JP2000219725A - ノルボルネン系重合体水素添加物及びその組成物 - Google Patents

ノルボルネン系重合体水素添加物及びその組成物

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JP2000219725A
JP2000219725A JP11022043A JP2204399A JP2000219725A JP 2000219725 A JP2000219725 A JP 2000219725A JP 11022043 A JP11022043 A JP 11022043A JP 2204399 A JP2204399 A JP 2204399A JP 2000219725 A JP2000219725 A JP 2000219725A
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norbornene
polymer
hydrogenated
monomer
hydrogenated norbornene
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JP11022043A
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Yuichiro Konishi
裕一郎 小西
Kazuyuki Obuchi
和之 小渕
Tatsuo Miyazaki
達雄 宮崎
Kazuyo Ishimaru
一世 石丸
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Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形加工性と得られる成形体の機械的強度とが
高度にバランスされたノルボルネン系重合体水素添加物
及びその製造方法を提供する。また、成形加工性と機械
的強度とが高度にバランスされ、さらに耐黄色性や耐白
濁性にも優れたノルボルネン系重合体水素添加物組成物
を提供する。 【解決手段】ノルボルネン系単量体を、又はノルボルネ
ン系単量体と共重合可能な単量体とを、開環重合した
後、水素添加してなり、280°C、荷重2.16kg
fにおけるJIS−K−6719により測定したメルト
フローレートが50〜300g/10min.であるノ
ルボルネン系重合体水素添加物である。またこうしたノ
ルボルネン系重合体水素添加物と酸化防止剤、あるいは
部分エーテル化合物及び/又は部分エステル化合物、フ
ィラー、軟質重合体、及びノルボルネン系重合体水素添
加物と非相溶な化合物からなる群から選ばれる少なくと
も1種の化合物とを含むノルボルネン系重合体水素添加
物組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形時の樹脂の流
動性(以下、成形加工性ともいう場合がある。)に優
れ、しかも機械的強度の高い成形体が得られるノルボル
ネン系重合体水素添加物及びその製造方法に関する。ま
た、本発明は、成形加工性に優れるとともに、耐黄色性
や耐白濁性にも優れ、しかも機械的強度の高い成形体が
得られるノルボルネン系重合体水素添加物組成物に関す
る。さらに、本発明は、機械的強度に優れ、外観形状が
良好で、大型化が可能な成形体及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、光学機器や情報機器の光学素
子としてフレネルレンズが多く用いられている。このフ
レネルレンズの材料としては、透明性の良好なアクリル
樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート
(PET)樹脂等が知られており、これらの樹脂の中で
は、透明性や成形加工性の点から、通常、アクリル樹脂
が使用されている。フレネルレンズの製造方法として
は、樹脂を溶融押出し法によりシート化し、そのシート
を圧縮成形する方法と、より生産性の高い射出成形法が
用いられている。
【0003】また、近年、薄肉で大型(10インチ以
上)かつ高精細なパターンを有するフレネルレンズが求
められる傾向にある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記レ
ンズ等の光学用成形体を生産性の良い射出成形によりア
クリル樹脂を用いて成形した場合、成形加工性が低いこ
とに起因して成形体への転写不良を生じたり、また、得
られる成形体の機械的強度が低いことに起因して金型か
ら成形体を取り出す際にフレネルレンズ転写面や本体に
破損を生じたりする等の問題があった。また、成形でき
たとしても、薄肉であるため、吸湿変形を起こしてしま
うという問題もあった。従って、成形加工性に優れ、し
かも機械的強度が高く、吸湿変形しない成形体が得られ
るような材料の要求が高まっていた。
【0005】一方、特開平7−316,365号公報に
おいては、メルトフローレート(以下、MFRと略記す
る場合もある。)が50g/10min.である、テト
ラシクロドデセン(TCD)とエチレンとの付加型共重
合体が開示されている。
【0006】しかしながら、この重合体で上記のような
薄肉で大型(10インチ以上)かつ高精細なパターンを
有するフレネルレンズを射出成形した場合、成形加工性
は良く、また吸湿変形は少なくなるものの、得られる成
形体の機械的強度が不足するという問題があったため、
成形加工性と得られる成形体の機械的強度が高度にバラ
ンスした材料が求められていた。特に、大型でかつ薄肉
のフレネルレンズを該付加型共重合体を用いて成形した
際には、射出成形時の重合体の分解によって、ゲルや焼
けを生じるために充填不良や成形不良となったり(成形
外観性の低下)、流動性を確保するため成形温度を上げ
ると成形体が黄変してしまうという点も問題となってい
た。
【0007】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みなされたものであり、成形加工性(成形時の樹脂の
流動性)と得られる成形体の機械的強度とが高度にバラ
ンスされたノルボルネン系重合体水素添加物及びその製
造方法を提供することを目的とする。さらにまた、本発
明は、外観形状が良好で、大型化が可能な、前記ノルボ
ルネン系重合体水素添加物から構成される成形体及びそ
の製造方法を提供することも目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するために鋭意検討を重ねた結果、特定範囲のMF
Rを有するノルボルネン系開環重合体水素添加物が、機
械的強度と成形加工性とが高度にバランスされることを
見出した。その結果、該ノルボルネン系開環重合体水素
添加物を射出成形等の溶融成形法で成形することによ
り、外観形状に優れ、しかも大型の成形体が破損するこ
となく得られること、また、該ノルボルネン系重合体水
素添加物が充分に高い流動性を示す為に、成形温度を下
げても成形が可能となり、生産性の改善、特に繰り返し
製造時においてのサイクルタイムを短縮でき、しかも焼
けや黄変等の問題が発生せずに透明性の高い成形体が得
られることを見出した。
【0009】また、上記特定範囲のMFRを有するノル
ボルネン系開環重合体水素添加物は、重合条件の僅かな
変化でMFRが変動する為に、製造上非常に困難な問題
があったが、分子量調節剤を必要添加量の3%以内の
誤差範囲で秤量すること、また、ノルボルネン系単量
体、及び必要に応じてメタセシス触媒を溶剤で溶解させ
たメタセシス触媒溶液の少なくとも一部を重合反応中に
反応系内に逐次添加しながら行う方法や、熱交換器など
を用いて反応熱と除熱とのバランスをコントロールする
方法等によって、重合反応開始時からの温度上昇を特定
の範囲内に抑えることにより、重合反応の進行を安定的
に行い、目的とするMFRを有するノルボルネン系開環
重合体水素添加物を安定的に製造することができること
を見出した。
【0010】更に、上記特定のMFRを有するノルボル
ネン系開環重合体水素添加物及びこれを含む組成物を用
いて溶融成形することにより、機械的強度に優れ、外観
形状が良好で、大型化が可能な成形体を製造することが
できることを見出した。
【0011】上記のことに加えて、更に本発明者らは、
上記特定のMFRを有するノルボルネン系開環重合体水
素添加物に酸化防止剤を配合してなる重合体水素添加物
組成物とすることにより、機械的強度と成形加工性とが
高度にバランスされるとともに、得られる成形体におけ
る耐黄色性にも優れることを見出した。即ち、この重合
体水素添加物組成物が大型フレネルレンズ等の各種成形
体において、重合体の熱劣化、酸化劣化による黄変や焼
けを防ぎ、また、これに伴い、高精細なパターン形状の
維持が長期間可能となり、長期間使用する用途で好適で
あることを見出した。また、上記特定のMFRを有する
ノルボルネン系開環重合体水素添加物に特定の群から選
ばれる少なくとも1種以上の化合物を配合してなる重合
体水素添加物組成物とすることにより、該重合体水素添
加物の持つ諸特性を低下させることなく、高温高湿度環
境下での使用における白濁防止性を改善することがで
き、それらが要求される用途において好適となることを
見出した。即ち、 (1)本発明に係る「ノルボルネン系重合体水素添加
物」は、ノルボルネン系単量体を、又はノルボルネン系
単量体と共重合可能な単量体とを、開環重合した後に、
水素添加してなり、280°C、荷重2.16kgfに
おけるJIS−K−6719により測定したMFRが5
0〜300g/10min.、好ましくは55〜250
g/10min.、より好ましくは60〜200g/1
0min.であることを特徴とする。この重合体水素添
加物を用いて成形すると、薄くて、大型の成形体が微細
形状パターンを含め、成形することが可能となる。な
お、MFRが過度に低いと成形加工性に劣り、また逆
に、過度に高いと得られる成形体の機械的強度が劣り、
薄くて、大型サイズの光学用成形体が製造しにくく、ま
たバリが発生するなどの成形性にも劣ることがあり、い
ずれも好ましくない。
【0012】前記ノルボルネン系重合体水素添加物は、
シクロヘキサンを用いたゲル・パーミエーション・クロ
マトグラフィー(以下、GPCと略記する場合もあ
る。)法により測定されたポリイソプレン換算値におけ
る重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との
比(Mw/Mn)として表される分子量分布(MWD)
が、好ましくは4以下、より好ましくは3以下、更に好
ましくは2.7以下、特に好ましくは2.5以下であ
る。分子量分布がこの範囲にある時に成形加工性と得ら
れる成形体の機械的強度とが高度にバランスして好まし
い。なお、本発明におけるノルボルネン系重合体水素添
加物のMwは、格別制限はないが、通常20,000〜
40,000、好ましくは21,000〜39,00
0、より好ましくは23,000〜37,000であ
る。
【0013】前記ノルボルネン系重合体水素添加物は、
シクロヘキサンを用いたGPC法により測定されたポリ
イソプレン換算値における分子量が30万以上である成
分の割合が、全重合体中の、好ましくは5重量%以下、
より好ましくは4重量%以下、更に好ましくは3重量%
以下である。分子量が30万以上の成分の割合をこのよ
うな範囲内とすることで、フレネルレンズ等の光学用成
形体の成形加工性がより向上する。この範囲に収めるに
は、後述の重合反応時の温度上昇を30°C以下に調整
する方法が好ましく用いられる。
【0014】(2)前記「ノルボルネン系重合体水素添
加物」は、例えば、ノルボルネン系単量体を、又はノル
ボルネン系単量体と共重合可能な単量体とを、メタセシ
ス重合触媒及び分子量調節剤の存在下に開環重合させた
後に、水素添加触媒存在下で水素添加させることにより
製造することができる。
【0015】この際、少なくとも、開環重合時の重合
溶液の温度を、反応開始温度より、好ましくはプラス
(以下、「+」の記号を用いる場合もある)30°C以
内、より好ましくは+20°C以内、更に好ましくは+
10°C以内、特に好ましくは+5°C以内に調整する
方法、ノルボルネン系単量体、及び必要に応じてメタ
セシス重合触媒を溶剤で溶解させたメタセシス重合触媒
溶液の少なくとも一部を重合反応中に反応系内に逐次に
添加しながら行う方法(以下、逐次添加法という場合も
ある)、分子量調節剤を必要添加量の3%以内の誤差
範囲内で秤量して添加する方法、の何れかを採用するこ
とが好ましく、より好ましくは及び、特に好ましく
は〜の総てを採用することが望ましい。こうした製
造方法により、重合反応の進行を安定的に行い、目的と
するMFRの値を有するノルボルネン系重合体水素添加
物を安定的に製造することができる。なお、ここにいう
「必要添加量」とは、重合反応開始前に反応系中に添加
する分子量調節剤の量のことをいう。
【0016】(3)本発明に係る「ノルボルネン系重合
体水素添加物組成物」は、上記ノルボルネン系重合体水
素添加物と、酸化防止剤と、を含むことを特徴とする。
【0017】酸化防止剤としては、フェノール系酸化防
止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が挙げ
られるが、フェノール系酸化防止剤が好ましく、アルキ
ル置換フェノール系酸化防止剤が特に好ましい。
【0018】酸化防止剤の配合量は、本発明の目的を損
なわれない範囲で適宜選択されるが、上記ノルボルネン
系重合体水素添加物100重量部に対して、通常0.0
01〜5重量部、好ましくは0.01〜1重量部であ
る。
【0019】また、本発明に係る「ノルボルネン系重合
体水素添加物組成物」は、上記ノルボルネン系重合体水
素添加物と、部分エーテル化合物及び/又は部分エス
テル化合物、フィラー、軟質重合体、及び、上記
ノルボルネン系重合体水素添加物と非相溶な化合物、か
らなる群(〜の群)から選ばれる少なくとも1種の
化合物と、を含むことを特徴とする。
【0020】(4)本発明に係る「成形体」は、前記ノ
ルボルネン系重合体水素添加物又は前記ノルボルネン系
重合体水素添加物組成物を成形して得られることを特徴
とする。特に、部分エーテル化合物及び/又は部分エス
テル化合物、又は軟質重合体を含んでなる組成物が、透
明性、耐熱性、成形加工性及び高温高湿度環境下におけ
る白濁防止効果とを高度にバランスさせ好適である。こ
の成形体は、光学材料であることが望ましい。
【0021】また、本発明に係る「成形体の製造方法」
は、前記ノルボルネン系重合体水素添加物又は前記ノル
ボルネン系重合体水素添加物組成物を溶融成形すること
により成形体を製造することを特徴とする。この溶融成
形は、射出成形であることが望ましい。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
【0023】ノルボルネン系重合体水素添加物 本発明のノルボルネン系重合体水素添加物は、ノルボル
ネン系単量体、又はノルボルネン系単量体と共重合可能
な単量体とを、開環重合した後、水素添加してなるもの
であり、且つ前記特定のMFRを有することを特徴とす
る。
【0024】ノルボルネン系単量体としては、開環重合
できるものであれば格別の制限はなく用いることがで
き、例えばビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン
(慣用名:ノルボルネン)、5−メチル−ビシクロ
[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5,5−ジメチル
−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−エ
チル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5
−ブチル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エ
ン、5−ヘキシル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−
2−エン、5−オクチル−ビシクロ[2.2.1]−ヘ
プト−2−エン、5−オクタデシル−ビシクロ[2.
2.1]−ヘプト−2−エン、5−エチリデン−ビシク
ロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−メチリデン
−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−ビ
ニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5
−プロペニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−
エン、5−メトキシ−カルボニル−ビシクロ[2.2.
1]−ヘプト−2−エン、5−シアノ−ビシクロ[2.
2.1]−ヘプト−2−エン、5−メチル−5−メトキ
シカルボニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−
エン、5−メトキシカルボニル−ビシクロ[2.2.
1]−ヘプト−2−エン、5−エトキシカルボニル−ビ
シクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−メチル
−5−エトキシカルボニル−ビシクロ[2.2.1]−
ヘプト−2−エン、ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−
5−エニル−2−メチルプロピオネイト、ビシクロ
[2.2.1]−ヘプト−5−エニル−2−メチルオク
タネイト、ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン
−5,6−ジカルボン酸無水物、5−ヒドロキシメチル
−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5,6
−ジ(ヒドロキシメチル)−ビシクロ[2.2.1]−
ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−i−プロピル−ビ
シクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、ビシクロ
[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5,6−ジカルボ
キシ−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、ビ
シクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン−5,6−ジ
カルボン酸イミド、5−シクロペンチル−ビシクロ
[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−シクロヘキシ
ル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−
シクロヘキセニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−
2−エン、5−フェニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘ
プト−2−エン、トリシクロ[4.3.0.
2,5 ]−デカ−3,7−ジエン(慣用名ジシクロ
ペンタジエン)、トリシクロ[4.3.0.
2,5 ]−デカ−3−エン、トリシクロ[4.4.
0.12,5 ]−ウンデカ−3,7−ジエン、トリシ
クロ[4.4.0.12,5 ]−ウンデカ−3,8−
ジエン、トリシクロ[4.4.0.12,5 ]−ウン
デカ−3−エン、テトラシクロ[7.4.0.1
10,13 .02,7 ]−トリデカ−2,4,6−
11−テトラエン(1,4−メタノ−1,4,4a,9
a−テトラヒドロフルオレンともいう)、テトラシクロ
[8.4.0.111,14 .03,8 ]−テトラ
デカ−3,5,7,12−11−テトラエン(1,4−
メタノ−1,4,4a,5,10,10a−ヘキサヒド
ロアントラセンともいう)などのノルボルナン構造を有
しないノルボルネン系単量体;テトラシクロ[4.4.
0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン(単
にテトラシクロドデセンともいう)、8−メチル−テト
ラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ド
デカ−3−エン、8−エチル−テトラシクロ[4.4.
0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8
−メチリデン−テトラシクロ[4.4.0.
2,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−エ
チリデン−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .1
7,10]−ドデカ−3−エン、8−ビニル−テトラシ
クロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ
−3−エン、8−プロペニル−テトラシクロ[4.4.
0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−
メトキシカルボニル−テトラシクロ[4.4.0.1
2,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−メチ
ル−8−メトキシカルボニル−テトラシクロ[4.4.
0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8
−ヒドロキシメチル−テトラシクロ[4.4.0.1
,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−カルボ
キシ−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .1
7,10]−ドデカ−3−エン、8−シクロペンチル−
テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10
−ドデカ−3−エン、8−シクロヘキシル−テトラシク
ロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−
3−エン、8−シクロヘキセニル−テトラシクロ[4.
4.0.12, .17,10]−ドデカ−3−エ
ン、8−フェニル−テトラシクロ[4.4.0.1
2,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、ペンタシ
クロ[6.5.1.13,6 .02,7 .0
9,13]−ペンタデカ−3,10−ジエン、ペンタシ
クロ[7.4.0.13,6 .110,1 .0
2,7 ]−ペンタデカ−4,11−ジエンなどのノル
ボルナン構造を1つ以上有するノルボルネン系単量体;
などが挙げられる。これらのノルボルネン系単量体
は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて
用いることができる。
【0025】ノルボルネン系重合体水素添加物中におけ
るノルボルネン系単量体由来の繰り返し単位の割合は、
通常50〜100重量%、好ましくは70〜100重量
%、より好ましくは90〜100重量%、特に好ましく
は100重量%である。この範囲にノルボルネン系単量
体由来の繰り返し単位の割合を設定することで、得られ
る成形体の機械的強度が向上する。
【0026】また、本発明においては、ノルボルネン系
単量体由来の繰り返し単位中に、前記ノルボルナン構造
を有しないノルボルネン系モノマー由来の繰り返し単位
が少なくとも10重量%、好ましくは20重量%以上、
より好ましくは30重量%以上あるものが、得られる成
形体の強度が向上し、更に転写性(フレネルレンズ面の
微細構造)も向上するので、ノルボルネン系開環重合体
水素添加物のMFRを高めても、更に薄くて、大型サイ
ズのフレネルレンズの製造が可能になり、また耐光性に
も優れるので長期使用が望まれるフレネルレンズにも好
適である。上限は100重量%である。尚、重合体中の
ノルボルナン環の割合が増えてくると、成形中に樹脂が
分解して、成形体の透明性が低下する。
【0027】ノルボルネン系単量体と共重合可能なその
他の単量体としては、格別制限はないが、例えば、シク
ロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、3,4−
ジメチルシクロペンテン、3−メチルシクロヘキセン、
2−(2−メチルブチル)−1−シクロヘキセン、シク
ロオクテン、3a,5,6,7a−テトラヒドロ−4,
7−メタノ−1H−インデンなどのシクロオレフィン
;1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキ
サジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、1,7
−オクタジエンなどの非共役ジエン ;などが挙げられ
る。
【0028】これらのノルボルネン系単量体と共重合可
能なその他の単量体は、それぞれ単独で、あるいは2種
以上を組み合わせて用いることができる。ノルボルネン
系開環重合体中の共重合可能なモノマー由来の繰り返し
単位の割合は、前記ノルボルネン系単量体由来の繰り返
し単位の残部であり、通常0〜50重量%、好ましくは
0〜30重量%、より好ましくは0〜10重量%、特に
好ましくは0重量%である。
【0029】ノルボルネン系重合体水素添加物の製造方
ノルボルネン系単量体、又はノルボルネン系単量体と共
重合可能な単量体との開環重合は、少なくともメタセシ
ス触媒と分子量調節剤の存在下で行われる。
【0030】メタセシス触媒としては、例えば、ルテニ
ウム(Ru)、オスミウム(Os)、ロジウム(R
h)、イリジウム(Ir)、パラジウム(Pd)、白金
(Pt)等のVIII族金属の化合物、タングステン
(W)やモリブデン(Mo)等の6族金属の化合物や、
バナジウム(V)等のVI族金属の化合物、チタン(T
i)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)等の
IV族金属の化合物を用いることができ、好ましくはタ
ングステン(W)化合物やモリブデン(Mo)化合物で
あり、より好ましくは、タングステン(W)化合物であ
る。
【0031】タングステン(W)化合物の具体例として
は、WBr、WBr、WBr、WC
、WCl、WCl、WCl、WF
、WF 、WF、WI、WI、WI
、WOBr、WOCl、WOF、WO
、HWO、NaWO、K
、(NHWO、CaWO、C
uWO、MgWO、(CO) WC(OCH
)(CH)、(CO)WC(OC
)(CH)、(CO)WC(OC
)(C)等が挙げられるが、これらの中
でもWBr、WBr、WBr、WC
、WCl、WCl、WCl、WF
、WF、WF、WI、WI、WI
、WOBr、WOCl、WOF等が好
ましく、 WBr、WBr、WBr、WC
、WCl、WCl 、WCl、W
、WF、WF、WI、WI、W
がより好ましい。これらのメタセシス触媒は、それ
ぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いるこ
とができる。
【0032】メタセシス触媒の使用量は、重合条件によ
り適宜選択されるが、通常、全単量体に対するモル比
で、1/10〜1/1,000,000、好ましくは1
/100〜1/100,000、さらに好ましくは1/
1,000〜1/10,000の範囲である。この範囲
にあるときに分子量の制御が行いやすく、MFRの制御
が容易となる。
【0033】また、メタセシス重合を行う際は、上記メ
タセシス触媒とともに、助触媒を用いることが一般的で
ある。助触媒としては、例えば、有機アルミニウム化合
物や有機スズ化合物などが挙げられ、好ましくは有機ア
ルミニウム化合物である。有機アルミニウム化合物とし
ては、具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチ
ルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチ
ルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムなどのト
リアルキルアルミニウムや、ジエチルアルミニウムクロ
ライド、エチルアルミニウムジクロライドなどのアルキ
ルハライドアルミニウムなどが挙げられるが、好ましく
はトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウ
ム、ジエチルアルミニウムクロライドである。
【0034】これらの助触媒は、それぞれ単独で、ある
いは2種以上を組み合わせて用いることが出来る。助触
媒の使用量は、メタセシス触媒1mol当たり、通常
0.01〜30mol、好ましくは0.1〜20mo
l、さらに好ましくは1〜10molである時に、ゲル
や高分子量成分の発生が少なく、かつ、重合活性が高く
分子量の制御が行いやすくなり好ましい。上記メタセシ
ス触媒と助触媒の組み合わせでは、特に、タングステン
(W)系化合物と有機アルミニウム化合物の組み合わせ
が好ましい。
【0035】分子量調整剤としては、通常、鎖状モノオ
レフィンや鎖状共役ジエン類が用いられるが、例えば、
1−ブテン、2−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセ
ン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ドデセン、1、
4−ヘキサジエンなどが挙げられる。分子量調節剤の使
用量は、重合条件により適宜選択されるが、通常、全単
量体に対するモル比で、1/10〜1/500、好まし
くは1/25〜1/250、さらに好ましくは1/50
〜1/200の範囲である。この範囲にあるときに分子
量の制御が行いやすく、MFRの制御が容易となる。
【0036】分子量調節剤の添加方法としては、本発明
における特定範囲のMFRを有する前記重合体水素添加
物を安定的に得るためには、高精度で反応系に添加する
ことが必要であることが本発明者らによって見出され
た。これを達成するために、反応溶剤等で分子量調節剤
を予め希釈して用いたり、計量精度の高い装置を用いて
秤量し、添加することが好ましい。秤量の精度として
は、分子量調節剤の必要添加量の、通常3%以下、好ま
しくは2%以下、より好ましくは1%以下のときに、最
適な分子量の水素添加物が得られ、その結果、MFRの
制御も容易となる。
【0037】さらに上記のメタセシス触媒、助触媒、及
び分子量調節剤の他に種々の調整剤を加えることによ
り、重合活性や開環重合の選択性を高めることができ、
目的とする特定のMFRを有する前記重合体水素添加物
を容易に得ることができるので好ましい。
【0038】上記調整剤としては、アルコール、アミン
等の活性水素含有の極性化合物;エーテル、エステル、
ケトン、ニトリル等の活性水素を含有しない極性化合
物;から選ばれる少なくとも1種の極性化合物を用いる
ことができる。上記活性水素含有の極性化合物は、ゲル
の発生を防ぎ、特定分子量の重合体を得るのに有効であ
り、なかでもアルコールが好ましい。また上記活性水素
を含有しない極性化合物は、機械的強度の低下の原因と
なる重合体中の低分子量成分の生成を抑制するのに有効
であり、中でもエーテル、エステル、ケトンが好まし
く、特にケトンがより好ましい。
【0039】アルコールとしては、例えば、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブ
タノール、イソブタノール、t−ブタノール、ペンタノ
ール、イソペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサ
ノールなどの飽和アルコールや、フェノール、ベンジル
アルコールなどの不飽和アルコール等が挙げられるが、
好ましくはプロパノール、イソプロパノール、ブタノー
ル、イソブタノールである。
【0040】エーテルとしては、例えば、ジメチルエー
テル、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、エチレン
グリコールジブチルエーテルやトリエチレングリコール
ジブチルエーテルなどが挙げられ、これらの中でもジイ
ソプロピルエーテル、ジエチルエーテルが好ましい。
【0041】エステルとしては、例えば、ぎ酸メチル、
ぎ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、
酢酸イソプロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、
安息香酸プロピル、安息香酸プロピル、安息香酸イソプ
ロピルなどが挙げられ、これらの中でも酢酸メチルや酢
酸エチルが好ましい。
【0042】ケトンとしては、例えば、アセトン、メチ
ルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルフェニルケト
ン、ジフェニルケトンなどのが挙げられ、これらの中で
もアセトンやメチルエチルケトンが好ましい。
【0043】ニトリルとしては、例えば、アセトニトリ
ル、ベンゾニトリル、t−ブチロニトリルなどが挙げら
れ、これらの中でもベンゾニトリルやt−ブチロニトリ
ルが好ましい。
【0044】これらの調整剤は、それぞれ単独で、ある
いは2種以上を組み合わせて用いることが出来る。特
に、本発明においては、活性水素含有の極性化合物と活
性水素を有さない極性化合物を組み合わせるのが好まし
く、特にアルコールとケトン、アルコールとニトリル、
アルコールとエーテル及びアルコールとエステルの組み
合わせが好ましい。調整剤の使用量はメタセシス触媒1
mol当たり、通常、0.01〜20mol、好ましく
は0.1〜10mol、さらに好ましくは1〜5mol
の範囲である。
【0045】重合反応は、通常、溶剤存在下で行う。溶
剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンな
どの芳香族炭化水素 ;n−ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タンなどの脂肪族炭化水素 ;シクロペンタン、シクロ
ヘキサン、シクロオクタンなどの脂肪族脂環炭化水素
;などが挙げられ、好ましくは、トルエン、シクロヘ
キサン、シクロオクタンなどであり、さらに好ましくは
トルエン、シクロヘキサンである。これらの溶剤は、そ
れぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いる
ことができ、その使用量は、単量体100重量部当た
り、通常10〜1000重量部、好ましくは50〜70
0重量部、より好ましくは100〜500重量部の範囲
である。
【0046】重合温度は、通常0〜150°C、好まし
くは10〜100°C、より好ましくは20〜80°C
の範囲であり、この範囲であるときに低分子量成分の生
成とゲルや高分子量成分の生成の防止をバランス良く行
うことができる。重合時間は、通常30分〜10時間、
好ましくは1〜7時間、より好ましくは2〜5時間の範
囲である。
【0047】重合方法は、常法に従って行うことができ
るが、重合時の反応熱による反応系内の温度を、反応開
始温度より、好ましくは+30°C以内、より好ましく
は+20°C以内、更に好ましくは+10°C以内、特
に好ましくは+5°C以内に調整することが、目的とす
るMFRをもつノルボルネン系重合体を安定的に得るこ
とができるので好ましい。このためには、例えば、前記
単量体、及び必要に応じてメタセシス触媒を溶剤で溶解
させたメタセシス触媒溶液の少なくとも一部を反応中に
逐次添加しながら行う方法、熱交換器などを用いて反応
熱と除熱とのバランスをコントロールする方法が好まし
い。
【0048】前者の方法は、(1)反応器中に単量体の
少なくとも一部(通常、全使用単量体の量の0.1〜5
0重量%、より好ましくは0.2〜30重量%、より好
ましくは0.5〜10重量%)、分子量調節剤、溶剤、
好ましくは助触媒、反応調製剤を仕込み、反応開始前の
予備温度まで昇温させた後、(2)メタセシス触媒溶液
の全部、好ましくは一部(通常、全使用触媒量の1〜7
0重量%、より好ましくは5〜60重量%、より好まし
くは10〜50重量%)を所定の添加速度で添加し重合
反応を開始させ、(3)次いで、反応系内の温度を前記
重合温度の範囲内に調整しながら、単量体の残部と、
(2)の項においてメタセシス触媒溶液の残部が生じる
場合はこれとを、それぞれ別個に連続的に滴下する方法
である。滴下に要する時間は前記重合時間に準ずる。開
環重合反応中、通常、反応系の攪拌を継続する。この方
法を用いることにより、重合反応熱による急激な温度上
昇を好適に抑制することが可能となる。
【0049】また、前記反応開始前の予備温度は、目的
の重合温度の2〜15°C以下、好ましくは3〜10°
C以下に設定することが、重合反応熱による温度上昇を
抑制する上で好ましい。即ち、予め目的の重合温度より
幾分か低めに予備温度を設定しておくことで、重合開始
時の反応熱による温度上昇をそのまま目的の重合温度へ
昇温させるための加熱手段とすることができ、かつ目的
の重合温度以上の反応温度上昇を防ぐことができ、この
ことも、重合反応によって副生する低分子量成分及び高
分子量成分又はゲル成分の抑制を可能とし、即ち、特に
MFRの高い領域の重合体でのMFR制御を可能とする
ことができるので、本発明のMFRの範囲の重合体水素
添加物の製造に好適である。また、重合反応熱による急
激な温度上昇を抑制するためには、十分な除熱能力を有
する熱交換器を備えた反応容器を使用することが好まし
い。熱交換器用の熱媒としては、水媒、油媒、電熱媒、
スチーム媒の何れでも良いが、好適な除熱能力のために
は、水媒、油媒であることが好ましい。本発明におい
て、重合開始時からの開環重合時における温度上昇を前
述の範囲内に好適に収めるためには、これらの反応熱に
よる重合温度上昇の抑制手段を総て実施することが更に
好ましい。
【0050】本発明におけるノルボルネン系重合体は、
上記重合反応終了後に、水素添加触媒を添加して、引き
続き水素添加反応を行うことができる。水素添加触媒と
しては、オレフィン化合物や芳香族化合物の水素化に際
して一般に使用されるものであれば格別な制限はなく、
通常不均一系触媒や均一系触媒が用いられる。
【0051】不均一系触媒としては、例えば、ニッケ
ル、パラジウム、白金、又はこれらの金属を用いてカー
ボン、シリカ、ケイソウ土、アルミナ、酸化チタン等の
担体に担持させた固体触媒:ニッケル/シリカ、ニッケ
ル/ケイソウ土、ニッケル/アルミナ、パラジウム/カ
ーボン、パラジウム/シリカ、パラジウム/ケイソウ
土、パラジウム/アルミナなどのが挙げられる。
【0052】均一系触媒としては、例えば、遷移金属化
合物とアルキルアルミ金属化合物又はアルキルリチウム
の組み合わせからなる触媒、例えば、酢酸コバルト/ト
リエチルアルミニウム、酢酸コバルト/トリイソブチル
アルミニウム、酢酸ニッケル/トリエチルアルミニウ
ム、酢酸ニッケル/トリイソブチルアルミニウム、ニッ
ケルアセチルアセトナート/トリエチルアルミニウム、
ニッケルアセチルアセトナート/トリイソブチルアルミ
ニウイム、チタノセンクロリド/n−ブチルリチウム、
ジルコノセンクロリド/n−ブチルリチウムなどの組み
合わせからなる触媒が挙げられる。
【0053】水素添加反応は、それぞれ単独で又は2種
以上組み合わせて用いることができる。水素化触媒の使
用量は、ノルボルネン系重合体100重量部あたり、通
常0.01〜100重量部、好ましくは0.1〜50重
量部、より好ましくは1〜30重量部の範囲である。水
素添加反応は、通常1kg/cm〜150kg/c
の水素圧下、0〜250°Cの温度範囲、1〜2
0時間の反応時間で行われる。
【0054】特に、耐熱性、耐光性、耐候性、透明性等
の諸特性が高度に要求される場合には、ノルボルネン系
開環重合体水素添加物が好適に用いられ、水素添加を行
うノルボルネン系重合体中の不飽和結合の通常50%以
上、好ましくは70%以上、より好ましくは90%以上
を水素添加することが、上記諸特性を向上させる点で好
ましい。また、繰り返し単位中に芳香環を含有する場合
は、水素添加を行うノルボルネン系重合体中の全芳香環
含有量の通常50%以上、好ましくは70%以上、より
好ましくは90%以上を水素添加することが、上記諸特
性を向上させる点で好ましい。
【0055】本発明に使用されるノルボルネン系重合体
水素添加物は、不均一系触媒を用いた場合、上記水素添
加反応後に、ろ過して水素化触媒を除去し、続いて凝固
乾燥法、又は薄膜乾燥機等を用いた直接乾燥法にて得る
ことができる。重合体は、通常、パウダー状又はペレッ
ト状で得ることができる。水素化触媒として均一系触媒
を用いた場合は、水素化反応後に、アルコールや水を添
加して触媒を失活させ、溶剤に不溶化させた後にろ過を
行い触媒は除去する。
【0056】本発明のノルボルネン系重合体水素添加物
のガラス転移温度(Tg)は、使用目的に応じて適宜選
択されるが、通常30〜300°C、好ましくは60〜
250°C、より好ましくは80〜200°Cの範囲で
ある。過度に低いと得られる成形体の耐熱性、耐光性が
低下し、過度に高いと成形加工性が悪くなり好ましくな
い。
【0057】重合体水素添加物組成物 本発明の重合体水素添加物組成物は、第1に、ノルボル
ネン系重合体水素添加物と酸化防止剤とを含んでなるこ
とを特徴とする。
【0058】酸化防止剤としては、フェノール系酸化防
止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙
げられるが、これらの中でも、フェノール系酸化防止剤
が好ましく、アルキル置換フェノール系酸化防止剤が特
に好ましい。これらの酸化防止剤を配合することによ
り、透明性、低吸水性、機械的強度などの諸特性を低下
させることなく、成形時の黄変や成形物の酸化劣化を防
止できるので、ピックアップレンズ、Fθレンズ、フレ
ネルレンズ、レンチキュラーレンズ、導光板などの光学
材料用途に好適である。
【0059】フェノール系酸化防止剤としては、従来公
知のものが使用でき、例えば、2−t−ブチル−6−
(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジ
ル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−
t−アミル−6−(1−(3,5−ジ−t−アミル−2
−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレート
などの特開昭63−179,953号公報や特開平1−
168,643号公報に記載されるアクリレート系化合
物;オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メ
チレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノー
ル)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキ
シ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−ト
リメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス
(メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’
−ヒドロキシフェニルプロピオネート)メタン[すなわ
ち、ペンタエリスリメチル−テトラキス(3−(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネ
ート)]、トリエチレングリコールビス(3−(3−t
−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロ
ピオネート)などのアルキル置換フェノール系化合物;
6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリ
ノ)−2,4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリア
ジン、4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジ
ン、2−オクチルチオ−4,6−ビス−(3,5−ジ−
t−ブチル−4−オキシアニリノ)−1,3,5−トリ
アジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物;
などが挙げられる。
【0060】リン系酸化防止剤としては、一般の樹脂工
業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例え
ば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシル
ホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、ト
リス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニ
ルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−
ブチルフェニル)ホスファイト、10−(3,5−ジ−
t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジ
ヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−
10−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物;
4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブ
チルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト)、4,
4’イソプロピリデン−ビス(フェニル−ジ−アルキル
(C12〜C15)ホスファイト)などのジホスファイ
ト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホ
スファイト系化合物が好ましく、トリス(ノニルフェニ
ル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスフ
ァイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホ
スファイトなどが特に好ましい。
【0061】イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジ
ラウリル3,3−チオジプロピオネート、ジミリスチル
3,3’−チオジプロピピオネート、ジステアリル
3,3−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル
3,3−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール
−テトラキス−(β−ラウリル−チオ−プロピオネー
ト、3,9−ビス(2−ドデシルチオエチル)−2,
4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカ
ンなどが挙げられる。
【0062】これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で、
あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
酸化防止剤の配合量は、本発明の目的を損なわれない範
囲で適宜選択されるが、本発明のノルボルネン系重合体
水素添加物100重量部に対して通常0.001〜5重
量部、好ましくは0.01〜1重量部の範囲である。
【0063】本発明の重合体水素添加物組成物は、第2
に、ノルボルネン系重合体水素添加物と、(1)部分エ
ーテル化合物及び/又は部分エステル化合物、(2)フ
ィラー、(3)軟質重合体、及び(4)ノルボルネン系
重合体水素添加物と非相溶な化合物からなる群から選ば
れる少なくとも1種類の物質を含んでいることを特徴と
する。これらの物質を配合することにより、透明性、低
吸水性、機械的強度などの諸特性を低下させることな
く、成形体の長時間の高温高湿度環境下での白濁が防止
でき、Fθレンズ、フレネルレンズ、レンチキュラーレ
ンズ、導光板などの光学材料用途に好適である。これら
の中でも、(1)部分エーテル化合物及び/又は部分エ
ステル化合物、及び(3)軟質重合体が、透明性、耐熱
性、成形加工性、及び高温高湿度環境下における成形体
の白濁防止効果とを高度にバランスさせ好適である。
【0064】(1)部分エーテル化合物及び/又は部分
エステル化合物 本発明に使用される「部分エーテル化合物」とは、アル
コール性化合物の1種であり、少なくとも1個のアルコ
ール性水酸基と少なくとも1個のエーテル結合を有する
化合物のことである。また「部分エステル化合物」と
は、アルコール性化合物の1種であり、少なくとも1個
のアルコール性水酸基と少なくとも1個のエステル結合
とを有する化合物のことである。このような少なくとも
1個のアルコール性水酸基と少なくとも1個のエーテル
結合を有する化合物、及び/又は、少なくとも1個のア
ルコール性水酸基と少なくとも1個のエステル結合とを
有する有機化合物を、ノルボルネン系重合体水素添加物
に配合することで、成形体の高温高湿度環境下での白濁
を防止でき、高い透明性を維持することが可能である。
【0065】少なくとも1個のアルコール性水酸基と少
なくとも1個のエーテル結合を有する化合物とは、フェ
ノール性の水酸基ではないアルコール性の水酸基を少な
くとも1個と、分子中にエーテル結合単位を少なくとも
1個有する有機化合物であれば特に限定はされない。例
えば2価以上の多価アルコール、より好ましくは3価以
上の多価アルコール、さらに好ましくは3〜8個の水酸
基を有する多価アルコールなどの水酸基の1つがエーテ
ル化された部分エーテル化合物が挙げられる。
【0066】また、少なくとも1個のアルコール性水酸
基と少なくとも1個のエステル結合を有する化合物と
は、フェノール性の水酸基ではないアルコール性の水酸
基を少なくとも1個と、分子中にエステル結合単位を少
なくとも1個有する有機化合物であれば特に限定はされ
ない。例えば2価以上の多価アルコール、より好ましく
は3価以上の多価アルコール、さらに好ましくは3〜8
個の水酸基を有する多価アルコールなどの水酸基の1つ
がエステル化された部分エステル化合物が挙げられる。
【0067】2価以上の多価アルコールとしては例え
ば、ポリエチレングリコール、グリセロール、トリメチ
ロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセロー
ル、トリグリセロール、ジペンタエリスリトール、1,
6,7−トリヒドロキシ−2,2−ジ(ヒドロキシメチ
ル)−4−オキソヘプタン、ソルビトール、2−メチル
−1,6,7−トリヒドロキシ−2−ヒドロキシメチル
−4−オキソヘプタン、1,5,6−トリヒドロキシ−
3−オキソヘキサンペンタエリスリトール、トリス(2
−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートなどが挙げられ
るが、これらのうち、特に3価以上の多価アルコール、
さらには3〜8この水酸基を有する多価アルコールが好
ましい。また部分エステル化合物を得る場合には、α、
β−ジオールを含む部分エステル化合物が合成可能なグ
リセロール、ジグリセロール、トリグリセロールなどが
好ましい。
【0068】このような部分エーテル化合物及び部分エ
ステル化合物として、具体的には例えば、グリセリンモ
ノステアレート、グリセリンモノラウレート、グリセリ
ンモノベヘネート、ジグリセリンモノステアレート、グ
リセリンジステアレート、グリセリンジラウレート、ペ
ンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリ
トールモノラウレート、ペンタエリスリトールモノベヘ
レート、ペンタエリスリト^ルジステアレート、ペンタ
エリスリトールジラウレート、ペンタエリスリトールト
リステアレート、ジペンタエリスリトールジステアレー
トなどの多価アルコールのエーテル化物、エステル化
物;3−(オクチルオキシ)−1,2−プロパンジオー
ル、3−(デシルオキシ)−1,2−プロパンジオー
ル、3−(ラウリルオキシ)−1,2−プロパンジオー
ル、3−(4−ノニルフェニルオキシ)−1,2−プロ
パンジオール、1,6−ジヒドロオキシ−2,2−ジ
(ヒドロキシメチル)−7−(4−ノニルフェニルオキ
シ)−4−オキソヘプタン、p−ノニルフェニルエーテ
ルとホルムアルデヒドの縮合体とグリシドールの反応に
より得られるエーテル化合物、p−オクチルフェニルエ
ーテルとホルムアルデヒドの縮合体とグリシドールの反
応により得られるエーテル化合物、p−オクチルフェニ
ルエーテルとジシクロペンタジエンの縮合体とグリシド
ールの反応により得られるエーテル化合物などが挙げら
れる。これらの多価アルコールのエーテル化物又はエス
テル化物は単独で又は2種以上を組み合わせて使用され
る。
【0069】これらの多価アルコールの部分エーテル化
合物又は部分エステル化合物の分子量は特に限定されな
いが、通常500〜2,000、好ましくは800〜
1,500のものが、透明性の低下も少なく好ましい。
【0070】(2)フィラー 本発明に使用されるフィラーとは、有機又は無機フィラ
ーのことを指し、高分子工業で通常使用されるものであ
れば、特に限定はされない。
【0071】有機フィラーとしては、通常の有機重合体
粒子又は架橋有機重合体粒子を用いることができる。具
体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リメチル−1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテ
ン、ポリ1−ブテンなどのポリオレフィン; ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリ
フッ化ビニリデン、ポリクロロプレン、塩素化ゴムなど
のハロゲン含有ビニル重合体; ポリアリレート、ポリ
メタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニ
トリル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重
合体、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル・スチ
レン・アクリル酸エステル(共)重合体などのα,β−
不飽和酸又はその誘導体から誘導された(共)重合体;
ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリステア
リン酸ビニル、ポリ安息香酸ビニル、ポリマレイン酸ビ
ニル、ポリビニルビチラール、ポリアリルフタレート、
ポリアリルメラチン、エチレン・酢酸ビニル共重合体な
どの不飽和アルコール及びアミン又はそのアシル誘導体
又はアセタールから誘導された重合体;ポリエチレンオ
キシド、又はビスグリシジルエーテルからから誘導され
た重合体; ポリフェニレンオキシド; ポリカーボネ
ート; ポリスルフォン; ポリウレタン; 及び尿素
樹脂; ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナ
イロン12などのポリアミド; ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ1,4−ジ
メチロール・シクロヘキサンテレフタレートなどのポリ
エステル; フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、尿素
・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド
樹脂などのアルデヒドとフェノール、尿素又はメラミン
とから誘導された架橋構造を有する重合体、例えば、酢
酸セルロース、プロピオン酸セルロース、セルロースエ
ーテルなどの天然高分子化合物;などの粒子又は架橋粒
子を挙げることができる。
【0072】無機フィラーとは、1族、2族、4族、6
族、7族、8〜10族、11族、12族、13族、14
族元素の酸化物、水酸化物、硫化物、窒素化物、ハロゲ
ン化物、炭酸塩、硫酸塩、酢酸塩、燐酸塩、亜燐酸塩、
有機カルボン酸塩、珪酸塩、チタン酸塩、硼酸塩及びそ
れらの含水化合物、これらを中心とする複合化合物、こ
れらの化学的組成を持つ天然鉱物粒子である。具体的に
は、フッ化リチウム、硼砂(硼酸ナトリウム含水塩)な
どの1族元素化合物;炭酸マグネシウム、燐酸マグネシ
ウム、酸化マグネシウム、塩化マグネシウム、酢酸マグ
ネシウム、フッ化マグネシウム、チタン酸マグネシウ
ム、珪酸マグネシウム、珪酸マグネシウム含水塩(タル
ク)、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム、亜燐酸カルシ
ウム、硫酸カルシウム(石膏)、酢酸カルシウム、テレ
フタル酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウ
ム、フッ化カルシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸
ストロンチウム、炭酸バリウム、燐酸バリウム、硫酸バ
リウム、亜燐酸バリウムなどの2族元素化合物;二酸化
チタン(チタニア)、一酸化チタン、窒化チタン、二酸
化ジルコニウム(ジルコニア)、一酸化ジルコニウムな
どの4族元素化合物; 二酸化モリブデン、三酸化モリ
ブデン、硫化モリブデンなどの6族元素化合物; 塩化
マンガン、酢酸マンガンなどの7族元素化合物; 塩化
コバルト、酢酸コバルトなどの8〜10族元素化合物;
沃化第一銅などの11族元素化合物; 酸化亜鉛、酢
酸亜鉛などの12族元素化合物; 酸化アルミニウム
(アルミナ)、フッ化アルミニウム、アルミノシリケー
ト(珪酸アルミナ、カオリン、カオリナイト)などの1
3族元素化合物; 酸化珪素(シリカ、シリカゲル)、
石墨、カーボン、グラファイト、ガラスなどの14族元
素化合物;カーナル石、カイナイト、雲母(マイカ、キ
ンウンモ)、バイロース鉱などの天然鉱物の粒子が挙げ
られる。
【0073】無機フィラーの平均粒径は、電子顕微鏡な
どにより、3,000〜5,000個の粒子の直径から
測定される平均粒径で、0.05〜50μm、好ましく
は0.1〜30μmの範囲である。また針状粒子よりも
長辺と短辺の長さの比が2対1以下である球状粒子が好
ましい。フィラーの大きさがこの範囲にある時に、成形
体の透明性と高温高湿度環境下での白濁防止効果との高
度なバランスが得られる。
【0074】(3)軟質重合体 軟質重合体は、ガラス転移温度が40°C以下の重合体
であって、通常のゴム質重合体及び熱可塑性エラストマ
ーが含まれる。なお、ブロック共重合したゴム質重合体
などでガラス転移温度が2点以上ある場合は、最も低い
ガラス転移温度が40°C以下であれば本発明のガラス
転移温度が40°C以下のゴム質重合体として用いるこ
とができる。
【0075】熱可塑性エラストマーの例としては、イソ
プレンゴム、その水素添加物; クロロプレンゴム、そ
の水素添加物; エチレン・プロピレン共重合体、エチ
レン・α−オレフィン共重合体、プロピレン・α−オレ
フィン共重合体などの飽和ポリオレフィンゴム; エチ
レン・プロピレン・ジエン共重合体、α−オレフィン・
ジエン共重合体、ジエン共重合体、イソブチレン・イソ
プレン共重合体、イソブチレン・ジエン共重合体などの
ジエン系共重合体、これらのハロゲン化物、ジエン系重
合体又はそのハロゲン化物の水素添加物; アクリロニ
トリル・ブタジエン共重合体、その水素添加物; フッ
化ビニリデン・三フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニ
リデン・六フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデ
ン・六フッ化プロピレン・四フッ化エチレン共重合体、
プロピレン・四フッ化エチレン共重合体などのフッ素ゴ
ム;ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエーテル系ゴ
ム、アクリルゴム、クロルスルホン化ポリエチレンゴ
ム、エピクロルヒドリンゴム、プロピレンオキサイドゴ
ム、エチレンアクリルゴムなどの特殊ゴム;ノルボルネ
ン系単量体とエチレン又はα−オレフィンの共重合体、
ノルボルネン系単量体とエチレンとα−オレフィンの三
元共重合体、ノルボルネン系単量体の開環重合体、ノル
ボルネン系単量体の開環重合体水素添加物などのノルボ
ルネン系軟質重合体; 乳化重合又は溶液重合したスチ
レン・ブタジエン・ゴム、ハイスチレンゴムなどのラン
ダム又はブロック・スチレン・ブタジエン系共重合体、
これらの水素添加物;スチレン・ブタジエン・スチレン
・ゴム、スチレン・イソプレン・スチレン・ゴム、スチ
レン・エチレン・ブタジエン・スチレン・ゴムなどの芳
香族ビニル系モノマー・共役ジエンのランダム共重合
体、これらの水素添加物;スチレン・ブタジエン・スチ
レン・ゴム、スチレン・イソプレン・スチレン・ゴム、
スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン・ゴムなど
の芳香族ビニル系モノマー・共役ジエンの直鎖状又は放
射状ブロック共重合体、それらの水素添加物などのスチ
レン系熱可塑性エラストマーをはじめ、ウレタン系熱可
塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマ
ー、1,2−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、
塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性
エラストマーなどの熱可塑性エラストマー;等が挙げら
れる。
【0076】これらの中でも、芳香族ビニル系モノマー
と共役ジエン系モノマーの共重合体、及びその水素添加
物が、ノルボルネン系重合体又はその水素添加物との分
散性が良くて好ましい。芳香族ビニル系モノマーと共役
ジエン系モノマーの共重合体はブロック共重合体でもラ
ンダム共重合体でも良い。耐候性の点から芳香環以外の
部分を水素添加しているものがより好ましい。具体的に
は、スチレン・ブタジエンブロック共重合体、スチレン
・ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン
・イソプレン・ブロック共重合体、スチレン・イソプレ
ン・スチレン・ブロック共重合体、及びこれらの水素添
加物、スチレン・ブタジエン・ランダム共重合体及びこ
れらの水素添加物などが挙げられる。
【0077】(4)ノルボルネン系重合体水素添加物と
非相溶な化合物 前記ノルボルネン系重合体水素添加物と非相溶な化合物
としては、前記部分エーテル化合物及び/又は部分エス
テル化合物や、有機又は無機フィラー、軟質重合体以外
の化合物であって、且つノルボルネン系重合体水素添加
物と非相溶な化合物である。ノルボルネン系重合体水素
添加物と非相溶な化合物は、ノルボルネン系重合体水素
添加物に完全に溶解しない非相溶化合物であれば特に限
定はされない。非相溶については、樹脂工業界の常法に
従って判断される。例えば、ノルボルネン系重合体水素
添加物100重量部に対し、化合物5重量部を溶融混合
した組成物を、電子顕微鏡で10万倍に拡大観察し、1
0cm×15cmの範囲の中に1mm以上のドメイ
ン又は粒子を少なくとも1個所有するものを非相溶と定
義することができる。非相溶な化合物としては、通常、
ノルボルネン系重合体水素添加物以外のその他の樹脂が
用いられる。
【0078】ノルボルネン系重合体水素添加物と非相溶
なその他の樹脂としては、例えば、ポリフェニレンスル
フィド、ポリフェニレンエーテル、などのポリエーテル
又はポリチオエーテル; 芳香族ポリエステル、ポリア
リレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルケト
ンなどのポリエステル系重合体; ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ4−メチル−ペンテン−1などの鎖状
ポリオレフィン系重合体; ポリメチルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレートとメチルメタクリレ
ート共重合体、ポリアクリロニトリルスチレン(AS樹
脂)などの汎用の透明樹脂; アクリル樹脂; MS樹
脂; 液晶プラスチックなどが挙げられる。
【0079】これらのノルボルネン系重合体水素添加物
に非相溶の化合物を添加すると、多くの場合、成形体に
多数の分散したミクロドメインが形成される。ミクロド
メインを形成する場合には、電子顕微鏡で観察したドメ
インの平均粒径[(長径+短径)/2]は、通常0.0
01〜0.5μm、好ましくは0.005〜0.3μ
m、特に好ましくは0.01〜0.2μmの大きさであ
る時に、成形体の透明性と、高温高湿環境下での白濁防
止効果が高度にバランスされ好適である。
【0080】本発明においては上記(1)〜(4)の化
合物は、ノルボルネン系重合体水素添加物に単独で、若
しくは2種以上を組み合わせて適量配合する。配合量は
ノルボルネン系重合体水素添加物と配合剤の組み合わせ
によって決まるが、一般に、配合量が多すぎれば、組成
物のガラス転移温度や透明性が大きく低下し、光学材料
として使用するのに不適である。また配合量が少なすぎ
れば、高温高湿下において成形物の白濁を生じる場合が
ある。配合量としては、ノルボルネン系重合体水素添加
物100重量部に対して、通常0.01〜10重量部、
好ましくは0.02〜5重量部、特に好ましくは0.0
5〜2重量部の割合で配合する。配合量が上記範囲にあ
る場合に、成形体の耐熱性、透明性と、高温高湿度環境
下における白濁防止効果が高度にバランスされて好適で
ある。
【0081】その他の成分 本発明の重合体水素添加物組成物には、必要に応じて、
その他の樹脂や紫外線吸収剤、光安定剤、近赤外線吸収
剤、染料や顔料などの着色剤、滑剤、可塑剤、帯電防止
剤、蛍光増白剤などのその他の配合剤を単独であるいは
2種以上混合して用いることができ、その配合量は本発
明の目的を損ねない範囲で適宜選択される。
【0082】成形材料 本発明で使用する成形材料としては前記ノルボルネン系
重合体水素添加物、又は前記重合体水素添加物組成物を
挙げることができる。この中で、重合体水素添加物組成
物は、ノルボルネン系重合体水素添加物と前記成分を混
合して得ることができ、混合方法としては、ノルボルネ
ン系重合体水素添加物の中に、これらの配合剤が十分に
分散される方法であれば、特に限定されない。例えば、
ミキサーや一軸混練機、二軸混練機などで樹脂を溶融し
た状態で上記成分を混練する方法や、適当な溶剤に溶解
して分散させて凝固法、キャスト法、又は直接乾燥法に
より溶剤を除去する方法などがある。二軸混練機を用い
る場合、混練後は、通常は溶融状態で棒状に押出し、ス
トランドカッターで適当な長さに切り、ペレット化して
用いられることが多い。なお、混練する場合には、一般
に、樹脂のガラス転移温度をTgとすると、Tgよりも
20〜150°C高い領域における樹脂温度で充分にシ
ェアをかける。樹脂温度が低いと粘度が高くなり混練が
困難であり、高すぎると樹脂や配合剤などが劣化し、粘
度や融点の差により両者をうまく混練できない。
【0083】成形体 本発明の成形体は成形方法としては、通常成形材料を溶
融成形する方法が用いられ、その中でも熱プレス成形、
射出成形が好ましく、特に射出成形が成形性、生産性の
観点から好ましい。射出成形は通常、成形材料を射出成
形器のホッパーに投入し、成形材料が均一に混合される
ように回転数を設定したスクリューで、シリンダーに送
られ、次いで、金型へと射出されて成形される。この場
合のシリンダーの温度は、通常150〜400°C、好
ましくは200〜350°C、より好ましくは230〜
330°Cの範囲で適宜選択される。シリンダー温度が
過度に低いと流動性が悪化し、成形体にヒケやひずみを
生じ、シリンダー温度が過度に高いと樹脂の熱分解によ
るシルバーストリークが発生したり、成形体が黄変する
などの成形不良が発生するおそれがある。
【0084】シリンダーから金型への射出速度は通常、
10〜1,000cm/secであるときに、外観
形状に優れ、しかも大型の成形体の成形が可能となり好
適である。
【0085】シリンダーから金型への射出圧は、通常、
500〜1,500kgf/cm の範囲で行われる。
このときの射出圧は、金型の設計、使用される成形材料
の流動性、等の条件を考慮して適宜選択し、設定すれば
よい。
【0086】保圧は、射出圧によって、金型が略充填さ
れた後、金型のゲート部分の溶融樹脂が完全に冷却固化
するまでの一定時間かけられる圧力である。保圧の上限
値としては一般に金型の型締め圧の範囲内で設定される
が、通常、2,000kgf/cm以下、好ましく
は1,700kgf/cm以下、より好ましくは
1,500kgf/cm以下の範囲において設定さ
れる。保圧の上限値をこのような範囲とすることで、成
形体に歪みなどの成形不良が発生するおそれがなくな
る。保圧の下限値としては、少なくとも100kgf/
cm以上、好ましくは120kgf/cm
上、より好ましくは150kgf/cm以上の範囲
において設定される。保圧の下限値をこのような範囲と
することで、成形体のひけの発生が防止され、成形収縮
率を小さくすることができ、寸法精度の優れたものをえ
ることができる。
【0087】このときの金型温度は、ノルボルネン系重
合体又はその水素添加物のガラス転移温度(Tg)より
も、通常低い温度で設定され、好ましくは樹脂のTgよ
りも10〜100°C低い範囲であり、より好ましくは
Tgよりも20〜60°C低い範囲の温度において設定
される。このような範囲において金型温度を設定するこ
とにより、成形体のひずみを低く抑制することができ
る。
【0088】また、成形体の色調低下や酸化物及びボイ
ドの発生を極力低減させる目的で、成形用の樹脂を予め
成形材料の予備乾燥を行うことがある。その乾燥条件と
して通常、温度が100〜110°C、時間が4〜12
時間の真空乾燥を行ったり、射出成形機のホッパー部か
ら窒素などを流し、空気との置換を行うことが好まし
い。
【0089】成形体 かくして得られる本発明の成形体は、機械的強度、成形
外観性に優れており、医療用器材をはじめとして、各種
成形体として広範な分野において有用である。具体的に
例えば、医療用器材; 電気絶縁材料; 電子部品処理
用器材; 光学材料; 受光素子用窓透の電子部品用
途; 窓、機器部品、ハウジング等の構造材料や建材;
バンパー、ルームミラー、ヘッドランプカバー、テー
ルランプカバー、インストルメントパネル等の自動車用
器材; スピーカーコーン材、スピーカー用振動素子、
電子レンジ容器等の電気用器材; ボトル、リターナブ
ルボトル、哺乳瓶等の食品用容器;ラップ等の包装材
料; フィルム、シート、ヘルメット等の種々の用途に
利用できる。
【0090】(医療容器材)医量用器材としては、例え
ば、ボトル、ボトルキャップ、バイアル、アンプル、プ
レフィルドシリンジ、輸液用バッグ、密封薬袋、プレス
・スルー・パッケージ、点眼薬容器等の液体、粉体、又
は固体の薬品容器; 血液検査用のサンプリング用試験
管、採血管、検査セル、検体容器等のサンプル容器;
シリンジ、シリンジ用ロッド等の医療用具; メス、鉗
子、ガーゼ、コンタクトレンズ等の医療機具等の滅菌容
器; ビーカー、シャーレ、フラスコ、試験管、遠心管
等の実験・分析器具; 医療検査用プラスチックレンズ
等の医療用光学部品; 医量用輸液チューブ、カテーテ
ル、配管、継ぎ手、バルブ、フィルター等の配管材料;
義歯床、義歯、人工心臓、人造歯根、人工骨、人工関節
等の人工臓器やその部品; 等が例示される。特に、薬
品容器やプレフィルドシリンジ、シリンジ類等において
は、従来の樹脂製のものに比べて、透明性、耐熱性、耐
薬品性等のほかに、耐衝撃性、機械強度、耐蒸気滅菌性
に優れているという特性が活かされる。
【0091】(電気絶縁材料)本発明の成形体は、低誘
電率、低誘電正接等の電気特性、及び耐衝撃性、フィル
ム強度等の機械的強度に優れ、電気絶縁材料として広範
な分野において有用である。例えば、電線・ケーブル用
被覆材料、民生用・産業用電子機器、複写器、コンピュ
ーター、プリンター、テレビ、ビデオデッキ等のOA機
器、計器類の絶縁材料等の一般絶縁材料; 通信用、電
子機器用、電気機器用、電力用、中・低圧進相用等のフ
ィルムコンデンサー; 硬質プリント基板、フレキシブ
ルプリント基板、多層プリント配線板等の回路基板、特
に高周波特性が要求される、衛星通信機器用等の高周波
回路基板; 液晶基板、光メモリー、自動車や航空機の
デフロスタ等の面発熱体等の透明導電性フィルムの基
材; トランジスタ、IC、LSI、LED等の半導体
封止材や部品; モーター、コネクター、スイッチ、セ
ンサー等の電気、電子部品の封止材料; パラボラアン
テナ、フラットアンテナ、レーダードームの構造部材;
等に用いることができる。
【0092】(電子部品処理用器材)本発明の成形体
は、物理的性質等のほかに、樹脂から溶出する不純物等
が実質的に無く、また、電子部品処理用に用いられる薬
品の多く、特に、硫酸を除くほとんどの強酸に対して耐
性を有することから、電子部品処理用器材として、好ま
しい性質を有する。電子部品処理用器材とは、(1)I
C、LSI等の半導体やハイブリッドIC、液晶表示素
子、発光ダイオード等の電子部品と接触する器材、
(2)ウエハ、液晶基板、これらに透明電極層や保護層
等を積層したもの等の製造中間体と接触する器材、及び
(3)電子部品の製造工程において、製造中間体の処理
に用いる薬液や超純水等の処理液と接触する器材をい
う。
【0093】(1)電子部品と接触する器材及び(2)
電子部品の製造中間体と接触する器材としては、例え
ば、タンク、トレイ、キャリア、ケース等の処理用、移
送用容器;キャリアテープ、セパレーション・フィルム
等の保護材; 等が挙げられる。
【0094】(3)処理液と接触する器材としては、例
えば、パイプ、チューブ、バルブ、シッパー、流量計、
フィルター、ポンプ等の配管類;サンプリング容器、ボ
トル、アンプル、バッグ等の液用容器類;等が挙げられ
る。
【0095】(光学材料)本発明の成形体は、透明性、
耐熱性、低吸水性に優れ、機械的強靭性も有しているの
で、光学材料として広範な分野で特に有用である。例え
ば、光ディスク、光ファイバー、光カード、光学レン
ズ、フレネルレンズ、レンチキュラレンズ、光学ミラ
ー、液晶表示素子基板、導光板、光拡散板、偏光フィル
ム、位相差フィルム、光拡散シート、プリズムシート、
集光シート、自動車の窓材やルーフ材、航空機用窓材、
自動販売機用窓材、ショーウィンドー材、ショーケース
材等が挙げられる。上記成形体の中でも、本発明のノル
ボルネン系重合体水素添加物及びその組成物は、特に透
明性に優れることから、光学材料として利用するのが好
適である。さらに、光学材料の中でも、本発明のノルボ
ルネン系重合体水素添加物及びその組成物は、特に機械
的強度、成形外観性に優れることから、薄肉かつ大型の
フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、導光板などに
利用するのが好適である。
【0096】具体的実施形態の一例 本発明の実施形態の一つであるフレネルレンズの一般的
な形状を図1と図2に示す。ここで、図1は本実施形態
でのフレネルレンズの平面図であり、図2は図1のA−
A’線に沿った断面図である。
【0097】フレネルレンズ1は、凹面レンズ、凸面レ
ンズのレンズ面2を平面状に配置してレンズ全体の厚み
tを薄くできる特徴を有するレンズである。用途は通常
の凹面レンズや凸面レンズと同様であり、光を集光した
り発散したり平行化したりする機能を有する。フレネル
レンズの形状に関しては、必ずしも制限はないが、レン
ズ全体の形状は図1に示すような矩形板状であっても良
いし、円形板状や楕円形板状などでも良い。レンズ面
(最外周)の直径は1〜1,000mm程度まで可能で
ある。曲面の分割数(レンズ面がいくつに分割されてい
るか、例えば図1ではレンズ面が5つの同心リング状に
分かれており、5分割と呼ぶものとする)は、2以上で
あって、上限は特にない。曲面(図中の「2」)の形状
は、例えば曲面の他、正弦曲線、楕円曲線、放物線など
の非曲面も可能である。厚さtは特に制限はないが、剛
性、取り扱い易さの点から0.01〜10mmが好まし
い。またフレネルレンズの光出射面の面積をLとしたと
き、薄くて、大画面サイズの指標となる(L/t)が、
5,000〜500,000であり、好ましくは10,
000〜100,000、より好ましくは20,000
〜80,000のとき、本発明におけるMFRの範囲に
おける成形材料において透明性や強度、成形加工性を高
度にバランスした成形体を成形することができる。この
ときの光線透過率(ASTM−D103)は、全可視光
領域に渡って80%以上であり、好ましくは90%以
上、さらに好ましくは92%以上である。
【0098】
【実施例】以下に実施例及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は
限定されない。なお、以下の実施例及び比較例におい
て、「部」及び「%」は、特に断わりのない限り重量基
準である。以下の製造例、実施例及び比較例において、
各種物性の測定法は以下の方法に従った。
【0099】各種物性の測定 (1)シクロヘキサンを溶剤とするGPC法によりポリ
イソプレン換算の重量平均分子量(Mw)、分子量分布
(MWD)、分子量30万以上の成分の割合(%)、と
を算出した。なお、一般的に、重合体の水素添加前と水
素添加後では溶剤との親和性が異なるため、GPCによ
る測定では重合度に違いがなくても算出される分子量の
数値が異なる場合がある。本発明の重合体においても水
素添加前後で1.5〜2倍程度の数値差となる(が、こ
れは重合度の変化によるものではない)。
【0100】(2)水素添加率は、H−NMRにより
測定した。 (3)ガラス転移温度(Tg)は、JIS−K7121
により測定した。 (4)メルトフローレート(MFR)は、JIS−K6
719に基づいて、280°C,荷重2.16kgfの
荷重で測定し、このダイの穴径φは2.095±0.0
3mm、ピストン移動距離は25.0±0.25mmで
規定した。
【0101】(5)成形外観性は、試験片を射出成形に
より100個作成し、成形物の充填不良の有無を観察
し、以下の基準で評価した。 ◎:充填不良品が、100個中1個以下。 ○:充填不良品が、100個中2〜4個。 △:充填不良品が、100個中5〜9個。 ×:充填不良品が、100個中10個以上。
【0102】(6)機械的強度 離型時の強度は、試験片を射出成形により100個
作成した際の離型時にフレネルレンズのパターンや本体
の割れや亀裂の発生や破損の有無を観察し、以下の基準
で評価した。 ◎:割れ、亀裂の発生や破損があったものが、100個
中1個以下。 ○:割れ、亀裂の発生や破損があったものが、100個
中2〜4個。 △:割れ、亀裂の発生や破損があったものが、100個
中5〜9個。 ×:割れ、亀裂の発生や破損があったものが、100個
中10個以上。 衝撃強度は、フレネルレンズの溝の反対側面方向か
ら3/4インチ半径のミサイル型の重り(重さ40g)
を1m高さより自然落下させて、20個の試験片につい
て、割れや亀裂が入るかどうか観察し以下の基準で評価
した。 ◎:割れや亀裂が入ったものが、20個中1個以下。 ○:割れや亀裂が入ったものが、20個中2〜4個。 △:割れや亀裂が入ったものが、20個中5〜9個。 ×:割れや亀裂が入ったものが、20個中10個以上。
【0103】実施例1 窒素で置換した200リットルの水媒を使用した熱交換
設備を有した反応器に、8−エチルテトラシクロ[4.
4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン
(以下、ETCDと略す)1,000部とシクロヘキサ
ン24,000部を加え、重合触媒としてトリ−i−ブ
チルアルミニウム[iBuAl]68部、反応調製
剤としてイソブチルアルコール26部とアセトン14
部、分子量調整剤としてシクロヘキサン2,000部で
希釈した1−ヘキセン188部を添加した。なお、1−
ヘキセンの添加の誤差は1%であった。この段階での反
応溶液の温度を40°Cとした後に、水媒の温度を25
°Cに設定して、六塩化タングステン18部とシクロヘ
キサン15,200部混合液を添加した。反応開始時か
らの反応熱の上昇は、4.3°Cと確認され、その温度
で、5分間攪拌した。次いで、水媒の温度をコントロー
ルしながら、反応系を45°Cに保持しつつ、ETCD
19,000部と、六塩化タングステン26部とシクロ
ヘキサン22,000部との混合溶液をそれぞれ系内に
連続的に2時間をかけて滴下した。滴下終了後、さらに
30分間、45°Cにて攪拌して開環重合を終了させ
た。得られた開環重合体の、重量平均分子量(Mw)は
14,100、分子量分布(MWD)は2.15、分子
量30万以上の成分は検出されなかった。また、この反
応溶液のガスクロマトグラフィーの分析により、未反応
モノマーのピークが検出されないことから、反応率は1
00%であることを確認した。
【0104】この重合反応液をオートクレーブに移し、
シクロヘキサン34,000部を加えた。これに水素添
加触媒として、ケイソウ土担持ニッケル触媒を500部
加え、反応器内を水素置換した後、約10kg/cm
で昇圧し、攪拌しながら160°Cに昇温した。温
度が安定したところで水素圧力を40kg/cm
保持し、反応過程で消費される水素を補充しながら8時
間反応させた。水素添加反応終了後、水素添加触媒をろ
別し、この水素添加重合体溶液に、酸化防止剤であるペ
ンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5−ジ−t
−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]
を水素添加重合体100部に対して、0.2部加えてか
ら、280°Cで減圧乾燥下に脱溶剤を行った。次い
で、溶融した樹脂を、窒素雰囲気下、押出機によりペレ
ット化した。得られた開環重合体水素添加物の、Mwは
32,500、MWDは2.14、分子量30万以上の
成分の割合は0.2%であり、プロトンNMR法により
水素添加反応の前後で比較して水素添加率が99.8%
以上、メルトフローレート(MFR)は51g/10m
in.、Tgは140°Cであった。このペレット10
0部に対して0.4部の水素添加スチレン・ブタジエン
・スチレン・ブロック共重合体(旭化成工業株式会社製
タフテックH1051)を混合し、二軸混練機で混練
し、ストランドカッターを通してペレット(粒状)状の
成形材料を得た。
【0105】上記のノルボルネン系重合体水素添加物を
フレネルレンズ金型の間に配し、シリンダー温度300
°C、金型温度70°C、射出速度45cm/s、
射出圧1,000kg/cm、保圧800kgf/
cm、背圧70kgf/cmの条件で図1,2
に準じたフレネルレンズ形状を有する成形体の射出成形
を行った。フレネルレンズの大きさは、厚さ1mm、大
きさ250mm×250mmの正方形であり、フレネル
レンズ部の形状は、最外周の直径が200mmで球状曲
面を200分割したレンズであった。このフレネルレン
ズの成形外観性と機械的強度の離型時の強度及び衝
撃強度について評価した結果を表1に示す。
【0106】実施例2 ETCD20,000部の代わりに、ETCD3,00
0部、トリシクロ[4.3.0.12,5 ]デカ−
3,7−ジエン(ジシクロペンタジエン、以下、DCP
という)17,000部(計20,000部)を全体で
加え、1−ヘキセンを206部とした以外は、製造例1
と同様にしてETCD/DCP開環共重合体の成形材料
を得た。なお、反応開始時からの温度上昇は4.6°
C、また、1−ヘキセンの添加の誤差は1%であった。
また、得られた開環重合体の、Mwは14,600,M
WDは2.48、分子量30万以上の成分は検出されな
かった。また、このときの重合体中の各ノルボルネン類
の共重合比率を、重合後の溶液中の残留ノルボルネン類
組成(ガスクロマトグラフィー法による)から計算した
ところ、ETCD/DCP=15/85でほぼ仕込組成
に等しかった。また得られた開環重合体水素添加物の、
Mwは31,700、MWDは2.49、分子量30万
以上の成分は検出されなかった。また、プロトンNMR
法により水素添加反応の前後で比較して水素添加率が9
9.8%以上、MFRは54g/10min.、Tgは
104°Cであった。
【0107】実施例1と同じ方法で射出成形を行い、フ
レネルレンズを得た。このフレネルレンズの成形外観性
と機械的強度の、離型時の強度、及び衝撃強度につ
いて評価した結果を表1に示す。
【0108】実施例3 分子量調整剤の1−ヘキセンを230部とした以外は、
実施例2と同様にして製造し、実施例1と同様の評価を
行った。なお、この際の反応開始時からの温度上昇は
4.5°C、また、1−ヘキセンの添加の誤差は1%で
あった。得られた開環重合体の、Mwは13,300、
MWDは2.39、分子量30万以上の成分は検出され
なかった。また、このときの重合体中の各ノルボルネン
類の共重合比率を、重合後の溶液中の残留ノルボルネン
類組成(ガスクロマトグラフィー法による)から計算し
たところ、ETCD/DCP=15/85でほぼ仕込組
成に等しかった。また得られた開環重合体水素添加物
の、Mwは28,500、MWDは2.37、分子量3
0万以上の成分は検出されなかった。また、プロトンN
MR法により水素添加反応の前後で比較して水素添加率
が99.8%以上、MFRは102g/10min.、
Tgは103°Cであった。評価結果を表1に示す。
【0109】実施例4 分子量調整剤の1−ヘキセンを256部とした以外は、
実施例2と同様にして製造し、実施例1と同様の評価を
行った。なお、この際の反応開始時からの温度上昇は
4.4°C、また、1−ヘキセンの添加の誤差は1%で
あった。得られた開環重合体の、Mwは12,700、
MWDは2.27、分子量30万以上の成分は検出され
なかった。また、このときの重合体中の各ノルボルネン
類の共重合比率を、重合後の溶液中の残留ノルボルネン
類組成(ガスクロマトグラフィー法による)から計算し
たところ、ETCD/DCP=15/85でほぼ仕込組
成に等しかった。また得られた開環重合体水素添加物
の、Mwは27,100、MWDは2.25、分子量3
0万以上の成分は検出されなかった。また、プロトンN
MR法により水素添加反応の前後で比較して水素添加率
が99.8%以上、MFRは154g/10min.、
Tgは103°Cであった。評価結果を表1に示す。
【0110】実施例5 分子量調整剤の1−ヘキセンを276部とした以外は、
実施例2と同様にして製造し、実施例1と同様の評価を
行った。なお、この際の反応開始時からの温度上昇は
4.6°C、また、1−ヘキセンの添加の誤差はなかっ
た。得られた開環重合体の、Mwは11,500、MW
Dは2.17、分子量30万以上の成分は検出されなか
った。また、このときの重合体中の各ノルボルネン類の
共重合比率を、重合後の溶液中の残留ノルボルネン類組
成(ガスクロマトグラフィー法による)から計算したと
ころ、ETCD/DCP=15/85でほぼ仕込組成に
等しかった。また得られた開環重合体水素添加物の、M
wは25,000、MWDは2.19、分子量30万以
上の成分は検出されなかった。また、プロトンNMR法
により水素添加反応の前後で比較して水素添加率が9
9.8%以上、MFRは256g/10min.、Tg
は103°Cであった。評価結果を表1に示す。
【0111】比較例1 特開昭60−168,708号公報、同61−120,
816号公報、同61−115,912号公報、同61
−115,916号公報、同61−271,308号公
報、同61−272,216号公報、同62−252,
406号公報及び同62−252,407号公報などに
より開示されている方法に従い、エチレンとテトラシク
ロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−
3−エン(以下、単にテトラシクロドデセンTCDと記
載する)とから形成される付加型ランダム共重合体の合
成を行った。なお、得られた重合体の、Mwは32,4
00、MWDは3.10であり、MFRは50g/10
min.、Tgは150°Cであった。これを実施例1
と同様にしてエチレン・TCDの付加共重合体の成形材
料を得た。この成形材料を用いて、実施例1と同様の評
価を行った。評価結果を表1に示した。この成形材料を
用いて作製されたフレネルレンズは、成形時の樹脂の分
解劣化によるゲルの発生により、外観不良であり、また
これに起因してフレネルレンズ面の充填不良も見られ
た。
【0112】
【表1】
【0113】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、成形加工性(成形時の樹脂の流動性)と得られる成
形体の機械的強度とが高度にバランスされたノルボルネ
ン系重合体水素添加物及びその製造方法が提供される。
従って、例えば、フレネルレンズ等の大面積かつ高精度
パターンを有する光学用成形体を成形する場合であって
も十分な転写性を得ることができ、光学特性に優れた成
形体を得ることができる。
【0114】また、本発明によれば、成形加工性と機械
的強度とが高度にバランスされ、さらに耐黄色性や耐白
濁性にも優れたノルボルネン系重合体水素添加物組成物
が提供される。さらに、機械的強度に優れ、外観形状が
良好で、大型化が可能な成形体及びその製造方法が提供
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本実施形態でのフレネルレンズの平面図
である。
【図2】図2は図1のA−A’線に沿った断面図であ
る。
【符号の説明】 1… フレネルレンズ 2… レンズ面部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/36 C08K 5/36 5/49 5/49 C08L 65/00 C08L 65/00 101/00 101/00 G02B 1/04 G02B 1/04 (72)発明者 宮崎 達雄 神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目2番1号 日本ゼオン株式会社総合開発センター内 (72)発明者 石丸 一世 神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目2番1号 日本ゼオン株式会社総合開発センター内 Fターム(参考) 4J002 AB023 AC093 BB033 BB063 BB123 BB173 BD043 BD103 BD133 BD143 BE023 BE063 BF013 BF023 BF033 BF053 BG053 BG103 BG133 BN123 BN153 CC043 CC092 CC183 CE001 CE002 CF063 CF073 CG003 CH023 CH073 CH082 CK013 CK023 CL013 CL033 CN033 DA017 DA027 DA037 DD037 DD057 DD067 DD077 DE077 DE087 DE097 DE137 DE147 DE187 DE237 DE247 DF017 DH047 DJ008 DJ037 DJ057 DK007 DL007 ED028 ED038 ED058 EG037 EG107 EH038 EH048 EH158 EJ026 EJ036 EV026 EW066 FA083 FD013 FD017 FD076 FD202 FD208 GP00 GP01 4J032 CA23 CA24 CA27 CA28 CA34 CA35 CA36 CA38 CA43 CA45 CA46 CB01 CB03 CB12 CB13 CD02 CD03 CD04 CD05 CD09 CE03 CF03 CG02 CG07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノルボルネン系単量体を、又はノルボル
    ネン系単量体と共重合可能な単量体とを、開環重合した
    後に、水素添加してなり、 280°C、荷重2.16kgfにおけるJIS−K−
    6719により測定したメルトフローレートが50〜3
    00g/10min.であることを特徴とするノルボル
    ネン系重合体水素添加物。
  2. 【請求項2】 シクロヘキサンを用いたゲル・パーミエ
    ーション・クロマトグラフィー法により測定されたポリ
    イソプレン換算値における分子量分布(Mw/Mn)
    が、4以下である請求項1記載のノルボルネン系重合体
    水素添加物。
  3. 【請求項3】 シクロヘキサンを用いたゲル・パーミエ
    ーション・クロマトグラフィー法により測定されたポリ
    イソプレン換算値における分子量が30万以上である成
    分の割合が、全重合体中の5重量%以下である請求項1
    又は2記載のノルボルネン系重合体水素添加物。
  4. 【請求項4】 ノルボルネン系単量体を、又はノルボル
    ネン系単量体と共重合可能な単量体とを、メタセシス重
    合触媒及び分子量調節剤の存在下に開環重合させた後
    に、水素添加触媒存在下で水素添加させることにより請
    求項1〜3の何れかに記載のノルボルネン系重合体水素
    添加物を製造することを特徴とするノルボルネン系重合
    体水素添加物の製造方法。
  5. 【請求項5】 開環重合時の重合溶液の温度を、反応開
    始温度+30°C以内に調整する請求項4記載のノルボ
    ルネン系重合体水素添加物の製造方法。
  6. 【請求項6】 ノルボルネン系単量体、及びメタセシス
    重合触媒溶液の少なくとも一部を、重合反応中に反応系
    に逐次に添加する請求項4又は5記載のノルボルネン系
    重合体水素添加物の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項1〜3の何れかに記載のノルボル
    ネン系重合体水素添加物と、 酸化防止剤と、を含むことを特徴とするノルボルネン系
    重合体水素添加物組成物。
  8. 【請求項8】 請求項1〜3の何れかに記載のノルボル
    ネン系重合体水素添加物と、 部分エーテル化合物及び/又は部分エステル化合物、フ
    ィラー、軟質重合体、並びに請求項1〜3の何れかに記
    載のノルボルネン系重合体水素添加物と非相溶な化合物
    からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と、を
    含むことを特徴とするノルボルネン系重合体水素添加物
    組成物。
  9. 【請求項9】 請求項1〜3の何れかに記載のノルボル
    ネン系重合体水素添加物、又は請求項7若しくは8記載
    のノルボルネン系重合体水素添加物組成物を成形して得
    られることを特徴とする成形体。
  10. 【請求項10】 光学材料である請求項9記載の成形
    体。
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