JP5215302B2 - 極性基含有ポリオレフィン重合体及びその製造方法、並びに、水分散体及び離型剤組成物 - Google Patents
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-
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description
また、汎用的な合成法である高圧ラジカル法またはチーグラー触媒法のいずれにおいても、得られる重合体鎖の末端ビニル基がほとんど存在しない上に、末端ビニル基を意図的に重合体鎖へ導入することが困難であった。
しかしながら、これらの変性方法は二重結合の官能基への変性率が低いことや、用いる不飽和カルボン酸誘導体の単独重合が起こり、精製に労力を要する等の問題があった。
すなわち、本発明は、公知の方法で得られる重合体鎖の片末端、両末端または内部に二重結合を有する重合体の二重結合を、高い変性率で変性して得られる新規な極性基含有ポリオレフィン重合体を提供することを目的とする。また、本発明は、前記極性基含有ポリオレフィン重合体を工業的に製造可能で、且つ、官能基の変性率が高い極性基含有ポリオレフィン重合体の製造方法を提供することを目的とする。さらに本発明は、前記極性基含有ポリオレフィン重合体を含む水分散体及び離型剤組成物を提供することを目的とする。
<1> 下記一般式(ii)及び一般式(iii)で示される極性基含有ポリオレフィン重合体の少なくともいずれかを中間体化合物とし、該中間体化合物を加水分解して得られる下記一般式(i)で示される極性基含有ポリオレフィン重合体である。
少なくとも前記ポリオレフィン重合体と、重合禁止剤と、下記一般式(vii)、(viii)及び(x)で示される化合物から選択される1つ以上と、を含んで反応させ、前記不飽和結合を変性した中間体化合物を合成する中間体化合物合成工程と、
前記中間体化合物を加水分解する加水分解工程と、
を有する極性基含有ポリオレフィン重合体の製造方法である。
<極性基含有ポリオレフィン重合体>
(一般式(i)で示される極性基含有ポリオレフィン重合体)
本発明の第1の極性基含有ポリオレフィン重合体(以下、「第1の重合体」という場合がある)は、前記一般式(i)で示される構造を有するポリオレフィン重合体である。
本発明の第1の重合体は、エチレンまたは炭素数3乃至20のオレフィンを含む単量体を重合して得られるポリオレフィン重合体(以下、「重合体(A)」という場合がある)における二重結合を特定の極性基を有する化合物で変性し、次いで、これを加水分解またはイオン交換することにより製造することができる。詳細については後述する。
上記脂肪族α−オレフィン類としては、例えば、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、3,3−ジメチル−1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、1−へキセン、3−メチル−1−へキセン、4−メチル−1−へキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等が挙げられる。
これらの中で、好ましくは、炭素数3乃至10のα−オレフィン類であり、より好ましくは、炭素数3乃至8のα−オレフィン類であり、特に好ましくは、プロピレン、1−ブテン、1−へキセン、4−メチル−1−ペンテンが挙げられる。
上記脂肪族ジエン類としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、1,4−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、2−メチル−1,4−ヘキサジエン、1,3−オクタジエン、1,4−オクタジエン、1,5−オクタジエン、1,6−オクタジエン、1,7−オクタジエン、2−メチル−1,4−オクタジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、4−エチリデン−8−メチル−1,7−ノナジエン、1,3−エイコサジエン等が挙げられる。
これらの中で、好ましくは炭素数4乃至10の脂肪族ジエン類および炭素数4乃至12の脂環式ジエン類であり、より好ましくは炭素数4乃至9の脂肪族ジエン類および炭素数4乃至10の脂環式ジエン類であり、特に好ましくは、ブタジエン、イソプレン、ビニルノルボルネン及びビシクロ−[2,2,1]−ヘプタ−2,5−ジエンが挙げられる。
重合体(A)の製造には、これらのうちの1種または2種以上のモノマーが用いられ、ホモ重合体または共重合体を製造することができる。
上記R1、R2、R3およびR4は、水素、任意選択で置換した炭素数20以下のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基及び複素環を有する基のいずれかを表し、各々ヘテロ原子を含む官能基が結合していてもよい。
前記環状のアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−ヒドロキシシクロヘキシル基、2,3−ジヒドロキシシクロヘキシル基、2−アミノシクロヘキシル基、2,3−ジアミノシクロヘキシル基、2−メルカプトシクロヘキシル基等が挙げられる。
金属カチオンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、周期律表1A族、2A族、3A族、4A族、5A族、6A族、7A族、8族、1B族、2B族、3B族および4B族(IUPACの1989年無機化学命名法改訂版による族番号は、1族から14族、以下同様である)等の金属原子のカチオンが挙げられる。
前記オキソニウムカチオンとしては、例えば、ヒドロニウム等が挙げられる。
脂肪族置換基が置換したアンモニウムカチオンとしては、例えば、トリメチルアミニウム、トリエチルアミニウム、トリアリルアミニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリオクチルメチルアンモニウム、テトラキス(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム、ピペリジニウム、プロリニウム及びグリシニウム等が挙げられる。また、芳香族置換基が置換したアンモニウムカチオンとしては、例えば、ジフェニルメチルアミニウム、トリフェニルアミニウム、トリフェニルメチルアンモニウム、4−ジメチルアミノピリジニウム、イミダゾリウム及び1−メチルピリジニウム等が挙げられる。
脂肪族置換基が置換したスルホニウムカチオンとしては、例えば、トリメチルホスホニウム、(エトキシカルボニルメチル)ジメチルスルホニウム、トリス(2−ヒドロキシエチル)スルホニウム、ジメチル(プロパルギル)スルホニウム及び(2−カルボキシエチル)ジメチルスルホニウム等が挙げられる。また、芳香族置換基が置換したスルホニウムカチオンとしては、例えば、トリフェニルスルホニウム、フェニルテトラメチレンスルホニウム、1−メチルチオフェニウム、ジフェニルメチルスルホニウム等が挙げられる。
脂肪族置換基が置換したスルホキソニウムカチオンとしては、例えば、トリメチルスルホキソニウム等が挙げられる。また、芳香族置換基が置換したスルホキソニウムカチオンとしては、例えば、ジフェニルメチルスルホキソニウム等が挙げられる。
脂肪族が置換したホスホニウムカチオンとしては、例えば、トリエチルホスフィニウム、テトラブチルホスホニウム、トリオクチルメチルホスホニウム、テトラキス(2−ヒドロキシエチル)ホスホニウム等が挙げられる。また、芳香族が置換したホスホニウムカチオンとしては、例えば、トリフェニルホスホニウム、ブチルトリフェニルホスホニウム、ビニルトリフェニルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、1,1−ジフェニルホスホラニウム、2,4,6−トリフェニリホスホリニウム、シクロヘキシルトリフェニルホスホニウム、トリフェニル(2−ピリジルメチル)ホスホニウム、(2−ヒドロキシエチル)トリフェニルホスホニウム等が挙げられる。
脂肪族置換基が置換したホスファゼニウムカチオンとしては、例えば、テトラキス[トリス(ジメチルアミノ)ホスホラニリデンアミノ]ホスホニウム、テトラキス[トリス(ピロリジン−1−イル)ホスホラニリデンアミノ]ホスホニウム等が挙げられる。また、芳香族置換基が置換したホスファゼニウムカチオンとしては、例えば、テトラキス[トリス(ジフェニルアミノ)ホスホラニリデンアミノ]ホスホニウム等が挙げられる。
ここで、例えば、j=0の時、d=0、e=(i×j−d)=0となり、一般式(i)の重合体は中性の置換基を含有することになる。また、プラスの電荷の総和は、i×jとなり、マイナスの電荷の総和は、d+eとなり、プラスとマイナスとは等しくなるので(i×j=d+e)、荷電の総和は0(中性)となる。例えば、(i,j)=(1,2)の時、(d,e)の組み合わせは、(d,e)=(0,2)、(1,1)、(2,0)となる。
ここで上記平均官能基数について説明すると、例えば、nが1.00の場合、平均値として全ての重合体にカルボニル基含有置換基(極性基)が1つ結合していることを意味する。なお、実際にはi)片末端がカルボニル基含有置換基を有する重合体、ii)内部にカルボニル基含有置換基を有する重合体、iii)両末端にカルボニル基含有置換基を有する重合体、iv)片末端および内部にカルボニル基含有置換基を有する重合体、v)両末端および内部にカルボニル基含有置換基を有する重合体、vi)両末端および内部全てが飽和炭化水素である重合体、の六種類の重合体の集合体と推定される。したがって、本発明において前記nが1未満となるのは、当該nが末端等に結合していないvi)の飽和炭化水素である重合体(n=0)を含めた平均値として求められるものであるためである。
式(1):n=X×U/100
ここで二重結合含有率(X)について説明すると、Xは、1H−NMRで計算できる。すなわち、測定サンプル管中で重合体を、ロック溶媒と溶媒を兼ねた重水素化−1,1,2,2−テトラクロロエタンに完全に溶解させた後、120℃において測定した。ケミカルシフトは、重水素化−1,1,2,2−テトラクロロエタンのピークを5.91ppmとして、他のピークのケミカルシフト値を決定した。
式(2):X=(SB+SC)/SA
本発明の第2の極性基含有ポリオレフィン重合体(以下、「第2の重合体」という場合がある)は、前記一般式(ii)で示される構造を有するポリオレフィン重合体である。なお、後述するように、上記第2の重合体は、本発明の極性基含有ポリオレフィン重合体であるだけでなく、前記一般式(i)で示される第1の重合体を得るための中間体化合物としても用いられる。
一般式(ii)中、PO、A、Bおよびnは、前記一般式(i)で示される第1の重合体の場合と同様である。GおよびTは、それぞれ独立に、ハロゲン、R5、OR5、SR5及びNR5R6のいずれかを表し、GおよびTは環構造を形成しても良い。R5およびR6は、水素、任意選択で置換した炭素数20以下のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基及び複素環を有する基のいずれかを表す。この場合のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基及び複素環を有する基としては、特に限定されるものではないが、前記一般式(i)で示される第1の重合体について説明したものと同様である。
本発明の第3の極性基含有ポリオレフィン重合体(以下、「第3の重合体」という場合がある)は、前記一般式(iii)で示される構造を有するポリオレフィン重合体である。なお、後述するように、上記第3の重合体は、本発明の極性基含有ポリオレフィン重合体であるだけでなく、前記一般式(i)で示される第1の重合体を得るための中間体化合物としても用いられる。
一般式(iii)中、PO、A、Bおよびnは、前記一般式(i)で示される第1の重合体の場合と同様である。
前述のように、本発明の前記一般式(i)で示される第1の重合体は、前記一般式(ii)及び一般式(iii)で示される第2の重合体及び第3の重合体の少なくともいずれかを中間体化合物とし、これを加水分解して得ることができる。このため、まず第2の重合体及び第3の重合体の製造方法について説明する。
本発明の前記一般式(ii)で示される第2の重合体は、(a)重合体鎖の片末端、両末端及び内部の少なくともいずれかに一つ以上の不飽和結合を有するポリオレフィン重合体と、(b)重合禁止剤と、(c)下記一般式(vii)及び一般式(viii)で示される化合物の少なくともいずれかとを、溶媒系または無溶媒系で反応させて製造できる。
また、公知のオレフィン重合触媒としては例えば、特開平4−218507号公報で示されるような固体上Ti触媒成分、特公平7−37488号公報、特開平2−41303号公報、特開平9−87313号公報等のメタロセン触媒、EP 0874005A号明細書、J. Am. Chem. Soc.,125, 4306 (2003)で開示されている非メタロセン触媒等の触媒が例示できるがこの限りではない。
フェノール系重合禁止剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、ハイドロキノン、4−メトキシフェノール、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、メチルハイドロキノン、p−ベンゾキノン、t−ブチル−p−ベンゾキノン、2,5−ジフェニル−p−ベンゾキノン等が挙げられる。前記ニトロソ系重合禁止剤としては、例えば、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリス(N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミナト)アルミニウム等が挙げられる。
また、これら重合禁止剤の添加量は、特に限定されるものではないが、好ましくは使用する重合体(A)の質量の0.01倍乃至20倍の範囲、より好ましくは0.05倍乃至5倍の範囲、さらに好ましくは0.1倍乃至1倍の範囲である。
上記イミド類としては、例えば、マレイミドが挙げられる。前記カルボン酸類としては、例えば、脂肪族カルボン酸類、脂環式カルボン酸類及び芳香族カルボン酸類等が挙げられる。また、上記脂肪族カルボン酸類としては、例えば、メサコン酸、シトラコン酸及びマレイン酸等が、前記脂環式カルボン酸類としては、例えば、1−シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸等が、前記芳香族カルボン酸類としては、例えば、フェニルマレイン酸等が各々挙げられる。
上記脂肪族酸ハロゲン化物類としては、例えば、マレイン酸ジクロライド及びマレイン酸ジブロミド等が、前記脂環式酸ハロゲン化物としては、例えば、シクロヘキサ−1−エン−1,2−ジカルボン酸クロライド等が、前記芳香族酸ハロゲン化物としては、例えば、2−フェニルマレイン酸ジクロライド等が各々挙げられる。
上記脂肪族アミド類としては、例えば、N,N’−メチルマレアミド等が、前記脂環式アミド類としては、例えば、(z)−1,2,3,4−テトラヒドロ−1,4−ジアゾシン−5,8−ジオン等が、前記芳香族アミド類としては、例えば、2−フェニルマレアミド等が各々挙げられる。
上記脂肪族エステル類としては、例えば、マレイン酸ジメチル及びテトラエチルエテンテトラカルボキシレート等が、前記脂環式エステル類としては、例えば、ジメチル−1,4−シクロヘキサジエン−1,2−ジカルボキシレート及びジメチル−7−オキサビシクロ〔2.2.1〕ヘプタ−2,5−ジエン−2,3−ジカルボキシレート等が、前記芳香族エステル類としては、例えば、2−フェニルマレイン酸ジメチル等が各々挙げられる。
上記脂肪族カルボチオエステル類としては、例えば、(z)−S,S−ジメチルブタ−2−エンビス(チオエート)等が、前記脂環式カルボチオエステル類としては、例えば、S,S−ジエチルシクロヘキサ−1−エン−1,2−ビス(カルボチオエート)等が、前記芳香族カルボチオエステル類としては、例えば、S,S−ジメチル−2−フェニルジチオマレイン酸エステル等が各々挙げられる。
上記溶媒の使用量は、原料の溶解性によるが、好ましくは原料として用いる重合体(A)の質量の0.1倍乃至100倍の範囲、より好ましくは0.5倍乃至50倍の範囲、さらに好ましくは1倍乃至10倍の範囲である。
例えば、エチレンのみからなる片末端二重結合含有重合体の場合、飽和末端におけるメチル基の3プロトン分のピークが0.80ppm乃至0.95ppm、末端二重結合の3プロトン分のピークが4.88ppm乃至5.05ppmに2プロトン分のピーク(B)、5.75ppm乃至5.90ppmに1プロトン分のピークとして観測される。反応が進行すると、4.88ppm乃至5.05ppmに観測される2プロトン分のピーク(B)と、5.75ppm乃至5.90ppmに観測される1プロトン分のピークとが消失し、反応進行に伴い二重結合のシフトが起こり、新たに5.20ppm乃至5.40ppmに1プロトン分のピーク(D)、5.50ppm乃至5.70ppmに1プロトン分のピークが観測され、二重結合が一般式(vii)及び一般式(viii)で示される化合物の少なくともいずれかで変性されたポリオレフィン重合体が生成する。
式(3):U(%)=SD×100/[(SB/2)+SD]
本発明の一般式(iii)で示される第3の重合体は、(a)重合体鎖の片末端、両末端及び内部の少なくともいずれかに一つ以上の不飽和結合を有するポリオレフィン重合体と、(b)重合禁止剤と、(d)下記一般式(x)で示される化合物とを、溶媒系または無溶媒系で反応させて製造できる。
上記脂肪族酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水テトラヒドロフタル酸、シス−無水アコニット酸、無水2−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸等が挙げられる。前記芳香族酸無水物としては、例えば、5−ビニルイソベンゾフラン−1,3−ジオン、フェニル無水マレイン酸、4−ビニル−無水2,3−ピリジンジカルボン酸等が挙げられる。
本発明の前記一般式(i)で示される第1の重合体は、一般式(ii)で示される第2の重合体及び一般式(iii)で示される第3の重合体の少なくともいずれかを加水分解して製造することができる。すなわち、前記ポリオレフィン合成工程及び中間体化合物合成工程を経て得られた第2の重合体及び第3の重合体の少なくともいずれかを中間体化合物として、次いで、加水分解工程によりこれらを加水分解することにより得ることができる。
なお、前記第2の重合体及び第3の重合体は、単独で用いても、あるいは2種類以上混合して用いても良い。
上記無機塩基としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等のアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩及び炭酸水素塩;マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩及び炭酸水素塩;並びに、これらの金属の酸化物;水酸化鉄;シアン化カリウム;などが挙げられる。
また、前記イオン交換樹脂としては、例えば、アンバーリスト−21(登録商標)、アンバーリスト−93(登録商標)等が挙げられる。
上記無機酸としては、塩酸、硫酸、リン酸等が挙げられ、前記有機酸としては、例えば、p−トルエンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、フェノール等が挙げられ、前記イオン交換樹脂としては、例えば、アンバーリスト−15(登録商標)等が挙げられ、前記ルイス酸としては、例えば、三塩化ホウ素、二塩化亜鉛、三塩化アルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム等が挙げられる。
ここで、例えば、l=0の時、d=0、e=(k×l−d)=0となり、一般式(ib)の重合体は中性の置換基を含有することになる。また、プラスの電荷の総和は、l×kとなり、マイナスの電荷の総和は、d+eとなり、プラスとマイナスは等しくなるので(l×k=d+e)、荷電の総和は0(中性)となる。例えば、(k,l)=(1,2)の時、(d,e)の組み合わせは、(d,e)=(0,2)、(1,1)、(2,0)となる。
塩交換は、水溶性の無機塩またはオニウム塩を用いて行うことができる。用いる水溶性の無機塩としては特に限定されるものではないが、例えば、金属のハロゲン化物等が挙げられる。該金属のハロゲン化物としては、例えば、周期律表2A族、遷移金属、および3B族等のハロゲン化物等が挙げられる。周期律表2A族のハロゲン化物としては、例えば、ベリリウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム等のハロゲン化物が挙げられ、遷移金属のハロゲン化物としては、例えば、クロム、鉄、銅、銀、亜鉛、カドミウム等のハロゲン化物が挙げられ、3B族のハロゲン化物としては、例えば、ホウ素、アルミニウム、ガリウム等のハロゲン化物が挙げられる。これら金属のハロゲン化物の中で、好ましくは、金属の塩化物が挙げられ、より好ましくは、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化バリウム、塩化亜鉛が挙げられる。
本発明の水分散体は、水性媒体中に前記極性基含有ポリオレフィン重合体が分散して構成される。上記水性媒体は、水を含む溶液である。ここで「水」とは、蒸留水、イオン交換水、超純水等、精製した水を意味する。
前述の本発明の極性基含有ポリオレフィン重合体は、例えばインキやコーティング剤に添加した場合、水性媒体中での分散性が良く、耐摩擦性や潤滑性を向上させることができる。
A.(e)本発明の極性基含有ポリオレフィン重合体単独、
B.(e)本発明の極性基含有ポリオレフィン重合体及び(f)ポリエチレングリコールアルキルエーテル、
C.(e)本発明の極性基含有ポリオレフィン重合体、(f)ポリエチレングリコールアルキルエーテル及び(g)ポリオレフィンオリゴマー、
D.(e)本発明の極性基含有ポリオレフィン重合体及び(g)ポリオレフィンオリゴマー、
を構成成分として各々水性媒体中に含有する。さらにこれら以外の成分を含んでもよい。
このような化合物としては、例えば、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、オクタエチレングリコールモノ−n−ドデシルエーテルなどが挙げられる。具体的には、エマルゲン120P、エマルゲン320P、エマルゲン420、エマルゲン1108、エマルゲン2020G−HA、エマルゲンLS110(以上、花王社製)、ノイゲンXL−80(第一工業製薬社製)等が挙げられる。
具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−スチレン共重合体などのオリゴマー等が挙げられる。さらに、上記重合体にエチレン性不飽和単量体がグラフトしたり、酸素または酸素含有ガスを用いて溶融状態で酸化したり、ハロゲン化アルカリ金属を用いてハロゲン化することで得られる変性体も含まれる。
有機溶剤の具体例としては、キシレン、トルエン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、酢酸エチル、n−酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート等のエステル系、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒等が挙げられる。また、これらの2種以上からなる混合物であっても構わない。
(1)前記A.乃至D.の場合の各混合物を溶剤に溶解後、高圧ホモジナイザー、高圧ホモミキサー等により乳化後溶剤を除去する方法、
(2)前記A.乃至D.の場合の各混合物を溶融状態にして、高圧ホモジナイザー、高圧ホモミキサー、押出混練機により乳化する方法、
(3)前記A.乃至D.の場合の各混合物、及びカリウム、ナトリウム、アンモニウムなどのアルカリ物質をオートクレーブ中で乳化する方法、
その他機械的に粉砕する方法、高圧で噴射粉砕する方法、細孔より噴霧させる方法などが挙げられる。また、高剪断で乳化分散させる機械としては上記の他に、T.K.フィルミックス、T.K.ホモミキサーMARKII(プライミクス社製)、オートクレーブ等が挙げられる。
式(4):TI=ηb/ηa
水分散体がチクソトロピー性を有していることにより、例えば水分散体を塗布液としたときに良好な塗布性を得ることができる。
具体的に、本発明の水分散体は、Haake社製のRS150を用いた20℃での測定で、剪断速度0.1s−1(sec−1)における粘度は1mPa・s乃至10,000mPa・sの範囲が好ましく、さらに好ましくは10mPa・s乃至1,000mPa・sの範囲である。また、剪断速度1000s−1においては0.01mPa・s乃至100mPa・sの範囲が好ましく、さらに好ましくは0.05mPa・s乃至50mPa・sの範囲である。
また同じく、Haake社製のRS150を用いた20℃での測定で、剪断速度5s−1のとき及び剪断速度50s−1のときの粘度ηから求められる前記TI値(η5/η50)は1.20以上が好ましく、1.30以上がより好適である。
ひも状ミセルが形成されて、それらの絡み合いにより著しい粘度上昇を示し、そして、このひも状ミセルを含有する水分散液は分散安定性が極めて高く、また低濃度から高い粘弾性を発現する。
本発明におけるひも状ミセルの形状としては、特に限定されるものではないが、直径が数nm乃至1μmの範囲、好ましくは10nm乃至0.6μmの範囲、より好ましくは20nm乃至0.2μmの範囲である。長さは一定ではなく、数十nm乃至数μmの範囲、更には数百μm以上の長さのものが混在するときもある。
また、前記水性印刷インキ組成物をプラスチックや紙等の公知の被印刷体にグラビア印刷、フレキソ印刷方法により印刷することにより印刷物が得られる。
上記インキ組成物は、インクジェット用インキ組成物としても利用できる。
本発明の極性基含有ポリオレフィン重合体は、エンジニアリングプラスチック用等の離型剤組成物としても好適である。本発明の極性基含有ポリオレフィン重合体は熱的に安定であり、特に前記エンジニアリングプラスチックと高温で混合される場合でも反応等を起こすことがなく、樹脂等の分解を生ずることなく離型性を付与することができる。またこの場合、前記離型剤は滑剤としても有効である。
対象となるエンジニアリングプラスチックとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリアセタール樹脂、ABS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂;エポキシ樹脂、熱硬化性不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化樹脂;等が挙げられる。具体的には、ポリアセタール樹脂[ポリプラスチック社製、商品名:ジュラコン−M90]、ABS樹脂[宇部サイコン社製、商品名:HM−11001]、[東レ社製、商品名:トヨラック500]、ポリアミド樹脂[三井化学社製、商品名:アーレン]、ポリイミド樹脂[三井化学社製、商品名:オーラム]、ポリエーテルサルフォン樹脂[三井化学社製、商品名:PES]等が挙げられる。
また、本発明の極性基含有ポリオレフィン重合体を用いて樹脂を成形するに際し、耐熱安定剤、耐候安定剤、難燃剤、帯電防止剤、核剤、着色剤、発泡剤、充填剤、補強剤等の添加物を本発明の目的を損なわない範囲で配合することができる。
[実施例]
まず、本実施例における化合物の分析に用いた分析装置および測定条件等について説明する。
(1)分子量、分子量分布
重合体の分子量測定に際しては、本文中に記載のGPC装置および条件で測定を行った。
(2)1H−NMRスペクトル
日本電子社製JNM−GSX270型または日本電子社製EX400型用いて、本文中に記載の方法で測定した。
(3)赤外線吸収スペクトル
日本分光社製FT/IR−6100を用いて測定した。
(4)FD−質量分析
日本電子社製JMS−SX102Aを用いて分析した。
(5)融点(Tm)
島津製作所製DSC−60Aを用い、以下の条件で測定して得られたピークトップ温度を採用した。
・セル:アルミニウム
・キャリアーガス:窒素(50ml/分)
・温度プログラム:30℃(10℃/分)→100℃(5分固定)→350℃(5分固定)
(6)5%減量温度(Thermogravimetric Analysis(TGA))
島津製作所製DTG−60を用い、以下の条件で測定して得られた減量カーブから解析により求めた。
・セル:アルミニウム
・キャリアーガス:空気(100ml/分)
・温度プログラム:30℃(10℃/分)→100℃(10分固定)→400℃(5分固定)
(7)エマルション粒子の粒子径
HONEYWELL社製、マイクロトラックUPAまたはマイクロトラックHRAを用いて、体積50%平均粒子径を測定した。
(8)水分散体中の分散物観察(顕微鏡写真)
・観察試料:純水で希釈、分散させながらリンタングステン酸で染色。
・装置:透過型電子顕微鏡(TEM)H−7650(日立製作所製)
・加速電圧:100kV
・観察倍率:×200,000
(9)水分散体の粘弾性特性
−チクソトロピー性評価−
・装置:VAR−50(REOLOGICA Instruments社製)
・プレート:パラレルプレート(直径40mm)
・ギャップ:1mm
−チクソトロピーインデックス(TI)値測定−
・装置:RS150(Haake社製)
・セル:共軸二重円筒(クウェット、外側円筒内径:43.4mm、内側円筒外径:42.8mm、内側円筒内径:36mm、中心軸径:35.5mm)使用
(合成例1)
〔重合体(A1)の合成:片末端二重結合含有エチレン重合体〕
触媒として使用した下記化合物(xi)は、特開2003−73412号公報の合成例6に従って合成し、片末端二重結合含有ポリエチレンは、同公報実施例8に従って合成した。
充分に窒素置換した内容積2000mlのステンレス製オートクレーブに、室温でヘプタン1000mlを装入し、150℃に昇温した。続いてオートクレーブ内をエチレンで30kg/cm2Gに加圧し、温度を維持した。MMAO(東ソーファインケム社製)のヘキサン溶液(アルミニウム原子換算1.00mmol/ml)0.5ml(0.5mmol)を圧入し、次いで下記化合物(xi)のトルエン溶液(0.0002mmol/ml)0.5ml(0.0001mmol)を圧入し、重合を開始した。エチレンガス雰囲気下、150℃で30分間重合を行った後、少量のメタノールを圧入することにより重合を停止した。得られたポリマー溶液を、少量の塩酸を含む3リットルのメタノール中に加えてポリマーを析出させた。メタノールで洗浄後、80℃にて10時間減圧乾燥した。
・1H−NMR:δ(C2D2Cl4) 0.81(t,3H,J=6.9Hz),1.10−1.45(m),1.93(m、2H),4.80(dd,1H,J=9.2,1.6Hz),4.86(dd,1H,J=17.2,1.6Hz),5.60−5.72(m,1H)
・二重結合含有率(X):1.16
・融点(Tm):123℃
・Mw:1,900、Mw/Mn:2.24
〔重合体(A2)の合成:片末端二重結合含有エチレン重合体〕
充分に乾燥、窒素置換した100mlの反応器に、5−クロル−3−クミルサリチルアルデヒド15.4g(56.1mmol)、トルエン60ml、及びメチルアミン4.42g(40%メタノール溶液、56.9mmol)を仕込み、室温で5時間撹拌した。この反応溶液を減圧濃縮することにより、下記式(xii)で示される赤褐色オイル16.0g(収率99%)を得た。
・1H−NMR:δ(CDCl3)1.71(s,6H),3.33(s,3H),7.10−7.44(m,7H),8.16(s、1H),13.8(s,1H)
・1H−NMR:δ(CDCl3)1.67(s,6H),1.92(s、6H),2.30(s,6H),7.00−7.60(m,12H),7.70(s,2H),7.79(s,2H)
・FD−質量分析:734
・二重結合含有率(X):0.990
・融点(Tm):116℃
・1H−NMR:δ(C6D6) 0.81(t,3H,J=6.9Hz),1.10−1.45(m),1.95(m,2H),4.84(dd,1H,J=9.2,1.6Hz),4.91(dd,1H,J=17.2,1.6Hz),5.67−5.78(m、1H)
・Mw:1380,Mw/Mn:2.20
〔重合体(A3)の合成:片末端二重結合含有エチレン−プロピレン共重合体〕
−固体成分(1)の調製−
窒素流通下、150℃で5時間乾燥したシリカ(SiO2)30gを466mLのトルエンに懸濁した後、メチルアルモキサンのトルエン溶液(Al原子換算で3.08mmol/mL)134.3mLを25℃で30分かけて滴下した。滴下終了後、30分かけて114℃まで昇温し、その温度で4時間反応させた。その後60℃まで降温し、上澄み液をデカンテーションにより除去した。このようにして得られた固体成分をトルエンで3回洗浄した後、トルエンを加え、固体成分(1)のトルエンスラリーを調製した。得られた固体成分(1)の一部を採取し、濃度を調べたところ、スラリー濃度:0.150g/mL、Al濃度:1.179mmol/mLであった。
窒素置換した300mLのガラス製フラスコにトルエン150mLを入れ、撹拌下、上記で調製した固体成分(1)のトルエンスラリー(固体部換算で1.91g)を装入した。次に、前記化合物(xi)のトルエン溶液(Zr原子換算で0.0012mmol/mL)50.0mLを15分かけて滴下し、室温で1時間反応させた。その後、上澄み液をデカンテーションにより除去し、ヘプタンで3回洗浄し、ヘプタン100mLを加えて固体触媒成分(2)のヘプタンスラリーを調製した。得られた固体触媒成分(2)のヘプタンスラリーの一部を採取して濃度を調べたところ、Zr濃度0.058mmol/mL、Al濃度14.8mmol/mLであった。
・1H―NMR:δ(C2D2Cl4) 0.70−0.99(m),1.00−1.75(m),1.95−2.15(m),4.62−4.72(m,0.15H),4.88−5.04(m,2H),5.38−5.50(m,0.54H),5.72−5.90(m,1H)
・二重結合含有率(X):0.999
・融点(Tm):97.5℃
・Mw:1310、Mw/Mn:1.66
〔重合体(A4)の合成:熱分解プロピレン−ブテン共重合体〕
原料のプロピレン−ブテン共重合体(PBR、三井化学社製)200gを反応容器に仕込み、窒素置換した後に、窒素雰囲気下360℃で120分撹拌した。撹拌後、反応容器から内容物を取り出し、水で冷却したのち、110℃、30kPaで10時間乾燥させて190gの熱分解PBR(重合体(A4))を得た。物性を以下に示す。
・二重結合含有率(X):1.16
・1H―NMR:δ(CDCl3−d) 0.50−2.10(m),4.60−4.80(m,2H)
・Mw:43,900、Mw/Mn:1.85
(例示化合物(1):一般式(iii)で示される重合体の製造)
還流管の付いた2000mlの反応器に、合成例1で製造した重合体A1(片末端二重結合含有エチレン重合体、145g)、無水マレイン酸(168g,1.71mol)、及び2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(226g,1.03mol)を仕込み、205℃で24時間加熱攪拌した。反応終了後、反応液をアセトン中に加えてポリマーを析出させた。アセトンで数回洗浄し、減圧乾燥機70℃、24時間乾燥させ、例示化合物(1)(一般式(iii)中、PO=ポリエチレン、A=B=水素、n=1.16)145gを得た。二重結合の転化率(変性率)は以下の1H−NMR結果から計算され、99.8%であった。物性は以下の通りである。
・1H−NMR:δ(C2D2Cl4)0.81−0.99(m),1.00−1.60(m),1.92−2.20(m),2.30−2.80(m),2.85−3.30(m),4.90−5.42(m),5.48−5.88(m)
・IR(cm−1):2900,1864,1784,1715,1470,1230,1068,970,920,732,720
(例示化合物(2):一般式(iii)で示される重合体の製造)
合成例1で製造した重合体A1の代わりに、合成例2で製造した重合体A2(片末端二重結合含有エチレン重合体、150g)を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、例示化合物(2)(一般式(iii)式中、PO=ポリエチレン、A=B=水素、n=0.99)149gを得た。二重結合の転化率(変性率)は1H−NMRから計算され、99.9%であった。物性は以下の通りである。
・1H−NMR:δ(C2D2Cl4)0.80−0.95(m),1.00−1.60(m),1.92−2.12(m),2.20−3.20(m),5.10−5.42(m),5.47−5.72(m)
・IR(cm−1):2958,1863、1813,1716,1471,1227,1119、1067、970,920,870,720
(例示化合物(3):一般式(iii)で示される重合体の製造)
合成例1で製造した重合体A1の代わりに、合成例3で製造した重合体A3(二重結合含有エチレン−プロピレン共重合体、146g)を用いた以外は、実施例1と同様の方法により例示化合物(3)(一般式(iii)中、PO=ポリ(エチレン−プロピレン)、A=B=水素、n=1)145gを得た。二重結合の転化率(変性率)は1H−NMRから計算され、99.9%であった。物性は以下の通りである。
・1H−NMR:δ(C2D2Cl4)0.72−0.98(m),1.00−1.65(m),1.89−2.19(m),2.20−3.30(m),4.98−5.42(m),5.46−5.80(m)
・IR(cm−1):2900,1864,1784,1716,1474,1232,1068,968,920,730,720
(例示化合物(4):一般式(iii)で示される重合体の製造)
還流管の付いた300mlの反応器に、合成例4で合成した重合体A4(プロピレン−ブテン共重合体、20g)、無水マレイン酸(10g,102mmol)、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(0.4g,1.82mmol)、及び溶媒としてメシチレン(48ml)を仕込み、加熱還流下、56時間加熱攪拌した。反応終了後、冷却したポリマー溶液にクロロホルム60mlを加え希釈し、大量のアセトン中に滴下してポリマーを再沈させた。同様の再沈操作を3回繰り返した後、アセトンで数回洗浄し、減圧乾燥機60℃、6時間乾燥させ、例示化合物(4)(一般式(iii)中、PO=ポリ(プロピレン−ブテン)、A=B=水素、n=1.26)18.4gを得た。二重結合の転化率(変性率)は1H−NMRから計算され、99.9%であった。物性は以下の通りである。
・1H−NMR:δ(C2D2Cl4) 0.03−1.74(m),1.86−2.10(m),2.11−2.31(m),2.35−2.54(m),2.55−2.80(m),2.85−3.14(m),3.15−3.36、4.78−4.83(m),4.88−5.00(m),5.04−5.21(m)
・IR(cm−1):2723,1868,1793,1458,1376,1239,1165,971,826,767
(例示化合物(5):一般式(ii)で示される重合体の製造)
還流管の付いた300mlの反応器に、合成例3で合成した重合体A3(エチレン−プロピレン共重合体、10g)、マレイン酸ジメチル(13g,90.2mmol)、及び2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(2.5g,11.3mmol)を仕込み、220℃に昇温し、110時間加熱攪拌した。反応終了後、冷却した反応ポリマーを粉砕し、メタノール(300ml)に投入し洗浄した。その後、メタノール洗浄(300ml×1回)、アセトン洗浄(300ml×1回)し、減圧乾燥機で60℃、2時間乾燥させ、例示化合物(5)(一般式(ii)中、PO=ポリ(エチレン−プロピレン)、A=B=水素、G=T=OCH3、n=0.97)9.78gを得た。二重結合の転化率(変性率)は1H−NMRから計算され、97.5%であった。物性は以下の通りである。
・1H−NMR:δ(C2D2Cl4) 0.80−0.95(m),0.97−1.56(m)、1.90−2.10(m)、2.12−2.49(m)、2.51−2.72(m)、2.74−2.95(m)3.60(s,6H),5.19−5.60(m)
・IR(cm−1):2918,2849,1741,1642,1472,1463,1437,1377,1261,1197,1165,1008,969,909,844,730,720
(例示化合物(6):一般式(ii)で示される重合体の製造)
重合体A3の代わりに、合成例2で合成した重合体A2(片末端二重結合含有エチレン重合体、10g)を用いた以外は、実施例5と同様な操作で、例示化合物(6)(一般式(ii)中、PO=ポリエチレン、A=B=水素、G=T=OCH3、n=0.95)8.80gを得た。二重結合の転化率(変性率)は1H−NMRから計算され、96.0%であった。物性は以下の通りである。
・1H−NMR:δ(C2D2Cl4) 071−0.93(br s),0.94−1.58(br m)、1.90−2.10(m)、2.12−2.48(m)、2.49−3.00(m)、3.60(s,6H),5.19−5.36(m)、5.37−5.55(m)
・IR(cm−1):2917,2849,1740,1641,1473,1463,1437,1364,1261,1198,1164,1007,969,909,847,730,720
(例示化合物(7):一般式(i)で示される重合体の製造)
還流管の付いた500mlの反応器に、実施例2で得られた例示化合物(2)(一般式(iii)で示される重合体、20g)、水酸化カルシウム(1.79g、24.1mmol)、溶媒としてトルエン(100ml)、及び蒸留水(100ml)を仕込み、110℃で30時間反応させた。反応終了後、室温に冷却し、水層をデカンテーションで取り除いた。得られたポリマーは、メタノール洗浄(300ml×2回)、水洗浄(300ml×1回)、メタノール洗浄(300ml×2回)を行い、減圧乾燥で60℃、7.5時間乾燥させ、例示化合物(7)(一般式(i)式中、PO=ポリエチレン、A=B=水素、D=E=O、M=Ca、d=e=j=1、i=2、n=0.99)20.1gを得た。物性は以下の通りである。
・融点(Tm):100℃、108℃
・5%減量温度(TGA):288℃
・IR(cm−1):3393,2914,2849,1599,1565,1540,1472,1423,1472,968,874,719
(例示化合物(8):一般式(i)で示される重合体の製造)
還流管の付いた50mlの反応器に、実施例1で得られた例示化合物(1)(一般式(iii)で示される重合体、2.0g)、水酸化ナトリウム(2.0g、12.5mmol)、溶媒としてトルエン(7ml)、及び蒸留水(2ml)を仕込み、100℃で20時間反応させた。反応終了後、室温に冷却し、水層をデカンテーションで取り除いた。得られたポリマーは、メタノール洗浄(100ml×2回)、水洗浄(100ml×1回)、メタノール洗浄(100ml×2回)を行い、減圧乾燥で60℃、12時間乾燥させ、例示化合物(8)(一般式(i)中、PO=ポリエチレン、A=B=水素、D=E=O、M=Na、d=e=i=1、j=2、n=1.16)1.89gを得た。物性は以下の通りである。
・融点(Tm):100℃、119℃
・5%減量温度(TGA):260℃
・IR(cm−1):3418,2918,2849,1694,1569,1473,1463,1200,969,730,719
(例示化合物(9):一般式(i)で示される重合体の製造)
例示化合物(1)の代わりに、実施例3で得られた例示化合物(3)(一般式(iii)で示される重合体、2.0g)を用いた以外は、実施例8と同様な方法で、例示化合物(9)(一般式(i)中、PO=ポリ(エチレン−プロピレン)、A=B=水素、D=E=O、M=Na、d=e=i=1、j=2、n=1)1.89gを得た。物性は以下の通りである。
・融点(Tm):100℃、108℃
・5%減量温度(TGA):262℃
・IR(cm−1):3437,2918,2849,1569,1411,1378,1311,970,729,720
(例示化合物(10):一般式(i)で示される重合体の製造)
例示化合物(1)の代わりに、実施例6で得られた例示化合物(6)(一般式(iii)で示される重合体、2.0g)を用いた以外は、実施例8と同様な方法で、例示化合物(10)(一般式(i)中、PO=ポリエチレン、A=B=水素、D=E=O、M=Na、d=e=i=1、j=2、n=0.95)1.89gを得た。物性は以下の通りである。
・融点(Tm):100℃、114℃
・5%減量温度(TGA):288℃
・IR(cm−1):3404,2918,2849,1570,1473,1463,1412,967,730,719
(例示化合物(11):一般式(ib)で示される重合体の製造)
還流管の付いた500mlの反応器に、実施例2で得られた例示化合物(2)(一般式(iii)で示される重合体、20g)、水酸化ナトリウム(4.82g、120.5mmol)、溶媒としてトルエン(100ml)、及び蒸留水(20ml)を仕込み、100℃で20時間反応させた。反応終了後、室温に冷却し、水を濾過で取り除いた。得られたポリマーを水洗(300ml)し、一般式(i)で示される重合体(式中、PO=ポリエチレン、A=B=水素、D=E=O、M=Na、d=e=i=1、j=2)の粗成物1を得た。
・融点(Tm):90℃、120℃
・5%減量温度(TGA):284℃
・IR(cm−1):3413,2918,2850,1559,1472,1463,1313,972,719
(例示化合物(12):一般式(i)で示される重合体の製造)
例示化合物(1)の代わりに、実施例4で得られた例示化合物(4)(一般式(iii)で示される重合体、32g)を用いた以外は、実施例8と同様な方法で、例示化合物(12)(一般式(i)中、PO=ポリ(プロピレン−ブテン)、A=B=水素、D=E=O、M=Na、d=e=i=1、j=2、n=1.26)30gを得た。物性は以下の通りである。
・融点(Tm):78℃
・5%減量温度(TGA):284℃
・IR(cm−1):2853,2724,1580,1440,1375,1302,1256,1238,1163,1001,972,917,898,824,808,766
(水分散体(1)の製造)
実施例10で得られた例示化合物(10)(一般式(i)で示される重合体、18g)と蒸留水72gとを高速ミキサー(機器名:T.K.フィルミックス56−50型、PRIMIX社製)に仕込み、120℃、周速50m/秒の速度で60秒加熱攪拌した。得られた水分散エマルションの粒度分布を測定したところ、分散物の体積50%平均粒子径が69nmの水分散体(1)が得られた。
(水分散体(2)の製造)
例示化合物(10)の代わりに、実施例8で得られた例示化合物(8)(一般式(i)で示される化合物)を用いた以外は、実施例13と同様な操作を行い、分散物の体積50%平均粒子径が73nmの水分散体(2)を得た。
(水分散体(3)の製造)
例示化合物(10)の代わりに、実施例9得られた例示化合物(9)(一般式(i)で示される重合体)を用いた以外は、実施例13と同様な操作を行い、分散物の体積50%平均粒子径が15nmの水分散体(3)を得た。
例示化合物(1)の代わりに、三井ハイワックス(HW1105A:酸変性タイプ、酸価60mg/g、三井化学社製)を用いた以外は、実施例8と同様な操作を行い、三井ハイワックスのナトリウム塩を得た。物性を以下に示す。
・融点(Tm):94℃、106℃、127℃、128℃
・5%減量温度(TGA):246℃
・IR(cm−1):3414,2915,2849,1568,1472,1464,1412,1377,1301,1187,729,720
300mlのガラス製フラスコに、合成例1で製造した重合体A1(片末端二重結合含有エチレン重合体、15g)と、無水マレイン酸2.7gとを加え、窒素雰囲気下200℃で6時間反応を行った。過剰の未反応無水マレイン酸を減圧(10mmHg)下、1時間で取り除き、末端無水マレイン化ポリエチレンを得た。
この末端無水マレイン化ポリエチレンにおける二重結合の転化率(変性率)は以下の1H−NMR結果から計算され、32%であった。物性は以下の通りである。
・1H−NMR:δ(C2D2Cl4)0.81−0.95(br t),0.96−1.11(br m)、1.12−1.58(m)、1.96−2.11(m)、2.32−2.73(m)、2.87−3.03(m)、3.04−3.20(m)、4.85−5.05(m),5.19−5.40(m)、5.50−5.67(m),5.71−5.89(m)
・融点(Tm):99℃、120℃
・5%減量温度(TGA):287℃
・IR(cm−1):2917,2849,1574,1473,1463,1415,991,909,730,719
(チクソトロピー性評価)
実施例13の水分散体(1)について、VAR−50(REOLOGICA Instruments社製)を用いて、チクソトロピー性の評価を行った。剪断条件は、剪断速度を1s−1で60秒、30s−1で60秒、1s−1で60秒と順に変化させ、温度20℃で測定した。測定により得られた粘度(Pa・s)と時間(秒)との関係のグラフを図4に示す。グラフより高剪断速度(30s−1)から低剪断速度(1s−1)へ戻した120秒後以降、グラフは緩やかな曲線を描き粘度が徐々に回復するチクソトロピー性を示した。
測定試料として水を用いた以外は、実施例16と同様な操作を行いチクソトロピー性の評価を行った。
測定により得られた粘度(Pa・s)と時間(秒)との関係のグラフを図5に示す。グラフはほぼ直線を描きチクソトロピー性を示さなかった。
測定試料として比較例1の水分散体(A)を用いた以外は、実施例16と同様な操作を行いチクソトロピー性の評価を行った。
測定により得られた粘度(Pa・s)と時間(秒)と関係のグラフを図6に示す。グラフはほぼ直線を描きチクソトロピー性を示さなかった。
(TI値の測定)
実施例13の水分散体(1)を用いて粘度−剪断速度の測定を行った。測定条件は、Haake社製のRS150を用い、剪断速度を1s−1から200s−1へ徐々に剪断速度を大きくした。温度は20℃で行った。
測定により得られた粘度(Pa・s)と剪断速度(1/s)のグラフを図7に示す。グラフから得られた曲線から、剪断速度5s−1の時及び50s−1の時の粘度を求め、TI値を計算した。TI値は表3に示す。
(TI値の測定)
測定試料として実施例14の水分散体(2)を用いた以外は、実施例17と同様な操作を行った。測定により得られた粘度(Pa・s)と剪断速度(1/s)の関係のグラフを図7に示す。また、TI値を表3に示す。
(TI値の測定)
測定試料として実施例15の水分散体(3)を用いた以外は、実施例17と同様な操作を行った。測定により得られた粘度(Pa・s)と剪断速度(1/s)との関係のグラフを図7に示す。また、TI値を表3に示す。
(離型剤としての評価)
ポリカーボネート(パンライト・低粘度タイプ、帝人化成製)45gと、実施例2で得られた例示化合物(2)(一般式(iii)で示される重合体)0.135g(0.3質量%)とを、ラボプラストミル((株)東洋精機製作所製)を用いて加熱混練(280℃、100rpm、5分間)した。混練後、一部メルトフロー(MFR)用サンプルとして採取し、残りはスクリューに付着させたまま室温まで冷却した。
結果を表4に示す。
(離型剤としての評価)
例示化合物(2)の代わりに、実施例3で得られた例示化合物(3)(一般式(iii)で示される重合体)を用いた以外は、実施例20と同様の操作を行った。
評価結果を表4に示す。
(離型剤としての評価)
例示化合物(2)の代わりに、実施例7で得られた例示化合物(7)(一般式(i)で示される重合体)を用いた以外は、実施例20と同様の操作を行った。
評価結果を表4に示す。
(離型剤としての評価)
例示化合物(2)の代わりに、実施例10で得られた例示化合物(10)(一般式(i)で示される重合体)を用いた以外は、実施例20と同様の操作を行った。
評価結果を表4に示す。
例示化合物(2)の代わりに、リコワックスE(クラリアント社製離型剤)を用いた以外は、実施例20と同様の操作を行った。
評価結果を表4に示す。
例示化合物(2)の代わりに、リコモントNaV101(クラリアント社製離型剤)を用いた以外は、実施例20と同様の操作を行った。
評価結果を表4に示す。
一方、比較例では上記特性が十分に得られなかった。
2 ひも状ミセルの内側
Claims (9)
- 下記一般式(ii)及び一般式(iii)で示される、極性基を片末端又は両末端に含有する極性基含有ポリオレフィン重合体の少なくともいずれかを中間体化合物とし、該中間体化合物を加水分解して得られる下記一般式(i)で示されることを特徴とする、極性基を片末端又は両末端に含有する極性基含有ポリオレフィン重合体。
(式中、POはエチレンのホモ重合体であり、かっこ内に示される基が極性基である。A及びBはそれぞれ水素原子を表す。Mは1A族又は2A族の金属原子のカチオンを表す。jは金属原子のカチオンの数を表し、1又は2である。iは金属原子のカチオンの価数を表し、1又は2である。D及びEはそれぞれ酸素原子であり、d及びeはそれぞれ1である。nは平均官能基数を表し、0.80乃至10.0である。)
(式中、PO、A、B及びnは、一般式(i)における場合と同様である。G及びTはそれぞれ独立にOR 5 を表し、R 5 は炭素数20以下のアルキル基を表す。また、POにおける二重結合のかっこ内に示される極性基による変性率は80%以上である。)
(式中、PO、A、B及びnは、一般式(i)における場合と同様である。また、POにおける二重結合のかっこ内に示される極性基による変性率は80%以上である。) - 下記一般式(ii)で示されることを特徴とする、極性基を片末端又は両末端に含有する極性基含有ポリオレフィン重合体。
(式中、POはエチレンのホモ重合体であり、かっこ内に示される基が極性基である。A及びBはそれぞれ水素原子を表す。G及びTはそれぞれ独立にOR 5 を表し、R 5 は炭素数20以下のアルキル基を表す。nは平均官能基数を表し、0.80乃至10.0である。また、POにおける二重結合の極性基による変性率は80%以上である。) - 下記一般式(iii)で示されることを特徴とする、極性基を片末端又は両末端に含有する極性基含有ポリオレフィン重合体。
(式中、POはエチレンのホモ重合体であり、かっこ内に示される基が極性基である。A及びBはそれぞれ水素原子を表す。nは平均官能基数を表し、0.80乃至10.0である。また、POにおける二重結合の極性基による変性率は80%以上である。) - 重合体鎖の端部に1つ以上の不飽和結合を有するエチレンのホモ重合体を合成するエチレンのホモ重合体合成工程と、
少なくとも前記エチレンのホモ重合体と、重合禁止剤と、下記一般式(vii)、(viii)及び(x)で示される化合物から選択される1つ以上と、を含んで反応させ、前記不飽和結合を変性した中間体化合物を合成する中間体化合物合成工程と、
前記中間体化合物を加水分解する加水分解工程と、
を有することを特徴とする、極性基を片末端又は両末端に含有する極性基含有ポリオレフィン重合体の製造方法。
(式中、A及びBはそれぞれ水素原子を表す。G及びTはそれぞれ独立にOR 5 を表し、R 5 は炭素数20以下のアルキル基を表す。)
(式中、A、B、G及びTは、一般式(vii)の場合と同様である。)
(式中、A及びBは一般式(vii)の場合と同様である。) - 請求項1に記載の極性基含有ポリオレフィン重合体に対し、塩交換反応を行うことを特徴とする極性基含有ポリオレフィン重合体の製造方法。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の極性基含有ポリオレフィン重合体を含むことを特徴とする水分散体。
- チクソトロピー性を有することを特徴とする請求項6に記載の水分散体。
- 前記極性基含有ポリオレフィン重合体が、ひも状ミセル形状で分散されていることを特徴とする請求項6または7に記載の水分散体。
- 下記一般式(ii)及び一般式(iii)で示される、極性基を片末端又は両末端に含有する極性基含有ポリオレフィン重合体の少なくともいずれかを中間体化合物とし、該中間体化合物を加水分解して得られる下記一般式(i)で示されることを特徴とする、極性基を片末端又は両末端に含有する極性基含有ポリオレフィン重合体、一般式(ii)で示される、極性基を片末端又は両末端に含有する極性基含有ポリオレフィン重合体、及び一般式(iii)で示される、極性基を片末端又は両末端に含有する極性基含有ポリオレフィン重合体のいずれかを含むことを特徴とする離型剤組成物。
(式中、POはエチレンまたは炭素数3乃至20のオレフィンを含む単量体を重合して得られるポリオレフィン重合体であり、かっこ内に示される基が極性基である。A及びBはそれぞれ水素原子を表す。Mは1A族又は2A族の金属原子のカチオンを表す。jは金属原子のカチオンの数を表し、1又は2である。iは金属原子のカチオンの価数を表し、1又は2である。D及びEはそれぞれ酸素原子であり、d及びeはそれぞれ1である。nは平均官能基数を表し、0.80乃至10.0である。)
(式中、PO、A、B及びnは、一般式(i)における場合と同様である。G及びTはそれぞれ独立にOR 5 を表し、R 5 は炭素数20以下のアルキル基を表す。また、POにおける二重結合のかっこ内に示される極性基による変性率は80%以上である。)
(式中、PO、A、B及びnは、一般式(i)における場合と同様である。また、POにおける二重結合のかっこ内に示される極性基による変性率は80%以上である。)
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