KR102244068B1 - Preparation method of ethylene vinyl acetate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오토클레이브 반응기를 이용하여 비닐아세테이트를 높은 함량으로 포함하면서도, 충분한 인장 강도를 갖는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing an ethylene vinyl acetate copolymer having a sufficient tensile strength while containing a high content of vinyl acetate using an autoclave reactor.
Description
본 발명은 오토클레이브 반응기를 이용하여 비닐아세테이트를 높은 함량으로 포함하면서도, 분자량 분포가 좁고, 충분한 인장 강도를 갖는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an ethylene vinyl acetate copolymer having a narrow molecular weight distribution and sufficient tensile strength while containing a high content of vinyl acetate using an autoclave reactor.
에틸렌 비닐아세테이트는 에틸렌과 비닐아세테이트의 공중합체로서 비닐아세테이트의 함량에 따라 경질소재에서부터 핫멜트 접착제와 같은 연질소재에 이르기까지 그 사용범위가 매우 넓으며, 폴리에틸렌에 비해 결정성이 낮고 저온특성과 내충격성이 우수한 특징이 있다. Ethylene vinyl acetate is a copolymer of ethylene and vinyl acetate. Depending on the content of vinyl acetate, the range of use is very wide, from hard materials to soft materials such as hot melt adhesives. It has this excellent feature.
그리고, 에틸렌 비닐아세테이트는 열가소성 고분자이나 고무적인 성격을 가지고 있으며 전기절연성과 내전압성이 우수하고, 투명성, 베리어 특성, 접착성, 그리고 UV 특성 등이 우수하여 튜브, 포장재, 전선피복재, 전기절연제품, 테이프, 접착제, 각종 시트류 등에 널리 사용되고 있으며, 최근 들어 태양전지와 같은 광전소자의 보호 필름 등으로 그 사용영역을 넓혀가고 있다. In addition, ethylene vinyl acetate has a thermoplastic polymer or rubbery character, has excellent electrical insulation and voltage resistance, and has excellent transparency, barrier properties, adhesion, and UV properties. It is widely used for tapes, adhesives, various sheets, and the like, and has recently been expanding its use area with a protective film for photovoltaic devices such as solar cells.
일반적으로 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체는 오토클레이브(Autoclave) 반응기나 튜블라(Tubular) 반응기에 에틸렌과 비닐아세테이트를 적정 비율로 반응기에 주입하고, 고온/고압조건에서 중합하여 제조할 수 있다. 이때, 반응기로 투입되는 비닐아세테이트 함량이 증가하면, 일부 비닐아세테이트가 사슬 이동제(chain transfer agent)로 작용할 수 있고, 결국 에틸렌 비닐아세테이트의 분자량은 낮아지고, 용융지수(MI)가 높아져, 인장 강도와 같은 기계적 물성의 저하의 한계가 나타나게 된다.In general, the ethylene vinyl acetate copolymer can be prepared by injecting ethylene and vinyl acetate into an autoclave reactor or a tubular reactor at an appropriate ratio into the reactor, and polymerizing under high temperature/high pressure conditions. At this time, if the amount of vinyl acetate input to the reactor increases, some vinyl acetate may act as a chain transfer agent, and eventually the molecular weight of ethylene vinyl acetate decreases and the melt index (MI) increases, resulting in tensile strength and There is a limit to the deterioration of the same mechanical properties.
그러므로, 기존의 높은 비닐아세테이트 함량의 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 경우, 유연성과 탄성 등은 우수하지만, 기계적 물성과 가공성이 저하되는 문제가 야기되어, 이를 전선, 발포, 컴파운드 등의 용도로 사용하기에 한계가 있었다.Therefore, in the case of the existing ethylene vinyl acetate copolymer with a high vinyl acetate content, it has excellent flexibility and elasticity, but causes a problem of deteriorating mechanical properties and workability, so it is used for wires, foaming, compounds, etc. There was a limit.
이에 따라, 전선, 발포, 컴파운드 등의 용도로 사용하기 위하여 에틸렌 비닐아세테이트에 요구되는 비닐아세테이트의 높은 함량을 유지하면서도, 중합 조건을 제어하여 충분한 인장 강도를 갖는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 제조하기 위한 새로운 방법에 대한 연구가 여전히 필요하다.Accordingly, while maintaining a high content of vinyl acetate required for ethylene vinyl acetate for use in wires, foaming, compounds, etc., a novel ethylene vinyl acetate copolymer having sufficient tensile strength by controlling polymerization conditions is maintained. Research on the method is still needed.
본 발명은, 오토클레이브 반응기를 이용하여 비닐아세테이트를 높은 함량으로 포함하면서도, 분자량 분포가 좁고, 충분한 인장 강도를 갖는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method for producing an ethylene vinyl acetate copolymer having a narrow molecular weight distribution and sufficient tensile strength while containing a high content of vinyl acetate using an autoclave reactor.
본 발명은, 저온 개시제 및 고온 개시제의 존재 하에서, 에틸렌 단량체 및 비닐아세테이트 단량체를 오토클레이브(Autoclave) 반응기에서 중합하는 단계를 포함하고, The present invention comprises the step of polymerizing an ethylene monomer and a vinyl acetate monomer in an autoclave reactor in the presence of a low temperature initiator and a high temperature initiator,
상기 중합하는 단계는 오토클레이브 반응기의 (반응기 하단 최고 온도) - (투입 가스 온도)를 130 내지 170℃로 제어하고, 1800 bar 이상의 압력에서 수행하는 것을 특징으로 하는, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법을 제공한다.The polymerization step is characterized in that the autoclave reactor (the highest temperature at the bottom of the reactor)-(the input gas temperature) is controlled at 130 to 170°C, and is carried out at a pressure of 1800 bar or more. Provides.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for preparing an ethylene vinyl acetate copolymer according to a specific embodiment of the present invention will be described in more detail.
발명의 일 구현예에 따르면, 저온 개시제 및 고온 개시제의 존재 하에서, 에틸렌 단량체 및 비닐아세테이트 단량체를 오토클레이브(Autoclave) 반응기에서 중합하는 단계를 포함하고, According to one embodiment of the invention, in the presence of a low temperature initiator and a high temperature initiator, comprising the step of polymerizing an ethylene monomer and a vinyl acetate monomer in an autoclave (Autoclave) reactor,
상기 중합하는 단계는 오토클레이브 반응기의 (반응기 하단 최고 온도) - (투입 가스 온도)를 130 내지 170℃로 제어하고, 1800 bar 이상의 압력에서 수행하는 것을 특징으로 하는, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법이 제공될 수 있다.The polymerization step is characterized in that the autoclave reactor (the highest temperature at the bottom of the reactor)-(the input gas temperature) is controlled at 130 to 170°C, and is carried out at a pressure of 1800 bar or more. Can be provided.
본 발명자들은 기존의 높은 비닐아세테이트 함량의 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 경우, 유연성과 탄성 등은 우수하지만, 기계적 물성과 가공성이 저하되는 문제가 야기되어, 이를 전선 등의 용도로 사용하기에 한계가 있음을 인식하고, 에틸렌 비닐아세테이트에 요구되는 비닐아세테이트의 높은 함량을 유지하면서도, 충분한 인장 강도를 갖는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 제조하기 위한 새로운 방법에 대한 연구를 진행하였다.In the case of the existing ethylene vinyl acetate copolymer having a high vinyl acetate content, the present inventors have excellent flexibility and elasticity, but a problem of deteriorating mechanical properties and workability is caused, so there is a limit to use it for purposes such as wires. Recognizing that, while maintaining a high content of vinyl acetate required for ethylene vinyl acetate, research was conducted on a new method for preparing an ethylene vinyl acetate copolymer having sufficient tensile strength.
그 결과, 저온 개시제와 고온 개시제를 혼합 사용하고, 오토클레이브 반응기 내에서의 중합 조건을 제어하면 높은 함량의 비닐아세테이트를 포함하면서도, 분자량 분포가 좁고, 인장 강도 또한 우수한 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 제조할 수 있음을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다. As a result, when a low-temperature initiator and a high-temperature initiator are mixed and the polymerization conditions in the autoclave are controlled, an ethylene vinyl acetate copolymer having a narrow molecular weight distribution and excellent tensile strength while containing a high content of vinyl acetate can be prepared. It was confirmed through an experiment and the invention was completed.
에틸렌 비닐아세테이트 공중합체는 오토클레이브(Autoclave) 또는 튜블라(Tubular) 반응기에서 제조할 수 있는데, 일반적으로 오토클레이브 반응기에서 제조된 에틸렌 비닐아세테이트는 분자량 분포가 넓고, 튜블라 반응기에서 제조된 에틸렌 비닐아세테이트는 분자량 분포가 좁은 특징이 있으며, 용도에 따라 반응기를 선택하여 제조하는 것이 일반적이다.Ethylene vinyl acetate copolymer can be prepared in an autoclave or tubular reactor.In general, ethylene vinyl acetate prepared in an autoclave reactor has a wide molecular weight distribution, and ethylene vinyl acetate prepared in a tubular reactor. Is characterized by a narrow molecular weight distribution, and it is common to select and manufacture a reactor according to the application.
그러나, 백 믹싱(back-mixing)이 일어나는 오토클레이브 반응기를 사용하는 경우, 균일하면서도 높은 반응 온도를 유지할 수 있기 때문에, turbulent plug flow에 의해 mixing이 일어나는 튜블라 반응기를 사용하는 경우에 비하여 보다 높은 비닐아세테이트의 함량을 갖는 에틸렌비닐아세테이트 공중합체를 생산 할 수 있는 장점이 있다. However, in the case of using an autoclave reactor in which back-mixing takes place, since it is possible to maintain a uniform and high reaction temperature, higher vinyl than in the case of using a tubular reactor in which mixing occurs by turbulent plug flow. There is an advantage of producing an ethylene vinyl acetate copolymer having an acetate content.
따라서, 상기 일 구현예의 제조 방법은 오토클레이브 반응기를 이용하되, 반응기 내에서의 적용 개시제, 온도, 압력 등의 중합 조건을 제어하는 방법으로, 오토클레이브 반응기를 사용함에도 분자량 분포가 좁고, 인장 강도 등의 기계적 물성이 우수한 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 제조할 수 있다.Therefore, the manufacturing method of the above embodiment uses an autoclave reactor, but is a method of controlling polymerization conditions such as an applied initiator, temperature, and pressure in the reactor, and the molecular weight distribution is narrow even when the autoclave reactor is used, and tensile strength, etc. It is possible to prepare an ethylene vinyl acetate copolymer having excellent mechanical properties.
보다 구체적으로, 상기 일 구현예의 제조 방법은 저온 개시제 및 고온 개시제의 존재 하에서, 에틸렌 단량체 및 비닐아세테이트 단량체를 오토클레이브 반응기에서 중합하는 단계를 포함한다. More specifically, the manufacturing method of the embodiment includes the step of polymerizing an ethylene monomer and a vinyl acetate monomer in an autoclave reactor in the presence of a low temperature initiator and a high temperature initiator.
이하의 명세서 기재에서, 저온 개시제란 상기 에틸렌 단량체 및 비닐아세테이트 단량체 간의 반응을 100 내지 160℃의 온도에서 개시 및/또는 촉진할 수 있는 개시제를 지칭하며, 고온 개시제란 상기 반응을 160℃ 내지 230℃의 온도에서 개시 및/또는 촉진할 수 있는 개시제를 지칭한다. In the following specification, the low-temperature initiator refers to an initiator capable of initiating and/or accelerating the reaction between the ethylene monomer and the vinyl acetate monomer at a temperature of 100 to 160°C, and the high-temperature initiator refers to the reaction at 160°C to 230°C. It refers to an initiator capable of initiating and/or accelerating at a temperature of.
일반적으로, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조에서 하나의 개시제만 사용하는 경우, 운전 온도가 너무 낮을 때에는 개시제가 반응을 못하고, 반응 온도가 너무 높을 때에는 공중합체를 중합시키기 전 개시제가 분해되어 개시제 효율이 떨어지거나 run away 반응이 일어날 수 있다. In general, when only one initiator is used in the manufacture of an ethylene vinyl acetate copolymer, the initiator cannot react when the operating temperature is too low, and when the reaction temperature is too high, the initiator is decomposed before polymerization of the copolymer, resulting in an initiator efficiency. Fall or run away reactions can occur.
따라서, 상기 일 구현예의 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법과 같이, 개시제로 저온 개시제 및 고온 개시제를 혼합하여 사용하는 경우, 운전할 수 있는 온도 범위(예를 들어, (반응기 하단 최고 온도) - (투입 가스 온도))를 넓혀 분자량 분포가 좁은 고분자량의 에틸렌 비닐아세테이트의 생산량을 증가시킬 수 있다. Therefore, when using a mixture of a low-temperature initiator and a high-temperature initiator as an initiator, as in the method for producing the ethylene vinyl acetate copolymer of the above embodiment, the operating temperature range (for example, (the highest temperature at the bottom of the reactor)-(injection By widening the gas temperature)), the production of ethylene vinyl acetate having a narrow molecular weight distribution can be increased.
그리고, 상기 저온 개시제와 고온 개시제는 약 5:95 내지 90:10의 중량비, 바람직하게는 약 20:80 내지 70:30의 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다. In addition, the low-temperature initiator and the high-temperature initiator may be mixed and used in a weight ratio of about 5:95 to 90:10, preferably about 20:80 to 70:30.
상기 저온 개시제는 일반적인 고압 라디칼 중합 반응 온도보다 낮은 온도에서 중합 반응을 개시할 수 있는 특징을 갖는 것으로, 예를 들어, DIPND(1,4-di(2-neodecanoylperoxyisopropyl)benzene), CUPND(Cumylperoxy neodecanoate), SBPC(Di(sec-butyl) peroxydicarbonate), NBPC(Di(n-butyl)peroxydicarbonate), EHP(Di(2-ethylhexyl) peroxydicarbonate), TAPND(Tert-amylperoxyneodecanoate) 및 TBPND(Tert-butyl peroxyneodecanoate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 사용할 수 있다. The low-temperature initiator has a characteristic capable of initiating a polymerization reaction at a temperature lower than a general high-pressure radical polymerization reaction temperature, for example, DIPND (1,4-di (2-neodecanoylperoxyisopropyl) benzene), CUPND (Cumylperoxy neodecanoate). , SBPC(Di(sec-butyl) peroxydicarbonate), NBPC(Di(n-butyl)peroxydicarbonate), EHP(Di(2-ethylhexyl) peroxydicarbonate), TAPND(Tert-amylperoxyneodecanoate) and TBPND(Tert-butyl peroxyneodecanoate) One or more compounds selected from the group may be used.
그리고, 상기 고온 개시제는 일반적인 고압 라디칼 중합 반응 온도보다 높은 온도에서 중합 반응을 개시할 수 있는 특징을 갖는 것으로, 예를 들어, TAPPI(Tert-amylperoxy pivalate), TBPPI(Tert-butylperoxy pivalate), INP(Di(3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide), TAPEH(Tert-amylperoxy 2-ethylhexanoate), TBPEH(Tert-butylperoxy 2-ethylhexanoate), TBPIB(Tert-butylperoxy-isobutyrate), TBPIN(Tert-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate) 및 TBPA(Tert-butylperoxyacetate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 사용할 수 있다.In addition, the high-temperature initiator has a characteristic capable of initiating a polymerization reaction at a temperature higher than a general high-pressure radical polymerization reaction temperature, for example, TAPPI (Tert-amylperoxy pivalate), TBPPI (Tert-butylperoxy pivalate), INP ( Di(3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide), TAPEH (Tert-amylperoxy 2-ethylhexanoate), TBPEH (Tert-butylperoxy 2-ethylhexanoate), TBPIB (Tert-butylperoxy-isobutyrate), TBPIN (Tert-butylperoxy-3, At least one compound selected from the group consisting of 5,5-trimethylhexanoate) and TBPA (Tert-butylperoxyacetate) may be used.
또한, 상기 저온 개시제 및 고온 개시제는20 내지 80 wt%, 바람직하게는 30 내지 70 wt%로 개시제 원액을 탄화수소 용매에 희석하여 사용할 수 있다. 이때, 탄화수소 용매로는 예를 들어, n-decane, n-octane, iso-dodecane, 및 iso-octene으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하거나, 탄화수소 혼합 상용 제품인 Isopar 계열의 용매를 사용할 수 있다. In addition, the low-temperature initiator and the high-temperature initiator may be used by diluting the initiator stock solution in a hydrocarbon solvent in an amount of 20 to 80 wt%, preferably 30 to 70 wt%. At this time, as the hydrocarbon solvent, for example, one or more selected from the group consisting of n-decane, n-octane, iso-dodecane, and iso-octene may be used, or an Isopar-based solvent, which is a commercial product of a mixture of hydrocarbons, may be used. .
그리고, 상기 중합하는 단계는 오토클레이브 반응기의 압력과, 투입 가스의 온도, 반응기 하단의 최고 온도, 반응기 상단의 최고 온도를 제어함으로써, 제조되는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 장쇄 분지, 단쇄 분지의 함량을 감소시킬 수 있고, 분자량 분포를 좁혀, 인장 강도를 상승시킬 수 있다. In addition, the polymerization step is performed by controlling the pressure of the autoclave reactor, the temperature of the input gas, the maximum temperature at the bottom of the reactor, and the maximum temperature at the top of the reactor. Can be reduced, the molecular weight distribution can be narrowed, and the tensile strength can be increased.
상기 오토클레이브 반응기의 투입 가스의 온도는 투입 가스가 반응기 각 단으로 분배되기 위해 나뉘는 부분과 반응기에 연결된 부분의 사이에서 측정된 온도의 평균을 의미한다. 그리고, 반응기 하단의 최고 온도, 반응기 상단의 최고 온도는 각각 반응기 가장 낮은 위치의 단과 반응기 가장 높은 위치의 단에 설치된 thermocouple에 의해 측정된 온도를 의미한다. The temperature of the input gas of the autoclave reactor refers to an average of the temperature measured between a portion divided for distribution of the input gas to each stage of the reactor and a portion connected to the reactor. In addition, the maximum temperature at the bottom of the reactor and the maximum temperature at the top of the reactor mean the temperatures measured by the thermocouple installed at the lowest position of the reactor and the highest end of the reactor, respectively.
특히, 오토클레이브 반응기의 (반응기 하단 최고 온도) - (투입 가스 온도)는 단량체가 고분자로 전환되는 비율인 전환율, 중합된 공중합체의 분자량 분포, 단쇄 분지 및 장쇄 분지의 함량과 관련이 있는 반응 조건으로, 상기 (반응기 하단 최고 온도) - (투입 가스 온도)를 약 130 내지 170℃, 바람직하게는 약 130 내지 165℃로 제어하여 보다 우수한 인장 강도 등의 기계적 물성을 갖는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 높은 전환율로 제조할 수 있다. In particular, the (highest temperature at the bottom of the reactor)-(input gas temperature) of the autoclave reactor is a reaction condition related to the conversion rate, which is the rate at which the monomer is converted to a polymer, the molecular weight distribution of the polymerized copolymer, and the content of short and long chain branches. By controlling the (highest temperature at the bottom of the reactor)-(input gas temperature) at about 130 to 170°C, preferably at about 130 to 165°C, an ethylene vinyl acetate copolymer having mechanical properties such as more excellent tensile strength is obtained. It can be prepared by conversion.
그리고, 상기 투입 가스의 온도는 약 10 내지 60℃, 바람직하게는 약 20 내지 50℃일 수 있다. 투입 가스의 온도가 10℃ 미만으로 낮은 경우, 단열 반응기인 오토클레이브의 중합열 제어가 어려워 lost reaction이 발생할 수 있고, 투입 가스의 온도가 60℃ 초과로 높은 경우, 중합 전환율이 낮아져서 생산 비용 측면에서 바람직하지 못하다.In addition, the temperature of the input gas may be about 10 to 60 ℃, preferably about 20 to 50 ℃. When the temperature of the input gas is lower than 10℃, it is difficult to control the polymerization heat of the autoclave, which is an adiabatic reactor, and a lost reaction may occur. When the temperature of the input gas is higher than 60℃, the polymerization conversion rate is lowered and thus the production cost is reduced. It is not desirable.
또, 상기 오토클레이브 반응기의 하단 최고 온도는 약 170 내지 230℃, 바람직하게는 약 180 내지 220 ℃일 수 있다. 반응기의 하단 최고 온도가 170℃ 미만으로 낮은 경우, 중합 전환율이 낮아져서 생산 비용 측면에서 바람직하지 못하고, 반응기의 하단 최고 온도가 230℃ 초과로 높은 경우, 비닐아세테이트 단량체의 열안정성 문제로 run away 반응이 발생할 수 있다. In addition, the maximum temperature at the bottom of the autoclave reactor may be about 170 to 230°C, preferably about 180 to 220°C. When the maximum temperature at the bottom of the reactor is lower than 170°C, the polymerization conversion rate is lowered, which is not preferable in terms of production cost, and when the maximum temperature at the bottom of the reactor is higher than 230°C, the run away reaction is caused by the problem of thermal stability of the vinyl acetate monomer. Can occur.
그리고, 상기 오토클레이브 반응기의 상단 최고 온도는 약 120 내지 180℃, 바람직하게는 약 130 내지 170 ℃일 수 있다. 반응기의 상단 최고 온도가 120℃ 미만으로 낮은 경우, 반응 온도의 제어가 어려워 lost reaction이 발생할 수 있고, 반응기의 상단 최고 온도가 180℃ 초과로 높은 경우, target 고분자 중합을 위한 개시제의 사용량이 증가하여 생산 비용 측면에서 바람직하지 못하다.In addition, the maximum temperature at the top of the autoclave reactor may be about 120 to 180°C, preferably about 130 to 170°C. When the maximum temperature at the top of the reactor is lower than 120℃, it is difficult to control the reaction temperature and a lost reaction may occur. When the maximum temperature at the top of the reactor is higher than 180℃, the amount of initiator for polymerization of the target polymer increases. It is not desirable in terms of production cost.
또한, 상기 중합하는 단계는 약 1800 bar 이상, 바람직하게는 약 1800 내지 2000 bar의 압력에서 수행할 수 있다. 반응기의 압력이 1800 bar 미만으로 낮은 경우, target 고분자 중합을 위한 개시제의 사용량이 증가하여 생산 비용 측면에서 바람직하지 못하고, 2000 bar 초과로 높은 경우, 중합 안정성 측면에서 제어가 어려워서 lost reaction 또는 run away reaction이 발생할 수 있다.In addition, the polymerization step may be carried out at a pressure of about 1800 bar or more, preferably about 1800 to 2000 bar. When the pressure in the reactor is low, less than 1800 bar, the amount of initiator for the polymerization of the target polymer increases, which is not preferable in terms of production cost, and when it is higher than 2000 bar, it is difficult to control in terms of polymerization stability, resulting in a lost reaction or a run away reaction. This can happen.
그리고, 상기 일 구현예의 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법에서, 비닐아세테이트 단량체는 에틸렌 단량체 및 비닐아세테이트 단량체의 합 100 중량부에 대하여 약 15 내지 30 중량부, 바람직하게는 약 26 내지 30 중량부로 포함할 수 있다. And, in the manufacturing method of the ethylene vinyl acetate copolymer of the embodiment, the vinyl acetate monomer is included in about 15 to 30 parts by weight, preferably about 26 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the sum of the ethylene monomer and the vinyl acetate monomer. can do.
상술한 바와 같이, 저온 개시제와 고온 개시제를 혼합 사용하고, 오토클레이브 반응기 내에서의 중합 조건을 제어하면 비닐아세테이트 단량체의 함량이 15 내지 30 중량부로 높음에도, 분자량 분포가 좁고, 인장 강도가 우수한 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 제조할 수 있다. As described above, if a low-temperature initiator and a high-temperature initiator are mixed and the polymerization conditions in the autoclave reactor are controlled, ethylene having a narrow molecular weight distribution and excellent tensile strength even though the content of the vinyl acetate monomer is high (15 to 30 parts by weight). It is possible to prepare a vinyl acetate copolymer.
본 발명의 오토클레이브 반응기를 이용한 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법에 따르면, 높은 함량의 비닐아세테이트를 포함하면서도, 분자량 분포가 좁고, 인장 강도 또한 우수한 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 제조할 수 있다. According to the method for producing an ethylene vinyl acetate copolymer using the autoclave reactor of the present invention, it is possible to prepare an ethylene vinyl acetate copolymer having a narrow molecular weight distribution and excellent tensile strength while containing a high content of vinyl acetate.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. The invention will be described in more detail in the following examples. However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.
실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples
하기 표 1과 같은 공정 조건으로 오토클레이브 반응기에서 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 제조하였고, 제조된 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 MWD와 MI를 하기 방법으로 측정하여 나타내었다. An ethylene vinyl acetate copolymer was prepared in an autoclave reactor under the process conditions shown in Table 1 below, and MWD and MI of the prepared ethylene vinyl acetate copolymer were measured and shown by the following method.
(1) MI(용융 지수): ASTM D1238에 따라 125℃에서 2.16 kg 하중으로 측정하였다.(1) MI (melting index): It was measured with a load of 2.16 kg at 125° C. according to ASTM D1238.
(2) 분자량 분포: 크기 배제 크로마토크래피(SEC)를 이용하여 측정하였다.(2) Molecular weight distribution: It was measured using size exclusion chromatography (SEC).
상기 표 1 에 나타난 바와 같이, 상기 실시예와 같이 오토클레이브 반응기에서, 저온 개시제 및 고온 개시제를 함께 사용하고, (반응기 하단 최고 온도) - (투입 가스 온도)를 130 내지 170℃로 제어하여 제조한 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체는 비닐아세테이트의 함량이 28%로 높음에도, 낮은 용융지수 값을 나타냄을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, in the autoclave reactor as in the above example, a low-temperature initiator and a high-temperature initiator were used together, and (the maximum temperature at the bottom of the reactor)-(input gas temperature) was controlled to 130 to 170°C. It can be seen that the ethylene vinyl acetate copolymer exhibits a low melt index value even though the vinyl acetate content is as high as 28%.
반면에, (반응기 하단 최고 온도) - (투입 가스 온도)를 130 내지 170℃로 제어 하지 못한 비교예의 경우, 실시예에 비하여 높은 용융지수를 갖는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체가 제조되었거나(비교예 1), 투입 가스의 온도가 너무 낮은 경우에는 Lost reaction이 발생하였다(비교예 2).On the other hand, in the case of the comparative example in which (the maximum temperature at the bottom of the reactor)-(input gas temperature) was not controlled at 130 to 170°C, an ethylene vinyl acetate copolymer having a higher melting index compared to the example was prepared (Comparative Example 1) , When the temperature of the input gas was too low, a Lost reaction occurred (Comparative Example 2).
Claims (8)
상기 중합하는 단계는 오토클레이브 반응기의 (반응기 하단 최고 온도) - (투입 가스 온도)를 130 내지 170℃로 제어하고, 1800 bar 이상의 압력에서 수행하는 것을 특징으로 하는, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법.
In the presence of a low temperature initiator and a high temperature initiator, comprising the step of polymerizing ethylene monomer and vinyl acetate monomer in an autoclave reactor,
The polymerization step is characterized in that the autoclave reactor (the highest temperature at the bottom of the reactor)-(the input gas temperature) is controlled at 130 to 170°C, and is carried out at a pressure of 1800 bar or higher. .
상기 저온 개시제와 고온 개시제는 5:95 내지 90:10의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법.
The method of claim 1,
The low-temperature initiator and the high-temperature initiator are mixed in a weight ratio of 5:95 to 90:10.
상기 저온 개시제는 DIPND(1,4-di(2-neodecanoylperoxyisopropyl)benzene), CUPND(Cumylperoxy neodecanoate), SBPC(Di(sec-butyl) peroxydicarbonate), NBPC(Di(n-butyl)peroxydicarbonate), EHP(Di(2-ethylhexyl) peroxydicarbonate), TAPND(Tert-amylperoxyneodecanoate) 및 TBPND(Tert-butyl peroxyneodecanoate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물인, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법.
The method of claim 1,
The low-temperature initiators are DIPND (1,4-di (2-neodecanoylperoxyisopropyl)benzene), CUPND (Cumylperoxy neodecanoate), SBPC (Di (sec-butyl) peroxydicarbonate), NBPC (Di (n-butyl) peroxydicarbonate), EHP (Di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate), TAPND (Tert-amylperoxyneodecanoate) and TBPND (Tert-butyl peroxyneodecanoate) at least one compound selected from the group consisting of, ethylene vinyl acetate copolymer production method.
상기 고온 개시제는 TAPPI(Tert-amylperoxy pivalate), TBPPI(Tert-butylperoxy pivalate), INP(Di(3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide), TAPEH(Tert-amylperoxy 2-ethylhexanoate), TBPEH(Tert-butylperoxy 2-ethylhexanoate), TBPIB(Tert-butylperoxy-isobutyrate), TBPIN(Tert-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate) 및 TBPA(Tert-butylperoxyacetate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물인, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법.
The method of claim 1,
The high-temperature initiators are TAPPI (Tert-amylperoxy pivalate), TBPPI (Tert-butylperoxy pivalate), INP (Di(3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide), TAPEH (Tert-amylperoxy 2-ethylhexanoate), TBPEH (Tert-butylperoxy pivalate). Ethylene vinyl acetate, which is one or more compounds selected from the group consisting of 2-ethylhexanoate), TBPIB (Tert-butylperoxy-isobutyrate), TBPIN (Tert-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate) and TBPA (Tert-butylperoxyacetate). Method of making coalescence.
상기 투입 가스의 온도는 10 내지 60℃인 것을 특징으로 하는, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법.
The method of claim 1,
A method for producing an ethylene vinyl acetate copolymer, characterized in that the temperature of the input gas is 10 to 60°C.
상기 오토클레이브 반응기의 하단 최고 온도는 170 내지 230℃인 것을 특징으로 하는, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법.
The method of claim 1,
The method for producing an ethylene vinyl acetate copolymer, characterized in that the maximum temperature at the bottom of the autoclave reactor is 170 to 230°C.
상기 오토클레이브 반응기의 상단 최고 온도는 120 내지 180℃인 것을 특징으로 하는, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법.
The method of claim 1,
The method for producing an ethylene vinyl acetate copolymer, characterized in that the maximum temperature at the top of the autoclave reactor is 120 to 180°C.
비닐아세테이트 단량체는 에틸렌 단량체 및 비닐아세테이트 단량체의 합 100 중량부에 대하여 15 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 제조 방법.
The method of claim 1,
The vinyl acetate monomer is characterized in that 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the ethylene monomer and the vinyl acetate monomer, the method for producing an ethylene vinyl acetate copolymer.
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