WO2006134121A1 - Method for producing polyoxymethylenes from purified monomers - Google Patents

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WO2006134121A1
WO2006134121A1 PCT/EP2006/063177 EP2006063177W WO2006134121A1 WO 2006134121 A1 WO2006134121 A1 WO 2006134121A1 EP 2006063177 W EP2006063177 W EP 2006063177W WO 2006134121 A1 WO2006134121 A1 WO 2006134121A1
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WO
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monomers
lewis acidic
polymerization
pom
lewis
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PCT/EP2006/063177
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Jens Assmann
Michael Triller
Claudius Schwittay
Knut ZÖLLNER
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Basf Aktiengesellschaft
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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
    • C08G2/00Addition polymers of aldehydes or cyclic oligomers thereof or of ketones; Addition copolymers thereof with less than 50 molar percent of other substances
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
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    • B01J20/0274Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04 characterised by the type of anion
    • B01J20/0292Phosphates of compounds other than those provided for in B01J20/048
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    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J20/16Alumino-silicates
    • B01J20/18Synthetic zeolitic molecular sieves
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    • B01J20/2808Pore diameter being less than 2 nm, i.e. micropores or nanopores
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D323/00Heterocyclic compounds containing more than two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D323/04Six-membered rings
    • C07D323/06Trioxane

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of Poiyoxymethylenhomo- or - copolymers (POM) by polymerization of suitable monomers, characterized in that at least a portion of the monomers is brought into contact before polymerization with a Lewis acidic compound, wherein molecular sieves having a pore diameter below 0.6 nm (6 ⁇ ) as a Lewis acidic compound.
  • POM Poiyoxymethylenhomo- or - copolymers
  • the invention relates to the use of Lewis acidic compounds for the purification of monomers which are used for the preparation of Poiyoxymethylenhomo- or co-polymers, wherein molecular sieves having a pore diameter below 0.6 nm (6 ⁇ ) s Lewis acid Connection are excluded.
  • the invention relates to a process for the purification of monomers which are used for the preparation of Polyoxymethyienhomo- or copoiymeren, by contacting with Lewis acidic compounds, wherein molecular sieves having a pore diameter below 0.6 nm (6 ⁇ ) as a Lewis acid compound with exception of.
  • the invention relates to the polyoxyethylene homopolymers and copolymers obtainable by the first-mentioned process.
  • Polyoxymethylene polymers are obtained by homo- or copolymerization of 1, 3,5-trioxane (trioxane in short), formaldehyde or other Formaldehydquelie.
  • the polymerization is usually carried out cationically, with strong protic acids, for example perchloric acid, or Lewis acids, such as tin tetrachloride, being metered into the reactor as initiators. Subsequently, the reaction is usually stopped by adding ammonia, amines or other basic deactivators.
  • the conversion in the polymerization is usually not complete, but the POM crude still contains up to 40% unreacted monomers.
  • Such residual monomers are, for example, trioxane and formaldehyde, as well as optionally used comonomers such as 1, 3-dioxolane, 1, 3-butanediol formal or ethylene oxide.
  • the residual monomers are separated in a degassing device. It would be economically advantageous to recycle it directly into the polymerization.
  • trioxane is withdrawn from oxymethylene polymers in several steps A to D and, after addition of a polymerisation inhibitor, i.a. Ammonia or higher amines, condensed.
  • a polymerisation inhibitor i.a. Ammonia or higher amines
  • the inhibitor which is undesirable in the polymerization is removed again, in the case of ammonia or amines by ion exchange, extraction or distillation, before the trioxane is recycled into the polymerization (bridge paragraph, page 7/8).
  • the unpublished German patent application Az. 102004025366.8 of 19.05.04 describes the removal of residual monomers from POM by degassing and condensation.
  • the separated residual monomers Prior to recycling to the POM preparation, the separated residual monomers can be purified, including - without further details - distillation, rectification, pervaporation, sublimation, crystallization, adsorption, absorption, chemisorption, thermal diffusion, thickening, concentration, evaporation, drying Freeze-drying, freezing, condensation, melting, electrophoresis, ion exchange, chromatography, complexation or chelation.
  • the patent specification GB 1 254 344 describes the purification of crude trioxane from water and formic acid by distillation and subsequent treatment with a molecular sieve.
  • the pore diameter of the molecular sieve is 3 to 5 angstroms (A, 1 A s 0.1 nm).
  • Patent FR 1 422 094 teaches the purification of cyclic aldehyde oligomers, eg trioxane, of water, formic acid, acetic acid or other impurities by contacting them with molecular sieves composed of microporous silico-aluminates of the alkaline or alkaline-earth metals.
  • molecular sieves composed of microporous silico-aluminates of the alkaline or alkaline-earth metals.
  • a molecular sieve with an effective pore diameter of 4 ⁇ (0.4 nm) and a BET surface area of 450 or 300 m 2 / g is used.
  • the cleaning effect of the known cleaning methods is not satisfactory in all cases.
  • basic impurities for example amines, are not always sufficiently removed or the technical effort required for their adequate removal is high,
  • the object was to remedy the disadvantages described, and to provide a process for POM preparation in which the monomers are easily freed from impurities.
  • the method should above all the mentioned basic impurities, e.g. Ammonia or amines, reliable separation.
  • the process should lower the concentration of impurities to such an extent that the polymerization reaction is not disturbed or slowed down.
  • the polyoxyethylene homo- or copolymers are known as such and are commercially available.
  • the homopolymers are prepared by polymerization of formaldehyde or, preferably, trioxane; Comonomers are also used in the preparation of the copolymers.
  • the monomers are preferably selected from formaldehyde, trioxane and other cyclic or linear formates or other formaldehyde cues.
  • POM polymers have at least 50 mole percent of recurring units -CH 2 O- in the polymer backbone.
  • Polyoxymethytencopoiymere are preferred, in particular those in addition to the recurring units
  • R 1 to R 4 independently of one another are a hydrogen atom, a C 1 - to C 4 -alkyl group or a halogen-substituted alkyl group having 1 to 4 C atoms and R 5 is a -CH 2 -, -CH 2 O-, a to C 4 alkyl or Ci to C 4 -Haloafkyl substituted methylene group or a corresponding oxymethylene group and n is a Value in the range of 0 to 3 has.
  • these groups can be introduced into the copolymers by ring opening of cyclic ethers.
  • Preferred cyclic ethers are those of the formula
  • R 1 to R 5 and n have the abovementioned meaning.
  • ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 1,3-butylene oxide, 1,3-dioxane, 1,3-dioxane and 1,3-dioxepane are cyclopean Ethers mentioned as well as linear oligo- or polyformals such as polydioxotane or Poiydioxepan called comonomers.
  • Oxymethylenterpolymerisate for example, by reacting trioxane, one of the above-described cyciischen ethers with a third monomer, preferably bifunctional compounds of the formula
  • Z is a chemical bond
  • -O-, -ORO- R is d- to C ⁇ -alkylene or C 3- to C ⁇ -cycloalkylene
  • Preferred monomers of this type are ethylene diglycidyl, digiycidyl ether and diether from glycidylene and formaldehyde, dioxane or trioxane in the molar ratio 2: 1 and diether from 2 mol glycidyl compound and 1 mol of an aliphatic diol having 2 to 8 carbon atoms such as the DsgiycidySether of ethylene glycol, 1 , 4-butanediol, 1, 3-butanediol, cyclobutan-1, 3-diol, 1, 2-propanediol and cyclohexane-1,4-diol, to name just a few examples.
  • End-group stabilized Polyoxymethyjenpolymerisate having at the chain ends predominantly CC or TM O-CH3 bonds are particularly preferred.
  • the preferred polyoxymethylene copolymers have melting points of at least 15O 0 C and molecular weights (weight average) M w in the range of 5,000 to 300,000, preferably from 7000 to 250,000. Particular preference is given to POM copolymers with a non-uniformity (MJM n ) of from 2 to 15, preferably from 2.5 to 12, particularly preferably 3 to 9.
  • the measurements are generally carried out by gel permeation chromatography (GPC) / SEC (size excusion
  • the M n value number average molecular weight
  • GPC gel permeation chromatography
  • SEC size excusion
  • the M n value number average molecular weight
  • the molecular weights of the polymer can be adjusted to the desired values by the rule used in the trioxane polymerization, and by the reaction temperature and residence time.
  • the regulators include acetals or formals of monohydric alcohols, the alcohols themselves and the small amounts of water acting as chain transfer agents, the presence of which as a rule can never be completely avoided.
  • the regulators are used in amounts of from 10 to 10,000 ppm, preferably from 20 to 5,000 ppm.
  • the polymerization can be anionic or cationic, in the case of trsoxane aSs monomer, it can be initiated cationically. Preferably, the polymerization is initiated cationically.
  • Initiators are the cationic initiators customary in the trioxane polymerization.
  • Proton acids such as fluorinated or chlorinated alkyl and aryl sulfonic acids, e.g. Perchloric acid, trifluoromethanesulfonic acid or Lewis acids, e.g. Tin tetrachloride, arsenic pentafluoride, phosphoric acid pentafluoride and boron trifluoride, and their complex compounds and salt-like compounds, e.g. Boron trifluoride etherates and triphenylmethylene hexafluorophosphate.
  • fluorinated or chlorinated alkyl and aryl sulfonic acids e.g. Perchloric acid, trifluoromethanesulfonic acid or Lewis acids, e.g. Tin tetrachloride, arsenic pentafluoride, phosphoric acid pentafluoride and boron triflu
  • the initiators are used in amounts of about 0.01 to 1000 ppm, preferably 0.01 to 500 ppm and in particular from 0.01 to 200 ppm. In general, it is advisable to add the initiator in dilute form, preferably in concentrations of 0.005 to 5 wt .-%.
  • Suitable solvents for this purpose may be inert compounds such as aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons, e.g. Cyclohexane, hydrogenated aliphatic hydrocarbons, glycol ethers, cyküsche carbonates, lactones, etc. can be used. Particularly preferred solvents are triglyme (triethylene glycol dimethyl ether), 1,4-dioxane, propylene carbonate or gamma-butyrolactone.
  • cocatalysts can be included.
  • these are alcohols of any type, for example aliphatic alcohols having 2 to 20 carbon atoms, such as t-amyl alcohol, methanol, ethanoi, propanol, butano ⁇ , pentanol, hexanol; aromatic alcohols having 2 to 30 C atoms, such as hydroquinone; halogenated alcohols having 2 to 20 C atoms, such as hexafluoroisopropanol; very particular preference is given to glycols of any kind, in particular diethylengiykoi and triethylene glycol; and aliphatic dihydroxy compounds, in particular diols having 2 to 6 carbon atoms, such as 1, 2-ethanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-hexanedol, 1,4-cyclohexane
  • Monomers, initiators, cocatalyst and, if appropriate, regulators can be premixed in any desired manner or else added separately to the polymerization reactor.
  • the stabilization components may contain sterically hindered phenols as described in EP-A 129369 or EP-A 128739,
  • the polymerization mixture is preferably deactivated directly after the polymerization, preferably without a phase change taking place.
  • the deactivation of the initiator residues is generally carried out by adding deactivators ⁇ demolition agents) to the polymer melt.
  • deactivators are e.g. Ammonia and primary, secondary or tertiary, aliphatic and aromatic amines, e.g. Trialkylamines such as triethylamine, or triacetonediamine.
  • basic-reacting salts such as soda and borax, furthermore the carbonates and hydroxides of the alkali metals and alkaline earth metals, and also alkoxides, such as sodium ethanolate.
  • alkali or Erdalkalialkyle are preferred as deactivators, which have 2 to 30 carbon atoms Sm Alkyirest.
  • Particularly preferred metals are Li, Mg and Na, with n-butyl lithium being particularly preferred.
  • the deactivators are usually added to the polymers in amounts of preferably 0.01 ppmw (parts per million by weight) up to 2% by weight, either as such or dissolved or suspended in water, methanol, other alcohols or other organic solvents, or in molten POM polymer.
  • Formaldehyde POM can be prepared in the usual way by polymerization in the gas phase, in solution, by precipitation polymerization or in bulk (substance). Trioxane POMs are typically obtained by bulk polymerization using any reactors with high mixing efficiency. The reaction can be carried out homogeneously, e.g. in a melt, or heterogeneous, e.g. ais polymerization to a solid or solid granules.
  • Suitable examples are tray reactors, plowshare mixers, tubular reactors, list reactors, kneaders (e.g., Buss kneaders), extruders with, for example, one or two screws, and stirred reactors, which reactors may comprise static or dynamic mixers.
  • kneaders e.g., Buss kneaders
  • extruders with, for example, one or two screws
  • stirred reactors which reactors may comprise static or dynamic mixers.
  • a so-called melting seal for the extruder feed can be produced by means of molten polymer, as a result of which volatile constituents remain in the extruder.
  • the monomers (trioxane) in the molten state are dosed, for example at 60 to 12O 0 C.
  • the melt polymerization is generally carried out at 1, 5 to 500 bar and 130 to 300 0 C, and the residence time of the polymerization mixture in the reactor is usually 0.1 to 20, preferably 0.4 to 5 min.
  • the polymerization is preferably carried out to a conversion of more than 30%, for example 60 to 90%.
  • a crude POM which, as mentioned, contains considerable proportions, for example up to 40%, of unconverted residual monomers, in particular trioxane and formaldehyde.
  • Formaldehyde can also be present in the crude POM if only trioxane was used as the monomer, since it can be formed as a degradation product of the Tn oxans.
  • other oligomers of formaldehyde may also be present, e.g. the tetrameric tetroxane.
  • Trioxane is preferably used as the monomer for the preparation of the POM, which is why the residual monomers also contain trioxane, moreover usually 0.5 to 10% by weight of tetroxane and 0.1 to 75% by weight of formaldehyde.
  • the crude POM is usually degassed in a degassing device.
  • Degassing devices (Fiash pots), degassing extruders with one or more screws, film extruders, thin film evaporators, spray dryers, strand degassers and other conventional degassing devices are suitable as degassing devices.
  • Degassing extruders or degassing pots are preferably used. The latter are particularly preferred.
  • the degassing can be carried out in one stage (in a single degassing device). Likewise, it can be multi-stage - for example, in two stages - done in several degassing. In the multi-stage degassing the degassing devices can be the same or different in type and size. Preference is given to using two different Entgasungstöpfe one behind the other, wherein the second pot has a smaller volume.
  • the pressure in the degassing device is usually 0.1 mbar to 10 bar, preferably 1 mbar to 2 bar and more preferably 5 mbar to 800 mbar, and the temperature is usually 100 to 260, preferably 115 to 230 and in particular 150 to 210 ° C.
  • the pressure in the first stage is preferably 0.1 mbar to 10 bar, in particular
  • the temperature in a two-stage degassing usually does not differ significantly from the temperatures mentioned for the one-stage degassing.
  • the temperature control of the polymer in the degassing erfoigt in a conventional manner by heat exchangers, double jacket, tempered static mixer, internal heat exchanger or other suitable devices.
  • the adjustment of the degassing pressure is also carried out in a manner known per se, e.g. Mitteis pressure control valves.
  • the polymer may be molten or solid in the degasser.
  • the residence time of the polymer in the degassing device is generally 0.1 sec to 30 min, preferably 0.1 sec to 20 min. In a multi-stage degassing, these times refer to a single stage.
  • the residual monomers liberated during degassing are separated off as a vapor stream. Regardless of the design of the degassing (one or more stages, Entgasungstöpfe or extruder, etc.), the residual monomers are usually selected from trioxane, formaldehyde, tetroxane, 1, 3-dioxolane, 1, 3-dioxepan, ethylene oxide and oligomers of formaldehyde.
  • the separated residual monomers ⁇ vapor stream are withdrawn in a conventional manner. They can be condensed and recycled to the polymerization.
  • the quantitative ratio of trioxane and formaldehyde in the vapor stream can be varied by adjusting appropriate pressures and temperatures.
  • At least a subset of the monomers is contacted with a Lewis acidic compound prior to polymerization.
  • a Lewis acidic compound Disclaimed except for the Lewis acidic compounds are molecular sieves with a pore diameter below 0.6 nm (6 ⁇ ).
  • Suitable Lewis acidic compounds are all electron-pair acceptor compounds (compounds capable of accepting an electron pair provided by a Lewis base).
  • the Lewis acidic compounds are preferably selected from silica gels, molecular sieves with a pore diameter of at least 0.6 nm (6 ⁇ ), aluminum silicates, aluminum phosphates, silicon aluminum phosphates and aluminum oxides.
  • the Lewis acidic compound should be resistant to the monomer to be purified under the conditions encountered in the contacting.
  • a ( s) silica colloidal, shaped or unshaped silicic acid of elastic to (preferably) solid consistency and pore structure with narrow, medium or wide pores is usually suitable as highly condensed polysilicic acid with a surface-rich leaf structure Bulk densities of 0.7 to 0.8 g / ml on; suitable wide-pore Kiesefgele have as Xerogel bulk densities of 0.4 to 0.5 g / ml.
  • the silica gel can be used as a water-rich gel, as a xerogel (obtainable by drying the water-rich gel to 95% by weight solids content), as a powder of different particle size or applied to support materials such as glass plates, metal foils or oxidic support materials. Naturally, these support materials should also be inert to the monomers contacted with them.
  • silica gels are xerogels, in particular those in powder or bead form, as in the trade, for example, as Sylobead® from Grace Davison, as silica gel 560 and silica gel 490 from Zeochem, as Sorbead® from Engelhard or as D1-1. 10 are available from BASF.
  • Suitable molecular sieves are all compounds which have defined pores with a uniform pore diameter of at least 0.6 ntn (6 ⁇ ).
  • the pore diameter is preferably at least 0.7 nm (7 ⁇ ), in particular at least 0.8 nm (8 ⁇ ) and particularly preferably at least 0.9 nm (9 ⁇ ).
  • Zeolites are particularly suitable as molecular sieves. Most molecular sieves or zeolites also have a large internal surface area. Zeolites are according to R ⁇ mpp Online Chemie-Lexikon, Thieme Verlag Stuttgart 2005, keyword "zeolites” (document identifier RD-26-00214), hydrous alkali or Erdaika- fi-alumosilicate understood, especially those of the general formula 1
  • zeolites of the following structural types: MOR, MFI, MEL, BEA, GME, LTL, MAZ 1 MWW, DON, VFI and FAU, in particular in their alkali metal or alkaline earth metal form.
  • Suitable zeolites are known and commercially available. They occur naturally or are preferably obtained synthetically, for example by reaction of SiO 2 -containing (eg water glasses, silicas, silica sols) and Al 2 O 3 -hitigen (eg aluminum hydroxides, aluminates, kaolins) compounds with, for example, alkali metal or alkaline earth metal hydroxides.
  • SiO 2 -containing eg water glasses, silicas, silica sols
  • Al 2 O 3 -hitigen eg aluminum hydroxides, aluminates, kaolins
  • the type 13X molecular sieve commercially available e.g. as Zeosorb® 13X from Tricat Zeolites GmbH, Zeochem® Z10-01 from Zeochem AG, and 13X Zeolite Molecular Sieve from Dalian Absorbent Co. Ltd,
  • Aisonium aluminate come i.a. Zeolites, feldspars and feldspar agents. ZeoSithe have already been described. Suitable feldspars are, for example, leucite, nepheline, sodalifh, nosean, hauyn and lasurite.
  • Suitable aluminosilicates are also the trimorphic group Al 2 SiO 5 (Al 2 O 3 • SiO 2 ) with the minerals andalusite, sillimanite and kyanite, furthermore mullite, pyrophyllite and many clay minerals.
  • Suitable aluminum phosphates are derived from the above-mentioned zeolites of the formula 1 in that Si 4+ is replaced by P 5+ in the formula.
  • the structures thus consist of linked AI04 and PO ⁇ tetrahedral assemblies, the formally neutral aiumophosphates of the sum forms! AlPO 4 result. Defects result in excess negative charges in the lattice, which are compensated by counter cations (eg, alkali, alkaline earth).
  • counter cations eg, alkali, alkaline earth.
  • the nomenclature of the Aiumophosphate is analogous to the classical Zeolithnomenkiatur. Well suited are eg AlPO-5 (AFI), AiPO-11 (AEL) and AlPO-41 (AFO).
  • Suitable silicon-aluminum phosphates are also derived from zeolites.
  • AIO4 SJO4 and P ⁇ 4 tetrahedral assemblies coexist, resulting in a net negative charge of the lattice which is counterbalanced by counter cations (e.g., alkali, alkaline earth).
  • counter cations e.g., alkali, alkaline earth.
  • the nomenclature of the Siiicoalumophospahte corresponds to the Zeolithnomenkiatur.
  • SAPO-11 (AEL), SAPO-5 (AFI) and SAPO-40 (AFR) are well suited.
  • Suitable Aiuminiumoxide suitable are in particular gamma, delta, theta or eta-Ab ⁇ 3, and the hydrated precursors of these phases.
  • the hydrated precursors are preferably boehmite, pseudoboehmite or hydrargillite.
  • Gamma Al 2 O 3 is particularly preferred.
  • the basicity of the Aiuminiumoxids can be increased by doping with impurities.
  • the dopants used are usually zinc, alkali metal, alkaline earth or lanthanoid compounds, in particular the hydroxides or oxides, in amounts of from 100 ppmw to 1% by weight, based on the aluminum oxide.
  • Well suitable aluminas are e.g. D10-10 from BASF, Selexsorb® CD and Selexsorb® CDX from Almatis, and Alumina Spheres 1.0 / 160 from Sasol.
  • the molecular sieves having a pore diameter of at least 0.6 nm, the aluminum silicates and the aluminum oxides are preferred. Particularly preferred are the molecular sieves and the aluminas.
  • the specific surface area is at least 100, in particular at least 200 and more preferably at least 300 m 2 / g.
  • the Lewis acidic compounds have a specific total pore volume of at least 0.1 ml / g, determined by mercury intrusion according to DIN 66133 (June 1993).
  • the specific total pore volume is at least 0.3 ml / g, in particular at least 0.4 ml / g.
  • the Lewis acidic compound is preferably used in solid form and is usually in the form of Kugein (diameter eg 2 to 5 mm), strands or rods (diameter eg 1, 5 to 7 mm, length eg 3 to 15 mm), Wage ⁇ radextrulves (Diameter eg 3 to 10 mm) or chippings (longest dimension eg 0.5 to 2 mm). Possibly. you can set by grinding ("splitters”) a suitable grain size.
  • the Lewis acidic compounds are preferably in the form of a solid, agitated or fluidized bed, in particular as a fixed bed.
  • Monomers to be purified may be solid, liquid or gaseous, preferably open.
  • the contact time of the monomers with the Lewis acidic compound is preferably 0.05 sec to 20 min, in particular 0.1 sec to 2 min and particularly preferably 0.5 to 30 sec. The contact time is thus lower than in many processes of the prior art Technology.
  • the pressure when contacting the monomers with the Lewis acidic compound is 1 to 200 bar, in particular 2 to 100 bar and particularly preferably 5 to 50 bar.
  • the temperature when contacting the monomers with the Lewis acidic compound 30 to 200 0 C 1, in particular 50 to 160 0 C and preferably 70 to 140 ° C.
  • the process according to the invention for POM preparation can be carried out batchwise or, preferably, continuously.
  • the apparatus Ausgestaitung of the bed is the usual; For example, you can arrange the bed in an absorber or other suitable container, which is flowed through by the monomer to be purified.
  • the absorber or other container is preferably filled to 10 to 70 vol .-% of its volume with the Lewis acidic compounds.
  • the required amount of the Lewis acidic compound or the dimensions of the bed depend in the usual way u.a. according to the type and concentration of the impurities to be removed and the amount of monomer or the monomer flow rate.
  • a particularly simple embodiment consists of a tube which is filled with the Lewis acidic compound and is mounted in the monomer feed of the polymerization reactor.
  • the Lewis acidic compound can be fixed in the tube by means of filter elements located in front of and behind it.
  • the Lewis acidic compounds Prior to first use, the Lewis acidic compounds are usually activated to remove adsorbed substances such as water or carbon dioxide during storage.
  • the activation is generally carried out by heating to 200 to 600, preferably 200 to 400 0 C under inert gas (eg nitrogen or argon), while- mbar spietchez in an inert gas stream, or by vacuum treatment at 200 to 400 0 C and an absolute pressure of 20 to 500th
  • inert gas eg nitrogen or argon
  • the Lewis acidic compounds are loaded with impurities, eg higher-molecular carbonaceous compounds, and the cleaning performance decreases. Regeneration can remove the adsorbed compounds.
  • the Lewis acidic compounds are first treated usually for 1 second to 2 hours, preferably for 60 seconds to 1 hour at 25 to 450, preferably 150 to 450 0 C with inert gas, for example as an inert gas stream. Subsequently, it is usually treated for 1 second to 2 hours, preferably for 60 seconds to 1 hour at 100 to 700, preferably 150 to 45O 0 C with an oxygen-containing gas, for example, also as a gas stream.
  • the oxygen-containing gas it is possible to use, for example, a mixture of nitrogen or argon with oxygen or air, wherein the oxygen content in the gas is usually 0.1 and 21% by weight.
  • the size of the absorber, the type and amount of the Lewis acidic compounds and the flow rate of the feed stream or the residence time in the absorber depend on the type and amount of impurities, the required cleaning performance (reproducible concentration of impurities in the purified monomer) and the desired regeneration cycles from.
  • At least a partial amount of the monomers is brought into contact with the Lewis acidic compound.
  • This partial amount is preferably from 10 to 100, in particular from 20 to 100, and particularly preferably from 50 to 100,% by weight of the total monomer amount.
  • the monomers contacted with the Lewis acidic compound are all (Embodiment S)) or partially (Embodiment W)) of those monomers which have been separated from the POM as unreacted residual monomers.
  • the remaining in embodiment i ⁇ ) remaining other part of the contacted with the Lewis acidic association monomers may, for example, hand to see Frese see monomers.
  • the process of the invention is preferably characterized in that at least a portion of the monomers contacted with the Lewis acidic compound are those monomers which have been separated from the POM as unreacted residual monomers.
  • the method according to the invention in the embodiment i) is preferably characterized by the following steps:
  • step a) a) suitable monomers are polymerized to POM, b) unreacted residual monomers are separated from the POM, c) the separated residual monomers are brought into contact with the Lewis acidic compound, d) the resulting residual monomers are introduced into the polymerization (step a)) recycled.
  • the method according to the invention is preferably characterized by the following steps:
  • a * ⁇ suitable monomers are polymerized to POM, b * ) unreacted residual monomers are separated from the POM, c * ) the separated residual monomers are mixed with fresh monomers to form a mixture, d *) the mixture is reacted with the Lewis acidic compound in Contacted, e * ) the resulting mixture is recycled to the polymerization (step a)).
  • the separated residual monomers or the mixture can be brought into contact with the Lewis acidic compound (step c) or d *)) and then collected in a buffer tank or another device and / or temporarily stored before being recycled to the polymerization (Step d) or e *)).
  • the contacting with the Lewis acidic compound and the intermediate storage in the buffer tank can be spatially and temporally combined by introducing the Lewis acidic compound into the buffer tank, so that the monomers are treated during the intermediate storage with the Lewis acid compound.
  • the residual monomers are first brought into contact with the Lewis acidic compound and immediately recycled into the polymerization. Therefore, the process is preferably characterized in that the residual monomers or the mixture after contacting with the Lewis acidic compound (step c) or d * )) are recycled directly and without further intermediate storage into the polymerization (step d). or e * )). Additives and blending of the PQM
  • polyoxymethylene homo- and copolymers which are obtainable by the process according to the invention can be provided with customary additives.
  • additives are, for example
  • Polyamides especially mixed polyamides, alkaline earth silicates and alkaline earth glycerophosphates, esters or amides of saturated aliphatic carboxylic acids, ethers derived from alcohols and ethylene oxide, non-polar polypropylene waxes,
  • EPM Ethyien- PropySen
  • EPDM ethylene-propylene-diene
  • Formaldehyde scavengers in particular amine-substituted triazine compounds, zeolites or polyethyleneimines
  • additives depends on the additive used and the effect desired. The person skilled in the usual amounts are known. If used, the additives are added in the customary manner, for example individually or together, as such, as a solution or suspension or preferably as a masterbatch.
  • the final POM molding composition can be prepared in a single step, e.g. mixing the POM and the additives in an extruder, kneader, mixer or other suitable mixing device with melting of the POM, discharges the mixture and then usually granulated.
  • the extruder or the mixing device can be provided with degassing devices, for example, to remove residual monomers or other volatile constituents in a simple manner.
  • the homogenized mixture is discharged as usual and preferably granulated,
  • polyoxymethylene homopolymers and copolymers obtainable by the process according to the invention for POM preparation are likewise provided by the invention.
  • a further subject of the invention is the use of Lewis acidic compounds for the purification of monomers used for the preparation of polyoxymethylene homopolymers or copolymers, with the exception of molecular sieves having a pore diameter of less than 0.6 nm (6 ⁇ ) as the Lewis acidic compound are.
  • this use is characterized in that the Lewis acidic compounds mentioned in claim 5 are used, ie the Lewis acidic compounds are selected from silica gels, molecular sieves with a pore diameter of at least 0.6 nm (6 ⁇ ), aluminum silicates, aluminum phosphates, Silicon aluminum phosphates and aluminum oxides.
  • the subject of the invention is also a process for the purification of monomers which are used for the preparation of polyoxymethyl homo- or copolymers by contacting with Lewis acidic compounds, wherein molecular sieves with a pore diameter below 0.6 nm (6 ⁇ ) as the Lewis acidic compound excluded are.
  • This cleaning method is preferably characterized by at least one feature mentioned in this description, in particular by at least one of the features mentioned in claims 1 to 15.
  • the process for POM production and the purification process are characterized by an optimized, low contact time of the monomers with the Lewis acidic compound.
  • basic impurities are effectively separated from the monomers by contacting with the Lewis acidic compounds.
  • the process is particularly suitable for removing the amines used in the POM preparation as deactivator from the separated residual monomers which are to be recycled into the polymerization.
  • the deactivator concentration in the purified, recycled monomers according to the invention is so low that the polymerization reaction is not impaired.
  • the POM preparation process according to the invention allows the polymerization of deactivator-containing residual monomers, in particular of trioxane or formaldehyde containing ammonia or of trioxane, in a simple and problem-free manner. As a result, the POM production is less sensitive to poor trioxane or formaldehyde quanity
  • the purification process according to the invention allows the purification of the monomers in an equally simple manner.
  • a monomer mixture consisting of 94.99 wt .-% of liquid trioxane, 5 wt .-% dioxolan and 0.01 wt .-% ButySal was mixed with 0.5 ppmw triacetonediamine, heated to 80 0 C and 1.5 kg / h pumped through a fixed bed absorber.
  • the absorber was a 10 cm long tube with 9 mm inner diameter, which was filled with a solid, present as granules Lewis acidic compound (see table) and was heated to 120 0 C.
  • the Lewis acidic compound was fixed in the tube by means of filter discs placed in front of and behind it.
  • the amount of the Lewis acid compound was 3.5 g; the grain size was 1, 0 to 1, 6 mm and was possibly obtained by previously milling ("splitting") of the Lewis acidic association.
  • the polymer melt was discharged in a conventional manner, cooled and granulated. The yield was determined. The table summarizes the results. A yield of zero means that no granulatable product was obtained.

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Abstract

The invention relates to a method for producing polyoxymethylene copolymers (POM) or hornopolymers by polymerising suitable monomers. The invention is characterised in that at least one partial amount of the monomers is brought into contact with a Lewis acid compound prior to polymerisation, whereby molecular sieves, having a pore diameter of less than 0,6 nm (6 A), are excluded as Lewis-acid compounds.

Description

Verfahren zur Herstellung von Polyoxymethylenen aus gereinigten MonomerenProcess for the preparation of polyoxymethylenes from purified monomers
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Poiyoxymethylenhomo- oder - copolymeren (POM) durch Polymerisation von geeigneten Monomeren, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Teilmenge der Monomere vor der Polymerisation mit einer Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebracht wird, wobei Molekularsiebe mit einem Porendurchmesser unter 0,6 nm (6 Ä) als Lewis-saure Verbindung ausgenom- men sind.The invention relates to a process for the preparation of Poiyoxymethylenhomo- or - copolymers (POM) by polymerization of suitable monomers, characterized in that at least a portion of the monomers is brought into contact before polymerization with a Lewis acidic compound, wherein molecular sieves having a pore diameter below 0.6 nm (6 Å) as a Lewis acidic compound.
Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung von Lewis-sauren Verbindungen zur Reinigung von Monomeren, die zur Herstellung von Poiyoxymethylenhomo- oder -co- poiymeren eingesetzt werden, wobei Molekularsiebe mit einem Porendurchmesser unter 0,6 nm (6 Ä) a!s Lewis-saure Verbindung ausgenommen sind.In addition, the invention relates to the use of Lewis acidic compounds for the purification of monomers which are used for the preparation of Poiyoxymethylenhomo- or co-polymers, wherein molecular sieves having a pore diameter below 0.6 nm (6 Ä) s Lewis acid Connection are excluded.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reinigung von Monomeren, die zur Herstellung von Polyoxymethyienhomo- oder-copoiymeren eingesetzt werden, durch Inkontaktbringen mit Lewis-sauren Verbindungen, wobei Molekularsiebe mit einem Porendurchmesser unter 0,6 nm (6 Ä) als Lewis-saure Verbindung ausgenommen sind.Furthermore, the invention relates to a process for the purification of monomers which are used for the preparation of Polyoxymethyienhomo- or copoiymeren, by contacting with Lewis acidic compounds, wherein molecular sieves having a pore diameter below 0.6 nm (6 Å) as a Lewis acid compound with exception of.
Schließlich betrifft die Erfindung die nach dem erstgenannten Verfahren erhältlichen Poiyoxymethylenhomo- und -copolymere.Finally, the invention relates to the polyoxyethylene homopolymers and copolymers obtainable by the first-mentioned process.
Polyoxymethylenpolymere (POM, auch Polyacetale genannt) werden durch Homo- oder Copolymerisation von 1 ,3,5-Trioxan (kurz: Trioxan), Formaldehyd oder einer anderen Formaldehydquelie erhalten. Die Polymerisation wird üblicherweise kationisch durchgeführt, wobei starke Protonensäuren, beispielsweise Perchlorsäure, oder Lewis- Säuren wie Zinntetrachlorid, als Initiatoren in den Reaktor dosiert werden. Anschließend bricht man die Reaktion üblicherweise durch Zugabe von Ammoniak, Aminen oder anderen basischen Desaktivatoren ab.Polyoxymethylene polymers (POM, also called polyacetals) are obtained by homo- or copolymerization of 1, 3,5-trioxane (trioxane in short), formaldehyde or other Formaldehydquelie. The polymerization is usually carried out cationically, with strong protic acids, for example perchloric acid, or Lewis acids, such as tin tetrachloride, being metered into the reactor as initiators. Subsequently, the reaction is usually stopped by adding ammonia, amines or other basic deactivators.
Der Umsatz bei der Polymerisation ist üblicherweise nicht vollständig, vielmehr enthält das POM-Rohpolymerisat noch bis zu 40 % nicht umgesetzter Monomere. Solche Restmonomere sind beispielsweise Trioxan und Formaldehyd, sowie ggf. mitverwendete Comonomere wie 1 ,3-Dioxolan, 1 ,3-Butandiolformal oder Ethylenoxid. Die Restmonomere werden in einer Entgasungsvorrichtung abgetrennt. Es wäre ökonomisch vorteilhaft, sie unmittelbar in die Polymerisation zurückzuführen.The conversion in the polymerization is usually not complete, but the POM crude still contains up to 40% unreacted monomers. Such residual monomers are, for example, trioxane and formaldehyde, as well as optionally used comonomers such as 1, 3-dioxolane, 1, 3-butanediol formal or ethylene oxide. The residual monomers are separated in a degassing device. It would be economically advantageous to recycle it directly into the polymerization.
Jedoch sind die abgetrennten Restmonomere oftmals mit den Desaktivatoren verunreinigt, und eine Rückführung dieser Desaktivator-haltsgen Restmonomere in den Re- aktor verschlechtert die Produkteigenschaften und verlangsamt die Polymerisation o- der bringt sie vollständig zum Erliegen. Beispielsweise beschreibt die DE 195 81 289 T1 auf Seite 5 mitte und Seite 8 oben das Problem, dass Aminverbindungen den Polymerisationskatalysator inaktivieren und so die Polymerisation unterbinden.However, the separated residual monomers are often contaminated with the deactivators, and recycling of these deactivator-containing residual monomers into the recycled Actor degrades the product properties and slows the polymerization or brings them completely to a standstill. For example, DE 195 81 289 T1 on page 5 in the middle and page 8 above describes the problem that amine compounds inactivate the polymerization catalyst and thus prevent the polymerization.
Daher müssen die Desaktivatoren und sonstige störende Verunreinigungen aus den Monomeren entfernt werden. Diese Reinigung von zur POM-Herstellung eingesetzten Monomeren bzw. Restmonomeren wird in folgenden Schriften beschrieben:Therefore, the deactivators and other interfering impurities must be removed from the monomers. This purification of monomers or residual monomers used for POM preparation is described in the following documents:
Gemäß der DE 32 31 797 A1 wird nicht umgesetztes Trioxan in mehreren Schritten A bis D aus Oxymethylenpolymeren abgezogen und nach Zusatz eines Polymerssations- inhibitors, u.a. Ammoniak oder höhere Amine, kondensiert. In einer Reinigungszone E wird der bei der Polymerisation unerwünschte Inhibitor wieder entfernt, bei Ammoniak oder Aminen durch lonenaustausch, Extraktion oder Destillation, bevor das Trioxan in die Polymerisation zurückgeführt wird (Brückenabsatz Seite 7/8).According to DE 32 31 797 A1, unreacted trioxane is withdrawn from oxymethylene polymers in several steps A to D and, after addition of a polymerisation inhibitor, i.a. Ammonia or higher amines, condensed. In a purification zone E, the inhibitor which is undesirable in the polymerization is removed again, in the case of ammonia or amines by ion exchange, extraction or distillation, before the trioxane is recycled into the polymerization (bridge paragraph, page 7/8).
Die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung Az. 102004025366.8 vom 19.05.04 beschreibt die Entfernung von Restmonomeren aus POM durch Entgasung und Kondensation. Vor der Rückführung in die POM-HerstelSung kann man die abge- trennten Restmonomere reinigen, wozu - ohne genauere Angaben - Destillation, Rektifikation, Pervaporation, Sublimation, Kristallisation, Adsorption, Absorption, Chemi- sorption, Thermodiffusion, Eindicken, Einengen, Eindampfen, Trocken, Gefriertrocknen, Ausfrieren, Kondensation, Schmelzen, Elektrophorese, lonenaustausch, Chromatographie, Komplexierung oder Chelatisierung genannt werden.The unpublished German patent application Az. 102004025366.8 of 19.05.04 describes the removal of residual monomers from POM by degassing and condensation. Prior to recycling to the POM preparation, the separated residual monomers can be purified, including - without further details - distillation, rectification, pervaporation, sublimation, crystallization, adsorption, absorption, chemisorption, thermal diffusion, thickening, concentration, evaporation, drying Freeze-drying, freezing, condensation, melting, electrophoresis, ion exchange, chromatography, complexation or chelation.
Die Auslegeschrift DE 1 237 583 offenbart die Reinigung von geschmolzenem Trioxan mit schwach sauren Ionenaustauschern, die Carboxylgruppen und ggf. Sulfonsäu- regruppen (also beides Brönsted-Säuren) enthalten.Published patent application DE 1 237 583 discloses the purification of molten trioxane with weakly acidic ion exchangers which contain carboxyl groups and optionally sulfonic acid groups (ie both Brönsted acids).
In der Patentschrift GB 1 254 344 wird die Reinigung von Roh-Trioxan von Wasser und Ameisensäure durch Destillation und anschließendes Behandeln mit einem Molekutar- sieb beschrieben. Der Porendurchmesser des MoSekularsiebs beträgt 3 bis 5 Ängström (A, 1 A s 0,1 nm).The patent specification GB 1 254 344 describes the purification of crude trioxane from water and formic acid by distillation and subsequent treatment with a molecular sieve. The pore diameter of the molecular sieve is 3 to 5 angstroms (A, 1 A s 0.1 nm).
Die Patentschrift FR 1 422 094 lehrt die Reinigung von cyclischen Aldehydoligomeren, z.B. Trioxan, von Wasser, Ameisensäure, Essigsäure oder anderen Verunreinigungen durch Inkontaktbringen mit Molekularsieben, die aus mikroporösen SilicoaSuminaten der Aikali- oder Erdalkalimetalle aufgebaut sind. In den Beispielen wird ein Molekularsieb mit einem effektiven Porendurchmesser von 4 Ä (0,4 nm) und einer BET-Ober- fläche von 450 bzw. 300 m2/g verwendet. Die Reinigungswirkung der bekannten Reinigungsverfahren ist nicht in allen Fällen zufriedenstellend. Insbesondere basische Verunreinigungen, beispielsweise Amine, werden nicht immer in ausreichendem Maße entfernt bzw. der technische Aufwand zu ihrer ausreichenden Entfernung ist hoch,Patent FR 1 422 094 teaches the purification of cyclic aldehyde oligomers, eg trioxane, of water, formic acid, acetic acid or other impurities by contacting them with molecular sieves composed of microporous silico-aluminates of the alkaline or alkaline-earth metals. In the examples, a molecular sieve with an effective pore diameter of 4 Å (0.4 nm) and a BET surface area of 450 or 300 m 2 / g is used. The cleaning effect of the known cleaning methods is not satisfactory in all cases. In particular, basic impurities, for example amines, are not always sufficiently removed or the technical effort required for their adequate removal is high,
Es bestand die Aufgabe, den geschilderten Nachteilen abzuhelfen, und ein Verfahren zur POM-Hersteliung bereit zu stellen, bei dem die Monomere auf einfache Weise von Verunreinigungen befreit werden. Das Verfahren sollte vor allem die erwähnten basischen Verunreinigungen, z.B. Ammoniak oder Amine, zuverlässig abtrennen.The object was to remedy the disadvantages described, and to provide a process for POM preparation in which the monomers are easily freed from impurities. The method should above all the mentioned basic impurities, e.g. Ammonia or amines, reliable separation.
Idealerweise sollte das Verfahren die Konzentration der Verunreinigungen soweit absenken, dass die Poiymerisationsreaktion nicht gestört oder verlangsamt wird.Ideally, the process should lower the concentration of impurities to such an extent that the polymerization reaction is not disturbed or slowed down.
Demgemäß wurde das eingangs definierte Verfahren zur POM-Herstellung gefunden. Außerdem wurde die genannte Verwendung der Lewis-sauren Verbindungen, sowie das genannte Verfahren zur Monomerreinigung, gefunden. Schließlich wurden die genannten Polyoxymethyienhomo- und -copolymere gefunden.Accordingly, the method defined above for POM production was found. In addition, the said use of the Lewis acidic compounds, as well as said process for monomer purification, was found. Finally, the said polyoxymethyl homo- and copolymers were found.
Poiyoxymethyienhomo- und -copolymerePolyoxy methyl homo- and copolymers
Die PoJyoxymethylenhomo- oder -copolymere (POM) sind als solche bekannt und handelsüblich. Die Homopolymere werden durch Polymerisation von Formaldehyd o- der - bevorzugt - Trioxan hergestellt; bei der Herstellung der Copolymere werden außerdem Comonomere mitverwendet. Bevorzugt sind die Monomere ausgewählt aus Formaldehyd, Trioxan und anderen cyclischen oder linearen Formaien bzw. sonstigen Formaldehyd-Queüen.The polyoxyethylene homo- or copolymers (POM) are known as such and are commercially available. The homopolymers are prepared by polymerization of formaldehyde or, preferably, trioxane; Comonomers are also used in the preparation of the copolymers. The monomers are preferably selected from formaldehyde, trioxane and other cyclic or linear formates or other formaldehyde cues.
Ganz allgemein weisen derartige POM-Polymere mindestens 50 mol-% an wiederkehrenden Einheiten -CH2O- in der Polymerhauptkette auf. Polyoxymethytencopoiymere sind bevorzugt, insbesondere solche, die neben den wiederkehrenden EinheitenIn general, such POM polymers have at least 50 mole percent of recurring units -CH 2 O- in the polymer backbone. Polyoxymethytencopoiymere are preferred, in particular those in addition to the recurring units
-CH2O- noch bis zu 50, vorzugsweise 0,01 bis 20, insbesondere 0,1 bis 10 mol-% und ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 6 mol-% an wiederkehrenden Einheiten-CH 2 O- even up to 50, preferably 0.01 to 20, in particular 0.1 to 10 mol% and very particularly preferably 0.5 to 6 mol% of recurring units
Figure imgf000004_0001
Figure imgf000004_0001
enthalten, wobei R1 bis R4 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine d-bis C4-Alkylgruppe oder eine halogensubstituierte ASkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen und R5 eine -CH2-, -CH2O-, eine Ci- bis C4-Alkyl- oder Ci- bis C4-Haloafkyl substituierte Methylengruppe oder eine entsprechende Oxymethylengruppe darstellen und n einen Wert im Bereich von 0 bis 3 hat. Vorteilhafterweise können diese Gruppen durch Ringöffnung von cyclischen Ethern in die Copolymere eingeführt werden. Bevorzugte cycli- sche Ether sind solche der Formelin which R 1 to R 4 independently of one another are a hydrogen atom, a C 1 - to C 4 -alkyl group or a halogen-substituted alkyl group having 1 to 4 C atoms and R 5 is a -CH 2 -, -CH 2 O-, a to C 4 alkyl or Ci to C 4 -Haloafkyl substituted methylene group or a corresponding oxymethylene group and n is a Value in the range of 0 to 3 has. Advantageously, these groups can be introduced into the copolymers by ring opening of cyclic ethers. Preferred cyclic ethers are those of the formula
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000005_0001
wobei R1 bis R5 und n die oben genannte Bedeutung haben. Hur beispielsweise seien Ethylenoxid, 1 ,2-Propylenoxid, 1 ,2-Butylenoxid, 1,3-Butylenoxid, 1 ,3-Dioxan, 1 ,3-Di- oxolan und 1 ,3-Dioxepan (= Butandiolformal, BUFO) als cycüsche Ether genannt sowie lineare Oligo- oder Polyformale wie Polydioxotan oder Poiydioxepan als Comonomere genannt.wherein R 1 to R 5 and n have the abovementioned meaning. For example, ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 1,3-butylene oxide, 1,3-dioxane, 1,3-dioxane and 1,3-dioxepane (= butanediol formal, BUFO) are cyclopean Ethers mentioned as well as linear oligo- or polyformals such as polydioxotane or Poiydioxepan called comonomers.
Ebenfalls geeignet sind Oxymethylenterpolymerisate, die beispielsweise durch Umsetzung von Trioxan, einem der vorstehend beschriebenen cyciischen Ether mit einem dritten Monomeren, vorzugsweise bifunktionellen Verbindungen der FormelAlso suitable are Oxymethylenterpolymerisate, for example, by reacting trioxane, one of the above-described cyciischen ethers with a third monomer, preferably bifunctional compounds of the formula
Figure imgf000005_0002
und/oder
Figure imgf000005_0002
and or
Figure imgf000005_0003
Figure imgf000005_0003
wobei Z eine chemische Bindung, -O-, -ORO- (R gleich d- bis Cβ-Alkylen oder C 3- bis Cβ-Cycloalkylen) ist, hergestellt werden.wherein Z is a chemical bond, -O-, -ORO- (R is d- to Cβ-alkylene or C 3- to Cβ-cycloalkylene) are prepared.
Bevorzugte Monomere dieser Art sind Ethylendiglycid, Digiycidylether und Diether aus Glycidylen und Formaldehyd, Dioxan oder Trioxan im Molverhäitnis 2:1 sowie Diether aus 2 mol Glycidylverbindung und 1 mol eines aliphatischen Diols mit 2 bis 8 C-Atomen wie beispielsweise die DsgiycidySether von Ethylenglykol, 1 ,4-Butandioi, 1 ,3-Butandiol, Cyciobutan-1 ,3-diol, 1 ,2-Propandiol und Cyclohexan-1,4-diol, um nur einige Beispiele zu nennen.Preferred monomers of this type are ethylene diglycidyl, digiycidyl ether and diether from glycidylene and formaldehyde, dioxane or trioxane in the molar ratio 2: 1 and diether from 2 mol glycidyl compound and 1 mol of an aliphatic diol having 2 to 8 carbon atoms such as the DsgiycidySether of ethylene glycol, 1 , 4-butanediol, 1, 3-butanediol, cyclobutan-1, 3-diol, 1, 2-propanediol and cyclohexane-1,4-diol, to name just a few examples.
Endgruppenstabilisierte Polyoxymethyjenpolymerisate, die an den Kettenenden über- wiegend C-C-oder ™O-CH3-Bindungen aufweisen, werden besonders bevorzugt. Die bevorzugten Polyoxymethylencopolymere haben Schmelzpunkte von mindestens 15O0C und Molekulargewichte (Gewichtsmittelwert) Mw im Bereich von 5.000 bis 300.000, vorzugsweise von 7.000 bis 250.000. Insbesondere bevorzugt sind POM- CopoSymerisate mit einer Uneinheitlichkeit (MJMn) von 2 bis 15, bevorzugt von 2,5 bis 12, besonders bevorzugt 3 bis 9. Die Messungen erfolgen in der Regel über Gelper- meationschromatographie (GPC) / SEC (size excSusion chromatography), der Mn-Wert (Zahlenmittel des Molekulargewichtes) wird im aiigemeinen bestimmt mitteis GPC/SEC.End-group stabilized Polyoxymethyjenpolymerisate having at the chain ends predominantly CC or ™ O-CH3 bonds are particularly preferred. The preferred polyoxymethylene copolymers have melting points of at least 15O 0 C and molecular weights (weight average) M w in the range of 5,000 to 300,000, preferably from 7000 to 250,000. Particular preference is given to POM copolymers with a non-uniformity (MJM n ) of from 2 to 15, preferably from 2.5 to 12, particularly preferably 3 to 9. The measurements are generally carried out by gel permeation chromatography (GPC) / SEC (size excusion The M n value (number average molecular weight) is generally determined to mean GPC / SEC.
Die Molekulargewichte des Polymeren können gegebenenfalls durch die bei der Trio- xanpolymerisation üblichen Regier, sowie durch die Reaktionstemperatur und -ver- weilzeit auf die angestrebten Werte eingestellt werden. Ais Regler kommen Acetale bzw. Formale einwertiger Alkohole, die Alkohole selbst sowie die als Ketten Überträger fungierenden geringen Mengen Wasser, deren Anwesenheit sich in der Regel nie vol!- ständig vermeiden iässt, in Frage. Die Regler werden in Mengen von 10 bis 10.000 ppm, vorzugsweise von 20 bis 5.000 ppm, eingesetzt.If appropriate, the molecular weights of the polymer can be adjusted to the desired values by the rule used in the trioxane polymerization, and by the reaction temperature and residence time. The regulators include acetals or formals of monohydric alcohols, the alcohols themselves and the small amounts of water acting as chain transfer agents, the presence of which as a rule can never be completely avoided. The regulators are used in amounts of from 10 to 10,000 ppm, preferably from 20 to 5,000 ppm.
Bei Formaldehyd als Monomer kann die Polymerisation anionisch oder kationisch, bei Trsoxan aSs Monomer kann sie kationisch initiiert werden. Bevorzugt initiiert man die Polymerisation kationisch.In the case of formaldehyde as monomer, the polymerization can be anionic or cationic, in the case of trsoxane aSs monomer, it can be initiated cationically. Preferably, the polymerization is initiated cationically.
Als Initiatoren (auch als Katalysatoren bezeichnet) werden die bei der Trioxanpolymeri- sation üblichen kationischen Starter verwendet. Es eignen sich Protonensäuren, wie fluorierte oder chlorierte Atkyl- und Arylsulfonsäuren, z.B. Perchlorsäure, Trifluor- methansulfonsäure oder Lewis-Säuren, wie z.B. Zinntetrachlorid, Arsenpentafluorid, Phosphorsäurepeπtafluorid und Bortrifiuorid sowie deren Komplexverbindungen und salzartige Verbindungen, z.B. Bortrifluorid-Etherate und Triphenylmethylenhexafluo- rophosphat. Die Initiatoren (Katalysatoren) werden in Mengen von etwa 0,01 bis 1.000 ppm, vorzugsweise 0,01 bis 500 ppm und insbesondere von 0,01 bis 200 ppm eingesetzt. Im allgemeinen empfiehlt es sich, den Initiator in verdünnter Form zuzusetzen, vorzugsweise in Konzentrationen von 0,005 bis 5 Gew.-%. Als Lösungsmittel hierfür können inerte Verbindungen wie altphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe z.B. Cyclohexan, hafogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, Glykolether, cyküsche Carbonate, Lactone usw. verwendet werden. Besonders bevorzugte Lo- sungsmittel sind Triglyme (Triethylenglykoidimethylether), 1,4-Dioxan, Propylencarbo- nat oder gamma-Butyrolacton.Initiators (also referred to as catalysts) are the cationic initiators customary in the trioxane polymerization. Proton acids such as fluorinated or chlorinated alkyl and aryl sulfonic acids, e.g. Perchloric acid, trifluoromethanesulfonic acid or Lewis acids, e.g. Tin tetrachloride, arsenic pentafluoride, phosphoric acid pentafluoride and boron trifluoride, and their complex compounds and salt-like compounds, e.g. Boron trifluoride etherates and triphenylmethylene hexafluorophosphate. The initiators (catalysts) are used in amounts of about 0.01 to 1000 ppm, preferably 0.01 to 500 ppm and in particular from 0.01 to 200 ppm. In general, it is advisable to add the initiator in dilute form, preferably in concentrations of 0.005 to 5 wt .-%. Suitable solvents for this purpose may be inert compounds such as aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons, e.g. Cyclohexane, hydrogenated aliphatic hydrocarbons, glycol ethers, cyküsche carbonates, lactones, etc. can be used. Particularly preferred solvents are triglyme (triethylene glycol dimethyl ether), 1,4-dioxane, propylene carbonate or gamma-butyrolactone.
Zusätzlich zu den Initiatoren können Cokatalysatoren mitverwendet werden. Die sind Alkohole jeglicher Art, z.B. aliphatische Alkohole mit 2 bis 20 C-Atomen, wie t-Amyl- aSkohol, Methanol, Ethanoi, Propanol, Butanoϊ, Pentanol, Hexanol; aromatische Alkohole mit 2 bis 30 C-Atomen, wie Hydrochinon; haiogenierte Alkohole mit 2 bis 20 C- Atomen, wie Hexafluorisopropanol; ganz besonders bevorzugt sind Glykole jeder Art, insbesondere Diethylengiykoi und Triethylenglykol; und aliphatische Dihydroxyverbin- dungen, insbesondere Diole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen wie 1 ,2-Ethandiol, 1,3- Propandioi, 1,4-Butandiol, 1 ,6-Hexandiol, 1 ,4-Hexandtol, 1 ,4-Cyclohexandioi, 1 ,4- Cyclohexandimethanol und Neopentylgiykol.In addition to the initiators cocatalysts can be included. These are alcohols of any type, for example aliphatic alcohols having 2 to 20 carbon atoms, such as t-amyl alcohol, methanol, ethanoi, propanol, butanoϊ, pentanol, hexanol; aromatic alcohols having 2 to 30 C atoms, such as hydroquinone; halogenated alcohols having 2 to 20 C atoms, such as hexafluoroisopropanol; very particular preference is given to glycols of any kind, in particular diethylengiykoi and triethylene glycol; and aliphatic dihydroxy compounds, in particular diols having 2 to 6 carbon atoms, such as 1, 2-ethanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-hexanedol, 1,4-cyclohexanediol, 1, 4-cyclohexanedimethanol and neopentyl glycol.
Monomere, initiatoren, Cokatalysator und gegebenenfalls Regler können auf beliebige Weise vorgemischt oder auch getrennt voneinander dem Polymerisationsreaktor zugegeben werden.Monomers, initiators, cocatalyst and, if appropriate, regulators can be premixed in any desired manner or else added separately to the polymerization reactor.
Ferner können die Komponenten zur Stabilisierung sterisch gehinderte Phenole enthalten wie in EP-A 129369 oder EP-A 128739 beschrieben,Furthermore, the stabilization components may contain sterically hindered phenols as described in EP-A 129369 or EP-A 128739,
Vorzugsweise wird direkt anschließend an die Polymerisation die Polymerisationsmischung desaktiviert, vorzugsweise ohne dass eine Phasenveränderung erfolgt. Die Desaktivierung der Initiatorreste (Katalysatorreste) erfolgt in der Regel durch Zugabe von Desaktivatoren {Abbruchmitteln) zur Polymerisatsonsschmelze. Geeignete Desak- tivatoren sind z.B. Ammoniak sowie primäre, sekundäre oder tertiäre, aliphatische und aromatische Amine, z.B. Trialkylamine wie Triethylamin, oder Triacetondiamin. Außerdem geeignet sind basisch reagierende Salze, wie Soda und Borax, weiterhin die Car- bonate und Hydroxide der Alkali- und Erdalkalimetalle, außerdem auch Alkoholate wie Natriumethanolat. Weiterhin sind Alkali- bzw. Erdalkalialkyle als Desaktivatoren bevorzugt, welche 2 bis 30 C-Atome Sm Alkyirest aufweisen. Als besonders bevorzugte Metalle seien Li, Mg und Na genannt, wobei n-Butyilithium besonders bevorzugt ist.The polymerization mixture is preferably deactivated directly after the polymerization, preferably without a phase change taking place. The deactivation of the initiator residues (catalyst residues) is generally carried out by adding deactivators {demolition agents) to the polymer melt. Suitable deactivators are e.g. Ammonia and primary, secondary or tertiary, aliphatic and aromatic amines, e.g. Trialkylamines such as triethylamine, or triacetonediamine. Also suitable are basic-reacting salts, such as soda and borax, furthermore the carbonates and hydroxides of the alkali metals and alkaline earth metals, and also alkoxides, such as sodium ethanolate. Furthermore, alkali or Erdalkalialkyle are preferred as deactivators, which have 2 to 30 carbon atoms Sm Alkyirest. Particularly preferred metals are Li, Mg and Na, with n-butyl lithium being particularly preferred.
Die Desaktivatoren werden üblicherweise den Polymeren in Mengen von vorzugsweise 0,01 ppmw (parts per miilion by weight) bis zu 2 Gew.-% zugesetzt, entweder als solche oder gelöst bzw. suspendiert in Wasser, Methanoi, anderen Alkoholen oder sonstigen organischen Lösungsmitteln, oder in geschmolzenem POM-Poiymer.The deactivators are usually added to the polymers in amounts of preferably 0.01 ppmw (parts per million by weight) up to 2% by weight, either as such or dissolved or suspended in water, methanol, other alcohols or other organic solvents, or in molten POM polymer.
POM aus Formaldehyd sind in üblicher Weise durch Polymerisation in der Gasphase, in Lösung, durch FällungspoSymerisation oder in Masse (Substanz) herstellbar. POM aus Trioxan werden in der Regel durch Polymerisation in Masse erhalten, wozu man jegliche Reaktoren mit hoher Mischwirkung verwenden kann. Die Reaktionsführung kann dabei homogen erfolgen, z.B. in einer Schmelze, oder heterogen, z.B. ais PoIy- merisation zu einem Feststoff oder Feststoffgranulat. Geeignet sind beispielsweise Schalenreaktoren, Pflugscharmischer, Rohrreaktoren, Listreaktoren, Kneter (z.B. Busskneter), Extruder mit beispielsweise einer oder zwei Schnecken, und Rührreaktoren, wobei die Reaktoren statische oder dynamische Mischer aufweisen können.Formaldehyde POM can be prepared in the usual way by polymerization in the gas phase, in solution, by precipitation polymerization or in bulk (substance). Trioxane POMs are typically obtained by bulk polymerization using any reactors with high mixing efficiency. The reaction can be carried out homogeneously, e.g. in a melt, or heterogeneous, e.g. ais polymerization to a solid or solid granules. Suitable examples are tray reactors, plowshare mixers, tubular reactors, list reactors, kneaders (e.g., Buss kneaders), extruders with, for example, one or two screws, and stirred reactors, which reactors may comprise static or dynamic mixers.
Bei einer Polymerisation in Masse, z.B. in einem Extruder, kann durch aufgeschmolzenes Polymer eine sog. Schmeizeabdichtung zum Extrudereinzug hin erzeugt werden, wodurch flüchtige Bestandteile im Extruder verbleiben. Man dosiert die vorstehenden Monomere in die im Extruder vorhandene Polymerschmelze, gemeinsam oder getrennt von den Initiatoren (Katalysatoren), bei einer bevorzugten Temperatur der Reaktionsmischung von 62 bis 1140C. Bevorzugt werden auch die Monomere (Trioxan) in geschmolzenem Zustand dosiert, z.B. bei 60 bis 12O0C.In the case of mass polymerization, for example in an extruder, a so-called melting seal for the extruder feed can be produced by means of molten polymer, as a result of which volatile constituents remain in the extruder. You dose the above Monomers in the polymer melt present in the extruder, together or separately from the initiators (catalysts), at a preferred temperature of the reaction mixture of 62 to 114 0 C. Preferably, the monomers (trioxane) in the molten state are dosed, for example at 60 to 12O 0 C.
Die Schmefzepolymerisation erfolgt in der Regel bei 1 ,5 bis 500 bar und 130 bis 3000C, und die Verweilzeit der Polymerisationsmischung im Reaktor beträgt üblicherweise 0,1 bis 20, bevorzugt 0,4 bis 5 min. Vorzugsweise führt man die Polymerisation bis zu einem Umsatz über 30 %, z.B. 60 bis 90 %.The melt polymerization is generally carried out at 1, 5 to 500 bar and 130 to 300 0 C, and the residence time of the polymerization mixture in the reactor is usually 0.1 to 20, preferably 0.4 to 5 min. The polymerization is preferably carried out to a conversion of more than 30%, for example 60 to 90%.
Man erhält in jedem Falle ein Roh-POM, das wie erwähnt erhebliche Anteile, beispielsweise bis zu 40 %, an nicht umgesetzten Restmonomeren enthält, insbesondere Trioxan und Formaldehyd. Dabei kann Formaldehyd im Roh-POM auch dann vorliegen, wenn nur Trioxan als Monomer eingesetzt wurde, da es als Abbauprodukt des Tn- oxans entstehen kann. Außerdem können auch andere Oiigomere des Formaldehyds vorliegen, z.B. das Tetramere Tetroxan.In each case, a crude POM is obtained which, as mentioned, contains considerable proportions, for example up to 40%, of unconverted residual monomers, in particular trioxane and formaldehyde. Formaldehyde can also be present in the crude POM if only trioxane was used as the monomer, since it can be formed as a degradation product of the Tn oxans. In addition, other oligomers of formaldehyde may also be present, e.g. the tetrameric tetroxane.
Bevorzugt wird zur Herstellung des POM Trioxan als Monomer eingesetzt, weshalb auch die Restmonomere Trioxan enthalten, außerdem üblicherweise noch 0,5 bis 10 Gew.-% Tetroxan und 0,1 bis 75 Gew.-% Formatdehyd.Trioxane is preferably used as the monomer for the preparation of the POM, which is why the residual monomers also contain trioxane, moreover usually 0.5 to 10% by weight of tetroxane and 0.1 to 75% by weight of formaldehyde.
Das Roh-POM wird üblicherweise in einer Entgasungsvorrichtung entgast. Als Entgasungsvorrichtungen eignen sich Entgasungstöpfe (Fiash-Töpfe), Entgasungsextruder mit einer oder mehreren Schnecken, Filmtruder, Dünnschichtverdampfer, Sprühtrock- ner, Strangentgaser und andere übliche Entgasungsvorrichtungen. Bevorzugt verwendet man Entgasungsextruder oder Entgasungstöpfe. Letztere sind besonders bevorzugt.The crude POM is usually degassed in a degassing device. Degassing devices (Fiash pots), degassing extruders with one or more screws, film extruders, thin film evaporators, spray dryers, strand degassers and other conventional degassing devices are suitable as degassing devices. Degassing extruders or degassing pots are preferably used. The latter are particularly preferred.
Die Entgasung kann einstufig (in einer einzigen Entgasungsvorrichtung) erfolgen. Ebenso kann sie mehrstufig - beispielsweise zweistufig - in mehreren Entgasungsvorrichtungen erfolgen. Bei der mehrstufigen Entgasung können die Entgasungsvorrichtungen in Art und Größe gleich oder verschieden sein. Bevorzugt verwendet man zwei verschiedene Entgasungstöpfe hintereinander, wobei der zweite Topf ein kleineres Volumen aufweist.The degassing can be carried out in one stage (in a single degassing device). Likewise, it can be multi-stage - for example, in two stages - done in several degassing. In the multi-stage degassing the degassing devices can be the same or different in type and size. Preference is given to using two different Entgasungstöpfe one behind the other, wherein the second pot has a smaller volume.
Bei einer einstufigen Entgasung liegt der Druck in der Entgasungsvorrichtung üblicherweise bei 0,1 mbar bis 10 bar, bevorzugt 1 mbar bis 2 bar und besonders bevorzugt 5 mbar bis 800 mbar, und die Temperatur in der Regel bei 100 bis 260, vorzugsweise 115 bis 230 und insbesondere 150 bis 2100C. Bei einer zweistufigen Entgasung be- trägt der Druck in der ersten Stufe bevorzugt 0,1 mbar bis 10 bar, insbesondereIn a single-stage degassing, the pressure in the degassing device is usually 0.1 mbar to 10 bar, preferably 1 mbar to 2 bar and more preferably 5 mbar to 800 mbar, and the temperature is usually 100 to 260, preferably 115 to 230 and in particular 150 to 210 ° C. In the case of a two-stage degassing, the pressure in the first stage is preferably 0.1 mbar to 10 bar, in particular
0,5 mbar bis 8 bar und besonders bevorzugt 1 mbar bis 7 bar, und in der zweiten Stufe bevorzugt 0,1 mbar bis 5 bar, insbesondere 0,5 mbar bis 2 bar und besonders bevor- zugt 1 mbar bis 1 ,5 bar. Die Temperatur unterscheidet sich bei einer zweistufigen Entgasung in der Regel nicht wesentlich von den für die einstufige Entgasung genannten Temperaturen.0.5 mbar to 8 bar and particularly preferably 1 mbar to 7 bar, and in the second stage preferably 0.1 mbar to 5 bar, in particular 0.5 mbar to 2 bar and particularly preferably added 1 mbar to 1, 5 bar. The temperature in a two-stage degassing usually does not differ significantly from the temperatures mentioned for the one-stage degassing.
Die Temperierung des Polymeren bei der Entgasung erfoigt in üblicher Weise durch Wärmetauscher, Doppelmantel, temperierte statische Mischer, innenliegende Wärmetauscher oder andere geeignete Vorrichtungen. Die Einstellung des Entgasungsdrucks nimmt man ebenfalls in an sich bekannter Weise vor, z.B. mitteis Druckregelventilen. Das Polymer kann in der Entgasungsvorrichtung schmelzflüssig oder fest vorliegen.The temperature control of the polymer in the degassing erfoigt in a conventional manner by heat exchangers, double jacket, tempered static mixer, internal heat exchanger or other suitable devices. The adjustment of the degassing pressure is also carried out in a manner known per se, e.g. Mitteis pressure control valves. The polymer may be molten or solid in the degasser.
Die Verweilzeit des Polymeren in der Entgasungsvorrichtung beträgt in der Regel 0,1 sec bis 30 min, bevorzugt 0,1 sec bis 20 min. Bei einer mehrstufigen Entgasung beziehen sich diese Zeiten auf jeweils eine einzige Stufe.The residence time of the polymer in the degassing device is generally 0.1 sec to 30 min, preferably 0.1 sec to 20 min. In a multi-stage degassing, these times refer to a single stage.
Die bei der Entgasung freiwerdenden Restmonomere werden a!s Brüdenstrom abgetrennt. Unabhängig von der Ausgestaltung der Entgasung (ein- oder mehrstufig, Entgasungstöpfe oder -extruder, etc.) sind die Restmonomere üblicherweise ausgewählt aus Trioxan, Formaldehyd, Tetroxan, 1 ,3-Dioxolan, 1 ,3-Dioxepan, Ethylenoxid und Oiigomeren des Formaldehyds.The residual monomers liberated during degassing are separated off as a vapor stream. Regardless of the design of the degassing (one or more stages, Entgasungstöpfe or extruder, etc.), the residual monomers are usually selected from trioxane, formaldehyde, tetroxane, 1, 3-dioxolane, 1, 3-dioxepan, ethylene oxide and oligomers of formaldehyde.
Die abgetrennten Restmonomere {Brüdenstrom) werden in üblicher Weise abgezogen. Sie können kondensiert und in die Polymerisation zurückgeführt werden. Das Mengenverhältnis von Trioxan und Formaldehyd im Brüdenstrom kann durch Einstellung entsprechender Drucke und Temperaturen variiert werden.The separated residual monomers {vapor stream) are withdrawn in a conventional manner. They can be condensed and recycled to the polymerization. The quantitative ratio of trioxane and formaldehyde in the vapor stream can be varied by adjusting appropriate pressures and temperatures.
Lewis-saure VerbindungenLewis acidic compounds
Erfindungsgemäß wird zumindest eine Teilmenge der Monomere vor der Polymerisation mit einer Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebracht. Per Disclaimer ausgenom- men von den Lewis-sauren Verbindungen sind Molekularsiebe mit einem Porendurchmesser unter 0,6 nm (6 Ä). Als Lewis-saure Verbindungen eignen sich alle Elektronen- paarakzeptor-Verbindungen (Verbindungen, die ein von einer Lewis-Base zur Verfügung gestelltes Elektronenpaar aufnehmen können).According to the invention, at least a subset of the monomers is contacted with a Lewis acidic compound prior to polymerization. Disclaimed except for the Lewis acidic compounds are molecular sieves with a pore diameter below 0.6 nm (6 Å). Suitable Lewis acidic compounds are all electron-pair acceptor compounds (compounds capable of accepting an electron pair provided by a Lewis base).
Bevorzugt sind die Lewis-sauren Verbindungen ausgewählt aus Kieselgelen, Molekularsieben mit einem Porendurchmesser von mindestens 0,6 nm (6 Ä), Aluminiumsilikaten, Aluminiumphosphaten, Siliziumatuminiumphosphaten und Aluminiumoxiden.The Lewis acidic compounds are preferably selected from silica gels, molecular sieves with a pore diameter of at least 0.6 nm (6 Å), aluminum silicates, aluminum phosphates, silicon aluminum phosphates and aluminum oxides.
Es versteht sich, dass die Lewis-saure Verbindung unter den bei dem Inkontaktbringen herrschenden Bedingungen beständig gegen das zu reinigende Monomer sein sollte. A(s Kieselgele eignen sich kolloidale, geformte oder ungeformte Kieselsäure von elastischer bis (bevorzugt) fester Konsistenz und Porenstruktur mit engen, mittleren oder weiten Poren. Üblicherweise liegt die Kieselsäure als hochkondensierte Polykieselsäu- re mit oberflächenreicher Blattstruktur vor. Geeignete engporige Kieselgele weisen als XerogeJ Schüttdichten von 0,7 bis 0,8 g/ml auf; geeignete weitporige Kiesefgele haben als Xerogel Schüttdichten von 0,4 bis 0,5 g/ml.It is understood that the Lewis acidic compound should be resistant to the monomer to be purified under the conditions encountered in the contacting. A ( s) silica colloidal, shaped or unshaped silicic acid of elastic to (preferably) solid consistency and pore structure with narrow, medium or wide pores is usually suitable as highly condensed polysilicic acid with a surface-rich leaf structure Bulk densities of 0.7 to 0.8 g / ml on; suitable wide-pore Kiesefgele have as Xerogel bulk densities of 0.4 to 0.5 g / ml.
Man kann das Kieselgel als wasserreiches Gel, als Xerogel (erhältlich durch Trocknen des wasserreichen Gels bis 95 Gew.-% Feststoffgehalt), als Pulver verschiedener Korngröße oder aufgebracht auf Trägermaterialien wie Glasplatten, Metallfolien oder oxidische Trägermaterialien, verwenden. Naturgemäß sollten auch diese Trägermate- riaiien gegenüber den mit ihnen in Kontakt gebrachten Monomeren inert sein.The silica gel can be used as a water-rich gel, as a xerogel (obtainable by drying the water-rich gel to 95% by weight solids content), as a powder of different particle size or applied to support materials such as glass plates, metal foils or oxidic support materials. Naturally, these support materials should also be inert to the monomers contacted with them.
Bevorzugte Kieselgele sind Xerogele, insbesondere solche in Pulver- oder Perlenform, wie sie im Handei beispielsweise ais Sylobead® von Fa. Grace Davison, als Silicagel 560 und Silicagel 490 von Fa. Zeochem, als Sorbead® von Fa. Engelhard oder als D1 1-10 von BASF erhältlich sind.Preferred silica gels are xerogels, in particular those in powder or bead form, as in the trade, for example, as Sylobead® from Grace Davison, as silica gel 560 and silica gel 490 from Zeochem, as Sorbead® from Engelhard or as D1-1. 10 are available from BASF.
Als Molekularsiebe eignen sich alle Verbindungen, die definierte Poren mit einem ein- heitlichen Porendurchmesser von mindestens 0,6 ntn (6 Ä) aufweisen. Bevorzugt beträgt der Porendurchmesser mindestens 0,7 nm (7 Ä), insbesondere mindestens 0,8 nm (8 Ä) und besonders bevorzugt mindestens 0,9 nm (9 Ä).Suitable molecular sieves are all compounds which have defined pores with a uniform pore diameter of at least 0.6 ntn (6 Å). The pore diameter is preferably at least 0.7 nm (7 Å), in particular at least 0.8 nm (8 Å) and particularly preferably at least 0.9 nm (9 Å).
Zeolithe sind als Molekularsiebe besonders gut geeignet. Die meisten Molekularsiebe bzw. Zeolithe haben darüber hinaus eine große innere Oberfläche. Unter Zeolithen werden gemäß RÖmpp Online Chemie-Lexikon, Thieme Verlag Stuttgart 2005, Stichwort „Zeolithe" (Dokument-Kennung RD-26-00214), wasserhaltige Alkali- bzw. Erdaika- fi-alumosilicate verstanden, insbesondere solche der aligemeinen Formel 1Zeolites are particularly suitable as molecular sieves. Most molecular sieves or zeolites also have a large internal surface area. Zeolites are according to RÖmpp Online Chemie-Lexikon, Thieme Verlag Stuttgart 2005, keyword "zeolites" (document identifier RD-26-00214), hydrous alkali or Erdaika- fi-alumosilicate understood, especially those of the general formula 1
M2/zO AI2O3 * x SiO2 • y H2O (1 )M 2 / zO Al 2 O 3 * x SiO 2 • y H 2 O (1)
mitWith
M = ein- oder mehrwertiges Metall (insbesondere Alkali- oder Erdalkalimetall), z = Wertigkeit des Kations (beispielsweise 1 oder 2) x = beispielsweise ca. 1 ,8 bis ca. 12 y = beispielsweise 0 bis ca. 8,M = mono- or polyvalent metal (in particular alkali metal or alkaline earth metal), z = valence of the cation (for example 1 or 2) x = for example about 1.8 to about 12 y = for example 0 to about 8,
die andere Moleküle mit kleinerem Querschnitt als die Porenöffnungen reversibel in die Hohlräume des Zeolithgitters aufnehmen können. Besonders bevorzugt sind Zeoüthe folgender Strukturtypen: MOR, MFI, MEL, BEA, GME, LTL, MAZ1 MWW, DON, VFI und FAU, insbesondere in ihrer Alkaliionen- oder Erdalkahϊonenform.the other molecules with a smaller cross-section than the pore openings can accommodate reversibly in the cavities of the zeolite grid. Particular preference is given to zeolites of the following structural types: MOR, MFI, MEL, BEA, GME, LTL, MAZ 1 MWW, DON, VFI and FAU, in particular in their alkali metal or alkaline earth metal form.
Geeignete Zeolithe sind bekannt und im Handel erhältlich. Sie kommen natürlich vor oder werden bevorzugt synthetisch erhalten, beispielsweise durch Umsetzung von SiO∑-haltigen (z.B. Wassergläser, Kieselsäuren, Kiesesole) und AI2O3-haitigen (z.B. Aluminiumhydroxide, ASuminate, Kaoline) Verbindungen mit beispielsweise Alkali oder Erdalkalhydroxiden.Suitable zeolites are known and commercially available. They occur naturally or are preferably obtained synthetically, for example by reaction of SiO 2 -containing (eg water glasses, silicas, silica sols) and Al 2 O 3 -hitigen (eg aluminum hydroxides, aluminates, kaolins) compounds with, for example, alkali metal or alkaline earth metal hydroxides.
Gut geeignet ist beispielsweise das Molekularsieb des Typs 13X, im Handel erhältlich z.B. als Zeosorb® 13X von Fa. Tricat Zeolites GmbH, Zeochem® Z10-01 von Fa. Zeo- chem AG, und 13X Zeolite Molecular Sieve von Fa. Dalian Absorbent Co. Ltd,For example, the type 13X molecular sieve commercially available e.g. as Zeosorb® 13X from Tricat Zeolites GmbH, Zeochem® Z10-01 from Zeochem AG, and 13X Zeolite Molecular Sieve from Dalian Absorbent Co. Ltd,
Ais Aiuminiumsiiikatβ (Alumosilikate) kommen u.a. Zeolithe, Feldspäte und Feldspat- Vertreter in Betracht. ZeoSithe wurden bereits beschrieben. Als Feldspäte eignen sich beispielsweise Leucit, Nephelin, Sodalifh, Nosean, Hauyn und Lasurit.Aisonium aluminate (aluminosilicates) come i.a. Zeolites, feldspars and feldspar agents. ZeoSithe have already been described. Suitable feldspars are, for example, leucite, nepheline, sodalifh, nosean, hauyn and lasurite.
Geeignete Alumosilikate sind außerdem die trimorphe Gruppe Al2SiO5 (AI2O3 • SiO2) mit den Mineralien Andalusit, Sillimanit und Kyanit, ferner Mullit, Pyrophyllit und viele Tonmineraüen.Suitable aluminosilicates are also the trimorphic group Al 2 SiO 5 (Al 2 O 3 • SiO 2 ) with the minerals andalusite, sillimanite and kyanite, furthermore mullite, pyrophyllite and many clay minerals.
In Betracht kommende Aluminiumphosphate (Aiumophosphate, kurz AIPO) leiten sich von den genannten Zeoüthen der Formel 1 ab, indem in der Formel Si4+ durch P5+ er- setzt wird. Die Strukturen bestehen also aus verknüpften AI04- und PO^Tetraeder- baugruppen, die formal neutrale Aiumophosphate der Summenforme! AlPO4 ergeben. Durch Fehlstellen entstehen überschüssige negative Ladungen im Gitter, die durch Gegenkationen ( z.B. Alkall, Erdalkaii) ausgeglichen werden. Die Nomenklatur der Aiumophosphate ist analog der klassischen Zeolithnomenkiatur. Gut geeignet sind z.B. AlPO-5 (AFI), AiPO- 11 (AEL) und AlPO-41 (AFO).Suitable aluminum phosphates (aiumophosphates, AIPO for short) are derived from the above-mentioned zeolites of the formula 1 in that Si 4+ is replaced by P 5+ in the formula. The structures thus consist of linked AI04 and PO ^ tetrahedral assemblies, the formally neutral aiumophosphates of the sum forms! AlPO 4 result. Defects result in excess negative charges in the lattice, which are compensated by counter cations (eg, alkali, alkaline earth). The nomenclature of the Aiumophosphate is analogous to the classical Zeolithnomenkiatur. Well suited are eg AlPO-5 (AFI), AiPO-11 (AEL) and AlPO-41 (AFO).
Geeignete SiliziumaSuminiumphosphate (Siiicoalumophosphate, kurz SAPO) leiten sich ebenfalls von Zeoüthen ab. Bei diesen Verbindungen sind AIO4-, SJO4- und Pθ4-Tetrae- derbaugruppen gleichzeitig vorhanden, woraus eine negative Gesamtladung des Git- ters resultiert, die durch Gegenkationen (z.B. Alkali, Erdalkali) ausgeglichen wird. Die Nomenklatur der Siiicoalumophospahte entspricht der Zeolithnomenkiatur. Gut geeignet sind beispielsweise SAPO-11 (AEL), SAPO-5 (AFI) und SAPO-40 (AFR).Suitable silicon-aluminum phosphates (siicoalumophosphates, SAPO for short) are also derived from zeolites. In these compounds, AIO4, SJO4 and Pθ4 tetrahedral assemblies coexist, resulting in a net negative charge of the lattice which is counterbalanced by counter cations (e.g., alkali, alkaline earth). The nomenclature of the Siiicoalumophospahte corresponds to the Zeolithnomenkiatur. For example, SAPO-11 (AEL), SAPO-5 (AFI) and SAPO-40 (AFR) are well suited.
Geeignete Aiuminiumoxide geeignet sind insbesondere gamma-, delta-, theta- oder eta-Abθ3, sowie die hydrathaltigen Vorstufen dieser Phasen. Bei den hydrathaltigen Vorstufen handelt es sich bevorzugt um Böhmit, Pseudoböhmit oder Hydrargillit. Gamma-Al2θ3 ist besonders bevorzugt. Falls erforderlich kann die Basizität des Aiuminiumoxids durch Dotierung mit Fremdatomen gesteigert werden. Als Dotierungsmittel verwendet man üblicherweise Zink-, Alkali-, Erdalkaii- oder Lanthanoidverbindungen, insbesondere die Hydroxide oder Oxi- de, in Mengen von 100 ppmw bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Aluminiumoxid.Suitable Aiuminiumoxide suitable are in particular gamma, delta, theta or eta-Abθ3, and the hydrated precursors of these phases. The hydrated precursors are preferably boehmite, pseudoboehmite or hydrargillite. Gamma Al 2 O 3 is particularly preferred. If necessary, the basicity of the Aiuminiumoxids can be increased by doping with impurities. The dopants used are usually zinc, alkali metal, alkaline earth or lanthanoid compounds, in particular the hydroxides or oxides, in amounts of from 100 ppmw to 1% by weight, based on the aluminum oxide.
Gut geeignete Aluminiumoxide sind z.B. D10-10 von BASF, Selexsorb® CD und Se- lexsorb® CDX von Fa. Almatis sowie Alumina Spheres 1.0/160 von Fa. Sasol.Well suitable aluminas are e.g. D10-10 from BASF, Selexsorb® CD and Selexsorb® CDX from Almatis, and Alumina Spheres 1.0 / 160 from Sasol.
Von den genannten Lewis-sauren Verbindungen sind die Molekuiarsiebe mit einem Poreπdurchmesser von mindestens 0,6 nm, die Aluminiumsilikate und die Alumiπium- oxide bevorzugt. Besonders bevorzugt sind die Molekuiarsiebe und die Aluminiumoxide.Of the Lewis acidic compounds mentioned, the molecular sieves having a pore diameter of at least 0.6 nm, the aluminum silicates and the aluminum oxides are preferred. Particularly preferred are the molecular sieves and the aluminas.
Bevorzugt werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Brönsted-sauren Verbindungen, insbesondere keine Brönsted-sauren Ionenaustauscher oder Adsorber zur Reinigung der Monomere verwendet.In the process according to the invention, preference is given to using no Bronsted acidic compounds, in particular no Bronsted acidic ion exchangers or adsorbers, for purifying the monomers.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Lewis-sauren Verbindungen eine spezifische Oberfläche von mindestens 50 m2/g auf, bestimmt durch Gasadsorption (gemäß BET = Brunauer, Emmet und Teller) nach DiN 66131. Vorzugsweise beträgt die spezifische Oberfläche mindestens 100, insbesondere mindestens 200 und besonders bevorzugt mindestens 300 m2/g.In a preferred embodiment, the Lewis acidic compounds have a specific surface area of at least 50 m 2 / g, determined by gas adsorption (according to BET = Brunauer, Emmet and Teller) according to DiN 66131. Preferably, the specific surface area is at least 100, in particular at least 200 and more preferably at least 300 m 2 / g.
In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform weisen die Lewis-sauren Verbindungen ein spezifisches Gesamtporenvolumen von mindestens 0,1 ml/g auf, bestimmt durch Quecksilberintrusion nach DIN 66133 (Juni 1993). Vorzugsweise beträgt das spezifische Gesamtporenvoiumen mindestens 0,3 ml/g, insbesondere mindestens 0,4 ml/g.In another, likewise preferred embodiment, the Lewis acidic compounds have a specific total pore volume of at least 0.1 ml / g, determined by mercury intrusion according to DIN 66133 (June 1993). Preferably, the specific total pore volume is at least 0.3 ml / g, in particular at least 0.4 ml / g.
Die Lewis-saure Verbindung wird bevorzugt in fester Form verwendet und liegt üblicherweise in Form von Kugein (Durchmesser z.B. 2 bis 5 mm), Strängen bzw. Stäbchen (Durchmesser z.B. 1 ,5 bis 7 mm, Länge z.B. 3 bis 15 mm), Wageπradextrudaten (Durchmesser z.B. 3 bis 10 mm) oder Splitt (längste Abmessung z.B. 0,5 bis 2 mm) vor. Ggf. kann man durch Mahlen („Splitters") eine geeignete Korngröße einstellen.The Lewis acidic compound is preferably used in solid form and is usually in the form of Kugein (diameter eg 2 to 5 mm), strands or rods (diameter eg 1, 5 to 7 mm, length eg 3 to 15 mm), Wageπradextrudaten (Diameter eg 3 to 10 mm) or chippings (longest dimension eg 0.5 to 2 mm). Possibly. you can set by grinding ("splitters") a suitable grain size.
Es überrascht, dass die Abtrennung der basischen Verunreinigungen mit bestimmten Verbindungen, nämlich den erfindungsgemäßen Lewis-sauren Verbindungen, gut gelingt. Es wäre zu erwarten gewesen, dass basische Verunreinigungen mit jedem sau- ren Adsorber bzw. Katalysator entfernt oder neutralisiert werden können. Dies ist jedoch nicht der Fall. Ausgestaltung des inkontaktbringensIt is surprising that the separation of the basic impurities with certain compounds, namely the Lewis acidic compounds according to the invention, works well. It would have been expected that basic impurities could be removed or neutralized with any acidic adsorber or catalyst. This is not the case. Design of the incontact treatment
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegen die Lewis-sauren Verbindungen bevorzugt ais festes, bewegtes oder fluidisiertes Bett vor, insbesondere als Festbett. Die in Kontakt zu bringenden, d.h. zu reinigenden Monomere können fest, flüssig oder gasförmig vorliegen, bevorzugt ffϋssig.In the process according to the invention, the Lewis acidic compounds are preferably in the form of a solid, agitated or fluidized bed, in particular as a fixed bed. The contact to be contacted, i. Monomers to be purified may be solid, liquid or gaseous, preferably open.
Bevorzugt beträgt die Kontaktzeit der Monomere mit der Lewis-sauren Verbindung 0,05 sec bis 20 min, insbesondere 0,1 sec bis 2 min und besonders bevorzugt 0,5 bis 30 sec. Die Kontaktzeit ist damit geringer ais bei vielen Verfahren des Standes der Technik.The contact time of the monomers with the Lewis acidic compound is preferably 0.05 sec to 20 min, in particular 0.1 sec to 2 min and particularly preferably 0.5 to 30 sec. The contact time is thus lower than in many processes of the prior art Technology.
Ebenfalls bevorzugt beträgt der Druck beim In kontaktbringen der Monomere mit der Lewis-sauren Verbindung 1 bis 200 bar, insbesondere 2 bis 100 bar und besonders bevorzugt 5 bis 50 bar.Also preferably, the pressure when contacting the monomers with the Lewis acidic compound is 1 to 200 bar, in particular 2 to 100 bar and particularly preferably 5 to 50 bar.
Gleichfalls bevorzugt beträgt die Temperatur beim Inkontaktbringen der Monomere mit der Lewis-sauren Verbindung 30 bis 2000C1 insbesondere 50 bis 1600C und vorzugsweise 70 bis 140°C.Likewise preferably, the temperature when contacting the monomers with the Lewis acidic compound 30 to 200 0 C 1, in particular 50 to 160 0 C and preferably 70 to 140 ° C.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur POM-Hersteliung kann diskontinuierlich oder bevorzugt kontinuierlich betrieben werden. Die apparative Ausgestaitung des Bettes ist die übliche; beispielsweise kann man das Bett in einem Absorber oder einem anderen geeigneten Behälter anordnen, der vom zu reinigenden Monomer durchströmt wird. Bevorzugt verwendet man Festbettabsorber. Der Absorber bzw. sonstige Behälter ist bevorzugt zu 10 bis 70 Vol.-% seines Volumens mit den Lewis-sauren Verbindungen gefüllt.The process according to the invention for POM preparation can be carried out batchwise or, preferably, continuously. The apparatus Ausgestaitung of the bed is the usual; For example, you can arrange the bed in an absorber or other suitable container, which is flowed through by the monomer to be purified. Preferably used fixed bed absorber. The absorber or other container is preferably filled to 10 to 70 vol .-% of its volume with the Lewis acidic compounds.
Die erforderliche Menge der Lewis-sauren Verbindung bzw. die Abmessungen des Bettes richten sich in üblicher Weise u.a. nach der Art und Konzentration der zu entfernenden Verunreinigungen und nach der Monomermenge bzw. der Monomer- Strömungsgeschwindigkeit.The required amount of the Lewis acidic compound or the dimensions of the bed depend in the usual way u.a. according to the type and concentration of the impurities to be removed and the amount of monomer or the monomer flow rate.
Eine besonders einfache Ausgestaltung besteht aus einem Rohr, dass mit der Lewis- sauren Verbindung gefüllt ist und im Monomerzulauf des Polymerisationsreaktors montiert ist. Die Lewis-saure Verbindung kann durch davor und dahinter angebrachte Filterelemente in dem Rohr fixiert werden.A particularly simple embodiment consists of a tube which is filled with the Lewis acidic compound and is mounted in the monomer feed of the polymerization reactor. The Lewis acidic compound can be fixed in the tube by means of filter elements located in front of and behind it.
Vor der ersten Verwendung werden die Lewis-sauren Verbindungen üblicherweise einer Aktivierung unterzogen, um während der Lagerung adsorbierte Stoffe wie Wasser oder Kohlendioxid zu entfernen. Die Aktivierung erfolgt in der Regel durch Erhitzen auf 200 bis 600, bevorzugt 200 bis 4000C unter Inertgas (z.B. Stickstoff oder Argon), bei- spietsweise in einem Inertgasstrom, oder durch Vakuumbehandlung bei 200 bis 4000C und einem Absolutdruck von 20 bis 500 mbar.Prior to first use, the Lewis acidic compounds are usually activated to remove adsorbed substances such as water or carbon dioxide during storage. The activation is generally carried out by heating to 200 to 600, preferably 200 to 400 0 C under inert gas (eg nitrogen or argon), while- mbar spietsweise in an inert gas stream, or by vacuum treatment at 200 to 400 0 C and an absolute pressure of 20 to 500th
Nach einer gewissen Betriebszeit (Standzeit) sind die Lewis-sauren Verbindungen mit Verunreinigungen, z.B. höhermoiekularen kohlenstoffhaltigen Verbindungen, beladen und die Reinigungsleistung lässt nach. Durch eine Regeneration können die adsorbierten Verbindungen entfernt werden. Zu diesem Zweck behandelt man die Lewis-sauren Verbindungen zunächst üblicherweise 1 sec bis 2 Stunden, bevorzugt 60 sec bis 1 Stunde lang bei 25 bis 450, bevorzugt 150 bis 4500C mit Inertgas, beispielsweise als inertgasstrom. Anschließend behandelt man in der Regel 1 sec bis 2 Stunden, bevorzugt 60 sec bis 1 Stunde lang bei 100 bis 700, bevorzugt 150 bis 45O0C mit einem sauerstoffhaltigen Gas, z.B. ebenfalls als Gasstrom. Als sauerstoffhaltiges Gas kann man z.B. eine Mischung von Stickstoff oder Argon mit Sauerstoff oder Luft verwenden, wobei der Sauerstoffgehalt im Gas üblicherweise 0,1 und 21 Gew.-% beträgt.After a certain period of operation (service life), the Lewis acidic compounds are loaded with impurities, eg higher-molecular carbonaceous compounds, and the cleaning performance decreases. Regeneration can remove the adsorbed compounds. For this purpose, the Lewis acidic compounds are first treated usually for 1 second to 2 hours, preferably for 60 seconds to 1 hour at 25 to 450, preferably 150 to 450 0 C with inert gas, for example as an inert gas stream. Subsequently, it is usually treated for 1 second to 2 hours, preferably for 60 seconds to 1 hour at 100 to 700, preferably 150 to 45O 0 C with an oxygen-containing gas, for example, also as a gas stream. As the oxygen-containing gas, it is possible to use, for example, a mixture of nitrogen or argon with oxygen or air, wherein the oxygen content in the gas is usually 0.1 and 21% by weight.
Überraschenderweise tritt während des Inkontaktbringens der Monomere mit der Lewis-sauren Verbindung keine Polymerisation ein. Eine solche Polymerisation wäre unerwünscht, da das gebildete Polymer die Lewis-sauren Verbindung unbrauchbar machen könnte, bzw. die Rohrleitungen oder den Absorberbehälter verstopfen könnte. Vor und hinter dem Bett aus der Lewis-sauren Verbindung montierte Mikrofilter und auch die Lewis-saure Verbindung selbst zeigen keinerlei Beläge aus gebildetem Polymer.Surprisingly, no polymerization occurs during the contacting of the monomers with the Lewis acidic compound. Such a polymerization would be undesirable because the polymer formed could render the Lewis acidic compound unusable or clog the tubing or absorber vessel. Microfilters mounted in front of and behind the bed of the Lewis acidic compound, as well as the Lewis acidic compound itself, do not show any deposits of formed polymer.
Die Größe des Absorbers, die Art und Menge der Lewis-sauren Verbindungen und die Strömungsgeschwindigkeit des Zufuhrstromes bzw. die Verweilzeit im Absorber hängen von der Art und Menge der Verunreinigungen, der erforderlichen Reinigungsleistung (toierierbare Konzentration der Verunreinigungen im gereinigten Monomer) und den gewünschten Regenerierungszyklen ab.The size of the absorber, the type and amount of the Lewis acidic compounds and the flow rate of the feed stream or the residence time in the absorber depend on the type and amount of impurities, the required cleaning performance (reproducible concentration of impurities in the purified monomer) and the desired regeneration cycles from.
Erfindungsgemäß wird zumindest eine Teilmenge der Monomere mit der Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebracht. Bevorzugt beträgt diese Teilmenge 10 bis 100, insbesondere 20 bis 100 und besonders bevorzugt 50 bis 100 Gew.-% der Monomer- Gesamtmenge.According to the invention, at least a partial amount of the monomers is brought into contact with the Lewis acidic compound. This partial amount is preferably from 10 to 100, in particular from 20 to 100, and particularly preferably from 50 to 100,% by weight of the total monomer amount.
Bevorzugt bestehen die Monomere, die mit der Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebracht werden, ganz (Ausführungsform S)) oder teilweise (Ausführungsform W)) aus solchen Monomeren, die aus dem POM als nicht umgesetzte Restmonomere abgetrennt wurden. Bei dem in Ausführungsform iϊ) verbleibenden anderen Teil der mit der Lewis-sauren Verbändung in Kontakt gebrachten Monomere kann es sich z.B. um fri- sehe Monomere handein. Demnach ist das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der mit der Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebrachten Monomere solche Monomere sind, die aus dem POM als nicht umgesetzte Restmo- nomere abgetrennt wurden.Preferably, the monomers contacted with the Lewis acidic compound are all (Embodiment S)) or partially (Embodiment W)) of those monomers which have been separated from the POM as unreacted residual monomers. In the remaining in embodiment iϊ) remaining other part of the contacted with the Lewis acidic association monomers may, for example, hand to see Frese see monomers. Accordingly, the process of the invention is preferably characterized in that at least a portion of the monomers contacted with the Lewis acidic compound are those monomers which have been separated from the POM as unreacted residual monomers.
Aus der Verfahrensbeschreibung ergibt sich, dass das erfindungsgemäße Verfahren in der Ausführungsform i) bevorzugt gekennzeichnet ist durch folgende Schritte:From the method description it follows that the method according to the invention in the embodiment i) is preferably characterized by the following steps:
a) geeignete Monomere werden zu POM polymerisiert, b) aus dem POM werden nicht umgesetzte Restmonomere abgetrennt, c) die abgetrennten Restmonomere werden mit der Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebracht, d) die erhaltenen Restmonomere werden in die Polymerisation (Schritt a)) zurückgeführt.a) suitable monomers are polymerized to POM, b) unreacted residual monomers are separated from the POM, c) the separated residual monomers are brought into contact with the Lewis acidic compound, d) the resulting residual monomers are introduced into the polymerization (step a)) recycled.
In der Ausführungsform ii) ist das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt gekennzeichnet durch folgende Schritte:In the embodiment ii), the method according to the invention is preferably characterized by the following steps:
a*} geeignete Monomere werden zu POM polymerisiert, b*) aus dem POM werden nicht umgesetzte Restmonomere abgetrennt, c*) die abgetrennten Restmonomere werden mit frischen Monomeren zu einer Mischung vermischt, d*) die Mischung wird mit der Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebracht, e*) die erhaltene Mischung wird in die Polymerisation (Schritt a)) zurückgeführt.a * } suitable monomers are polymerized to POM, b * ) unreacted residual monomers are separated from the POM, c * ) the separated residual monomers are mixed with fresh monomers to form a mixture, d *) the mixture is reacted with the Lewis acidic compound in Contacted, e * ) the resulting mixture is recycled to the polymerization (step a)).
Man kann die abgetrennten Restmonomere bzw. die Mischung mit der Lewis-sauren Verbindung in Kontakt bringen (Schritt c) bzw. d*)) und danach in einem Puffertank oder einer anderen Vorrichtung sammeln und/oder Zwischenlagern, bevor man sie in die Polymerisation zurückführt (Schritt d) bzw. e*)). Alternativ kann man das Inkon- taktbringen mit der Lewis-sauren Verbindung und die Zwischenlagerung im Puffertank räumlich und zeitlich zusammenlegen, indem man die Lewis-saure Verbindung in den Puffertank einbringt, die Monomere a!so während der Zwischenlagerung mit der Lewissauren Verbindung behandelt werden.The separated residual monomers or the mixture can be brought into contact with the Lewis acidic compound (step c) or d *)) and then collected in a buffer tank or another device and / or temporarily stored before being recycled to the polymerization (Step d) or e *)). Alternatively, the contacting with the Lewis acidic compound and the intermediate storage in the buffer tank can be spatially and temporally combined by introducing the Lewis acidic compound into the buffer tank, so that the monomers are treated during the intermediate storage with the Lewis acid compound.
Bevorzugt jedoch werden die Restmonomere erst mit der Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebracht und unmittelbar danach in die Polymerisation zurückgeführt. Daher ist das Verfahren bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass die Restmonomere bzw. die Mischung nach dem Inkontaktbringen mit der Lewis-sauren Verbindung (Schritt c) bzw. d*)) unmittelbar und ohne weitere Zwischenlagerung in die Polymerisation zu- rückgeführt werden (Schritt d) bzw. e*)). Zusatzstoffe und Abmischung des PQMPreferably, however, the residual monomers are first brought into contact with the Lewis acidic compound and immediately recycled into the polymerization. Therefore, the process is preferably characterized in that the residual monomers or the mixture after contacting with the Lewis acidic compound (step c) or d * )) are recycled directly and without further intermediate storage into the polymerization (step d). or e * )). Additives and blending of the PQM
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhäftüchen Polyoxymethylenhomo- und - copolymere können mit üblichen Zusatzstoffen versehen werden. Solche Zusatzstoffe sind beispielsweiseThe polyoxymethylene homo- and copolymers which are obtainable by the process according to the invention can be provided with customary additives. Such additives are, for example
Talkum,Talc,
Polyamide, insbesondere Mischpolyamide, Erdalkaüsilikate und Erdalkaiiglycerophosphate, - Ester oder Amide gesättigter aüphatischer Carbonsäuren, Ether, die sich von Alkoholen und Ethyienoxid ableiten, unpolare Polypropylenwachse,Polyamides, especially mixed polyamides, alkaline earth silicates and alkaline earth glycerophosphates, esters or amides of saturated aliphatic carboxylic acids, ethers derived from alcohols and ethylene oxide, non-polar polypropylene waxes,
- Nukleierungsmittel, Füllstoffe, - schiagzäh modifizierende Polymere, insbesondere solche auf Basis von Ethyien- PropySen (EPM)- oder Ethylen-Propylen-Dien (EPDM)-Kautschuken, Flammschutzmittel,- Nucleating agents, fillers, - Schiagzäh modifying polymers, in particular those based on Ethyien- PropySen (EPM) - or ethylene-propylene-diene (EPDM) rubbers, flame retardants,
- Weichmacher,Plasticizer,
- Haftvermittler, - Farbstoffe und Pigmente,- adhesion promoters, - dyes and pigments,
Formaldehyd-Fänger, insbesondere aminsubstituerte Triazinverbindungen, Zeo- lithe oder PolyethylenimineFormaldehyde scavengers, in particular amine-substituted triazine compounds, zeolites or polyethyleneimines
- Antioxidantien, insbesondere solche mit phenolischer Struktur, Benzophenonde- rivate, BenzotriazoJderivate, Acrylate, Benzoate, Oxanilide und sterisch gehinder- te Amine (HALS = hindered amine light stabilizers).- Antioxidants, especially those with phenolic structure, Benzophenonde- derivatives, BenzotriazoJderivate, acrylates, benzoates, oxanilides and hindered amines (HALS = hindered amine light stabilizers).
Diese Zusatzstoffe sind bekannt und beispielsweise in Gächter/Müller, Plastics Additives Handbook, Hanser Verlag München, 4. Auflage1993, Reprint 1996 beschrieben,These additives are known and described, for example, in Gächter / Müller, Plastics Additives Handbook, Hanser Verlag Munich, 4th edition, 1993, Reprint 1996,
Die Menge der Zusatzstoffe hängt vom verwendeten Zusatzstoff und der gewünschten Wirkung ab. Dem Fachmann sind die üblichen Mengen bekannt. Die Zusatzstoffe werden, falls mitverwendet, in üblicher Weise zugefügt, beispielsweise einzeln oder gemeinsam, als solche, als Lösung bzw. Suspension oder bevorzugt als Masterbatch.The amount of additives depends on the additive used and the effect desired. The person skilled in the usual amounts are known. If used, the additives are added in the customary manner, for example individually or together, as such, as a solution or suspension or preferably as a masterbatch.
Man kann die fertige POM-Formmasse in einem einzigen Schritt herstellen, indem z.B. man das POM und die Zusatzstoffe in einem Extruder, Kneter, Mischer oder einer anderen geeigneten Misch Vorrichtung unter Aufschmelzen des POM vermischt, die Mischung austrägt und anschließend üblicherweise granuliert.The final POM molding composition can be prepared in a single step, e.g. mixing the POM and the additives in an extruder, kneader, mixer or other suitable mixing device with melting of the POM, discharges the mixture and then usually granulated.
Jedoch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einige oder alle der Komponenten zunächst in einem Trockenmtscher oder einem anderen Mischapparat „kalt" vorzumischen und die erhaltene Mischung in einem zweiten Schritt unter Aufschmeizen des POM - ggf. unter Zugabe weiterer Komponenten - in einem Extruder oder sonstigen Mischvorrichtung zu homogenisieren. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, zumindest das POM und das Antioxidans (falls mitverwendet) vorzumischen.However, it has been found to be advantageous to premix some or all of the components "cold" in a dry mill or other mixing apparatus, and homogenize the resulting mixture in a second step with melting of the POM - optionally with the addition of further components - in an extruder or other mixing device. In particular, it may be advantageous to premix at least the POM and the antioxidant (if used).
Der Extruder bzw. die Mischvorrichtung kann mit Entgasungsvorrichtungen versehen sein, beispielsweise um Restmonomere oder sonstige flüchtige Bestandteite auf einfache Weise zu entfernen. Die homogenisierte Mischung wird wie übiich ausgetragen und vorzugsweise granuliert,The extruder or the mixing device can be provided with degassing devices, for example, to remove residual monomers or other volatile constituents in a simple manner. The homogenized mixture is discharged as usual and preferably granulated,
Die Polyoxymethylenhomo- und -copolymere, erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur POM-Herstellung, sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.The polyoxymethylene homopolymers and copolymers obtainable by the process according to the invention for POM preparation are likewise provided by the invention.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist die Verwendung von Lewis-sauren Verbindun- gen zur Reinigung von Monomeren, die zur Herstellung von Polyoxymethylenhomo- oder -copoiymeren eingesetzt werden, wobei Molekularsiebe mit einem Porendurchmesser unter 0,6 nm (6 Ä) als Lewis-saure Verbindung ausgenommen sind. Bevorzugt ist diese Verwendung dadurch gekennzeichnet, dass die in Anspruch 5 genannten Lewis-sauren Verbindungen verwendet werden, also die Lewis-sauren Verbindungen ausgewählt sind aus Kieselgelen, Molekularsieben mit einem Porendurchmesser von mindestens 0,6 nm (6 Ä), Aluminiumsiiikaten, Aluminiumphosphaten, Siliziumaluminiumphosphaten und Aluminiumoxiden.A further subject of the invention is the use of Lewis acidic compounds for the purification of monomers used for the preparation of polyoxymethylene homopolymers or copolymers, with the exception of molecular sieves having a pore diameter of less than 0.6 nm (6 Å) as the Lewis acidic compound are. Preferably, this use is characterized in that the Lewis acidic compounds mentioned in claim 5 are used, ie the Lewis acidic compounds are selected from silica gels, molecular sieves with a pore diameter of at least 0.6 nm (6 Å), aluminum silicates, aluminum phosphates, Silicon aluminum phosphates and aluminum oxides.
Erfindungsgegenstand ist auch ein Verfahren zur Reinigung von Monomeren, die zur Herstellung von Polyoxymethyienhomo- oder -copoiymeren eingesetzt werden, durch Inkontaktbringen mit Lewis-sauren Verbindungen, wobei Molekularsiebe mit einem Porendurchmesser unter 0,6 nm (6 Ä) als Lewis-saure Verbindung ausgenommen sind. Bevorzugt ist dieses Reinigungsverfahren gekennzeichnet durch mindestens eines in dieser Beschreibung genannten Merkmale, insbesondere durch mindestens eines der in den Ansprüchen 1 bis 15 genannten Merkmale.The subject of the invention is also a process for the purification of monomers which are used for the preparation of polyoxymethyl homo- or copolymers by contacting with Lewis acidic compounds, wherein molecular sieves with a pore diameter below 0.6 nm (6 Å) as the Lewis acidic compound excluded are. This cleaning method is preferably characterized by at least one feature mentioned in this description, in particular by at least one of the features mentioned in claims 1 to 15.
Das Verfahren zur POM-Herstellung und das Reinigungsverfahren zeichnen sich durch eine optimierte, geringe Kontaktzeit der Monomere mit der Lewis-sauren Verbindung aus. Durch das inkontaktbringen mit der Lewis-sauren Verbindungen werden insbe- sondere basische Verunreinigungen wirksam aus den Monomeren abgetrennt. Besonders geeignet ist das Verfahren, um die bei der POM-Hersteliung als Desaktivator eingesetzten Amine aus den abgetrennten Restmonomeren, die in die Polymerisation zurückgeführt werden sollen, zu entfernen. Die Desaktivatorkonzentration in den erfindungsgemäß gereinigten, rückgeführten Monomeren ist so gering, dass die Polymeri- sationsreaktion nicht beeinträchtigt wird. Das erfindungsgemäße POM-Hersteliungsverfahren erlaubt demnach die Polymerisation von Desaktivator-haltigen Restmonomeren, insbesondere von ammoniak- oder amtnhaltigern Trioxan bzw. Formaidehyd, auf einfache und problemlose Weise. Dadurch ist die POM-HersteSlung unempflndiicher gegenüber schlechter Trioxan- bzw. FormaldehydquaütätThe process for POM production and the purification process are characterized by an optimized, low contact time of the monomers with the Lewis acidic compound. In particular, basic impurities are effectively separated from the monomers by contacting with the Lewis acidic compounds. The process is particularly suitable for removing the amines used in the POM preparation as deactivator from the separated residual monomers which are to be recycled into the polymerization. The deactivator concentration in the purified, recycled monomers according to the invention is so low that the polymerization reaction is not impaired. Accordingly, the POM preparation process according to the invention allows the polymerization of deactivator-containing residual monomers, in particular of trioxane or formaldehyde containing ammonia or of trioxane, in a simple and problem-free manner. As a result, the POM production is less sensitive to poor trioxane or formaldehyde quanity
Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren erlaubt die Reinigung der Monomere auf ebenso einfache Weise.The purification process according to the invention allows the purification of the monomers in an equally simple manner.
Beispiele:Examples:
Die Verwendung einer aus einer Restmonomerabtrennung rückgeführten und Desaktivator-haltigen Monomermischung wurde simuliert, indem zur Polymerisation eine Mo- nomermischung eingesetzt wurde, der man einen Desaktivator (Triacetondiamin) zuge- fügt hatte. Dazu ging man vor wie foigt;The use of a monomer mixture which was recycled from a residual monomer removal and deactivator-containing mixture was simulated by using for the polymerization a monomer mixture to which a deactivator (triacetonediamine) had been added. This was done as follows;
Eine Monomermischung bestehend aus 94,99 Gew.-% flüssigem Trioxan, 5 Gew.-% Dioxoian und 0,01 Gew.-% ButySal wurde mit 0,5 ppmw Triacetondiamin versetzt, auf 800C erwärmt und mit 1,5 kg/h durch einen Festbett-Absorber gepumpt. Der Absorber war ein 10 cm langes Rohr mit 9 mm Innendurchmesser, dass mit einer festen, als Granulat vorliegenden Lewis-sauren Verbindung (siehe Tabelle) gefüllt war und auf 1200C temperiert wurde. Die Lewis-saure Verbindung wurde durch davor und dahinter angebrachte Filterscheiben im Rohr fixiert. Die Menge der Lewis-sauren Verbindung betrug 3,5 g; die Korngröße war 1 ,0 bis 1 ,6 mm und wurde ggf. durch vorheriges Mah- len („Splitten") der Lewis-sauren Verbändung erhalten.A monomer mixture consisting of 94.99 wt .-% of liquid trioxane, 5 wt .-% dioxolan and 0.01 wt .-% ButySal was mixed with 0.5 ppmw triacetonediamine, heated to 80 0 C and 1.5 kg / h pumped through a fixed bed absorber. The absorber was a 10 cm long tube with 9 mm inner diameter, which was filled with a solid, present as granules Lewis acidic compound (see table) and was heated to 120 0 C. The Lewis acidic compound was fixed in the tube by means of filter discs placed in front of and behind it. The amount of the Lewis acid compound was 3.5 g; the grain size was 1, 0 to 1, 6 mm and was possibly obtained by previously milling ("splitting") of the Lewis acidic association.
In den Vergleichsbeispielen 4V bis 6V wurden anstelle der erfindungsgemäßen Lewissauren Verbindungen andere Verbindungen verwendet bzw. das Absorberrohr weggelassen, siehe Tabelle.In comparative examples 4V to 6V, instead of the Lewis acid compounds according to the invention, other compounds were used or the absorber tube was omitted, see table.
Die das Absorberrohr verlassende Monomermischung wurde in einem mit statischen Mischern versehenen Rohrreaktor bei 1750C und 26 bar poSymerisiert, wozu als Initiator 2 ppmw Perchlorsäure (als 0,01 gew.-%ige Lösung in 1 ,4-Dioxan) in den Monomerstrom eingemischt wurde. Nach einer Poiymerisationszeit (Verweilzeit) von 6 min wur- de als Desaktivator Triacetondiamin (als 0,1 gew.-%ige Lösung in 1 ,3-Dioxolan) zudosiert und eingemischt, sodass der Desaktivator in 10-fachem molaren Überschuss zum Initiator vorlag. Die Verweilzeit in der Desaktivierungszone betrug 9 min.The absorber tube leaving monomer mixture, to which ppmw as initiator 2 perchloric acid (than 0.01 wt .-% solution in 1, 4-dioxane) was mixed in a vessel equipped with static mixers tubular reactor at 175 0 C and poSymerisiert 26 bar into the monomer has been. After a polymerization time (residence time) of 6 minutes, triacetonediamine (as a 0.1% by weight solution in 1,3-dioxolane) was metered in and added as deactivator so that the deactivator was present in 10-fold molar excess to the initiator. The residence time in the deactivation zone was 9 min.
Die Polymerschmelze wurde in üblicher Weise ausgetragen, abgekühlt und granuliert. Die Ausbeute wurde bestimmt. Die Tabelie fasst die Ergebnisse zusammen. Eine Ausbeute von null bedeutet, dass kein granulierbares Produkt erhalten wurde.The polymer melt was discharged in a conventional manner, cooled and granulated. The yield was determined. The table summarizes the results. A yield of zero means that no granulatable product was obtained.
Tabelle (V bedeutet zum Vergleich)Table (V means for comparison)
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Die Beispiele zeigen, dass bei Verwendung der erfindungsgemäßen Lewis-sauren Verbindungen gute Ausbeuten erzielt wurden. Setzte man stattdessen einen Brönsted- sauren Ionenaustauscher (Beispiel 4V) oder ein zu engporiges Moiekularsieb mit einem Porendurchmesser unter 0,6 nm (6 A, Beispiel 5V) ein, wurde kein Produkt erhalten. Entfiel das Adsorberrohr ganz, erhielt man ebenfalls kein Produkt. The examples show that good yields were achieved when using the Lewis acidic compounds of the invention. If, instead, a Bronsted acid ion exchanger (Example 4V) or an excessively porous molecular sieve with a pore diameter below 0.6 nm (6A, Example 5V) were used, no product was obtained. If the adsorber tube completely precipitated, no product was also obtained.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von Potyoxymethylenhomo- oder -copolymeren1. A process for the preparation of Potyoxymethylenhomo- or copolymers
(POM) durch Polymerisation von geeigneten Monomeren, dadurch gekennzeich- net, dass zumindest eine Teilmenge der Monomere vor der Polymerisation mit einer Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebracht wird, wobei Molekularsiebe mit einem Porendurchmesser unter 0,6 nm (6 Ä) als Lewis-saure Verbindung ausgenommen sind.(POM) by polymerization of suitable monomers, characterized in that at least a subset of the monomers is brought into contact with a Lewis acidic compound prior to polymerization, wherein molecular sieves having a pore diameter below 0.6 nm (6 Å) as Lewis -sour compound are excluded.
2, Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation kationisch initiiert wird.2, Method according to claim 1, characterized in that the polymerization is initiated cationically.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Monomere ausgewählt sind aus Formaldehyd, Trioxan und anderen cyclischen oder linearen Formalen.3. Process according to claims 1 to 2, characterized in that the monomers are selected from formaldehyde, trioxane and other cyclic or linear formals.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmenge 10 bis 100 Gew.-% der Monomer-Gesamtmenge beträgt.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the partial amount is 10 to 100 wt .-% of the total monomer.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lewis-sauren Verbindungen ausgewählt sind aus Kieselgelen, Molekularsieben mit einem Porendurchmesser von mindestens 0,6 nm (6 A)1 Aluminiumsilikaten, Aluminiumphosphaten, Ssliziumaluminiumphosphaten und Aluminiumoxiden.5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that the Lewis acidic compounds are selected from silica gels, molecular sieves having a pore diameter of at least 0.6 nm (6 Å) 1 aluminum silicates, aluminum phosphates, silicon aluminum phosphates and aluminum oxides.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lewis-sauren Verbindungen eine spezifische Oberfläche von mindestens 50 m2/g aufweisen, bestimmt durch Gasadsorptton (BET) nach DIN 66131.6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the Lewis acidic compounds have a specific surface area of at least 50 m 2 / g, determined by gas adsorption (BET) according to DIN 66131.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Le- wis-sauren Verbindungen ein spezifisches Gesamtporenvolumen von mindestens 0,1 mi/g aufweisen, bestimmt durch Quecksilberintrusion nach DIN 66133 (Juni 1993).7. Process according to claims 1 to 6, characterized in that the Lewis acidic compounds have a specific total pore volume of at least 0.1 ml / g, determined by mercury intrusion according to DIN 66133 (June 1993).
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Le- wis-sauren Verbindungen als festes, bewegtes oder fluidisiertes Bett vorliegen.8. Process according to claims 1 to 7, characterized in that the Lewis acidic compounds are present as a solid, agitated or fluidized bed.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzeit der Monomere mit der Lewis-sauren Verbindung 0,05 sec bis 20 min beträgt. 9. Process according to claims 1 to 8, characterized in that the contact time of the monomers with the Lewis acidic compound is 0.05 sec to 20 min.
10, Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck beim Inkontaktbrängen der Monomere mit der Lewis-sauren Verbindung 2 bis 100 bar beträgt.10, Process according to claims 1 to 9, characterized in that the pressure when Inkontaktbrängen of the monomers with the Lewis acidic compound is 2 to 100 bar.
1 1. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die1 1. A method according to claims 1 to 10, characterized in that the
Temperatur beim Inkontaktbringen der Monomere mit der Lewis-sauren Verbindung 30 bis 200°C beträgt.Temperature when contacting the monomers with the Lewis acidic compound is 30 to 200 ° C.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumin- dest ein Teii der mit der Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebrachten Monomere solche Monomere sind, die aus dem POM als nicht umgesetzte Restmo- nomere abgetrennt wurden,12. Process according to claims 1 to 11, characterized in that at least a part of the monomers brought into contact with the Lewis acidic compound are monomers which have been separated from the POM as unreacted residual monomers,
13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, gekennzeichnet durch folgende Schrit- te:13. Process according to claims 1 to 12, characterized by the following steps:
a) geeignete Monomere werden zu POM polymerisiert, b) aus dem POM werden nicht umgesetzte Restmonomere abgetrennt, c) die abgetrennten Restmonomere werden mit der Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebracht, d) die erhaltenen Restmonomere werden in die Polymerisation (Schritt a)) zurückgeführt.a) suitable monomers are polymerized to POM, b) unreacted residual monomers are separated from the POM, c) the separated residual monomers are brought into contact with the Lewis acidic compound, d) the resulting residual monomers are introduced into the polymerization (step a)) recycled.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, gekennzeichnet durch folgende Schrit- te:14. Process according to claims 1 to 12, characterized by the following steps:
a*) geeignete Monomere werden zu POM polymerisiert, b*) aus dem POM werden nicht umgesetzte Restmonomere abgetrennt, c*} die abgetrennten Restmonomere werden mit frischen Monomeren zu einer Mischung vermischt, d*) die Mischung wird mit der Lewis-sauren Verbindung in Kontakt gebracht, e*) die erhaltene Mischung wird in die Polymerisation (Schritt a)) zurückgeführt.a * ) suitable monomers are polymerized to POM, b * ) unreacted residual monomers are separated from the POM, c * } the separated residual monomers are mixed with fresh monomers to form a mixture, d *) the mixture is reacted with the Lewis acidic compound in Contacted, e * ) the resulting mixture is recycled to the polymerization (step a)).
15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Restmonomere bzw. die Mischung nach dem Inkontaktbringen mit der Lewis- sauren Verbindung (Schritt c) bzw. d*)} unmittelbar und ohne weitere Zwischenlagerung in die Polymerisation zurückgeführt werden (Schritt d) bzw. e*)).15. The method according to claims 1 to 14, characterized in that the residual monomers or the mixture after contacting with the Lewis acidic compound (step c) or d * )} are recycled directly and without further intermediate storage in the polymerization ( Step d) or e *)).
16. Verwendung von Lewis-sauren Verbindungen zur Reinigung von Monomeren, die zur Herstellung von Polyoxymethylenhomo- oder -copoiymeren eingesetzt werden, wobei Molekuiarsiebe mit einem Porendurchmesser unter 0,6 nm (6 Ä) als Lewis-saure Verbindung ausgenommen sind.16. Use of Lewis acidic compounds for the purification of monomers used for the preparation of Polyoxymethylenhomo- or Copoiymeren with exclusion of molecular sieves with a pore diameter below 0.6 nm (6 Å) as the Lewis acidic compound.
17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die in Anspruch 5 genannten Lewis-sauren Verbindungen verwendet werden.17. Use according to claim 16, characterized in that the Lewis acidic compounds mentioned in claim 5 are used.
18. Verfahren zur Reinigung von Monomeren, die zur Herstellung von Pofyoxy- methylenhomo- oder --copoSymeren eingesetzt werden, durch Inkontaktbringen mit Lewis-sauren Verbindungen, wobei Moiekularsiebe mit einem Porendurch- messer unter 0,6 nm (6 Ä) als Lewis-saure Verbindung ausgenommen sind.18. A process for the purification of monomers used for the preparation of pofyoxymethylene homo- or copolymers by contacting them with Lewis acidic compounds, with molecular sieves having a pore diameter of less than 0.6 nm (6 Å) as Lewis acid. are excluded acid compound.
19. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch mindestens eines der in den Ansprüchen 1 bis 15 genannten Merkmale.19. The method according to claim 18, characterized by at least one of the features mentioned in claims 1 to 15.
20. Poiyoxymethylenhomo- und -copolymere, erhältlich nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 15. 20. Poiyoxymethylenhomo- and copolymers obtainable by the process according to claims 1 to 15.
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