JP5074202B2 - 高結晶性高級α−オレフィン系重合体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
また、メタロセン触媒と呼ばれる均一系触媒により高級α−オレフィン重合体が得られることが記載されている(例えば、非特許文献4、非特許文献5、非特許文献6及び非特許文献7参照)。しかしながら、不均一系触媒により得られた重合体と同様に、分子量が十分高いと言えなかったり、規則性が高いために融点が高く、また、融点が2つあるなど、不均一であることが示されている。
融点が複数あることは結晶の大きさなどが不均一であることを示しており、べとつきの原因となることもある。
また、上記高級α−オレフィン重合体を改質剤として用いて他の素材と混合した場合、ブレンドが均一に行われず、所望の改良物性が得られないことがある。
さらに、高級α−オレフィン重合体を蓄熱剤などの用途に供する場合、特定温度において急激に融解や結晶化が起こることで急激な発熱や吸熱が生じることが、蓄熱剤としての効率向上の観点から望まれているが、上記高級α−オレフィン重合体は、不均一であるため、上記特定温度における現象が起こりにくい。
ワックスに求められている物性としては、融点が50〜80℃であって、シャープな溶融・固化挙動を示し、トナーを構成する他の成分との相性が適切であることなどがある。カルバナワックスなど天然素材由来のワックスは、多種の成分が混在するため、融解・凝固挙動がシャープではなく、品質も安定しないという問題がある。また、重合法トナーの分野では、ワックスに対する溶解性も求められている。ここで、シャープな融解・凝固挙動とは、極大ピーク温度から低温側7℃及び高温側3℃の合計10℃の範囲に総ピーク面積の80%以上を含むような挙動をいう。
1. 炭素数22〜40の高級α−オレフィンを80モル%以上含有するモノマーを重合して得られ、以下の(1)及び(2)を満足することを特徴とする高結晶性高級α−オレフィン系重合体。
(1)示差走査型熱量計(DSC)を用い、試料を窒素雰囲気190℃で5分保持した後、−10℃まで、5℃/分で降温させ、−10℃で5分保持した後、190℃まで10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブから観測される融点(Tm)が55〜100℃である。
(2)ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)法により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000〜5,000,000であり、分子量分布(Mw/Mn)が5.0以下である。
2. さらに、以下の(3)及び(4)を満足する上記1に記載の高結晶性高級α−オレフィン系重合体。
(3)炭素数22〜40の高級α−オレフィン連鎖部に由来する立体規則性指標値M2が50モル%以上である。
(4)広角X線散乱強度分布における、15deg<2θ<30degに観測される側鎖結晶化に由来する、単一のピークX1が観測される。
3. (A)二架橋型の遷移金属化合物並びに(B)(B−1)該(A)成分の遷移金属化合物又はその派生物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合物及び(B−2)アルミノキサンから選ばれる少なくとも一種の成分を含有する重合用触媒の存在下、炭素数22〜40の高級α−オレフィンを80モル%以上含有するモノマーを、均一な液体状態にて重合させることを特徴とする上記1に記載の高結晶性高級α−オレフィン系重合体の製造方法。
5. 炭素数22〜40の高級α−オレフィンを80モル%以上含有するモノマーが、炭素数18以上の高級α−オレフィンの混合体を炭化水素系溶媒に50℃以下の温度で溶解させた後、均一上澄み溶液を抽出することにより得られたモノマーである請求項3又は4に記載の高結晶性高級α−オレフィン系重合体の製造方法。
6. 炭素数22〜40の高級α−オレフィンを80モル%以上含有するモノマーを、均一な液体状態にて重合させることにより得られたポリマー含有溶液から、重合温度以下の温度でポリマーを結晶化析出させ、濾別し、洗浄する上記3〜5のいずれかに記載の高結晶性高級α−オレフィン系重合体の製造方法。
7. 上記6に記載の製造方法により得られた高結晶性高級α−オレフィン系重合体。
8. トナー用離型剤、インキ成分、樹脂の改質剤、粘着剤成分、接着剤成分、潤滑油成分、有機無機複合材料、蓄熱材、燃料油の改質剤、アスファルトの改質剤又は高性能ワックス用である上記1、2又は7に記載の高結晶性高級α−オレフィン系重合体。
炭素数22未満の高級α−オレフィンの含有量が80モル%以上であると、得られる高級α−オレフィン系重合体の融点が低すぎるものとなるため、耐熱性が低下し、また、炭素数が40を超える高級α−オレフィンの含有量が80モル%以上であると、ワックス成分の含有量が多くなるため、重合活性が低下し、また、高級α−オレフィン系重合体の融点範囲が広くなってしまう。
上記炭化水素系溶媒としては、例えばベンゼン,トルエン,キシレン,エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶媒、シクロペンタン,シクロヘキサン,メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素系溶媒、ペンタン,ヘキサン,ヘプタン,オクタンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、クロロホルム,ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒などを用いることができる。これらの溶媒は一種を単独で用いてもよく、二種以上のものを組み合わせてもよい。
(1)示差走査型熱量計(DSC)を用い、試料を窒素雰囲気190℃で5分保持した後、−10℃まで、5℃/分で降温させ、−10℃で5分保持した後、190℃まで10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブから観測される融点(Tm)が55〜100℃である。
(2)ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)法により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000〜5,000,000であり、分子量分布(Mw/Mn)が5.0以下である。
(3)炭素数22〜40の高級α−オレフィン連鎖部に由来する立体規則性指標値M2が50モル%以上
(4)広角X線散乱強度分布における、15deg<2θ<30degに観測される側鎖結晶化に由来する、単一のピークX1が観測される。
また、以下で定義される半値幅(Wm)が10℃以下であることが好ましく、より好ましくは7℃以下、さらに好ましくは2〜5℃である。半値幅(Wm)は、上記(1)における融点(Tm)測定において、融点の融解吸熱ピーク全体のベースラインからピークトップまでの高さの中点におけるピーク幅を言う。この半値幅(Wm)が10℃以下であると、高結晶性高級α−オレフィン系重合体に均一な結晶が形成され、かつこの重合体が均一となる。また、半値幅が10℃以下であると、融解挙動がシャープとなり、例えば、温度感応性の粘着剤の主材料として用いた場合、粘着−非粘着のスイッチ温度域が狭く、温度による粘着力の急激な変化を実現することができる。すなわち、温度感応性が良好となる。
融点(Tm)の測定において得られる融解ピークの面積から計算される、高結晶性高級α−オレフィン系重合体の融解熱(ΔH)は、通常30J/g以上、好ましくは50J/g以上、より好ましくは60J/g以上、さらに好ましくは75J/g以上である。ΔHが30J/g以上であると、高い結晶性を有することとなるため、高硬度となり、融解特性が良好となる。
また、本発明の高級α−オレフィン系重合体は、GPC法により測定した分子量分布(Mw/Mn)が5.0以下であることを要し、より好ましくは1.5〜3.5、さらに好ましくは1.5〜3.0である。分子量分布(Mw/Mn)が5.0以下であると、組成分布が広くなりすぎず適度のものとなるため、べたつきなどによる表面特性の悪化や強度低下が抑制される。
なお、上記重量平均分子量(Mw)は、GPC法により下記の装置及び条件で測定したポリスチレン換算の値であり、分子量分布(Mw/Mn)は、この重量平均分子量(Mw)と同様にして測定した数平均分子量(Mn)から算出した値である。
検出器 :液体クロマトグラム用RI検出器 WATERS 150C
カラム :TOSO GMHHR−H(S)HT
測定条件
溶媒 :1,2,4−トリクロロベンゼン
測定温度 :145℃
流速 :1.0ml/分
試料濃度 :2.2mg/ml
注入量 :160μl
検量線 :Universal Calibration
解析プログラム:HT−GPC(Ver.1.0)
なお、13C−NMRの測定は、下記の装置及び条件にて行った。
方法:プロトン完全デカップリング法
濃度:220mg/ml
溶媒:1,2,4‐トリクロロベンゼンと重ベンゼンの90:10(容量比)混合溶媒
測定温度:130℃
パルス幅:45°
パルス繰り返し時間:4秒
積算回数:1000回
M2=[(36.2〜35.3ppmの積分強度)/(36.2〜34.5ppmの積分強度)]×100
すなわち、理学電機工業株式会社製の対陰極型ロータフレックスRU−200を用い、30kV、100mA出力のCuKα線(波長=0.154nm)の単色光を、径1.5mmのピンホールによって平行とし、位置敏感型比例計数管を用い、露光時間1分で広角X線散乱(WAXS)強度分布を測定することにより、単一のピークX1を測定した。
すなわち、(A)二架橋型の遷移金属化合物並びに(B)(B−1)この(A)成分の遷移金属化合物又はその派生物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合物及び(B−2)アルミノキサンから選ばれる少なくとも一種類の成分を含有する重合用触媒の存在下、あるいは(A)二架橋型の遷移金属化合物、(B)(B−1)該(A)成分の遷移金属化合物又はその派生物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合物及び(B−2)アルミノキサンから選ばれる少なくとも一種類の成分並びに(C)有機アルミニウム化合物を含有する重合用触媒に、炭素数3〜18のα−オレフィンを予め接触させてなる予備重合触媒の存在下、炭素数22〜40の高級α−オレフィンを80モル%以上含有するモノマーを重合させる方法である。本発明においては、このモノマーの重合は、均一な液体状態において行う。
上記重合用触媒において、(A)成分の二架橋型の遷移金属化合物としては、二重架橋型ビスシクロペンタジエニル誘導体を配位子とする遷移金属化合物であって、配位子間の架橋基に珪素を含むものが好ましく、例えば(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライドなどの二置換インデニル錯体、(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)(3−トリメチルシリルメチルインデニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライドなどの一置換インデニル錯体などが挙げられる。
(B−1)成分としては、ジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレートなどが挙げられる。(B−2)成分としては、メチルアルミノキサン等の鎖状アルミノキサン、環状アルミノキサンが挙げられる。また、上記(A)成分及び(B)成分に加えて(C)成分として、トリメチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物を用いることができる。
予備重合触媒は、上記(A)〜(C)成分を含有する重合用触媒と、炭素数3〜18のα−オレフィンとを溶媒中で混合し、通常−20〜200℃、好ましくは−10〜130℃、より好ましくは0〜80℃において攪拌することにより調製することができる。予備重合においては、溶媒として、脂肪族炭化水素,芳香族炭化水素,モノマーなどを用いることができる。これらの中で特に好ましいのは芳香族炭化水素である。また、予備重合は無溶媒で行ってもよい。
予備重合においては、予備重合生成物の極限粘度[η](135℃デカリン中で測定)が0.1dl/g以上、触媒中の遷移金属成分1mmol当たりに対する予備重合触媒の量が1〜10000g、特に10〜1000gとなるように条件を調整することが望ましい。
本発明の高結晶性高級α−オレフィン系重合体の製造方法において、水素を添加すると重合活性が向上するので好ましい。水素を用いる場合は、通常、常圧〜5MPa(gauge)、程度好ましくは常圧〜3MPa(gauge)、より好ましくは常圧〜2MPa(gauge)である。
また、重合体の分子量の調節方法としては、各触媒成分の種類、使用量、重合温度の選択、さらには水素存在下での重合などがある。窒素などの不活性ガスを存在させてもよい。
本発明の高結晶性高級α−オレフィン系重合体は、トナー用離型剤及びインキ成分として特に有用である。トナー用離型剤として使用する場合、メイン樹脂及びサブ樹脂としてのアクリル樹脂やポリエステル樹脂、顔料、電荷制御剤及び添加剤に、本発明の高結晶性高級α−オレフィン系重合体を混合する。
トナー用離型剤及びインキ成分以外にも、樹脂の改質剤、粘着剤成分、接着剤成分、潤滑油成分、有機無機複合材料、蓄熱材、軽油などの燃料油の改質剤、アスファルトの改質剤、高性能ワックス、化粧品(口紅、ポマード、クリーム、眉墨、アイシャドウ、チック、パック、シャンプー、リンス)、医療用(軟膏、座薬、乳剤、外科用包帯材、湿布材)、文房具用(クレヨン、クレパス、鉛筆、カーボン紙)、艶出し用(木材、家具、皮革、自動車、紙、菓子、繊維)、蝋燭用、皮クリーム、繊維油剤、製菓材料、模型材料、彫刻材料、皮革仕上げ材、絶縁材料蝋紙、楽器、接木用蝋材印刷用、鋳型用品の製造果物のワックスコーティング、各種グリース、スキーワックス、蝋けつ染、ポリシュ、カーワックス、金属加工油、ゴム老化防止剤、タイヤ、接着剤、加工紙、蓄熱剤、農薬、肥料、研磨剤用(金属、ステンレス)、油滑剤、グリース、離型剤、塗料)、歯科用デンタルワックス及び固定用途(レンズ、包埋)等の成分として有用である。
製造例1(触媒成分の調製)
以下のようにして、(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライドを製造した。
窒素気流下、内容積200mlのシュレンク瓶に(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(インデン)2.5g(7.2mmol)とエーテル100mlを加えた。−78℃に冷却し、n−ブチルリチウム(n−BuLi)のヘキサン溶液(1.6mol/L)を9.0ml(14.8mmol)加えた後、室温で12時間攪拌した。溶媒を留去し、得られた固体をヘキサン20mlで洗浄し減圧乾燥することによりリチウム塩を白色固体として定量的に得た。
シュレンク瓶中、(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(インデン)のリチウム塩(6.97mmol)をTHF(テトラヒドロフラン)50mlに溶解し、室温でヨードメチルトリメチルシラン2.1ml(14.2mmol)をゆっくりと滴下し12時間攪拌した。溶媒を留去し、エーテル50ml加えて飽和塩化アンモニウム溶液で洗浄した。
分液後、有機相を乾燥し、溶媒を除去することにより(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデン)3.04g(5.9mmol)を得た(収率84%)。
次に、窒素気流下においてシュレンク瓶に、上記で得られた(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデン)3.04g(5.9mmol)とエーテル50mlを加えた。−78℃に冷却し、n−ブチルリチウム(n−BuLi)のヘキサン溶液(1.6モル/L)を7.4ml(11.8mmol)を加えた後、室温で12時間攪拌した。
溶媒を留去し、得られた固体をヘキサン40mlで洗浄することによりリチウム塩をエーテル付加体として3.06gを得た。
このものの1H−NMRを求めたところ、次の結果が得られた。
1H-NMR(90MHz,THF-d8):δ0.04(s,-SiMe3,18H),0.48(s,-Me2Si-,12H),1.10(t,-CH3,6H),2.59(s,-CH2-,4H),3.38(q,-CH2-,4H),6.2-7.7(m,Ar-H,8H)
反応溶液の溶媒を留去後、得られた残渣をジクロロメタンにより再結晶化することにより(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライドの黄色微結晶0.9g(1.33mmol)を得た(収率26%)。
このものの1H−NMRを求めたところ、次の結果が得られた。
1H-NMR(90MHz,CDCl3):δ0.0(s,―SiMe3-,18H),1.02,1.12(s,-Me2Si-,12H),2.51(dd,-CH2-,4H),7.1-7.6(m,Ar-H,8H)
以下のようにして、(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)−(3−トリメチルシリルメチルインデニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライドを製造した。
窒素気流下、内容積200mlのシュレンク瓶に、(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビスインデン3.5g(10.2mmol)とエーテル50mlとを加えた。−78℃に冷却し、n−ブチルリチウム(n−BuLi)のヘキサン溶液(1.60mmol/L)12.8mlを滴下した後、室温で8時間攪拌した。溶媒を留去し、得られた固体を減圧乾燥することにより白色固体5.0gを得た。
この固体をテトラヒドロフラン(THF)50mlに溶解させ、ここへヨードメチルトリメチルシラン1.4mlを室温で滴下した。次に、水10mlで加水分解し、有機相をエーテル50mlで抽出した後、有機相を乾燥し、溶媒を留去した。ここへエーテル50mlを加え、−78℃でn−BuLiのヘキサン溶液(1.60mmol/L)12.4mlを滴下し、室温で3時間攪拌した後、エーテルを留去した。
得られた固体をヘキサン30mlで洗浄した後、減圧乾燥した。この白色固体5.11gをトルエン50mlに懸濁させ、別のシュレンク中でトルエン10mlに懸濁した四塩化ジルコニウム2.0g(8.60mmol)を添加した。室温で12時間攪拌後溶媒を留去し、残渣をヘキサン50mlで洗浄した後、ジクロロメタン30mlで再結晶化することにより黄色微結晶1.2gを得た(収率25%)。
このものの1H−NMRを求めたところ、次の結果が得られた。
1H-NMR(90MHz,CDCl3):δ-0.09(s,―SiMe3-,9H);0.89,0.86,1.03,1.06(s,-Me2Si-,12H);2.20,2.65(d,-CH2-,2H);6.99(s,CH,1H);7.0-7.8(m,Ar-H,8H)
製造例1で得られた触媒成分20μmol、ジメチルアニリニウムボレート40μmol、トリイソブチルアルミニウム0.2mmol、リニアレン18(商品名、出光興産株式会社製、1−オクタデセン)0.78gをトルエン6.0ml中で混合し、12時間室温で攪拌することにより予備重合触媒を得た。
リニアレン26+(商品名、出光興産株式会社製、主として炭素数26以上のα−オレフィンの混合体)を減圧下(0.093〜0.20kPa)で蒸留し、留出温度190〜250℃の留分であるモノマー1を得た。この留分の組成比は、C(炭素数、以下同様)24:30.3質量%(32.8モル%)、C26:42.6質量%(42.6モル%)、C28:18.9質量%(17.5モル%)、C30以上:8.2質量%(7.1モル%)であった。したがって、炭素数22以上のα−オレフィン含有量は100.0質量%(100.0モル%)であった。加熱乾燥した内容積500mlのシュレンク瓶に、窒素雰囲気下で、モノマー1 50g及びトルエン200mlを入れ、乾燥窒素及び活性アルミナにて脱水処理した後、室温(25℃)にて、均一な上澄み溶液を抽出し、モノマー1のトルエン溶液(濃度23質量%)を得た。
リニアレン26+(商品名、出光興産株式会社製、主として炭素数26以上のα−オレフィンの混合体)を減圧下(0.80〜2.67kPa)で蒸留し、留出温度240〜300℃の留分であるモノマー2を得た。この留分の組成比は、C24:35.9質量%(38.7モル%)、C26:36.4質量%(36.3モル%)、C28:17.8質量%(16.5モル%)、C30以上:9.8質量%(8.4モル%)であった。したがって、炭素数22以上のα−オレフィン含有量は99.9質量%(99.9モル%)であった。加熱乾燥した内容積500mlのシュレンク瓶に、窒素雰囲気下で、モノマー2 86g及びトルエン100mlを入れ、乾燥窒素及び活性アルミナにて脱水処理した後、室温(25℃)にて、均一な上澄み溶液を抽出し、モノマー2のトルエン溶液(濃度50質量%)を得た。
リニアレン26+(商品名、出光興産株式会社製、主として炭素数26以上のα−オレフィンの混合体)から、窒素雰囲気下、25℃にてヘプタンに溶解する成分を抽出した後、抽出成分のヘプタンを減圧留去し、モノマー3を得た。このモノマー3の組成比は、C24:25.7質量%(28.7モル%)、C26:27.6質量%(28.5モル%)、C28:20.0質量%(19.1モル%)、C30〜C36:23.7質量%(21.2モル%)、C38以上:3.0質量%(2.5モル%)であった。したがって、炭素数22以上のα−オレフィン含有量は100.0質量%(100.0モル%)であった。窒素雰囲気下、再度トルエンを加えてトルエン溶液とした後、乾燥窒素及び活性アルミナにて脱水処理し、室温(25℃)にて、均一な上澄み溶液を抽出し、モノマー3のトルエン溶液(濃度43質量%)を得た。
リニアレン2024(商品名、出光興産株式会社製、炭素数18〜26のα−オレフィンの混合体)から、減圧下(0.27〜2.00kPa)で蒸留し、留出温度180〜220℃の留分であるモノマー4を得た。この留分の組成比は、C20:0.5質量%(0.6モル%)、C22:66.0質量%(67.8モル%)、C24:32.5質量%(30.7モル%)、C26:1.0質量%(0.9モル%)であった。したがって、炭素数22以上のα−オレフィン含有量は99.5質量%(99.4モル%)であった。加熱乾燥した内容積500mlのシュレンク瓶に、窒素雰囲気下で、モノマー4 350ml及びヘプタン150mlを入れ、乾燥窒素及び活性アルミナにて脱水処理した後、室温(25℃)にて、均一な上澄み溶液を抽出し、モノマー4のトルエン溶液(濃度70質量%)を得た。
リニアレン26+(商品名、出光興産株式会社製、主として炭素数26以上のα−オレフィンの混合体))を減圧下(0.0067〜0.13kPa)で蒸留し、留出温度200〜300℃の留分であるモノマー5を得た。この留分の組成比は、C24:1.2質量%(1.3モル%)、C26:56.8質量%(58.7モル%)、C28:39.4質量%(37.7モル%)、C30:2.6質量%(2.3モル%)であった。したがって、炭素数22以上のα−オレフィン含有量は100.0質量%(100.0モル%)であった。加熱乾燥した内容積500mlのシュレンク瓶に、窒素雰囲気下で、モノマー5 86g及びトルエン100mlを入れ、乾燥窒素及び活性アルミナにて脱水処理した後、室温(25℃)にて、均一な上澄み溶液を抽出し、モノマー5のトルエン溶液(濃度50質量%)を得た。
上記モノマー1〜5、原料であるリニアレン26+及びリニアレン2024の組成比を、まとめて第1表に示す。第1表において、組成比及び成分量の単位はモル%である。
製造例7で得られたモノマー4を、減圧下(0.10〜2.00kPa)、温度200〜280℃で蒸留し、モノマー6及び7を得た。モノマー6の留分の組成比は、C20:0.4質量%(0.4モル%)、C22:99.3質量%(99.3モル%)、C24:0.3質量%(0.3モル%)であった。また、モノマー7の留分の組成比は、C22:0.5質量%(0.5モル%)、C24:99.5質量%(99.5モル%)であった。したがって、モノマー6及び7共に炭素数22以上のα−オレフィン含有量は99.5質量%(99.5モル%)以上であった。加熱乾燥した内容積500mlのシュレンク瓶に、窒素雰囲気下で、モノマー6を500ml入れ、乾燥窒素及び活性アルミナにて脱水処理した後、室温(25℃)にて、均一な上澄み溶液を抽出し、モノマー6の精製品(濃度100質量%)を得た。モノマー7についても同様の方法で処理した。
加熱乾燥した内容積200mlのシュレンク瓶に、製造例4で得られたモノマー1のトルエン溶液(濃度23質量%)50mlを入れ、重合温度25℃において均一溶液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム0.5mmol、製造例1で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート8μmolを加え、室温下で180分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を室温(25℃)で分離し、トルエン及びアセトンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体40gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、下記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
示差走査型熱量計(株式会社パーキンエルマー製、DSC7)を用い、上述した方法により測定した。
(2)重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)
上述したように、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)法により、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)測定し、分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
(3)立体規則性指標値M2
上述したように、T.Asakura,M.Demura,Y.Nishiyamaにより報告された「Macromolecules,24,2334(1991)」で提案された方法に準拠して求めた。
(4)単一のピークX1
理学電機工業株式会社製の対陰極型ロータフレックスRU−200を用い、上述した方法により測定した。
加熱乾燥した内容積200mlのシュレンク瓶に、製造例5で得られたモノマー2のトルエン溶液(濃度50質量%)50mlを入れ、重合温度25℃において均一溶液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム0.5mmol、製造例1で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート8μmolを加え、30℃で180分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を室温(25℃)で分離し、トルエン及びアセトンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体36.6gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
加熱乾燥した内容積200mlのシュレンク瓶に、製造例6で得られたモノマー3のトルエン溶液(濃度43質量%)50mlを入れ、重合温度25℃において均一溶液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム2mmol、製造例1で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート4μmolを加え、室温下で180分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を分離し、ヘプタンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体2.1gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
加熱乾燥した内容積1Lのオートクレーブに、製造例5で得られたモノマー2のトルエン溶液(濃度50質量%)400mlを入れ、重合温度25℃において均一溶液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム2mmol及び製造例3で調製した予備重合触媒4μmolを加え、60℃で水素を0.05MPa張り込み、300分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を分離し、ヘプタンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体83.2gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
加熱乾燥した内容積200mlのシュレンク瓶に、製造例7で得られたモノマー4のトルエン溶液(濃度70質量%)100mlを入れ、重合温度25℃において均一溶液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム2mmol、製造例1で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライドを2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート4μmolを加え、室温下で420分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を分離し、ヘプタンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体44.8gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
加熱乾燥した内容積1Lのオートクレーブに、製造例7で得られたモノマー4のトルエン溶液(濃度70質量%)400mlを入れ、重合温度25℃において均一溶液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム0.5mmol、製造例2で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)(3−トリメチルシリルメチルインデニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート8μmolを加え、60℃で水素を0.03MPa張り込み、180分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を室温(25℃)で分離し、トルエン及びアセトンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体156.8gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
加熱乾燥した内容積1Lのオートクレーブに、製造例7で得られたモノマー4のトルエン溶液(70質量%)を300ml、リニアレン18(商品名、出光興産株式会社製、1−オクタデセン)49mlを入れ、重合温度25℃において均一溶液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム0.5mmol、製造例2で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)(3−トリメチルシリルメチルインデニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライド2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート8μmolを加え、60℃で水素を0.03MPa張り込み、180分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を室温(25℃)で分離し、トルエン及びアセトンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体156.8gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
加熱乾燥した内容積1Lのオートクレーブに、製造例8で得られたモノマー5のトルエン溶液(濃度50質量%)200mlを入れ、重合温度25℃において均一溶液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム0.5mmol、製造例1で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート8μmolを加え、85℃で水素を0.15MPa張り込み、60分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を室温(25℃)で分離し、トルエン及びアセトンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体58.8gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
加熱乾燥した内容積1Lのオートクレーブを60℃に加温し、製造例7で得られたモノマー4を400ml入れ、重合温度85℃において均一液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム0.5mmol、製造例1で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート8μmolを加え、85℃で水素を0.15MPa張り込み、120分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を分離し、トルエン及びアセトンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体122.7gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
加熱乾燥した内容積1Lのオートクレーブに、製造例9で得られたモノマー6を200ml入れ、重合温度90℃において均一液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム0.5mmol、製造例1で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート4μmolを加え、90℃で120分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を分離し、ヘプタン及びメチルエチルケトンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体118.2gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
加熱乾燥した内容積1Lのオートクレーブに、製造例9で得られたモノマー7を200ml入れ、重合温度90℃において均一液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム0.5mmol、製造例1で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライド2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート4μmolを加え、90℃で120分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を分離し、ヘプタン及びメチルエチルケトンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体98.5gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
加熱乾燥した内容積1Lのオートクレーブに、製造例7で得られたモノマー4のトルエン溶液(70質量%)200ml、リニアレン18(商品名、出光興産株式会社製、1−オクタデセン)60mlを入れ、重合温度25℃において均一溶液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム0.5mmol、製造例2で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)(3−トリメチルシリルメチルインデニル)(インデニル)ジルコニウムジクロライドを2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート8μmolを加え、60℃で水素を0.03MPa張り込み、180分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を室温(25℃)で分離し、トルエン及びアセトンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、高結晶性高級α−オレフィン共重合体156.8gを得た。
得られた高結晶性高級α−オレフィン共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。
(1)モノマー処理
リニアレン26+(商品名、出光興産株式会社製、主として炭素数26以上のα−オレフィンの混合体)のトルエン溶液を調製し、これを、乾燥窒素及び活性アルミナにて脱水処理し、不均一なモノマートルエン溶液(濃度25質量%)を得た。
(2)重合
加熱乾燥した内容積200mlのシュレンク瓶に、上記モノマーのトルエン溶液50mlを入れ、重合温度50℃において不均一溶液であることを確認した。これに、トリイソブチルアルミニウム2mmol、製造例1で調製した(1,2’−ジメチルシリレン)(2,1’−ジメチルシリレン)ビス(3−トリメチルシリルメチルインデニル)ジルコニウムジクロライドを2μmol及びジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート4μmolを加え60分間重合した。重合反応終了後、沈殿した反応物を分離し、ヘプタンにて洗浄した後、加熱・減圧下で、乾燥処理することにより、共重合体10.3gを得た。
得られた共重合体について、上記の方法により物性を測定した。結果を第2表に示す。また、得られた残査成分を分析した結果、DSCの融解ピークはブロードでモノマーに由来する30.9℃と50.6℃に融点が観測されたのみで、これはモノマー由来のピークと同じであり、融点55℃以上の高結晶性高級α−オレフィン共重合体に由来する融点は観測されなかった。
Claims (8)
- 炭素数22〜40の高級α−オレフィンを80モル%以上含有するモノマーを重合して得られ、以下の(1)及び(2)を満足することを特徴とする高結晶性高級α−オレフィン系重合体。
(1)示差走査型熱量計(DSC)を用い、試料を窒素雰囲気190℃で5分保持した後、−10℃まで、5℃/分で降温させ、−10℃で5分保持した後、190℃まで10℃/分で昇温させることにより得られた融解吸熱カーブから観測される融点(Tm)が55〜100℃である。
(2)ゲルパーミエイションクロマトグラフィ(GPC)法により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000〜5,000,000であり、分子量分布(Mw/Mn)が5.0以下である。 - さらに、以下の(3)及び(4)を満足する請求項1に記載の高結晶性高級α−オレフィン系重合体。
(3)炭素数22〜40の高級α−オレフィン連鎖部に由来する立体規則性指標値M2が50モル%以上である。
(4)広角X線散乱強度分布における、15deg<2θ<30degに観測される側鎖結晶化に由来する、単一のピークX1が観測される。 - (A)二架橋型の遷移金属化合物並びに(B)(B−1)該(A)成分の遷移金属化合物又はその派生物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合物及び(B−2)アルミノキサンから選ばれる少なくとも一種の成分を含有する重合用触媒の存在下、炭素数22〜40の高級α−オレフィンを80モル%以上含有するモノマーを、均一な液体状態にて重合させることを特徴とする請求項1に記載の高結晶性高級α−オレフィン系重合体の製造方法。
- (A)二架橋型の遷移金属化合物、(B)(B−1)該(A)成分の遷移金属化合物又はその派生物と反応してイオン性の錯体を形成しうる化合物及び(B−2)アルミノキサンから選ばれる少なくとも一種類の成分並びに(C)有機アルミニウム化合物を含有する重合用触媒に、炭素数3〜18のα−オレフィンを予め接触させてなる予備重合触媒の存在下、炭素数22〜40の高級α−オレフィンを80モル%以上含有するモノマーを、均一な液体状態にて重合させることを特徴とする請求項1に記載の高結晶性高級α−オレフィン系重合体の製造方法。
- 炭素数22〜40の高級α−オレフィンを80モル%以上含有するモノマーが、炭素数18以上の高級α−オレフィンの混合体を炭化水素系溶媒に50℃以下の温度で溶解させた後、均一上澄み溶液を抽出することにより得られたモノマーである請求項3又は4に記載の高結晶性高級α−オレフィン系重合体の製造方法。
- 炭素数22〜40の高級α−オレフィンを80モル%以上含有するモノマーを、均一な液体状態にて重合させることにより得られたポリマー含有溶液から、重合温度以下の温度でポリマーを結晶化析出させ、濾別し、洗浄する請求項3〜5のいずれかに記載の高結晶性高級α−オレフィン系重合体の製造方法。
- 請求項6に記載の製造方法により得られた高結晶性高級α−オレフィン系重合体。
- トナー用離型剤、インキ成分、樹脂の改質剤、粘着剤成分、接着剤成分、潤滑油成分、有機無機複合材料、蓄熱材、燃料油の改質剤、アスファルトの改質剤又は高性能ワックス用である請求項1、2又は7に記載の高結晶性高級α−オレフィン系重合体。
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