JPH07267883A - オレフィンオリゴマーの製造方法 - Google Patents

オレフィンオリゴマーの製造方法

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JPH07267883A
JPH07267883A JP6083770A JP8377094A JPH07267883A JP H07267883 A JPH07267883 A JP H07267883A JP 6083770 A JP6083770 A JP 6083770A JP 8377094 A JP8377094 A JP 8377094A JP H07267883 A JPH07267883 A JP H07267883A
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olefin
unsaturated hydrocarbon
oligomer
norbornene
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JP6083770A
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Shingen Akatsu
真言 赤津
Takayoshi Kutsuno
孝義 沓野
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 炭素数6以上のオレフィンとノルボルネン環
を有する不飽和炭化水素とを、フリーデルクラフト触媒
の存在下に重合することを特徴とするオレフィンオリゴ
マーの製造方法を提供する。 【効果】 本発明の方法によれば、高粘度のオレフィン
オリゴマーを製造することができる。さらに、本発明の
方法によれば、固体状のオレフィンオリゴマーをも製造
することができる。従って、本発明は、ギアー油,グリ
ース,コンプレッサー油,引抜き油,金属加工油等の潤
滑油などの用途に、さらに固体状のものについては樹脂
改質剤、粘着性付与剤などの用途に有効に利用すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オレフィンオリゴマー
の製造方法に関し、詳しくは、ギアー油,グリース,コ
ンプレッサー油,引抜き油,金属加工油等の潤滑油など
として、さらには樹脂改質剤、粘着性付与剤などとして
も有用な、極めて高粘度のオレフィンオリゴマーを製造
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
オレフィン、特に炭素数6〜24のα−オレフィンを、
塩化アルミニウムや三フッ化ホウ素などのフリーデルク
ラフト触媒と助触媒とを組み合わせた重合触媒を用いて
重合することにより、オレフィンオリゴマーを製造する
方法が知られており、得られるオレフィンオリゴマーは
潤滑油基材として有用である。
【0003】このようなオレフィンオリゴマーの中で
も、α−オレフィンのうち、1−デセンを重合して得ら
れるオリゴマーが、潤滑油基材として最も優れた性能を
示し、その触媒には三フッ化ホウ素が主として使用され
ている。ところが、1−デセンを三フッ化ホウ素触媒に
て重合しても、粘度に関して言えば、100℃における
動粘度は高々10センチストークス(cSt)程度に過
ぎず、また塩化アルミニウムを触媒にしても高々50c
St程度に過ぎず、ギアー油,グリース基油,コンプレ
ッサー油,引抜き油,金属加工油等の用途に用いるには
粘度が低過ぎ、より高粘度のオレフィンオリゴマーが求
められていた。
【0004】そこで、より高粘度のオレフィンオリゴマ
ーを製造する方法として、オレフィンをビニルシクロヘ
キセンやポリイソブチレンと共重合する方法(米国特許
明細書第 5,180,866号)や比較的高粘度に製造したオリ
ゴマーより低粘度成分を蒸留除去してさらに高粘度化す
る方法(米国特許明細書第 5,180,869号)が提案されて
いる。しかしながら、これらの方法を用いても、オレフ
ィンオリゴマーの高粘度化は不充分であり、さらに一層
高粘度のオレフィンオリゴマーが求められていた。
【0005】そこで本発明者らは、これらの問題を解決
すべく鋭意研究を進めた結果、炭素数6以上のオレフィ
ンとノルボルネン環を有する不飽和炭化水素とを、フリ
ーデルクラフト触媒の存在下に重合することにより、1
00℃における動粘度が高く、必要に応じて固体状のオ
レフィンオリゴマーを製造しうることを見出し、この知
見に基づいて本発明を完成するに到った。なお、固体状
のオレフィンオリゴマーには樹脂改質剤、粘着性付与剤
などの用途がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、炭素
数6以上のオレフィンとノルボルネン環を有する不飽和
炭化水素とを、フリーデルクラフト触媒の存在下に重合
することを特徴とするオレフィンオリゴマーの製造方法
を提供するものである。
【0007】本発明の方法においては、原料として、炭
素数が6以上のオレフィン、好ましくは炭素数6〜24
のオレフィン又はその混合物を用いる。ここでオレフィ
ンとしては、α−オレフィン,内部オレフィン又はこれ
らの混合物であってもよいが、α−オレフィンが好適で
ある。したがって、特に好適なものは炭素数6〜24の
α−オレフィン又はそれの混合物である。炭素数が6未
満のオレフィンであると、得られるオレフィンオリゴマ
ーの動粘度が不充分となる。また、オレフィンの炭素数
が大きくなりすぎると、得られるオレフィンオリゴマー
を潤滑油として用いる場合には、流動点の低いものが得
られにくくなる。
【0008】このようなオレフィンとして具体的には例
えば、1−ヘキセン,1−ヘプテン,1−オクテン,1
−ノネン,1−デセン,1−ウンデセン,1−ドデセ
ン,1−トリデセン,1−テトラデセン,1−ヘキサデ
セン等が挙げられ、これらのいずれか1種又は2種以上
を用いることが好ましく、なかでも1−デセンを用いる
ことが最も好ましい。
【0009】さらに、本発明の方法においては、原料と
して、上記した炭素数6以上のα−オレフィンと共に、
ノルボルネン環を有する不飽和炭化水素を用いることが
必要である。ここでノルボルネン環を有する不飽和炭化
水素としては、ノルボルナン骨格を有するものであれば
よく、ノルボルネン環を有する不飽和炭化水素だけでな
く、ノルボルナジエン環を有する不飽和炭化水素をも包
含する。
【0010】このようなノルボルネン環を有する不飽和
炭化水素として具体的には例えば、ノルボルネン,4−
ビニルノルボルネン,4−エチリデンノルボルネン,フ
ェニルノルボルネン、アルキルノルボルネンとしてエチ
ルノルボルネン,ヘキシルノルボルネンなどが挙げら
れ、この他にはノルボルナジエン,ジシクロペンタジエ
ン等が挙げられる。本発明においては、特にビニルノル
ボルネン,エチリデンノルボルネンが好ましい。
【0011】本発明の方法では、上記のように炭素数6
以上のオレフィンとノルボルネン環を有する不飽和炭化
水素とを原料とし、フリーデルクラフト触媒の存在下に
重合するが、ノルボルネン環を有する不飽和炭化水素の
使用割合は、原料の5モル%以上とする。ノルボルネン
環を有する不飽和炭化水素の使用割合が、原料の5モル
%未満であると、重合がほとんど進行せず、高粘度品が
得られない。目的生成物の粘度に応じて、適宜混合比を
選択すればよいが、上限としては通常は50モル%以下
であり、特に10〜30モル%程度とすることが好まし
い。ノルボルネン環を有する不飽和炭化水素の使用割合
が、原料の50モル%を超えると、架橋構造を有する不
溶性の固体が生成しやすくなり好ましくない。
【0012】本発明の方法においては、上記の如き炭素
数6以上のオレフィンとノルボルネン環を有する不飽和
炭化水素とを原料とし、フリーデルクラフト触媒の存在
下に重合を行なう。ここでフリーデルクラフト触媒とし
ては、例えばフッ化ホウ素(三フッ化ホウ素)(B
F3 ),塩化ホウ素(BCl3 ),塩化アルミニウム
(AlCl3 ),臭化アルミニウム(AlBr3 ),塩
化鉄(FeCl3 ),塩化スズ(SnCl4 )等が用い
られる。
【0013】さらに必要に応じて、水,アルコール,カ
ルボン酸等の助触媒(反応促進剤)を併用することもで
きる。この場合、例えば三フッ化ホウ素(BF3 )とア
ルコールとの錯体、或いは三フッ化ホウ素(BF3 )と
カルボン酸との錯体を触媒として重合前に調製して用い
てもよい。ここで助触媒である、または三フッ化ホウ素
などと錯体を形成するアルコールとしては、特に制限は
ないが、例えばメチルアルコール, エチルアルコール,
n−ブチルアルコール, オクチルアルコールなどを挙げ
ることができる。また、助触媒である、または三フッ化
ホウ素などと錯体を形成するカルボン酸としては、有機
カルボン酸であれば特に制限はないが、例えば酢酸,プ
ロピオン酸,酪酸,吉草酸,オクチル酸などを挙げるこ
とができる。なお、三フッ化ホウ素錯体は、アルコール
またはカルボン酸中へ三フッ化ホウ素ガスを吹き込むこ
とによって容易に調製することができる。
【0014】触媒濃度は、特に制限はないが、原料に対
して、通常、 0.05 〜10重量%、好ましくは 0.1〜5
重量%であり、より好ましくは 0.2〜3重量%である。
また、助触媒の使用は必須ではないが、使用する場合に
は、通常、触媒/助触媒(モル比)が1.01以上、好まし
くは1.02〜2.0 の割合で用いればよい。
【0015】また、重合条件についても特に制限はない
が、重合温度は通常、−20〜90℃、好ましくは−1
0〜60℃であり、より好ましくは0〜50℃である。
次に、重合時間は通常、0.1 〜10時間であり、好まし
くは 0.5〜5時間、より好ましくは 0.5〜3時間であ
る。さらに、圧力としては特に制限はないが、触媒とし
て三フッ化ホウ素を張り込む場合には、0〜35kg /cm
2 G、好ましくは 0.05〜5kg /cm2 Gである。なお、
重合に際して、溶媒は特に必要としないが、必要に応じ
てクロロホルム,塩化メチレンなどのハロゲン化炭化水
素、ペンタン,ヘキサン,ヘプタンなどの鎖状飽和炭化
水素、シクロヘキサン,メチルシクロヘキサンなどの脂
環式炭化水素等を用いてもよい。
【0016】重合終了後、重合生成物から触媒を除去し
て、オレフィンオリゴマーを取得する。触媒の除去は、
公知の手段により行なうことができる。
【0017】このようにして目的とするオレフィンオリ
ゴマーを製造することができる。一般に、合成潤滑油基
油は、100℃における動粘度により、次の3種に分類
されている。すなわち、4cSt未満のものは低粘度
基油、4〜10cStの範囲のものは中粘度基油、
40〜100cSt、或いはそれ以上のものは高粘度基
油と分類されている。本発明の方法によれば、従来に比
し、著しく高粘度のオレフィンオリゴマーを製造するこ
とができ、高粘度基油として用いられるオレフィンオリ
ゴマーの製造に好適である。
【0018】なお、原料の種類により、得られるオリゴ
マーの分子量と粘度の関係が変わるが、例えば、本発明
の方法において、α−オレフィンとして1−デセン(炭
素数10)を用いた場合には、およそ数平均分子量が5
00以上、好ましくは500〜1000のオリゴマー
が、高粘度基油となるため、この数平均分子量500以
上のオリゴマーを製造することが好ましい。オリゴマー
の構造は炭化水素であり、分子構造の枝分かれを制御す
ることにより、その性状を制御する。なお、オリゴマー
は、重合後も不飽和結合を含んでいるが、必要に応じて
水素を添加して、飽和炭化水素とすればよい。
【0019】このようにして得られたオレフィンオリゴ
マーは、炭素数6以上のオレフィン単位とノルボルネン
環を有する不飽和炭化水素単位からなるものであり、合
成潤滑油基油として用いる場合には、数平均分子量が5
00以上、好ましくは500〜1000のものであっ
て、かつ100℃における動粘度が100cSt以上、
好ましくは200〜1000cStのものであり、樹脂
改質剤又は粘着性付与剤として用いる場合には必要に応
じて固体状のものも用いることができる。
【0020】
【実施例】次に、本発明を実施例により詳しく説明す
る。なお、原料として用いた1−ドデセンは直鎖状のα
−オレフィンである。 実施例1〜2及び比較例1〜2 攪拌機,温度計,ガス導入管及びガス排出管を備えた反
応用フラスコを、乾燥窒素ガスにて置換した後、原料と
して第1表に示す化合物を所定割合で混合したもの20
0ミリリットルを入れ、20℃まで冷却した。三フッ化
ホウ素を常圧で吹き込み飽和させた後、三フッ化ホウ素
・n−ブタノール錯体を1.1ミリリットル添加して常
圧で重合を開始した。フラスコ内を20℃に保つように
冷却しながら、2時間反応を行なった。反応終了後、5
%アンモニア水100mlを加えて触媒を失活させた
後、水洗,乾燥し、未反応原料及び炭素数30未満の低
分子量物を留去して、目的とするオリゴマーを得た。原
料組成及びオリゴマーの性状を第1表に示す。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】本発明の方法によれば、100℃におけ
る動粘度が100cStを超える高粘度のオレフィンオ
リゴマーを容易に製造することができる。さらに、本発
明の方法によれば、固体状のオレフィンオリゴマーをも
製造することができる。従って、本発明は、ギアー油,
グリース,コンプレッサー油,引抜き油,金属加工油等
の潤滑油などの用途に、さらに固体状のものについては
樹脂改質剤、粘着性付与剤などの用途に有効に利用する
ことができる。
【0023】なお、本発明の各種態様を示すと、次の通
りである。 (1).炭素数6以上のオレフィンとノルボルネン環を
有する不飽和炭化水素とを、フリーデルクラフト触媒の
存在下に重合することを特徴とするオレフィンオリゴマ
ーの製造方法。
【0024】(2).炭素数6以上のオレフィンが、1
−ヘキセン,1−ヘプテン,1−オクテン,1−ノネ
ン,1−デセン,1−ウンデセン,1−ドデセン,1−
トリデセン,1−テトラデセン及び1−ヘキサデセンよ
りなる群から選ばれた1種以上のものである前記(1)
記載の製造方法。
【0025】(3).炭素数6以上のオレフィンが、1
−デセンである前記(1)記載の製造方法。
【0026】(4).ノルボルネン環を有する不飽和炭
化水素が、ノルボルネン,4−ビニルノルボルネン,4
−エチリデンノルボルネン,フェニルノルボルネン,ア
ルキルノルボルネン,ノルボルナジエン及びジシクロペ
ンタジエンよりなる群から選ばれた1種以上のものであ
る前記(1)記載の製造方法。
【0027】(5).ノルボルネン環を有する不飽和炭
化水素が、4−ビニルノルボルネン,4−エチリデンノ
ルボルネン,エチルノルボルネン,ヘキシルノルボルネ
ン,ノルボルナジエン及びジシクロペンタジエンよりな
る群から選ばれた1種以上のものである前記(1)記載
の製造方法。
【0028】(6).炭素数6以上のオレフィンが、1
−ヘキセン,1−ヘプテン,1−オクテン,1−ノネ
ン,1−デセン,1−ウンデセン,1−ドデセン,1−
トリデセン,1−テトラデセン及び1−ヘキサデセンよ
りなる群から選ばれた1種以上のものであり、かつ、ノ
ルボルネン環を有する不飽和炭化水素が、4−ビニルノ
ルボルネン,4−エチリデンノルボルネン,アルキルノ
ルボルネン,ノルボルナジエン及びジシクロペンタジエ
ンよりなる群から選ばれた1種以上のものである前記
(1)記載の製造方法。
【0029】(7).炭素数6以上のオレフィンが、1
−デセンであり、かつ、ノルボルネン環を有する不飽和
炭化水素が、4−ビニルノルボルネン,4−エチリデン
ノルボルネン及びノルボルナジエンよりなる群から選ば
れた1種以上のものである前記(1)記載の製造方法。
【0030】(8).ノルボルネン環を有する不飽和炭
化水素の使用割合が、原料の5モル%以上である前記
(1)記載の製造方法。
【0031】(9).ノルボルネン環を有する不飽和炭
化水素の使用割合が、原料の5〜50モル%である前記
(1)記載の製造方法。
【0032】(10).炭素数6以上のオレフィンが、
1−デセンであり、かつ、ノルボルネン環を有する不飽
和炭化水素が、4−ビニルノルボルネン,4−エチリデ
ンノルボルネン及びノルボルナジエンよりなる群から選
ばれた1種以上のものであって、ノルボルネン環を有す
る不飽和炭化水素の使用割合が、原料の10〜30モル
%である前記(1)記載の製造方法。
【0033】(11).フリーデルクラフト触媒が、フ
ッ化ホウ素(三フッ化ホウ素)(BF3 ),塩化ホウ素
(BCl3 ),塩化アルミニウム(AlCl3 ),臭化
アルミニウム(AlBr3 ),塩化鉄(FeCl3 )或
いは塩化スズ(SnCl4 )である前記(1)記載の製
造方法。
【0034】(12).オレフィンオリゴマーの100
℃における動粘度が100cSt以上である前記(1)
記載の製造方法。
【0035】(13).オレフィンオリゴマーが固体状
のものである前記(1)記載の製造方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 4/52 210/14 MJS 8319−4J C10G 50/00 6958−4H // C07B 61/00 300

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素数6以上のオレフィンとノルボルネ
    ン環を有する不飽和炭化水素とを、フリーデルクラフト
    触媒の存在下に重合することを特徴とするオレフィンオ
    リゴマーの製造方法。
JP6083770A 1994-03-31 1994-03-31 オレフィンオリゴマーの製造方法 Pending JPH07267883A (ja)

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