JPH10279624A - 酸化ポリオレフィンワックスの製造方法 - Google Patents
酸化ポリオレフィンワックスの製造方法Info
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Abstract
収率をもたらし、従って狭まい酸価分布を示す生成物が
得られる、酸化ポリオレフィンワックスの製造方法を提
供すること。 【解決手段】 ポリオレフィンワックスを、140から
200℃の温度、5から20バールの圧力で、酸素また
は酸素含有気体と反応させることにより酸化ポリオレフ
ィンワックスを製造する方法であって、メタロセン触媒
により得られるポリオレフィンの反応を除いて、上記酸
化反応を管状反応器中において連続的に行なうことを特
徴とする方法。
Description
40から200℃の温度、5から200バールの圧力
で、酸素または酸素含有気体と反応させることにより酸
化ポリオレフィンワックスを製造する方法に関する。
化ポリオレフィンワックスおよびそのコーティング剤組
成物、またはフロアケア組成物としての用途またはこれ
らを製造するために使用する方法に関する。
素含有気体との反応は、久しい以前より公知である(例
えば1969年、ミュンヘン在、カルル、ハンゼン、フ
ェルラーク社刊、「クンストシュトフ、ハントブーフ」
4巻、162−165頁参照)。これは、一般的に、酸
化させるためのポリオレフィンワックスを溶融させ、こ
の溶融体を酸化気体と接触させることにより行なわれ
る。酸化は攪拌オートクレーブ中で行なわれるのが一般
的である。連続的方法は、通常、複数のオートクレーブ
を連結したカスケードで行なわれる。しかしながら、こ
のカスケードないし攪拌反応器を使用する場合の欠点
は、ことに、各オートクレーブごとにワックス分子の滞
留時間が著しく異なり、酸化生成物に著しく高度に酸化
されたワックス分子部分と、酸化度の極めて低いワック
ス分子部分とが含まれ、品質が不均斉なことである。
リオレフィンの酸化により得られる酸化ワックス(メタ
ロセン触媒により得られる酸化ワックス自体)と、その
製造方法を開示している。このワックス酸化のために、
反応を管状反応器で行なう可能性を記述している。
解決されるべき課題、すなわち本発明の目的は、連続的
に行なわれることができ、良好な時空収率をもたらし、
従って狭まい酸価分布を示す生成物が得られる、酸化ポ
リオレフィンワックスの製造方法を提供することであ
る。
し目的は、ポリオレフィンワックスを、140から20
0℃の温度、5から20バールの圧力で、酸素または酸
素含有気体と反応させることにより酸化ポリオレフィン
ワックスを製造する方法であって、メタロセン触媒によ
り得られるポリオレフィンの反応を除いて、上記酸化反
応を管状反応器中において連続的に行なうことを特徴と
する方法により解決ないし達成され得ることが本発明者
らにより見出された。
リオレフィンワックスおよびこのポリオレフィンワック
スを、コーティング剤組成物、フロアケア剤(床手入
剤)組成物として、またはその組成分として使用するこ
とも本発明の対象を成すものとして、本発明者らにより
見出された。
ンの酸化は、酸素または酸素含有気体を使用して行なわ
れ得る。このポリオレフィンの酸化には空気を使用する
のが好ましい。酸化を助勢するために、ジ−t−ブチル
過酸化物のような有機過酸化物を添加することができ
る。またマンガンアセタートのような重金属塩も使用可
能である。
ックスの反応器中滞留時間、酸化気体の性質、量などに
応じて行なわれる。140℃以下では、一般的に時空収
率が不満足な程度に止まり、また200℃を超えると、
ワックスの酸化クラッキングをもたらすおそれ、これに
より汚染酸化生成物、反応器の迅速な汚染をもたらすお
それが増大する。従って150から190℃、ことに1
60から180℃の温度範囲が、好ましい酸化反応温度
として見出された。
温度が、その全長にわたって、同じ好適温度に、かつで
きるだけ定常的レベルに維持されることにより達成され
る。この目的は、本発明により、管状反応器の加熱ジャ
ケットに、少なくとも2個所の温度が相違する帯域を設
け、その管状反応器の第1帯域(前方帯域)を、反応器
の第2帯域(後方帯域)より、5から20℃高くなるよ
うに設定することにより達成される。
であるが、10から60バール、ことに20から50バ
ールの圧力下に反応させるのが好ましい。
管状反応器であるが、オレフィンの重合ないし共重合に
慣用されている高圧反応器も使用可能である。管状反応
器は、ワックスが適当な時間だけ反応器中に滞留するこ
とができ、かつ反応器中に充分な乱流が生起し、これに
より2相反応混合物の適当な混合がもたらされ得るよう
に構成されねばならない。一般的に長さ/直径比が20
00から50000、ことに5000から30000の
管状反応器を使用するのが好ましい。良好な結果は、長
さが200から2000m、ことに500から1000
m、直径が2から6cm、ことに3から5cmの管状反
応器中においてもたらされ得る。良好な時空収率と低い
酸化クラッキング生起率との間の均衡をもたらす重要な
要件は、ワックスの反応器滞留時間である。この良好な
滞留時間は、酸化温度と酸素分圧に依存する。ことに良
好な結果は、平均滞留時間が、一般的に0.5から20
時間、ことに1から10時間、なかんずく1から5時間
である場合にもたらされる。
材料は、チーグラーもしくはフィリップス触媒により、
または高圧法により得られるような慣用のポリオレフィ
ンワックスであって、このような出発材料ワックスは、
その重合反応装置から直接的に導入され、あるいは比較
的高い分子量のオレフィン重合体を熱分解することによ
り得られる。
/またはC3 −C10−1−アルケン、例えばプロピレ
ン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘ
プテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセンから誘
導される。
るために、それぞれの単量体が単独重合に附され、ある
いは相違する単量体が任意の割合で共重合に附され得
る。酸化ワックスの原料を成すポリオレフィンとして好
ましいのは、0.89から0.98の密度、基準ポリエ
チレン、ポリプロピレンを使用し、1,2,4−トリク
ロロベンゼン中において、135℃で測定するGPC法
による分子量Mw が、1000から40000g/モ
ル、ことに2000から20000g/モルを示すエチ
レン単独重合体である。
は、エチレン/C3 −C10−1−アルケン共重合体であ
って、単一または複数の1−アルケンから誘導された構
造単位が共重合体に対して0.1から15モル%、こと
に1から10モル%を占める共重合体である。この共重
合体は、上述したGPC法で測定して1000から40
000g/モル、ことに2000から20000g/モ
ルの分子量Mw を有する。
−NMR分光学的方法で測定してアイソタクチックペン
タッドのmmmmが90から98%、上述GPC法で測
定した分子量Mw が1000から40000g/モル、
ことに2000から20000g/モルのプロピレンア
イソタクチック単独重合体である。
−C10−1−アルケンとの共重合体も、出発材料ポリオ
レフィンとして適当である。このプロピレン共重合体
は、通常、エチレンおよび/またはC4 −C10−1−ア
ルケンからもたらされる構造単位が、共重合体に対して
0.1から15モル%、ことに1から10モル%を占め
る。ことに好ましいプロピレン共重合体は、エチレンか
らもたらされる構造単位が、共重合体に対して0.1か
ら10モル%、ことに1から5モル%を占めるプロピレ
ン/エチレン共重合体である。このプロピレン共重合体
は、上記GPC法で測定して、1000から40000
g/モル、ことに1000から20000g/モルの分
子量Mw を有する。
状反応器中を流過するワックスと酸化気体との流動速度
割合である。この割合は、乱流の程度、従って反応混合
物の混合の程度およびワックスと接触する酸化剤の量の
両者に対して影響を与える。この酸化気体とワックスの
流動速度比は、30から500、ことに50から300
が好ましい。
化ポリオレフィンワックスは、特に狭まい酸価分布を示
し、またブラックスポットと称される、分解生成物によ
る汚染も極めて低いレベルに抑制される。従って、この
ような汚染のレベルをそれ程高めることなく、著しく高
い酸化度を有するワックスを製造することができる。
酸化ワックスの酸化度の目安となり、ワックスの水分散
性と相関する。過度に高い酸価は、比較的低硬度のワッ
クスをもたらすが、高酸価の目安が必要である。
酸価を有する酸化ポリオレフィンワックスが得られる。
種々の用途に対して、10から50の酸化を示す酸化ポ
リオレフィンワックスが好ましく、酸価15から35を
示すワックスがことに好ましい。
として、またはこれを製造するために使用され得る。そ
の易分散性のために塊体を形成することなく、例えば柑
橘類果実表面、自動車車体表面に極めて均斉なコーティ
ングを形成し得る。
ワックスは、フロアケア用ワックスとしても有利に使用
され得る。
る管状反応器を使用して酸化反応実験を行なった。この
2帯域は長さが等しいが、異なるジャケット温度T1
(前方帯域)およびT2 (後方帯域)に設定され得る。
出発材料としては、0.92g/mlの密度および10
00mm2 /s(120℃)の溶融粘度を示す高圧ポリ
エチレンワックスを使用した。温度と流動速度は、約2
0の酸価がもたらされるように設定した。各実験ごとに
生成物のブラックスポット発生頻度を検査した。下表に
実験結果を示す。
Claims (10)
- 【請求項1】 ポリオレフィンワックスを、140から
200℃の温度、5から200バールの圧力で、酸素ま
たは酸素含有気体と反応させることにより酸化ポリオレ
フィンワックスを製造する方法であって、メタロセン触
媒により得られるポリオレフィンの反応を除いて、上記
酸化反応を管状反応器中において連続的に行なうことを
特徴とする方法。 - 【請求項2】 管状反応器中におけるワックスの平均滞
留時間が0.5から20時間であることを特徴とする、
請求項(1)の方法。 - 【請求項3】 使用されるポリオレフィンワックスが、
エチレンの単独重合体または共重合体であることを特徴
とする、請求項(1)または(2)の方法。 - 【請求項4】 酸素含有気体として空気を使用すること
を特徴とする、請求項(1)から(3)のいずれかの方
法。 - 【請求項5】 酸素含有気体とワックスの流動速度割合
を30から400とすることを特徴とする、請求項
(1)から(4)のいずれかの方法。 - 【請求項6】 管状反応器の加熱ジャケットが、少なく
とも2個所の相違する温度帯域を有し、前方帯域を後方
帯域より5から20℃の範囲で高く設定することを特徴
とする、請求項(1)から(5)のいずれかの方法。 - 【請求項7】 請求項(1)から(6)のいずれかの方
法により得られることを特徴とする、酸化ポリオレフィ
ンワックス。 - 【請求項8】 10から50の酸価を有することを特徴
とする、請求項(7)の酸化ポリオレフィンワックス。 - 【請求項9】 コーティング剤組成物として、またはそ
の組成分として、請求項(7)の酸化ポリオレフィンを
使用する方法。 - 【請求項10】 フロアケア剤組成物として、またはそ
の組成分として、請求項(7)の酸化ポリオレフィンを
使用する方法。
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