JPH0624806B2 - 複合成形品およびその製造法 - Google Patents
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- JPH0624806B2 JPH0624806B2 JP63171038A JP17103888A JPH0624806B2 JP H0624806 B2 JPH0624806 B2 JP H0624806B2 JP 63171038 A JP63171038 A JP 63171038A JP 17103888 A JP17103888 A JP 17103888A JP H0624806 B2 JPH0624806 B2 JP H0624806B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、複合成形品に関し、さらに詳しくは、三環体
以上のノルボルネン系モノマーの開環重合体で形成され
た基材面上にオレフィン系ポリマーおよび/または炭化
水素系熱可塑性エラストマーで形成された層を設けてな
る複合成形品、および複合成形品の製造法に関する。
以上のノルボルネン系モノマーの開環重合体で形成され
た基材面上にオレフィン系ポリマーおよび/または炭化
水素系熱可塑性エラストマーで形成された層を設けてな
る複合成形品、および複合成形品の製造法に関する。
[従来の技術] 低発泡または無発泡のプラスチックを芯材とし、金属あ
るいはガラス繊維強化プラスチックなどの硬質プラスチ
ックを表面材として積層したプラスチックサンドイッチ
板は、剛性や耐衝撃性などに優れた軽量複合材料とし
て、自動車の車体、建築用パネル、船舶の上部構造など
に広く使用されている。従来、こうしたプラスチックサ
ンドイッチ板は、予め成形したプラスチック芯材と表面
材とを、接着剤を用いて熱プレスする方法によって製造
しているため生産性に難がある。
るいはガラス繊維強化プラスチックなどの硬質プラスチ
ックを表面材として積層したプラスチックサンドイッチ
板は、剛性や耐衝撃性などに優れた軽量複合材料とし
て、自動車の車体、建築用パネル、船舶の上部構造など
に広く使用されている。従来、こうしたプラスチックサ
ンドイッチ板は、予め成形したプラスチック芯材と表面
材とを、接着剤を用いて熱プレスする方法によって製造
しているため生産性に難がある。
そこで、この欠点を克服するために、表面材間に、反応
射出成形方式によりノルボルネン単位含有モノマーとメ
タセシス触媒を含む反応液を注入、重合させることによ
りプラスチックサンドイッチ板を製造する方法が提案さ
れている(特開昭62−122718号公報)。この方
法によると、従来技術に比して容易にプラスチックサン
ドイッチ板を製造することができ、機械的性質に優れた
軽量複合材料を得ることができる。しかし、この方法に
おいては、表面材として金属板や硬質プラスチック板
(エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル
などをガラス繊維やカーボン繊維などで強化したプラス
チック板)を使用しているため、芯材の重合体との接着
性が不足気味であり、また、表面材を所望の色に着色す
ることや表面材の厚みを自由に制御すること、あるいは
芯材の形状が複雑な場合にその形状に合せて表面材を積
層することが困難である。
射出成形方式によりノルボルネン単位含有モノマーとメ
タセシス触媒を含む反応液を注入、重合させることによ
りプラスチックサンドイッチ板を製造する方法が提案さ
れている(特開昭62−122718号公報)。この方
法によると、従来技術に比して容易にプラスチックサン
ドイッチ板を製造することができ、機械的性質に優れた
軽量複合材料を得ることができる。しかし、この方法に
おいては、表面材として金属板や硬質プラスチック板
(エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル
などをガラス繊維やカーボン繊維などで強化したプラス
チック板)を使用しているため、芯材の重合体との接着
性が不足気味であり、また、表面材を所望の色に着色す
ることや表面材の厚みを自由に制御すること、あるいは
芯材の形状が複雑な場合にその形状に合せて表面材を積
層することが困難である。
一方、ジシクロペンタジエン(DCP)などのノルボル
ネン系モノマーを反応射出成形(RIM)法などにより
金型内で塊状重合して得た成形物は、通常、黄色または
褐色に着色しており、顔料を配合して着色しても経時変
化により色調に変化を生じ易い。そこで、例えば、プラ
スチック製の着色シートや印刷シートを積層することに
より、成形物の表面状態を改良または改変しようとして
も、ノルボルネン系モノマーの塊状重合体と接着性の悪
いものが多いため、未だ実用性のある複合成形品は得ら
れていない。
ネン系モノマーを反応射出成形(RIM)法などにより
金型内で塊状重合して得た成形物は、通常、黄色または
褐色に着色しており、顔料を配合して着色しても経時変
化により色調に変化を生じ易い。そこで、例えば、プラ
スチック製の着色シートや印刷シートを積層することに
より、成形物の表面状態を改良または改変しようとして
も、ノルボルネン系モノマーの塊状重合体と接着性の悪
いものが多いため、未だ実用性のある複合成形品は得ら
れていない。
また、ノルボルネン系モノマーのRIM法などによる成
形においては、未反応モノマーが成形品中に残存する場
合が多く、そのため特有の臭気が発生し、使用上の制限
があった。
形においては、未反応モノマーが成形品中に残存する場
合が多く、そのため特有の臭気が発生し、使用上の制限
があった。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、ノルボルネン系モノマーの開環重合体
で形成された基材の面上に、該基材と良好な接着性を有
するプラスチック層を形成した複合成形品を提供するこ
とにある。
で形成された基材の面上に、該基材と良好な接着性を有
するプラスチック層を形成した複合成形品を提供するこ
とにある。
また、本発明の目的は、ノルボルネン系モノマーの開環
重合体から形成された成形物であって、表面層の着色が
自在で、表面状態を任意に選択できる複合成形品を得る
ことにある。
重合体から形成された成形物であって、表面層の着色が
自在で、表面状態を任意に選択できる複合成形品を得る
ことにある。
本発明の他の目的は、ノルボルネン系モノマーの開環重
合体から臭気を抑制した複合成形品を得ることにある。
合体から臭気を抑制した複合成形品を得ることにある。
さらに、本発明の目的は、ノルボルネン系モノマーの開
環重合体で形成された基材と部材とを一体に成形する複
合成形品の製造法を提供することにある。
環重合体で形成された基材と部材とを一体に成形する複
合成形品の製造法を提供することにある。
本発明者らは、前記従来技術のもつ問題点を解決するた
めに鋭意研究した結果、三環体以上のノルボルネン系モ
ノマーの開環重合体を基材とし、その少なくとも1つの
面上にオレフィン系ポリマーおよび/または炭化水素系
熱可塑性エラストマーで形成された層を設けることによ
り、良好な界面接着性を有し、表面層の着色が自在で、
耐候性が改良され、さらにヒケの発生や臭気が抑制され
た複合成形品が得られることを見出した。
めに鋭意研究した結果、三環体以上のノルボルネン系モ
ノマーの開環重合体を基材とし、その少なくとも1つの
面上にオレフィン系ポリマーおよび/または炭化水素系
熱可塑性エラストマーで形成された層を設けることによ
り、良好な界面接着性を有し、表面層の着色が自在で、
耐候性が改良され、さらにヒケの発生や臭気が抑制され
た複合成形品が得られることを見出した。
また、オレフィン系ポリマーおよび/または炭化水素系
熱可塑性エラストマーからなる部材を配設した金型に、
三環体以上のノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒
を含む反応原液を供給して塊状開環重合することによ
り、ノルボルネン系モノマーの開環重合体で形成された
基材と該部材とが一体に成形された複合成形品を製造で
きることを見出した。
熱可塑性エラストマーからなる部材を配設した金型に、
三環体以上のノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒
を含む反応原液を供給して塊状開環重合することによ
り、ノルボルネン系モノマーの開環重合体で形成された
基材と該部材とが一体に成形された複合成形品を製造で
きることを見出した。
本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったも
のである。
のである。
[課題を解決するための手段] かくして、本発明によれば、反応性の二重結合を2個以
上有する多環ノルボルネン系モノマーを10重量%以上
含有する三環体以上のノルボルネン系モノマーをメタセ
シス触媒系の存在下に塊状開環重合して得られた熱硬化
型の開環重合体で形成された基材の少なくとも1つの面
上に、オレフィン系ポリマーおよび/または炭化水素系
熱可塑性エラストマーで形成された層を直接密着して設
けたことを特徴とする複合成形品が提供される。
上有する多環ノルボルネン系モノマーを10重量%以上
含有する三環体以上のノルボルネン系モノマーをメタセ
シス触媒系の存在下に塊状開環重合して得られた熱硬化
型の開環重合体で形成された基材の少なくとも1つの面
上に、オレフィン系ポリマーおよび/または炭化水素系
熱可塑性エラストマーで形成された層を直接密着して設
けたことを特徴とする複合成形品が提供される。
また、本発明によれば、オレフィン系ポリマーおよび/
または炭化水素系熱可塑性エラストマーからなる部材を
配設した金型内に、反応性の二重結合を2個以上有する
多環ノルボルネン系モノマーを10重量%以上含有する
三環体以上のノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒
系を含む反応原液を供給して塊状開環重合することによ
り、ノルボルネン系モノマーの熱硬化型の開環重合体で
形成された基材と該部材を一体に成形することを特徴と
する複合成形品の製造法が提供される。
または炭化水素系熱可塑性エラストマーからなる部材を
配設した金型内に、反応性の二重結合を2個以上有する
多環ノルボルネン系モノマーを10重量%以上含有する
三環体以上のノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒
系を含む反応原液を供給して塊状開環重合することによ
り、ノルボルネン系モノマーの熱硬化型の開環重合体で
形成された基材と該部材を一体に成形することを特徴と
する複合成形品の製造法が提供される。
以下、本発明の構成要素について詳述する。
(ノルボルネン系モノマー) 本発明において基材となる開環重合体の原料として使用
するモノマーは、三環体以上の多環ノルボルネン系モノ
マーである。三環体以上であることによって、熱変形温
度の高い重合体が得られ複合成形品として要求される耐
熱性を満たすことができる。
するモノマーは、三環体以上の多環ノルボルネン系モノ
マーである。三環体以上であることによって、熱変形温
度の高い重合体が得られ複合成形品として要求される耐
熱性を満たすことができる。
また、本発明においては、生成する重合体を熱硬化型と
することができ、そのためには全モノマー中の少なくと
も10重量%、好ましくは30重量%以上の架橋性モノ
マーを使用する。
することができ、そのためには全モノマー中の少なくと
も10重量%、好ましくは30重量%以上の架橋性モノ
マーを使用する。
三環体以上のノルボルネン系モノマーとしては、ジシク
ロペンタジエンやジヒドロジシクロペンタンジエンなど
のごとき三環体、テトラシクロドデセンなどのごとき四
環体、トリシクロペンタジエンなどのごとき五環体、テ
トラシクロペンタジエンなどのごとき七環体、これらの
アルキル置換体(例えば、メチル、エチル、プロピル、
ブチル置換体など)、アルキリデン置換体(例えば、エ
チリデン置換体など)、アリール置換体(例えば、フェ
ニル、トリル、ナフチル置換体など)などが例示され
る。
ロペンタジエンやジヒドロジシクロペンタンジエンなど
のごとき三環体、テトラシクロドデセンなどのごとき四
環体、トリシクロペンタジエンなどのごとき五環体、テ
トラシクロペンタジエンなどのごとき七環体、これらの
アルキル置換体(例えば、メチル、エチル、プロピル、
ブチル置換体など)、アルキリデン置換体(例えば、エ
チリデン置換体など)、アリール置換体(例えば、フェ
ニル、トリル、ナフチル置換体など)などが例示され
る。
なかでも、入手の容易さ、反応性、耐熱性等の見地か
ら、三環体ないし五環体が賞用される。
ら、三環体ないし五環体が賞用される。
架橋性モノマーは、反応性の二重結合を2個以上有する
多環ノルボルネン系モノマーであり、その具体例として
ジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエン、テト
ラシクロペンタジエンなどが例示される。したがって、
ノルボルネン系モノマーと架橋性モノマーが同一物であ
る場合には格別他の架橋性モノマーを用いる必要はな
い。
多環ノルボルネン系モノマーであり、その具体例として
ジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエン、テト
ラシクロペンタジエンなどが例示される。したがって、
ノルボルネン系モノマーと架橋性モノマーが同一物であ
る場合には格別他の架橋性モノマーを用いる必要はな
い。
これらのノルボルネン系モノマーは、単独で使用しても
よいし、また、2種以上を混合して用いることもでき
る。
よいし、また、2種以上を混合して用いることもでき
る。
三環体以上のノルボルネン系モノマーは、ジシクロペン
タジエン類を熱処理することによっても得ることができ
る。熱処理の条件としては、ジシクロペンタジエン類を
不活性ガス雰囲気下、好ましくは酸化防止剤を添加し
て、120〜250℃温度で、0.5〜20時間加熱す
る方式が挙げられる。この熱処理により、ペンタシクロ
ペンタデカジエン(すなわちシクロペンタジエン三量
体)と未反応ジシクロペンタジエンを含むモノマー混合
物が得られる。
タジエン類を熱処理することによっても得ることができ
る。熱処理の条件としては、ジシクロペンタジエン類を
不活性ガス雰囲気下、好ましくは酸化防止剤を添加し
て、120〜250℃温度で、0.5〜20時間加熱す
る方式が挙げられる。この熱処理により、ペンタシクロ
ペンタデカジエン(すなわちシクロペンタジエン三量
体)と未反応ジシクロペンタジエンを含むモノマー混合
物が得られる。
なお、上記三環体以上のノルボルネン系モノマーの1種
以上と共に開環重合し得る2−ノルボルネン、5−メチ
ル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボル
ネン、5−フェニルノルボルネンなどの二環体のノルボ
ルネン系モノマー、あるいはシクロブテン、シクロペン
テン、シクロペンタジエン、シクロオクテン、シクロド
デセンなどの単環シクロオレフィンなどを、本発明の目
的を損なわない範囲で併用することができる。
以上と共に開環重合し得る2−ノルボルネン、5−メチ
ル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボル
ネン、5−フェニルノルボルネンなどの二環体のノルボ
ルネン系モノマー、あるいはシクロブテン、シクロペン
テン、シクロペンタジエン、シクロオクテン、シクロド
デセンなどの単環シクロオレフィンなどを、本発明の目
的を損なわない範囲で併用することができる。
用いる触媒は、ノルボルネン系モノマーの開環重合用触
媒として公知のメタセシス触媒系であればいずれでもよ
く(例えば、特開昭58−127728号、同58−1
29013号、同59−51911号、同60−790
35号、同60−186511号、同61−12611
5号など)、特に制限はない。
媒として公知のメタセシス触媒系であればいずれでもよ
く(例えば、特開昭58−127728号、同58−1
29013号、同59−51911号、同60−790
35号、同60−186511号、同61−12611
5号など)、特に制限はない。
メタセシス触媒の具体例としては、タングステン、モリ
ブデン、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挙げられ、ま
た、活性剤(共触媒)の具体例としては、アルキルアル
ミニウムハライド、アルコキシアルキルアルミニウムハ
ライド、アリールオキシアルキルアルミニウムハライ
ド、有機スズ化合物などが挙げられる。
ブデン、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挙げられ、ま
た、活性剤(共触媒)の具体例としては、アルキルアル
ミニウムハライド、アルコキシアルキルアルミニウムハ
ライド、アリールオキシアルキルアルミニウムハライ
ド、有機スズ化合物などが挙げられる。
メタセシス触媒は、ノルボルネン系モノマーの1モルに
対し、通常、約0.01〜50ミリモル、好ましくは
0.1〜10ミリモルの範囲で用いられる。活性剤(共
触媒)は、触媒成分に対して、好ましくは2〜10(モ
ル比)の範囲で用いられる。
対し、通常、約0.01〜50ミリモル、好ましくは
0.1〜10ミリモルの範囲で用いられる。活性剤(共
触媒)は、触媒成分に対して、好ましくは2〜10(モ
ル比)の範囲で用いられる。
メタセシス触媒および活性剤は、いずれもモノマーに溶
解して用いる方が好ましいが、生成物の性質を本質的に
損なわない範囲であれば少量の溶剤に懸濁または溶解さ
せて用いてもよい。
解して用いる方が好ましいが、生成物の性質を本質的に
損なわない範囲であれば少量の溶剤に懸濁または溶解さ
せて用いてもよい。
(基材上のポリマー層) 本発明の複合成形品は、三環体以上のノルボルネン系モ
ノマーの開環重合体で形成された基材の少なくとも1つ
の面上にオレフィン系ポリマーおよび/または炭化水素
系熱可塑性エラストマーで形成されたポリマー層を設け
た構造、すなわち基材とポリマー層とが一体化した構造
を有する。
ノマーの開環重合体で形成された基材の少なくとも1つ
の面上にオレフィン系ポリマーおよび/または炭化水素
系熱可塑性エラストマーで形成されたポリマー層を設け
た構造、すなわち基材とポリマー層とが一体化した構造
を有する。
オレフィン系ポリマーの具体例としては、例えば、高密
度ポリエチレン(PE)、中密度PE、低密度PE、エ
チレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−1共
重合体、ポリプロピレン(PP)、ポリブテン−1、ポ
リペンテン−1、ポリ4−メチルペンテン−1、ポリス
チレン、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、エチレ
ン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)など
が挙げられる。これらのオレフィン系ポリマーは、それ
ぞれ単独で、あるいは2種以上組合わせて用いることが
できる。
度ポリエチレン(PE)、中密度PE、低密度PE、エ
チレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−1共
重合体、ポリプロピレン(PP)、ポリブテン−1、ポ
リペンテン−1、ポリ4−メチルペンテン−1、ポリス
チレン、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、エチレ
ン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)など
が挙げられる。これらのオレフィン系ポリマーは、それ
ぞれ単独で、あるいは2種以上組合わせて用いることが
できる。
上記オレフィン系ポリマー中のエラストマーは、架橋ポ
リマーまたは部分架橋ポリマーの形で用いられる。
リマーまたは部分架橋ポリマーの形で用いられる。
これらのオレフィン系ポリマーの中では、架橋性エラス
トマーに比較しプラスチックの方が基材との接着性に優
れている。しかし、EPRやEPDMのようなエラスト
マーの部分架橋物とPE,PPなどのプラスチックの適
当量とからなる混合物は、熱可塑性エラストマーの性質
を有するが、このような混合物を用いる場合には、プラ
スチックの持つ接着性を損なわずにエラストマーの性質
を付与した層を得ることができる。
トマーに比較しプラスチックの方が基材との接着性に優
れている。しかし、EPRやEPDMのようなエラスト
マーの部分架橋物とPE,PPなどのプラスチックの適
当量とからなる混合物は、熱可塑性エラストマーの性質
を有するが、このような混合物を用いる場合には、プラ
スチックの持つ接着性を損なわずにエラストマーの性質
を付与した層を得ることができる。
また、炭化水素系熱可塑性エラストマーの具体例として
は、スチレン(S)に代表されるビニル芳香族化合物
と、イソプレン(I)、ブタジエン(B)などの共役ジ
エンから構成される各種ブロック共重合体が挙げられ、
具体的には、S−I型、S−B型、S−I−S型、S−
B−S型、S−I−S−I−S型、これらの水素化物な
どが例示される。これらの炭化水素系熱可塑性エラスト
マーは、それぞれ単独で、あるいは2種以上組合わせて
用いることができる。
は、スチレン(S)に代表されるビニル芳香族化合物
と、イソプレン(I)、ブタジエン(B)などの共役ジ
エンから構成される各種ブロック共重合体が挙げられ、
具体的には、S−I型、S−B型、S−I−S型、S−
B−S型、S−I−S−I−S型、これらの水素化物な
どが例示される。これらの炭化水素系熱可塑性エラスト
マーは、それぞれ単独で、あるいは2種以上組合わせて
用いることができる。
さらに、これらの炭化水素系熱可塑性エラストマーは、
上記オレフィン系ポリマーと任意の割合で混合して使用
することができる。
上記オレフィン系ポリマーと任意の割合で混合して使用
することができる。
オレフィン系ポリマーおよび炭化水素系熱可塑性エラス
トマーは、いずれも基材との接着性に優れているが、上
記以外のポリマー、例えば、ポリ塩化ビニル(PV
C)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリエチレン
テレフタレート(PET)などを使用しても、前記基材
との接着性が悪いため実用性のある複合成形品を得るこ
とが困難である。
トマーは、いずれも基材との接着性に優れているが、上
記以外のポリマー、例えば、ポリ塩化ビニル(PV
C)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリエチレン
テレフタレート(PET)などを使用しても、前記基材
との接着性が悪いため実用性のある複合成形品を得るこ
とが困難である。
ポリマー層を形成する部材は、フィルム、シート、板状
など所望の厚みのものが使用できる。また、フィルムや
シートを真空成形により特定の形状に成形したものを後
記する金型内に配設してもよい。さらに、顔料等を添加
して任意の色に着色したもの、印刷したシート、あるい
はエンボス加工などにより模様を付けたシートなどを使
用すれば、所望の表面状態を有する複合成形品を得るこ
とができる。透明なシートやフィルムなどを表面層とす
ると、基材の色調が保持された複合成形品が得られる。
なお、部材の形状は、特に限定されず、例えば、基材内
に埋設された部分を有するようにしてもよい。
など所望の厚みのものが使用できる。また、フィルムや
シートを真空成形により特定の形状に成形したものを後
記する金型内に配設してもよい。さらに、顔料等を添加
して任意の色に着色したもの、印刷したシート、あるい
はエンボス加工などにより模様を付けたシートなどを使
用すれば、所望の表面状態を有する複合成形品を得るこ
とができる。透明なシートやフィルムなどを表面層とす
ると、基材の色調が保持された複合成形品が得られる。
なお、部材の形状は、特に限定されず、例えば、基材内
に埋設された部分を有するようにしてもよい。
(開環重合と複合成形品の製造法) 開環重合 本発明で用いる基材は、三環体以上のノルボルネン系モ
ノマーを塊状で開環重合することにより得られた開環重
合体である。実質的に塊状重合であればよく、少量の不
活性溶剤が存在していてもかまわない。
ノマーを塊状で開環重合することにより得られた開環重
合体である。実質的に塊状重合であればよく、少量の不
活性溶剤が存在していてもかまわない。
開環重合体の好ましい製造法では、三環体以上のノルボ
ルネン系モノマーを二液に分けて別の容器に入れ、一方
にはメタセシス触媒を、他方には活性剤を添加し、二種
類の安定な反応溶液(反応原液)を調製する。この二種
類の反応溶液を混合し、次いで所定形状の金型または型
枠(両者を合せて金型という)中に注入し、そこで塊状
による開環重合を行なう。
ルネン系モノマーを二液に分けて別の容器に入れ、一方
にはメタセシス触媒を、他方には活性剤を添加し、二種
類の安定な反応溶液(反応原液)を調製する。この二種
類の反応溶液を混合し、次いで所定形状の金型または型
枠(両者を合せて金型という)中に注入し、そこで塊状
による開環重合を行なう。
本発明においては従来からRIM成形装置として公知の
衝突混合装置を、二種類の反応溶液を混合するために使
用することができる。この場合、二種類の反応溶液を納
めた容器は別々の流れの供給源となる。二種類の流れを
RIM機のミキシング・ヘッドで瞬間的に混合させ、次
いで、高温の成形金型中に注入し、そこで即座に塊状重
合が行われる。
衝突混合装置を、二種類の反応溶液を混合するために使
用することができる。この場合、二種類の反応溶液を納
めた容器は別々の流れの供給源となる。二種類の流れを
RIM機のミキシング・ヘッドで瞬間的に混合させ、次
いで、高温の成形金型中に注入し、そこで即座に塊状重
合が行われる。
室温におけるポットライフが1時間もあるような場合に
は、ミキサー中で二種類の反応溶液の混合が完了してか
ら、予備加熱した金型中へ1回もしくは数回にわたって
射出あるいは注入してもよい(例えば特開昭59−51
911号公報、米国特許第4,426,502号明細書
参照)。この方式の場合には、衝突混合装置に比較し
て、装置を小型化することができ、また低圧で操作可能
という利点を有する。
は、ミキサー中で二種類の反応溶液の混合が完了してか
ら、予備加熱した金型中へ1回もしくは数回にわたって
射出あるいは注入してもよい(例えば特開昭59−51
911号公報、米国特許第4,426,502号明細書
参照)。この方式の場合には、衝突混合装置に比較し
て、装置を小型化することができ、また低圧で操作可能
という利点を有する。
また、本発明では二種類の反応溶液を使用する場合に限
定されない。当業者であれば容易に理解しうるように、
例えば第三番目の容器に反応液と添加剤を入れて第三の
流れとして使用するなど各種の変形が可能である。
定されない。当業者であれば容易に理解しうるように、
例えば第三番目の容器に反応液と添加剤を入れて第三の
流れとして使用するなど各種の変形が可能である。
金型温度は、通常、30℃以上、好ましくは40〜20
0℃、特に好ましくは50〜130℃である。金型圧力
は通常0.1〜100kg/cm2の範囲内である。
0℃、特に好ましくは50〜130℃である。金型圧力
は通常0.1〜100kg/cm2の範囲内である。
重合時間は適宜選択すればよいが、通常は約20分より
短かく、好ましくは5分以下であるが、それより長くし
てもよい。
短かく、好ましくは5分以下であるが、それより長くし
てもよい。
重合反応に用いる成分類は窒素ガスなどの不活性ガス雰
囲気下で貯蔵し、かつ操作することが好ましい。成形金
型は不活性ガスでシールしてもよいが、しなくてもかま
わない。
囲気下で貯蔵し、かつ操作することが好ましい。成形金
型は不活性ガスでシールしてもよいが、しなくてもかま
わない。
任意成分 酸化防止剤、充填材、補強材、発泡剤、顔料、着色剤、
エラストマー、ジシクロペンタジエン系熱重合樹脂など
種々の添加剤を配合することにより、本発明の複合成形
品の特性を改質することができる。
エラストマー、ジシクロペンタジエン系熱重合樹脂など
種々の添加剤を配合することにより、本発明の複合成形
品の特性を改質することができる。
添加剤は予め反応原液のいずれか一方または双方に混合
しておくか、あるいは金型のキャビティーに入れてお
く。
しておくか、あるいは金型のキャビティーに入れてお
く。
充填材にはガラス、カーボンブラック、タルク、炭酸カ
ルシウム、雲母などの無機質充填剤がある。補強材とし
ては、ガラス繊維や炭素繊維などの繊維状充填材があ
る。
ルシウム、雲母などの無機質充填剤がある。補強材とし
ては、ガラス繊維や炭素繊維などの繊維状充填材があ
る。
基材を発泡材とするときは、発泡剤を反応原液に添加
し、これを金型内に注入する。好ましい発泡剤は、通常
は液体で、容易に揮発する低沸点有機化合物、例えば、
ペンタン、ヘキサンなどの炭化水素、メチレンクロライ
ド、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメ
タンなどのハロゲン化炭化水素など、あるいは窒素、ア
ルゴンなどの不活性ガスが挙げられる。
し、これを金型内に注入する。好ましい発泡剤は、通常
は液体で、容易に揮発する低沸点有機化合物、例えば、
ペンタン、ヘキサンなどの炭化水素、メチレンクロライ
ド、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメ
タンなどのハロゲン化炭化水素など、あるいは窒素、ア
ルゴンなどの不活性ガスが挙げられる。
エラストマーとしては、天然ゴム、BR、ポリイソプレ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)、スチレ
ン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SB
S)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合
体(SIS)、EPDM、エチレン酢酸ビニル共重合体
(EVA)およびこれらの水素化物などがある。
ン、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)、スチレ
ン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SB
S)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合
体(SIS)、EPDM、エチレン酢酸ビニル共重合体
(EVA)およびこれらの水素化物などがある。
複合成形品の製造法 本発明の複合成形品の製造法においては、部材を予め前
記金型内の下部、上部またはその双方に配設しておき、
その金型内に、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触
媒を含む反応原液を供給して塊状開環重合を行なう。部
材の配設は、下部金型内に載置するか、上下の金型では
さみつけるか、あるいは両面粘着テープを用いて金型内
の一面に軽く保持するなど適当な方法を採用すればよ
い。
記金型内の下部、上部またはその双方に配設しておき、
その金型内に、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触
媒を含む反応原液を供給して塊状開環重合を行なう。部
材の配設は、下部金型内に載置するか、上下の金型では
さみつけるか、あるいは両面粘着テープを用いて金型内
の一面に軽く保持するなど適当な方法を採用すればよ
い。
金型は、金属製、樹脂製などいずれでもよく、また、単
なる型枠であってもよい。ただし、部材が薄いフィルム
である場合には、金属製の金型を使用することが好まし
く、樹脂型を使用すると滑かな表面状態のものを得るこ
とが難しい。
なる型枠であってもよい。ただし、部材が薄いフィルム
である場合には、金属製の金型を使用することが好まし
く、樹脂型を使用すると滑かな表面状態のものを得るこ
とが難しい。
充填材や補強材を配合する場合、フィルムやシートなど
の部材を金型内に配設し、その上に充填材や補強材をセ
ットしておけば、成形(開環重合)時におけるフィルム
やシートの波打ち現象を防止することができる。
の部材を金型内に配設し、その上に充填材や補強材をセ
ットしておけば、成形(開環重合)時におけるフィルム
やシートの波打ち現象を防止することができる。
金型の形状、したがって基材の形状に合せて部材を予め
真空成形等により成形しておけば、複雑な形状の複合成
形品であっても容易に製造することができる。
真空成形等により成形しておけば、複雑な形状の複合成
形品であっても容易に製造することができる。
基材の形状は、格別制限されないが、例えば、平板状で
ある場合、前記ポリマー層をその片面または両面に形成
することができる。基材の両面にポリマー層を設ける
と、臭気防止硬化が大きい。基材の形状または用途によ
っては、基材の全面または一部の面上にポリマー層を設
けてもよい。
ある場合、前記ポリマー層をその片面または両面に形成
することができる。基材の両面にポリマー層を設ける
と、臭気防止硬化が大きい。基材の形状または用途によ
っては、基材の全面または一部の面上にポリマー層を設
けてもよい。
ところで、金型内におけるノルボルネン系モノマーの開
環重合においては、得られる成形品の表面にヒケ(成形
品の表面に発生する凹み現象)が発生する頻度が高い
が、金型内のヒケが発生しやすい部分に部材を配設して
おくと、開環重合に伴なう重合材料の硬化収縮にしたが
って部材が基材(成形物)表面に密着してスライドする
ため、収縮に伴なうヒケが防止される。
環重合においては、得られる成形品の表面にヒケ(成形
品の表面に発生する凹み現象)が発生する頻度が高い
が、金型内のヒケが発生しやすい部分に部材を配設して
おくと、開環重合に伴なう重合材料の硬化収縮にしたが
って部材が基材(成形物)表面に密着してスライドする
ため、収縮に伴なうヒケが防止される。
(複合成形品の性状) 本発明の複合成形品は、三環体以上のノルボルネン系モ
ノマーの開環重合体で形成された基材とオレフィン系ポ
リマーおよび/または炭化水素系熱可塑性エラストマー
で形成されたポリマー層とが強固に密着して一体化した
ものである。基材とポリマー層の形状によって得られる
複合成形品の性状は必ずしも一様ではないが、平板状の
基材の全面にポリマー層を設けた複合成形品に例にとる
と、ヒケのない良好な表面状態の成形物が得られる。
ノマーの開環重合体で形成された基材とオレフィン系ポ
リマーおよび/または炭化水素系熱可塑性エラストマー
で形成されたポリマー層とが強固に密着して一体化した
ものである。基材とポリマー層の形状によって得られる
複合成形品の性状は必ずしも一様ではないが、平板状の
基材の全面にポリマー層を設けた複合成形品に例にとる
と、ヒケのない良好な表面状態の成形物が得られる。
そして、これらのポリマー層は、容易に着色、印刷、模
様の形成等が可能であり、また、部材としてフィルム、
シート、板状など所望の厚みのものを選択することがで
き、さらに、概して耐候性にも優れているから、表面状
態の選択の幅が大きく、任意の表面を有する耐候性に優
れた複合成形品を得ることができる。また、本発明にお
いては、通常、このポリマー層を最表面層として使用す
るが、用途によっては、さらにその上に他の樹脂による
コーテイング層などを設けてもよい。
様の形成等が可能であり、また、部材としてフィルム、
シート、板状など所望の厚みのものを選択することがで
き、さらに、概して耐候性にも優れているから、表面状
態の選択の幅が大きく、任意の表面を有する耐候性に優
れた複合成形品を得ることができる。また、本発明にお
いては、通常、このポリマー層を最表面層として使用す
るが、用途によっては、さらにその上に他の樹脂による
コーテイング層などを設けてもよい。
本発明で用いる複合成形品は、基材として三環体以上の
ノルボルネン系モノマーの開環重合体を用いているた
め、機械的強度や耐熱性に優れているとともに、基材の
吸水性が小さいため寸法安定性が良好であり、しかも基
材の比重が約1.1以下で、プラスチックの中でも極め
て軽量である。さらに、反応射出成形法を採用している
ため、容易に大型の成形品とすることができる。
ノルボルネン系モノマーの開環重合体を用いているた
め、機械的強度や耐熱性に優れているとともに、基材の
吸水性が小さいため寸法安定性が良好であり、しかも基
材の比重が約1.1以下で、プラスチックの中でも極め
て軽量である。さらに、反応射出成形法を採用している
ため、容易に大型の成形品とすることができる。
このように、本発明の複合成形品は、基材の物性とオレ
フィン系ポリマーおよび/または炭化水素系熱可塑性エ
ラストマーの層の物性とが相まって、優れた性状を示す
ものである。
フィン系ポリマーおよび/または炭化水素系熱可塑性エ
ラストマーの層の物性とが相まって、優れた性状を示す
ものである。
[実施例] 以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定さ
れるものではない。なお、部や%などは、断わりのない
限り重量基準である。
的に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定さ
れるものではない。なお、部や%などは、断わりのない
限り重量基準である。
[実施例1] ジシクロペンタジエン(以下、DCPという)にフェノ
ール系の酸化防止剤であるイルガノックス259(チバ
ガイギー社製)を2%溶解させ、これを2つの容器に入
れ、一方にはDCPに対しジエチルアルミニウムクロリ
ド(DEAC)を33ミリモル濃度、n−プロパノール
を42.9ミリモル濃度、四塩化ケイ素を20ミリモル
濃度になるように添加した。他方には、DCPに対しト
リ(トリデシル)アンモニウムモリブデートを4ミリモ
ル濃度になるように添加した。
ール系の酸化防止剤であるイルガノックス259(チバ
ガイギー社製)を2%溶解させ、これを2つの容器に入
れ、一方にはDCPに対しジエチルアルミニウムクロリ
ド(DEAC)を33ミリモル濃度、n−プロパノール
を42.9ミリモル濃度、四塩化ケイ素を20ミリモル
濃度になるように添加した。他方には、DCPに対しト
リ(トリデシル)アンモニウムモリブデートを4ミリモ
ル濃度になるように添加した。
両反応液を1:1の比率で混合し、赤色顔料(アゾレッ
ドTPH4031、東洋インキ社製)で着色した厚さ1
mmのポリプロピレン(PP、ショーレックスFA−1
10、昭和電工社製)のシートを下部に配設し、80℃
に加温した金型内(20cm×20cm×0.4cm)
に注入した。注入後、約3分間重合反応を行ない、DC
Pポリマー基材とPP層からなる約4mm厚の板状複合
材料を得た。これらの一連の操作は窒素雰囲気下で行な
った。
ドTPH4031、東洋インキ社製)で着色した厚さ1
mmのポリプロピレン(PP、ショーレックスFA−1
10、昭和電工社製)のシートを下部に配設し、80℃
に加温した金型内(20cm×20cm×0.4cm)
に注入した。注入後、約3分間重合反応を行ない、DC
Pポリマー基材とPP層からなる約4mm厚の板状複合
材料を得た。これらの一連の操作は窒素雰囲気下で行な
った。
このようにして得た複合成形品は、PP層の変色がな
く、基材とポリプロピレンシートとの接着性が良好で、
ヒケのない平面性に優れた成形品であった。この複合成
形品からポリプロピレンシートを引き剥そうとすると、
基材との界面での破壊は見られず、基材層が破壊され
た。
く、基材とポリプロピレンシートとの接着性が良好で、
ヒケのない平面性に優れた成形品であった。この複合成
形品からポリプロピレンシートを引き剥そうとすると、
基材との界面での破壊は見られず、基材層が破壊され
た。
[実施例2〜3、比較例1〜2] PPソートを用いるかわりに、赤色に着色した各1mm
厚のポリエチレン(PE、ショーレックス108FS、
昭和電工社製)シート(実施例2)、EPDM(EPT
4021、三井石油化学社製)の架橋物シート(実施例
3)、PVC(103EP、日本ゼオン社製)シート
(比較例1)およびPET(NEH2050、ユニチカ
社製)シート(比較例2)を用いた以外は、実施例1と
同様にして複合成形品を得た。
厚のポリエチレン(PE、ショーレックス108FS、
昭和電工社製)シート(実施例2)、EPDM(EPT
4021、三井石油化学社製)の架橋物シート(実施例
3)、PVC(103EP、日本ゼオン社製)シート
(比較例1)およびPET(NEH2050、ユニチカ
社製)シート(比較例2)を用いた以外は、実施例1と
同様にして複合成形品を得た。
PEシートおよびEPDMシートを表面層とした複合成
形品は、PPシートを用いた場合と同様に接着性に優
れ、ヒケもない優れた表面状態を有するものであった。
ところが、PVCシートおよびPETシートを表面層と
した複合成形品は、基材と表面層との接着性が悪く、両
者の界面で容易に剥離してしまうものであった。
形品は、PPシートを用いた場合と同様に接着性に優
れ、ヒケもない優れた表面状態を有するものであった。
ところが、PVCシートおよびPETシートを表面層と
した複合成形品は、基材と表面層との接着性が悪く、両
者の界面で容易に剥離してしまうものであった。
[実施例4] 部材として、フタロシアニン系青色顔料(TPH702
0、東洋インキ社製)で青色に着色した0.1mm厚の
PP(ショーレックスアロマーA、昭和電工社製)フィ
ルムを使用し、このフィルムを金型内に配設し、その上
に補強材としてガラス繊維(径11μmφ、長さ平均2
5mm)製マットを基材全体の50%の割合となる量で
セットした以外は実施例1と同様にして計4mm厚板状
複合成形品を得た。
0、東洋インキ社製)で青色に着色した0.1mm厚の
PP(ショーレックスアロマーA、昭和電工社製)フィ
ルムを使用し、このフィルムを金型内に配設し、その上
に補強材としてガラス繊維(径11μmφ、長さ平均2
5mm)製マットを基材全体の50%の割合となる量で
セットした以外は実施例1と同様にして計4mm厚板状
複合成形品を得た。
得られた複合成形品は、成形工程でのフィルムの波打ち
のない、しかもフィルム層と基材との接着性に優れたも
のであった。
のない、しかもフィルム層と基材との接着性に優れたも
のであった。
[実施例5] 透明なPPシート(1mm厚)を用いた以外は、実施例
1と全く同様にして板状複合成形品を得た。この複合成
形品は、基材の黄色の色調が透明なシートを通して浮き
出ており、独特の風合を有していた。
1と全く同様にして板状複合成形品を得た。この複合成
形品は、基材の黄色の色調が透明なシートを通して浮き
出ており、独特の風合を有していた。
[実施例6、比較例3] 部材として、透明なPEフィルム(O−PE、東京セロ
ファン社製)(実施例6)およびPVDCフィルム(ケ
ーフレックス、呉羽化学社製)(比較例3)を用いた以
外は、実施例4と同様にして板状複合成形品を得た。
ファン社製)(実施例6)およびPVDCフィルム(ケ
ーフレックス、呉羽化学社製)(比較例3)を用いた以
外は、実施例4と同様にして板状複合成形品を得た。
PEフィルムを用いた板状複合成形品は、フィルム層と
基材層との接着性に優れ、また、独特の風合を有するも
のであった。これに対し、PVDCフィルムを使用した
比較例3の複合成形品は、フィルム層の基材に対する接
着性がなく、容易に剥離した。
基材層との接着性に優れ、また、独特の風合を有するも
のであった。これに対し、PVDCフィルムを使用した
比較例3の複合成形品は、フィルム層の基材に対する接
着性がなく、容易に剥離した。
[実施例7] 1mm厚の赤色PPシート2枚を2mmの間隔になるよ
うに配設した以外は実施例1と同様にして、両面にPP
シート層を有する約4mm厚の複合成形品を得た。この
複合成形品は、両面にPPシート層を有するため、外観
が美しく、また、基材層に起因する臭気が著しく減少し
たものであった。
うに配設した以外は実施例1と同様にして、両面にPP
シート層を有する約4mm厚の複合成形品を得た。この
複合成形品は、両面にPPシート層を有するため、外観
が美しく、また、基材層に起因する臭気が著しく減少し
たものであった。
[実施例8〜9] PPシートを用いるかわりに、赤色に着色した各1mm
厚の部分架橋したオレフィン系熱可塑性エラストマー
(ミラストマー8030N、三井石油化学工業社製)シ
ート(実施例8)、またはスチレン−イソプレン−スチ
レンブロック共重合体系熱可塑性エラストマー(クイン
タック3421、日本ゼオン社製)シート(実施例9)
を用いた以外は、実施例1と同様にして複合成形品を得
た。
厚の部分架橋したオレフィン系熱可塑性エラストマー
(ミラストマー8030N、三井石油化学工業社製)シ
ート(実施例8)、またはスチレン−イソプレン−スチ
レンブロック共重合体系熱可塑性エラストマー(クイン
タック3421、日本ゼオン社製)シート(実施例9)
を用いた以外は、実施例1と同様にして複合成形品を得
た。
いずれの複合成形品も、PPシートを用いた場合と同様
に接着性に優れ、ヒケのない優れた表面状態を有するも
のであり、かつ、表面は柔軟性に優れたものであった。
に接着性に優れ、ヒケのない優れた表面状態を有するも
のであり、かつ、表面は柔軟性に優れたものであった。
[発明の効果] 本発明によれば、三環体以上のノルボルネン系モノマー
の開環重合体を基材とし、その少なくとも一面にオレフ
ィン系ポリマーおよび/または炭化水素系熱可塑性エラ
ストマーの層を設けることにより、良好な界面接着性を
有し、表面層の着色が自在で、耐候性が改良され、ヒケ
がなく、さらに臭気が抑制された複合成形品が得られ
る。
の開環重合体を基材とし、その少なくとも一面にオレフ
ィン系ポリマーおよび/または炭化水素系熱可塑性エラ
ストマーの層を設けることにより、良好な界面接着性を
有し、表面層の着色が自在で、耐候性が改良され、ヒケ
がなく、さらに臭気が抑制された複合成形品が得られ
る。
また、本発明によれば、オレフィン系ポリマーおよび/
または炭化水素系熱可塑性エラストマーからなる部材
と、ノルボルネン系モノマーの開環重合体で形成された
基材とを一体に成形する複合成形品の製造法が提供され
る。
または炭化水素系熱可塑性エラストマーからなる部材
と、ノルボルネン系モノマーの開環重合体で形成された
基材とを一体に成形する複合成形品の製造法が提供され
る。
本発明の複合成形品は、自動車部品、電気部品、建築用
部品など各種の広範な用途に使用することができる。
部品など各種の広範な用途に使用することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】反応性の二重結合を2個以上有する多環ノ
ルボルネン系モノマーを10重量%以上含有する三環体
以上のノルボルネン系モノマーをメタセシス触媒系の存
在下に塊状開環重合して得られた熱硬化型の開環重合体
で形成された基材の少なくとも1つの面上に、オレフィ
ン系ポリマーおよび/または炭化水素系熱可塑性エラス
トマーで形成された層を直接密着して設けたことを特徴
とする複合成形品。 - 【請求項2】オレフィン系ポリマーおよび/または炭化
水素系熱可塑性エラストマーで形成された層が、着色さ
れたポリマーで形成されたものである請求項1記載の複
合成形品。 - 【請求項3】オレフィン系ポリマーおよび/または炭化
水素系熱可塑性エラストマーからなる部材を配設した金
型内に、反応性の二重結合を2個以上有する多環ノルボ
ルネン系モノマーを10重量%以上含有する三環体以上
のノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒系を含む反
応原液を供給して塊状開環重合することにより、ノルボ
ルネン系モノマーの熱硬化型の開環重合体で形成された
基材と該部材を一体に成形することを特徴とする複合成
形品の製造法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171038A JPH0624806B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-07-11 | 複合成形品およびその製造法 |
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