JPS6221366B2 - - Google Patents
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- JPS6221366B2 JPS6221366B2 JP54128698A JP12869879A JPS6221366B2 JP S6221366 B2 JPS6221366 B2 JP S6221366B2 JP 54128698 A JP54128698 A JP 54128698A JP 12869879 A JP12869879 A JP 12869879A JP S6221366 B2 JPS6221366 B2 JP S6221366B2
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- polyoxymethylene
- compound
- polymerization
- catalyst
- peroxide
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Description
本発明はポリオキシメチレンの製造方法に関す
るものである。詳しくは、ホルムアルデヒドから
重合度が高く、かつ熱安定性の良好なポリオキシ
メチレンを工業的に有利に製造する方法に関する
ものである。
ポリオキシメチレンはその優れた機械的特性に
より、エンジニアリングプラスチツクとして数多
くの用途に付されている。しかし、周知の触媒を
用いてホルムアルデヒドを重合して得られる重合
体は、熱安定性が不良なため、そのままでは使用
に耐えない。このため、重合体の末端水酸基をエ
ステル化またはエーテル化処理することにより熱
安定性を向上させている。このような末端基処理
により熱安定性を向上させる方法においては、重
合後更に多量のエネルギーを消費する複雑な処理
工程を設ける必要があり、経済的に有利な方法と
は言い難い。
この点に鑑み本発明者らは鋭意研究した結果、
特定のアルミニウム化合物を触媒としてホルムア
ルデヒドを重合し、得られるポリオキシメチレン
にパーオキシド化合物又はルイス酸を添加して加
熱処理すれば熱安定性の良好で成形可能な重合度
を有するポリオキシメチレンが得られることを見
出し本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨とするところは、
(a) 一般式〔〕
(R1O)lAlR2 3-l ……〔〕
(式中、R1及びR2はアルキル基を示し、l
は0,1,2,3のいずれかを示す。)で表わ
されるアルミニウム化合物に、
(b) ジケトン類、オルソ位に水酸基を有する芳香
族アルデヒドまたはケトン、またはこれらの置
換体、キノリン類、またはサリチル酸類から選
ばれる酸素原子または窒素原子をドナーとする
配位可能な化合物
を配位させたキレート化合物の存在下、
または該キレート化合物に、
(c) アミン類、またはフオスフイン類、フオスフ
アイト類、フオスフエート類、及びフオスフイ
ンオキシド類から選ばれる含リン化合物
を接触させて得られる触媒の存在下、ホルムアル
デヒドを重合することにより得られるポリオキシ
メチレンにパーオキシド化合物またはルイス酸を
添加して加熱することを特徴とするポリオキシメ
チレンの製造方法に存する。
以下、本発明を更に詳細に説明するに、本発明
において原料として使用されるホルムアルデヒド
は気状でも液状でもよいが、周知の触媒を用いる
重合法と同じく含水率1重量%以下、とくに0.1
重量%以下の実質的に無水のホルムアルデヒドで
あることはいうまでもない。このような実質的に
無水のホルムアルデヒドは、例えばパラホルムア
ルデヒドを流動パラフイン、無水フタル酸等の高
沸点媒体中で熱分解した後、得られるホルムアル
デヒドガスをイオン交換樹脂のような脱水吸着剤
を充填した塔に通過させることにより得られる。
勿論、原料としてホルムアルデヒドと少量の共単
量体、例えばエチレンオキサイドとの混合物も使
用できる。
本発明においては、ホルムアルデヒドの重合を
前記一般式〔〕で示されるアルミニウム化合物
(a)と酸素原子または窒素原子をドナーとする配位
可能な化合物(b)とのキレート化合物の存在下、ま
たは該キレート化合物に含リン化合物またはアミ
ン類cを接触させて得られる触媒の存在下実施す
ることが必要である。
触媒の原料の一つとして用いられるアルミニウ
ム化合物aは下記一般式で表わされる。
(R1O)lAlR2 3-l ……〔〕
(式中、R1及びR2はアルキル基、とくに低級
アルキル基を示し、lは0,1,2,3のいずれ
かを示す。)
一般式〔〕で表わされるものであれば周知の
種々のものを使用することができるが、具体的に
は、
l=0…トリエチルアルミニウム、トリイソブチ
ルアルミニウム、トリ―n―プロピルア
ルミニウム、トリ―n―ブチルアルミニ
ウム、トリ―n―ヘキシルアルミニウ
ム、トリ―n―オクチルアルミニウム、
トリ―n―デシルアルミニウム等のトリ
アルキルアルミニウム
l=1…モノエトキシアルミニウムジエチル、モ
ノエトキシアルミニウムジイソブチル、
モノエトキシアルミニウムジイソプロピ
ル、モノイソブトキシアルミニウムジイ
ソブチル、ジエチルアルミニウムアセチ
ルアセトナート、モノ―n―プロポキシ
アルミニウムジ―n―プロピル
l=2…ジエトキシアルミニウムモノイソブチ
ル、ジイソブトキシアルミニウムモノイ
ソブチル、ジ―n―プロポキシアルミニ
ウムモノ―n―プロピル
l=3…トリエトキシアルミニウム、トリイソプ
ロポオキシアルミニウム、トリオクチル
オキシアルミニウム
等が挙げられる。これらの中ではトリエチルアル
ミニウム、またはトリイソプロポオキシアルミニ
ウムが好ましい。
また触媒の原料である酸素原子または窒素原子
をドナーとする配位可能な化合物bとしては、ア
ルミニウムと配位してキレート化合物を形成する
周知の種々のものを挙げることができる。具体的
には例えばアセチルアセトン、ベンゾイルアセト
ン、ヘキサフロロアセチルアセトン等のジケトン
類;サリチルアルデヒド、O―ハイドロキシアセ
トフエノン、5―クロロサリチルアルデヒド等の
オルソ位置に水酸基を有する芳香族アルデヒドま
たはケトンまたはこれらの置換体;8―ハイドロ
キシキノリン、2―メチル―8―ハイドロキシキ
ノリン等のキノリン置換体;サリチル酸、3―フ
エニルサリチル酸、5―クロロサリチル酸等のサ
リチル酸類等が挙げられる。それらの中では、サ
リチル酸類がとくに好ましい。
また、場合によりアルミニウム化合物(a)と酸素
原子または窒素原子をドナーとする配位可能な化
合物(b)とのキレート化合物に接触させる含リン化
合物またはアミン類(c)としては周知の種々のもの
をいずれも使用することができる。
含リン化合物としては、フオスフイン類、フオ
スフアイト類、フオスフエート類、及びフオスフ
インオキシド類から選ばれる。具体的には、トリ
フエニルフオスフイン、トリ―n―ブチルフオス
フイン、トリエチルフオスフイン等のフオスフイ
ン類;トリフエニルフオスフアイト、トリ―n―
ブチルフオスフアイト、トリスノニルフエニルフ
オスフアイト、トリステアリルフオスフアイト等
のフオスフアイト類;トリメチルフオスフエー
ト、トリフエニルフオスフエート等のフオスフエ
ート類;トリ―n―ブチルフオスフインオキシ
ド、トリフエニルフオスフインオキシド等のフオ
スフインオキシド類あるいはヘキサメチルフオス
フオリツクトリアミドなどが挙げられる。これら
のなかではトリフエニルフオスフイン、トリフエ
ニルフオスフアイト、トリステアリルフオスフア
イト、トリフエニルフオスフエート、トリ―n―
ブチルフオスフアイト、及びトリ―n―ブチルフ
オスフエートが好ましい。
また、アミン類としては1,8―ジアザビシク
ロ(5,4,0)ウンデセン―7、ビピリジル、
ピリジン、エチレンジアミン、プロピレンジアミ
ン、トリ―n―ブチルアミン、ステアリルアミン
等を挙げることができ、1,8―ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン―7がとくに好まし
い。含燐化合物とアミン類は併用することができ
る。
触媒は常法に従つて製造することができる。例
えば、アルミニウム化合物(a)とアルミニウム化合
物(a)に対し1〜2倍の配位可能な化合物(b)とを、
n―ヘキサン、n―ヘプタン、ベンゼン、トルエ
ン等の炭化水素溶媒あるいはエチルエーテル、テ
トラハイドロフラン等のエーテル溶媒中で、室温
〜250℃の温度で混合接触させることにより容易
に製造できる。その際、配位可能な化合物(b)を2
種以上の混合物として使用してもよい。また、所
望ならばアルミニウム化合物(a)と配位可能な化合
物(b)の1種とを反応させ、次いでその反応生成物
と他の配位可能な化合物とを更に反応させてもよ
い。
そのようにして調製された反応生成物にさらに
含燐化合物またはアミン類を接触して触媒を製造
する場合には、含燐化合物またはアミン類を添加
後、室温〜200℃の温度で混合接触させることに
より容易に製造することができる。このようにし
て得られた触媒は必要に応じ溶媒を留去した後、
50℃とくに80℃以上の温度で加熱処理してもよ
い。含燐化合物またはアミン類の前記反応生成物
への添加量はその種類によつても異なるが反応生
成物中のアルミニウム化合物に対し普通0.05〜10
倍モルとくに0.1〜3倍モルの範囲から選択され
る。例えばトリステアリルフオスフアイトの場合
0.25〜3倍モル、1,8―ジアザビシクロ(5,
4,0)ウンデセン―7の場合0.1〜0.5倍モルの
範囲で使用される。
触媒の使用量は任意に選択することができる。
普通、アルミニウム化合物として、液状媒体を用
いる重合の場合は液状媒体容積に対し、気相重合
の場合は重合容器容積に対し0.1〜10-8モル/
l、好ましくは10-4〜10-7モル/l用いられる。
重合法としては種々の方法が知られているが、
そのいずれもが採用できる。例えばホルムアルデ
ヒドを不活性溶媒に溶解し、この溶液に触媒を添
加して重合するかあるいは、触媒を分散させた不
活性溶媒中にホルムアルデヒドガスを連続的に導
入し重合するスラリー重合法、媒体に分散させた
触媒を重合容器に供給し、次いで媒体を留去した
のち触媒を撹拌しつつホルムアルデヒドガスを供
給して重合する気相重合法等が採用される。スラ
リー重合法に用いられる不活性溶媒としては、ペ
ンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪
族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン等
の脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。勿論、こ
れらの不活性溶媒は触媒を分散させる媒体として
も使用できるので、触媒をこれらの溶媒に分散さ
せて重合容器に供給するのが好ましい。重合は−
40〜80℃、とくに0〜40℃の温度範囲で、常圧〜
10気圧、とくに常圧〜4気圧の圧力下で実施され
る。
本発明においては、このようにして得られたポ
リオキシメチレンにパーオキシド化合物又はルイ
ス酸を添加して、加熱処理することが必要であ
る。
加熱処理するポリオキシメチレンの熱安定性は
後記のR60を尺度として85%以上であることが好
ましい。この値以下であるとポリオキシチレンを
加熱処理した後のポリマー収率が低下し経済性の
悪い結果をもたらすこともある。加熱処理にあた
つてポリオキシメチレンに添加されるパーオキシ
ド化合物としては、周知の種々の有機パーオキシ
ドを挙げることが出来るが、好適なパーオキシド
としては半減期と1分とした場合の分解温度が
150℃以上、とくに好ましくは160℃〜260℃を有
する化合物である。そのような化合物としては、
t―ブチルハイドロパーオキシド、キユメンハイ
ドロパーオキシド、2,5―ジメチルヘキサン
2,5―ジヒドロパーオキシド、1,1,3,3
テトラメチルブチルハイドロパーオキシド、2,
5―ジメチル2,5―ジ(t―ブチルパーオキ
シ)ヘキシン―3、p―メンタンハイドロパーオ
キシド、ジ―t―ブチルパーオキシド、ジイソプ
ロピルベンゼンハイドロパーオキシド、t―ブチ
ルクミルパーオキシド、2,5―ジメチル―2,
5ジ(t―ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジクミ
ルパーオキシド、α,α′―ビス(t―ブチルパ
ーオキシイソプロピル)ベンゼン、メチルエチル
ケトンパーオキシド、ジt―ブチルジパーオキシ
イソフタレート、n―ブチル4,4ビス(t―ブ
チルパーオキシ)バレレート、t―ブチルパーオ
キシベンゾエート、2,2―ビス(t―ブチルパ
ーオキシ)ブタン、t―ブチルパーオキシアセテ
ート、2,5ジメチル2,5―ジ(ベンゾイルパ
ーオキシ)ヘキサン、t―ブチルパーオキシイソ
プロピルカーボネート、シクロヘキサノンパーオ
キシド、t―ブチルパーオキシ3,5,5トリメ
チルヘキサノエート、t―ブチルパーオキシラウ
レート、t―ブチルパーオキシマレイツクアシツ
ド、1,1―ビス(t―ブチルパーオキシ)シク
ロヘキサンがあげられ、その中でさらに好ましい
パーオキシドとしては、クメンハイドロパーオキ
シド、1,1,3,3テトラメチルブチルハイド
ロパーオキシド、p―メンタンハイドロパーオキ
シド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキ
シド、α,α′ビス(t―ブチルパーオキシイソ
プロピル)ベンゼンである。
ルイス酸としては周知の種々のものを挙げるこ
とが出来るが好適なルイス酸としては三弗化ホウ
素エーテレート、塩化アルミニウム、臭化アルミ
ニウム、沃化アルミニウム、三塩化ホウ素、三臭
化ホウ素、三沃化ホウ素、塩化第一スズ、塩化第
二スズ、塩化第一鉄、塩化第二鉄、三塩化ガリウ
ム、三塩化インジウム、三塩化ビスマス、四塩化
ケイ素、三塩化リン、五塩化リン、塩化亜鉛、三
塩化アンチモン、五塩化アンチモンであり、もつ
とも好ましいルイス酸は三弗化ホウ素エーテレー
トである。
これらのパーオキシド化合物又はルイス酸の添
加量は重合に使用した触媒の種類によつて異なる
がポリオキシメチレン1gに対して10-9モル〜
10-3モルの範囲であり、好ましくは、10-8モル〜
10-5モルの範囲である。パーオキシド化合物およ
びルイス酸を併用することもできる。本発明にお
いてはこれらの化合物をスラリ重合の場合溶媒に
添加するか、溶媒を分離した後、得られたウエツ
トケーキに直接、または必要に応じ、洗滌乾燥
後、あるいは加熱処理の途中で添加することが可
能であるが、ウエツトケーキに直接添加する方法
が好ましい。気相重合の場合にはポリマー粉にパ
ーオキシド溶液を散布すればよい。
加熱処理は普通、窒素ガス、アルゴンガス等の
不活性ガス雰囲気下、減圧下、または加圧下、パ
ーオキシド化合物の場合は、150℃〜265℃の温
度、好ましくはポリオキシメチレンの融点〜255
℃の範囲の温度、ルイス酸の場合は、30〜260℃
好ましくは40〜100℃の範囲で実施される。
処理時間はポリマーの融点以下の場合には5分
〜120分、ポリオキシメチレンの融点以上の場合
には10秒〜30分で行なわれ、用いた触媒の種類、
重合条件、加熱処理温度により適宜選択される
が、押出機を通過させる程度の時間でも本発明の
目的を達成することが出来る。
このような加熱処理を実施するのに適する装置
としては150℃〜ポリオキシメチレンの融点の温
度で溶媒中で行なう場合には、反応槽を、また乾
燥後行なう場合には流動層を用いることが出来
る。
ポリオキシメチレンの融点以上で行なう場合に
は、ベント口を有する単軸、二軸又は多軸の押出
機又はニーダー型の加熱溶融装置、あるいはこれ
らの装置に類似する機構を有する装置が挙げられ
る。
本発明方法においては、必要に応じパーオキシ
ド化合物又はルイス酸の処理前後に、すなわち無
添加の状態で熱処理することができる。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発
明においては特定の方法でポリオキシメチレンを
製造し、次にこのポリオキシメチレンにパーオキ
シド化合物又はルイス酸を添加して加熱処理する
という簡単な操作で、高分子量でかつ熱安定性の
良好なポリオキシメチレンを製造することが出来
る。それ故、工業的に極めて有利な方法である。
次に本発明を実施例により更に具体的に説明す
るが、本発明はその要旨をこえない限り以下の実
施例に限定されるものではない。
なお、本発明において、R60(重量%)は次の
ようにして求めた値である。熱天秤を用い222℃
(窒素雰囲気中)で60分間ポリオキシメチレンを
加熱した後その重量を測定し、加熱前の重量に対
する重量残存率を算出することにより求めた。
実施例においてポリオキシメチレンの粘度(η
sp/C)は2%のα―ピネンを含むp―クロロ
フエノールにアセチル化処理したポリオキシメチ
レンを130℃で5分間溶解させ、得られる0.5重量
%溶液をウベローデ型粘度計を用い60℃で測定す
ることによる求めた。加熱処理後の安定化ポリマ
ー収率は下式より求めた。
安定化ポリマー収率(重量%)
=処理後のポリマー重量/処理前のポリ
マー重量×100
触媒の製造例 1〜7
4つ口ガラスフラスコに第1表に示す種類及び
量のアルミニウム化合物(a)配位可能な化合物(b)及
び溶媒を仕込んだ。これを第1表に示す条件で撹
拌下反応させた。
次に、反応生成物に第2表に示す種類及び量の
含燐化合物またはアミン類を添加し第2表に示す
溶媒中、25℃2時間撹拌混合した。次いで溶媒を
留去後第2表に示す条件で加熱処理し触媒を製造
した。
The present invention relates to a method for producing polyoxymethylene. Specifically, the present invention relates to an industrially advantageous method for producing polyoxymethylene having a high degree of polymerization and good thermal stability from formaldehyde. Polyoxymethylene has many uses as an engineering plastic due to its excellent mechanical properties. However, polymers obtained by polymerizing formaldehyde using well-known catalysts have poor thermal stability and cannot be used as they are. For this reason, thermal stability is improved by esterifying or etherifying the terminal hydroxyl group of the polymer. In the method of improving thermal stability by such terminal group treatment, it is necessary to provide a complicated processing step that consumes a large amount of energy after polymerization, and it cannot be said to be an economically advantageous method. In view of this point, the present inventors conducted extensive research and found that
If formaldehyde is polymerized using a specific aluminum compound as a catalyst, and a peroxide compound or Lewis acid is added to the resulting polyoxymethylene and heat-treated, polyoxymethylene with good thermal stability and a degree of polymerization that can be molded can be obtained. This discovery led to the present invention. That is, the gist of the present invention is as follows: (a) General formula [] (R 1 O) l AlR 2 3-l ... [] (In the formula, R 1 and R 2 represent an alkyl group, and l
indicates either 0, 1, 2, or 3. ), (b) an oxygen or nitrogen atom selected from diketones, aromatic aldehydes or ketones having a hydroxyl group at the ortho position, substituted products thereof, quinolines, or salicylic acids as a donor; In the presence of a chelate compound coordinated with a compound capable of coordination, or to the chelate compound, (c) a phosphorus-containing compound selected from amines, phosphines, phosphites, phosphates, and phosphin oxides; The present invention relates to a method for producing polyoxymethylene, which comprises adding a peroxide compound or a Lewis acid to polyoxymethylene obtained by polymerizing formaldehyde in the presence of a catalyst obtained by contact with the polyoxymethylene, and heating the mixture. To explain the present invention in more detail below, the formaldehyde used as a raw material in the present invention may be either gaseous or liquid, but as in the well-known polymerization method using a catalyst, the water content is 1% by weight or less, particularly 0.1%.
Needless to say, it is substantially anhydrous formaldehyde of less than % by weight. Such substantially anhydrous formaldehyde can be produced by, for example, pyrolyzing paraformaldehyde in a high boiling medium such as liquid paraffin or phthalic anhydride, and then filling the resulting formaldehyde gas with a dehydrating adsorbent such as an ion exchange resin. Obtained by passing it through a column.
Of course, mixtures of formaldehyde and small amounts of comonomers, such as ethylene oxide, can also be used as raw materials. In the present invention, the polymerization of formaldehyde is carried out using an aluminum compound represented by the general formula [].
The presence of a chelate compound of (a) and a coordinating compound (b) having an oxygen atom or nitrogen atom as a donor, or the presence of a catalyst obtained by contacting the chelate compound with a phosphorus-containing compound or amines c. It is necessary to carry out the following steps. Aluminum compound a used as one of the raw materials for the catalyst is represented by the following general formula. (R 1 O) l AlR 2 3-l ...[] (In the formula, R 1 and R 2 represent an alkyl group, particularly a lower alkyl group, and 1 represents any one of 0, 1, 2, and 3. ) Various well-known compounds can be used as long as they are represented by the general formula [], but specifically, l=0...triethylaluminum, triisobutylaluminum, tri-n-propylaluminum, tri- n-butylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-octylaluminum,
Trialkylaluminium such as tri-n-decylaluminum l=1...monoethoxyaluminum diethyl, monoethoxyaluminum diisobutyl,
Monoethoxyaluminum diisopropyl, monoisobutoxyaluminum diisobutyl, diethylaluminium acetylacetonate, mono-n-propoxyaluminum di-n-propyl l=2...diethoxyaluminum monoisobutyl, diisobutoxyaluminum monoisobutyl, di-n-propoxyaluminum Mono-n-propyl l=3...Triethoxyaluminum, triisopropoxyaluminum, trioctyloxyaluminum, etc. are mentioned. Among these, triethylaluminum or triisopropoxyaluminum is preferred. Further, as the compound b capable of coordination using an oxygen atom or a nitrogen atom as a donor, which is a raw material of the catalyst, there can be mentioned various well-known compounds that form a chelate compound by coordinating with aluminum. Specifically, for example, diketones such as acetylacetone, benzoylacetone, and hexafluoroacetylacetone; aromatic aldehydes or ketones having a hydroxyl group in the ortho position, such as salicylaldehyde, O-hydroxyacetophenone, and 5-chlorosalicylaldehyde, or substituted thereof; Substituted quinolines such as 8-hydroxyquinoline and 2-methyl-8-hydroxyquinoline; salicylic acids such as salicylic acid, 3-phenylsalicylic acid, and 5-chlorosalicylic acid. Among them, salicylic acids are particularly preferred. In addition, various well-known phosphorus-containing compounds or amines (c) to be brought into contact with the chelate compound of the aluminum compound (a) and the compound (b) capable of coordination with an oxygen atom or nitrogen atom as a donor may be used in some cases. Both can be used. The phosphorus-containing compound is selected from phosphines, phosphites, phosphates, and phosphin oxides. Specifically, phosphins such as triphenylphosphin, tri-n-butylphosphin, and triethylphosphin; triphenylphosphite, tri-n-
Phosphites such as butyl phosphite, trisnonylphenyl phosphite, tristearylphosphite; phosphates such as trimethyl phosphate and triphenyl phosphite; tri-n-butyl phosphin oxide, triphenyl phosphin oxide, etc. Examples include phosphin oxides and hexamethyl phosphor triamide. Among these, triphenylphosphin, triphenylphosphite, tristearylphosphite, triphenylphosphate, tri-n-
Butyl phosphite and tri-n-butyl phosphite are preferred. In addition, examples of amines include 1,8-diazabicyclo(5,4,0)undecene-7, bipyridyl,
Examples include pyridine, ethylenediamine, propylene diamine, tri-n-butylamine, and stearylamine, with 1,8-diazabicyclo(5,4,0)undecene-7 being particularly preferred. The phosphorus-containing compound and amines can be used together. The catalyst can be manufactured according to conventional methods. For example, an aluminum compound (a) and a compound (b) that can coordinate 1 to 2 times as much as the aluminum compound (a),
It can be easily produced by mixing and contacting in a hydrocarbon solvent such as n-hexane, n-heptane, benzene, or toluene or an ether solvent such as ethyl ether or tetrahydrofuran at a temperature of room temperature to 250°C. At that time, the compound (b) capable of coordination is added to 2
It may be used as a mixture of more than one species. It is also possible, if desired, to react the aluminum compound (a) with one of the coordinating compounds (b) and then to further react the reaction product with another coordinating compound. When producing a catalyst by further contacting the reaction product thus prepared with a phosphorus-containing compound or amines, the phosphorus-containing compound or amines are added and then mixed and contacted at a temperature of room temperature to 200°C. Therefore, it can be easily manufactured. After distilling off the solvent from the catalyst thus obtained, if necessary,
Heat treatment may be performed at a temperature of 50°C, particularly 80°C or higher. The amount of phosphorus-containing compound or amine added to the reaction product varies depending on the type, but is usually 0.05 to 10% of the amount of phosphorus compound or amine added to the aluminum compound in the reaction product.
It is selected from the range of 0.1 to 3 times the mole, especially 0.1 to 3 times the mole. For example, in the case of tristearylphosphite
0.25 to 3 times the mole, 1,8-diazabicyclo(5,
In the case of 4,0) undecene-7, it is used in a range of 0.1 to 0.5 times the mole. The amount of catalyst used can be selected arbitrarily.
Usually, as an aluminum compound, the amount is 0.1 to 10 -8 mol per volume of the liquid medium in the case of polymerization using a liquid medium, and 0.1 to 10 -8 mol per volume of the polymerization vessel in the case of gas phase polymerization.
1, preferably 10 -4 to 10 -7 mol/l. Various polymerization methods are known, but
Either of them can be adopted. For example, formaldehyde is dissolved in an inert solvent and polymerized by adding a catalyst to this solution, or a slurry polymerization method in which formaldehyde gas is continuously introduced into an inert solvent in which a catalyst is dispersed, and polymerization is performed by dispersing it in a medium. A gas phase polymerization method or the like is employed in which the catalyst is supplied to a polymerization vessel, the medium is then distilled off, and formaldehyde gas is supplied while stirring the catalyst for polymerization. Inert solvents used in the slurry polymerization method include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, and octane, alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane, and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. can be mentioned. Of course, these inert solvents can also be used as a medium for dispersing the catalyst, so it is preferable to disperse the catalyst in these solvents and then supply them to the polymerization vessel. Polymerization is -
In the temperature range of 40 to 80℃, especially 0 to 40℃, normal pressure to
It is carried out under a pressure of 10 atmospheres, especially normal pressure to 4 atmospheres. In the present invention, it is necessary to add a peroxide compound or a Lewis acid to the polyoxymethylene thus obtained and heat-treat the polyoxymethylene. The thermal stability of the polyoxymethylene to be heat-treated is preferably 85% or more based on R 60 described below. If it is less than this value, the polymer yield after heat-treating the polyoxytylene may decrease, resulting in poor economic efficiency. Peroxide compounds added to polyoxymethylene during heat treatment include various well-known organic peroxides, but suitable peroxides have a half-life and a decomposition temperature of 1 minute.
It is a compound having a temperature of 150°C or higher, particularly preferably 160°C to 260°C. Such compounds include;
t-Butyl hydroperoxide, kyumene hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane 2,5-dihydroperoxide, 1,1,3,3
Tetramethylbutyl hydroperoxide, 2,
5-dimethyl 2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3, p-menthane hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, t-butylcumyl peroxide, 2,5 -dimethyl-2,
5 di(t-butylperoxy)hexane, dicumyl peroxide, α,α′-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene, methyl ethyl ketone peroxide, di t-butyl diperoxyisophthalate, n-butyl 4 , 4bis(t-butylperoxy)valerate, t-butylperoxybenzoate, 2,2-bis(t-butylperoxy)butane, t-butylperoxyacetate, 2,5dimethyl 2,5-di( benzoylperoxy)hexane, t-butylperoxyisopropyl carbonate, cyclohexanone peroxide, t-butylperoxy 3,5,5 trimethylhexanoate, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxymale acid , 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, among which more preferable peroxides include cumene hydroperoxide, 1,1,3,3 tetramethylbutyl hydroperoxide, and p-menthane hydroperoxide. Peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, α,α'bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene. Various well-known Lewis acids can be mentioned, but suitable Lewis acids include boron trifluoride etherate, aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum iodide, boron trichloride, boron tribromide, and triiodide. Boron, stannous chloride, stannic chloride, ferrous chloride, ferric chloride, gallium trichloride, indium trichloride, bismuth trichloride, silicon tetrachloride, phosphorus trichloride, phosphorus pentachloride, zinc chloride, Antimony chloride, antimony pentachloride, and the most preferred Lewis acid is boron trifluoride etherate. The amount of these peroxide compounds or Lewis acids added varies depending on the type of catalyst used for polymerization, but is 10 -9 mol to 1 g of polyoxymethylene.
In the range of 10 -3 mol, preferably from 10 -8 mol
It is in the range of 10 −5 mol. A peroxide compound and a Lewis acid can also be used in combination. In the present invention, these compounds can be added to the solvent in the case of slurry polymerization, or after the solvent has been separated, they can be added directly to the resulting wet cake, or if necessary, after washing and drying, or during the heat treatment. Although possible, adding directly to the wet cake is preferred. In the case of gas phase polymerization, a peroxide solution may be sprinkled onto the polymer powder. The heat treatment is usually carried out under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas, under reduced pressure, or under pressure, and in the case of peroxide compounds, at a temperature of 150°C to 265°C, preferably from the melting point of polyoxymethylene to 255°C.
Temperatures in the range of °C, for Lewis acids, 30-260 °C
Preferably, the temperature is 40 to 100°C. The treatment time is 5 minutes to 120 minutes when the temperature is below the melting point of the polymer, and 10 seconds to 30 minutes when the temperature is above the melting point of polyoxymethylene.
Although the polymerization conditions and heat treatment temperature are appropriately selected, the object of the present invention can be achieved even with a time that is long enough to pass through an extruder. Suitable equipment for carrying out such heat treatment is a reaction tank if the heat treatment is carried out in a solvent at a temperature between 150°C and the melting point of polyoxymethylene, and a fluidized bed if the heat treatment is carried out after drying. I can do it. When carrying out the melting at a temperature higher than the melting point of polyoxymethylene, a single-screw, twin-screw or multi-screw extruder having a vent port, a kneader type heating melting device, or a device having a mechanism similar to these devices can be used. In the method of the present invention, heat treatment can be carried out before or after the treatment with a peroxide compound or Lewis acid, that is, in the absence of additives, if necessary. The present invention has been explained in detail above, but in the present invention, polyoxymethylene is produced by a specific method, and then a peroxide compound or a Lewis acid is added to the polyoxymethylene, followed by heat treatment. , polyoxymethylene with high molecular weight and good thermal stability can be produced. Therefore, it is an industrially extremely advantageous method. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. In addition, in this invention, R60 (weight%) is the value calculated|required as follows. 222℃ using a thermobalance
It was determined by heating polyoxymethylene for 60 minutes (in a nitrogen atmosphere), measuring its weight, and calculating the weight residual ratio relative to the weight before heating. In the examples, the viscosity of polyoxymethylene (η
sp/C) is obtained by dissolving acetylated polyoxymethylene in p-chlorophenol containing 2% α-pinene at 130°C for 5 minutes, and heating the resulting 0.5% by weight solution at 60°C using an Ubbelohde viscometer. Obtained by measuring. The stabilized polymer yield after heat treatment was determined from the following formula. Stabilized polymer yield (wt%) = Polymer weight after treatment / Polymer weight before treatment x 100 Catalyst production examples 1 to 7 Aluminum compound (a) of the type and amount shown in Table 1 in a four-necked glass flask. The coordinating compound (b) and a solvent were charged. This was reacted with stirring under the conditions shown in Table 1. Next, phosphorus-containing compounds or amines of the type and amount shown in Table 2 were added to the reaction product, and the mixture was stirred and mixed at 25° C. for 2 hours in the solvent shown in Table 2. After distilling off the solvent, the mixture was heated under the conditions shown in Table 2 to produce a catalyst.
【表】【table】
【表】
触媒製造例 8〜14
4つ口フラスコに第3表に示す種類及び量のア
ルミニウム化合物(a)、配位可能な化合物(b)および
溶媒を仕込んだ。これを第3表に示す条件で撹拌
下反応させ触媒を製造した。[Table] Catalyst Production Examples 8 to 14 A four-neck flask was charged with an aluminum compound (a), a coordinating compound (b), and a solvent in the types and amounts shown in Table 3. This was reacted with stirring under the conditions shown in Table 3 to produce a catalyst.
【表】【table】
【表】
実施例 1〜17
1の4つ口ガラスフラスコにヘキサン700ml
及び第4表に示す種類及び量の触媒を仕込んだ。
これにパラホルムアルデヒドを流動パラフインに
懸濁させ、120〜130℃で熱分解して得られる実質
的に無水のホルムアルデヒドガスを毎分0.5gの
速度で窒素をキヤリヤーガスとして連続的に吹き
込み、第4表で示す重合条件で重合を行なつた。
この結果第4表に示す量のポリオキシメチレンが
得られた。このポリオキシメチレンの触媒効率及
び熱安定性(R60)を同様第4表に示した。
次に乾燥後のポリオキシメチレン3gを、無水
酢酸100ml、酢酸ソーダ0.05gとともに、200mlの
4つ口ガラスフラスコに仕込み、139℃で1.5時間
反応させ、アセトン及び水で充分洗浄後、一夜減
圧乾燥を行なつた。このようにして得られたポリ
オキシメチレンのηsp/Cを第4表に示した。
小型ニーダーに重合で得られた粉末状のポリオ
キシメチレン10g及び第4表に示す種類及び量の
パーオキシド化合物を仕込み、第4表に示す条件
で加熱溶融処理を行なつた。処理後のポリオキシ
メチレンの安定化ポリマー収率、熱安定性
(R60)及びηsp/Cを同様第4表に示した。[Table] Examples 1 to 17 700ml of hexane in the four-necked glass flask from 1.
Then, the types and amounts of catalysts shown in Table 4 were charged.
Paraformaldehyde is suspended in liquid paraffin, and substantially anhydrous formaldehyde gas obtained by thermal decomposition at 120 to 130°C is continuously blown into this at a rate of 0.5 g/min with nitrogen as a carrier gas, as shown in Table 4. Polymerization was carried out under the polymerization conditions shown below.
As a result, polyoxymethylene was obtained in the amount shown in Table 4. The catalytic efficiency and thermal stability (R 60 ) of this polyoxymethylene are also shown in Table 4. Next, 3 g of dried polyoxymethylene was charged into a 200 ml four-necked glass flask along with 100 ml of acetic anhydride and 0.05 g of sodium acetate, reacted at 139°C for 1.5 hours, thoroughly washed with acetone and water, and dried under reduced pressure overnight. I did this. Table 4 shows the ηsp/C of the polyoxymethylene thus obtained. A small kneader was charged with 10 g of powdered polyoxymethylene obtained by polymerization and a peroxide compound of the type and amount shown in Table 4, and heated and melted under the conditions shown in Table 4. The stabilized polymer yield, thermal stability (R 60 ) and ηsp/C of the polyoxymethylene after treatment are also shown in Table 4.
【表】【table】
【表】
実施例 18〜31
1の4つ口ガラスフラスコにヘキサン700ml
及び第5表に示す種類及び量の触媒を仕込んだ。
これにパラホルムアルデヒドを流動パラフインに
懸濁させ、120〜130℃で熱分解して得られる実質
的に無水のホルムアルデヒドガスを毎分0.5gの
速度で窒素をキヤリヤーガスとして連続的に吹き
込み、第5表で示す重合条件で重合を行なつた。
この結果第5表に示す量のポリオキシメチレンが
得られた。このポリオキシメチレンの触媒効率及
び熱安定性(R60)を同様第5表に示した。
次に乾燥後のポリオキシメチレン3gを、無水
酢酸100ml、酢酸ソーダ0.05gとともに、200mlの
4つ口ガラスフラスコに仕込み、139℃で1.5時間
反応させ、アセトン及び水で充分洗浄後、一夜減
圧乾燥を行なつた。このようにして得られたポリ
オキシメチレンのηsp/Cを第5表に示した。
重合で得られた粉末状のポリオキシメチレン2
g溶媒としてn―ヘキサン30ml及び第5表に示す
種類及び量のルイス酸を仕込み、第5表に示す条
件で加熱処理を行なつた。処理後のポリオキシメ
チレンの安定化ポリマー収率、熱定性(R60)及び
ηsp/Cを同様第5表に示した。[Table] Examples 18-31 700ml of hexane in the four-necked glass flask from 1.
Then, the types and amounts of catalysts shown in Table 5 were charged.
Paraformaldehyde was suspended in liquid paraffin, and substantially anhydrous formaldehyde gas obtained by thermal decomposition at 120 to 130°C was continuously blown into this at a rate of 0.5 g/min with nitrogen as a carrier gas, as shown in Table 5. Polymerization was carried out under the polymerization conditions shown below.
As a result, polyoxymethylene was obtained in the amount shown in Table 5. The catalytic efficiency and thermal stability (R 60 ) of this polyoxymethylene are also shown in Table 5. Next, 3 g of dried polyoxymethylene was charged into a 200 ml four-necked glass flask along with 100 ml of acetic anhydride and 0.05 g of sodium acetate, reacted at 139°C for 1.5 hours, thoroughly washed with acetone and water, and dried under reduced pressure overnight. I did this. Table 5 shows the ηsp/C of the polyoxymethylene thus obtained. Powdered polyoxymethylene 2 obtained by polymerization
30 ml of n-hexane as a solvent and a Lewis acid of the type and amount shown in Table 5 were charged, and heat treatment was performed under the conditions shown in Table 5. The stabilized polymer yield, thermal properties (R 60 ) and ηsp/C of polyoxymethylene after treatment are also shown in Table 5.
Claims (1)
は0,1,2,3のいずれかを示す。)で表わ
されるアルミニウム化合物に、 (b) ジケトン類、オルソ位に水酸基を有する芳香
族アルデヒドまたはケトン、またはこれらの置
換体、キノリン類、またはサリチル酸類から選
ばれる酸素原子または窒素原子をドナーとする
配位可能な化合物 を配位させたキレート化合物の存在下、 または該キレート化合物に、 (c) アミン類、またはフオスフイン類、フオスフ
アイト類、フオスフエート類、及びフオスフイ
ンオキシド類から選ばれる含リン化合物 を接触させて得られる触媒の存在下、ホルムアル
デヒドを重合することにより得られるポリオキシ
メチレンにパーオキシド化合物またはルイス酸を
添加して加熱することを特徴とするポリオキシメ
チレンの製造方法。 2 (a) 一般式〔〕 (R1O)lAlR2 3-l ……〔〕 (式中、R1及びR2はアルキル基を示し、l
は0,1,2,3のいずれかを示す。)で表わ
されるアルミニウム化合物に、 (b) ジケトン類、オルソ位に水酸基を有する芳香
族アルデヒドまたはケトン、またはこれらの置
換体、キノリン類、またはサリチル酸類から選
ばれる酸素原子または窒素原子をドナーとする
配位可能な化合物 を配位させたキレート化合物に、 (c) アミン類、またはフオスフイン類、フオスフ
アイト類、フオスフエート類、及びフオスフイ
ンオキシド類から選ばれる含リン化合物 を接触させて得られる触媒の存在下、ホルムアル
デヒドを重合することにより得られるポリオキシ
メチレンにパーオキシド化合物またはルイス酸を
添加して加熱することを特徴とする、特許請求の
範囲第1項記載のポリオキシメチレンの製造方
法。 3 (b)酸素原子または窒素原子をドナーとする配
位可能な化合物として、サリチル酸類を用いるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第1項または第
2項に記載のポリオキシメチレンの製造方法。[Claims] 1 (a) General formula [] (R 1 O) l AlR 2 3-l ... [] (In the formula, R 1 and R 2 represent an alkyl group, and l
indicates either 0, 1, 2, or 3. ), (b) an oxygen or nitrogen atom selected from diketones, aromatic aldehydes or ketones having a hydroxyl group at the ortho position, substituted products thereof, quinolines, or salicylic acids as a donor; In the presence of a chelate compound coordinated with a compound capable of coordination, or to the chelate compound, (c) a phosphorus-containing compound selected from amines, phosphines, phosphites, phosphates, and phosphin oxides; A method for producing polyoxymethylene, which comprises adding a peroxide compound or a Lewis acid to polyoxymethylene obtained by polymerizing formaldehyde in the presence of a catalyst obtained by contacting the polyoxymethylene, and heating the mixture. 2 (a) General formula [] (R 1 O) l AlR 2 3-l ... [] (In the formula, R 1 and R 2 represent an alkyl group, and l
indicates either 0, 1, 2, or 3. ), (b) an oxygen or nitrogen atom selected from diketones, aromatic aldehydes or ketones having a hydroxyl group at the ortho position, substituted products thereof, quinolines, or salicylic acids as a donor; The presence of a catalyst obtained by contacting a chelate compound coordinated with a compound capable of coordination with (c) an amine or a phosphorus-containing compound selected from phosphines, phosphites, phosphates, and phosphin oxides; 2. The method for producing polyoxymethylene according to claim 1, which comprises adding a peroxide compound or a Lewis acid to polyoxymethylene obtained by polymerizing formaldehyde and heating the mixture. 3 (b) The method for producing polyoxymethylene according to claim 1 or 2, characterized in that salicylic acids are used as the compound capable of coordination with an oxygen atom or a nitrogen atom as a donor. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12869879A JPS5653122A (en) | 1979-10-05 | 1979-10-05 | Preparation of polyoxymethylene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12869879A JPS5653122A (en) | 1979-10-05 | 1979-10-05 | Preparation of polyoxymethylene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5653122A JPS5653122A (en) | 1981-05-12 |
| JPS6221366B2 true JPS6221366B2 (en) | 1987-05-12 |
Family
ID=14991201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12869879A Granted JPS5653122A (en) | 1979-10-05 | 1979-10-05 | Preparation of polyoxymethylene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5653122A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59110915A (en) * | 1982-12-13 | 1984-06-27 | Nissan Motor Co Ltd | Crankshaft for reciprocating internal-combustion engine |
| JPS5994616U (en) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | 株式会社クボタ | Cast crankshaft for single cylinder engine |
| WO2017010124A1 (en) | 2015-07-15 | 2017-01-19 | コニカミノルタ株式会社 | Organic thin-film laminate and organic electroluminescence element |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5494549A (en) * | 1978-01-10 | 1979-07-26 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Stabilization of polyoxymethylene |
-
1979
- 1979-10-05 JP JP12869879A patent/JPS5653122A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5653122A (en) | 1981-05-12 |
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