JP2006182985A - Polymerizable composition and molded item made by using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はシクロオレフィンを含有する重合性組成物及びこれを用いて得られる樹脂成形体に関し、さらに詳しくは、難燃性に優れた樹脂成形体や架橋樹脂複合材料を与えることのできる重合性組成物及び樹脂成形体に関する。 The present invention relates to a polymerizable composition containing a cycloolefin and a resin molded product obtained using the same, and more specifically, a polymerizable composition capable of providing a resin molded product or a crosslinked resin composite material having excellent flame retardancy. Product and resin molded body.
ノルボルネンなどのシクロオレフィンモノマーをメタセシス重合触媒の存在下で開環重合して得られるシクロオレフィン樹脂は、樹脂成形体材料として広く用いられている。また、このシクロオレフィン樹脂を有機過酸化物などの架橋剤で架橋させることによって架橋樹脂成形体が得られることが知られている。この樹脂成形体や架橋樹脂成形体は、機械的強度、耐薬品性に加えて低誘電率、低誘電正接などの優れた電気特性を有するものであると言われている。これらの特性に着目して、例えば、特許文献1には、シクロオレフィンモノマーである環状オレフィンモノマーと連鎖移動剤とを含有する重合性組成物を割型構造の成形型内で重合させて樹脂成形体を得る方法やキャリアに注いだ後、重合して樹脂成形体を得る方法が開示されている。ここでは、必要に応じて、難燃剤などを重合性組成物に配合して良いことが記載されている。
難燃剤としては、ハロゲン原子を含むハロゲン系難燃剤とハロゲン原子を含まない非ハロゲン系難燃剤とが知られている。ハロゲン系難燃剤はダイオキシンなどの環境汚染原因になるため、非ハロゲン系難燃剤を使用することが望まれている。しかし、非ハロゲン系難燃剤は、難燃性付与能力が低いため、十分な難燃性を得るためには、配合量を多くする必要が生じている。非ハロゲン系難燃剤の配合量を増やすと、成形性や得られる成形体の電気特性や耐熱性に劣る傾向があるため、少ない非ハロゲン系難燃剤量で難燃効果を得るため、層状珪酸塩などの第三成分を配合することが検討されている。確保する検討がされている(特許文献2)。
Cycloolefin resins obtained by ring-opening polymerization of cycloolefin monomers such as norbornene in the presence of a metathesis polymerization catalyst are widely used as resin molding materials. It is also known that a crosslinked resin molded product can be obtained by crosslinking this cycloolefin resin with a crosslinking agent such as an organic peroxide. The resin molded body and the crosslinked resin molded body are said to have excellent electrical characteristics such as low dielectric constant and low dielectric loss tangent in addition to mechanical strength and chemical resistance. Focusing on these characteristics, for example, in Patent Document 1, a resin composition is obtained by polymerizing a polymerizable composition containing a cyclic olefin monomer, which is a cycloolefin monomer, and a chain transfer agent in a mold having a split mold structure. A method for obtaining a molded body and a method for polymerizing after pouring onto a carrier are disclosed. Here, it is described that a flame retardant etc. may be mix | blended with a polymeric composition as needed.
As the flame retardant, a halogen-based flame retardant containing a halogen atom and a non-halogen flame retardant containing no halogen atom are known. Since halogen flame retardants cause environmental pollution such as dioxins, it is desired to use non-halogen flame retardants. However, since non-halogen flame retardants have low flame retardancy imparting ability, it is necessary to increase the blending amount in order to obtain sufficient flame retardancy. When the blending amount of the non-halogen flame retardant is increased, the formability and the electrical properties and heat resistance of the resulting molded product tend to be inferior. It is considered to add a third component such as. Consideration has been made (Patent Document 2).
かかる従来技術の下、本発明者らは、特許文献1で開示されているような、重合性組成物に特許文献2に記載されたような金属水酸化物と層状珪酸塩とを難燃剤として添加して、樹脂成形体を形成した。その結果、難燃性が低い成形体しか得られないことが判った。
この知見に基づき、本発明者らは、シクロオレフィンモノマーとメタセシス重合触媒と非ハロゲン系難燃剤である金属水酸化物とを含有する重合性組成物から得られる樹脂成形体の難燃性を確保するべく鋭意検討した結果、非ハロゲン系の難燃剤として金属水酸化物を用い、更に特定の金属化合物を、重合性組成物に配合することで、難燃性に優れた樹脂成形体が得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
Under such conventional technology, the present inventors have used a metal hydroxide and a layered silicate as described in Patent Document 2 as a flame retardant in a polymerizable composition as disclosed in Patent Document 1. The resin molded body was formed by addition. As a result, it was found that only a molded body having low flame retardancy can be obtained.
Based on this knowledge, the present inventors ensure the flame retardancy of a resin molded article obtained from a polymerizable composition containing a cycloolefin monomer, a metathesis polymerization catalyst, and a metal hydroxide that is a non-halogen flame retardant. As a result of intensive studies, it is possible to obtain a resin molded article excellent in flame retardancy by using a metal hydroxide as a non-halogen flame retardant and further incorporating a specific metal compound into the polymerizable composition. As a result, the present invention has been completed.
かくして本発明によれば下記(1)〜(4)が提供される。
(1)シクロオレフィンモノマー、メタセシス重合触媒、金属水酸化物、及び、一般式(1)MLaXbで表される化合物(ここで、Mは金属原子であり、LはMに配位する配位子であり、少なくとも1個のLはシクロペンタジエニル骨格を有する配位子であり、Xは、互いに架橋していない炭素数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO3R基(ただしRは置換基を有していてもよい炭素数1〜8の炭化水素基)又は水素原子である。a+bはMの原子価であり、aは1以上、bは0〜5である。)又は有機酸金属塩を含有してなる重合性組成物。
この重合性組成物において、有機酸金属塩がカルボン酸金属塩であるのが好ましい。
この重合性組成物は、さらに連鎖移動剤を含有するのが好ましい。
この重合性組成物は、さらに架橋剤を含有するのが好ましい。架橋剤としては、ラジカル発生剤が好ましい。
(2)前記重合性組成物を開環重合して得られる樹脂成形体。
この成形体は、前記重合性組成物を支持体上に塗布し、次いで開環重合して得られる。また、この成形体は、前記重合性組成物を成形型の空間部に注入し、次いで開環重合して得られる。さらにこの成形体は、前記重合性組成物を繊維状強化材に含浸させ、次いで開環重合して得られる。
ここで開環重合は塊状重合によってなされたものであるのが好ましい。
(3)前記重合性組成物のうち、架橋剤を含有する重合性組成物を開環重合して得られる樹脂成形体を加熱して架橋させてなる架橋樹脂成形体。ここで開環重合は塊状重合によってなされたものであるのが好ましい。
(4)前記重合性組成物のうち、架橋剤を含有する重合性組成物を開環重合して得られる樹脂成形体を、基体材料に重ね合わせ、次いで加熱して架橋させてなる架橋樹脂複合材料。ここで開環重合は塊状重合によってなされたものであるのが好ましい。
以下、本発明において、(2)の樹脂成形体と(3)の架橋樹脂成形体と(4)の架橋樹脂複合材料とを総称して、単位「成形体」ということがある。
Thus, according to the present invention, the following (1) to (4) are provided.
(1) A cycloolefin monomer, a metathesis polymerization catalyst, a metal hydroxide, and a compound represented by the general formula (1) ML a X b (where M is a metal atom, and L is coordinated to M And at least one L is a ligand having a cyclopentadienyl skeleton, and X is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group, an aryloxy group, An alkylsilyl group, a SO 3 R group (where R is a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent) or a hydrogen atom, a + b is a valence of M, and a is 1 or more , B is 0 to 5.) or a polymerizable composition comprising an organic acid metal salt.
In this polymerizable composition, the organic acid metal salt is preferably a carboxylic acid metal salt.
This polymerizable composition preferably further contains a chain transfer agent.
This polymerizable composition preferably further contains a crosslinking agent. As the crosslinking agent, a radical generator is preferable.
(2) A resin molded product obtained by ring-opening polymerization of the polymerizable composition.
This molded body is obtained by coating the polymerizable composition on a support and then ring-opening polymerization. The molded body is obtained by injecting the polymerizable composition into a space of a mold and then ring-opening polymerization. Furthermore, this molded body is obtained by impregnating the above-mentioned polymerizable composition into a fibrous reinforcing material and then ring-opening polymerization.
Here, the ring-opening polymerization is preferably carried out by bulk polymerization.
(3) A crosslinked resin molded article obtained by heating and crosslinking a resin molded article obtained by ring-opening polymerization of a polymerizable composition containing a crosslinking agent among the polymerizable compositions. Here, the ring-opening polymerization is preferably carried out by bulk polymerization.
(4) A crosslinked resin composite obtained by superposing a resin molded body obtained by ring-opening polymerization of a polymerizable composition containing a crosslinking agent among the polymerizable compositions on a base material and then crosslinking by heating. material. Here, the ring-opening polymerization is preferably carried out by bulk polymerization.
Hereinafter, in the present invention, the resin molded body (2), the crosslinked resin molded body (3), and the crosslinked resin composite material (4) may be collectively referred to as a unit “molded body”.
本発明により、電気絶縁性と難燃性に優れた成形体を与えることのできる重合性組成物が提供される。この重合性組成物は、成形性が良好である。 According to the present invention, there is provided a polymerizable composition capable of giving a molded article excellent in electrical insulation and flame retardancy. This polymerizable composition has good moldability.
本発明の重合性組成物は、シクロオレフィンモノマーとメタセシス重合触媒と金属水酸化物とを含有し、更に、前式(1)で表される化合物(以下、特定金属錯体ということがある)又は有機酸金属塩を、特定の金属化合物として含有するものである。
本発明で用いるシクロオレフィンモノマーは、分子内に脂環構造と炭素−炭素二重結合とを有する化合物である。シクロオレフィンモノマーは、重合によってシクロオレフィン樹脂を与える。
シクロオレフィンモノマーを構成する脂環式構造としては、単環、多環、縮合多環、橋架け環及びこれらの組合せ多環などが挙げられる。脂環式構造を構成する炭素数に格別な制限はないが、通常4〜30個、好ましくは5〜20個、より好ましくは5〜15個である。
シクロオレフィンモノマーとしては、単環シクロオレフィンモノマーや、ノルボルネン系モノマーなどが挙げられる。これらは、アルキル基、アルケニル基、アルキリデン基、アリール基などの炭化水素基や、極性基によって置換されていてもよい。また、ノルボルネン環の二重結合以外に、二重結合を有していてもよい。
The polymerizable composition of the present invention contains a cycloolefin monomer, a metathesis polymerization catalyst, and a metal hydroxide, and is further a compound represented by the above formula (1) (hereinafter sometimes referred to as a specific metal complex) or An organic acid metal salt is contained as a specific metal compound.
The cycloolefin monomer used in the present invention is a compound having an alicyclic structure and a carbon-carbon double bond in the molecule. The cycloolefin monomer provides a cycloolefin resin by polymerization.
Examples of the alicyclic structure constituting the cycloolefin monomer include a monocyclic ring, a polycyclic ring, a condensed polycyclic ring, a bridged ring, and a combination polycyclic ring. Although there is no special restriction | limiting in carbon number which comprises an alicyclic structure, Usually, 4-30 pieces, Preferably it is 5-20 pieces, More preferably, it is 5-15 pieces.
Examples of cycloolefin monomers include monocyclic cycloolefin monomers and norbornene monomers. These may be substituted with a hydrocarbon group such as an alkyl group, an alkenyl group, an alkylidene group or an aryl group, or a polar group. Moreover, you may have a double bond other than the double bond of a norbornene ring.
単環シクロオレフィンモノマーとしては、シクロブテン、シクロペンテン、シクロオクテン、シクロドデセン、1,5−シクロオクタジエンなどが挙げられる。
ノルボルネン系モノマーの具体例としては、ジシクロペンタジエン、メチルジシクロペンタジエンなどのジシクロペンタジエン類;
テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−エチリデンテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−フェニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン−4−カルボン酸、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン−4,5−ジカルボン酸無水物などのテトラシクロドデセン類;
2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−フェニル−2−ノルボルネン、アクリル酸5−ノルボルネン−2−イル、メタクリル酸5−ノルボルネン−2−イル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物などのノルボルネン類;
Examples of the monocyclic cycloolefin monomer include cyclobutene, cyclopentene, cyclooctene, cyclododecene, 1,5-cyclooctadiene, and the like.
Specific examples of the norbornene-based monomer include dicyclopentadiene such as dicyclopentadiene and methyldicyclopentadiene;
Tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene, 9-ethylidenetetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene, 9-phenyltetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodeca-9-ene-4-carboxylic acid, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . Tetracyclododecenes such as 0 2,7 ] dodec-9-ene-4,5-dicarboxylic anhydride;
2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-vinyl-2-norbornene, 5-phenyl-2-norbornene, 5-norbornen-2-yl acrylate, 5-norbornen-2-yl methacrylate, 5- Norbornenes such as norbornene-2-carboxylic acid, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride;
7−オキサ−2−ノルボルネン、5−エチリデン−7−オキサ−2−ノルボルネンなどのオキサノルボルネン類;
テトラシクロ[9.2.1.02,10.03,8]テトラデカ−3,5,7,12−テトラエン(1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロ−9H−フルオレンともいう)、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]ペンタデカ−4,10−ジエン、ペンタシクロ[9.2.1.14,7.02,10.03,8]ペンタデカ−5,12−ジエンなどの四環以上の環状オレフィン類;などが挙げられる。
これらのモノマーのうち、極性基を有しないシクロオレフィンモノマーは、低誘電正接の成形体を与えるのに有利である。
これらのシクロオレフィンモノマーは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組合せて、シクロオレフィン樹脂の物性を制御することもできる。
Oxanorbornenes such as 7-oxa-2-norbornene and 5-ethylidene-7-oxa-2-norbornene;
Tetracyclo [9.2.1.0 2,10. 0 3,8] tetradec -3,5,7,12- tetraene (1,4-methano -1,4,4a, also referred to as a 9a- tetrahydro -9H- fluorene), pentacyclo [6.5.1.1 3 , 6 . 0 2,7 . 0 9,13] pentadeca-4,10-diene, pentacyclo [9.2.1.1 4,7. 0 2,10 . 0 3,8 ] pentadeca-5,12-diene and other cyclic olefins having four or more rings; and the like.
Of these monomers, a cycloolefin monomer having no polar group is advantageous for providing a molded article having a low dielectric loss tangent.
These cycloolefin monomers may be used alone or in combination of two or more to control the physical properties of the cycloolefin resin.
本発明において用いるメタセシス重合触媒は、シクロオレフィンモノマーをメタセシス開環重合するものであれば特に限定されない。かかるメタセシス重合触媒としては、遷移金属原子を中心原子として、複数のイオン、原子、多原子イオン及び/又は化合物が結合してなる錯体が挙げられる。遷移金属原子としては、長周期型周期律表第5周期以降の金属であって、5族、6族及び8族の原子が挙げられる。それぞれの族における原子は特に限定されず、例えば、5族の原子としてはタンタルが、6族の原子としてはモリブデンやタングステンが、8族の原子としてはルテニウムやオスミウムが挙げられる。 The metathesis polymerization catalyst used in the present invention is not particularly limited as long as it undergoes metathesis ring-opening polymerization of a cycloolefin monomer. Examples of the metathesis polymerization catalyst include a complex formed by bonding a plurality of ions, atoms, polyatomic ions and / or compounds with a transition metal atom as a central atom. The transition metal atom is a metal after the fifth period of the long-period periodic table, and includes Group 5, Group 6 and Group 8 atoms. The atoms in each group are not particularly limited. For example, the group 5 atom includes tantalum, the group 6 atom includes molybdenum and tungsten, and the group 8 atom includes ruthenium and osmium.
これらの中でも、長周期型周期律表第8族のルテニウムやオスミウムの錯体が好ましく、次の理由からルテニウムカルベンが配位した、ルテニウムカルベン錯体が特に好ましい。ルテニウムカルベン錯体は、触媒活性に優れるため重合性組成物の開環重合反応率を高くでき生産性に優れる。また、得られる樹脂成形体に臭気(未反応の環状オレフィンに由来する)が少ない。更に、ルテニウムカルベン錯体は、酸素や空気中の水分に対して比較的安定で失活しにくい特徴を有する。
ルテニウムカルベン錯体は、例えば、Organic Letters,第1巻,953頁,1999年、Tetrahedron Letters,第40巻,2247頁,1999年などに記載された方法によって製造することができる。
Among these, ruthenium and osmium complexes of group 8 of the long-period periodic table are preferable, and ruthenium carbene complexes coordinated with ruthenium carbene are particularly preferable for the following reasons. The ruthenium carbene complex is excellent in catalytic activity, so that the ring-opening polymerization reaction rate of the polymerizable composition can be increased and the productivity is excellent. Moreover, there is little odor (it originates in an unreacted cyclic olefin) in the resin molding obtained. Further, the ruthenium carbene complex has a characteristic that it is relatively stable against oxygen and moisture in the air and hardly deactivates.
The ruthenium carbene complex can be produced, for example, by a method described in Organic Letters, Vol. 1, page 953, 1999, Tetrahedron Letters, Vol. 40, page 2247, 1999, and the like.
ルテニウムカルベン錯体の例としては、ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(3−メチル−2−ブテン−1−イリデン)(トリシクロペンチルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−オクタヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン[1,3−ジ(1−フェニルエチル)−4−イミダゾリン−2−イリデン](トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−2,3−ジヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(トリシクロヘキシルホスフィン)(1,3,4−トリフェニル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−1,2,4−トリアゾール−5−イリデン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジイソプロピルヘキサヒドロピリミジン−2−イリデン)(エトキシメチレン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)ピリジンルテニウムジクロリドなどの配位子としてヘテロ原子含有カルベン化合物と中性の電子供与性化合物が結合したルテニウム錯体化合物; Examples of ruthenium carbene complexes include benzylidene (1,3-dimesitylimidazolidine-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, (1,3-dimesitylimidazolidine-2-ylidene) (3- Methyl-2-butene-1-ylidene) (tricyclopentylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3-dimesityl-octahydrobenzimidazol-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene [1,3-di (1-phenylethyl) -4-imidazoline-2-ylidene] (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3-dimesityl-2,3-dihydrobenzimidazol-2-ylidene) (tricyclohexyl) Phosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (tricyclohexylphosphine) (1,3,4-triphenyl-2,3,4,5-tetrahydro-1H-1,2,4-triazol-5-ylidene) ruthenium dichloride, (1 , 3-diisopropylhexahydropyrimidin-2-ylidene) (ethoxymethylene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3-dimesitylimidazolidine-2-ylidene) pyridine ruthenium dichloride A ruthenium complex compound in which an atom-containing carbene compound and a neutral electron-donating compound are bonded;
ベンジリデンビス(1,3−ジシクロヘキシルイミダゾリジン−2−イリデン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデンビス(1,3−ジイソプロピル−4−イミダゾリン−2−イリデン)ルテニウムジクロリドなどの配位子として2つのヘテロ原子含有カルベン化合物が結合したルテニウム錯体化合物; Carbene compounds containing two heteroatoms as ligands such as benzylidenebis (1,3-dicyclohexylimidazolidine-2-ylidene) ruthenium dichloride, benzylidenebis (1,3-diisopropyl-4-imidazoline-2-ylidene) ruthenium dichloride Ruthenium complex compound in which is bonded;
(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(フェニルビニリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(t−ブチルビニリデン)(1,3−ジイソプロピル−4−イミダゾリン−2−イリデン)(トリシクロペンチルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ビス(1,3−ジシクロヘキシル−4−イミダゾリン−2−イリデン)フェニルビニリデンルテニウムジクロリドなどが挙げられる。 (1,3-Dimesityrylimidazolidin-2-ylidene) (phenylvinylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, (t-butylvinylidene) (1,3-diisopropyl-4-imidazoline-2-ylidene) (tri Cyclopentylphosphine) ruthenium dichloride, bis (1,3-dicyclohexyl-4-imidazoline-2-ylidene) phenylvinylideneruthenium dichloride, and the like.
メタセシス重合触媒の量は、(触媒中の遷移金属原子):(シクロオレフィンモノマー)のモル比で、通常1:2,000〜1:2,000,000、好ましくは1:5,000〜1:1,000,000、より好ましくは1:10,000〜1:500,000の範囲である。 The amount of the metathesis polymerization catalyst is usually 1: 2,000 to 1: 2,000,000, preferably 1: 5,000 to 1, in a molar ratio of (transition metal atom in the catalyst) :( cycloolefin monomer). : 1,000,000, more preferably in the range of 1: 10,000 to 1: 500,000.
本発明に用いる金属水酸化物は、成形体に難燃性を付与させる機能を有するものであり、具体的には、150°C以下では水を放出しないが、150°Cより高温で800°C未満の温度範囲で加熱されたときに、結晶水を脱水放出する化合物または化学分解により水を放出する化合物である。放出する水分の量は、通常10〜70重量%、好ましくは20〜60重量%である。
金属水酸化物の具体例としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マンガン及び水酸化スズナトリウムを挙げることができる。これらの金属水酸化物のうち、毒性の低さから、水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウムが好ましい。
本発明で用いる金属水酸化物は、表面吸着水を含むものであっても良い。表面吸着水は150°Cで1時間、熱風乾燥機中で乾燥することによる加熱減量として測定される。表面吸着水の含有量は通常0.01〜5重量%であり、好ましくは0.1〜3重量%、特に好ましくは0.4〜2重量%である。
金属水酸化物が粒子である場合、粒子を三次元的に見たときの長手方向と短手方向の長さの平均値が、通常は0.01〜50μm、好ましくは0・01〜20μmm、より好ましくは0.1〜10μm、特に好ましくは0.1〜5μmのものである。金属水酸化物の粒径がこの範囲にあると、成形体の生産性と難燃性とが優れるので、好ましい。金属水酸化物の粒径を揃えて使用しても良いし、大きな粒径から小さな粒径まで混合した状態のものを用いても良い。金属水酸化物の粒径を揃えるためには、必要に応じて篩で分級すれば良い。
金属水酸化物の嵩比重は特に限定されない。嵩比重は、好ましくは0.2〜3.0g/cc、特に好ましくは0.3〜2.0g/ccである。金属水酸化物の嵩比重がこの範囲にあると、成形体の生産性と難燃性とが優れ好ましい。嵩比重は、適当量の金属水酸化物をメスシリンダーに入れ、加重をかけることなく、重量と体積を測定することにより、それらの比として測定される。
またこれら金属水酸化物は、Si、Ti、Al、Zrなどを含むカップリング剤などで表面処理をされていているものが好ましい。
金属水酸化物の量は、シクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常50〜300重量部、好ましくは50〜200重量部である。金属水酸化物の量が少なすぎると難燃効果が十分に得られず、逆に多すぎると成形性に劣る傾向にある。
The metal hydroxide used in the present invention has a function of imparting flame retardancy to the molded body. Specifically, water is not released at 150 ° C. or lower, but 800 ° C. at a temperature higher than 150 ° C. It is a compound that dehydrates and releases crystal water when heated in a temperature range below C, or a compound that releases water by chemical decomposition. The amount of water released is usually 10 to 70% by weight, preferably 20 to 60% by weight.
Specific examples of the metal hydroxide include magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, manganese hydroxide, and sodium tin hydroxide. Of these metal hydroxides, magnesium hydroxide and aluminum hydroxide are preferred because of their low toxicity.
The metal hydroxide used in the present invention may contain surface adsorbed water. The surface adsorbed water is measured as a loss on heating by drying in a hot air dryer at 150 ° C. for 1 hour. The content of surface adsorbed water is usually 0.01 to 5% by weight, preferably 0.1 to 3% by weight, particularly preferably 0.4 to 2% by weight.
When the metal hydroxide is a particle, the average value of the length in the longitudinal direction and the short direction when the particle is viewed three-dimensionally is usually 0.01 to 50 μm, preferably 0.01 to 20 μm, More preferably, it is 0.1-10 micrometers, Most preferably, it is 0.1-5 micrometers. It is preferable for the particle size of the metal hydroxide to be in this range since the productivity and flame retardancy of the molded product are excellent. The metal hydroxides may be used with the same particle size, or those mixed from a large particle size to a small particle size may be used. What is necessary is just to classify with a sieve as needed in order to arrange | equalize the particle size of a metal hydroxide.
The bulk specific gravity of the metal hydroxide is not particularly limited. The bulk specific gravity is preferably 0.2 to 3.0 g / cc, particularly preferably 0.3 to 2.0 g / cc. When the bulk specific gravity of the metal hydroxide is in this range, the productivity and flame retardancy of the molded product are excellent and preferable. Bulk specific gravity is measured as the ratio of metal hydroxides in a graduated cylinder by measuring the weight and volume without applying a weight.
These metal hydroxides are preferably surface-treated with a coupling agent containing Si, Ti, Al, Zr or the like.
The amount of the metal hydroxide is usually 50 to 300 parts by weight, preferably 50 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cycloolefin monomer. If the amount of the metal hydroxide is too small, the flame retardant effect cannot be obtained sufficiently, and conversely if too large, the moldability tends to be inferior.
本発明の重合性組成物には、特定金属化合物として、特定金属錯体や有機酸金属塩が配合されていることから、シクロオレフィンモノマーの重合阻害を抑制し、得られる成形体中の残留モノマー量を低減させることができ、その結果、高い難燃性の成形体を確保することができる。
これらの量は、シクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常0.0001〜20重量部、好ましくは0.001〜10重量部、より好ましくは0.005〜10重量部、特に好ましくは、0.01〜10重量部、最も好ましくは0.1〜10重量部である。この量より少なすぎると十分な難燃性の効果は得られず、逆に多すぎると成形性を低下させる傾向にある。
The polymerizable composition of the present invention contains a specific metal complex or an organic acid metal salt as the specific metal compound, so that polymerization inhibition of the cycloolefin monomer is suppressed, and the amount of residual monomer in the resulting molded body As a result, a highly flame-retardant molded article can be secured.
These amounts are usually 0.0001 to 20 parts by weight, preferably 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0.005 to 10 parts by weight, particularly preferably 0 to 100 parts by weight of the cycloolefin monomer. 0.01 to 10 parts by weight, most preferably 0.1 to 10 parts by weight. If the amount is too small, a sufficient flame retardancy effect cannot be obtained. Conversely, if the amount is too large, the moldability tends to be lowered.
本発明で用いられる、特定金属錯体は、一般式(1)MLaXbで表される化合物(ここで、Mは金属原子であり、LはMに配位する配位子であり、少なくとも1個のLはシクロペンタジエニル骨格を有する配位子であり、Xは、互いに架橋していない炭素数1〜12の炭化水素基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO3R基(ただしRは置換基を有していてもよい炭素数1〜8の炭化水素基)又は水素原子である。a+bはMの原子価であり、aは1以上、bは0〜5である。)
金属原子としては、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu又はZnが好ましく、Ti、Fe又はNiがより好ましい、Feが特に好ましい。
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子としては、たとえば、シクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエニル基、トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメチルシクロペンタジエニル基、ペンタメチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、メチルエチルシクロペンタジエニル基、プロピルシクロペンタジエニル基、メチルプロピルシクロペンタジエニル基、ブチルシクロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペンタジエニル基、ヘキシルシクロペンタジエニル基などのアルキル置換シクロペンタジエニル基;インデニル基、4,5,6,7−テトラヒドロインデニル基などのインデニル基;フルオレニル基;などを例示することができる。これらの基の水素原子は、酸素、窒素、リン、ケイ素、炭素、イオウなどを含む置換基に置換されていてもよい。
これらの配位子の中では、アルキル置換シクロペンタジエニル基が特に好ましい。上記一般式で表される化合物がシクロペンタジエニル骨格を有する基を2個以上含む場合には、そのうち2個のシクロペンタジエニル骨格を有する基同士は、エチレン、プロピレンなどのアルキレン基、イソプロピリデン、ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン基、シリレン基又はジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基、メチルフェニルシリレン基などの置換シリレン基などを介して結合されていてもよい。
The specific metal complex used in the present invention is a compound represented by the general formula (1) ML a X b (where M is a metal atom, L is a ligand coordinated to M, and at least One L is a ligand having a cyclopentadienyl skeleton, and X is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group, an aryloxy group, a trialkylsilyl group, SO 3 R, which are not cross-linked to each other. A group (where R is an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms) or a hydrogen atom, a + b is a valence of M, a is 1 or more, and b is 0-5. is there.)
The metal atom is preferably Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu or Zn, more preferably Ti, Fe or Ni, and particularly preferably Fe.
Examples of the ligand having a cyclopentadienyl skeleton include, for example, a cyclopentadienyl group, a methylcyclopentadienyl group, a dimethylcyclopentadienyl group, a trimethylcyclopentadienyl group, a tetramethylcyclopentadienyl group, Pentamethylcyclopentadienyl, ethylcyclopentadienyl, methylethylcyclopentadienyl, propylcyclopentadienyl, methylpropylcyclopentadienyl, butylcyclopentadienyl, methylbutylcyclopentadi Examples thereof include alkyl-substituted cyclopentadienyl groups such as enyl group and hexylcyclopentadienyl group; indenyl groups such as indenyl group and 4,5,6,7-tetrahydroindenyl group; fluorenyl group; and the like. The hydrogen atom of these groups may be substituted with a substituent containing oxygen, nitrogen, phosphorus, silicon, carbon, sulfur and the like.
Among these ligands, an alkyl-substituted cyclopentadienyl group is particularly preferable. When the compound represented by the above general formula contains two or more groups having a cyclopentadienyl skeleton, the two groups having a cyclopentadienyl skeleton are alkylene groups such as ethylene and propylene, isopropyl It may be bonded via a substituted alkylene group such as lidene or diphenylmethylene, a silylene group or a dimethylsilylene group, a substituted silylene group such as a diphenylsilylene group or a methylphenylsilylene group.
Xとしては、具体的に下記のようなものが挙げられる。炭素数1〜12の炭化水素基はしては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられ、より具体的には、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などが例示され、シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが例示され、アリール基としては、フェニル基、トリル基などが例示され、アラルキル基としては、ベンジル基、ネオフィル基などが例示される。また、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが例示され、アリーロキシ基としては、フェノキシ基などが例示される。
SO3Rで表される配位子としては、p−トルエンスルホナト基、メタンスルホナト基などが例示される。
Specific examples of X include the following. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group. More specifically, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. , An isopropyl group, a butyl group and the like, examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, examples of the aryl group include a phenyl group and a tolyl group, and examples of the aralkyl group include a benzyl group, An example is a neophyll group. Further, examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and a butoxy group, and examples of the aryloxy group include a phenoxy group.
Examples of the ligand represented by SO 3 R include a p-toluenesulfonate group and a methanesulfonate group.
特定金属錯体として、一般式(2)R2 kR3 lR4 mR5 nMで示されるものが好ましい。
前式(2)中、MはTi、Fe又はNi(好ましくはFe)であり、R2はシクロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)であり、R3、R4及びR5はシクロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)、前記シクロペンタジエニル骨格を有する基以外の基又は水素原子であり、kは1以上の整数であり、k+l+m+n=2〜4である。
R2、R3、R4及びR5のうち少なくとも2個すなわちR2及びR3がシクロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)である化合物が特に好ましい。
As specific metal complexes of the general formula (2) R 2 k R 3 l R 4 m R 5 those represented by n M are preferred.
In the above formula (2), M is Ti, Fe or Ni (preferably Fe), R 2 is a group (ligand) having a cyclopentadienyl skeleton, and R 3 , R 4 and R 5 are A group (ligand) having a cyclopentadienyl skeleton, a group other than the group having a cyclopentadienyl skeleton, or a hydrogen atom, k is an integer of 1 or more, and k + l + m + n = 2-4.
A compound in which at least two of R 2 , R 3 , R 4 and R 5 , that is, R 2 and R 3 are groups (ligands) having a cyclopentadienyl skeleton is particularly preferable.
金属が鉄であるメタロセン化合物としては、ジ−π−シクロペンタジエニル鉄(フェロセン)、ビスインデニル鉄(II)、1,1’−ジアセチルフェロセン、1,2−ジアセチルフェロセン、1,1−ジフェロセニルエタン、ジメチルアミノエチルフェロセン、メチルアミノメチルフェロセン、フェロセニルアセトニトリル、フェロセニルカルボナール、フェロセンスルホン酸、1,2−ジフェロセニルエタン、ジフェロセニルメタン、フェニルフェロセン、フェロセンカルボキシアルデヒド、Ω−フェロセニル脂肪酸、フェニルシロクペンタフェロセン、1,1’−(1,3−シクロペンチレン)フェロセン、フェニルシロクペンチルフェロセン及び類似化合物、ベンゾイルフェロセン並びにアセチルフェロセン、アザフェロセンのような複素環式π錯体が挙げられる。
なお、上記例示において、シクロペンタジエニル環の二置換体は1,2−及び1,3−置換体を含み、三置換体は1,2,3−及び1,2,4−置換体を含む。またプロピル、ブチルなどのアルキル基は、直鎖であっても分岐していてもよい。
Examples of metallocene compounds in which the metal is iron include di-π-cyclopentadienyl iron (ferrocene), bisindenyl iron (II), 1,1′-diacetyl ferrocene, 1,2-diacetyl ferrocene, 1,1-diferro. Senylethane, dimethylaminoethylferrocene, methylaminomethylferrocene, ferrocenylacetonitrile, ferrocenylcarbonal, ferrocenesulfonic acid, 1,2-diferrocenylethane, diferrocenylmethane, phenylferrocene, ferrocenecarboxy Compound such as aldehyde, Ω-ferrocenyl fatty acid, phenylsilocpentaferrocene, 1,1 ′-(1,3-cyclopentylene) ferrocene, phenylsilocpentylferrocene and similar compounds, benzoylferrocene and acetylferrocene, azaferrocene Cyclic π complexes.
In the above examples, the disubstituted product of the cyclopentadienyl ring includes 1,2- and 1,3-substituted products, and the trisubstituted product includes 1,2,3- and 1,2,4-substituted products. Including. In addition, alkyl groups such as propyl and butyl may be linear or branched.
金属がニッケルであるメタロセン化合物としては、例えば、ジ−π−シクロペンタジエニルニッケル(ニッケロセン)、ビスインデニルニッケル(II)、1,1’−ジアセチルニッケロセン、1,2−ジアセチルニッケロセン、1,1−ジフェロセニルエタン、ジメチルアミノエチルニッケロセン、メチルアミノメチルニッケロセン、フェロセニルアセトニトリル、フェロセニルカルボナール、ニッケロセンスルホン酸、1,2−ジフェロセニルエタン、ジフェロセニルメタン、フェニルニッケロセン、ニッケロセンカルボキシアルデヒド、Ω−フェロセニル脂肪酸、フェニルシロクペンタニッケロセン、1,1’−(1,3−シクロペンチレン)ニッケロセン、フェニルシロクペンチルニッケロセン及び類似化合物、ベンゾイルニッケロセン並びにアセチルニッケロセンのようなニッケロセン、アザニッケロセンのようなニッケル原子を有する複素環式π錯体のようなニッケル錯体が挙げられる。 Examples of metallocene compounds in which the metal is nickel include di-π-cyclopentadienyl nickel (nickelocene), bisindenyl nickel (II), 1,1′-diacetyl nickelocene, 1,2-diacetyl nickelocene, 1,1-diferrocenyl ethane, dimethylaminoethyl nickelocene, methylaminomethyl nickelocene, ferrocenyl acetonitrile, ferrocenyl carbonal, nickelocene sulfonic acid, 1,2-diferrocenyl ethane, diferro Senylmethane, phenyl nickelocene, nickelocene carboxaldehyde, Ω-ferrocenyl fatty acid, phenyl siloxane pentanickelocene, 1,1 ′-(1,3-cyclopentylene) nickel erocene, phenyl siloxane pentyl nickelocene and similar compounds, benzoyl Nickeloce And nickel complexes such as a heterocyclic π complex having a nickel atom such as nicknickelocene and anicknickelocene such as acetylnickelocene.
金属がチタンであるメタロセン化合物としては、ジ−π−シクロペンタジエニルジメチルチタン、ビスインデニルジメチルチタン、1,1’−ジアセチル−ジ−π−シクロペンタジエニルジメチルチタン、1,2−ジアセチル−ジ−π−シクロペンタジエニルジメチルチタンなどの類似化合物のようなチタン錯体が挙げられる。 Examples of metallocene compounds whose metal is titanium include di-π-cyclopentadienyldimethyltitanium, bisindenyldimethyltitanium, 1,1′-diacetyl-di-π-cyclopentadienyldimethyltitanium, 1,2-diacetyl. -Titanium complexes such as analogous compounds such as di-π-cyclopentadienyldimethyltitanium.
このような特定金属錯体は、単独で用いてもよいし、2種以上を組合せて用いてもよい。また特定金属錯体の中でも、室温又は空気中で安定なものを選択するのが好ましい。室温での安定性が低いと徐々に分解して充分な難燃効果を得られず、空気中での安定性が低いと重合性組成物調製時の取扱いが難しいことがある。
また特定金属錯体は、シクロオレフィンモノマーに可溶でも不溶でもよいが、好ましくはシクロオレフィンモノマーに可溶なものである。シクロオレフィンモノマーに可溶な特定金属錯体は、容易に均一分散させることができ、難燃性に優れた成形体を与えることができる。シクロオレフィンモノマーに不溶の特定金属錯体は、そのままフィラーとしても機能させることができる。
Such a specific metal complex may be used independently and may be used in combination of 2 or more type. Among the specific metal complexes, it is preferable to select one that is stable at room temperature or in air. If the stability at room temperature is low, it is gradually decomposed and a sufficient flame retardant effect cannot be obtained. If the stability in air is low, handling at the time of preparing the polymerizable composition may be difficult.
The specific metal complex may be soluble or insoluble in the cycloolefin monomer, but is preferably soluble in the cycloolefin monomer. The specific metal complex soluble in the cycloolefin monomer can be easily dispersed uniformly and can give a molded article excellent in flame retardancy. The specific metal complex insoluble in the cycloolefin monomer can function as a filler as it is.
本発明で用いる有機酸金属塩は、有機酸と金属の塩である。有機酸は、1分子中に、カルボン酸構造、スルホン酸構造、又は硫酸エステル構造を有する有機化合物である。有機酸の上記官能基以外の部分は飽和又は不飽和の、直鎖、分岐又は環状のアルキル基;ベンジル基、ナフチル基、フルオレニル基などの芳香族炭化水素基;フラニル基、チオフェニル基複素芳香環含有基;が挙げられる。これらは、カルボキシル基、スルホニル基、硫酸エステル基以外の他の官能基、例えば水酸基、アミノ基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基などを含んでいても良い。またその他、窒素、酸素、リン、イオウ、ケイ素原子などを含んでいても良い。
カルボン酸構造を有する有機酸としては、ステアリン酸、オレイン酸、シュウ酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、マロン酸、コハク酸、ソルビン酸、2−エチルヘキサン酸、ヒドロキシステアリン酸、リシノレイン酸、フタル酸、クエン酸、酒石酸、ナフテン酸、シュウ酸などが挙げられる。
スルホン酸構造を有する有機酸としては、ベンゼンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸などの芳香族スルホン酸や脂肪族スルホン酸などが挙げられる。具体的にはドデシルベンゼンスルホン酸、ラウリルベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などが挙げられる。
硫酸エステル構造を有する有機酸としては、硫酸とアルコールとのエステルであって、硫酸の水素原子の1つをアルキル基又はアリールで置換した形の化合物であればよく、具体的にはラウリル硫酸などが挙げられる。
有機酸と塩を構成する金属に格別な制限はないが、成形性の観点から、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、鉄、銅、マンガン、ニッケル、アルミニウム、スズ、亜鉛が好ましい例として挙げられる。
The organic acid metal salt used in the present invention is a salt of an organic acid and a metal. An organic acid is an organic compound having a carboxylic acid structure, a sulfonic acid structure, or a sulfate ester structure in one molecule. The portion other than the above functional groups of the organic acid is a saturated or unsaturated, linear, branched or cyclic alkyl group; an aromatic hydrocarbon group such as a benzyl group, a naphthyl group or a fluorenyl group; a furanyl group or a thiophenyl group heteroaromatic ring Containing groups; These may contain a functional group other than a carboxyl group, a sulfonyl group, and a sulfate group, such as a hydroxyl group, an amino group, a mercapto group, a sulfide group, and a silyl group. In addition, nitrogen, oxygen, phosphorus, sulfur, silicon atoms, etc. may be included.
Examples of organic acids having a carboxylic acid structure include stearic acid, oleic acid, oxalic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, malonic acid, succinic acid, sorbic acid, 2-ethylhexanoic acid, hydroxystearic acid, ricinoleic acid, Examples include phthalic acid, citric acid, tartaric acid, naphthenic acid, and oxalic acid.
Examples of the organic acid having a sulfonic acid structure include aromatic sulfonic acids such as benzenesulfonic acid and alkylbenzenesulfonic acid, and aliphatic sulfonic acids. Specific examples include dodecylbenzenesulfonic acid, laurylbenzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and the like.
The organic acid having a sulfate ester structure is an ester of sulfuric acid and alcohol, and may be a compound in which one hydrogen atom of sulfuric acid is substituted with an alkyl group or aryl, specifically, lauryl sulfuric acid, etc. Is mentioned.
There are no particular restrictions on the metal constituting the organic acid and the salt, but from the viewpoint of moldability, preferred examples are sodium, potassium, magnesium, calcium, strontium, barium, iron, copper, manganese, nickel, aluminum, tin, and zinc. As mentioned.
カルボン酸金属塩としては、安息香酸カリウム、フタル酸2カリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カリウム、ソルビン酸カリウム、クエン酸3カリウム、安息香酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、安息香酸ルビジウム、フタル酸セシウム、ステアリン酸セシウム、ステアリン酸アルミニウム(モノ、ジ、トリ置換体を含む)、ステアリン酸亜鉛、酢酸アルミニウム、フマル酸第二鉄、シュウ酸カルシウム、シュウ酸バリウム、シュウ酸第一鉄、シュウ酸銅、などが挙げられ、特に樹脂への相溶性が良好であり、樹脂加工時に分解しにくいなどの理由から、安息香酸カリウム、ステアリン酸カリウム、ソルビン酸カリウム、クエン酸3カリウム、フマル酸第二鉄、シュウ酸第一鉄、シュウ酸銅が好ましい。
スルホン酸金属塩としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、p−トルエンスルホン酸ナトリウム、p−トルエンスルホン酸カリウムが挙げられる。
硫酸エステル金属塩としては、具体的にはラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウムが挙げられる。
Carboxylic acid metal salts include potassium benzoate, dipotassium phthalate, potassium stearate, potassium oleate, potassium sorbate, tripotassium citrate, sodium benzoate, sodium phthalate, sodium stearate, rubidium benzoate, phthalate Cesium acid, cesium stearate, aluminum stearate (including mono-, di-, and tri-substituted products), zinc stearate, aluminum acetate, ferric fumarate, calcium oxalate, barium oxalate, ferrous oxalate, sulphur In particular, it has good compatibility with the resin and is difficult to decompose during processing of the resin. For this reason, potassium benzoate, potassium stearate, potassium sorbate, tripotassium citrate, fumaric acid Ferric iron, ferrous oxalate and copper oxalate are preferred.
Examples of the sulfonic acid metal salt include sodium dodecylbenzenesulfonate, potassium dodecylbenzenesulfonate, sodium p-toluenesulfonate, and potassium p-toluenesulfonate.
Specific examples of the sulfate metal salt include sodium lauryl sulfate and potassium lauryl sulfate.
本発明の重合性組成物には、架橋剤を含有させることができる。架橋剤は、シクロオレフィン樹脂の官能基と架橋反応して架橋構造を生じせしめるものである。官能基としては、例えば、炭素−炭素二重結合、カルボン酸基、酸無水物基、水酸基、アミノ基、活性ハロゲン原子、エポキシ基などが挙げられる。架橋剤としては、例えば、ラジカル発生剤、エポキシ化合物、イソシアネート基含有化合物、カルボキシル基含有化合物、酸無水物基含有化合物、アミノ基含有化合物、ルイス酸などが挙げられる。これらの架橋剤は1種単独で、あるいは2種以上を組合せて用いることができる。これらの中でも、ラジカル発生剤、エポキシ化合物、イソシアネート基含有化合物、カルボキシル基含有化合物、酸無水物基含有化合物の使用が好ましく、ラジカル発生剤、エポキシ化合物、イソシアネート基含有化合物の使用がより好ましく、ラジカル発生剤又はエポキシ化合物の使用が特に好ましい。 The polymerizable composition of the present invention can contain a crosslinking agent. The cross-linking agent cross-links with the functional group of the cycloolefin resin to form a cross-linked structure. Examples of the functional group include a carbon-carbon double bond, a carboxylic acid group, an acid anhydride group, a hydroxyl group, an amino group, an active halogen atom, and an epoxy group. Examples of the crosslinking agent include radical generators, epoxy compounds, isocyanate group-containing compounds, carboxyl group-containing compounds, acid anhydride group-containing compounds, amino group-containing compounds, Lewis acids, and the like. These crosslinking agents can be used alone or in combination of two or more. Among these, use of a radical generator, an epoxy compound, an isocyanate group-containing compound, a carboxyl group-containing compound, and an acid anhydride group-containing compound is preferable, and use of a radical generator, an epoxy compound, and an isocyanate group-containing compound is more preferable. The use of generators or epoxy compounds is particularly preferred.
ラジカル発生剤は、加熱によってラジカルを発生し、それによりシクロオレフィン樹脂を架橋する作用を有する。ラジカル発生剤が架橋反応を起こす部位は、主にシクロオレフィン樹脂の炭素−炭素二重結合であるが、飽和結合部分でも架橋することがある。 The radical generator has a function of generating radicals by heating and thereby crosslinking the cycloolefin resin. The site where the radical generator undergoes a crosslinking reaction is mainly the carbon-carbon double bond of the cycloolefin resin, but it may also be crosslinked at the saturated bond portion.
ラジカル発生剤としては、有機過酸化物及びジアゾ化合物が挙げられる。有機過酸化物としては、例えば、t−ブチルヒドロペルオキシド、p−メンタンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド類;ジクミルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシドなどのジアルキルペルオキシド類;ジプロピオニルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシドなどのジアシルペルオキシド類;2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)−3−ヘキシン、1,3−ジ(t−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼンなどのペルオキシケタール類;t−ブチルペルオキシアセテート、t−ブチルペルオキシベンゾエートなどのペルオキシエステル類;t−ブチルペルオキシイソプロピルカルボナート、ジ(イソプロピルペルオキシ)ジカルボナートなどのペルオキシカルボナート類;t−ブチルトリメチルシリルペルオキシドなどのアルキルシリルペルオキサシド;などが挙げられる。中でも、特に塊状重合におけるメタセシス重合反応に対する障害が少ない点で、ジアルキルペルオキシドが好ましい。
ジアゾ化合物としては、例えば、4,4’−ビスアジドベンザル(4−メチル)シクロヘキサノン、4,4’−ジアジドカルコン、2,6−ビス(4’−アジドベンザル)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4’−アジドベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、4,4’−ジアジドジフェニルスルホン、4,4’−ジアジドジフェニルメタン、2,2’−ジアジドスチルベンなどが挙げられる。
Examples of the radical generator include organic peroxides and diazo compounds. Examples of the organic peroxide include hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, cumene hydroperoxide; dialkyl peroxides such as dicumyl peroxide and t-butylcumyl peroxide; dipropionyl peroxide, Diacyl peroxides such as benzoyl peroxide; 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -3-hexyne, 1 Peroxyketals such as 1,3-di (t-butylperoxyisopropyl) benzene; peroxyesters such as t-butylperoxyacetate and t-butylperoxybenzoate; t-butylperoxyisopropylcarbonate, di (isopropyl) Alkylsilyl pel oxa Sid such t- butyl trimethylsilyl peroxide; peroxy carbonate such as Piruperuokishi) dicarbonate and the like. Of these, dialkyl peroxides are particularly preferable in that there are few obstacles to the metathesis polymerization reaction in bulk polymerization.
Examples of the diazo compound include 4,4′-bisazidobenzal (4-methyl) cyclohexanone, 4,4′-diazidochalcone, 2,6-bis (4′-azidobenzal) cyclohexanone, and 2,6-bis. (4′-azidobenzal) -4-methylcyclohexanone, 4,4′-diazidodiphenylsulfone, 4,4′-diazidodiphenylmethane, 2,2′-diazidostilbene and the like.
エポキシ架橋剤は、カルボキシル基などの極性基を架橋点として架橋反応を進行させるものである。エポキシ架橋剤としては、ビスフェノールAビス(エチレングリコールグリシジルエーテル)エーテル、ビスフェノールAビス(ジエチレングリコールグリシジルエーテル)エーテル、ビスフェノールAビス(トリエチレングリコールグリシジルエーテル)エーテル、ビスフェノールAビス(プロピレングリコールグリシジルエーテル)エーテルなどのビスフェノールA系グリシジルエーテル型エポキシ化合物のようなグリシジルエーテル型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、クレゾール型エポキシ化合物、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、水素添加ビスフェノールA型エポキシ化合物などのグリシジルエーテル型エポキシ化合物;脂環式エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物、イソシアヌレート型エポキシ化合物などの多価エポキシ化合物;などの分子内に二以上のエポキシ基を有する化合物が挙げられる。
イソシアネート基含有化合物としては、例えば、パラフェニレンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの分子内に二以上のイソシアネート基を有する化合物が挙げられる。カルボキシル基含有化合物としては、例えば、フマル酸、フタル酸、マレイン酸、トリメリット酸、ハイミック酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバチン酸などの分子内に二以上のカルボキシル基を有する化合物が挙げられる。酸無水物基含有化合物としては,例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロペリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ナジック酸無水物、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、無水マレイン酸変性ポリプロピレンなどが挙げられる。ルイス酸としては、例えば、四塩化珪素、塩酸、硫酸、塩化第二鉄、塩化アルミニウム、塩化第二スズ、四塩化チタンなどが挙げられる。
アミノ基含有化合物としては、例えば、トリメチルヘキサメチレンジアミン、エチレンジアミン、1,4−ジアミノブタンなどの脂肪族ジアミン類;トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミン、アミノエチルエタノールアミンなどの脂肪族ポリアミン類;フェニレンジアミン、4,4’−メチレンジアニリン、トルエンジアミン、ジアミノジトリルスルホンなどの芳香族アミン類;などの分子内に二以上のアミノ基を有する化合物が挙げられる。
ルイス酸としては、例えば、四塩化珪素、塩酸、硫酸、塩化第二鉄、塩化アルミニウム、塩化第二スズ、四塩化チタンなどが挙げられる。
アミノ基含有化合物としては、例えば、トリメチルヘキサメチレンジアミン、エチレンジアミン、1,4−ジアミノブタンなどの脂肪族ジアミン類;トリエチレンテトラミン、ペンタエチレンヘキサミン、アミノエチルエタノールアミンなどの脂肪族ポリアミン類;フェニレンジアミン、4,4’−メチレンジアニリン、トルエンジアミン、ジアミノジトリルスルホンなどの芳香族アミン類;などの分子内に二以上のアミノ基を有する化合物が挙げられる。
架橋剤の量は、シクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部である。ラジカル発生剤が少なすぎると、架橋が不十分になって高い架橋密度の架橋樹脂成形体が得られないおそれがある。逆に、ラジカル発生剤が多すぎると生産性に劣り、また架橋効果は飽和して不十分な効果しか得られない場合もある。
The epoxy cross-linking agent causes a cross-linking reaction to proceed using a polar group such as a carboxyl group as a cross-linking point. Epoxy crosslinking agents include bisphenol A bis (ethylene glycol glycidyl ether) ether, bisphenol A bis (diethylene glycol glycidyl ether) ether, bisphenol A bis (triethylene glycol glycidyl ether) ether, bisphenol A bis (propylene glycol glycidyl ether) ether, etc. Glycidyl ether type epoxy compounds such as bisphenol A glycidyl ether type epoxy compounds, phenol novolac type epoxy compounds, cresol novolac type epoxy compounds, cresol type epoxy compounds, bisphenol A type epoxy compounds, bisphenol F type epoxy compounds, hydrogenated bisphenol Glycidyl ether type epoxy compounds such as A type epoxy compounds; Cyclic epoxy compounds, glycidyl ester type epoxy compounds, glycidyl amine type epoxy compound, a polyvalent epoxy compound such as isocyanurate type epoxy compound; a compound having two or more epoxy groups in the molecule, and the like.
Examples of the isocyanate group-containing compound include compounds having two or more isocyanate groups in the molecule, such as paraphenylene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate. Examples of the carboxyl group-containing compound include compounds having two or more carboxyl groups in the molecule such as fumaric acid, phthalic acid, maleic acid, trimellitic acid, hymic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, and sebacic acid. Can be mentioned. Examples of the acid anhydride group-containing compound include maleic anhydride, phthalic anhydride, pyroperitic acid, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, nadic acid anhydride, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, maleic anhydride modified polypropylene. Etc. Examples of the Lewis acid include silicon tetrachloride, hydrochloric acid, sulfuric acid, ferric chloride, aluminum chloride, stannic chloride, titanium tetrachloride, and the like.
Examples of the amino group-containing compound include aliphatic diamines such as trimethylhexamethylenediamine, ethylenediamine, and 1,4-diaminobutane; aliphatic polyamines such as triethylenetetramine, pentaethylenehexamine, and aminoethylethanolamine; phenylenediamine , 4,4′-methylenedianiline, toluenediamine, aromatic amines such as diaminoditolylsulfone; and the like, and compounds having two or more amino groups in the molecule.
Examples of the Lewis acid include silicon tetrachloride, hydrochloric acid, sulfuric acid, ferric chloride, aluminum chloride, stannic chloride, titanium tetrachloride, and the like.
Examples of the amino group-containing compound include aliphatic diamines such as trimethylhexamethylenediamine, ethylenediamine, and 1,4-diaminobutane; aliphatic polyamines such as triethylenetetramine, pentaethylenehexamine, and aminoethylethanolamine; phenylenediamine , 4,4′-methylenedianiline, toluenediamine, aromatic amines such as diaminoditolylsulfone; and the like, and compounds having two or more amino groups in the molecule.
The amount of the crosslinking agent is usually 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cycloolefin monomer. If the amount of radical generator is too small, crosslinking may be insufficient and a crosslinked resin molded product having a high crosslinking density may not be obtained. On the contrary, if the radical generator is too much, the productivity is inferior, and the crosslinking effect is saturated and only an insufficient effect may be obtained.
本発明の重合性組成物には、連鎖移動剤を含有させることができる。連鎖移動剤を含有させることにより、開環重合の際の発熱による反応が進行することを防止できる。特に重合性組成物が架橋剤を含む場合、連鎖移動剤を含有する重合性組成物を開環重合した後の樹脂成形体は、開環重合が進行したときの最高温度(ピーク温度)より高い温度に加熱することで、架橋反応が進行し、優れた物性の架橋樹脂成形体を与えることができる。
高温樹脂成形体を金属箔などの他の基体材料と重ねた後、加熱すると、樹脂成形体と他の基体材料との、界面の密着度が著しく向上する。
連鎖移動剤の具体例としては、1−ヘキセン、2−ヘキセンなどの脂肪族オレフィン類;スチレン、ビニルスチレン、スチルベン、ビニルベンゼン、ジビニルベンゼンなどの芳香族オレフィン類;ビニルシクロヘキサンなどのビニル脂環化合物;エチルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどのビニルエーテル類;メチルビニルケトンなどのビニルケトン類;酢酸アリル、アリルメタクリレートなどのエチレン性不飽和エステル類;ビニルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシランなどのアルコキシシラン類;1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、3,3−ジメチル−1,4−ペンタジエン、3,5−ジメチル−1,6−ヘプタジエン、3,5−ジメトキシ−1,6−ヘプタジエン、1,2−ジビニルシクロヘキサン、1,3−ジビニルシクロヘキサン、1,4−ジビニルシクロヘキサン、1,2−ジビニルベンゼン、1,3−ジビニルベンゼン、1,4−ジビニルベンゼン、ジビニルシクロペンタン、ジアリルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルアントラセン、ジビニルフェナントレン、トリビニルベンゼン、ポリブタジエン(1,2−付加が10%以上のもの)等のビニル基を2以上有する炭化水素系連鎖移動剤;ジアリルエーテル、1,5−ヘキサジエン−3−オン、マレイン酸ジアリル、蓚酸ジアリル、マロン酸ジアリル、コハク酸ジアリル、グルタル酸ジアリル、アジピン酸ジアリル、フタル酸ジアリル、フマル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、シアヌル酸トリアリル、イソシアヌル酸トリアリル、ジビニルエーテル、アリルビニルエーテル、マレイン酸ジビニル、蓚酸ジビニル、マロン酸ジビニル、コハク酸ジビニル、グルタル酸ジビニル、アジピン酸ジビニル、フタル酸ジビニル、フマル酸ジビニル、テレフタル酸ジビニル、シアヌル酸トリビニル、イソシアヌル酸トリビニル等のビニル基を2以上有するヘテロ原子含有連鎖移動剤などが挙げられる。連鎖移動剤の量は、シクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常0.01〜10重量部、好ましくは0.05〜5重量部、より好ましくは0.1〜3重量部である。連鎖移動剤の量が、この範囲であるときに、開環重合時の架橋反応が十分に抑制されるので、流動性に優れた樹脂成形体が得られる。
The polymerizable composition of the present invention can contain a chain transfer agent. By containing a chain transfer agent, it is possible to prevent the reaction due to heat generation during ring-opening polymerization from proceeding. In particular, when the polymerizable composition contains a crosslinking agent, the resin molded product after ring-opening polymerization of the polymerizable composition containing the chain transfer agent is higher than the maximum temperature (peak temperature) when the ring-opening polymerization proceeds. By heating to a temperature, a crosslinking reaction proceeds and a crosslinked resin molded article having excellent physical properties can be provided.
When the high-temperature resin molded body is overlaid with another base material such as a metal foil and then heated, the degree of adhesion at the interface between the resin molded body and the other base material is significantly improved.
Specific examples of chain transfer agents include aliphatic olefins such as 1-hexene and 2-hexene; aromatic olefins such as styrene, vinylstyrene, stilbene, vinylbenzene, and divinylbenzene; vinyl alicyclic compounds such as vinylcyclohexane Vinyl ethers such as ethyl vinyl ether and allyl glycidyl ether; vinyl ketones such as methyl vinyl ketone; ethylenically unsaturated esters such as allyl acetate and allyl methacrylate; vinyltrimethoxysilane, allyltrimethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane Alkoxysilanes such as 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 3,3-dimethyl-1,4-pentadiene, 3,5-dimethyl-1,6-heptadiene, 3, 5-Dimetoki -1,6-heptadiene, 1,2-divinylcyclohexane, 1,3-divinylcyclohexane, 1,4-divinylcyclohexane, 1,2-divinylbenzene, 1,3-divinylbenzene, 1,4-divinylbenzene, divinyl Hydrocarbon chain transfer agents having two or more vinyl groups such as cyclopentane, diallylbenzene, divinylnaphthalene, divinylanthracene, divinylphenanthrene, trivinylbenzene, polybutadiene (with 1,2-addition of 10% or more); diallyl ether 1,5-hexadien-3-one, diallyl maleate, diallyl oxalate, diallyl malonate, diallyl succinate, diallyl glutarate, diallyl adipate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, diallyl terephthalate, triallyl cyanurate, I Triallyl cyanurate, divinyl ether, allyl vinyl ether, divinyl maleate, divinyl oxalate, divinyl malonate, divinyl succinate, divinyl glutarate, divinyl adipate, divinyl phthalate, divinyl fumarate, divinyl terephthalate, trivinyl cyanurate, isocyanuric Examples include a heteroatom-containing chain transfer agent having two or more vinyl groups such as acid trivinyl. The amount of the chain transfer agent is usually 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 5 parts by weight, and more preferably 0.1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cycloolefin monomer. When the amount of the chain transfer agent is within this range, the crosslinking reaction at the time of ring-opening polymerization is sufficiently suppressed, so that a resin molded article having excellent fluidity can be obtained.
上記連鎖移動剤のうち、ビニル基を分子内に2以上有し、酸素、窒素、硫黄等のヘテロ原子を持たない炭化水素系の連鎖移動剤を使用した場合は、得られる架橋樹脂成形体又は架橋樹脂複合材料の比誘電率、誘電正接等の電気特性値が低くなり、高周波数の信号を扱う際の電気絶縁材料として好ましい。上述したビニル基を分子内に2以上有する化合物以外に、他の連鎖移動剤を併用することができる。他の連鎖移動剤としては、ビニル基をひとつだけ有する化合物が挙げられる。ビニル基を分子内に一つだけ有する連鎖移動剤を用いる場合、その量は、ビニル基を分子内に2以上有する連鎖移動剤に対して通常50モル%以下、好ましくは40モル%以下、より好ましくは30モル%以下、特に好ましくは10モル%以下である。 Among the chain transfer agents, when a hydrocarbon chain transfer agent having two or more vinyl groups in the molecule and not having a hetero atom such as oxygen, nitrogen, sulfur, etc. is used, the resulting crosslinked resin molded product or The cross-linked resin composite material has a low electrical property value such as relative dielectric constant and dielectric loss tangent, which is preferable as an electrical insulating material when handling high-frequency signals. In addition to the compound having two or more vinyl groups in the molecule, other chain transfer agents can be used in combination. Other chain transfer agents include compounds having only one vinyl group. When a chain transfer agent having only one vinyl group in the molecule is used, the amount is usually 50 mol% or less, preferably 40 mol% or less, based on the chain transfer agent having two or more vinyl groups in the molecule. Preferably it is 30 mol% or less, Most preferably, it is 10 mol% or less.
本発明の重合性組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。かかる添加剤の例としては、活性剤(共触媒)、重合遅延剤、架橋助剤、ラジカル架橋遅延剤、溶剤、改質剤、酸化防止剤、着色剤、光安定剤などが挙げられる。 In the polymerizable composition of the present invention, various additives can be blended as necessary within a range not inhibiting the effects of the present invention. Examples of such additives include activators (cocatalysts), polymerization retarders, crosslinking aids, radical crosslinking retarders, solvents, modifiers, antioxidants, colorants, light stabilizers, and the like.
活性剤(共触媒)や重合遅延剤は、メタセシス重合触媒の重合活性を制御したり、重合反応率を向上させたりする目的で配合される。活性剤としては、アルミニウム、スカンジウム、スズ、チタン、ジルコニウムの(部分)アルキル化物、(部分)ハロゲン化物、(部分)アルコキシ化物及び(部分)アリールオキシ化物などを例示することができる。
活性剤の具体例としては、トリアルコキシアルミニウム、トリフェノキシアルミニウム、ジアルコキシアルキルアルミニウム、アルコキシジアルキルアルミニウム、トリアルキルアルミニウム、ジアルコキシアルミニウムクロリド、アルコキシアルキルアルミニウムクロリド、ジアルキルアルミニウムクロリド、トリアルコキシスカンジウム、テトラアルコキシチタン、テトラアルコキシスズ、テトラアルコキシジルコニウムなどが挙げられる。
The activator (co-catalyst) and the polymerization retarder are blended for the purpose of controlling the polymerization activity of the metathesis polymerization catalyst or improving the polymerization reaction rate. Examples of the activator include aluminum, scandium, tin, titanium, zirconium (partial) alkylated products, (partial) halides, (partial) alkoxylated products, and (partial) aryloxylated products.
Specific examples of the activator include trialkoxyaluminum, triphenoxyaluminum, dialkoxyalkylaluminum, alkoxydialkylaluminum, trialkylaluminum, dialkoxyaluminum chloride, alkoxyalkylaluminum chloride, dialkylaluminum chloride, trialkoxyscandium, tetraalkoxytitanium. , Tetraalkoxytin, tetraalkoxyzirconium and the like.
重合遅延剤としては、例えば、1,5−ヘキサジエン、2,5−ジメチル−1,5−ヘキサジエン、(シス,シス)−2,6−オクタジエン、(シス,トランス)−2,6−オクタジエン、(トランス,トランス)−2,6−オクタジエンなどの鎖状ジエン化合物;(トランス)−1,3,5−ヘキサトリエン、(シス)−1,3,5−ヘキサトリエン、(トランス)−2,5−ジメチル−1,3,5−ヘキサトリエン、(シス)−2,5−ジメチル−1,3,5−ヘキサトリエンなどの鎖状トリエン化合物;トリフェニルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィンなどのホスフィン類;アニリンなどのルイス塩基;などが挙げられる。 Examples of the polymerization retarder include 1,5-hexadiene, 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene, (cis, cis) -2,6-octadiene, (cis, trans) -2,6-octadiene, Chain diene compounds such as (trans, trans) -2,6-octadiene; (trans) -1,3,5-hexatriene, (cis) -1,3,5-hexatriene, (trans) -2, Linear triene compounds such as 5-dimethyl-1,3,5-hexatriene and (cis) -2,5-dimethyl-1,3,5-hexatriene; triphenylphosphine, tri-n-butylphosphine, methyl Phosphines such as diphenylphosphine; Lewis bases such as aniline; and the like.
さらに、環内にジエン構造やトリエン構造を有するシクロオレフィンを重合遅延剤として用いることができる。このようなシクロオレフィンとしては、例えば、1,5−シクロオクタジエン、1,5−ジメチル−1,5−シクロオクタジエン、1,3,5−シクロヘプタトリエン、(シス,トランス,トランス)−1,5,9−シクロドデカトリエンなどの単環シクロオレフィンなどが挙げられる。環内にジエン構造やトリエン構造を有するシクロオレフィンは、重合遅延剤であると同時にシクロオレフィンでもあるため、前記シクロオレフィン混合物の一部として用いつつ重合遅延剤として機能させることもできる。 Furthermore, a cycloolefin having a diene structure or a triene structure in the ring can be used as a polymerization retarder. Examples of such cycloolefin include 1,5-cyclooctadiene, 1,5-dimethyl-1,5-cyclooctadiene, 1,3,5-cycloheptatriene, (cis, trans, trans)- And monocyclic cycloolefins such as 1,5,9-cyclododecatriene. Since the cycloolefin having a diene structure or a triene structure in the ring is a polymerization retardant and also a cycloolefin, it can also function as a polymerization retardant while being used as a part of the cycloolefin mixture.
活性剤や重合遅延剤の量は、使用する化合物や目的に応じて任意に設定されるが、(メタセシス重合触媒中の遷移金属原子:活性剤又は重合遅延剤)のモル比で、通常1:0.05〜1:100、好ましくは1:0.2〜1:20、より好ましくは1:0.5〜1:10の範囲である。 The amount of the activator and the polymerization retarder is arbitrarily set according to the compound to be used and the purpose. However, the molar ratio of (transition metal atom in the metathesis polymerization catalyst: activator or polymerization retarder) is usually 1: The range is 0.05 to 1: 100, preferably 1: 0.2 to 1:20, more preferably 1: 0.5 to 1:10.
架橋助剤を、樹脂成形体を架橋する際の架橋反応速度を向上させる目的で、添加してもよい。架橋助剤としては、p−キノンジオキシムなどのジオキシム化合物;ラウリルメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクレートなどのメタクリレート化合物;ジアリルフマレートなどのフマル酸化合物:ジアリルフタレートなどのフタル酸化合物、トリアリルシアヌレートなどのシアヌル酸化合物;マレイミドなどのイミド化合物;などが挙げられる。架橋助剤の量は特に制限されないがシクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常0〜100重量部、好ましくは0〜50重量部である。 A crosslinking aid may be added for the purpose of improving the crosslinking reaction rate when the resin molded body is crosslinked. Cross-linking aids include dioxime compounds such as p-quinonedioxime; methacrylate compounds such as lauryl methacrylate and trimethylolpropane trimethacrylate; fumaric acid compounds such as diallyl fumarate: phthalic acid compounds such as diallyl phthalate, triallylcia And cyanuric acid compounds such as nurate; imide compounds such as maleimide; and the like. The amount of the crosslinking aid is not particularly limited, but is usually 0 to 100 parts by weight, preferably 0 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cycloolefin monomer.
重合性組成物に、更に、ラジカル架橋遅延剤を含有させると、樹脂成形体の流動性及び保存安定性を向上させることができるので好ましい。
ラジカル架橋遅延剤としては、例えば、3−t−ブチル−4−ヒドロキシアニソール、2−t−ブチル−4−ヒドロキシアニソール、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシアニソール、2,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシアニソール、ビス−1,2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)エタンなどのヒドロキシアニソール類;2,6−ジメトキシ−4−メチルフェノール、2,4−ジメトキシ−6−t−ブチルフェノール等のジアルコキシフェノール類;ヒドロキノン、2−メチルヒドロキノン、2,5−ジメチルヒドロキノン、2−t−ブチルヒドロキノン、2,5−ジ−t―ブチルヒドキノン、2,5−ジ−t―アミルヒドキノン、2,5−ビス(1,1−ジメチルブチル)ヒドロキノン、2,5−ビス(1,1,3,3−テトラメチルブチル)ヒドロキノン等のヒドロキノン類;カテコール、4−t−ブチルカテコール、3,5−ジ−t−ブチルカテコールなどのカテコール類;ベンゾキノン、ナフトキノン、メチルベンゾキノンなどのベンゾキノン類;などが挙げられる。これらの中でも、ヒドロキシアニソール類、カテコール類、ベンゾキノン類が好ましく、ヒドロキシアニソール類が特に好ましい。
ラジカル架橋遅延剤の含有量は、ラジカル発生剤1モルに対して、通常0.001〜1モル、好ましくは0.01〜1モルである。
It is preferable to further contain a radical crosslinking retarder in the polymerizable composition, since the fluidity and storage stability of the resin molded product can be improved.
Examples of the radical crosslinking retarder include 3-t-butyl-4-hydroxyanisole, 2-t-butyl-4-hydroxyanisole, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxyanisole, 2,5- Hydroxyanisols such as di-t-butyl-4-hydroxyanisole and bis-1,2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenoxy) ethane; 2,6-dimethoxy-4-methylphenol Dialkoxyphenols such as 2,4-dimethoxy-6-t-butylphenol; hydroquinone, 2-methylhydroquinone, 2,5-dimethylhydroquinone, 2-t-butylhydroquinone, 2,5-di-t-butylhydroquinone, 2,5-di-t-amylhydrquinone, 2,5-bis (1,1-dimethylbutyl) hydroquinone, 2,5-bis Hydroquinones such as 1,1,3,3-tetramethylbutyl) hydroquinone; catechols such as catechol, 4-t-butylcatechol, 3,5-di-t-butylcatechol; benzoquinone, naphthoquinone, methylbenzoquinone, etc. Benzoquinones; and the like. Among these, hydroxyanisoles, catechols, and benzoquinones are preferable, and hydroxyanisoles are particularly preferable.
The content of the radical crosslinking retarder is usually 0.001 to 1 mol, preferably 0.01 to 1 mol, with respect to 1 mol of the radical generator.
溶剤は、メタセシス重合触媒やラジカル発生剤を必要に応じて溶解するために少量使用される。また、溶剤は、重合性組成物を溶液重合する場合に、媒体として使用することができる。いずれの場合も溶剤は触媒に不活性でなければならない。かかる溶剤としては、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタンなどの鎖状脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、ヘキサヒドロインデンシクロヘキサン、シクロオクタンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリルなどの含窒素炭化水素;ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどの含酸素炭化水素;などが挙げられる。これらの中では、メタセシス重合触媒の溶解性に優れ工業的に汎用されている芳香族炭化水素や鎖状脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素が好ましい。また、メタセシス重合触媒の活性を低下させないものであれば、液状の酸化防止剤、液状の可塑剤、液状の改質剤を溶剤として用いてもよい。 A small amount of the solvent is used to dissolve the metathesis polymerization catalyst and the radical generator as required. The solvent can be used as a medium when solution polymerization of the polymerizable composition is performed. In either case, the solvent must be inert to the catalyst. Examples of such solvents include chain aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, and n-heptane; cycloaliphatic groups such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, hexahydroindenecyclohexane, and cyclooctane. Hydrocarbons; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; nitrogen-containing hydrocarbons such as nitromethane, nitrobenzene and acetonitrile; oxygen-containing hydrocarbons such as diethyl ether and tetrahydrofuran; Among these, aromatic hydrocarbons, chain aliphatic hydrocarbons, and alicyclic hydrocarbons that are excellent in solubility of the metathesis polymerization catalyst and are widely used in industry are preferable. In addition, a liquid antioxidant, a liquid plasticizer, or a liquid modifier may be used as a solvent as long as it does not decrease the activity of the metathesis polymerization catalyst.
改質剤としては、例えば、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、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−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、多硫系合成ゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマーなどのエラストマーなどが挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系、リン系、アミン系、イオウ系などの各種のプラスチック・ゴム用酸化防止剤などが挙げられる。これらの酸化防止剤は単独で用いてもよいが、二種以上を組合せて用いることが好ましい。
Examples of the modifier include natural rubber, polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene copolymer, and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer. , Acrylonitrile-butadiene copolymer, ethylene-propylene-diene terpolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polysulfur synthetic rubber, acrylic rubber, urethane rubber, fluorine rubber, silicone rubber, polyester elastomer, polyolefin thermoplastic elastomer And elastomers such as polyvinyl chloride-based thermoplastic elastomers.
Examples of the antioxidant include various plastic and rubber antioxidants such as phenol, phosphorus, amine, and sulfur. These antioxidants may be used alone or in combination of two or more.
本発明の重合性組成物は、シクロオレフィンモノマー、メタセシス重合触媒、金属水酸化物、及び特定金属化合物、更に、好ましくは架橋剤、連鎖移動剤、その他の必要に応じて配合される添加剤を混合することによって得られる。混合するための装置、手段、手順は特に限定されない。例えば、メタセシス重合触媒を上述したような溶剤と混合して触媒液を調製し、これをシクロオレフィンモノマーや他の成分と混合する方法が挙げられる。 The polymerizable composition of the present invention comprises a cycloolefin monomer, a metathesis polymerization catalyst, a metal hydroxide, and a specific metal compound, more preferably a crosslinking agent, a chain transfer agent, and other additives blended as necessary. It is obtained by mixing. The apparatus, means, and procedure for mixing are not particularly limited. For example, there is a method in which a metathesis polymerization catalyst is mixed with a solvent as described above to prepare a catalyst solution, and this is mixed with a cycloolefin monomer or other components.
本発明の樹脂成形体は、上記重合性組成物を開環重合して得られるものである。重合性組成物の開環重合は、塊状重合法又は溶液重合法、好ましくは塊状重合法によって行われる。
本発明の重合性組成物を開環重合して該樹脂成形体を得る方法に限定はないが、例えば、(a)重合性組成物を支持体上に塗布し、次いで開環重合する方法、(b)重合性組成物を成形型の空間部に注入し、次いで開環重合する方法、(c)重合性組成物を繊維状強化材に含浸させ、次いで開環重合する方法などが挙げられる。
本発明の重合性組成物は粘度が低いので、(a)の方法における塗布は円滑に実施でき、(b)の方法における注入は複雑形状の空間部であっても迅速に泡かみを起こさずに行き渡らせることが可能であり、(c)の方法においては繊維状強化材に対して速やかに満遍なく含浸させることができる。
The resin molded body of the present invention is obtained by ring-opening polymerization of the polymerizable composition. The ring-opening polymerization of the polymerizable composition is performed by a bulk polymerization method or a solution polymerization method, preferably a bulk polymerization method.
Although there is no limitation on the method of obtaining the resin molded product by ring-opening polymerization of the polymerizable composition of the present invention, for example, (a) a method of coating the polymerizable composition on a support and then ring-opening polymerization, (B) A method of injecting a polymerizable composition into a space of a mold and then ring-opening polymerization, (c) a method of impregnating the polymerizable composition into a fibrous reinforcing material, and then ring-opening polymerization. .
Since the polymerizable composition of the present invention has a low viscosity, the application in the method (a) can be smoothly carried out, and the injection in the method (b) does not rapidly cause foaming even in a complex-shaped space. In the method (c), the fibrous reinforcing material can be impregnated quickly and uniformly.
(a)の方法によれば、フィルム状、板状等の樹脂成形体が得られる。該成形体の厚みは、通常15mm以下、好ましくは10mm以下、より好ましくは5mm以下である。
支持体としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ナイロンなどの樹脂からなるフィルムや板;鉄、ステンレス、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、金、銀などの金属材料からなるフィルムや板;などが挙げられる。なかでも、金属箔又は樹脂フィルムの使用が好ましい。これら金属箔又は樹脂フィルムの厚みは、作業性などの観点から、通常1〜150μm、好ましくは2〜100μm、より好ましくは3〜75μmである。
According to the method (a), a resin molded body such as a film or plate can be obtained. The thickness of the molded body is usually 15 mm or less, preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less.
Examples of the support include films and plates made of resins such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polyarylate, and nylon; iron, stainless steel, copper, aluminum, nickel, chromium, gold, silver, and the like. Examples include films and plates made of metal materials. Especially, use of metal foil or a resin film is preferable. The thickness of these metal foils or resin films is usually 1 to 150 μm, preferably 2 to 100 μm, more preferably 3 to 75 μm from the viewpoint of workability and the like.
支持体上に本発明の重合性組成物を塗布する方法としては、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スリットコート法などの公知の塗布方法が挙げられる。 Examples of the method for applying the polymerizable composition of the present invention on the support include known coating methods such as spray coating, dip coating, roll coating, curtain coating, die coating, and slit coating.
支持体上に塗布された重合性組成物を必要に応じて乾燥させ、次いで開環重合する。開環重合するために重合性組成物を加熱する。加熱方法としては、加熱プレート上に支持体に塗布された重合性組成物を載せて加熱する方法、プレス機を用いて加圧しながら加熱(熱プレス)する方法、熱したローラーを押圧する方法、加熱炉を用いる方法などが挙げられる。 The polymerizable composition coated on the support is dried as necessary, and then subjected to ring-opening polymerization. The polymerizable composition is heated for ring-opening polymerization. As a heating method, a method of placing and heating the polymerizable composition applied to a support on a heating plate, a method of heating while applying pressure using a press (hot pressing), a method of pressing a heated roller, Examples include a method using a heating furnace.
(b)の方法によって得られる樹脂成形体の形状は、成形型により任意に設定できる。例えば、フィルム状、柱状、その他の任意の立体形状などが挙げられる。
成形型の形状、材質、大きさなどは特に制限されない。かかる成形型としては、従来公知の成形型、例えば、割型構造、すなわちコア型とキャビティー型を有する成形型;2枚の板の間にスペーサーを設けた成形型;などを用いることができる。
The shape of the resin molding obtained by the method (b) can be arbitrarily set by a molding die. For example, a film shape, a column shape, other arbitrary three-dimensional shapes, etc. are mentioned.
The shape, material, size, etc. of the mold are not particularly limited. As such a mold, a conventionally known mold, for example, a split mold structure, that is, a mold having a core mold and a cavity mold; a mold having a spacer between two plates; and the like can be used.
成形型の空間部(キャビティー)に本発明の重合性組成物を注入する圧力(射出圧)は、通常0.01〜10MPa、好ましくは0.02〜5MPaである。注入圧力が低すぎると、充填が不十分になり、キャビティー内面に形成された転写面の転写が良好に行われないおそれがあり、注入圧力が高すぎると、成形型は剛性が高いものが必要となり経済的ではない。型締圧力は、通常0.01〜10MPaの範囲内である。
空間部に充填された重合性組成物を加熱することによって開環重合させることができる。重合性組成物の加熱方法としては、成形型に配設された電熱器、スチームなどの加熱手段を利用する方法、成形型を電気炉内で加熱する方法などが挙げられる。
The pressure (injection pressure) for injecting the polymerizable composition of the present invention into the space (cavity) of the mold is usually 0.01 to 10 MPa, preferably 0.02 to 5 MPa. If the injection pressure is too low, the filling may be insufficient and the transfer surface formed on the inner surface of the cavity may not be transferred well.If the injection pressure is too high, the mold may have high rigidity. Needed and not economical. The mold clamping pressure is usually in the range of 0.01 to 10 MPa.
Ring-opening polymerization can be performed by heating the polymerizable composition filled in the space. Examples of the method for heating the polymerizable composition include a method using a heating means such as an electric heater and steam disposed in a mold, and a method for heating the mold in an electric furnace.
(c)の方法によって得られる樹脂成形体としては、例えば、開環重合体が繊維状強化材のすき間に充填されて成るプリプレグなどが挙げられる。繊維状強化材としては、無機系及び/又は有機系の繊維が使用でき、例えば、ガラス繊維、金属繊維、セラミック繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、アミド繊維などの公知のものが挙げられる。これらは1種単独で、あるいは2種以上を組合せて用いることができる。繊維状強化材の形状としては、マット、クロス、不織布などが挙げられる。 Examples of the resin molded body obtained by the method (c) include a prepreg formed by filling a ring-opening polymer in a gap between fibrous reinforcing materials. As the fibrous reinforcement, inorganic and / or organic fibers can be used, for example, glass fibers, metal fibers, ceramic fibers, carbon fibers, aramid fibers, polyethylene terephthalate fibers, vinylon fibers, polyester fibers, amide fibers, etc. The well-known thing is mentioned. These can be used alone or in combination of two or more. Examples of the shape of the fibrous reinforcing material include mat, cloth, and non-woven fabric.
繊維状強化材に本発明の重合性組成物を含浸させるには、例えば、該重合性組成物の所定量を、繊維状強化材製のクロス、マット等の上に注ぎ、必要に応じてその上に保護フィルムを重ね、上方からローラーなどで押圧する(しごく)ことにより行うことができる。繊維状強化材に該重合性組成物を含浸させた後に、所定温度に加熱して、含浸物を開環重合させることによりシクロオレフィン樹脂の含浸したプリプレグを得ることができる。加熱方法としては、例えば、含浸物を支持体上に設置して前記(a)の方法のようにして加熱する方法、予め型内に繊維状強化材をセットしておき、重合性組成物を含浸させてから前記(b)の方法のようにして加熱する方法などが用いられる。 In order to impregnate the fibrous reinforcing material with the polymerizable composition of the present invention, for example, a predetermined amount of the polymerizable composition is poured onto a cloth reinforcing material, such as a cloth, a mat, and the like. It can be performed by stacking a protective film on top and pressing with a roller or the like from above. After impregnating the fibrous reinforcing material with the polymerizable composition, the prepreg impregnated with the cycloolefin resin can be obtained by heating to a predetermined temperature and subjecting the impregnated product to ring-opening polymerization. As a heating method, for example, a method in which an impregnated material is placed on a support and heated as in the method (a) above, a fibrous reinforcing material is set in a mold in advance, and a polymerizable composition is used. After impregnation, a method of heating as in the method (b) is used.
上記(a)、(b)及び(c)のいずれの方法においても、重合性組成物を開環重合させるための加熱温度((b)の方法においては金型温度)は、通常30〜250℃、好ましくは50〜200℃である。重合時間は適宜選択すればよいが、通常1秒〜20分、好ましくは10秒〜5分以内である。 In any of the methods (a), (b) and (c), the heating temperature for ring-opening polymerization of the polymerizable composition (the mold temperature in the method (b)) is usually 30 to 250. ° C, preferably 50-200 ° C. The polymerization time may be appropriately selected, but is usually 1 second to 20 minutes, preferably 10 seconds to 5 minutes or less.
重合性組成物を所定温度に加熱することにより開環重合反応が開始する。開環重合反応が開始すると、重合性組成物の温度は反応熱により急激に上昇し、短時間(例えば、10秒〜5分程度)でピーク温度に到達する。さらに開環重合反応は進むが、重合反応は次第に収まり、温度が低下していく。ピーク温度を、この重合反応により得られる樹脂成形体を構成する樹脂のガラス転移温度以上になるように制御すると、完全に重合が進行するので好ましい。ピーク温度は加熱温度により制御できる。また、連鎖移動剤を配合した重合性組成物から得られる樹脂成形体の場合、樹脂成形体の重合反応率は、通常80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上である。なお、樹脂成形体の重合反応率は、例えば、樹脂成形体を溶剤に溶解して得られた溶液をガスクロマトグラフィーにより分析することで求めることができる。開環重合がほぼ完全に進行している樹脂成形体は、残留モノマーが少なく、難燃性に優れる。 The ring-opening polymerization reaction is started by heating the polymerizable composition to a predetermined temperature. When the ring-opening polymerization reaction starts, the temperature of the polymerizable composition rapidly increases due to the heat of reaction, and reaches the peak temperature in a short time (for example, about 10 seconds to 5 minutes). Further, the ring-opening polymerization reaction proceeds, but the polymerization reaction gradually stops and the temperature decreases. It is preferable to control the peak temperature so as to be equal to or higher than the glass transition temperature of the resin constituting the resin molded body obtained by this polymerization reaction, since the polymerization proceeds completely. The peak temperature can be controlled by the heating temperature. Moreover, in the case of the resin molding obtained from the polymeric composition which mix | blended the chain transfer agent, the polymerization reaction rate of a resin molding is 80% or more normally, Preferably it is 90% or more, More preferably, it is 95% or more. In addition, the polymerization reaction rate of a resin molding can be calculated | required by analyzing the solution obtained by melt | dissolving the resin molding in a solvent by a gas chromatography, for example. A resin molded body in which ring-opening polymerization has almost completely progressed has few residual monomers and is excellent in flame retardancy.
開環重合反応時のピ−ク温度が高くなりすぎると、開環重合反応のみならず、一挙に架橋反応も進行してしまうおそれがある。したがって、開環重合反応のみを完全に進行させ、架橋反応が進行しないようにするためには、開環重合のピーク温度を、好ましくは200℃未満に制御する必要がある。
ラジカル発生剤を含有する重合性組成物を用いる場合、開環重合でのピーク温度をラジカル発生剤の1分間半減期温度以下とするのが好ましい。ここで、1分間半減期温度は、ラジカル発生剤の半量が1分間で分解する温度である。例えば、ジ−t−ブチルペルオキシドでは186℃、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3では194℃である。
If the peak temperature during the ring-opening polymerization reaction becomes too high, not only the ring-opening polymerization reaction but also the crosslinking reaction may proceed at once. Therefore, it is necessary to control the peak temperature of the ring-opening polymerization to be preferably less than 200 ° C. so that only the ring-opening polymerization reaction proceeds completely and the crosslinking reaction does not proceed.
When a polymerizable composition containing a radical generator is used, it is preferable that the peak temperature in ring-opening polymerization is not higher than the 1 minute half-life temperature of the radical generator. Here, the 1-minute half-life temperature is a temperature at which half of the radical generator decomposes in 1 minute. For example, it is 186 ° C. for di-t-butyl peroxide and 194 ° C. for 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3.
本発明の架橋樹脂成形体は、架橋剤を含有する重合性組成物を用いて得られた樹脂成形体を加熱して架橋させることにより得ることができる。樹脂成形体を加熱して架橋させるときの温度は、通常170〜250℃、好ましくは180〜220℃である。この温度は、前記開環重合でのピーク温度より高いことが好ましく、20℃以上高いことがより好ましい。また、加熱して架橋させる時間は特に制約されないが、通常、数分から数時間である。 The crosslinked resin molded product of the present invention can be obtained by heating and crosslinking a resin molded product obtained using a polymerizable composition containing a crosslinking agent. The temperature at which the resin molded body is crosslinked by heating is usually 170 to 250 ° C, preferably 180 to 220 ° C. This temperature is preferably higher than the peak temperature in the ring-opening polymerization, and more preferably 20 ° C. or higher. The time for crosslinking by heating is not particularly limited, but is usually from several minutes to several hours.
本発明の樹脂成形体を加熱して架橋させる方法は特に制約されない。樹脂成形体がフィルム状である場合は、必要に応じてそれを複数枚積層し、熱プレスにより加熱と同時に圧力を加える方法が好ましい。熱プレスする時の圧力は、通常、0.5〜20MPa、好ましくは3〜10MPaである。 The method for heating and crosslinking the resin molded product of the present invention is not particularly limited. When the resin molded body is in the form of a film, a method of laminating a plurality of sheets as necessary and applying pressure simultaneously with heating by a hot press is preferable. The pressure at the time of hot pressing is usually 0.5 to 20 MPa, preferably 3 to 10 MPa.
本発明の架橋樹脂複合材料は、基体材料と架橋樹脂成形体とから構成されるものである。架橋樹脂複合材料を得る方法に格別な制限はなく、例えば(1)架橋剤を含有する重合性組成物を用いて得られた樹脂成形体を、基体材料に重ね合わせ、次いで加熱して架橋させる、(2)重合性組成物を基体材料上に積層し、開環重合及び架橋反応を進行させる、という方法が挙げられる。 The crosslinked resin composite material of the present invention comprises a base material and a crosslinked resin molded body. There is no particular limitation on the method for obtaining the crosslinked resin composite material. For example, (1) a resin molded body obtained by using a polymerizable composition containing a crosslinking agent is superimposed on a base material, and then heated to be crosslinked. (2) A method of laminating a polymerizable composition on a base material and causing ring-opening polymerization and crosslinking reaction to proceed.
上記基体材料としては、銅箔、アルミ箔、ニッケル箔、クロム箔、金箔、銀箔などの金属箔;プリント配線板製造用基板;ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)性フィルムや導電性ポリマーフィルム等の樹脂フィルム;などが挙げられる。また、基体材料の表面はシラン系カップリング剤、チオール系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、各種接着剤などで処理されていてもよい。 Examples of the base material include copper foils, aluminum foils, nickel foils, chrome foils, gold foils, silver foils and other metal foils; printed wiring board manufacturing substrates; resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) films and conductive polymer films Film; and the like. The surface of the base material may be treated with a silane coupling agent, a thiol coupling agent, a titanate coupling agent, various adhesives, or the like.
前記(1)の方法により架橋樹脂複合材料を得るには、例えば、本発明の樹脂成形体と、基体材料としての金属箔とを重ね合わせて熱プレスなどによって加熱することにより架橋させて、金属箔と強固に密着した金属箔張積層板を得ることができる。得られる金属箔張積層板の金属箔の引き剥がし強さは、金属箔として銅箔を用いた場合、JIS C6481に基づいて測定した値で、0.5kN/m以上、好ましくは0.8kN/m以上、より好ましくは1.2kN/m以上である。 In order to obtain a cross-linked resin composite material by the method (1), for example, the resin molded body of the present invention and a metal foil as a base material are superposed and cross-linked by heating with a hot press or the like. A metal foil-clad laminate that adheres firmly to the foil can be obtained. When the copper foil is used as the metal foil, the peel strength of the metal foil of the obtained metal foil-clad laminate is a value measured based on JIS C6481, and is 0.5 kN / m or more, preferably 0.8 kN / m or more, more preferably 1.2 kN / m or more.
前記(2)の方法により架橋性樹脂複合材料を得るためには、重合性組成物の開環重合温度を高く設定して架橋反応も起きる温度で加熱する。しかし、架橋樹脂複合材料を製造する場合は、一旦樹脂成形体の段階を経る方が界面の引き剥がし強さが大きくなる。しかも、本発明の架橋樹脂複合材料は、従来のキャスト法のような大量の溶剤を揮散させる工程などが不要なので極めて簡便に製造できる利点を有する。
本発明の架橋樹脂複合材料を製造するための加熱方法に制限はないが、樹脂成形体と金属箔やプリント配線板製造用基板などの基体材料とを重ね合わせて熱プレスする方法が生産性の高さから好ましい。熱プレスの条件は、前記架橋樹脂成形体を製造する場合と同様である。
In order to obtain a crosslinkable resin composite material by the method (2), the ring-opening polymerization temperature of the polymerizable composition is set high and heated at a temperature at which a crosslinking reaction occurs. However, in the case of producing a crosslinked resin composite material, the peel strength at the interface increases once the resin molded body is passed through. Moreover, the cross-linked resin composite material of the present invention has an advantage that it can be manufactured very easily because a step of evaporating a large amount of solvent as in the conventional casting method is unnecessary.
The heating method for producing the cross-linked resin composite material of the present invention is not limited, but the method of heat-pressing a resin molded body and a base material such as a metal foil or a printed wiring board manufacturing substrate is highly productive. It is preferable from the height. The conditions for hot pressing are the same as in the case of producing the crosslinked resin molded body.
本発明の樹脂成形体、架橋樹脂成形体及び架橋樹脂複合材料は、低線膨張率、高機械的強度、低誘電正接などのシクロオレフィン樹脂の従来から有する特性をそのまま備えている上、従来のシクロオレフィン樹脂からなる成形体に比べて耐熱性及び密着性に優れている。
このような特徴を有する本発明に係る架橋樹脂成形体や架橋樹脂複合材料は、プリプレグ;樹脂付き銅箔;プリント配線板、絶縁シート、層間絶縁膜、オーバーコート、アンテナ基板などの電子部品材料として好適である。
The resin molded body, cross-linked resin molded body and cross-linked resin composite material of the present invention have the conventional characteristics of cycloolefin resins such as low linear expansion coefficient, high mechanical strength, and low dielectric loss tangent as they are. It has excellent heat resistance and adhesion as compared with a molded body made of cycloolefin resin.
The cross-linked resin molded article and cross-linked resin composite material according to the present invention having such characteristics are used as electronic parts materials such as prepregs; resin-coated copper foils; printed wiring boards, insulating sheets, interlayer insulating films, overcoats, and antenna substrates. Is preferred.
以下に、実施例と比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
触媒液の調製
ガラス製フラスコ中で、ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロホスフィン)ルテニウムジクロリド51部と、トリフェニルホスフィン79部とを、トルエン952部に溶解させて触媒液を調製した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
Preparation of catalyst solution In a glass flask, 51 parts of benzylidene (1,3-dimesityrylimidazolidine-2-ylidene) (tricyclophosphine) ruthenium dichloride and 79 parts of triphenylphosphine are dissolved in 952 parts of toluene. To prepare a catalyst solution.
実施例1
ポリエチレン製の瓶に3,5−ジ−t−ブチルフェノール0.2089重量部、テトラシクロ[6.2.13,6.02,7]ドデカ−4−エンを22.5重量部、2−ノルボルネンを7.5重量部、スチレンを0.74重量部、ジ−t−ブチルペルオキシド(1分間半減期温度186℃)を0.43ml入れ、分散剤としてプレンアクトAL−M(味の素ファインテクノ社製)を1.1重量部加え、水酸化マグネシウム(粒径0.4μm)を47.4重量部、フェロセン0.3重量部を加え、前記触媒溶液を0.12ml加えて撹拌して、重合性組成物を調製した。
ガラスクロス(厚み0.092mm)1枚を敷き、重合性組成物1を注ぎ、含浸させた。これを150℃に加熱し重合させ、プリプレグ(厚さ0.1mm)を得た。
得られたプリプレグを重ねて、5.0MPa、200℃で熱プレスし、架橋樹脂成形体である積層板(厚さ1.6mm)を得て、評価を行った。
得られた積層板には、空隙などがないことを目視で確認した。
この架橋樹脂成形体を5インチ(12.7cm)×1/2インチ(1.3cm)×厚さ1.6mmの寸法の短冊状試験片に切断し、UL−94規格で難燃性を評価した。
またインピーダンスアナライザー(型番号:E4991、アジレント社製)で誘電正接を測定した。
また、ガラス転移温度(Tg)を片面銅張積層板の樹脂部分から採取した試料につき、JIS C6481に基づいて示差走査熱量計によりガラス転移点温度(℃)を測定し、125℃以上を○、125℃未満〜120以上を△、120℃未満を×とした。
耐熱性試験として片面銅張積層板の樹脂部分を260℃のはんだ浴槽に20秒間浮かべ、JIS C6481に準じて耐熱性の試験をし、以下の基準で評価した。
○:フクレなし
△:僅かにフクレあり
×:フクレあり
Example 1
In a polyethylene bottle, 0.2089 parts by weight of 3,5-di-t-butylphenol and tetracyclo [6.2.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene 22.5 parts by weight, 2-norbornene 7.5 parts by weight, styrene 0.74 parts by weight, di-t-butyl peroxide (1 minute half-life temperature 186 ° C.) 0.43 ml was added, 1.1 parts by weight of Plenact AL-M (Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) was added as a dispersant, 47.4 parts by weight of magnesium hydroxide (particle size 0.4 μm), and ferrocene 0.3% by weight A polymerizable composition was prepared by adding 0.12 ml of the catalyst solution and stirring.
One sheet of glass cloth (thickness 0.092 mm) was laid, and the polymerizable composition 1 was poured and impregnated. This was heated and polymerized at 150 ° C. to obtain a prepreg (thickness: 0.1 mm).
The obtained prepregs were stacked and hot-pressed at 5.0 MPa and 200 ° C. to obtain a laminated plate (thickness: 1.6 mm) as a crosslinked resin molded body, and evaluated.
It was visually confirmed that the obtained laminate had no voids.
This cross-linked resin molded product was cut into strip-shaped test pieces having dimensions of 5 inches (12.7 cm) × 1/2 inch (1.3 cm) × thickness 1.6 mm, and flame retardancy was evaluated according to UL-94 standards. did.
Further, the dielectric loss tangent was measured with an impedance analyzer (model number: E4991 manufactured by Agilent).
Moreover, about the sample extract | collected from the resin part of the single-sided copper clad laminated board, the glass transition temperature (Tg) was measured with the differential scanning calorimeter based on JISC6481, and 125 degreeC or more is (circle), Less than 125 degreeC-120 or more were made into (triangle | delta), and less than 120 degreeC was made into x.
As a heat resistance test, the resin portion of the single-sided copper-clad laminate was floated in a solder bath at 260 ° C. for 20 seconds, a heat resistance test was conducted according to JIS C6481, and evaluation was performed according to the following criteria.
○: No swelling △: Slightly bloating ×: Swelling
実施例2
フェロセンのかわりにシュウ酸銅を用いた以外は、実施例1と同様にして試験片を得て、同様に評価を行った。
Example 2
A test piece was obtained in the same manner as in Example 1 except that copper oxalate was used instead of ferrocene, and evaluation was performed in the same manner.
比較例1〜5
各成分を表1の通りの配合にしたこと以外は、実施例1と同様な方法で試験片を得て、同様に評価を行った。
各結果を表1に示す。
Comparative Examples 1-5
A test piece was obtained in the same manner as in Example 1 except that each component was blended as shown in Table 1, and evaluated in the same manner.
The results are shown in Table 1.
上記実施例及び比較例から判るとおり、水酸化マグネシウムが難燃性付与に有効であるが(実施例1,2及び比較例2、3)、その量を多くすれば、難燃性には優れるものの誘電正接が低下し(比較例5)、ガラス転位点、はんだ耐熱試験など耐熱性や空隙もあり成形性も低下しているのがわかる。しかし水酸化マグネシウムを8割に減じても、フェロセンやシュウ酸銅を併用すると、優れた難燃性と耐熱性を示すことが判る(実施例1〜2、比較例1)。また、有機金属化合物の代わりに層状珪酸塩を用いた場合は、難燃性と耐熱性が十分に得られないことが判る(比較例4)。
As can be seen from the above examples and comparative examples, magnesium hydroxide is effective for imparting flame retardancy (Examples 1 and 2 and Comparative Examples 2 and 3), but if the amount is increased, the flame retardancy is excellent. It can be seen that the dielectric loss tangent of the product was lowered (Comparative Example 5), and there was heat resistance and voids such as glass transition point and solder heat resistance test, and the moldability was also lowered. However, even if magnesium hydroxide is reduced to 80%, it can be seen that when ferrocene or copper oxalate is used in combination, excellent flame retardancy and heat resistance are exhibited (Examples 1 and 2 and Comparative Example 1). Further, it can be seen that when layered silicate is used instead of the organometallic compound, sufficient flame retardancy and heat resistance cannot be obtained (Comparative Example 4).
Claims (14)
The crosslinked resin composite material according to claim 13, wherein the ring-opening polymerization is carried out by bulk polymerization.
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