JPS6079015A - 変性エチレン共重合体の製造法 - Google Patents

変性エチレン共重合体の製造法

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JPS6079015A
JPS6079015A JP17046583A JP17046583A JPS6079015A JP S6079015 A JPS6079015 A JP S6079015A JP 17046583 A JP17046583 A JP 17046583A JP 17046583 A JP17046583 A JP 17046583A JP S6079015 A JPS6079015 A JP S6079015A
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ethylene copolymer
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Fusao Tokuhiro
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエチレン−アクリル酸エチル共重合体から金属
イオン性架橋を有する変性エチレン共重合体の製造法に
関する。
更に詳しくはエチレン−アクリル酸エチル共重合体を不
活性雰囲気中で水および金属イオンの存在下で、温度2
00〜50.0℃、圧力5〜50 DKp/ crlの
条件下で反応せしめることを特徴とする変性エチレン共
重合体の製造法に関する。
従来、金属イオンにより架橋されたエチレン共重合体の
製造法については数多く知られている。
例えば、古くからは特公昭39−6810号公報にみら
れる様にエチレン−α、β−エチレン型不飽和カルボン
酸の共重合体に、水溶性イオン性金属化合物を反応させ
て交叉結合をしたイオン性共重合体を得る方法がある。
上記方法においてはエチレン−カルボン酸共重合体の製
造時にカルボン酸の金属への高い腐蝕性が問題となるば
かシでなく、ロールを用いて中和反応を行なうため1(
共重合体のカルボン酸と金属塩との反応が均一性を欠く
恐れが生ずる等の問題点を有する。
また上記方法を改良したものとして特公昭49−315
56号公報がある。該方法はエチレンとα、β−エチレ
ン型不飽和カルボ/酸エステルよシなる共重合体を脂肪
族アルコールまたは脂肪族アルコールを含む有機溶媒中
で塩基性金属化合物によろけん化反応を行い、けん化反
応生成物を酸処理すルコトヲ特徴とするものであるが、
有機溶媒の使用および酸処理という繁雑な工程を要する
ばかシでなく、これらはいずれも高分子量のイオン架橋
物しか得られない。
11c%公昭52−23673号公報においてはエチレ
ンと(メタ)アクリル酸インプロピル、(メタ)アクリ
ル酸第3ブチルの中から選ばれたα、β−エチレン型不
飽和カルボン酸エステルとの共重合体と周期律表のI、
II、I、IV−、A族の1〜3価の原子価を有する金
属の酢酸塩、蟻酸塩、酸化物等の金属化合物とを溶融混
合し、温度200〜320”Cの条件で一段階の工程で
イオン架橋エチレン共重合体を製造する方法が開示され
ている。
しかしながら該方法においても共重合体ベースとして使
用される共重合体が、高分子鎖の熱解裂反応の起こシに
くいことを必須の条件としてbJ、使用する金属化合物
についても高分子鎖の熱解裂反応に関与しない、もしく
は抑制するものでなければならないことからみて、高分
子量のイオン架橋エチレン共重合体を製造することを目
的としたものである。
一方、最近においては、イオン架橋を有する低分子量の
エチレン共重合体がエマルジョン系接着剤や水性塗料原
料、ホットメルト系接着剤あるいは樹脂の改質剤等の種
々の分野において要望されつつある。
本発明者らは上記の点に鑑み鋭意研究した結果、エチレ
ン−アクリル酸エチル共重合体から任意に低分子量化さ
れた所望量の金属イオン性架橋を有する変性エチレン共
重合体を一段階の工程で、直接製造する方法を見い出し
たものである。
本発明の目的の第1は比較的高分子量のエチレン−アク
リル酸エチル共重合体から任意に低分子量化された金属
イオン架橋を有する変性エチレン共重合体の製造法の提
供にある。
本発明の目的の第2は所望量の金属イオン性架橋を有す
る変性エチレン共重合体の製造法の提供にある。
また本発明の目的の第3は色相良好な変性エチレン共重
合体の製造法の提供にある。
更に本発明の目的の第4は未鹸化のアクリル酸エチルを
実質的に含′まないエチレン−アクリル酸二元共重合体
の金属イオン架橋を有する変性エチレン共重合体または
任意の量のアクリル酸エチルを残存するエチレン−アク
リル酸エチル−アクリル酸三元共重合体の金属イオン架
橋を有する変性エチレン共重合体の製造法の提供にある
。本発明は上記目的を達成するためになされたものであ
る。
すなわち、本発明によれば比較的高分子量のエチレン−
アクリル酸エチル共重合体を不活性雰囲気中で水および
金属イオンの存在下で温度200〜500℃、圧力5〜
500h/cWLの条件で反応させることによって上記
の如き変性エチレン共重合体を生成せしめることができ
る。
本発明でいうエチレン−アクリル酸エチル共重合体とは
、例えばフリーラジカル触媒を用いる業界で公知の高圧
共重合法によって容易に得られる範囲の比較的高分子量
の市販エチレン−アクリル酸エチル共重合体であって、
そのメルトインデックスはおよそ300F/10m1n
以下、分子鎖中のアクリル酸エチルの含有量はおよそ1
〜40重量係重量ましくは5〜30重量係重量のである
。また本発明でいう不活性雰囲気を創出する方法として
はとくに限定するものではないが、たとえば窒素、炭酸
ガス、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを反応系に
通して空気を完全に排除する方法が適当であシ、なかで
も窒素を使用することが好ましい。
さらにまた、本発明を実施する際の反応温度と反応圧力
は使用原料の性状、すなわちエチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体の平均分子量、アクリル酸エチルの含有量、
低分子量化の度合、さらには共存する水の量などの要因
に支配されるが、反応温度200〜500℃1反応圧力
5〜50 DTip/calであって、反応時間は1〜
10時間、好ましくは2〜6時間の範囲である。
上記反応温度が200℃未満においては低分子量化が起
こりに<<、該温度が5DO℃を超えると共重合体中の
アクリル酸エチルが揮散し、かつ脱カルボン酸反応等が
起こシ、分解が激しくなシ好ましくない。
本発明において添加せられる金属イオンは、1〜3価の
原子価を有する金属化合物の水溶液の形態で添加するの
がよく、第1のイオン群としては■Na+、 K”、 
Li”、0MP+−1−,Ca++、 Ba++、 Z
n++。
Sb”、 Cu+モ、FeQ、0人(+++ 、 pe
+ その他並びにこれらの混合物から選択せられたもの
であシ、これらのなかではアルカリ金属イオンが@(で
好ましく、また第2のイオン群源をなす金属化合物のな
かにはいわゆる塩基性金属化合物としての水酸化ナトリ
ウム、水酸化マグネシウム、水酸化カリウム、水酸化亜
鉛、酸化カルシウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウ
ムエトキシド、酸化マグネシウム、酢酸ニッケル、炭酸
ナトリウム、酢酸マダイ・シウム、酢酸亜鉛などが包含
され、これらの水溶液が好ましく使用できる。
本発明の方法において任意に低分子量化された変性エチ
レン共重合体を製造する前記の目的を達成させるために
は、比較的高分子量のエチレン−アクリル酸エチル共重
合体を原材料として不活性雰囲気中で水および金属イオ
ンの存在下で温度200〜500℃、圧力5〜500 
Kp/cni tD条件下で反応させることが肝要であ
るが、これら反応条件の中でも最も重要々因子としては
水の存在と温度条件が挙げられる。なお、本発明の水と
は液体、水蒸気およびこれらの混在を包含する。
上記温度条件と−特に水の量によって該エチレン−アク
リル酸エチル共重合体の分子量を任意に低分子量化する
ことができると同時に未鹸化のアクリル酸エチルを実質
的に含まないエチレン−アクリル酸二元共重合体の変性
物、あるいは任意の量のアクリル酸エチルが残存するエ
チレン−アクリル酸エチル−アクリル酸三元共重合体の
変性物を製造することが可能となるものである。例えば
未鹸化のアクリル酸エチルを実質的に含まないエチレン
−アクリル酸二元共重合体の変性物の製造は、上記水の
量を該エチレン−アクリル酸エチル共重合体中のアクリ
ル酸エチルのモル’l 400モル以上、好ましくは4
00〜1.5 D 0モルの範囲の条件で反応を行なう
ことによって達成される。
しかしながら上記水の添加量は消費エネルギーコストの
観点からはできるかぎり少ない方が望ましいので、要求
される物性や用途を考慮して適宜選定される。
上記低分子量のイオン架橋を有する変性エチレが一般的
には粘度平均分子量で3万以下、好ましくは15,00
0以下である。
なお、本発明の粘度平均分子量とは135℃のデカリン
溶媒中の極限粘度〔η〕を測定し、次式でめた。
〔η)=KMct 5 (K= 14.3X10 (dLy) 、 (1= 0
.82 ”)また本発明の目的は所望量の金属イオン性
架橋を有する変性エチレン共重合体の製造法の提供にあ
るが、該金属イオンの付加量は、反応温度、反応圧力、
反応時間、水の添加量、原料中のアクリル酸エチルの含
有量、エチレン−アクリル酸エチル共重合体の低分子量
化の度合、金属イオンの種類および濃度等の種々の因子
による影響を考慮しながら、エチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体中のアクリル酸エチルに対して5〜80モル
係、好ましくは10〜70モル%の範囲でイオン架橋す
るように選定されることが固体状態の性質や溶融状態で
のすぐれた特性を得るために望ましい。
共重合体の製造法を提供することを目的としているが、
該色相良好な変性エチレン共重合体を得るためには、反
応系内の酸素濃度を通常のグラディー法にて測定した値
が5 ppm以下、好ましくは3ppm以下、特に好ま
しくけ1 ppm以下にて反応を行なわしめることによ
シ製造される。
上記反応系内の酸素濃度を5 ppm以下とする手段と
してはつぎの方法がある。
先づ反応系内の水中に溶存している酸素を排除するため
に反応容器の下部から不活性ガスをバブルさせて完全に
溶存酸素を排除し、かつ反応器内の空気を不活性ガスで
加圧、圧抜きパージの操作を繰返すことにより達成され
る。
本発明の効果は、例えば平均分子量数千から数十万の比
較的高分子量の原料エチレン−アクリル酸エチル共重合
体から平均分子量数千の実質的にアクリル酸エチルを含
有しない低分子量の変性エチレン共重合体の製造におけ
る様な低分子量化の度合が非常に大きい場合において、
最も顕著に発揮される。
上述の様に本発明の方法は次の特徴、すなわち:(1)
一段階の工程で直接低分子量イオン性架橋エチレン共重
合体の製造ができる; θ)原料エチレン−アクリル酸エチル共重合体の低分子
量化およびアクリル酸エチルの残存量を任意に制御する
ことが可能である; G)原料エチレン−アクリル酸エチル共重合体中のアク
リル酸エチルに対して所望範囲のイオン架橋変性エチレ
ン共重合体が製造できる;(4)色相良好な変性エチレ
ン共重合体の提供が可能である; 等で示される多くの優位性を有する。
本発明の方法で得られた変性エチレン共重合体はエマル
ジョン系接着剤、ホットメルト系接着剤等の接着剤、水
性塗料等の塗料として、あるいは成形性改良のための滑
剤、顔料・充填材に対しての分散助剤・カップリング剤
、各種ポリマー・アスファル)−ワックスの改質剤・可
塑剤、エンジニアリングプラスチックの性能改良・結晶
化促進剤等の配合剤などとして車両、船舶、建築、電線
・ケーブル、食品、包装、レジャー等の種々の分野に活
用される。
以下、本発明を実施例によってさらに詳細に説明するが
、この発明の精神と範囲1で反することなく広範に異な
る実施態様を構成することができることは明白なので、
この発明は添付フレイムにおいて限定した以外(d、こ
れらの特定の実施態様に制約されるものではない。
実施例1 エチレン−アクリル酸エチル重合体(アクリル酸エチル
含有計14重量係、メルトインデックス9 f/1 (
1min ) 200F を水酸化ナトリウム111を
溶解させた水2に/と共に磁気かきまぜ機を具備した内
容量3.8tの加圧容器中に仕込み、該容器の下部から
窒素ガスを1時間バブルさせて、水中に溶存した酸素を
完全に排除した後、該加圧容器内部の空気を窒素ガスの
加圧(50KP/crA ) 、圧抜き(I Kp/c
nt )操作を5回縁シ返して行ない系内の酸素濃度を
測定(グラディー法)したところlppm以下であった
。次いで容器を加熱し、窒素雰囲気中、4時間、350
℃、200 Ky/ctrlの条件で反応させた後、空
冷した。
生成物は粘度平均分子量が6,000であって、赤外吸
収曲線からこの化合物はエチレン−アクリル酸共重合体
のアクリル酸エチルを基準として、アクリル酸1モル係
、アクリル酸ナトリウム99モル係から成る化合物であ
った。
またこの生成物の色相はガードナー色数で1以下であっ
た。
実施例2 エチレン−アクリル酸エチル重合体(アクリル酸エチル
含有量14重量%、メルトインデックス9 F/10m
1n >、 200Fを酢酸マグネシウム44Fを溶解
させた水2 g、と共に磁気かきまぜ機を具備した内容
量3.8tの加圧容器中に仕込み、該容器の内部の空気
を窒素ガスにて完全に排除した後、加熱し、窒素雰囲気
中、4時間、350℃、200ν/cAの条件下で反応
させた後、空冷した。
生成物は粘度平均分子量が6,000であって、赤外吸
収曲線からこの化合物はエチレンーアクリル酸共重合体
のアクリル酸エチルを基準として、アクリル酸2モル係
、アクリル酸エチル1モル係、アクリル酸マグ洋シウム
97モル%から成る化合物であった。
実施例3 エチレン−アクリル酸エチル重合体(アクリル酸エチル
含有量14重量係、メルトインデックス9 F/10m
1n ) 200Fを酢酸亜鉛aByを溶解させた水2
 K、と共に磁気かきまぜ機を具備した内容量3.8t
の加圧容器中に仕込み、該容器の内部の空気を窒素ガス
(でて完全に排除した後、加熱し、窒素雰囲気中、4時
間、350℃、200 T’vp/c4の条件下で反応
させた後、空冷した。
生成物は粘度平均分子量が6,000であって赤外吸収
曲線からこの化合物はエチレン−アクリル酸共重合体の
アクリル酸エチルを基準として、アクリル酸2モル%、
アクリル酸エチル1モル係、アクリル酸亜鉛97モル係
から成る化合物であった。
手続補正書 昭和59年1り月々日 特許庁長官殿 昭和58年特許願第170465号 2、発明の名称 変性エチレン共重合体の製造法 3、補正をする者 事件との関係 出願人 氏名(名称) 日本石油化学株式会社 4、代理人 住所 東京都港区南青11..l−丁目1番1号5、 
補正命令のl]付(自発) 7、補正の内容 (1)明細書第8頁9〜10行の[・・・・・、酢酸亜
鉛などが包含され、これらの水溶液が好ましく使用でき
る。]を「 ・・・、酢酸亜鉛などが包含される。」に
訂正する。
以上

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) エチレン−アクリル酸エチル共重合体を不活性
    雰囲気中で水および金属イオンの存在下で、温度200
    〜500℃、圧力5〜500 ’My/crlの条件下
    で反応させることを特徴とする変性エチレン共重合体の
    製造法。
  2. (2) 前記エチレン−アクリル酸エチル共重合体のア
    クリル酸エチルの含有量が1〜40重量係重量る特許請
    求の範囲第1項記載の変性エチレン共重合体の製造法。
  3. (3)変性エチレン共重合体の粘度平均分子量が30.
    000以下である特許請求の範囲第1項または第2項記
    載の変性エチレン共重合体の製造法。
  4. (4)前記反応を酸素濃度5ppm以下で行々うことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項記載の変性エ
    チレン共重合体の製造法。
  5. (5)前記金属イオンがアルカリ金属イオン、アルカリ
    土類金属イオン、Zn−,Sb−一、02人Fe−駄、
    Fe+″、ん彷1“及びこれらの混合物から成る群から
    選択せられることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜
    第4項記載の変性エチレン共重合体の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021124951A1 (ja) * 2019-12-19 2021-06-24 株式会社クラレ アイオノマー樹脂、樹脂シートおよび合わせガラス
JP2024526517A (ja) * 2022-05-30 2024-07-19 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 接着剤、製造方法、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置

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