JP2000290355A - ノルボルネン系モノマーの反応射出成形方法 - Google Patents
ノルボルネン系モノマーの反応射出成形方法Info
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- JP2000290355A JP2000290355A JP2000027919A JP2000027919A JP2000290355A JP 2000290355 A JP2000290355 A JP 2000290355A JP 2000027919 A JP2000027919 A JP 2000027919A JP 2000027919 A JP2000027919 A JP 2000027919A JP 2000290355 A JP2000290355 A JP 2000290355A
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気存在下の反応射出成形機または反応射出
成形型等でノルボルネン系モノマーの重合を行っても、
成形型内部等の空気を窒素で置換して行う従来の反応射
出成形法と同等の成形品を得ることのできる反応射出成
形方法の提供。 【解決手段】 ノルボルネン系モノマー(好ましくはじ
シクロペンタジエン)1と、酸素や水分に対して安定な
特定の一般式で表されるルテニウム−カルベン錯体又は
ルテニウムビリニデン錯体の溶液2とを、定量ポンプ
3,4にて一定量ミキシングヘッド5に供給し、ミキシ
ングヘッド5にて高圧下で混合しながら、連続的に得ら
れた、ノルボルネン系モノマー1とルテニウム−カルベ
ン錯体又はルテニウムビリニデン錯体とを含有してなる
重合性組成物を、成形型6内に連続的に一定量、注入・
射出する。
成形型等でノルボルネン系モノマーの重合を行っても、
成形型内部等の空気を窒素で置換して行う従来の反応射
出成形法と同等の成形品を得ることのできる反応射出成
形方法の提供。 【解決手段】 ノルボルネン系モノマー(好ましくはじ
シクロペンタジエン)1と、酸素や水分に対して安定な
特定の一般式で表されるルテニウム−カルベン錯体又は
ルテニウムビリニデン錯体の溶液2とを、定量ポンプ
3,4にて一定量ミキシングヘッド5に供給し、ミキシ
ングヘッド5にて高圧下で混合しながら、連続的に得ら
れた、ノルボルネン系モノマー1とルテニウム−カルベ
ン錯体又はルテニウムビリニデン錯体とを含有してなる
重合性組成物を、成形型6内に連続的に一定量、注入・
射出する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はノルボルネン系モノ
マーを用いた反応射出成形方法に関する。
マーを用いた反応射出成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ノルボルネン系モノマーを重合成形する
技術は従来より一般に知られている。例えば、金型内の
空気を不活性ガスに置換させてからノルボルネン系モノ
マーを成形材料として金型内に射出し、重合反応させる
反応射出成形方法が挙げられる(特公平7−73859
号公報参照)。
技術は従来より一般に知られている。例えば、金型内の
空気を不活性ガスに置換させてからノルボルネン系モノ
マーを成形材料として金型内に射出し、重合反応させる
反応射出成形方法が挙げられる(特公平7−73859
号公報参照)。
【0003】しかし、ノルボルネン系モノマーを用いて
重合成形をする場合、酸素や水分の存在により重合反応
が阻害され、完全な不活性ガス雰囲気下でないと、良好
な重合が進行しないという重要な問題があった。すなわ
ち、ノルボルネン系モノマーを用いた重合成形は、閉塞
空間内でしか重合を良好に進行させることができず、こ
のため、反応射出成形(Reaction injection Molding:
RIM)のような、閉じられた金型の中に重合性組成物
を射出成形する以外には成形することができず、特に不
活性ガスで金型内を充填しておかないと、重合阻害を起
こし、重合成形品を得ることができなかった。かかるノ
ルボルネン系モノマーを反応射出成形する場合、以下
の、A液及びB液の2種の溶液が用いられており、これ
らA液とB液とを金型の直前で衝突混合させ、金型内に
重合性溶液として射出して重合反応させることにより、
ノルボルネン系モノマーの重合成形体を得ていた。 (A液)ノルボルネン系モノマーと活性剤及び活性調節
剤を含む溶液 (B液)ノルボルネン系モノマーと触媒を含む溶液
重合成形をする場合、酸素や水分の存在により重合反応
が阻害され、完全な不活性ガス雰囲気下でないと、良好
な重合が進行しないという重要な問題があった。すなわ
ち、ノルボルネン系モノマーを用いた重合成形は、閉塞
空間内でしか重合を良好に進行させることができず、こ
のため、反応射出成形(Reaction injection Molding:
RIM)のような、閉じられた金型の中に重合性組成物
を射出成形する以外には成形することができず、特に不
活性ガスで金型内を充填しておかないと、重合阻害を起
こし、重合成形品を得ることができなかった。かかるノ
ルボルネン系モノマーを反応射出成形する場合、以下
の、A液及びB液の2種の溶液が用いられており、これ
らA液とB液とを金型の直前で衝突混合させ、金型内に
重合性溶液として射出して重合反応させることにより、
ノルボルネン系モノマーの重合成形体を得ていた。 (A液)ノルボルネン系モノマーと活性剤及び活性調節
剤を含む溶液 (B液)ノルボルネン系モノマーと触媒を含む溶液
【0004】このような溶液において、触媒としては、
タングステン、モリブデン、レニウム、タンタルなどの
ハロゲン化物、 オキシハロゲン化物、酸化物、有機アン
モニウム塩などが用いられており、活性剤としては、ア
ルキル、もしくはアルコキシアルミニウムハライドや有
機スズ化合物などが用いられている。また、活性調節剤
としては、n−プロピルアルコールなどのアルコール類
が使用されている。
タングステン、モリブデン、レニウム、タンタルなどの
ハロゲン化物、 オキシハロゲン化物、酸化物、有機アン
モニウム塩などが用いられており、活性剤としては、ア
ルキル、もしくはアルコキシアルミニウムハライドや有
機スズ化合物などが用いられている。また、活性調節剤
としては、n−プロピルアルコールなどのアルコール類
が使用されている。
【0005】ところで、上記重合性溶液は、ノルボルネ
ン系モノマーに、触媒、活性剤、活性調節剤を配合して
から反応射出成形するまでは、製造現場等で保管されて
いるが、その保管用の貯蔵タンクや成形機などを、水分
や空気の混入を防止できる構造にする必要があった。具
体的には、配管も含めたノルボルネン系モノマーが通る
経路の空気を、できるかぎり不活性ガス(例えば窒素)
でパージする必要があり、余分な設備投資が必要となる
上に、管理に細心の注意が必要であった。
ン系モノマーに、触媒、活性剤、活性調節剤を配合して
から反応射出成形するまでは、製造現場等で保管されて
いるが、その保管用の貯蔵タンクや成形機などを、水分
や空気の混入を防止できる構造にする必要があった。具
体的には、配管も含めたノルボルネン系モノマーが通る
経路の空気を、できるかぎり不活性ガス(例えば窒素)
でパージする必要があり、余分な設備投資が必要となる
上に、管理に細心の注意が必要であった。
【0006】更に、ノルボルネン系モノマー単体で成形
品を得るのではなく、強化繊維等の強化材と複合化して
成形品を成形する場合には、強化繊維を予め金型内にセ
ットしてから強化繊維内部に含まれる空気を除去しなけ
ればならず、このため、金型内における不活性ガスの入
念なパージが必要であり、 手間がかかる上に品質が安定
しないという問題があった。なお、強化材等を混入する
場合にも、空気はもとより、水分の存在が重合反応を阻
害するため、充分な乾燥等により水分を蒸散することが
必要であった。
品を得るのではなく、強化繊維等の強化材と複合化して
成形品を成形する場合には、強化繊維を予め金型内にセ
ットしてから強化繊維内部に含まれる空気を除去しなけ
ればならず、このため、金型内における不活性ガスの入
念なパージが必要であり、 手間がかかる上に品質が安定
しないという問題があった。なお、強化材等を混入する
場合にも、空気はもとより、水分の存在が重合反応を阻
害するため、充分な乾燥等により水分を蒸散することが
必要であった。
【0007】
【0008】本発明は、上記従来の、ノルボルネン系モ
ノマーを用いた反応射出成形法の問題点に鑑みてなされ
たもので、空気存在下の反応射出成形機または反応射出
成形型でノルボルネン系モノマーの重合を行っても、成
形型内部等の空気を窒素で置換して行う従来の反応射出
成形法と同等の成形品を得ることのできる反応射出成形
方法の提供を目的とする。
ノマーを用いた反応射出成形法の問題点に鑑みてなされ
たもので、空気存在下の反応射出成形機または反応射出
成形型でノルボルネン系モノマーの重合を行っても、成
形型内部等の空気を窒素で置換して行う従来の反応射出
成形法と同等の成形品を得ることのできる反応射出成形
方法の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のノルボルネン系
モノマーの反応射出成形方法は、ノルボルネン系モノマ
ーと、触媒としての下記一般式[I]で表されるルテニ
ウム−カルベン錯体又は下記一般式[II]で表されるル
テニウムビニリデン錯体とを混合しながら、得られた、
両者を含有してなる重合性組成物を、成形型内に注入し
てノルボルネン系モノマーを重合させることによって特
徴付けられる。
モノマーの反応射出成形方法は、ノルボルネン系モノマ
ーと、触媒としての下記一般式[I]で表されるルテニ
ウム−カルベン錯体又は下記一般式[II]で表されるル
テニウムビニリデン錯体とを混合しながら、得られた、
両者を含有してなる重合性組成物を、成形型内に注入し
てノルボルネン系モノマーを重合させることによって特
徴付けられる。
【化3】 (式中、R1 及びR2 は、互いに独立に、水素、C2 〜
C20−アルケニル基、C1 〜C20−アルキル基、アリー
ル基、C1 〜C20−カルボキシレート、C1 〜C20−ア
ルコキシ基、C2 〜C20−アルケニルオキシ基、アリー
ルオキシ基、C2〜C20−アルコキシカルボニル基、又
はC1 〜C20−アルキルチオ基(これらは、C1 〜C5
−アルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基に
よって置換されていてもよいし、あるいはC1 〜C5 −
アルキル基、ハロゲン、C1 〜C5−アルコキシ基によ
って置換されたフェニル基によって置換されていてもよ
い)を表し、X1 及びX2 は、互いに独立に、任意のア
ニオン性配位子を表し、L1及びL2 は、互いに独立
に、任意の中性電子供与体を表し、X1 、X2 、L1 及
びL2 の内、2個または3個は、一緒に多座キレート化
配位子を形成してもよい)
C20−アルケニル基、C1 〜C20−アルキル基、アリー
ル基、C1 〜C20−カルボキシレート、C1 〜C20−ア
ルコキシ基、C2 〜C20−アルケニルオキシ基、アリー
ルオキシ基、C2〜C20−アルコキシカルボニル基、又
はC1 〜C20−アルキルチオ基(これらは、C1 〜C5
−アルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基に
よって置換されていてもよいし、あるいはC1 〜C5 −
アルキル基、ハロゲン、C1 〜C5−アルコキシ基によ
って置換されたフェニル基によって置換されていてもよ
い)を表し、X1 及びX2 は、互いに独立に、任意のア
ニオン性配位子を表し、L1及びL2 は、互いに独立
に、任意の中性電子供与体を表し、X1 、X2 、L1 及
びL2 の内、2個または3個は、一緒に多座キレート化
配位子を形成してもよい)
【化4】 (式中、R3 及びR4 は、互いに独立に、水素、C2 〜
C20−アルケニル基、C1 〜C20−アルキル基、アリー
ル基、C1 〜C20−カルボキシレート、C1 〜C20−ア
ルコキシ基、C2 〜C20−アルケニルオキシ基、アリー
ルオキシ基、C2〜C20−アルコキシカルボニル基、C1
〜C20−アルキルチオ基(これらは、C1 〜C5 −ア
ルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基によっ
て置換されていてもよいし、あるいはC1 〜C5 −アル
キル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基によって
置換されたフェニル基によって置換されていてもよ
い)、又はフェロセン誘導体を表し、X3 及びX4 は、
互いに独立に、任意のアニオン性配位子を表し、L3 及
びL4 は、互いに独立に、任意の中性電子供与体を表
し、X3 、X4 、L3 及びL4 の内、2個または3個
は、一緒に多座キレート化配位子を形成してもよい)
C20−アルケニル基、C1 〜C20−アルキル基、アリー
ル基、C1 〜C20−カルボキシレート、C1 〜C20−ア
ルコキシ基、C2 〜C20−アルケニルオキシ基、アリー
ルオキシ基、C2〜C20−アルコキシカルボニル基、C1
〜C20−アルキルチオ基(これらは、C1 〜C5 −ア
ルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基によっ
て置換されていてもよいし、あるいはC1 〜C5 −アル
キル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基によって
置換されたフェニル基によって置換されていてもよ
い)、又はフェロセン誘導体を表し、X3 及びX4 は、
互いに独立に、任意のアニオン性配位子を表し、L3 及
びL4 は、互いに独立に、任意の中性電子供与体を表
し、X3 、X4 、L3 及びL4 の内、2個または3個
は、一緒に多座キレート化配位子を形成してもよい)
【0010】なお、本発明の反応射出成形方法に用いる
ノルボルネン系モノマーは、入手の容易さ、反応性、ポ
リマー物性バランス等の観点からジシクロペンタジエン
であることが好ましい。
ノルボルネン系モノマーは、入手の容易さ、反応性、ポ
リマー物性バランス等の観点からジシクロペンタジエン
であることが好ましい。
【0011】本発明の反応射出成形方法のより具体的な
例として、図1に示すように、ノルボルネン系モノマー
1と、酸素や水分に対して安定な一般式[I]で表され
るルテニウム−カルベン錯体又は一般式[II]で表され
るルテニウムビリニデン錯体の溶液2とを、定量ポンプ
3,4にて一定量ミキシングヘッド5に供給し、ミキシ
ングヘッド5にて高圧下で混合しながら、連続的に得ら
れた、ノルボルネン系モノマー1とルテニウム−カルベ
ン錯体又はルテニウムビリニデン錯体とを含有してなる
重合性組成物を、成形型6内に連続的に一定量注入する
という方法を挙げることができる。そして、このように
して成形型内に注入した重合性組成物は、空気雰囲気下
でも迅速に重合を開始するので、窒素置換を行わなくて
も、品質が良好なノルボルネン系ポリマー成形品を得る
ことができる。
例として、図1に示すように、ノルボルネン系モノマー
1と、酸素や水分に対して安定な一般式[I]で表され
るルテニウム−カルベン錯体又は一般式[II]で表され
るルテニウムビリニデン錯体の溶液2とを、定量ポンプ
3,4にて一定量ミキシングヘッド5に供給し、ミキシ
ングヘッド5にて高圧下で混合しながら、連続的に得ら
れた、ノルボルネン系モノマー1とルテニウム−カルベ
ン錯体又はルテニウムビリニデン錯体とを含有してなる
重合性組成物を、成形型6内に連続的に一定量注入する
という方法を挙げることができる。そして、このように
して成形型内に注入した重合性組成物は、空気雰囲気下
でも迅速に重合を開始するので、窒素置換を行わなくて
も、品質が良好なノルボルネン系ポリマー成形品を得る
ことができる。
【0012】次に、上記一般式[I]で表されるルテニ
ウム−カルベン錯体について以下に詳述する。上記一般
式[I]で表されるルテニウム−カルベン錯体の内、好
ましい錯体は以下のものである。すなわち、式中、R1
及びR2 が、互いに独立に、水素、C2 〜C5 −アルケ
ニル基、C1 〜C5 −アルキル基、フェニル基、C1 〜
C5 −カルボキシレート、C1 〜C5 −アルコキシ基、
フェノキシ基、又はC2 〜C5 −アルコキシカルボニル
基(これらは、C1 〜C5 −アルキル基、ハロゲン、C
1 〜C5 −アルコキシ基によって置換されていてもよ
く、あるいはC1 〜C5 −アルキル基、ハロゲン、C1
〜C5 −アルコキシ基によって置換されたフェニル基に
よって置換されていてもよい)であり、また、X1 及び
X2 が、互いに独立に、C1 、Br、C1 〜C5 −カル
ボキシレート、C1 〜C5 −アルコキシ基、フェノキシ
基、C1 〜C5 −アルキルチオ基(これらは、C1 〜C
5 −アルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基
によって置換されていてもよいし、あるいはC1 〜C5
−アルキル基、ハロゲン、 C1 〜C5 −アルコキシ基に
よって置換されたフェニル基によって置換されていても
よい)の群からのアニオン性配位子であり、さらに、L
1 及びL2 が、互いに独立に、アリール基またはC1 〜
C10−アルキルホスフィン基(これらは、C1 〜C5 −
アルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基によ
って置換されていてもよいし、あるいはC1 〜C5 −ア
ルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基によっ
て置換されたフェニル基によって置換されていてもよ
い)の群からの中性配位子である、ルテニウム−カルベ
ン錯体が好ましい。
ウム−カルベン錯体について以下に詳述する。上記一般
式[I]で表されるルテニウム−カルベン錯体の内、好
ましい錯体は以下のものである。すなわち、式中、R1
及びR2 が、互いに独立に、水素、C2 〜C5 −アルケ
ニル基、C1 〜C5 −アルキル基、フェニル基、C1 〜
C5 −カルボキシレート、C1 〜C5 −アルコキシ基、
フェノキシ基、又はC2 〜C5 −アルコキシカルボニル
基(これらは、C1 〜C5 −アルキル基、ハロゲン、C
1 〜C5 −アルコキシ基によって置換されていてもよ
く、あるいはC1 〜C5 −アルキル基、ハロゲン、C1
〜C5 −アルコキシ基によって置換されたフェニル基に
よって置換されていてもよい)であり、また、X1 及び
X2 が、互いに独立に、C1 、Br、C1 〜C5 −カル
ボキシレート、C1 〜C5 −アルコキシ基、フェノキシ
基、C1 〜C5 −アルキルチオ基(これらは、C1 〜C
5 −アルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基
によって置換されていてもよいし、あるいはC1 〜C5
−アルキル基、ハロゲン、 C1 〜C5 −アルコキシ基に
よって置換されたフェニル基によって置換されていても
よい)の群からのアニオン性配位子であり、さらに、L
1 及びL2 が、互いに独立に、アリール基またはC1 〜
C10−アルキルホスフィン基(これらは、C1 〜C5 −
アルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基によ
って置換されていてもよいし、あるいはC1 〜C5 −ア
ルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基によっ
て置換されたフェニル基によって置換されていてもよ
い)の群からの中性配位子である、ルテニウム−カルベ
ン錯体が好ましい。
【0013】更に好ましい一般式[I]で表されるルテ
ニウム−カルベン錯体としては、式中、R1 及びR2
が、互いに独立に、水素、メチル基、エチル基、フェニ
ル基、またはメチル基、エチル基もしくはフェニル基に
よって必要に応じて置換されたビニルであり、また、X
1 及びX2 が、互いに独立に、C1 またはBrであり、
さらに、L1 及びL2 が、互いに独立に、トリメチルホ
スフィン基、トリエチルホスフィン基、トリフェニルホ
スフィン基またはトリシクロヘキシルホスフィン基であ
る、ルテニウム−カルベン錯体が挙げられる。
ニウム−カルベン錯体としては、式中、R1 及びR2
が、互いに独立に、水素、メチル基、エチル基、フェニ
ル基、またはメチル基、エチル基もしくはフェニル基に
よって必要に応じて置換されたビニルであり、また、X
1 及びX2 が、互いに独立に、C1 またはBrであり、
さらに、L1 及びL2 が、互いに独立に、トリメチルホ
スフィン基、トリエチルホスフィン基、トリフェニルホ
スフィン基またはトリシクロヘキシルホスフィン基であ
る、ルテニウム−カルベン錯体が挙げられる。
【0014】次に、一般式[II]で表されるルテニウム
ビニリデン錯体について以下に詳述する。上記一般式
[II]で表されるルテニウムビニリデン錯体の内、好ま
しい錯体は以下のものである。すなわち、式中、R3 及
びR4 は、互いに独立に、水素、メチル基、エチル基、
フェニル基、フェロセニル基、又はメチル基、エチル
基、フェニル基もしくはフェロセニル基によって必要に
応じて置換されたビニル基であり、X3 及びX4は、互
いに独立に、Cl、Brであり、L3 及びL4 は、互い
に独立に、トリメチルホスフィン基、トリエチルホスフ
ィン基、トリフェニルホスフィン基又はトリシクロヘキ
シルホスフィン基である、ルテニウムビニリデン錯体が
好ましい。
ビニリデン錯体について以下に詳述する。上記一般式
[II]で表されるルテニウムビニリデン錯体の内、好ま
しい錯体は以下のものである。すなわち、式中、R3 及
びR4 は、互いに独立に、水素、メチル基、エチル基、
フェニル基、フェロセニル基、又はメチル基、エチル
基、フェニル基もしくはフェロセニル基によって必要に
応じて置換されたビニル基であり、X3 及びX4は、互
いに独立に、Cl、Brであり、L3 及びL4 は、互い
に独立に、トリメチルホスフィン基、トリエチルホスフ
ィン基、トリフェニルホスフィン基又はトリシクロヘキ
シルホスフィン基である、ルテニウムビニリデン錯体が
好ましい。
【0015】上記一般式[I]で表されるルテニウム−
カルベン錯体又は一般式[II]で表されるルテニウムビ
ニリデン錯体については、一定量のノルボルネン系モノ
マーと連続的に混合して重合性組成物とした後に得られ
た重合性組成物を、液状で連続的に成形型内に注入する
ため、液状にすることが好ましい。その一例として溶媒
に希釈して用いることが好ましい。溶媒の例としては、
トルエン、ベンゼン、テトラヒドロフラン(THF)、
ジクロロメタンなどが挙げられる。なお、ルテニウム−
カルベン錯体を、活性水素が存在する溶媒あるいは酸に
溶解させるのは錯体の安定性を損なうので好ましくな
い。一般式[II]で表されるルテニウムビニリデン錯体
については、一般式[I]で表されるルテニウム−カル
ベン錯体よりは安定性が高いが同様のことが言える。
カルベン錯体又は一般式[II]で表されるルテニウムビ
ニリデン錯体については、一定量のノルボルネン系モノ
マーと連続的に混合して重合性組成物とした後に得られ
た重合性組成物を、液状で連続的に成形型内に注入する
ため、液状にすることが好ましい。その一例として溶媒
に希釈して用いることが好ましい。溶媒の例としては、
トルエン、ベンゼン、テトラヒドロフラン(THF)、
ジクロロメタンなどが挙げられる。なお、ルテニウム−
カルベン錯体を、活性水素が存在する溶媒あるいは酸に
溶解させるのは錯体の安定性を損なうので好ましくな
い。一般式[II]で表されるルテニウムビニリデン錯体
については、一般式[I]で表されるルテニウム−カル
ベン錯体よりは安定性が高いが同様のことが言える。
【0016】本発明のノルボルネン系モノマーの反応射
出成形方法において、ノルボルネン系モノマーに対する
ルテニウム−カルベン錯体の混合比率は1/5〜1/5
00000モルの範囲が好ましい。更に好ましくは、1
/30〜1/200000モルの範囲である。この範囲
で、必要な硬化時間に触媒の混合比率を設定すればよ
い。
出成形方法において、ノルボルネン系モノマーに対する
ルテニウム−カルベン錯体の混合比率は1/5〜1/5
00000モルの範囲が好ましい。更に好ましくは、1
/30〜1/200000モルの範囲である。この範囲
で、必要な硬化時間に触媒の混合比率を設定すればよ
い。
【0017】モノマーと触媒とを混合して成形型内に注
入・射出するには、例えば、タンク内にあるノルボルネ
ン系モノマーをポンプにより吸い上げつつ、同様にトル
エン等の溶剤に触媒を溶解した溶液をポンプにより、そ
れぞれ定量供給しながら、ミキシングヘッドにて高圧で
衝突混合させた後、成形型内に注入する方法が挙げられ
る。また、タンク内にあるノルボルネン系モノマーをポ
ンプにより吸い上げつつ、同様に触媒を溶解した溶液を
ポンプにより、ノルボルネン系モノマーに定量供給しな
がら、高圧で衝突混合させた後、成形型内に注入する方
法を採用してもよい。モノマーと触媒との混合は、ポン
プ圧による衝突混合によってもよいし、ダイナミックミ
キサーによって混合してもよい。
入・射出するには、例えば、タンク内にあるノルボルネ
ン系モノマーをポンプにより吸い上げつつ、同様にトル
エン等の溶剤に触媒を溶解した溶液をポンプにより、そ
れぞれ定量供給しながら、ミキシングヘッドにて高圧で
衝突混合させた後、成形型内に注入する方法が挙げられ
る。また、タンク内にあるノルボルネン系モノマーをポ
ンプにより吸い上げつつ、同様に触媒を溶解した溶液を
ポンプにより、ノルボルネン系モノマーに定量供給しな
がら、高圧で衝突混合させた後、成形型内に注入する方
法を採用してもよい。モノマーと触媒との混合は、ポン
プ圧による衝突混合によってもよいし、ダイナミックミ
キサーによって混合してもよい。
【0018】重合性組成物の射出量は成形型の形状にも
よるが,10cc/秒〜40L/秒、望ましくは100
cc/秒〜20L/秒が望ましい。10cc/秒未満で
あれば、注入中に硬化してしまい、完全充填するのが困
難であり、40L/秒を越えると逆流の可能性があるか
らである。なお、成形型は加熱しても、加熱しなくても
よい。
よるが,10cc/秒〜40L/秒、望ましくは100
cc/秒〜20L/秒が望ましい。10cc/秒未満で
あれば、注入中に硬化してしまい、完全充填するのが困
難であり、40L/秒を越えると逆流の可能性があるか
らである。なお、成形型は加熱しても、加熱しなくても
よい。
【0019】ここで、本発明の反応射出成形方法におい
て、繊維強化ノルボルネン系ポリマー成形品を成形する
場合、成形型内に繊維補強材を配置した状態で、重合性
組成物を成形型内に注入・射出するという方法を採用す
ればよい。
て、繊維強化ノルボルネン系ポリマー成形品を成形する
場合、成形型内に繊維補強材を配置した状態で、重合性
組成物を成形型内に注入・射出するという方法を採用す
ればよい。
【0020】繊維補強材としては、マット状態、クロス
状態または編み物状態の繊維体、あるいはチョップドス
トランドを吹き付けて作製したプレフォーミング材を用
いるのが好ましい。特に、含浸性を考慮すると、マット
状態の繊維体(例えばコンティニアスマット)か、チョ
ップドストランドによるプレフォーミング材を用いるこ
とが好ましい。
状態または編み物状態の繊維体、あるいはチョップドス
トランドを吹き付けて作製したプレフォーミング材を用
いるのが好ましい。特に、含浸性を考慮すると、マット
状態の繊維体(例えばコンティニアスマット)か、チョ
ップドストランドによるプレフォーミング材を用いるこ
とが好ましい。
【0021】また、本発明の反応射出成形方法によって
得られる繊維強化ノルボルネン系ポリマー成形品は、繊
維補強材の繊維体積含有率が3%〜60%であることが
好ましく、さらには7%〜40%であることが好まし
い。60%を越えると、樹脂がうまく含浸せずバックフ
ローが生じ易く、3%未満であると補強効果が発現され
難いからである。
得られる繊維強化ノルボルネン系ポリマー成形品は、繊
維補強材の繊維体積含有率が3%〜60%であることが
好ましく、さらには7%〜40%であることが好まし
い。60%を越えると、樹脂がうまく含浸せずバックフ
ローが生じ易く、3%未満であると補強効果が発現され
難いからである。
【0022】繊維補強材の種類としては、無機繊維や有
機繊維、天然繊維などが挙げられ、これらの好ましい例
としては、ガラス繊維、炭素繊維、あるいはアラミド繊
維、ジュート繊維、ケナフ繊維などが挙げられる。
機繊維、天然繊維などが挙げられ、これらの好ましい例
としては、ガラス繊維、炭素繊維、あるいはアラミド繊
維、ジュート繊維、ケナフ繊維などが挙げられる。
【0023】<作用>本発明はノルボルネン系モノマー
の反応射出成形方法に関する。すなわち、本発明はノル
ボルネン系モノマーの重合反応による反応射出成形体の
製造方法を提供するものである。本発明によれば、空気
存在下でも、すなわち空気存在下の反応射出成形機また
は反応射出成形型によっても、内部の空気を窒素置換し
てノルボルネン系モノマーの重合を行って得たのと同様
な品質の、ノルボルネン系ポリマー成形品を得ることが
できる。また、繊維補強材と複合化する際にも、界面で
の硬化不良がなく、良好な物性を示す繊維強化ノルボル
ネン系ポリマー成形品を得ることができる。さらに、従
来のノルボルネン系ポリマー成形品に比べて硬化不良を
大幅に低減できることから、残存モノマーが少なく、臭
気の少ない成形品を得ることができる。
の反応射出成形方法に関する。すなわち、本発明はノル
ボルネン系モノマーの重合反応による反応射出成形体の
製造方法を提供するものである。本発明によれば、空気
存在下でも、すなわち空気存在下の反応射出成形機また
は反応射出成形型によっても、内部の空気を窒素置換し
てノルボルネン系モノマーの重合を行って得たのと同様
な品質の、ノルボルネン系ポリマー成形品を得ることが
できる。また、繊維補強材と複合化する際にも、界面で
の硬化不良がなく、良好な物性を示す繊維強化ノルボル
ネン系ポリマー成形品を得ることができる。さらに、従
来のノルボルネン系ポリマー成形品に比べて硬化不良を
大幅に低減できることから、残存モノマーが少なく、臭
気の少ない成形品を得ることができる。
【0024】
【実施例】<実施例1> モノマー:ジシクロペンタジエン ルテニウム−カルベン錯体:ビス(トリシクロヘキシル
ホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリド 溶媒:トルエン 図1に示す反応射出成形装置を用いたが、従来の如く予
め成形型内及びタンク内の空気を窒素ガス等の不活性ガ
スによってパージする作業は、行わなかった(以下、実
施例については、実施例4まで同様である)。
ホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリド 溶媒:トルエン 図1に示す反応射出成形装置を用いたが、従来の如く予
め成形型内及びタンク内の空気を窒素ガス等の不活性ガ
スによってパージする作業は、行わなかった(以下、実
施例については、実施例4まで同様である)。
【0025】トルエン200部にビス(トリシクロヘキ
シルホスフィン)ベンジリデンルテニウムクロリド20
部を溶解させた溶液2(タンク貯蔵)を、ビス(トリシ
クロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムクロ
リドのジシクロペンタジエン1に対するモル比が1/8
000になるように、ジシクロペンタジエン1と共に、
ギアポンプ3,4にてミキシングヘッド5に供給して、
ミキシングヘッド5にて高圧定量衝突混合を行いなが
ら、平板(厚み6mm、大きさ200mm□)成形用の
成形型6内に、重合性組成物を、圧力0.3MPaで2
40ccを3秒間で注入・射出した。
シルホスフィン)ベンジリデンルテニウムクロリド20
部を溶解させた溶液2(タンク貯蔵)を、ビス(トリシ
クロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムクロ
リドのジシクロペンタジエン1に対するモル比が1/8
000になるように、ジシクロペンタジエン1と共に、
ギアポンプ3,4にてミキシングヘッド5に供給して、
ミキシングヘッド5にて高圧定量衝突混合を行いなが
ら、平板(厚み6mm、大きさ200mm□)成形用の
成形型6内に、重合性組成物を、圧力0.3MPaで2
40ccを3秒間で注入・射出した。
【0026】そして、2分後に脱型を行い、ポリジシク
ロペンタジエン製の成形体である平板7(図2参照)を
得た。得られた成形品は、臭気が少なく、表面のべたつ
きもなく、良好な硬化性が確認できた。なお、成形時の
成形型温度は20℃であった。
ロペンタジエン製の成形体である平板7(図2参照)を
得た。得られた成形品は、臭気が少なく、表面のべたつ
きもなく、良好な硬化性が確認できた。なお、成形時の
成形型温度は20℃であった。
【0027】<比較例1> モノマー1(A液):活性剤、活性調節剤及びジシクロ
ペンタジエンよりなる溶液(商品名メトン:帝人メトン
株式会社製) モノマー2(B液):触媒及びジシクロペンタジエンよ
りなる溶液(商品名メトン:帝人メトン株式会社製) 以上の原料を、図1に示す装置を用い、定量衝突混合を
行いながら、実施例1と同一成形型6で成形したとこ
ろ、得られた成形品の殆どの部分が未硬化で、製品とは
なり得ないものであった。尚、型及び配管内の窒素によ
る空気のパージは行わなかった。
ペンタジエンよりなる溶液(商品名メトン:帝人メトン
株式会社製) モノマー2(B液):触媒及びジシクロペンタジエンよ
りなる溶液(商品名メトン:帝人メトン株式会社製) 以上の原料を、図1に示す装置を用い、定量衝突混合を
行いながら、実施例1と同一成形型6で成形したとこ
ろ、得られた成形品の殆どの部分が未硬化で、製品とは
なり得ないものであった。尚、型及び配管内の窒素によ
る空気のパージは行わなかった。
【0028】<比較例2>図1に示す装置について、予
め、A液、B液を貯蔵するタンクのみ、窒素による空気
等のパージを行った。その後、比較例1と同じ成形条件
で、成形を行ったところ、硬化成形品を得ることはでき
たが、成形品に強いモノマー臭が残った。
め、A液、B液を貯蔵するタンクのみ、窒素による空気
等のパージを行った。その後、比較例1と同じ成形条件
で、成形を行ったところ、硬化成形品を得ることはでき
たが、成形品に強いモノマー臭が残った。
【0029】<実施例2> モノマー:ジシクロペンタジエン 繊維補強材:コンティニアスマット(旭ファイバー社製
450#) 図1に示す成形型6内にコンティニアスマットを4枚積
層し、実施例1と同じ条件で、ジシクロペンタジエンを
用いて反応射出成形法で成形した。その結果、モノマー
臭の少ない、高強度・高剛性の、ポリジシクロペンタジ
エン製の成形体を得ることができた。
450#) 図1に示す成形型6内にコンティニアスマットを4枚積
層し、実施例1と同じ条件で、ジシクロペンタジエンを
用いて反応射出成形法で成形した。その結果、モノマー
臭の少ない、高強度・高剛性の、ポリジシクロペンタジ
エン製の成形体を得ることができた。
【0030】<比較例3> 繊維補強材:ガラスコンティニアスマット(旭ファイバ
ー社製 450#) 図1に示す成形型6内にコンティニアスマットを4枚積
層し、比較例2と同条件でジシクロペンタジエンを反応
射出成形で成形を行ったが、ガラスマット内に空気を巻
き込んだためか、部分的に重合不良が生じ、高強度・高
剛性の成型品を得ることはできなかった。
ー社製 450#) 図1に示す成形型6内にコンティニアスマットを4枚積
層し、比較例2と同条件でジシクロペンタジエンを反応
射出成形で成形を行ったが、ガラスマット内に空気を巻
き込んだためか、部分的に重合不良が生じ、高強度・高
剛性の成型品を得ることはできなかった。
【0031】<実施例3> モノマー:ジシクロペンタジエン ルテニウムビニリデン錯体:下記の化5で表されるもの
を用いた。
を用いた。
【0032】
【化5】 (式中、Cyはシクロヘキシル基を表し、Fcはフェロ
セニル基を表す。)
セニル基を表す。)
【0033】溶媒:トルエン 図1に示す反応射出成形装置を用いたが、従来の如く予
め成形型内及びタンク内の空気を窒素ガス等の不活性ガ
スによってパージする作業は、行わなかった。
め成形型内及びタンク内の空気を窒素ガス等の不活性ガ
スによってパージする作業は、行わなかった。
【0034】トルエン200部にルテニウムビニリデン
錯体20部を溶解させた溶液2(タンク貯蔵)を、ルテ
ニウムビニリデン錯体のジシクロペンタジエン1に対す
るモル比が1/4000になるように、ジシクロペンタ
ジエン1と共に、ギアポンプ3,4にてミキシングヘッ
ド5に供給して、ミキシングヘッド5にて定量衝突混合
を行いながら、平板(厚み6mm、大きさ200mm
□)成形用の成形型6内に、重合性組成物を、圧力0.
3MPaで240ccを3秒間で注入・射出した。
錯体20部を溶解させた溶液2(タンク貯蔵)を、ルテ
ニウムビニリデン錯体のジシクロペンタジエン1に対す
るモル比が1/4000になるように、ジシクロペンタ
ジエン1と共に、ギアポンプ3,4にてミキシングヘッ
ド5に供給して、ミキシングヘッド5にて定量衝突混合
を行いながら、平板(厚み6mm、大きさ200mm
□)成形用の成形型6内に、重合性組成物を、圧力0.
3MPaで240ccを3秒間で注入・射出した。
【0035】そして、2分後に脱型を行い、ポリジシク
ロペンタジエン製成形体の平板7(図2参照)を得た。
得られた成形品は、臭気が少なく、表面のべたつきもな
く、良好な硬化性が確認できた。なお、成形時の成形型
温度は60℃であった。
ロペンタジエン製成形体の平板7(図2参照)を得た。
得られた成形品は、臭気が少なく、表面のべたつきもな
く、良好な硬化性が確認できた。なお、成形時の成形型
温度は60℃であった。
【0036】<実施例4> モノマー:ジシクロペンタジエン 繊維補強材:コンティニアスマット(旭ファイバー社製
450#) 図1に示す成形型6内にコンティニアスマットを4枚積
層し、実施例3と同じ条件で、ジシクロペンタジエンを
用いて反応射出成形法で成形した。その結果、モノマー
臭の少ない、高強度・高剛性のポリジシクロペンタジエ
ン製成形体の平板7を得ることができた。
450#) 図1に示す成形型6内にコンティニアスマットを4枚積
層し、実施例3と同じ条件で、ジシクロペンタジエンを
用いて反応射出成形法で成形した。その結果、モノマー
臭の少ない、高強度・高剛性のポリジシクロペンタジエ
ン製成形体の平板7を得ることができた。
【0037】以上の実施例1及び実施例2と、比較例1
の各例で得られた成形品について、曲げ強度(JIS
K 7055準拠)、曲げ弾性率(JIS K 705
5準拠)、及びアイゾット衝撃(JIS K 711
0)の各物性値を測定した。なお、アイゾット衝撃につ
いては、ノッチ付き試験片で行った。
の各例で得られた成形品について、曲げ強度(JIS
K 7055準拠)、曲げ弾性率(JIS K 705
5準拠)、及びアイゾット衝撃(JIS K 711
0)の各物性値を測定した。なお、アイゾット衝撃につ
いては、ノッチ付き試験片で行った。
【0038】その結果を、下記の表1に示した。以上の
結果から、本発明の反応射出成形方法により得られる繊
維強化ノルボルネン系ポリマーは、強度・弾性率はもと
より、特に耐衝撃性と耐熱性に優れることが明らかであ
る。
結果から、本発明の反応射出成形方法により得られる繊
維強化ノルボルネン系ポリマーは、強度・弾性率はもと
より、特に耐衝撃性と耐熱性に優れることが明らかであ
る。
【0039】
【表1】
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
空気存在下でも、すなわち空気存在下の反応射出成形機
または反応射出成形型等によっても、内部の空気を窒素
置換してノルボルネン系モノマーの重合を行って得たの
と同様の、良好なノルボルネン系ポリマー成形品を得る
ことができる。貯蔵タンク、成形機及び成形型などの窒
素置換を行わずに済むので、従来の反応射出成形方法に
比べて設備の簡素化を図ることができる。さらに、従来
のノルボルネン系ポリマー成形品に比べて硬化不良を大
幅に低減できることから、残存モノマーが少なく、臭気
の少ない成形品を得ることができる。また、繊維複合時
において硬化不良に起因する界面密着不良が生じないの
で、容易に高強度・高弾性率の繊維強化ノルボルネン系
ポリマー成形品を得ることができる。
空気存在下でも、すなわち空気存在下の反応射出成形機
または反応射出成形型等によっても、内部の空気を窒素
置換してノルボルネン系モノマーの重合を行って得たの
と同様の、良好なノルボルネン系ポリマー成形品を得る
ことができる。貯蔵タンク、成形機及び成形型などの窒
素置換を行わずに済むので、従来の反応射出成形方法に
比べて設備の簡素化を図ることができる。さらに、従来
のノルボルネン系ポリマー成形品に比べて硬化不良を大
幅に低減できることから、残存モノマーが少なく、臭気
の少ない成形品を得ることができる。また、繊維複合時
において硬化不良に起因する界面密着不良が生じないの
で、容易に高強度・高弾性率の繊維強化ノルボルネン系
ポリマー成形品を得ることができる。
【図1】本発明のノルボルネン系モノマーの反応射出成
形方法の一例の説明図である。
形方法の一例の説明図である。
【図2】本発明の実施例1で得られた平板(成形体)を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
1 ジシクロペンタジエン(ノルボルネン系モノマー) 2 溶液(触媒) 3,4 ギアポンプ 5 ミキシングヘッド 6 成形型 7 平板(成形品)
Claims (3)
- 【請求項1】 ノルボルネン系モノマーと、触媒として
の下記一般式[I]で表されるルテニウム−カルベン錯
体又は下記一般式[II]で表されるルテニウムビニリデ
ン錯体とを混合しながら、得られた、両者を含有してな
る重合性組成物を、成形型内に注入してノルボルネン系
モノマーを重合させることを特徴とするノルボルネン系
モノマーの反応射出成形方法。 【化1】 (式中、R1 及びR2 は、互いに独立に、水素、C2 〜
C20−アルケニル基、C1 〜C20−アルキル基、アリー
ル基、C1 〜C20−カルボキシレート、C1 〜C20−ア
ルコキシ基、C2 〜C20−アルケニルオキシ基、アリー
ルオキシ基、C2〜C20−アルコキシカルボニル基、又
はC1 〜C20−アルキルチオ基(これらは、C1 〜C5
−アルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基に
よって置換されていてもよいし、あるいはC1 〜C5 −
アルキル基、ハロゲン、C1 〜C5−アルコキシ基によ
って置換されたフェニル基によって置換されていてもよ
い)を表し、X1 及びX2 は、互いに独立に、任意のア
ニオン性配位子を表し、L1及びL2 は、互いに独立
に、任意の中性電子供与体を表し、X1 、X2 、L1 及
びL2 の内、2個または3個は、一緒に多座キレート化
配位子を形成してもよい) 【化2】 (式中、R3 及びR4 は、互いに独立に、水素、C2 〜
C20−アルケニル基、C1 〜C20−アルキル基、アリー
ル基、C1 〜C20−カルボキシレート、C1 〜C20−ア
ルコキシ基、C2 〜C20−アルケニルオキシ基、アリー
ルオキシ基、C2〜C20−アルコキシカルボニル基、C1
〜C20−アルキルチオ基(これらは、C1 〜C5 −ア
ルキル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基によっ
て置換されていてもよいし、あるいはC1 〜C5 −アル
キル基、ハロゲン、C1 〜C5 −アルコキシ基によって
置換されたフェニル基によって置換されていてもよ
い)、又はフェロセン誘導体を表し、X3 及びX4 は、
互いに独立に、任意のアニオン性配位子を表し、L3 及
びL4 は、互いに独立に、任意の中性電子供与体を表
し、X3 、X4 、L3 及びL4 の内、2個または3個
は、一緒に多座キレート化配位子を形成してもよい) - 【請求項2】 繊維補強材を成形型内に配置した状態
で、重合性組成物を成形型内に注入することを特徴とす
る請求項1記載のノルボルネン系モノマーの反応射出成
形方法。 - 【請求項3】 ノルボルネン系モノマーが、ジシクロペ
ンタジエンであることを特徴とする請求項1または2記
載のノルボルネン系モノマーの反応射出成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000027919A JP2000290355A (ja) | 1999-02-04 | 2000-02-04 | ノルボルネン系モノマーの反応射出成形方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2743999 | 1999-02-04 | ||
| JP11-27439 | 1999-02-04 | ||
| JP2000027919A JP2000290355A (ja) | 1999-02-04 | 2000-02-04 | ノルボルネン系モノマーの反応射出成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000290355A true JP2000290355A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=26365353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000027919A Pending JP2000290355A (ja) | 1999-02-04 | 2000-02-04 | ノルボルネン系モノマーの反応射出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000290355A (ja) |
-
2000
- 2000-02-04 JP JP2000027919A patent/JP2000290355A/ja active Pending
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