JPS6153367B2 - - Google Patents
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- JPS6153367B2 JPS6153367B2 JP14808779A JP14808779A JPS6153367B2 JP S6153367 B2 JPS6153367 B2 JP S6153367B2 JP 14808779 A JP14808779 A JP 14808779A JP 14808779 A JP14808779 A JP 14808779A JP S6153367 B2 JPS6153367 B2 JP S6153367B2
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- JP
- Japan
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- dioxepane
- alkyl group
- molecular weight
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- formaldehyde
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Description
本発明はポリアセタール共重合体の製造方法に
関するものであり、更に詳しくは、ホルムアルデ
ヒドと1・3−ジオキセパン
The present invention relates to a method for producing a polyacetal copolymer, and more specifically, the present invention relates to a method for producing a polyacetal copolymer.
【式】と
を、4価有機錫化合物及び多価金属キレート化合
物を除くアニオン重合触媒とルイス酸の共存下に
て、分子量調節剤を含有する有機媒体中で共重合
せしめる方法に関するものである。
特公昭42−15632号公報には三沸化ホウ素を中
心とした触媒を用いてホルムアルデヒドと1・3
−ジオキセパンとを共重合させる旨の記述が有
る。また特公昭48−3558号公報には、多価金属キ
レート化合物とルイス酸との反応混合物を用いて
ホルムアルデヒドと環状エーテルとを共重合させ
る事が述べられている。これらの実質的にはルイ
ス酸である触媒を用いたホルムアルデヒド共重合
体の製造に際しては、副作用が頻発し、共重合体
の分子量が低下する欠点がある。工業的には所謂
分子量調節剤を使用する事により、所定の分子量
を持つ共重合体を製造する事が必要である。これ
らの方法においては、分子量調節剤の使用は不可
能であり、これらの方法は必ずしも適切な工業的
方法でない。一方ホルムアルデヒドの単独共重合
活性を有するアニオン重合触媒を用いた場合に
は、ホルムアルデヒドと、1・3−ジオキセパン
とは反応せず、共重合体は得られない。以上述べ
た如く、ルイス酸単独でも、或いはアニオン重合
触媒単独でも、エンジニアリング・プラスチツク
としての性能を有するポリアセタール共重合体を
得る事は困難である。
本発明者らは、ホルムアルデヒドの共重合反応
を広く検討した結果、4価有機錫化合物及び多価
金属キレート化合物を除くアニオン重合触媒とル
イス酸の共存下にて、ホルムアルデヒドと1・3
−ジオキセパンとを、分子量調節剤を含有する有
機媒体中で共重合せしめると、良好なる熱安定性
と所望の分子量とを併せ持つポリアセタール共重
合体が高収率で得られる事を見出し、この発明を
完成するに致つた。即ち、本発明は、ホルムアル
デヒドと1・3−ジオキセパンとをアニオン重合
触媒とルイス酸の共存下にて、分子量調節剤を含
有する有機媒体中で共重合するポリアセタール共
重合体の製造方法である。
本発明で用いる事の出来る重合触媒とは、一般
にホルムアルデヒドのアニオン重合触媒、配位ア
ニオン重合触媒として知られているものであり、
(1)アルカリ金属及びアルカリ金属錯化合物、(2)ア
ルカリ金属アルコキサイド、(3)カルボン酸アルカ
リ金属塩及びカルボン酸アルカリ土類金属塩、(4)
アミン、(5)第4級アンモニウム塩、(6)第4級ホス
ホニウム塩、(7)有機金属があげられる。
アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウ
ム、カリウム、ルビジウム、セシウムが挙げら
れ、アルカリ金属錯化合物としては、リチウム・
アントラセン、ナトリウム・ナフタリン、ナトリ
ウム・フルオレン、カリウム・ナフタリン等があ
げられる。
アルカリ金属アルコキサイドは、ROM(R:
C1〜C10の直鎖、分岐のアルキル基、M:アルカ
リ金属)で表わされ、リチウムメイトキサイド、
リチウム−tert−ブトキサイド、ナトリウムエト
キサイド、ナトリウムプロポキサイド、カリウム
オクトキサイド等の脂肪族アルコキサイド、ナト
リウムベンジルアルコキサイド等の芳香族アルコ
キサイドがあげられる。
カルボン酸アルカリ金属塩は、RCOOM(R:
C1〜C20の直鎖、分岐のアルキル基、M:アルカ
リ金属)で表わされ、ギ酸ナトリウム、酢酸リチ
ウム、プロピオン酸カリウム、ラウリン酸ナトリ
ウム等の脂肪族カルボン酸塩、安息香酸ナトリウ
ム等の芳香族カルボン酸塩があげられる。
又、カルボン酸アルカリ土類金属塩は、
(RCOO)2M′(R:C1〜C20の直鎖、分岐のアル
キル基、M′:アルカリ土類金属)で表わされ、
ギ酸マグネシウム、酢酸ベリリウム、プロピオン
酸カルシウム、ラウリン酸マグネシウム、ステア
リン酸カルシウム等があげられる。
アミンとしては、1級アミン、2級アミン、及
び3級アミンがあげられる。1級アミンは、
RNH2(R:C1〜C20の直鎖、分岐のアルキル
基)で表わされ、モノエチルアミン、モノ−tert
−ブチルアミン、モノオクチルアミン等があげら
れる。2級アミンは、R2NH(R:C1〜C20の直
鎖・分岐のアルキル基)で表わされ、ジエチルア
ミン、ジ−n−ブチルアミン、ジオクチルアミン
等があげられる。3級アミンは、R3N(R:C1〜
C20の直鎖・分岐のアルキル基)で表わされ、ト
リメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−tert
−ブチルアミン等があげられ、またピリジン等も
3級アミンに含まれる。
第4級アンモニウム塩は、NH4X及び、
R1R2R3R4NX(R1、R2、R3、R4:アルキル基、
置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、
より選ばれ、その組合せに制限はない。X:25
℃、水中で1×10-2〜1×10-16の解離定数を有
するルイス酸より水素イオンを除去する事によつ
て得られる陰イオン)で表わされ、アンモニウム
ラウレート、アンモニウムステアレート、テトラ
メチルアンモニウムプロピオネート、テトラブチ
ルアンモニウムアセテート、トリオクチルベンジ
ルアンモニウムカプロエート、ジメチルジステア
リルアンモニウムアセテート、ジメチルジベンジ
ルアンモニウムラウレート、テトラメチルアンモ
ニウムブトキシド、トリメチルベンジルアンモニ
ウムプロポキシド、トリフエニルメチルアンモニ
ウムブトキシド、テトラブチルアンモニウムハイ
ドロキシド、ジメチルジステアリルアンモニウム
ハイドロキシド、テトラエチルアンモニウムカル
ボキシレート等があげられる。
第4級ホスホニウム塩は、R1R2R3R4PX(R1、
R2、R3、R4:アルキル基、置換アルキル基、ア
リール基、置換アリール基、より選ばれ、その組
合せに制限はない。X:25℃、水中で1×10-2〜
1×10-16の解離定数を有するルイス酸より水素
イオンを除去する事によつて得られる陰イオン)
で表わされ、テトラメチルホスホニウムプロピオ
ネート、テトラエチルホスホニウムラウレート、
テトラフエニルホスホニウムアセテート、トリフ
エニルメチルホスホニウムアセテート、ジメチル
ベンジルホスホニウムラウレート、テトラメチル
ホスホニウムブトキシド、テトラブチルホスホニ
ウムハイドロキシド、テトラエチルホスホニウム
カルボキシレート等があげられる。
有機金属の第1のグループは、RM(R:C1〜
C5の直鎖、分岐のアルキル基、M:アルカリ金
属)及びR2M′(R:C1〜C5の直鎖、分岐のアル
キル基、M′:アルカリ土類金属)で表わされ、
メチルリチウム、n−ブチルリチウム、ses−ブ
チルリチウム、エチルナトリウム、ブチルカリウ
ム、ジエチルカルシウム、ジブチルストロンチウ
ム等があげられる。
有機金属の第2のグループは、RMgX′(R:
C1〜C5の直鎖、分岐のアルキル基、X′:ハロゲ
ン)で表わされ、メチルマグネシウムクロライ
ド、エチルマグネシウムブロマイド、ブチルマグ
ネシウムヨーダイド等があげられる。
これらのアニオン重合触媒の中でもアルカリ金
属錯化合物、アミン、第4級アンモニウム塩及び
有機金属が好ましい。
本発明において使用されるルイス酸としては、
四塩化錫、四臭化錫、四塩化チタン、三塩化アル
ミニウム、塩化亜鉛、三塩化バナジウム、五弗化
アンチモン、三弗化ホウ素、三弗化ホウ素ジエチ
ルエーテレート、三弗化ホウ素ジメチルエーテレ
ート、三弗化ホウ素アセチツクアンハイドレー
ト、三弗化ホウ素トリエチルアミン錯体等の三弗
化ホウ素配位化合物等のいわゆるフリーデル・ク
ラフト型化合物、過塩素酸、アセチルパークロレ
ート、ヒドロキシ酢酸、トリクロロ酢酸、P−ト
ルエンスルホン酸等の無機酸及び有機酸、トリエ
チルオキソニウムテトラフロロボレート、トリフ
エニルメチルヘキサクロロアンチモネート、アリ
ルジアゾニウムヘキサフロロホスフエート、アリ
ルジアゾニウムテトラフロロボレート等の複合塩
化合物、ジエチル亜鉛、トリエチルアルミニウ
ム、ジエチルアルミニウムクロライド等のアルキ
ル金属等があげられる。
本発明で用いる事の出来る分子量調節剤として
は、アセタール化合物、オルトギ酸エステル、ア
ルコール、カルボン酸、カルボン酸無水物及び水
があげられる。
アセタール化合物としては、第1のグループと
してROCH2OR(R:アルキル基)、HOCH2OR
(R:アルキル基)で表わされるホルマール化合
物、ヘミホルマール化合物がある。具体的にはメ
チラール、エチラール(ジエトキシメタン)、ジ
−n−ブトキシメタン、ブトキシハイドロオキシ
メタン等があげられる。第2のグループとして
RO(CH2O)oR(R:アルキル基、nは2〜20の
整数)で表わされるポリアセタール化合物があ
る。具体的には、ジオキシメチレンジメトキシ
ド、テトラオキシメチレンジエトキシド、デカオ
キシメチレンジメトキシド等があげられる。第3
級のグループとしてThe present invention relates to a method of copolymerizing [Formula] in an organic medium containing a molecular weight regulator in the presence of an anionic polymerization catalyst excluding a tetravalent organotin compound and a polyvalent metal chelate compound and a Lewis acid. Japanese Patent Publication No. 42-15632 discloses that formaldehyde and 1.3
- There is a description that it is copolymerized with dioxepane. Further, Japanese Patent Publication No. 48-3558 describes the copolymerization of formaldehyde and cyclic ether using a reaction mixture of a polyvalent metal chelate compound and a Lewis acid. When formaldehyde copolymers are produced using catalysts that are essentially Lewis acids, there are disadvantages in that side effects frequently occur and the molecular weight of the copolymers decreases. Industrially, it is necessary to produce a copolymer having a predetermined molecular weight by using a so-called molecular weight regulator. In these methods the use of molecular weight regulators is not possible and these methods are not necessarily suitable industrial methods. On the other hand, when an anionic polymerization catalyst having formaldehyde homopolymerization activity is used, formaldehyde and 1,3-dioxepane do not react and no copolymer is obtained. As mentioned above, it is difficult to obtain a polyacetal copolymer having performance as an engineering plastic using a Lewis acid alone or an anionic polymerization catalyst alone. As a result of extensive studies on the copolymerization reaction of formaldehyde, the present inventors found that formaldehyde and 1.3
- It has been discovered that a polyacetal copolymer having both good thermal stability and a desired molecular weight can be obtained in high yield by copolymerizing dioxepane in an organic medium containing a molecular weight regulator, and the present invention has been made based on this discovery. I was able to complete it. That is, the present invention is a method for producing a polyacetal copolymer by copolymerizing formaldehyde and 1,3-dioxepane in the presence of an anionic polymerization catalyst and a Lewis acid in an organic medium containing a molecular weight regulator. Polymerization catalysts that can be used in the present invention are generally known as formaldehyde anionic polymerization catalysts and coordination anionic polymerization catalysts.
(1) Alkali metals and alkali metal complex compounds, (2) alkali metal alkoxides, (3) alkali metal salts of carboxylic acids and alkaline earth metal salts of carboxylic acids, (4)
Examples include amines, (5) quaternary ammonium salts, (6) quaternary phosphonium salts, and (7) organic metals. Examples of alkali metals include lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium, and examples of alkali metal complex compounds include lithium and cesium.
Examples include anthracene, sodium/naphthalene, sodium/fluorene, potassium/naphthalene, etc. The alkali metal alkoxide is ROM (R:
Represented by C 1 to C 10 linear or branched alkyl group, M: alkali metal), lithium mate oxide,
Examples include aliphatic alkoxides such as lithium tert-butoxide, sodium ethoxide, sodium propoxide, and potassium octoxide, and aromatic alkoxides such as sodium benzyl alkoxide. The alkali metal carboxylic acid salt is RCOOM (R:
C1 to C20 linear or branched alkyl group, M: alkali metal), aliphatic carboxylates such as sodium formate, lithium acetate, potassium propionate, sodium laurate, sodium benzoate, etc. Examples include aromatic carboxylates. In addition, the carboxylic acid alkaline earth metal salt is
(RCOO) 2 Represented by M′ (R: C 1 to C 20 linear, branched alkyl group, M′: alkaline earth metal),
Examples include magnesium formate, beryllium acetate, calcium propionate, magnesium laurate, and calcium stearate. Examples of amines include primary amines, secondary amines, and tertiary amines. The primary amine is
RNH 2 (R: C 1 to C 20 straight chain, branched alkyl group), monoethylamine, mono-tert
-butylamine, monooctylamine, etc. The secondary amine is represented by R 2 NH (R: C 1 to C 20 linear/branched alkyl group), and includes diethylamine, di-n-butylamine, dioctylamine, and the like. The tertiary amine is R 3 N (R: C 1 ~
( C20 linear/branched alkyl group), trimethylamine, triethylamine, tri-tert
-butylamine etc., and pyridine etc. are also included in the tertiary amines. Quaternary ammonium salts include NH 4 X and
R 1 R 2 R 3 R 4 NX (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 : alkyl group,
Substituted alkyl group, aryl group, substituted aryl group,
There are no restrictions on the combinations. X:25
℃, anion obtained by removing hydrogen ions from a Lewis acid with a dissociation constant of 1 × 10 -2 to 1 × 10 -16 in water), ammonium laurate, ammonium stearate, Tetramethylammonium propionate, tetrabutylammonium acetate, trioctylbenzylammonium caproate, dimethyldistearylammonium acetate, dimethyldibenzylammonium laurate, tetramethylammonium butoxide, trimethylbenzylammonium propoxide, triphenylmethylammonium butoxide, Examples include tetrabutylammonium hydroxide, dimethyldistearylammonium hydroxide, and tetraethylammonium carboxylate. The quaternary phosphonium salt is R 1 R 2 R 3 R 4 PX (R 1 ,
R 2 , R 3 , R 4 : selected from an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, and a substituted aryl group, and there are no restrictions on the combination thereof. X: 1×10 -2 ~ in water at 25℃
Anion obtained by removing hydrogen ions from a Lewis acid with a dissociation constant of 1×10 -16 )
It is represented by tetramethylphosphonium propionate, tetraethylphosphonium laurate,
Examples include tetraphenylphosphonium acetate, triphenylmethylphosphonium acetate, dimethylbenzylphosphonium laurate, tetramethylphosphonium butoxide, tetrabutylphosphonium hydroxide, and tetraethylphosphonium carboxylate. The first group of organometallics is RM (R: C 1 ~
Represented by C 5 straight chain, branched alkyl group, M: alkali metal) and R 2 M′ (R: C 1 to C 5 straight chain, branched alkyl group, M′: alkaline earth metal). ,
Examples include methyllithium, n-butyllithium, ses-butyllithium, ethyl sodium, butyl potassium, diethyl calcium, dibutyl strontium, and the like. The second group of organometallics is RMgX′ (R:
It is represented by a C 1 to C 5 linear or branched alkyl group, X': halogen), and examples thereof include methylmagnesium chloride, ethylmagnesium bromide, butylmagnesium iodide, and the like. Among these anionic polymerization catalysts, alkali metal complex compounds, amines, quaternary ammonium salts, and organic metals are preferred. The Lewis acids used in the present invention include:
Tin tetrachloride, tin tetrabromide, titanium tetrachloride, aluminum trichloride, zinc chloride, vanadium trichloride, antimony pentafluoride, boron trifluoride, boron trifluoride diethyl etherate, boron trifluoride dimethyl etherate, So-called Friedel-Crafts type compounds such as boron trifluoride coordination compounds such as boron trifluoride acetic anhydrate and boron trifluoride triethylamine complex, perchloric acid, acetyl perchlorate, hydroxyacetic acid, trichloroacetic acid, P - Inorganic and organic acids such as toluenesulfonic acid, complex salt compounds such as triethyloxonium tetrafluoroborate, triphenylmethylhexachloroantimonate, allyldiazonium hexafluorophosphate, allyldiazonium tetrafluoroborate, diethylzinc, triethylaluminum, Examples include alkyl metals such as diethylaluminum chloride. Molecular weight modifiers that can be used in the present invention include acetal compounds, orthoformates, alcohols, carboxylic acids, carboxylic acid anhydrides, and water. The first group of acetal compounds includes ROCH 2 OR (R: alkyl group), HOCH 2 OR
There are formal compounds and hemiformal compounds represented by (R: alkyl group). Specific examples include methylal, ethyral (diethoxymethane), di-n-butoxymethane, butoxyhydroxymethane, and the like. as the second group
There is a polyacetal compound represented by RO(CH 2 O) o R (R: alkyl group, n is an integer from 2 to 20). Specific examples include dioxymethylene dimethoxide, tetraoxymethylene diethoxide, decaoxymethylene dimethoxide, and the like. Third
as a class group
【式】(R:アルキ
ル基)で表わされるアセタール化合物がある。具
体的にはジメチルアセタール、ジエチルアセター
ル(アセタール)、ジブチルアセタール等があげ
られる。
オルトギ酸エステルとしては、オルトギ酸メチ
ル、オルトギ酸エチル、オルトギ酸ブチル等があ
げられる。
アルコールとしては、メタノール、エタノー
ル、n−プロパノール、n−ブタノール、ステア
リルアルコール等の脂肪族アルコール、ベンジル
アルコール等の芳香族アルコールがあげられる。
カルボン酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン
酸、ラウリン酸等の脂肪族カルボン酸、安息香酸
等の芳香族カルボン酸があげられる。又、カルボ
ン酸無水物としては、無水酢酸、無水プロピオン
酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等の脂肪族カ
ルボン酸無水物、無フタル酸等の芳香族カルボン
酸無水物があげられる。
これ等の分子量調節剤のうちでも、共重合体の
熱安定性、塩基安定性及び塩基安定化収率の観点
からROCH2ORで表わされるホルマール化合物、
RO(CH2O)oRで表わされるポリアセタール化合
物、There is an acetal compound represented by the formula (R: alkyl group). Specific examples include dimethyl acetal, diethyl acetal (acetal), dibutyl acetal, and the like. Examples of the orthoformate include methyl orthoformate, ethyl orthoformate, butyl orthoformate, and the like. Examples of the alcohol include aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, and stearyl alcohol, and aromatic alcohols such as benzyl alcohol. Examples of carboxylic acids include aliphatic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, and lauric acid, and aromatic carboxylic acids such as benzoic acid. Examples of the carboxylic anhydride include aliphatic carboxylic anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, succinic anhydride, and maleic anhydride, and aromatic carboxylic anhydrides such as phthalic anhydride. Among these molecular weight regulators, formal compounds represented by ROCH 2 OR,
A polyacetal compound represented by RO(CH 2 O) o R,
【式】で表わされるアセタール化合
物が好ましく、更には精製、入手の容易さよりメ
チラール、ジエチルアセタールが特に好ましい。
本発明において用いる事の出来る有機媒体とし
ては、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタ
ン、n−オクタン、シクロヘキサン、シクロペン
タン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、
キシレン等の芳香族炭水化水素、クロロホルム、
四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素、エチルエー
テル、ジオキサン等のエーテル化合物があげられ
る。
本発明において用いられるホルムアルデヒド
は、実質的に無水である事が必要であり、公知の
方法、例えば冷却トラツプ法、溶剤洗滌法等を用
いて精製される事を要する。更に1・3−ジオキ
セパンも実質的に無水である事が必要であり、蒸
溜法、吸着法の方法により精製されるべきであ
る。
本発明のポリアセタール共重合体の製造には、
ホルムアルデヒドを単独重合させる方法として知
られている吹込重合法、溶液重合法、のいずれの
重合方法も用いられる。
吹込重合法とは、1・3−ジオキセパン、分子
量調節剤及びアニオン重合触媒とルイス酸を含有
する有機媒体中にホルムアルデヒドガスを直接吹
込む方法である。溶液重合法とは、1・3−ジオ
キセパン及び分子量調節剤を含有する有機媒体を
冷却し、この溶液にホルムアルデヒドガスを吸収
させた後、アニオン重合触媒とルイス酸を同時に
添加した共重合を開始せしめる方法である。
共重合反応時の1・3−ジオキセパンのホルム
アルデヒドに対する割合は、0.05〜100モル%で
あり、特に好ましくは0.2〜30モル%の範囲であ
る。1・3−ジオキセパンは、有機媒体に均一に
溶解もしくは分散させて用いられるが、有機媒体
中における1・3−ジオキセパンの濃度を
M=0.81t+32.6
ここで
M:1・3−ジオキセパン濃度(gr/)
t:共重合反応温度(℃)
の式にて規定される濃度(M)以下に維持する場
合には、熱安定性、塩基安定性等において、特に
すぐれた結果を得る事が出来る。
アニオン重合触媒は、有機媒体中の濃度として
1×10-8〜1×10-2モル/、より好ましくは5
×10-8〜3×10-3モル/、の範囲で用いられ
る。又、ルイス酸は、有機媒体中の濃度として1
×10-7〜5×10-2モル/、より好ましくは1×
10-6〜5×10-3モル/の範囲で使用される。
アニオン重合触媒とルイス酸とは、別々に有機
媒体中に導入され、有機媒体中で混合される事が
望ましい。アニオン重合触媒とルイス酸とが、有
機媒体中で共存しても失活化する事なく、共重合
活性を示す事は驚べき現象である。
共重合反応温度は、通常−40〜118℃に設定さ
れるが、より好ましくは、前述した式にて示され
る如く、有機媒体中の1・3−ジオキセパン濃度
との関連より設定される。
また反応時間については特に制限はないが、5
〜400分の範囲で設定される。
分子量調節剤は有機媒体中に均一に溶解もしく
は分散されて用いられる。分子量調節剤の有機媒
体中における濃度は、所望する共重合体の分子量
の要求に応じて容易に実験によつて決定する事が
出来る。次に、これらの共重合体は、通常、有機
媒体と分離された後、アミン、NaOH等の塩基性
物質とともに水、アルコール中で加熱され、安定
化される。安定化された共重合体は、次いで安定
剤等を添加され、実用に供せられる。
以上詳しく述べて来た様に本発明の製造方法を
用いる事により良好な共重合体の取得が可能とな
つた。本発明の特色を列挙すると以下の如くであ
る。
(1) 共重合体は良好な熱安定性を有する事。
(2) 共重合体は塩基性物質に対して優れた安定性
を示す事。
(3) 共重合体は任意に分子量の制御が可能である
事。
以下の記載において、還元粘度は、p−クロル
フエノール−テトラクロルエチレン(1:1)溶
液中で、0.5gr/dlの濃度にて60℃で測定されたも
のである。
融点は、D・S・C法、昇温速度16℃/分にて
測定した値である。
塩基安定性は1%のトリブチルアミンを含有す
るベンジルアルコール溶液中で140℃、60分間加
熱処理した際の収率(塩基安定化収率)を以て尺
度とした。
K222(%/分)は222℃真空下における重合体
の熱分解速度定数である。
以下実施例により本発明を説明するがこれは本
発明の範囲に限定するものではない。
実施例 1
充分に脱水乾燥されたパラホルムアルデヒドを
135℃〜145℃の温度範囲で熱分解させ、冷却トラ
ツプを5回通す事によつて、純度99.9%のホルム
アルデヒドガスを得た。1時間当り100部のホル
ムアルデヒドガスを、68gr/の1・3−ジオキ
セパン、1.0×10-4mol/のトリメチルベンジル
アンモニウムアセテート、1.0×10-4mol/の三
弗化ホウ素ジエチルエーテレート及び分子量調節
剤として0.33gr/のメチラールを含有する400部
のn−ヘキサン中に導入した。ホルムアルデヒド
の導入と同時に、68gr/の1・3−ジオキセパ
ン、1.0×10-4mol/のトリメチルベンジルアン
モニウムアセテート、1.0×10-4mol/の三弗化
ホウ素ジエチルエーテレート及び0.33gr/のメ
チラールを含有するn−ヘキサンを1時間当り
400部の割合で供給を開始し、3時間連続して供
給を行なつた。ホルムアルデヒドガスも、1時間
当り100部の割合で、3時間連続して供給した。
この間重合温度は55℃に維持した。共重合体を含
むn−ヘキサンを供給に見合つて連続的に抜き出
し、共重合体を過により分離した。共重合体を
アセトンで十分洗浄後、60℃にて真空乾燥し、
295部の白色重合体を得た。この重合体の還元粘
度は2.10であり、融点は165℃であつた。またこ
の重合体の塩基安定化収率は98.5%と高く、塩基
安定化後のK222は0.02%/分と良好であり、熱安
定性、塩基安定性に優れた重合体を得る事が出来
た。またこの重合体に安定剤を添加し、成形に供
したところ、良好な成形品を得る事が出来た。
実施例 2〜13
純度99.9%のホルムアルデヒドガスを1時間当
り100部の割合で、第1表に示した、1・3−ジ
オキセパン、重合触媒、ルイス酸及び分子量調節
剤を含むシクロヘキサン400部中に3時間連続的
に供給した。第1表の1・3−ジオキセパン、重
合触媒も、1時間当り400部の割合で3時間連続
的に供給した。重合温度は第1表に示した温度に
維持した。共重合体を有機媒体より分離後、実施
例1と同様に操作し、その結果を第1表に示し
た。第1表よりいづれの実施例においても、熱安
定性、塩基安定性に優れた重合体を高収率で取得
出来た事は明白である。
比較例 1
実施例1で用いた試薬のうち、トリメチルベン
ジルアンモニウムアセテートのみを除外し、他は
すべて実施例1と同様に操作した。その結果を第
1表に示す。第1表より明らかな如く、還元粘度
が低く、熱安定性に劣る重合体が得られたにすぎ
ない。
比較例 2
実施例1で用いた試薬のうち、三弗化ホウ素ジ
エチルエーテレートのみを除外し、他はすべて実
施例1と同様に操作した、その結果を第1表に示
す。第1表から明らかな如く、塩基安定化収率の
極めて低い重合体が得られたにすぎない。
比較例 3
実施例1で用いた試薬のうち、分子量調節剤で
あるメチラールのみを除外し、他はすべて実施例
1と同様に操作した。その結果を第1表に示す。
第1表から明らかな如く、塩基安定化収率は、実
施例1に較べて不良であつた。またこの重合体に
安定剤を配合後、成形を試みたが高粘性のため、
良好な成形品は得られなかつた。
実施例 14
純度99.9%のホルムアルデヒド250部を、19gr/
の1・3−ジオキセパン及び0.58gr/のメチ
ラールを含むベンゼン750部に吹き込み、吸収液
を調整した。この吸収液にトリメチルベンジルア
ンモニウムアセテート及び三弗化ホウ素ジエチル
エーテレートを添加し重合体を開始せしめた。重
合温度は−16℃に維持した。重合開始後2時間経
過したところで、トリブチルアミンの5%アセト
ン溶液50部を添加し重合を停止させた。共重合体
を分離後、アセトンで十分洗浄し、真空乾燥する
事により、白色の重合体を245部取得した。この
重合体の還元粘度は1.75であり融点は166℃であ
つた。また、この重合体の塩基安定化収率は97.8
%であり、塩基安定化後の重合体のK222は0.03
%/分であり、熱安定性、塩基安定性に優れた重
合体を取得出来た。An acetal compound represented by the formula is preferred, and methylal and diethyl acetal are particularly preferred because of ease of purification and availability. Organic media that can be used in the present invention include aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclohexane, and cyclopentane, benzene, toluene,
Aromatic hydrocarbons such as xylene, chloroform,
Examples include halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, and ether compounds such as ethyl ether and dioxane. The formaldehyde used in the present invention must be substantially anhydrous and must be purified using a known method such as a cold trap method or a solvent washing method. Furthermore, 1,3-dioxepane must be substantially anhydrous and should be purified by distillation or adsorption. For producing the polyacetal copolymer of the present invention,
Any polymerization method known as a method for homopolymerizing formaldehyde, such as a blow polymerization method or a solution polymerization method, can be used. The blow polymerization method is a method in which formaldehyde gas is directly blown into an organic medium containing 1,3-dioxepane, a molecular weight regulator, an anionic polymerization catalyst, and a Lewis acid. In the solution polymerization method, an organic medium containing 1,3-dioxepane and a molecular weight regulator is cooled, formaldehyde gas is absorbed into this solution, and then an anionic polymerization catalyst and a Lewis acid are simultaneously added to start copolymerization. It's a method. The ratio of 1,3-dioxepane to formaldehyde during the copolymerization reaction is from 0.05 to 100 mol%, particularly preferably from 0.2 to 30 mol%. 1,3-dioxepane is used by uniformly dissolving or dispersing it in an organic medium. gr/ ) t: Copolymerization reaction temperature (°C) If the concentration is maintained below the concentration (M) specified by the formula, particularly excellent results can be obtained in terms of thermal stability, base stability, etc. . The anionic polymerization catalyst has a concentration in the organic medium of 1 x 10 -8 to 1 x 10 -2 mol/, more preferably 5
It is used in the range of ×10 -8 to 3 ×10 -3 mol/. Also, the Lewis acid has a concentration of 1 in an organic medium.
×10 -7 to 5 × 10 -2 mol/, more preferably 1 ×
It is used in a range of 10 -6 to 5 x 10 -3 mol/. It is desirable that the anionic polymerization catalyst and Lewis acid are introduced separately into an organic medium and then mixed in the organic medium. It is a surprising phenomenon that an anionic polymerization catalyst and a Lewis acid exhibit copolymerization activity without being deactivated even when they coexist in an organic medium. The copolymerization reaction temperature is usually set at -40 to 118°C, but is more preferably set in relation to the 1,3-dioxepane concentration in the organic medium, as shown in the above-mentioned formula. There is no particular limit on the reaction time, but 5
It is set in the range of ~400 minutes. The molecular weight regulator is used after being uniformly dissolved or dispersed in an organic medium. The concentration of the molecular weight modifier in the organic medium can be readily determined experimentally depending on the molecular weight requirements of the desired copolymer. Next, these copolymers are usually separated from the organic medium and then stabilized by heating with a basic substance such as amine or NaOH in water or alcohol. The stabilized copolymer is then added with a stabilizer and the like, and put into practical use. As described in detail above, by using the production method of the present invention, it has become possible to obtain a good copolymer. The features of the present invention are listed below. (1) The copolymer must have good thermal stability. (2) The copolymer exhibits excellent stability against basic substances. (3) The molecular weight of the copolymer can be controlled arbitrarily. In the following description, the reduced viscosity is measured at 60 DEG C. in p-chlorophenol-tetrachlorethylene (1:1) solution at a concentration of 0.5 gr/dl. The melting point is a value measured using the D・S・C method at a heating rate of 16° C./min. Base stability was measured by the yield (base stabilization yield) when heat treated at 140° C. for 60 minutes in a benzyl alcohol solution containing 1% tributylamine. K 222 (%/min) is the thermal decomposition rate constant of the polymer at 222°C under vacuum. The present invention will be explained below with reference to Examples, but these are not intended to limit the scope of the present invention. Example 1 Thoroughly dehydrated and dried paraformaldehyde
Formaldehyde gas with a purity of 99.9% was obtained by thermal decomposition in a temperature range of 135°C to 145°C and passing through a cooling trap 5 times. 100 parts per hour of formaldehyde gas, 68 gr/ of 1,3-dioxepane, 1.0 x 10 -4 mol/ of trimethylbenzylammonium acetate, 1.0 x 10 -4 mol/ of boron trifluoride diethyl etherate and molecular weight adjustment. The mixture was introduced into 400 parts of n-hexane containing 0.33 gr/methylal as agent. Simultaneously with the introduction of formaldehyde, 68 gr/ of 1,3-dioxepane, 1.0 x 10 -4 mol/ of trimethylbenzylammonium acetate, 1.0 x 10 -4 mol/ of boron trifluoride diethyl etherate and 0.33 gr/ of methylal were introduced. Contains n-hexane per hour
Feeding was started at a rate of 400 parts and continued for 3 hours. Formaldehyde gas was also continuously supplied for 3 hours at a rate of 100 parts per hour.
During this time, the polymerization temperature was maintained at 55°C. The n-hexane containing the copolymer was continuously withdrawn in proportion to the feed, and the copolymer was separated by filtration. After thoroughly washing the copolymer with acetone, vacuum drying at 60℃,
295 parts of white polymer were obtained. This polymer had a reduced viscosity of 2.10 and a melting point of 165°C. In addition, the base stabilization yield of this polymer was as high as 98.5%, and the K 222 after base stabilization was as good as 0.02%/min, making it possible to obtain a polymer with excellent thermal stability and base stability. Ta. Furthermore, when a stabilizer was added to this polymer and the polymer was subjected to molding, a good molded product could be obtained. Examples 2-13 Formaldehyde gas with a purity of 99.9% is added at a rate of 100 parts per hour to 400 parts of cyclohexane containing 1,3-dioxepane, a polymerization catalyst, a Lewis acid and a molecular weight regulator as shown in Table 1. It was fed continuously for 3 hours. 1,3-Dioxepane and the polymerization catalyst shown in Table 1 were also continuously fed for 3 hours at a rate of 400 parts per hour. The polymerization temperature was maintained at the temperatures shown in Table 1. After separating the copolymer from the organic medium, the same procedure as in Example 1 was carried out, and the results are shown in Table 1. It is clear from Table 1 that in all Examples, polymers with excellent thermal stability and base stability were obtained in high yields. Comparative Example 1 Among the reagents used in Example 1, only trimethylbenzylammonium acetate was excluded, and all the others were operated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. As is clear from Table 1, only a polymer with low reduced viscosity and poor thermal stability was obtained. Comparative Example 2 Among the reagents used in Example 1, only boron trifluoride diethyl etherate was excluded, and all others were operated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. As is clear from Table 1, only a polymer with an extremely low base-stabilized yield was obtained. Comparative Example 3 Among the reagents used in Example 1, only methylal, which is a molecular weight regulator, was excluded, and all others were operated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
As is clear from Table 1, the base stabilization yield was poorer than in Example 1. We also attempted to mold this polymer after adding a stabilizer to it, but due to its high viscosity,
A good molded product could not be obtained. Example 14 250 parts of formaldehyde with a purity of 99.9% was added to 19gr/
An absorption liquid was prepared by blowing into 750 parts of benzene containing 1,3-dioxepane and 0.58 gr/methylal. Trimethylbenzylammonium acetate and boron trifluoride diethyl etherate were added to this absorption liquid to initiate the polymerization. The polymerization temperature was maintained at -16°C. Two hours after the start of the polymerization, 50 parts of a 5% acetone solution of tributylamine was added to stop the polymerization. After separating the copolymer, it was thoroughly washed with acetone and vacuum dried to obtain 245 parts of a white polymer. This polymer had a reduced viscosity of 1.75 and a melting point of 166°C. Additionally, the base stabilization yield of this polymer is 97.8
% and the K 222 of the polymer after base stabilization is 0.03
%/min, and a polymer with excellent thermal stability and base stability could be obtained.
【表】【table】
Claims (1)
を、4価有機錫化合物及び多価金属キレート化合
物を除くアニオン重合触媒とルイス酸の共存下に
て、分子量調節剤を含有する有機媒体中で共重合
する事を特徴とするポリアセタール共重合体の製
造方法。 2 1・3−ジオキセパンの有機媒体中における
濃度を、 M=0.81t+32.6 M:1・3−ジオキセパン濃度(gr/) t:共重合反応温度(℃) にて規定される濃度(M)以下に維持する事を特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 3 重合触媒が、アルカリ金属錯化合物、アミ
ン、第4級アンモニウム塩、及び有機金属よりな
る群から選ばれた化合物である特許請求の範囲第
1項記載の方法。 4 分子量調節剤がROCH2OR(R:アルキル
基)、RO(CH2O)oR(R:アルキル基、n=2
〜20の整数)、及び【式】(R:アルキル 基)で表わされるアセタール化合物より選ばれた
化合物である特許請求の範囲第1項記載の方法。 5 アセタール化合物がメチラールもしくはジエ
チルアセタールである特許請求の範囲第4項記載
の方法。[Scope of Claims] 1. Formaldehyde and 1,3-dioxepane are mixed in an organic medium containing a molecular weight regulator in the coexistence of an anionic polymerization catalyst excluding a tetravalent organotin compound and a polyvalent metal chelate compound and a Lewis acid. A method for producing a polyacetal copolymer, characterized by copolymerizing inside a polyacetal copolymer. 2 The concentration of 1,3-dioxepane in the organic medium is defined as: M=0.81t+32.6 M: 1,3-dioxepane concentration (gr/) t: Copolymerization reaction temperature (℃) Concentration (M) The manufacturing method according to claim 1, characterized in that: 3. The method according to claim 1, wherein the polymerization catalyst is a compound selected from the group consisting of an alkali metal complex compound, an amine, a quaternary ammonium salt, and an organic metal. 4 The molecular weight regulator is ROCH 2 OR (R: alkyl group), RO (CH 2 O) o R (R: alkyl group, n=2
20) and an acetal compound represented by the formula (R: alkyl group). 5. The method according to claim 4, wherein the acetal compound is methylal or diethyl acetal.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14808779A JPS5672013A (en) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | Production of polyacetal copolymer |
| US06/204,085 US4399272A (en) | 1979-11-15 | 1980-11-04 | Process for producing polyacetal copolymers |
| DE19803042020 DE3042020A1 (en) | 1979-11-15 | 1980-11-07 | METHOD FOR PRODUCING POLYACETAL COPOLYMERISATS |
| NLAANVRAGE8006212,A NL181436C (en) | 1979-11-15 | 1980-11-13 | PROCESS FOR PREPARING POLYACETALCOPOLYMERS. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14808779A JPS5672013A (en) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | Production of polyacetal copolymer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5672013A JPS5672013A (en) | 1981-06-16 |
| JPS6153367B2 true JPS6153367B2 (en) | 1986-11-17 |
Family
ID=15444935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14808779A Granted JPS5672013A (en) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | Production of polyacetal copolymer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5672013A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61175164U (en) * | 1985-04-22 | 1986-10-31 |
-
1979
- 1979-11-15 JP JP14808779A patent/JPS5672013A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61175164U (en) * | 1985-04-22 | 1986-10-31 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5672013A (en) | 1981-06-16 |
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