JPH0742344B2 - オキシメチレン共重合体の製造方法 - Google Patents

オキシメチレン共重合体の製造方法

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JPH0742344B2
JPH0742344B2 JP61247381A JP24738186A JPH0742344B2 JP H0742344 B2 JPH0742344 B2 JP H0742344B2 JP 61247381 A JP61247381 A JP 61247381A JP 24738186 A JP24738186 A JP 24738186A JP H0742344 B2 JPH0742344 B2 JP H0742344B2
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boron trifluoride
trioxane
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oxymethylene copolymer
polymer
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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、新規なオキシメチレン共重合体の製造方法に
関する。
更に詳しくは、三フッ化ホウ素系の触媒を用いトリオキ
サン等を塊状重合させて高分子量のオキシメチレン共重
合体を短時間に、高収率で製造する方法に関する。
<従来の技術> オキシメチレン共重合体を製造するために、トリオキサ
ン等を塊状重合することが、特公昭44−5234号公報、特
公昭47−42145号公報、特公昭47−629号公報、特開昭51
−84890号公報、特開昭53−86794号公報、特開昭55−16
4214号公報、特開昭56−38313号公報、特開昭57−13911
3号公報、特開昭60−101108号公報等に開示されてい
る。
<発明が解決しようとする問題点> 前記の特公昭44−5234号公報、特公昭47−42145号公
報、特公昭47−629号公報、特開昭51−84890号公報、特
開昭56−38313号公報、特開昭57−139113号公報におい
て開示されている技術は、トリオキサン等のモノマと触
媒が同時に添加されているので、ポリマ収率が低く満足
しえない。
又、特開昭53−86794号公報、特開昭55−164214号公
報、特開昭60−101108号公報においては、反応時間が長
いので、比較的高いポリマ収率となっている。
よって本発明の目的は、トリオキサン等を塊状重合し
て、短時間に、高収率で高分子量のオキシメチレン共重
合体を製造することである。
<問題点を解決するための手段> すなわち本発明は、トリオキサンと環状エーテルとを三
フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素水和物及び三フッ化ホウ
素と酸素原子又はイオウ原子を含む有機化合物との配位
化合物から成る群から選ばれる少なくとも一種の重合触
媒の存在下に塊状重合させてオキシメチレン共重合体を
製造する際に、予め環状エーテルと重合触媒とを0〜10
0℃の温度で混合した混合物をトリオキサンに添加する
ことを特徴とするオキシメチレン共重合体の製造方法を
提供するものである。
本発明で使用する環状エーテルとは、下記一般式(I)
で示される化合物を意味する。
(ただし、式中Y1〜Y4は、水素原子、炭素数1〜6のア
ルキル基、炭素数1〜6のハロゲン置換アルキル基を示
し、それぞれ同一であっても異なっていても良い。又、
Xはメチレン又はオキシメチレン基を表わし、アルキル
基やハロゲン置換アルキル基で置換されていても良く、
mは0〜3の整数を示す。あるいは、Xは−(CH2)p
−O−CH2−又は−O−CH2−(CH2)p−O−CH2−であ
っても良く、この場合はm=1であって、pは1〜3の
整数である。) 上記一般式(I)で示される環状エーテルの中で、特に
好ましい化合物として、エチレンオキシド、プロピレン
オキシド、1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、1,3
−ジオキセパン、1,3,5−トリオキセパン、1,3,6−トリ
オキソカン、エピクロルヒドリンなどが挙げられる。
本発明の環状エーテルの共重合量は、トリオキサンに対
して0.1〜10モル%、特に好ましくは0.2〜6モル%の範
囲にあり、0.1モル%以下ではポリマ収率が低く、又、1
0モル%以上では重合時間が長くなるため好ましくな
い。
本発明における重合触媒は、三フッ化ホウ素、三フッ化
ホウ素水和物及び酸素又はイオウ原子を有する有機化合
物と三フッ化ホウ素との配位化合物の群より選ばれる一
種以上の化合物が、ガス状、液状又は適当な有機溶媒の
溶液として使用される。
三フッ化ホウ素との配位化合物を形成する酸素又はイオ
ウ原子を有する有機化合物としては、アルコール、エー
テル、フェノール、スルフィド等が挙げられる。
これらの触媒の中で、特に三フッ化ホウ素の配位化合物
が好ましく、とりわけ、三フッ化ホウ素・ジエチルエー
テラート、三フッ化ホウ素・ジブチルエーテラートが好
ましく使用される。
本発明における重合触媒用溶剤としては、ベンゼン、ト
ルエン、キシレンのような芳香族炭化水素、n−ヘキサ
ン、n−ヘプタン、シクロヘキサンのような脂肪族炭化
水素、メタノール、エタノールなどのアルコール類、ク
ロロホルム、ジクロルメタン、1,2−ジクロルエタンの
ようなハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケ
トンのようなケトン類が使用される。
重合触媒の添加量は、トリオキサン1モルに対して、0.
000005〜0.1モルの範囲が好ましく、特に好ましくは0.0
0001〜0.01モルの範囲である。
本発明の環状エーテルと重合触媒の混合方法は特に限定
されるものではなく、例えば、重合触媒をそのまま環状
エーテルに添加し、攪拌機付き混合装置で混合する方
法、重合触媒溶液を環状エーテルに添加し攪拌機付き混
合装置で混合する方法などが使用できる。
重合触媒と環状エーテルとは、0〜100℃の温度、3〜5
00分の時間、好ましくは10〜90℃の温度、5〜400分の
時間混合される。0℃以下の温度、3分以下の時間では
重合速度の改善効果が少なく、100℃以上の温度、500分
以上の時間では環状エーテル自体が重合され、トリオキ
サンに共重合されないため好ましくない。
重合触媒と環状エーテルの混合物をトリオキサンに添加
する方法は、特に限定されないが、液状の重合触媒と環
状エーテルの混合物を溶融トリオキサンに添加する方法
が、重合速度が速いため好ましく使用される。
本発明で使用する塊状重合は、特に装置により限定され
ものではなく、公知の装置が使用されるが、塊状重合に
おいては、重合時の急激な固化や発熱が生じるため、強
力な攪拌能力を有し、反応温度が制御できるセルフクリ
ーニング型の混合装置が、特に好ましく使用される。
塊状重合の温度は、50〜140℃の範囲、特に60〜120℃の
範囲が好ましい。50℃以下では、トリオキサンが固体で
あるため重合速度が遅く、又、140℃以上では、生成し
たポリマが熱分解し高分子量のポリマが得られないため
好ましくない。
本発明により製造されたオキシメチレン共重合体は、不
安定末端基を有するため熱的に不安定であり、安定化工
程で安定化された後、実用に供される。この場合のオキ
シメチレン共重合体の安定化方法は、通常公知の方法が
採用できる。
<作用> 本発明の場合、環状エーテルにより活性化された触媒に
よりトリオキサンが塊状重合されると推定され、これが
重合時間の短縮とポリマ収率の向上に効いていると思わ
れる。
<実施例> 次に、実施例及び比較例により本発明を説明する。な
お、実施例及び比較例中に示される相対粘度ηr、ポリ
マ収率は、次のように測定した。
相対粘度ηr: 2%のα−ピネンを含有するp−クロルフェノール100m
l中に、0.5gのポリマを溶解し、60℃の温度で測定し
た。
ポリマ収率: 得られたポリマ100gをベンゼン200ml中に投入し、30分
攪拌後、ロ過して80℃の温度で真空乾燥した。乾燥ポリ
マの重量を測定し、ポリマ収率とした。
ポリマ収率(%)=乾燥ポリマ重量(g) 実施例1〜5、比較例1 1,3−ジオキソラン51.3gに三フッ化ホウ素ジエチルエー
テラート0.315gを添加した溶液を、40℃で30分、60分、
120分、240分、480分攪拌混合した溶液を調製し、80℃
に加熱した2枚のΣ型攪拌翼を有する3リットルのニー
ダにトリオキサン1.0Kgとこの1,3−ジオキソランと三フ
ッ化ホウ素ジエチルエーテラートの混合物それぞれを添
加し、50rpmで攪拌した。
5分後に内容物を取り出し、相対粘度ηrとポリマ収率
を測定した。結果を表1に示す。
又、表1には比較のため、1,3−ジオキソラン51.3g、三
フッ化ホウ素ジエチルエーテラート0.315g、トリオキサ
ン1.0Kgとを同時にニーダに添加して重合した結果も合
わせて示した。
表1から、本発明により製造されたポリマは、相対粘度
が高く、収率も高いことが明らかである。
実施例6〜7、比較例2 1,3−ジオキソラン51.3gに三フッ化ホウ素ジエチルエー
テラート0.315gを添加した溶液を、60分間、20℃、60℃
の温度で攪拌混合した溶液を使用する以外は、実施例2
と同様にポリマを重合し、相対粘度ηrとポリマ収率を
測定した。結果を表2に示す。
表2には、比較のため−20℃の温度で攪拌混合した溶液
を使用した例も合わせて示した。
表2から、本発明により製造されたポリマは、相対粘度
が高く、収率も高いことが明らかである。
実施例8〜9、比較例3〜4 1,3−ジオキソラン25.1gに三フッ化ホウ素ジエチルエー
テラート0.315gを添加した溶液、1,3−ジオキソラン13
6.9gに三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート0.315gを添
加した溶液を、40℃で60分間攪拌混合した溶液を使用す
る以外は、実施例2と同様に重合し、得られたポリマの
相対粘度ηrとポリマ収率を測定した。結果を表3に示
す。
表3には、1,3−ジオキソラン25.1g、三フッ化ホウ素ジ
エチルエーテラート0.315g、トリオキサン1.0Kgを同時
に添加した例(比較例3)、1,3−ジオキソラン136.9
g、三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート0.315g、トリ
オキサン1.0Kgを同時に添加した例(比較例4)を比較
のため示した。
表3から、本発明により製造されたポリマは、相対粘度
が高く、収率も高いことが明らかである。
実施例10〜12、比較例5〜7 1,3−ジオキソラン51.3gに三フッ化ホウ素ジエチルエー
テラート0.0788g、0.158g、0.788gをそれぞれ添加した
溶液を、40℃で60分間攪拌混合した溶液を使用する以外
は、実施例2と同様に重合し、得られたポリマの相対粘
度ηrとポリマ収率を測定した。結果を表4に示す。
表4には、トリオキサン1.0Kg、1,3−ジオキソラン51.3
gと三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート0.0788g、0.15
8g、0.788gをそれぞれ同時に添加して、比較例1と同様
に重合したポリマについても、比較のため示した。
表4から、本発明により製造されたポリマは、相対粘度
が高く、収率も高いことが明らかである。
実施例13 1,3−ジオキソラン51.3g、三フッ化ホウ素ジブチルエー
テラート0.302g、ベンゼン3gを、35℃の温度で120分攪
拌混合した溶液を使用する以外は、実施例2と同様に重
合し、相対粘度ηrが1.93のポリマを収率99%で得た。
実施例14 エチレンオキシド31.2g、三フッ化ホウ素ジエチルエー
テラート0.315g、ベンゼン3.15gを、窒素中、20℃の温
度で60分間攪拌混合した溶液を使用する以外は、実施例
2と同様に重合し、相対粘度ηrが1.86のポリマを収率
97%で得た。
<発明の効果> 本発明によりオキシメチレン共重合体を製造すると、短
時間に、高収率で高分子量のオキシメチレン共重合体が
得られるため、プロセスの省エネ化が可能となり、経済
的にオキシメチレン共重合体を製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トリオキサンと環状エーテルとを三フッ化
    ホウ素、三フッ化ホウ素水和物及び三フッ化ホウ素と酸
    素原子又はイオウ原子を含む有機化合物との配位化合物
    から成る群から選ばれる少なくとも一種の重合触媒の存
    在下に塊状重合させてオキシメチレン共重合体を製造す
    る際に、予め環状エーテルと重合触媒とを0〜100℃の
    温度で混合した混合物をトリオキサンに添加することを
    特徴とするオキシメチレン共重合体の製造方法。
JP61247381A 1986-05-01 1986-10-20 オキシメチレン共重合体の製造方法 Expired - Lifetime JPH0742344B2 (ja)

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DE3750887T DE3750887T2 (de) 1986-05-01 1987-04-30 Verfahren zur Herstellung von Oxymethylencopolymeren und Harzzusammensetzung.

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