JPH0667997B2 - Formaldehyde copolymer manufacturing method - Google Patents
Formaldehyde copolymer manufacturing methodInfo
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- JPH0667997B2 JPH0667997B2 JP4949188A JP4949188A JPH0667997B2 JP H0667997 B2 JPH0667997 B2 JP H0667997B2 JP 4949188 A JP4949188 A JP 4949188A JP 4949188 A JP4949188 A JP 4949188A JP H0667997 B2 JPH0667997 B2 JP H0667997B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はホルムアルデヒド共重合体の製法に関する。よ
り詳細には、本発明は、ホルムアルデヒド共重合体の製
造時に発生する重合熱を効率よく除去することのでき
る、ホルムアルデヒド共重合体の製法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a formaldehyde copolymer. More specifically, the present invention relates to a method for producing a formaldehyde copolymer capable of efficiently removing the heat of polymerization generated during the production of the formaldehyde copolymer.
(従来の技術及びその問題点) ホルムアルデヒドと環状ホルマールとを共重合させるこ
とによって、成形性、耐熱性及び機械的特性の優れたホ
ルムアルデヒド共重合体が得られることは公知である。(Prior art and its problems) It is known that a formaldehyde copolymer excellent in moldability, heat resistance and mechanical properties can be obtained by copolymerizing formaldehyde and cyclic formal.
本出願人は、特公昭62−31727号公報において、ホルム
アルデヒド、環状ホルマール及び特定量の不活性有機溶
媒を、二軸混合撹拌機に供給し、三弗化ホウ素又はその
エーテル錯体の存在下に、ホルムアルデヒドと環状ホル
マールとを気相で共重合させる方法を開示した。この方
法によると、塩基性媒体中での安定性が良好であり、適
度の分子量を有するホルムアルデヒド共重合体を高い収
量で得ることができる。The applicant of the present invention, in Japanese Examined Patent Publication No. 62-31727, formaldehyde, cyclic formal and a specific amount of an inert organic solvent are fed to a biaxial mixing stirrer in the presence of boron trifluoride or its ether complex, A method of gas phase copolymerizing formaldehyde and cyclic formal has been disclosed. According to this method, stability in a basic medium is good, and a formaldehyde copolymer having an appropriate molecular weight can be obtained in a high yield.
上記提案の方法では、重合熱を効率的に除去するため
に、二軸混合撹拌機から排出される共重合体を撹拌型冷
却器に供給して冷却し、供給モノマー量に相当する量の
共重合体を製品として系外に抜き出し、残余の共重合体
を二軸混合撹拌機に循環供給する方法が好適に採用され
る。In the method proposed above, in order to efficiently remove the heat of polymerization, the copolymer discharged from the twin-screw mixing agitator is supplied to an agitation-type cooler and cooled, and the amount of the copolymer corresponding to the amount of the supplied monomer is reduced. A method in which the polymer is taken out of the system as a product and the remaining copolymer is circulated and fed to a biaxial mixing stirrer is preferably adopted.
上記方法における冷却方法として、冷却器中に揮発性の
有機溶剤を導入して共重合体と接触させ有機溶剤の蒸発
潜熱によって冷却する直接冷却方法を採用すると、冷却
器の内壁及び撹拌機へのポリマー付着が殆どなく、長期
間安定に運転を継続することができる。また、上記直接
冷却方法において、冷却器から排出される有機溶剤蒸気
を凝縮して、凝縮した有機溶剤を循環使用することが、
工業的には好ましい。ところで、この有機溶剤蒸気はホ
ルムアルデヒドガスを若干量含有しているため、有機溶
剤蒸気をそのまま凝縮させると、長時間の運転中に凝縮
器の伝熱面にホルムアルデヒド重合体が付着し、伝熱効
率の低下、凝縮器の閉塞を引き起こしてしまう。As a cooling method in the above method, if a direct cooling method of introducing a volatile organic solvent into the cooler and contacting with the copolymer to cool by the latent heat of vaporization of the organic solvent is adopted, the inner wall of the cooler and the stirrer Almost no polymer is attached, and the operation can be continued stably for a long time. In the above direct cooling method, the organic solvent vapor discharged from the cooler is condensed, and the condensed organic solvent is circulated and used,
Industrially preferred. By the way, since this organic solvent vapor contains a small amount of formaldehyde gas, if the organic solvent vapor is condensed as it is, the formaldehyde polymer adheres to the heat transfer surface of the condenser during long-term operation, and the heat transfer efficiency is improved. It causes deterioration and blockage of the condenser.
本出願人はこのような問題を解消したホルムアルデヒド
共重合体の製法を既に特願昭62−279047号として提案し
た。提案の方法は、前記の有機溶剤蒸気を吸収塔の下部
に供給し、上部からホルムアルデヒド吸収液としてのア
ルコール類を供給して両者を接触させ、有機溶剤蒸気に
同伴されるホルムアルデヒドを吸収除去した後に、有機
溶剤蒸気を凝縮させて冷却器に循環供給する方法であ
る。The present applicant has already proposed as a Japanese Patent Application No. 62-279047 a method for producing a formaldehyde copolymer which solves such a problem. The proposed method is to supply the organic solvent vapor to the lower part of the absorption tower, supply alcohols as the formaldehyde absorbing liquid from the upper part to bring them into contact with each other, and after absorbing and removing the formaldehyde entrained in the organic solvent vapor. In this method, the organic solvent vapor is condensed and circulated and supplied to the cooler.
本発明者らは上記提案の方法についてさらに詳細に検討
したところ以下の知見を得た。即ち、冷却器から排出さ
れる有機溶剤蒸気はホルムアルデヒドに加えて共重合触
媒の三弗化ホウ素又はそのエーテル錯体を微量含有して
おり、この共重合触媒が吸収塔内において、吸収液であ
るアルコール類とホルムアルデヒドの縮合反応を促進
し、この縮合反応によって生成する水が冷却器を経由し
て共重合反応器に持ち込まれ、その結果、共重合反応時
の連鎖移動剤として作用し、所期の分子量を有する共重
合体が得られにくくなることが判明した。The present inventors have obtained the following findings when the method proposed above was examined in more detail. That is, the organic solvent vapor discharged from the cooler contains, in addition to formaldehyde, a trace amount of boron trifluoride, which is a copolymerization catalyst, or an ether complex thereof. Promotes the condensation reaction of compounds with formaldehyde, and the water produced by this condensation reaction is brought into the copolymerization reactor via the cooler, and as a result, acts as a chain transfer agent during the copolymerization reaction, It has been found that it becomes difficult to obtain a copolymer having a molecular weight.
(発明の目的) 本発明の目的は、共重合反応熱を効率的に除去すると共
に上述した問題を解消するホルムアルデヒド共重合体の
製法を提供することにある。(Object of the Invention) It is an object of the present invention to provide a method for producing a formaldehyde copolymer that efficiently removes heat of copolymerization reaction and solves the above-mentioned problems.
(問題点を解決するための技術的手段) 本発明によれば、 ホルムアルデヒド、循環ホルマール及び第2工程から循
環される冷却された共重合体を、二軸混合撹拌機に連続
的に供給し、三弗化ホウ素又はそのエーテル錯体の存在
下に、ホルムアルデヒドと環状ホルマールとを共重合さ
せる第1工程、 生成する共重合体及び揮発性有機溶剤を撹拌型冷却器に
連続的に供給して両者を接触させ、上記有機溶剤の蒸発
潜熱で第1工程から供給される共重合体を冷却し、冷却
された共重合体のうち、第1工程に供給するホルムアル
デヒド及び環状ホルマールの量に見合う量を系外に抜き
出し、残余の共重合体を第1工程に循環する第2工程、
及び 第2工程から排出される有機溶剤蒸気を合成ゼオライト
と接触させて同伴される三弗化ホウ素又はそのエーテル
錯体を除去し精製された有機溶剤蒸気を得る第3工程、
及び 第3工程からの有機溶剤蒸気を管50からホルムアルデヒ
ド吸収塔に供給し、上部から吸収液としてのアルコール
類を供給して両者を接触させ、有機溶剤蒸気に同伴され
るホルムアルデヒドを吸収除去し、ホルムアルデヒドが
除去された有機溶剤蒸気を凝縮した後、第2工程に循環
供給する第4工程からなることを特徴とするホルムアル
デヒド共重合体の製法が提供される。(Technical Means for Solving the Problems) According to the present invention, formaldehyde, circulating formal and cooled copolymer circulated from the second step are continuously fed to a twin-screw mixing stirrer, The first step of copolymerizing formaldehyde and cyclic formal in the presence of boron trifluoride or its ether complex, the resulting copolymer and the volatile organic solvent are continuously supplied to a stirrer-type cooler. The copolymer supplied from the first step is contacted and cooled by the latent heat of vaporization of the organic solvent, and the amount of formaldehyde and cyclic formal to be supplied to the first step in the cooled copolymer is adjusted to the system. A second step of extracting the copolymer outside and circulating the remaining copolymer to the first step;
And a third step of bringing the organic solvent vapor discharged from the second step into contact with the synthetic zeolite to remove the accompanying boron trifluoride or its ether complex to obtain a purified organic solvent vapor,
And the organic solvent vapor from the third step is supplied from the pipe 50 to the formaldehyde absorption tower, alcohols as an absorbing liquid are supplied from the upper part to bring them into contact with each other, and formaldehyde entrained in the organic solvent vapor is absorbed and removed, There is provided a method for producing a formaldehyde copolymer, which comprises a fourth step of condensing the organic solvent vapor from which formaldehyde has been removed, and then circulating the same in the second step.
以下に本発明を実施するために採用される装置の一例を
示す第1図を参照して、本発明の各工程を説明する。Each step of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 showing an example of an apparatus adopted for carrying out the present invention.
第1工程 二軸混合撹拌機11には、ホッパー12がスクリューコンベ
ア13を介して取りつけられている。共重合反応触媒とし
ての三弗化ホウ素又はそのエーテル錯体及び有機溶媒
が、それぞれ、管51及び52からスクリューコンベア13内
に連続的に供給される。ホルムアルデヒドが管53を介し
て、また環状ホルマールが管54及び53を介して、それぞ
れ、連続的に二軸混合撹拌機1に導入される。二軸混合
撹拌機11には同時に第2工程から循環される冷却された
ホルムアルデヒド共重合体が管55、ホッパー12及びスク
リューコンベア13を通って連続的に供給される。First Step A hopper 12 is attached to the biaxial mixing agitator 11 via a screw conveyor 13. Boron trifluoride or its ether complex and an organic solvent as a copolymerization reaction catalyst are continuously supplied into the screw conveyor 13 through pipes 51 and 52, respectively. Formaldehyde is continuously introduced into the twin-screw mixer 1 via pipe 53 and cyclic formal via pipes 54 and 53, respectively. The cooled formaldehyde copolymer, which is circulated from the second step at the same time, is continuously supplied to the twin-screw mixing stirrer 11 through the pipe 55, the hopper 12 and the screw conveyor 13.
本発明で使用される二軸混合撹拌機11は、多数の楕円形
状の混合撹拌翼が取りつけられた2本の水平撹拌軸が外
部ケース内に収納されており、上記撹拌軸を回転させた
際に、互いに相手の混合撹拌翼の表面及びケース内壁と
の間にわずかの間隙を有する装置である。このような二
軸混合撹拌機11は、例えば、(株)栗本鉄工所からKRC
ニーダーとして市販されている。二軸混合撹拌機11は1
機のみで構成されていてもよく、直列又は並列に設けら
れた2機以上で構成されていてもよい。例えば、2機の
二軸混合撹拌機11を直列に設けて、共重合反応を分割し
て行わすことができる。The twin-screw mixing stirrer 11 used in the present invention has two horizontal stirring shafts fitted with a large number of elliptical mixing stirrers in an outer case. When the stirring shaft is rotated, In addition, the device has a slight gap between the surface of the mixing and stirring blade and the inner wall of the case which are mutually opposed. Such a twin-screw mixing stirrer 11 is, for example, a KRC from Kurimoto Iron Works Co., Ltd.
It is commercially available as a kneader. The biaxial mixing agitator 11 is 1
It may be configured with only one machine, or may be configured with two or more machines provided in series or in parallel. For example, two twin-screw mixing stirrers 11 can be provided in series to divide the copolymerization reaction.
ホルムアルデヒドの水分含有率は0.1重量%以下、特に
0.01重量%以下であることが好ましい。ホルムアルデヒ
ドは気相状で二軸混合撹拌機11に供給される。The water content of formaldehyde is 0.1% by weight or less, especially
It is preferably 0.01% by weight or less. Formaldehyde is supplied to the twin-screw mixing stirrer 11 in the vapor phase.
環状ホルマールとしては 一般式 で表される化合物が挙げられる。上記式においてR1、
R2、R3、R4、R5及びR6は、それぞれ、水素原子、アルキ
ル基、アリル基及びシクロアルキル基を示し、l、m及
びnはそれぞれ1〜6の整数でありかつl、m及びnの
少なくとも一つは2以上の整数であり、a、b及びcは
それぞれ0又は1である。General formula for cyclic formal The compound represented by In the above formula, R 1 ,
R 2, R 3, R 4 , R 5 and R 6 are each a hydrogen atom, an alkyl group, an allyl group and a cycloalkyl group, l, m and n is an integer from 1 to 6 respectively and l, At least one of m and n is an integer of 2 or more, and a, b and c are 0 or 1, respectively.
環状ホルマールの具体例としては、エチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド、ブテン−1−オキサイド、
1,3−ブタジエン−1−オキサイド、スチレンオキサイ
ド、α−メチルスチレンオキサイド、オキセタン、テト
ラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、2−メチル−1,3
−ジオキソラン、2−フェニル−1,3−ジオキソラン、
4−フェニル−1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキソパ
ン、2−ブチル−1,3−ジオキソパン、1,3,6−トリオキ
ソカン、1,3,5−トリオキソパン、ポリエチレングリコ
ールホルマールが挙げられる。環状ホルマールの使用量
は、供給ホルムアルデヒド1モル当たり、0.001〜0.1モ
ル、特に0.01〜0.04モルであることが好ましい。常温で
液状の環状ホルマールを使用する場合は、予熱して気相
状にして反応に供することが好ましい。Specific examples of the cyclic formal include ethylene oxide, propylene oxide, butene-1-oxide,
1,3-butadiene-1-oxide, styrene oxide, α-methylstyrene oxide, oxetane, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 2-methyl-1,3
-Dioxolane, 2-phenyl-1,3-dioxolane,
4-phenyl-1,3-dioxolane, 1,3-dioxopan, 2-butyl-1,3-dioxopan, 1,3,6-trioxocane, 1,3,5-trioxopane, polyethylene glycol formal can be mentioned. The amount of cyclic formal used is preferably 0.001 to 0.1 mol, particularly 0.01 to 0.04 mol, per mol of formaldehyde supplied. When a cyclic formal that is liquid at room temperature is used, it is preferably preheated to be in the gas phase and used for the reaction.
共重合反応系における不活性有機溶媒の存在は必須では
ないが、生成共重合体の塩基性媒体中での安定性を高
め、かつ生成共重合体の分子量を実用上必要とされる程
度にまで高めるには、不活性有機溶媒を使用することが
好ましい。The presence of an inert organic solvent in the copolymerization reaction system is not essential, but the stability of the produced copolymer in a basic medium is increased, and the molecular weight of the produced copolymer is as high as practically required. To increase, it is preferable to use an inert organic solvent.
不活性有機溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、シ
クロペンタ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、これら炭化水素のハ
ロゲン化物が挙げられる。不活性有機溶媒の使用量は、
供給ホルムアルデヒド100重量部当たり、0.1〜20重量
部、特に0.5〜5重量部であることが好ましい。不活性
有機溶媒は液状で二軸混合撹拌機11に供給することが好
ましい。Specific examples of the inert organic solvent include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane and heptane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and cyclopentane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and these hydrocarbons. A halide is mentioned. The amount of inert organic solvent used is
It is preferably 0.1 to 20 parts by weight, particularly 0.5 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of formaldehyde supplied. The inert organic solvent is preferably in liquid form and supplied to the biaxial mixing stirrer 11.
三弗化ホウ素エーテル錯体の具体例としては、三弗化ホ
ウ素と脂肪族エーテル、例えばジメチルエーテル、ジエ
チルエーテルとの錯体が挙げられる。三弗化ホウ素又は
そのテール錯体(以下両者を総称して共重合触媒という
ことがある)の使用量は、供給ホルムアルデヒド1モル
当たり、通常1×10-5〜1×10-3モルである。常温で液
状の三弗化ホウ素エーテル錯体の場合は、予め気相状に
して二軸混合撹拌機11に供給することが好ましい。Specific examples of the boron trifluoride ether complex include a complex of boron trifluoride and an aliphatic ether such as dimethyl ether or diethyl ether. The amount of boron trifluoride or its tail complex (hereinafter, both may be collectively referred to as a copolymerization catalyst) used is usually 1 × 10 −5 to 1 × 10 −3 mol per mol of feed formaldehyde. In the case of a boron trifluoride ether complex which is liquid at room temperature, it is preferable that the complex is fed into the biaxial mixing stirrer 11 in the vapor phase in advance.
二軸混合撹拌機11中では、ホルムアルデヒドと環状ホル
マールとの共重合が気相状態で進行し、ホルムアルデヒ
ド共重合体が生成する。In the biaxial mixing stirrer 11, the copolymerization of formaldehyde and cyclic formal proceeds in the gas phase to form a formaldehyde copolymer.
共重合反応温度は通常40〜80℃である。二軸混合撹拌機
11内でのホルムアルデヒドの空間速度は通常300〜2000h
-1である。The copolymerization reaction temperature is usually 40 to 80 ° C. Biaxial mixing agitator
Space velocity of formaldehyde within 11 is usually 300-2000h
-1 .
生成共重合体は循環共重合体と共に管56から排出され
る。排出される共重合体は、共重合反応熱により、管55
を通って二軸混合撹拌機11に供給される循環共重合体よ
り高い温度を有している。The produced copolymer is discharged from the pipe 56 together with the circulating copolymer. The copolymer discharged is heated by the tube 55
It has a higher temperature than the circulating copolymer fed through to the biaxial mixing agitator 11.
第2工程 第1工程で生成したホルムアルデヒド共重合体は、循環
共重合体と共に管56から撹拌型冷却器21に連続的に供給
される。撹拌型冷却器21としては、それ自体公知の撹拌
翼が多数設けられた1軸又は2軸の撹拌機を用いること
ができる。Second Step The formaldehyde copolymer produced in the first step is continuously supplied to the stirring type cooler 21 through the pipe 56 together with the circulating copolymer. As the agitating cooler 21, a uniaxial or biaxial agitator provided with a large number of agitating blades known per se can be used.
撹拌型冷却器21には管57から揮発性有機溶剤が液相で供
給される。揮発有機溶剤としては、比較的沸点の低い有
機溶剤が使用され、その具体例としては、ヘプタン、ヘ
キサン等の脂肪族炭化水素、シクロヘプタン、シクロヘ
キサン等の脂環族炭化水素が挙げられる。これらの揮発
性有機溶剤の中でも、撹拌型冷却器21出口におけるホル
ムアルデヒド共重合体の温度よりも沸点の低いものが好
適に使用される。工業的には必ずしも有利は方法ではな
いが、常温で気体であるブタン、プロパン等を液化して
使用することもできる。この場合、その回収系が加圧と
なり複雑になる。A volatile organic solvent is supplied to the stirring cooler 21 from a pipe 57 in a liquid phase. As the volatile organic solvent, an organic solvent having a relatively low boiling point is used, and specific examples thereof include aliphatic hydrocarbons such as heptane and hexane, and alicyclic hydrocarbons such as cycloheptane and cyclohexane. Among these volatile organic solvents, those having a boiling point lower than the temperature of the formaldehyde copolymer at the outlet of the stirring-type cooler 21 are preferably used. Although not industrially advantageous, it is also possible to liquefy and use butane, propane, etc., which are gases at room temperature. In this case, the recovery system becomes pressurized and becomes complicated.
撹拌型冷却器21内では、第1工程から供給されるホルム
アルデヒド共重合体と上記有機溶剤が接触し、有機溶剤
はホルムアルデヒド共重合体によって加熱され蒸発し、
その際の蒸発潜熱によって、共重合反応熱が除去され
る。In the stirrer cooler 21, the formaldehyde copolymer supplied from the first step comes into contact with the organic solvent, and the organic solvent is heated by the formaldehyde copolymer and evaporated,
The heat of copolymerization reaction is removed by the latent heat of vaporization at that time.
冷却されたホルムアルデヒド共重合体は管58から排出さ
れ、スクリューコンベア22及び管55を介してホッパー12
に供給される。第1工程に供給されるホルムアルデヒド
及び環状ホルマールの量に見合う量が管59を介して系外
に製品として抜き出される。残余の共重合体はスクリュ
ーコンベア12を通って第1工程の二軸混合撹拌機11に循
環供給される。循環供給されるホルムアルデヒド共重合
体の量は、除去すべき共重合反応熱によって変化する
が、通常供給ホルムアルデヒド重量の50〜200倍であ
る。The cooled formaldehyde copolymer is discharged from the pipe 58 and passed through the screw conveyor 22 and the pipe 55 to the hopper 12
Is supplied to. An amount commensurate with the amount of formaldehyde and cyclic formal supplied to the first step is withdrawn as a product from the system through the pipe 59. The remaining copolymer is circulated through the screw conveyor 12 and circulated to the biaxial mixing agitator 11 in the first step. The amount of formaldehyde copolymer circulated and fed varies depending on the heat of the copolymerization reaction to be removed, but it is usually 50 to 200 times the weight of formaldehyde fed.
蒸発した有機溶剤は管60を介して排出され、第3工程に
供される。管60から排出される有機溶剤蒸気は、第1工
程における未反応ホルムアルデヒド及び共重合触媒を蒸
気1当たり、それぞれ、4〜24mg及び1〜30μg同伴
している。The evaporated organic solvent is discharged through the pipe 60 and used in the third step. The organic solvent vapor discharged from the pipe 60 is accompanied by 4 to 24 mg and 1 to 30 μg of unreacted formaldehyde and the copolymerization catalyst in the first step per vapor, respectively.
第3工程 合成ゼオライト32が充填された吸着塔31の頂部から管60
を介して第2工程で排出される有機溶剤蒸気が供給され
る。Third step Pipe 60 from the top of adsorption tower 31 filled with synthetic zeolite 32
The organic solvent vapor discharged in the second step is supplied via.
使用する合成ゼオライトについては特別の制限はなく、
A型、X型、Y型、L型、モデルナイト又はシャバサイ
トであって、平均ポアサイズ3〜10Åのものが好適に使
用される。There is no special limitation on the synthetic zeolite used,
A-type, X-type, Y-type, L-type, model knight or chabazite having an average pore size of 3 to 10 Å is preferably used.
本発明で使用される合成ゼオライトは、合成ヒドロサル
タイト、シリカゲル及び活性アルミナと共に、各種有機
物質の吸着剤として知られている。これらの内、合成ヒ
ドロタルサイトはそれ自体の吸着水が多く、またホルム
アルデヒドと反応してメタノール及びギ酸メチルを生成
するため、本発明の目的は不適当である。また、シリカ
ゲルは三弗化ホウ素又はそのエーテル錯体の単独ガスを
流通させた場合の吸着能は高いものの、本発明の第2工
程から排出される有機溶剤蒸気を流通させると、一旦吸
着された三弗化ホウ素又はそのエーテル錯体が脱着さ
れ、前述したような問題を引き起こす。さらに、活性ア
ルミナは三弗化ホウ素又はそのエーテル錯体の単独ガス
を流通させた場合の吸着能は高いものの、その顕著な触
媒作用によりホルムアルデヒドをメタノール、ギ酸メチ
ル、メチラール及びトリオキサン等に変化させてしま
う。The synthetic zeolite used in the present invention is known as an adsorbent for various organic substances together with synthetic hydrosaltite, silica gel and activated alumina. Of these, synthetic hydrotalcite has a large amount of water adsorbed by itself, and reacts with formaldehyde to produce methanol and methyl formate, so the object of the present invention is unsuitable. Further, silica gel has a high adsorption capacity when a single gas of boron trifluoride or its ether complex is circulated, but once it is circulated through the organic solvent vapor discharged from the second step of the present invention, it is once adsorbed. Boron fluoride or its ether complex is desorbed, causing the problems described above. Furthermore, activated alumina has a high adsorption capacity when a single gas of boron trifluoride or its ether complex is passed through, but its remarkable catalytic action changes formaldehyde into methanol, methyl formate, methylal, trioxane and the like. .
これに反して、本発明で使用される合成ゼオライトは、
ホルムアルデヒドを変質させることが少なく、また吸着
した三弗化ホウ素又はそのエーテル錯体を脱着すること
がないという優れた特徴を有している。On the contrary, the synthetic zeolite used in the present invention is
It has the excellent characteristics that formaldehyde is hardly altered and the adsorbed boron trifluoride or its ether complex is not desorbed.
有機溶剤蒸気は吸着塔31内に充填された合成ゼオライト
32と接触することにより、含有されている共重合触媒が
合成ゼオライト32に吸着される。共重合触媒が除去され
た有機溶剤蒸気は管61から排出され、次の第4工程に供
される。The organic solvent vapor is a synthetic zeolite filled in the adsorption tower 31.
Upon contact with 32, the contained copolymerization catalyst is adsorbed on the synthetic zeolite 32. The organic solvent vapor from which the copolymerization catalyst has been removed is discharged from the pipe 61 and used in the next fourth step.
なお、図示していないが、吸着塔31は2本以上設けて交
互に使用することが工業的には便利である。Although not shown, it is industrially convenient to provide two or more adsorption towers 31 and use them alternately.
第4工程 吸収塔41の下部に管61からの有機溶剤蒸気が導入され
る。一方、吸収塔41の上部からはホルムアルデヒド吸収
液としてのアルコール類が管62から導入される。Fourth Step The organic solvent vapor from the pipe 61 is introduced into the lower part of the absorption tower 41. On the other hand, alcohols as a formaldehyde absorbing liquid are introduced from the upper part of the absorption tower 41 through a pipe 62.
ホルムアルデヒド吸収液としては、有機溶剤より沸点の
高いアルコール類を使用することができるが、ホルムア
ルデヒドの吸収性能の高いポリエチレングリコールが好
適に使用される。ポリエチレングリコールの分子量は20
0〜400であることが好ましい。As the formaldehyde absorbing liquid, alcohols having a boiling point higher than that of the organic solvent can be used, and polyethylene glycol having a high formaldehyde absorbing performance is preferably used. The molecular weight of polyethylene glycol is 20
It is preferably 0 to 400.
有機溶剤蒸気及びアルコール類は吸収塔41内で向流接触
し、有機溶剤蒸気に同伴されるホルムアルデヒドは吸収
液に吸収され、吸収塔41の底部から管63を介して排出さ
れ、必要に応じてホルムアルデヒドの回収工程に供され
る。ホルムアルデヒドを回収除去した吸収液は吸収塔41
に循環供給することができる。The organic solvent vapor and alcohols come into countercurrent contact in the absorption tower 41, and the formaldehyde entrained in the organic solvent vapor is absorbed by the absorption liquid and discharged from the bottom of the absorption tower 41 through the pipe 63, if necessary. Used for the formaldehyde recovery process. The absorption liquid from which formaldehyde has been collected and removed is the absorption tower 41
Can be circulated to.
ホルムアルデヒドが除去された有機溶剤蒸気は吸収塔41
の頂部から管64を介して排出され、凝縮器42に供給され
る。凝縮器42で凝縮され液化した有機溶剤は管57を通っ
て第2工程の冷却器21に循環供給される。The organic solvent vapor from which formaldehyde has been removed is the absorption tower 41
Is discharged from the top of the tube via a pipe 64 and supplied to the condenser 42. The organic solvent condensed and liquefied in the condenser 42 is circulated and supplied to the cooler 21 in the second step through the pipe 57.
上記したように、第2工程から排出される有機溶剤蒸気
に同伴される共重合触媒は吸着塔31で除去され、吸収塔
内でのアルコール類とホルムアルデヒドとの反応による
水の生成がないので、第1工程の共重合反応において所
望の分子量を有する共重合体を効率よく得ることができ
る。また、第2工程から排出される有機溶剤蒸気に同伴
されるホルムアルデヒドは吸収塔41で有機溶剤蒸気から
除去されるので、凝縮器42で有機溶剤蒸気を凝縮する際
に、凝縮器42の伝熱面にポリマーが付着することがな
く、安定したホルムアルデヒド共重合体の製造が可能と
なる。As described above, the copolymerization catalyst entrained in the organic solvent vapor discharged from the second step is removed in the adsorption tower 31, and there is no generation of water due to the reaction between alcohols and formaldehyde in the absorption tower. In the copolymerization reaction of the first step, a copolymer having a desired molecular weight can be efficiently obtained. Further, since the formaldehyde entrained in the organic solvent vapor discharged from the second step is removed from the organic solvent vapor in the absorption tower 41, the heat transfer of the condenser 42 when condensing the organic solvent vapor in the condenser 42 is performed. The polymer does not adhere to the surface, and a stable formaldehyde copolymer can be produced.
(実施例) 以下に実施例を示す。(Example) An example is shown below.
実施例においては第1図に示す装置を用いてホルムアル
デヒドと1,3,6−トリオキソカンとの共重合体を製造し
た。In the examples, a copolymer of formaldehyde and 1,3,6-trioxocane was produced using the apparatus shown in FIG.
実施例で得られたホルムアルデヒド共重合体の極限粘度
は、α−ピネンを2重量%含有するp−クロルフェノー
ルを溶媒として60℃で測定した。ホルムアルデヒド共重
合体の塩基安定度とは、トリ−n−ブチルアミンを1重
量%含有するベンジルアルコール中で、共重合体濃度10
重量%で160℃、1時間加熱処理した際の共重合体の回
収率(%)である。The intrinsic viscosity of the formaldehyde copolymers obtained in the examples was measured at 60 ° C. using p-chlorophenol containing 2% by weight of α-pinene as a solvent. The base stability of a formaldehyde copolymer is the copolymer concentration of 10% in benzyl alcohol containing 1% by weight of tri-n-butylamine.
It is the recovery rate (%) of the copolymer when heat-treated at 160% by weight for 1 hour.
実施例1 二軸混合撹拌機として(株)栗本鉄工所製のホッパー付
KRCニーダ#4を使用し、撹拌型冷却器として(株)奈
良機械製作所製のパドルドライヤNPD−1.6Wを使用し
た。共重合体はすべてスクリューコンベアを内蔵する管
を用いて輸送した。Example 1 With a hopper manufactured by Kurimoto Iron Works Co., Ltd. as a biaxial mixing agitator
KRC Kneader # 4 was used, and a paddle dryer NPD-1.6W manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. was used as a stirring type cooler. All the copolymers were transported using a tube containing a screw conveyor.
上記装置を使用して、ホルムアルデヒド(以下FAとい
う)と1,3,6−トリオキソカン(以下TOCという)との共
重合反応を連続的に行った。Using the above apparatus, a copolymerization reaction of formaldehyde (hereinafter referred to as FA) and 1,3,6-trioxocane (hereinafter referred to as TOC) was continuously performed.
FAとTOCとの共重合体約40kgを装置に入れ、これを500kg
/hで循環した。ベンゼンを870g/hで、ガス状三弗化
ホウ素(以下BFという)を17.5mmol/hで、それぞれ、
ホッパーとニーダとの間に設けられた導入口から導入し
た。また、水分含有率50〜80ppmのガス状FAを5kg/h
で、ガス状TOCを260g/hで、ニーダの循環共重合体入
口の近傍下流に導入した。上記条件でFAとTOCとの共重
合反応を行った。ニーダ出口から排出される共重合体を
連続的に冷却器に供給した。Approximately 40 kg of FA-TOC copolymer was placed in the device and 500 kg
/ H. Benzene at 870 g / h and gaseous boron trifluoride (hereinafter referred to as BF) at 17.5 mmol / h, respectively.
It was introduced through an inlet provided between the hopper and the kneader. In addition, 5 kg / h of gaseous FA with a water content of 50-80 ppm
Then, 260 g / h of gaseous TOC was introduced into the vicinity of the inlet of the circulating copolymer in the kneader. A copolymerization reaction between FA and TOC was performed under the above conditions. The copolymer discharged from the kneader outlet was continuously supplied to the cooler.
共重合反応の開始と同時に冷却器の共重合体入口下流に
ペンタンを55kg/hで導入した。Simultaneously with the start of the copolymerization reaction, pentane was introduced at a rate of 55 kg / h downstream of the copolymer inlet of the cooler.
冷却された共重合体の内、導入FA及びTOCに見合う量を
ホッパーのオーバーフローラインから抜き出した。Of the cooled copolymer, an amount corresponding to the introduced FA and TOC was extracted from the overflow line of the hopper.
蒸発したペンタンガス中にはその1当たり約4μgの
BF及び8mgのFAを含有していた。上記ペンタンガスは吸
着塔において合成ゼオライト(A型ポアサイズ10Å)と
接触させBFを除去した。吸着塔出口におけるペンタンガ
スはICPA発光分析では検出できなかった。吸着塔を出た
ペンタンガスは吸収塔においてポリエチレングリコール
と向流接触させて、同伴されるFAを除去し、ついで凝縮
器で凝縮した後、ドライヤに循環供給した。吸収塔出口
のペンタンガス中のホルムアルデヒド濃度はガス1あ
たり約0.8mgであった。In the evaporated pentane gas, about 4 μg per 1
It contained BF and 8 mg FA. The pentane gas was contacted with synthetic zeolite (A type pore size 10Å) in the adsorption tower to remove BF. The pentane gas at the outlet of the adsorption tower could not be detected by ICPA emission spectrometry. The pentane gas discharged from the adsorption tower was brought into countercurrent contact with polyethylene glycol in the absorption tower to remove entrained FA, then condensed in a condenser, and then circulated and fed to a dryer. The formaldehyde concentration in pentane gas at the outlet of the absorption tower was about 0.8 mg per gas.
上記連続運転を336時間継続した。共重合体のニーダ入
口温度は65℃、出口温度は38℃であった。The above continuous operation was continued for 336 hours. The kneader inlet temperature of the copolymer was 65 ° C, and the outlet temperature was 38 ° C.
生成共重合体の極限粘度は1.7、塩基安定度は87%、1
パスのFA収率は98%であり、共重合体のTOC単位含有量
は1.7mol%であった。The resulting copolymer has an intrinsic viscosity of 1.7 and a base stability of 87%, 1
The FA yield of the pass was 98%, and the TOC unit content of the copolymer was 1.7 mol%.
比較例1 第2工程で排出されるペンタンガスを第3工程の吸着塔
にとおさず直接第4工程に供した以外は実施例1と同様
の方法を繰り返した。即ち、本例では合成ゼオライト吸
着塔をバイパス使用した。Comparative Example 1 The same method as in Example 1 was repeated, except that the pentane gas discharged in the second step was directly supplied to the fourth step without passing through the adsorption tower of the third step. That is, in this example, the synthetic zeolite adsorption tower was used as a bypass.
生成共重合体の極限粘度及び塩基安定度は徐々に低下
し、それぞれ、0.9及び79%までになった。このときの
第4工程のポリエチレングリコール中の水分は通常の20
倍にまで増加していた。The intrinsic viscosity and base stability of the resulting copolymer gradually decreased to 0.9 and 79%, respectively. At this time, the water content in the polyethylene glycol in the 4th step is usually 20.
Had doubled.
第1図は、本発明を実施するために使用される装置の一
例を示す図である。 11……二軸混合撹拌機、12……ホッパー、 21……撹拌型冷却機、21……吸着塔、 41……吸収塔、42……凝縮器 第1図における略号は以下のものを意味する。 FA:ホルムアルデヒド、TOC:環状ホルマール、 BF3:三弗化ホウ素、IOS:不活性有機溶剤FIG. 1 is a diagram showing an example of an apparatus used for implementing the present invention. 11 …… Biaxial mixing stirrer, 12 …… Hopper, 21 …… Stirring cooler, 21 …… Adsorption tower, 41 …… Absorption tower, 42 …… Condenser The abbreviations in Fig. 1 mean the following. To do. FA: Formaldehyde, TOC: Cyclic formal, BF 3 : Boron trifluoride, IOS: Inert organic solvent
Claims (1)
2工程から循環される冷却された共重合体を、二軸混合
撹拌機に連続的に供給し、三弗化ホウ素又はそのエーテ
ル錯体の存在下に、ホルムアルデヒドと環状ホルマール
とを共重合させる第1工程、 生成する共重合体及び揮発性有機溶剤を撹拌型冷却器に
連続的に供給して両者を接触させ、上記有機溶剤の蒸発
潜熱で第1工程から供給される共重合体を冷却し、冷却
された共重合体のうち、第1工程に供給するホルムアル
デヒド及び環状ホルマールの量に見合う量を系外に抜き
出し、残余の共重合体を第1工程に循環する第2工程、
及び 第2工程から排出される有機溶剤蒸気を合成ゼオライト
と接触させて同伴される三弗化ホウ素又はそのエーテル
錯体を除去し精製された有機溶剤蒸気を得る第3工程、
及び 第3工程からの有機溶剤蒸気をホルムアルデヒド吸収塔
の下部に供給し、上部からホルムアルデヒドの吸収液と
してのアルコール類を供給して両者を接触させ、有機溶
剤蒸気に同伴されるホルムアルデヒドを吸収除去し、ホ
ルムアルデヒドが除去された有機溶剤蒸気を凝縮した
後、第2工程に循環供給する第4工程からなることを特
徴とするホルムアルデヒド共重合体の製法。1. Formaldehyde, cyclic formal and the cooled copolymer recycled from the second step are continuously fed to a biaxial mixing stirrer in the presence of boron trifluoride or its ether complex. The first step of copolymerizing formaldehyde and cyclic formal, the resulting copolymer and the volatile organic solvent are continuously supplied to a stirring type cooler to bring them into contact with each other, and the first step is carried out by latent heat of vaporization of the organic solvent. From the cooled copolymer, the amount corresponding to the amounts of formaldehyde and cyclic formal to be supplied to the first step is extracted out of the system, and the remaining copolymer is cooled in the first step. The second step of circulating
And a third step of bringing the organic solvent vapor discharged from the second step into contact with the synthetic zeolite to remove the accompanying boron trifluoride or its ether complex to obtain a purified organic solvent vapor,
And the organic solvent vapor from the third step is supplied to the lower part of the formaldehyde absorption tower, and alcohols as the formaldehyde absorbing liquid are supplied from the upper part to bring them into contact with each other to absorb and remove the formaldehyde entrained in the organic solvent vapor. A method for producing a formaldehyde copolymer, which comprises a fourth step of condensing the organic solvent vapor from which formaldehyde has been removed, and then circulatingly supplying the vapor to the second step.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4949188A JPH0667997B2 (en) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Formaldehyde copolymer manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4949188A JPH0667997B2 (en) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Formaldehyde copolymer manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01225607A JPH01225607A (en) | 1989-09-08 |
| JPH0667997B2 true JPH0667997B2 (en) | 1994-08-31 |
Family
ID=12832619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4949188A Expired - Lifetime JPH0667997B2 (en) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Formaldehyde copolymer manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667997B2 (en) |
-
1988
- 1988-03-04 JP JP4949188A patent/JPH0667997B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01225607A (en) | 1989-09-08 |
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