JPS6137801A - 不飽和アルコールエステルを鎖中に含む重合体の加水分解方法 - Google Patents

不飽和アルコールエステルを鎖中に含む重合体の加水分解方法

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JPS6137801A
JPS6137801A JP15711685A JP15711685A JPS6137801A JP S6137801 A JPS6137801 A JP S6137801A JP 15711685 A JP15711685 A JP 15711685A JP 15711685 A JP15711685 A JP 15711685A JP S6137801 A JPS6137801 A JP S6137801A
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alcohol
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weight
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vinyl acetate
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JP15711685A
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アラン・ブーイウー
モラン・ランブラ
ジヤツク・ドリユ
クリステイアン・ルリシユ
セルジユ・ノーロ
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Atochem SA
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/12Hydrolysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2810/00Chemical modification of a polymer
    • C08F2810/50Chemical modification of a polymer wherein the polymer is a copolymer and the modification is taking place only on one or more of the monomers present in minority

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (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。

Description

【発明の詳細な説明】 ある種の重合体の鎧に属する不飽和アルコールエステル
官能基を加水分解するための方法が種々提案された。こ
のような重合体のうちでは、ヒドロキシル化誘導体の有
用性が大きいという点で、特にエチレン−酢酸ビニル共
重合体(EVA )があげられる。
事実、40重量%以下になる〆比較的低い酢酸ビニル(
AV)含有量を有するEVAから得られるヒドロキシル
化誘導体は、そのヒドロキシ/l/側基が存在するため
に、各種の態様で究極的に網状化できる可能性を有し、
これがある柿の物理的及び機械的性質を改谷させること
を可能にする。
他方、さらに高いAV含有量を有するEVAは、EVO
Hの名で知られたヒドロキシル化誘導体を生じ、このも
のはエチレン鎧の含有量がさらに低いために押出加工が
一層困砂であるが、その気体不透過性が大きいために有
益な遮断材となる。
このような加水分解方法は、連続式で又は不連続式で実
施されるが、実質的には、EVA共重合体を、他の溶媒
を添加し又はこれを添加してないアルコール中に各種の
触媒、例えば硫酸、か性ソーダ又はナトリウムメチラー
トのような触媒の存在下で加熱溶解し、この反応混合物
を高められた湿度、大抵の場合には沸点にもたらし、ヒ
ドロキシル化誘導体のゲルを得、これを冷却するか又は
非溶媒の添加により沈殿させることによって単離し、次
いでこのゲルをアルコール及び残留生成物を除去した後
にM製することからなる。
明らかなように、これらの方法に供されるアルコールは
、二重の役割、即ち、まず溶媒として、次いで加水分解
剤としての役割を有する。
推奨されているのは大抵の場合にメチルアルコールであ
るが、1965年5月21日出願のドイツ41F第12
03958は、酢酸ビニル/エチレンモル比が115以
下であるときは4〜8個の炭素原子を有するアルコール
の使用を推奨している。
上記の特許では、この方法は不連続であって、溶解とア
ルコーリモスはオートクレーブで行われるので、連続的
方法が提案された。
しかして、フランス特許第1,332.985号では、
EvA−アルコール反応から得られるゲルが押出機に供
給されるが、との押出機はゲルに他の物理的形状を与え
るように作用するにすぎず、どんな反応も生じさせない
。1 また、米国特許第3,54ス858号には、前記の全の
方法のいずれの不都合も与えない、即ち、多量のアルコ
ールを使用し、次いでそれらのアルコールを除去し、加
水分解重合体を単離し、これを精製するという必要性を
与えないEVA共重合体の加水分解方法が記載されてい
る。
この方法は、EvAを溶融状態で限られた一定量の低分
子量第一アルコール、例えば1〜4個の炭素原子を有す
るモノアルコールと混練し、その際アルコールの量は少
なくとも所要の加水分落度を得るのに理論的に必要な量
であるようにし、そして反応はナトリウムメチラート、
リチウムメチラート又は水酸化テトラブチルアンモニウ
ムのような触媒の存在下に行うようにすることによって
EVAを加水分解することからなる。
このような方法は、例えば、押出機にEVAの顆粒を供
給し、溶融したEVA中にナトリウムメチラートのアル
コール溶液を押出機のスリーブを通してより遠い個所で
注入し、最後にスクリューの先端で加水分解されたEV
Aを押出し、これを冷却し、粒状化することができるた
めに、連続製造に適している。
この方法は魅力があるにしても、しかし多くの不都合を
示す。なぜならば、この特許に示された実施例はアルコ
ールの使用量が比較的高いことを示しているからである
他方、これらのアルコールは揮発性であるために、その
損失は高く、そのため収率の低下を伴なう。さらに、加
水分解率を高めるのに必要な高いメチラート含有量のた
め、粘度の上昇及び慣用溶媒への重合体の不溶性により
示される網状化反応が現われることが認められた。
その上、この網状化は、既に認められていた〔M、ラッ
シュ氏姓、「ジャーナル・オプ・アプライド・ポリマー
・サイエンス(J、 Appl、Polym。
Sci、 )Jl 5 (1971)p、 589−5
95、ラッシュ及びホフマン両氏1’−1983年9月
ブカンストIUPAC会崗J ■−31−p3. 11
2を参照〕。
ここに、不飽和アルコールエステルを鎖中に含む重合体
、特にEVAに溶融状態でナトリウムメチラート、カリ
ウムメチラート、リチウムメチラート又は水酸化テトラ
ブチルアンモニウムの存在下で、4個よりも多い炭素原
子を有する脂肪族第一アルコール、又はジオール、又は
ポリオール、又はそれらの混合物を反応させ、その際こ
れらのアルコールの使用量をアルコール官能基対加水分
解すべきエステル基のモル比が3以下に留まるような量
にして実施するならば、不飽和アルコールエステルを鎖
中に含む重合体、特にEVAをそれらのヒドロキシル化
誘導体に良好な収率で且つ網状化反応を懸念することな
く転化できることが見出されたが、これは本発明の目的
をなすものである。
不飽和アルコールエステルの重合体とは、ビニルアルコ
ール、アリルアルコール、クロチルアルコールなどのよ
うな不飽和アルコールの全てのエステルの重合体や、ま
たこれらとエチレン、プロピレン、ブテンなどのような
オレフィン性炭化水素との共重合体をもいう。
このようにアルコールの量が制限されるので、重合体は
加工処理温度において熱可塑性物質のペースト状フンシ
スチンシーを保持する。しかし、ソレハ決して液体状(
重合体のアルロール溶液の場合がそうであるが)を呈し
ない。
アルコールの使用量が少ないにもかかわらず(このこと
は非常に大きな実用的利点を与える。
なぜならば、転化された重合体は厄介な残留生成物を少
ししか含まず、したがって使用前に精製する必要がない
からである)、転化率、即ち加水分解率は依然として高
い。
これらの良好な結果は、用いられる加工処理温度におい
て重合体−アルコール混合物、特にEVA−アルコール
混合物が両成分の間で、とりわけ4以上の炭素原子数の
モノアルコール及び04〜01gの線状ジオールの場合
に観察される相互溶解性によって非常に均質であるとい
う事実に帰因している。
先にあげたアルカリ性触媒は往々にして不都合を示すか
もしれない。事実、これらは、転化された重合体の透明
度を害するが故に又はアルカリ性であるが故に有害とな
り得る残留生成物を発生する0 また、ジプチルすずジラウレート(DLDBE)が前記
の加水分解反応の良好な触媒であり、アルカリ性触媒の
不都合を与えないことが見出されたが、このことはまた
本発明の目的をなすものである。
DLDBBがこの種の反応において有効なことが示され
たことは非常に驚くべきことである。なぜならば、硫酸
、酢酸、ステアリン酸及び2−エチルヘキサン酸の各亜
鉛塩のような他のエステル化触媒を試験してもごくわず
かな活性もないことが示されたからである。
また、加水分解反応において4個以下の炭1素原子を有
する脂肪族第一モノアルコールが用いられるときにDL
I)BEはアルカリ性触媒による場合のような余分な網
状化反応を生じないことが認められた。
これらの触媒、Na、K又はLlのメチラート、水酸化
テトラブチルアンモニウムは、EvA共重合体について
0.01〜5重量%、好ましくはα3〜3,3重量%の
割合で用いることができる。DLDBHについても同じ
である。また、これらの触媒の混合物も用いることがで
きる。
EVAの加水分解は、EvAを溶融し且つこれを溶融状
態でアルコール及び触媒と混練することができる全ての
装置で達成することができる。
しかしながら、押出器で連続的に実施することが有益で
ある。単軸スクリュー押出機で非常に良好な結果が得ら
れるが、ウニルナ−(Werner )及び7ライデラ
ー(Pfleiderer )式のような二軸スクリュ
ー押出機又はBUS S混練機はさらに良好混練、した
がって一層短い時間で一層高い転化率を保障する。
実施にあたっては、押出機の投入口に、EVA顆粒(又
は一層好ましくはEVA粉末)、アルコール及び触媒の
混合物を供給することができ、成るいは、押出機の投入
口にEVAを供給し且つ押出機のスリーブを通して触媒
のアルコール溶液を注入することができる。
選定されたアルコール(これはオクタツールのような液
体であっても、オクタツールとソルビットととの混合物
のようなペーストであっても、ヘキサデカノールのよう
な固体であってもよい)の種類に応じて、用意される押
出機に適した実施態様が選ばれる。
また、反応しなかってアルコール又は残留反応生成物を
スクリューの末端で除失せしめるガス抜き式押出機を使
用することも有益である。
EVAの場合における操作条件をより良く規定するため
に行った以下に述べる試験では、レオコード、 ハーク
(Rheo cord Haake )プラストグラフ
を用い、これに予め調製した混合物、即ち、EVA−ア
ルコール−触媒混合物を一度に装入した。
転化率は、ヒドロキシル基の出現とこれと相関するエス
テル官能基の消失とを立証せしめるIRスペクトルの測
定から決定することができる。
これらの測定は、また、ある場合には、消失した酢酸ビ
ニル官能基の含有率%の合計がヒドロキシル基への転化
中に見出されないときに網状化現象を立証することがで
きる。このようにして観察された差異(これは予想と異
なって反応したAV官能基の含有率%で表わされる)が
網状化の測定値であって、この網状化はさらに70°C
のクロロホルム中の溶解度試験によって測定することが
できる。
さらに、混練中の物質のコンシスチンシーの増加もこの
網状化を立証させる別の手段である。
下記の表1には、ナトリウムメチラートと各種の第一モ
ノアルコールの存在下で行った加水分解試験の結果を要
約する。
これらの結果は、1−オクタノールがメタノールやブタ
/−ルよりも高い転化率を与えること及びこのことは網
状化があったことがないことを示している。
表2は、1−オクタノールとナトリウムメチラートで行
った試験に関するもので、ここではそれらの割合を変え
て行った。
表3は、DLDBEの存在下で行った試験に関するもの
で、ここでは異なった酢酸ビニル含有量を持つEVAの
転化率に対する使用アルコールの種類の影響を研究し、
またアルコール/AVの理論比についても研究した。
メタノール又は1−ブタノールについても網状化は少し
も認められなかった。
表4によれば、ナトリウムメチラートの有効性をDLD
BEの有効性と比較することができる。
DLDBEは、ヘプタツール、オクタツール、デカメー
ルなどの高級モノアルコールによって、メタノール又は
ブタノールによるよりもざらに良好な結果を与えること
が確認された。
表5は、DLDBEの量及び反応体間の接触時間の影響
を立証している。
表6では、いろいろな接触時間に対する温度の影響を研
究した(重合体を分解させないために170℃より高く
しなかった)。
これらの試験の全てから、アルコール及び触媒の種類、
それらの含有量、温度、接触時間、混練の強さなどにつ
いて実施することによって加水分解率を随意に変えるこ
とができることがわかる。
ZSK30型のウニルナ一式二軸スクリュー押出様に1
4%のAVを有する5〜7(190℃で2、16 kg
の荷重下10分間のり数)に等しいグレードのEVAの
顆粒を供給する。
との押出機内の物質の温度を170℃にし且つスクリュ
ーの回転速度を15 Orpmにして、アルコール/触
媒混合物を液状で注入ポンプによって溶融重合体中に直
接注入するが、その注入量及び速度はアルコール/AV
のモル比が1に等しく且つ触媒含有量が100部のEV
Aに対して13部であるようにt+ f’sする。
押出機内の滞留時間は1分間程度である。押出機は円筒
状の孔を持ったダイを備えているので、ストランドがそ
れから出てくる。これらのストランドを冷水浴中に通し
て冷却し、次いで顆粒に切断する。
試験はナトリウムメチラートをそれぞれ重加して1−オ
クタノール及び1−デカノールで行ったが、ここにこの
顆粒について測定したヒドロキシル化誘導体への転化率
を示す。
1−オクタノール  64.6% 1−デカノール   60% 表  4 転化率に対する触媒の種類の影響。
表1.2及び3と同じ条件で混練する。
組成物は下記の成分からなる0 ・14重量%の酢酸ビニル(AV)を含有するEVA1
00重量部 ・触’N(CH3ONa又はDLDBE)3重量部・1
に等しいアルコールAVモル比にあるアルコール 1−オクタノール及び1−ドデカノールで得られた4種
の組成物を60μの厚さのフィルムに押出す。
これらのフィルムはメチラートでは乳白色であり、DL
DBEでは透明であった。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)不飽和アルコールエステルを鎖中に含む重合体を
    溶融状態で触媒の存在下にアルコールと混練することに
    よつて該重合体を加水分解するにあたり、下記の触媒−
    アルコールの組合せ: (a)ジブチルすずジラウレートと、全てのモノアルコ
    ール、ジオール、ポリオール又はこれらの混合物よりな
    る群に属する脂肪族第一アルコールとの組合せ、或いは (b)ナトリウムメチラート、カリウムメチラート、リ
    チウムメチラート及び水酸化テトラブチルアンモニウム
    よりなる群に属する触媒と、炭素原子数が4より大であ
    るモノアルコール、ジオール、ポリオール又はこれらの
    混合物よりなる群に属する脂肪族第一アルコールとの組
    合せ を使用することからなり、そしてこれらの組合せのいず
    れにおいてもアルコールの量をアルコール官能基/加水
    分解すべきエステル基のモル比が3以下であるような量
    とすることを特徴とする、不飽和アルコールエステルを
    鎖中に含む重合体の加水分解方法。
  2. (2)加水分解すべき重合体が酢酸ビニル含有量が1〜
    90重量%であるエチレン−酢酸ビニル共重合体である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)触媒が加水分解すべきエチレン−酢酸ビニル共重
    合体について0.05〜5重量%、好ましくは0.3〜
    3.5重量%の割合で用いられることを特徴とする特許
    請求の範囲第1又は2項記載の方法。
  4. (4)アルコールが1−オクタノール、1−デカノール
    、1−ドデカノール、1,3−プロパンジオール、1,
    4−ブタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールより
    なる群に属することを特徴とする特許請求の範囲第1〜
    3項のいずれかに記載の方法。
  5. (5)単軸又は二軸スクリュー押出機で、場合によつて
    はガス抜き孔を用いて、連続的に実施されることを特徴
    とする特許請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の方
    法。
JP15711685A 1984-07-18 1985-07-18 不飽和アルコールエステルを鎖中に含む重合体の加水分解方法 Pending JPS6137801A (ja)

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FR (1) FR2567894B1 (ja)
IT (1) IT8521626A0 (ja)

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IT8521626A0 (it) 1985-07-18
DE3525559A1 (de) 1986-01-30
FR2567894B1 (fr) 1986-08-08

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