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公開番号2024061234
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022169053
出願日2022-10-21
発明の名称共重合体、共重合体の製造方法及び回収方法
出願人国立大学法人広島大学
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類C08F 210/16 20060101AFI20240425BHJP(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】硫黄架橋のEPDMよりも高い機械強度を有し、経年劣化を抑制するとともに、脱架橋により容易に回収可能でリサイクル性の高い共重合体を提供する。
【解決手段】エチレン単位と、α-オレフィン単位と、ホウ素を導入したα-オレフィン単位である含ホウ素オレフィン単位と、を構成単位として含有する多元共重合体であって、主鎖炭素及び側鎖炭素の少なくとも一方に、前記含ホウ素オレフィン単位由来のボロン酸基を有し、前記ボロン酸基を介した架橋構造を有することを特徴とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
エチレン単位と、α－オレフィン単位と、ホウ素を導入したα－オレフィン単位である含ホウ素オレフィン単位と、を構成単位として含有する多元共重合体であって、
主鎖炭素及び側鎖炭素の少なくとも一方に、前記含ホウ素オレフィン単位由来のボロン酸基を有し、前記ボロン酸基を介した架橋構造を有することを特徴とする共重合体。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記ボロン酸基が、下記式（１）で表されるボロン酸無水物基であることを特徴とする請求項１に記載の共重合体。
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28
140
【請求項３】
エラストマーであることを特徴とする請求項２に記載の共重合体。
【請求項４】
数平均分子量が１０，０００以上であることを特徴とする請求項３に記載の共重合体。
【請求項５】
エチレン単位と、α－オレフィン単位と、ホウ素を導入したα－オレフィン単位である含ホウ素オレフィン単位と、を用いて重合反応を行うことにより、主鎖炭素及び側鎖炭素の少なくとも一方に前記含ホウ素オレフィン単位由来のボロン酸基を結合させ、該ボロン酸基を介した架橋構造を形成することを特徴とする共重合体の製造方法。
【請求項６】
前記含ホウ素オレフィン単位の原料である原料モノマーとして、下記式（２）又は下記式（３）で表される含ホウ素モノマーを用いることを特徴とする請求項５に記載の共重合体の製造方法。
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2024061234000010.jpg
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（式（２）及び式（３）中、Ｒ
１
はボロン酸の保護基を有するボロン酸誘導体基を表し、ｎは１以上の整数を表す。）
【請求項７】
前記重合反応において、チタン錯体又はジルコニウム錯体を触媒として用いることを特徴とする請求項６に記載の共重合体の製造方法。
【請求項８】
エチレン単位と、α－オレフィン単位と、ホウ素を導入したα－オレフィン単位である含ホウ素オレフィン単位と、を含有する多元共重合体であって、主鎖炭素及び側鎖炭素の少なくとも一方に、前記含ホウ素オレフィン単位由来のボロン酸基を有し、該ボロン酸基を介した架橋構造を有する共重合体に、下記式（４）で表されるキレート剤を加えて脱架橋反応を行うことを特徴とする共重合体の回収方法。
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28
140
（式（４）中、Ｒ
２
は炭素官能基を表し、ｎは１以上の整数を表す。）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、共重合体、共重合体の製造方法及び回収方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）に代表される従来の硫黄架橋ポリオレフィン系エラストマーは、汎用ゴム材として様々な用途に用いられている。硫黄架橋ポリオレフィン系エラストマーは、架橋構造の分解及び再架橋に多くのエネルギーを要するためリサイクルが難しく、ほとんどの製品は焼却処理され、再生ゴムとして利用される割合は非常に少ない。ゴム材料を回収して繰り返し利用することにより、天然炭素資源の保護に貢献することはゴム産業において重要な課題である。
【０００３】
例えば、非特許文献１に開示されているように、ポリオレフィン系エラストマーにリサイクル性を付与するために、硫黄架橋をより容易に分解可能なボロン酸による架橋に置き換えることが知られている。非特許文献１には、水酸基を導入したポリオレフィンと、ボロン酸架橋剤を混合する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
Dynamically Cross-Linked Polyolefin Elastomers with Highly Improved Mechanical and Thermal Performance, Macromolecules, 2021, 54, 10381-10387
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１に記載される方法により合成されたエラストマーは、架橋分子が脱落し易いため、経年劣化による機械強度低下の問題や、リサイクルする度に機械強度が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、硫黄架橋のＥＰＤＭよりも高い機械強度を有し、経年劣化を抑制するとともに、脱架橋により容易に回収可能でリサイクル性の高い共重合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の共重合体は、
エチレン単位と、α－オレフィン単位と、ホウ素を導入したα－オレフィン単位である含ホウ素オレフィン単位と、を構成単位として含有する多元共重合体であって、
主鎖炭素及び側鎖炭素の少なくとも一方に、前記含ホウ素オレフィン単位由来のボロン酸基を有し、該ボロン酸基を介した架橋構造を有することを特徴とする。
【０００８】
また、前記ボロン酸基が、下記式（１）で表されるボロン酸無水物基であることを特徴とする。
【０００９】
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【００１０】
また、前記共重合体はエラストマーであることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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