JPS63186710A - エチレン共重合体の製造法 - Google Patents
エチレン共重合体の製造法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F210/02—Ethene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は改良されたエチレン共重合体の製造法に関する
ものである。更に本発明は、不飽和グリシジル単量体を
1成分として含有するエチレン共重合体の製造法に関す
るものである。更に詳しくは、本発明は、高圧圧縮機内
および該圧縮機から反応器に至るまでの配管内における
、不飽和グリシジル単量体を含有するエチレン混合物の
重合防止に関するものである。
ものである。更に本発明は、不飽和グリシジル単量体を
1成分として含有するエチレン共重合体の製造法に関す
るものである。更に詳しくは、本発明は、高圧圧縮機内
および該圧縮機から反応器に至るまでの配管内における
、不飽和グリシジル単量体を含有するエチレン混合物の
重合防止に関するものである。
本発明によって得られるエチレン共重合体は、接着剤お
よび被覆材としての用途に適している。
よび被覆材としての用途に適している。
また、このエチレン共重合体はポリエチレンの優れた特
性を維持しつつ、他の樹脂にブレンドすることによって
、有用な樹脂組成物を提供することができるものである
。
性を維持しつつ、他の樹脂にブレンドすることによって
、有用な樹脂組成物を提供することができるものである
。
[従来の技術]
不飽和グリシジル単量体を1成分とする高圧法エチレン
共重合体の製造法は、特開昭48−11388号、特開
昭48−89236号、特公昭46−27527号、特
公昭52−28836号および特公昭58−55964
号公報などにより既に公知である。
共重合体の製造法は、特開昭48−11388号、特開
昭48−89236号、特公昭46−27527号、特
公昭52−28836号および特公昭58−55964
号公報などにより既に公知である。
例えば特開昭48−89238号および特公昭52−2
8836号公報には、エチレン、酢酸ビニルおよびグリ
シジルメタクリレートの3成分からなる共重合体を製造
する方法が記載されている。前者の特開昭48−892
36号公報には、特に管状反応器で重合する場合には、
グリシジルエステルをそのまま使用すると重合管の閉塞
を招き、連続して共重合体を製造することはできないの
で、あらかじめグリシジルエステル溶液に100 pp
m 〜1000 ppmの重合禁止剤を添加して重合を
行なう方法が記載されている。
8836号公報には、エチレン、酢酸ビニルおよびグリ
シジルメタクリレートの3成分からなる共重合体を製造
する方法が記載されている。前者の特開昭48−892
36号公報には、特に管状反応器で重合する場合には、
グリシジルエステルをそのまま使用すると重合管の閉塞
を招き、連続して共重合体を製造することはできないの
で、あらかじめグリシジルエステル溶液に100 pp
m 〜1000 ppmの重合禁止剤を添加して重合を
行なう方法が記載されている。
また、特公昭52−28836号公報には、1種以上の
不飽和グリシジル単量体を、反応圧力まで圧縮されたガ
スに混合した後重合することを特徴とするエチレン共重
合体の製造法が記載されている。
不飽和グリシジル単量体を、反応圧力まで圧縮されたガ
スに混合した後重合することを特徴とするエチレン共重
合体の製造法が記載されている。
しかし、特開昭48−89236号公報に記載された方
法では、反応圧力まで圧縮する超高圧圧縮機のシリンダ
ーバッキング部に物理的および化学的に不安定な不飽和
グリシジル単量体を主成分とする重合物が付着沈積し、
長時間の操作が不可能であり、特公昭52−28836
号公報に記載された方法では、1種以上の不飽和グリシ
ジル単量体を反応圧力まで圧縮されたガスに混合するた
めに高価な超高圧用ポンプが必要であり不経済である。
法では、反応圧力まで圧縮する超高圧圧縮機のシリンダ
ーバッキング部に物理的および化学的に不安定な不飽和
グリシジル単量体を主成分とする重合物が付着沈積し、
長時間の操作が不可能であり、特公昭52−28836
号公報に記載された方法では、1種以上の不飽和グリシ
ジル単量体を反応圧力まで圧縮されたガスに混合するた
めに高価な超高圧用ポンプが必要であり不経済である。
また、反応器内の転化率が低い場合には、高圧分離器で
分離された未反応循環ガス中の不飽和グリシジル単量体
の濃度が高くなり、圧縮機内で不飽和グリシジル単量体
を主成分とする重合物が生成し長時間の操作が不可能に
なる欠点がある。
分離された未反応循環ガス中の不飽和グリシジル単量体
の濃度が高くなり、圧縮機内で不飽和グリシジル単量体
を主成分とする重合物が生成し長時間の操作が不可能に
なる欠点がある。
また、特公昭58−55964号公報には、エチレン重
合体または共重合体を製造する方法において、超高圧圧
縮機に、重合禁止剤を該圧縮機中でエチレンまたはエチ
レンおよびエチレンと共重合し得る共単量体の混合物に
対して0.1〜10 ppmの濃度となる量を溶解した
潤滑油を用いることを特徴とする製造法が開示されてい
る。この方法によれば、圧縮機中における好ましくない
熱重合を防止できるが、潤滑油は一般的に分子量が比較
的高いために、圧縮機のドレインとして系外に排出され
る量が多く、反応器が管壁反応器である場合は、エチレ
ンおよび不能グリシジル単量体の混合物を反応開始温度
まで加熱する予熱帯域における好ましくない熱重合を防
止するのに十分とは言えない。
合体または共重合体を製造する方法において、超高圧圧
縮機に、重合禁止剤を該圧縮機中でエチレンまたはエチ
レンおよびエチレンと共重合し得る共単量体の混合物に
対して0.1〜10 ppmの濃度となる量を溶解した
潤滑油を用いることを特徴とする製造法が開示されてい
る。この方法によれば、圧縮機中における好ましくない
熱重合を防止できるが、潤滑油は一般的に分子量が比較
的高いために、圧縮機のドレインとして系外に排出され
る量が多く、反応器が管壁反応器である場合は、エチレ
ンおよび不能グリシジル単量体の混合物を反応開始温度
まで加熱する予熱帯域における好ましくない熱重合を防
止するのに十分とは言えない。
また、不飽和グリシジル単量体は重合が非常に容易であ
るから、プロセス系内に入るまでの導入ラインおよび注
入ポンプ内における重合を防止する必要があるが、この
方法ではこの点に関して全く効果を発揮しない。
るから、プロセス系内に入るまでの導入ラインおよび注
入ポンプ内における重合を防止する必要があるが、この
方法ではこの点に関して全く効果を発揮しない。
また、特開昭59−80407号(優先権主張1982
年9月29日、U、S、 426,409)もしくは英
国特許出願2128198 A号公報には、原料モノマ
ーを重合域へ導入する前に、少なくとも1段の圧縮段階
と少なくとも1個の潤滑式圧縮用シリンダ一部を存する
圧縮機内で反応圧力まで圧縮する高圧重合法において、
少なくとも1つの圧縮シリンダ一部に約3〜約10重量
%の抗酸化剤を含む潤滑剤を供給することが開示され、
圧縮機からのガス漏洩を低減する方法が提案されている
。この方法によれば圧縮機中における好ましくない熱重
合は防止できるが、やはりエチレンおよび不飽和グリシ
ジル単量体の混合物を反応開始温度まで加熱する予熱帯
域における好ましくない熱重合を防止するためには十分
とは言えない。
年9月29日、U、S、 426,409)もしくは英
国特許出願2128198 A号公報には、原料モノマ
ーを重合域へ導入する前に、少なくとも1段の圧縮段階
と少なくとも1個の潤滑式圧縮用シリンダ一部を存する
圧縮機内で反応圧力まで圧縮する高圧重合法において、
少なくとも1つの圧縮シリンダ一部に約3〜約10重量
%の抗酸化剤を含む潤滑剤を供給することが開示され、
圧縮機からのガス漏洩を低減する方法が提案されている
。この方法によれば圧縮機中における好ましくない熱重
合は防止できるが、やはりエチレンおよび不飽和グリシ
ジル単量体の混合物を反応開始温度まで加熱する予熱帯
域における好ましくない熱重合を防止するためには十分
とは言えない。
更に、特開昭61−127709号公報に記載された方
法においても、共単量体用の超高圧ポンプのバッキング
およびリテーナの空隙部へ、重合禁止剤をグリース状油
に対して重量比で2〜20%練り込んだグリース状油を
充填すること、更に必要に応じて該超高圧ポンプの潤滑
油に対して重量比で100〜5000 ppmの重合禁
止剤を添加することなどが開示されている。
法においても、共単量体用の超高圧ポンプのバッキング
およびリテーナの空隙部へ、重合禁止剤をグリース状油
に対して重量比で2〜20%練り込んだグリース状油を
充填すること、更に必要に応じて該超高圧ポンプの潤滑
油に対して重量比で100〜5000 ppmの重合禁
止剤を添加することなどが開示されている。
しかし、これらはいずれも反応器以外の高圧圧縮機内や
圧縮機出口配管あるいは予熱帯域などにおける熱重合の
防止と反応器内における重合禁止剤による反応抑制効果
をできるだけ少なくするという問題点を効果的に解決す
るものではない。
圧縮機出口配管あるいは予熱帯域などにおける熱重合の
防止と反応器内における重合禁止剤による反応抑制効果
をできるだけ少なくするという問題点を効果的に解決す
るものではない。
[発明が解決しようとする問題点コ
従って、本発明の第一の目的は、改良されたエチレン共
重合体の製造方法を提供することである。
重合体の製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は、重合開始剤の存在下に、エチレン
および不飽和グリシジルモノマーからエチレン共重合体
を製造する方法において、反応器内以外のプロセス内で
不飽和グリシジル単量体の好ましくない熱重合を防止す
る方法を提供することである。
および不飽和グリシジルモノマーからエチレン共重合体
を製造する方法において、反応器内以外のプロセス内で
不飽和グリシジル単量体の好ましくない熱重合を防止す
る方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は、重合禁止剤を使用して、連続
的に長時間安定に操作できるエチレン共重合体の製造法
を提供することである。
的に長時間安定に操作できるエチレン共重合体の製造法
を提供することである。
本発明の更に他の目的は、重合禁止剤を使用するエチレ
ン共重合体の製造法において、反応器内における所望の
重合反応を遅延させるような、重合禁止剤の望ましくな
い影響を抑制する方法を提供することである。
ン共重合体の製造法において、反応器内における所望の
重合反応を遅延させるような、重合禁止剤の望ましくな
い影響を抑制する方法を提供することである。
本発明の上記およびその他の目的および特徴を以下に詳
細に説明する。
細に説明する。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、高圧圧縮機を有する重合反応装置を用いて、
重合圧力500〜4000 kg/c+n2、重合温度
100〜330℃、重合開始剤の存在下に、エチレンお
よび少なくとも一つのコモノマーとして不飽和グリシジ
ル単量体を共重合するエチレン共重合体の製造法に係る
ものである。この方法において、同一温度、同一濃度に
おける重合禁止剤の誘導期間(インヒビションファクタ
ー)が、不飽和グリシジル単量体に添加した禁止剤より
も、圧縮機用潤滑油に添加した禁−止剤の方が大である
ような少なくとも2種の重合禁止剤を用いる。更に、1
00〜2000 ppmの重合禁止剤を添加した不飽和
グリシジル単量体を前記高圧圧縮機の吸入側から導入す
る共に、0.1−10重量%の重合禁止剤を添加した潤
滑油を高圧圧縮機に用いることを特徴とするものである
。
重合圧力500〜4000 kg/c+n2、重合温度
100〜330℃、重合開始剤の存在下に、エチレンお
よび少なくとも一つのコモノマーとして不飽和グリシジ
ル単量体を共重合するエチレン共重合体の製造法に係る
ものである。この方法において、同一温度、同一濃度に
おける重合禁止剤の誘導期間(インヒビションファクタ
ー)が、不飽和グリシジル単量体に添加した禁止剤より
も、圧縮機用潤滑油に添加した禁−止剤の方が大である
ような少なくとも2種の重合禁止剤を用いる。更に、1
00〜2000 ppmの重合禁止剤を添加した不飽和
グリシジル単量体を前記高圧圧縮機の吸入側から導入す
る共に、0.1−10重量%の重合禁止剤を添加した潤
滑油を高圧圧縮機に用いることを特徴とするものである
。
エチレン共重合体の製造を行なう場合、反応器以外の高
圧圧縮機内や圧縮機出口配管で起こる好ましくない熱重
合を防止し、かつ反応器内では重合禁止剤による反応抑
制効果をできるだけ少なくすることによって、連続的に
長時間の安定な運転を行なうことが必要である。
圧圧縮機内や圧縮機出口配管で起こる好ましくない熱重
合を防止し、かつ反応器内では重合禁止剤による反応抑
制効果をできるだけ少なくすることによって、連続的に
長時間の安定な運転を行なうことが必要である。
この点に関し有効な手段のひとつとしては、不飽和グリ
シジル単量体に溶解させる重合禁止剤と潤滑油に溶解さ
せる重合禁止剤との組合せか重要である。すなわち、コ
モノマーに溶解させる重合禁止剤としては、反応器内に
おける残余の重合禁止剤による反応抑制効果をできるだ
け少なくするために、誘導期間が短いものが用いられる
。一方高圧圧縮機のプランジャーの往復動により高温高
圧になる潤滑油に溶解させる重合禁止剤としては、比較
的誘導期間が長く、高温において活性な重合禁止能を有
する重合禁止剤を選択することが肝要である。
シジル単量体に溶解させる重合禁止剤と潤滑油に溶解さ
せる重合禁止剤との組合せか重要である。すなわち、コ
モノマーに溶解させる重合禁止剤としては、反応器内に
おける残余の重合禁止剤による反応抑制効果をできるだ
け少なくするために、誘導期間が短いものが用いられる
。一方高圧圧縮機のプランジャーの往復動により高温高
圧になる潤滑油に溶解させる重合禁止剤としては、比較
的誘導期間が長く、高温において活性な重合禁止能を有
する重合禁止剤を選択することが肝要である。
すなわち、同一温度、同一濃度における重合禁止剤の誘
導期間が、不飽和グリシジル単量体側よりも潤滑油側の
方が長く、少なくとも2種類の重合禁止剤を併用するこ
とが必要である。すなわち、潤滑油に添加する重合禁止
剤のインヒビションファクターは好ましくは0.5〜1
.5 sec/ppmの範囲であり、かつ不飽和グリシ
ジル単量体に添加する重合禁止剤のインヒビションファ
クターが0.001〜0.49 sec/ppmの範囲
である。
導期間が、不飽和グリシジル単量体側よりも潤滑油側の
方が長く、少なくとも2種類の重合禁止剤を併用するこ
とが必要である。すなわち、潤滑油に添加する重合禁止
剤のインヒビションファクターは好ましくは0.5〜1
.5 sec/ppmの範囲であり、かつ不飽和グリシ
ジル単量体に添加する重合禁止剤のインヒビションファ
クターが0.001〜0.49 sec/ppmの範囲
である。
上記重合禁止剤のインヒビションファクターの測定は以
下の通りである。[J、 Appl、 Polymer
Sci、、 8.、503−509 (1964)]す
なわち、所定の重合禁止剤を添加したlomlのメタク
リル酸メチルと0.0400 gのベンゾイルペルオキ
シドをテストチューブに入れ、101.2℃のバス中で
加熱し、サンプルが自然沸騰するまでの時間(sec)
を添加された重合禁止剤の濃度(ppm)で除した値で
示したものである。
下の通りである。[J、 Appl、 Polymer
Sci、、 8.、503−509 (1964)]す
なわち、所定の重合禁止剤を添加したlomlのメタク
リル酸メチルと0.0400 gのベンゾイルペルオキ
シドをテストチューブに入れ、101.2℃のバス中で
加熱し、サンプルが自然沸騰するまでの時間(sec)
を添加された重合禁止剤の濃度(ppm)で除した値で
示したものである。
このインヒビションファクターは重合禁止剤の誘導期間
と密接な関係があって、インヒビションファクターが大
きいものは、誘導期間が長いことを示すものである。
と密接な関係があって、インヒビションファクターが大
きいものは、誘導期間が長いことを示すものである。
本発明は、このような重合禁止剤を適宜組み合わせるこ
とによって、高圧圧縮機内およびその出口配管における
不飽和グリシジル単量体の熱重合を防止でき、連続して
長時間の安定運転を可能とするものである。
とによって、高圧圧縮機内およびその出口配管における
不飽和グリシジル単量体の熱重合を防止でき、連続して
長時間の安定運転を可能とするものである。
また、高圧圧縮機に使用される潤滑油中に比較的高活性
の重合禁止剤を使用しても、一般的に潤滑油の分子量は
比較的高いので、圧縮機により圧縮される際にドレイン
として系外に排出されてモノマーと分離されるため、反
応器内における重合反応は抑制されず、重合反応に対す
る影響が比較的少ないという利点を有している。
の重合禁止剤を使用しても、一般的に潤滑油の分子量は
比較的高いので、圧縮機により圧縮される際にドレイン
として系外に排出されてモノマーと分離されるため、反
応器内における重合反応は抑制されず、重合反応に対す
る影響が比較的少ないという利点を有している。
本発明の方法において、好ましくない熱重合を防止する
他の有効な手段は重合禁止剤の添加量である。すなわち
、不飽和グリシジル単量体にあらかじめ溶解させる重合
禁止剤の量は、不飽和グリシジル単量体に対して 10
0〜2000 ppmになる範囲か好適であり、 30
0〜1000 ppmが特に好ましい。
他の有効な手段は重合禁止剤の添加量である。すなわち
、不飽和グリシジル単量体にあらかじめ溶解させる重合
禁止剤の量は、不飽和グリシジル単量体に対して 10
0〜2000 ppmになる範囲か好適であり、 30
0〜1000 ppmが特に好ましい。
重合禁止剤の量がtoo ppm未満では重合防止効果
が小さく、安定した状態で共重合体を得ることが困難で
あり、一方、2000 ppmより多く重合禁止剤を添
加すると、残余の重合禁止剤による反応抑制効果のため
に却って目的の反応が不安定になる。
が小さく、安定した状態で共重合体を得ることが困難で
あり、一方、2000 ppmより多く重合禁止剤を添
加すると、残余の重合禁止剤による反応抑制効果のため
に却って目的の反応が不安定になる。
また、本発明の方法において、潤滑油に溶解させる重合
禁止剤の量は、重合禁止剤の種類、高圧圧縮機の出口ガ
ス温度あるいは反応系内に混入する潤滑油の量によって
変化するが、通常は潤滑油に対して0.1〜IO重量%
溶解させればよい。この量が0.1重量%未満では、圧
縮機内部および出口配管における熱重合を防止するため
に十分ではなく、また、10重量%より多く重合禁止剤
を加えると、重合禁止剤の反応抑制効果のために却って
反応が不安定になる。
禁止剤の量は、重合禁止剤の種類、高圧圧縮機の出口ガ
ス温度あるいは反応系内に混入する潤滑油の量によって
変化するが、通常は潤滑油に対して0.1〜IO重量%
溶解させればよい。この量が0.1重量%未満では、圧
縮機内部および出口配管における熱重合を防止するため
に十分ではなく、また、10重量%より多く重合禁止剤
を加えると、重合禁止剤の反応抑制効果のために却って
反応が不安定になる。
本発明において用いられる不飽和グリシジル単量体は、
1分子中にエチレン系単量体類と共重合し得る不飽和結
合1個を存し、エポキシ基を1個以上有する単量体であ
る。具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジル
メタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジル
クロトネート、イタコン酸モノグリシジルエステル、イ
タコン酸ジグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸
モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸ジグリ
シジルエステル、ブテントリカルボン酸トリグリシジル
エステル、p−スチレンカルボン酸グリシジルエステル
、およびP−グリシジルスチレンなどを挙げることがで
きる。
1分子中にエチレン系単量体類と共重合し得る不飽和結
合1個を存し、エポキシ基を1個以上有する単量体であ
る。具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジル
メタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジル
クロトネート、イタコン酸モノグリシジルエステル、イ
タコン酸ジグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸
モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸ジグリ
シジルエステル、ブテントリカルボン酸トリグリシジル
エステル、p−スチレンカルボン酸グリシジルエステル
、およびP−グリシジルスチレンなどを挙げることがで
きる。
前記のエチレンとコモノマーとの共重合体は、エチレン
が50〜99.95重量%および不飽和グリシジル単量
体が0.05〜50重量%の範囲で共重合させたもので
ある。
が50〜99.95重量%および不飽和グリシジル単量
体が0.05〜50重量%の範囲で共重合させたもので
ある。
更に、本発明のエチレン共重合体は、エチレンと不飽和
グリシジル単量体とからなる共重合体のみでなく、不飽
和グリシジル単量体以外のエチレンと共重合し得るエチ
レン系不飽和単量体を含むこともできる。エチレン系不
飽和単量体としては次のものが挙げられる。すなわち2
〜6個の炭素原子を含む飽和カルボン酸のビニルエステ
ル類、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルおよび
安息香酸ビニルなど;1〜18個の炭素原子を含む飽和
アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸のエステル
、すなわちメチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−
12−エチルへキシル−、シクロヘキシル−、ドデシル
−、オクタデシル−エステルなど;マレイン酸無水物;
飽和アルコール成分に1〜18個の炭素原子を含むマレ
イン酸千ノーおよびジ−エステル、例えば、マレイン酸
のメチル−、エチル−、ブチル−、シクロへキシル−5
2−エチルへキシル−、ドデシル−、オクタデシル−な
どのモノエステルおよびジエステル;スチレン類;ビニ
ルクロライド;ビニルエーテル、例えば、ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル;N−ビニルラクタム
、例えば、N−ビニルピロリドンまたはN−ビニルカプ
ロラクタム;−アクリル酸アミド系化合物:第二級ビニ
ルカルボン酸アミド;N−ビニル−N−アルキルカルボ
ン酸アミドなどがある。上述のエチレン系不飽和単量体
の内、酢酸ビニル、アクリル酸エステル類およびメタク
リル酸エステル類が特に好適である。
グリシジル単量体とからなる共重合体のみでなく、不飽
和グリシジル単量体以外のエチレンと共重合し得るエチ
レン系不飽和単量体を含むこともできる。エチレン系不
飽和単量体としては次のものが挙げられる。すなわち2
〜6個の炭素原子を含む飽和カルボン酸のビニルエステ
ル類、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルおよび
安息香酸ビニルなど;1〜18個の炭素原子を含む飽和
アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸のエステル
、すなわちメチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−
12−エチルへキシル−、シクロヘキシル−、ドデシル
−、オクタデシル−エステルなど;マレイン酸無水物;
飽和アルコール成分に1〜18個の炭素原子を含むマレ
イン酸千ノーおよびジ−エステル、例えば、マレイン酸
のメチル−、エチル−、ブチル−、シクロへキシル−5
2−エチルへキシル−、ドデシル−、オクタデシル−な
どのモノエステルおよびジエステル;スチレン類;ビニ
ルクロライド;ビニルエーテル、例えば、ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル;N−ビニルラクタム
、例えば、N−ビニルピロリドンまたはN−ビニルカプ
ロラクタム;−アクリル酸アミド系化合物:第二級ビニ
ルカルボン酸アミド;N−ビニル−N−アルキルカルボ
ン酸アミドなどがある。上述のエチレン系不飽和単量体
の内、酢酸ビニル、アクリル酸エステル類およびメタク
リル酸エステル類が特に好適である。
上記エチレン系不飽和単量体の添加量は、エチレンおよ
び不飽和グリシジル単量体の合計量に対して0〜49.
95重量%のi囲である。
び不飽和グリシジル単量体の合計量に対して0〜49.
95重量%のi囲である。
また、本発明の方法により製造される共重合体のMFI
(メルトフローインデックス)は0.lN100g71
0分、好ましくは0.3〜50g/10分の範囲である
。
(メルトフローインデックス)は0.lN100g71
0分、好ましくは0.3〜50g/10分の範囲である
。
本発明のエチレンの共重合体は、高圧圧縮機を具備した
重合反応装置を用いて、重合圧力500〜4000 k
g/cm2、好ましくは1000〜4000 kg/c
+n2、重合温度100〜330℃、好ましくは120
〜300℃の条件下で、ラジカル重合開始剤の存在下、
溶媒の存在下あるいは不存在下において、必要に応じて
連鎖移動剤を使用し、共重合することにより製造する。
重合反応装置を用いて、重合圧力500〜4000 k
g/cm2、好ましくは1000〜4000 kg/c
+n2、重合温度100〜330℃、好ましくは120
〜300℃の条件下で、ラジカル重合開始剤の存在下、
溶媒の存在下あるいは不存在下において、必要に応じて
連鎖移動剤を使用し、共重合することにより製造する。
重合開始剤としては、過酸化水素、酸素、ジエチルペル
オキシド、第三ブチルヒドロベルオキシト、ジ第三ブチ
ルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、第三ブチルペ
ルオキシベンゾエート、第三ブチルペルオキシアセテー
ト、第三ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート
、第三ブチルペルオキシビバレート、2−エチルヘキサ
ノイルペルオキシド、ビバリルベルオキシド、イソプロ
ピルペルオキシジカーボネートのような有機過酸化物;
およびアゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−2,2
−ジフェニルアセトニトリルのようなアゾ化合物が挙げ
られる。
オキシド、第三ブチルヒドロベルオキシト、ジ第三ブチ
ルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、第三ブチルペ
ルオキシベンゾエート、第三ブチルペルオキシアセテー
ト、第三ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート
、第三ブチルペルオキシビバレート、2−エチルヘキサ
ノイルペルオキシド、ビバリルベルオキシド、イソプロ
ピルペルオキシジカーボネートのような有機過酸化物;
およびアゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−2,2
−ジフェニルアセトニトリルのようなアゾ化合物が挙げ
られる。
連鎖移動剤としては、エタン、プロパン、ブタン、ペン
タン、ヘキサンおよびヘプタンなどのパラフィン類;プ
ロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1,3−メチルペン
テン−1などのα−オレフィン類;ホルムアルデヒド、
アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどのアルデ
ヒド類:アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケト
ン、シクロヘキサノンなどのケトン類;およびベンゼン
、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素が好適な例
として挙げられる。
タン、ヘキサンおよびヘプタンなどのパラフィン類;プ
ロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1,3−メチルペン
テン−1などのα−オレフィン類;ホルムアルデヒド、
アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどのアルデ
ヒド類:アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケト
ン、シクロヘキサノンなどのケトン類;およびベンゼン
、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素が好適な例
として挙げられる。
本発明の方法において使用する重合装置としては、通常
の連続式高圧法ポリエチレン製造装置が好適であるが、
回分式の製造装置でもよい。反応器は、種型、管壁など
いずれの装置でもよい。
の連続式高圧法ポリエチレン製造装置が好適であるが、
回分式の製造装置でもよい。反応器は、種型、管壁など
いずれの装置でもよい。
本発明において使用する重合禁止剤は、核置換フェノー
ルおよびビスフェノールであり、この場合、各フェノー
ル系核中には、ヒドロキシ、カルボキシル、カルボニル
、ニトロ、アミノ、アミノ低級アルキル、低級アルキル
アミノ、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキ
シおよび低級アルカシル基の群から選ばれた置換基が少
なくとも1個含まれる化合物である。
ルおよびビスフェノールであり、この場合、各フェノー
ル系核中には、ヒドロキシ、カルボキシル、カルボニル
、ニトロ、アミノ、アミノ低級アルキル、低級アルキル
アミノ、低級アルキル、低級アルケニル、低級アルコキ
シおよび低級アルカシル基の群から選ばれた置換基が少
なくとも1個含まれる化合物である。
潤滑油に溶解させる重合禁止剤としては、前記のように
インヒビションファクターが0.5〜1.5sec/p
pmの範囲のものが好ましく、具体的には、ハイドロキ
ノン(0,65sec/ppm)、1−アミノ−7−ナ
フトール(0,51sec/ppm) 、P−ベンゾキ
ノン(0,86sec/ppm) 、 2.6−ジクロ
ロ−p−ベンゾキノン(1,00sec/l]pm)
、ジフェニルアミン(0,5sec/ppm)、P−ニ
トロンジメチルアニリン(0,64sec/ppm)
、 CL−ナフチルアミン(0,57sec/ppm
) 、β−ナフチルアミン(0,53sec/ppm)
等が挙げられる。
インヒビションファクターが0.5〜1.5sec/p
pmの範囲のものが好ましく、具体的には、ハイドロキ
ノン(0,65sec/ppm)、1−アミノ−7−ナ
フトール(0,51sec/ppm) 、P−ベンゾキ
ノン(0,86sec/ppm) 、 2.6−ジクロ
ロ−p−ベンゾキノン(1,00sec/l]pm)
、ジフェニルアミン(0,5sec/ppm)、P−ニ
トロンジメチルアニリン(0,64sec/ppm)
、 CL−ナフチルアミン(0,57sec/ppm
) 、β−ナフチルアミン(0,53sec/ppm)
等が挙げられる。
一方不飽和グリシジル単量体に溶解させる重合禁止剤の
インヒビションファクターは0.001〜0.49 s
ec/ppmの範囲のものが好ましく、具体的には、p
−Lert−ブチルカテコール(0,47sec/pp
m)、ハイドロキノンモノメチルエーテル(0,28s
ec/ppm) 、ジーtert−ブチルーp−クレゾ
ール(0,0077sec/ppm) 、2−アミノ−
1,4−ナフトキノ(0,il see/ppm)、1
−アミノ−4−ヒドロキシアントラキノン(0,088
sec/ppm)、N−ニトロンジメチルアミン(0,
008sec/ppm)、ベンゼンチオール(0,10
5sec/ppm)、フェニルヒドラジン(0,31s
ec/ppm)およびジビニルアセチレン(0,26s
ec/ppm)などが挙げられる。
インヒビションファクターは0.001〜0.49 s
ec/ppmの範囲のものが好ましく、具体的には、p
−Lert−ブチルカテコール(0,47sec/pp
m)、ハイドロキノンモノメチルエーテル(0,28s
ec/ppm) 、ジーtert−ブチルーp−クレゾ
ール(0,0077sec/ppm) 、2−アミノ−
1,4−ナフトキノ(0,il see/ppm)、1
−アミノ−4−ヒドロキシアントラキノン(0,088
sec/ppm)、N−ニトロンジメチルアミン(0,
008sec/ppm)、ベンゼンチオール(0,10
5sec/ppm)、フェニルヒドラジン(0,31s
ec/ppm)およびジビニルアセチレン(0,26s
ec/ppm)などが挙げられる。
更に、高圧圧縮機に使用する潤滑油の例としては、流動
パラフィンのような良質の鉱油、ポリブテン、ポリ−α
−オレフィン、ポリアルキレンゲリコールなどの合成油
が挙げられる。
パラフィンのような良質の鉱油、ポリブテン、ポリ−α
−オレフィン、ポリアルキレンゲリコールなどの合成油
が挙げられる。
本発明の方法を実施するに当り、前記重合禁止剤および
潤滑油等の最も好ましい組合せの具体的な例としては、
不飽和グリシジル単量体に溶解させる比較的誘導期間の
短い重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル
(MEHQ) 、潤滑油に溶解させる重合禁止剤として
比較的誘導期間が長いヒドロキノン(HQ)、およびヒ
ドロキノンと組合せて使用する最も好ましい潤滑油とし
てポリアルキレンゲリコールが挙げられる。
潤滑油等の最も好ましい組合せの具体的な例としては、
不飽和グリシジル単量体に溶解させる比較的誘導期間の
短い重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル
(MEHQ) 、潤滑油に溶解させる重合禁止剤として
比較的誘導期間が長いヒドロキノン(HQ)、およびヒ
ドロキノンと組合せて使用する最も好ましい潤滑油とし
てポリアルキレンゲリコールが挙げられる。
[作用]
本発明は、上述のような好ましい組合せによって、不飽
和グリシジル単量体の導入ライン、注入ポンプ内および
管型反応器の予熱帯域における好ましくない熱重合を防
止し、かつ、これらの重合禁止剤によって反応器内にお
ける反応が抑制されることなく、長時間の安定な運転を
継続することが可能である。
和グリシジル単量体の導入ライン、注入ポンプ内および
管型反応器の予熱帯域における好ましくない熱重合を防
止し、かつ、これらの重合禁止剤によって反応器内にお
ける反応が抑制されることなく、長時間の安定な運転を
継続することが可能である。
[実施例]
次に本発明の実施例および比較例により、本発明の存す
る効果を具体的に説明するが、本発明はこれらによって
限定されるものではない。
る効果を具体的に説明するが、本発明はこれらによって
限定されるものではない。
実施例1
種型反応器にエチレン12,700 kg/hr、プロ
ピレン1.3モル%(対エチレン)および不飽和グリシ
ジル単量体として 1000 pp111重合禁止剤、
ハイドロキノンモノメチルエーテル(インヒビションフ
ァクター: 0.28 sec/ppm)を溶解したグ
リシジルメタクリート102 kg/hrを、往復型高
圧圧縮機で圧縮送入し、重合開始剤としてtert−ブ
チルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト2kg/h
rを添加して、反応圧力1750 kg/cm2.反応
温度210〜220℃で連続的に重合させた。
ピレン1.3モル%(対エチレン)および不飽和グリシ
ジル単量体として 1000 pp111重合禁止剤、
ハイドロキノンモノメチルエーテル(インヒビションフ
ァクター: 0.28 sec/ppm)を溶解したグ
リシジルメタクリート102 kg/hrを、往復型高
圧圧縮機で圧縮送入し、重合開始剤としてtert−ブ
チルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト2kg/h
rを添加して、反応圧力1750 kg/cm2.反応
温度210〜220℃で連続的に重合させた。
この条件ではメルトインデックス4 g/mim、密度
0.930 g/ccでグリシジルメタクリレート5重
量%を含有する共電量体が2000 kg/hrで生成
した。
0.930 g/ccでグリシジルメタクリレート5重
量%を含有する共電量体が2000 kg/hrで生成
した。
超高圧圧縮機の潤滑油には重合禁止剤としてのハイドロ
キノン(インヒビションファクター=0.65 sec
/ppの)を潤滑油に対して2.2重量%溶解したポリ
タライコール(商標二1Jcon PE−320、ユニ
オンカーバイド社製)を使用した。このとき使用した潤
滑油の量は1.95 kg/hrであった。この条件下
で12時間の連続運転を行い、グリシジルメタクリレー
トの注入配管、潤滑油配管および圧縮機出口配管におけ
る異常な圧力上昇を監視したが、圧力上昇は一切起こら
ず順調に操作できた。
キノン(インヒビションファクター=0.65 sec
/ppの)を潤滑油に対して2.2重量%溶解したポリ
タライコール(商標二1Jcon PE−320、ユニ
オンカーバイド社製)を使用した。このとき使用した潤
滑油の量は1.95 kg/hrであった。この条件下
で12時間の連続運転を行い、グリシジルメタクリレー
トの注入配管、潤滑油配管および圧縮機出口配管におけ
る異常な圧力上昇を監視したが、圧力上昇は一切起こら
ず順調に操作できた。
実施例2
グリシジルメタクリレートの注入量を204 kg/h
rと増加させた以外は実施例1と全く同じ方法で、グリ
シジルメタクリレート10重量%を含有する共重合体を
製造した。詰りによる異常な圧力上昇は一切なく48時
間の連続操作が可能であった。
rと増加させた以外は実施例1と全く同じ方法で、グリ
シジルメタクリレート10重量%を含有する共重合体を
製造した。詰りによる異常な圧力上昇は一切なく48時
間の連続操作が可能であった。
実施例3
グリシジルメタクリレートの注入量を306 kg/h
rと増加させた以外は実施例1と全く同じ方法でグリシ
ジルメタクリレートを15重量%含有した共重合体を製
造した。詰りによる異常な圧力上昇は−切なく48時間
の連続操作が可能であった。
rと増加させた以外は実施例1と全く同じ方法でグリシ
ジルメタクリレートを15重量%含有した共重合体を製
造した。詰りによる異常な圧力上昇は−切なく48時間
の連続操作が可能であった。
実施例4
グリシジルメタクリレートの注入1を102 kg/h
rとし、エチレン系不飽和単量体としてエチルアクリレ
ートを230 kg/hrの量で圧縮送入し、実施例1
と全く同じ方法で連続的に重合したところ、グリシジル
メタクリレート5重量%、エチルアクリレート10]i
量%を含有した共重合体が得られ、40時間の連続操作
を行なったが、詰りによる異常な圧力上昇は全く観察さ
れなかった。
rとし、エチレン系不飽和単量体としてエチルアクリレ
ートを230 kg/hrの量で圧縮送入し、実施例1
と全く同じ方法で連続的に重合したところ、グリシジル
メタクリレート5重量%、エチルアクリレート10]i
量%を含有した共重合体が得られ、40時間の連続操作
を行なったが、詰りによる異常な圧力上昇は全く観察さ
れなかった。
比較例1
重合禁止剤であるハイドロキノンモノメチルエーテルを
50 ppmとなる量溶解したグリシジルメタクリレー
トを使用した以外は実施例1と全く同じ方法でグリシジ
ルメタクリレート10重量%含有した共重合体を製造し
たところ、30時間の連続操作後、グリシジルメタクリ
レートの注入ポンプに異常な圧力上昇か見られ、張り込
みが不可能になった。注入ポンプを停止し、ポンプを解
体、点検したところ、ポンプ内部に重合物が認められた
。
50 ppmとなる量溶解したグリシジルメタクリレー
トを使用した以外は実施例1と全く同じ方法でグリシジ
ルメタクリレート10重量%含有した共重合体を製造し
たところ、30時間の連続操作後、グリシジルメタクリ
レートの注入ポンプに異常な圧力上昇か見られ、張り込
みが不可能になった。注入ポンプを停止し、ポンプを解
体、点検したところ、ポンプ内部に重合物が認められた
。
比較例2
超高圧圧縮機の潤滑油には重合禁止剤を含まないものを
使用したこと以外は実施例1と全く同じ方法で、グリシ
ジルメタクリレート【0重量%含有した共重合体を製造
したところ、40時間の連続操作後、超高圧圧縮機のシ
リンダーバッキング部よりガスの漏れが増加したため操
作を停止した。停止後圧縮機を解体点検したところ、圧
縮機のシリンダーバッキング部に重合物が認められた。
使用したこと以外は実施例1と全く同じ方法で、グリシ
ジルメタクリレート【0重量%含有した共重合体を製造
したところ、40時間の連続操作後、超高圧圧縮機のシ
リンダーバッキング部よりガスの漏れが増加したため操
作を停止した。停止後圧縮機を解体点検したところ、圧
縮機のシリンダーバッキング部に重合物が認められた。
[発明の効果]
上述のように、本発明の方法によって、高圧圧縮機の内
部および出口配管における熱重合が防止できるのみなら
ず、不飽和グリシジル単量体を注入するポンプ内部や出
口配管における熱重合も防止できる。また、反応器が背
型反応器である場合は、エチレンと不飽和グリシジル単
量体の混合物を反応開始温度まで加熱する予熱帯域にお
ける好ましくない熱重合が妨げられ、重合物の管壁付着
が防止できる。
部および出口配管における熱重合が防止できるのみなら
ず、不飽和グリシジル単量体を注入するポンプ内部や出
口配管における熱重合も防止できる。また、反応器が背
型反応器である場合は、エチレンと不飽和グリシジル単
量体の混合物を反応開始温度まで加熱する予熱帯域にお
ける好ましくない熱重合が妨げられ、重合物の管壁付着
が防止できる。
その結果、長期安定操作が可能になり、本発明の経済的
効果は極めて大きい。また、本発明の方法によって得ら
れるエチレン共重合体は、押出成形、射出成形、ブロー
成形等の通例の成形方法によって、フィルム、シート、
パイプ、中空容器等の成型品として用いられるばかりで
なく、接着能を存するので、積層体の接着層として特に
有用である。積層体で用いる基材としては、特に限定さ
れるものではなく、熱可塑性樹脂、金属、紙、布帛、木
質材、硝子、ゴム、熱硬化性樹脂等が挙げられるが、特
に、食品包装材料等として有用な熱可塑性樹脂が好まし
い。更には、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリ
アミド、ポリフェニレンオキシド、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリレ
ート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ
エーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリイミドおよび
ポリアミノビスマレイミドなどのエンジニアリングプラ
スチックおよびそれらのポリマーアロイの物理的性質、
化学的性質、成形性、加工性などを改善する改質剤とし
ても有用である。
効果は極めて大きい。また、本発明の方法によって得ら
れるエチレン共重合体は、押出成形、射出成形、ブロー
成形等の通例の成形方法によって、フィルム、シート、
パイプ、中空容器等の成型品として用いられるばかりで
なく、接着能を存するので、積層体の接着層として特に
有用である。積層体で用いる基材としては、特に限定さ
れるものではなく、熱可塑性樹脂、金属、紙、布帛、木
質材、硝子、ゴム、熱硬化性樹脂等が挙げられるが、特
に、食品包装材料等として有用な熱可塑性樹脂が好まし
い。更には、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリ
アミド、ポリフェニレンオキシド、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリレ
ート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ
エーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリイミドおよび
ポリアミノビスマレイミドなどのエンジニアリングプラ
スチックおよびそれらのポリマーアロイの物理的性質、
化学的性質、成形性、加工性などを改善する改質剤とし
ても有用である。
Claims (8)
- (1)高圧圧縮機を具備した重合反応装置を使用して、
重合圧力500〜4000kg/cm^2、重合温度1
00〜330℃、および重合開始剤の存在下で、エチレ
ンと少なくとも1種のコモノマーである不飽和グリシジ
ル単量体とを共重合するに方法において、不飽和グリシ
ジル単量体に添加する重合禁止剤のインヒビションファ
クターが、同一温度、同一濃度において、潤滑油に添加
する重合禁止剤のインヒビションファクターよりも小で
あるような少なくとも2種の重合禁止剤を使用し、かつ
100〜2000ppmの前記重合禁止剤を添加した不
飽和グリシジル単量体を前記高圧圧縮機の吸入側から導
入すると共に、0.1〜10重量%の重合禁止剤を添加
した潤滑油を高圧圧縮機に使用することを特徴とするエ
チレン共重合体の製造法。 - (2)潤滑油に添加する重合禁止剤のインヒビションフ
ァクターが0.5〜1.5sec/ppmの範囲であり
、かつ不飽和グリシジル単量体に添加する重合禁止剤の
インヒビションファクターが0.001〜0.49se
c/ppmの範囲である特許請求の範囲第1項記載のエ
チレン共重合体の製造法。 - (3)不飽和グリシジル単量体に用いる重合禁止剤がハ
イドロキノンモノメチルエーテルである特許請求の範囲
第1項記載のエチレン共重合体の製造法。 - (4)潤滑油に用いる重合禁止剤がハイドロキノンであ
る特許請求の範囲第1項記載のエチレン共重合体の製造
法。 - (5)潤滑油がポリアルキレングリコールである特許請
求の範囲第1項記載のエチレン共重合体の製造法。 - (6)前記エチレン共重合体が、エチレン50〜99.
95重量部、不飽和グリシジル単量体0.05〜50重
量部および49.95重量部以下のエチレン系不飽和単
量体からなることを特徴とする特許請求の範囲の第1項
から第5項のいずれかに記載のエチレン共重合体の製造
法。 - (7)前記不飽和グリシジル単量体が、アクリル酸グリ
シジルもしくはメタクリル酸グリシジルである特許請求
の範囲第1項から第5項のいずれかに記載のエチレン共
重合体の製造法。 - (8)前記エチレン系不飽和単量体が、酢酸ビニル、ア
クリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、メタクリル酸エチルの群から選ばれた少なくとも1
つである特許請求の範囲第1項から第5項のいずれかに
記載のエチレン共重合体の製造法。
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