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公開番号2024044108
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2022149453
出願日2022-09-20
発明の名称ポリエチレン系熱分解ワックスの製造方法
出願人東ソー株式会社
代理人
主分類C08F 10/02 20060101AFI20240326BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】高温加工時の発煙やワックスを含有する成形体のべたつきが少なく、耐ブロッキング性に優れ、かつ低コストであるポリエチレン系熱分解ワックスの製造方法を提供する
【解決手段】ポリエチレン系樹脂を4～8軸押出機からなる押出機に供した後、押出機の熱分解領域でのシリンダ温度330～480℃、熱分解後のポリエチレンワックスを押し出す押出機の先端温度100～300℃の条件にてポリエチレン系樹脂を熱分解させ、押し出す、ポリエチレン系熱分解ワックスの製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリエチレン系樹脂を４～８軸押出機からなる押出機に供した後、押出機の熱分解領域でのシリンダ温度３３０～４８０℃、熱分解後のポリエチレンワックスを押し出す押出機の先端温度１００～３００℃の条件にてポリエチレン系樹脂を熱分解させ、押し出す、ポリエチレン系熱分解ワックスの製造方法。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
ポリエチレン系熱分解ワックスが、下記（１）～（３）の要件を満足する、請求項１に記載のポリエチレン系熱分解ワックスの製造方法。
（１）ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって得られた分子量５００以下の化合物の含有率が１．５重量％以下である。
（２）ＧＰＣによって測定した数平均分子量（Ｍｎ）が５００以上１０，０００以下である。
（３）ＧＰＣによって測定した数平均分子量（Ｍｎ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比：Ｍｗ／Ｍｎの値が３．５以下である。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、極低分子量成分が少ないポリエチレン系熱分解ワックスの製造方法に関するものである。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
分子量１万以下の低分子量ポリマーは、分子量数万から数十万の一般的なポリマーとは異なる物理的、化学的性質を示す。なかでも低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどのポリオレフィンワックスは、生産されるプラスチックの多くを占めるポリオレフィンだけでなく、ポリ塩化ビニルなどの樹脂とも高い相容性を示し、顔料分散剤や成形加工助剤、インキまたは塗料の添加剤、ホットメルト接着剤の添加剤など幅広い用途に使用されている。ポリオレフィンワックスの合成方法は重合法と熱分解法があり、重合法としては高圧重合製造法によって合成されたポリエチレンワックス（例えば、特許文献１参照。）や、溶液重合法によって合成された超低分子エチレンポリマー（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。
【０００３】
また、熱分解法としては、熱減成された低分子量ポリオレフィン（例えば、特許文献３参照。）が提案されている。熱分解法は重合法と比較して製造コストが低く少量生産にも適しているなどの商業的な利点だけでなく、廃棄されたプラスチックを使用することができるなど、近年重要視されているリサイクルの観点からも有用な手法である。しかし、ポリオレフィンは他のポリマーと比較して熱分解温度が高く、ワックスを得るためには長時間、高温下で熱分解させる必要があるため、熱分解プロセスにおいて多くのエネルギーを要する。そのため、熱分解反応を促進する方法がいくつか提案されており、酸素及び過酸化物を添加する方法（例えば、特許文献４）、メルカプタン系有機化合物を添加する方法（例えば、特許文献５）、接触触媒と反応させる方法（例えば、特許文献６）などが提案されている。また、オレフィン系重合体を定量的に移送する定量移送手段と該定量移送手段に連結されたスクリュ型押出機とからなる熱分解反応器を複数段連結して構成される熱分解装置に供給することを特徴とする熱分解ワックスの製造方法（例えば、特許文献７）が提案されている。そして、スクリューフィーダーで行う連続式廃プラスチック油化還元装置（例えば、特許文献８）が提案されている。さらに、
合成高分子をせん断、撹拌、輸送並びに加熱能力を備えた押出機を用いて熱分解し、連続的に低分子を得る熱分解装置（例えば、特許文献９）が提案されている。また、メタロセン系触媒により製造された分子量分布の狭いポリオレフィンワックス（例えば、特許文献１０）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特願昭６０－１７７００９号公報
特開２００８－９５１１２号公報
特開平１０－１５８３２９号公報
特公昭５１－４８１９６号公報
特開平９－４０８０１号公報
特表２０１９－５１５０６０号公報
特開平４－３０４２０５号公報
ＷＯ２０１１／００７３９２号公報
特開昭４９－１１５１５７号公報
特許第３９１９６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１～７に提案されたポリオレフィンワックスあるいは製造方法により得られるポリオレフィンワックスにおいては、極低分子量成分を含むことから、高温加工時の発煙、ワックスを含有する組成物からなる成形品や塗膜等からの極低分子量成分の溶出、さらには、これに伴う表面のべたつきやブロッキングを生じる問題があった。また、特許文献３に提案された管状反応器内でポリオレフィンを熱減成して得られる低分子ポリオレフィンにおいては、反応器内面に生じた熱劣化物が混入し、品質の低下した低分子ポリオレフィンとなる問題があった。さらに、特許文献４に提案の方法により得られるポリプロピレンにおいては、酸素と過酸化物によってポリプロピレンの分解が促進されるため、ポリプロピレンの酸化が起こり易く、本来ポリプロピレンが有する低極性といった特徴が損なわれる問題があった。また、特許文献５に提案の方法により得られる油状物おいては、合成重合体の熱分解においてメルカプタン系有機化合物を分解促進剤として用いるため、メルカプタン系有機化合物が残留することによる人体への有害性や臭気が問題となった。さらに、特許文献６に提案の方法により得られるワックスにおいては、接触触媒を用いてプラスチックをワックスへと転換するため、高価な触媒を用いることによるコスト上昇あるいは触媒残渣の混入による色相の悪化が問題となった。また、特許文献７に提案の方法は、高分解度の熱分解ワックスを得ることができるものであるが、該熱分解ワックスの分子量等についての特徴は何ら記載されていない。そして、特許文献８に提案のプラスチック油化還元装置については、得られる生成油の特徴は何ら記載されていない。さらに、特許文献９に提案の押出機を用いた熱分解装置については、得られる低分子の特徴は何ら記載されていない。さらに、特許文献１０に提案のポリオレフィンワックスは、分子量分布が狭いことから、該ポリオレフィンワックスを含有する組成物からなる成形体は外観が良好で表面のベタつきが少ないといった特長を有するが、重合反応により得られるポリオレフィンワックスであることから、低コスト化に限界があった。
【０００６】
そこで、本発明は、高温加工時の発煙やワックスを含有する成形体のべたつきが少なく、耐ブロッキング性に優れ、かつ低コストであるポリエチレン系熱分解ワックスを提供することを目的とするものであり、さらに詳しくは、プラスチックスやゴムの成形助剤、滑剤、離型剤、インキおよび塗料添加剤、顔料分散剤、ホットメルト接着剤用途などに有用であるポリエチレン系熱分解ワックスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のポリエチレン系熱分解ワックスが、高温加工時の低発煙性、耐ブロッキング性に優れ、かつ低コストとなることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち本発明の各態様は、以下に示す［１］～［２］である。
［１］ポリエチレン系樹脂を４～８軸押出機からなる押出機に供した後、押出機の熱分解領域でのシリンダ温度３３０～４８０℃、熱分解後のポリエチレンワックスを押し出す押出機の先端温度１００～３００℃の条件にてポリエチレン系樹脂を熱分解させ、押し出す、ポリエチレン系熱分解ワックスの製造方法。
［２］ポリエチレン系熱分解ワックスが、下記（１）～（３）の要件を満足する、。
（１）ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって得られた分子量５００以下の化合物の含有率が１．５重量％以下である、請求項１に記載のポリエチレン系熱分解ワックスの製造方法。
（２）ＧＰＣによって測定した数平均分子量（Ｍｎ）が５００以上１０，０００以下である。
（３）ＧＰＣによって測定した数平均分子量（Ｍｎ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比：Ｍｗ／Ｍｎの値が３．５以下である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高温加工時の発煙やワックスを含有する成形体のべたつきが少なく、耐ブロッキング性に優れ、かつ低コストであり、プラスチックスやゴムの成形助剤、滑剤、離型剤、インキおよび塗料添加剤、顔料分散剤、ホットメルト接着剤用途などに有用なポリエチレン系熱分解ワックスを提供することができ、その産業的価値は極めて高いものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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