JP2015110293A - Method for producing cyclic olefin resin molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a cyclic olefin-based resin molded body.
ポリオレフィン系樹脂のうちで特に透明性に優れるものとして、環状オレフィン系重合体がある。環状オレフィン系重合体は、吸水性や透湿性が低いとともに、極性基を持たないために極性基を有する薬品を吸着し難い。このような性質を利用して、環状オレフィン系重合体は、食品や医薬品の透明容器として好適に使用されるとともに、眼鏡レンズやピックアップレンズ、fθレンズなどの光学機器用のレンズ、またMO、DVD、CD等の光学記録メディアにも使用されている。 Among polyolefin resins, cyclic olefin polymers are particularly excellent in transparency. The cyclic olefin-based polymer has low water absorption and moisture permeability and does not have a polar group, so it is difficult to adsorb a chemical having a polar group. Utilizing such properties, the cyclic olefin polymer is suitably used as a transparent container for foods and pharmaceuticals, as well as lenses for optical devices such as spectacle lenses, pickup lenses, fθ lenses, MO, DVD, etc. It is also used for optical recording media such as CDs.
この様な用途の成形体は、射出成形機などの成形機により成形されるが、成形機を長時間連続運転すると成形体に黒点の混入がみられる。透明な樹脂製品、特に光学製品においては、樹脂中に光を遮る物質が混在することは許されず、成形時に混入する黒点は歩留まり低下の原因となっている。樹脂成形時に混入する黒点は、樹脂の炭化物であることが分かっている。黒点は、成形機内の、例えばスクリューのフライト後方に滞留する溶融樹脂が経時的な加熱を受けて炭化したものである。 A molded body for such use is molded by a molding machine such as an injection molding machine. When the molding machine is operated continuously for a long time, black spots are mixed in the molded body. In transparent resin products, particularly optical products, it is not allowed to mix substances that block light in the resin, and black spots mixed during molding cause a decrease in yield. It has been found that black spots mixed during resin molding are resin carbides. A black spot is obtained by carbonizing a molten resin staying behind a flight of a screw in a molding machine, for example, by heating with time.
従来、透明樹脂を成形する場合、黒点の混入を防ぐために、樹脂温度を下げて成形することが行われるが、環状オレフィン系重合体では成形性が低下して、製品の外観や透明性に悪影響を及ぼす虞がある。従って、実際の連続運転では、黒点の発生量を監視し、発生量が多くなれば成形機内をパージする操作がとられ、これが製品の原単位を下げる要因になっていた。 Conventionally, when molding a transparent resin, molding is performed at a lower resin temperature in order to prevent the inclusion of black spots. However, with cyclic olefin polymers, moldability is reduced, which adversely affects the appearance and transparency of the product. There is a risk of affecting. Accordingly, in actual continuous operation, the amount of black spots generated is monitored, and if the amount generated is increased, the inside of the molding machine is purged, which causes a reduction in the basic unit of the product.
本発明は、上記のような背景のもとになされたものであって、環状オレフィン系重合体からなる樹脂を成型する際、黒点発生を抑えて連続運転時における製品歩留まりに優れる環状オレフィン系樹脂成型体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made based on the background as described above, and when molding a resin composed of a cyclic olefin polymer, the cyclic olefin resin is excellent in product yield during continuous operation by suppressing generation of black spots. It aims at providing the manufacturing method of a molded object.
本発明では、環状オレフィン系樹脂成形体への黒点の混入を抑制するために、成形機内における樹脂の滞留および付着を抑制する。
成形機内における樹脂の滞留および付着を抑制するためには、成形機内において樹脂の溶融が完了する位置(溶融完了位置)でのスクリューの溝深さを浅くする方が良い。なぜなら、スクリューの溝深さが浅い方が、スクリューの表面近傍およびシリンダーの内周面近傍における樹脂の流動が良好となり、スクリューおよびシリンダーに黒点が付着しにくく、また極めて微小な黒点が付着したとしてもその黒点が大きくなる前にスムーズに流されやすいためである。また、スクリューの溝深さが浅い方が、スクリューとシリンダー内周面との間の体積が小さくなり樹脂の滞留時間が短くなるためである。よって、スクリューの溝深さを浅くすることにより、黒点が生成されるまでの時間を延長し黒点を抑制することができる。なお、スクリューの溝深さとは、シリンダーの径方向におけるシリンダー内周面とスクリュー本体との距離である。
或いは、成形機内における樹脂の滞留および付着を抑制するためには、スクリュー本体とフライトとの境界部(フライトの根元部分)の曲率半径を大きくする方が良い。なぜなら、フライトの根元部分の曲率半径が大きいほど樹脂の滞留が生じる領域を小さくすることができるためである。
そこで、本発明は、下記の環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法を提供する。
In the present invention, in order to suppress the mixing of black spots into the cyclic olefin-based resin molded product, the resin is prevented from staying and adhering to the molding machine.
In order to suppress stagnation and adhesion of the resin in the molding machine, it is better to reduce the groove depth of the screw at the position where the melting of the resin is completed (melting completion position) in the molding machine. This is because the smaller the groove depth of the screw, the better the resin flow in the vicinity of the screw surface and the inner peripheral surface of the cylinder, and the black spots are less likely to adhere to the screw and cylinder. This is because the sunspot is easily washed away before the sunspot becomes large. In addition, the shallower the groove depth of the screw, the smaller the volume between the screw and the inner peripheral surface of the cylinder, and the shorter the residence time of the resin. Therefore, by reducing the groove depth of the screw, it is possible to extend the time until the black spot is generated and suppress the black spot. The groove depth of the screw is a distance between the inner peripheral surface of the cylinder and the screw body in the radial direction of the cylinder.
Alternatively, in order to suppress the stagnation and adhesion of the resin in the molding machine, it is better to increase the radius of curvature of the boundary between the screw body and the flight (the base portion of the flight). This is because the larger the radius of curvature of the base portion of the flight, the smaller the region where the resin stays.
Then, this invention provides the manufacturing method of the following cyclic olefin resin molded object.
すなわち、本発明は、
シリンダーと、前記シリンダーに挿入されたスクリューと、を有する成形機を用いて環状オレフィン系樹脂成形体を製造する環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法であって、
前記成形機により環状オレフィン系樹脂を成形する工程を備え、
前記スクリューは、スクリュー本体と、前記スクリュー本体の周囲に形成されたフライトと、を有し、
前記シリンダーの軸方向において前記環状オレフィン系樹脂の溶融が完了する位置を溶融完了位置とすると、
前記溶融完了位置における前記スクリューの溝深さhが比較的小さい値であることを特徴とする環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法を提供する。
That is, the present invention
A method for producing a cyclic olefin-based resin molded body, wherein a cyclic olefin-based resin molded body is manufactured using a molding machine having a cylinder and a screw inserted into the cylinder,
Comprising a step of molding a cyclic olefin-based resin by the molding machine,
The screw has a screw body and a flight formed around the screw body,
When the position where the melting of the cyclic olefin-based resin is completed in the axial direction of the cylinder is a melting completion position,
Provided is a method for producing a cyclic olefin-based resin molded product, wherein the screw groove depth h at the melting completion position is a relatively small value.
また、本発明は、
シリンダーと、前記シリンダーに挿入されたスクリューと、を有する成形機を用いて環状オレフィン系樹脂成形体を製造する環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法であって、
前記成形機により環状オレフィン系樹脂を成形する工程を備え、
前記スクリューは、スクリュー本体と、前記スクリュー本体の周囲に形成されたフライトと、を有し、
前記シリンダーの軸方向において前記環状オレフィン系樹脂の溶融が完了する位置を溶融完了位置とすると、
前記スクリュー本体の軸心に沿った断面内において、前記フライトの前面側と後面側とのうちの少なくとも何れか一方について、前記フライトと前記スクリュー本体との境界部の曲率半径rが比較的大きい値である環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法を提供する。
The present invention also provides:
A method for producing a cyclic olefin-based resin molded body, wherein a cyclic olefin-based resin molded body is manufactured using a molding machine having a cylinder and a screw inserted into the cylinder,
Comprising a step of molding a cyclic olefin-based resin by the molding machine,
The screw has a screw body and a flight formed around the screw body,
When the position where the melting of the cyclic olefin-based resin is completed in the axial direction of the cylinder is a melting completion position,
In a cross section along the axial center of the screw body, a radius of curvature r of a boundary portion between the flight and the screw body is relatively large for at least one of the front side and the rear side of the flight. A method for producing a cyclic olefin-based resin molded body is provided.
また、本発明は、
シリンダーと、前記シリンダーに挿入されたスクリューと、を有する成形機を用いて環状オレフィン系樹脂成形体を製造する環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法であって、
前記成形機により環状オレフィン系樹脂を成形する工程を備え、
前記スクリューは、スクリュー本体と、前記スクリュー本体の周囲に形成されたフライトと、を有し、
前記シリンダーの軸方向において前記環状オレフィン系樹脂の溶融が完了する位置を溶融完了位置とし、前記シリンダーの内径をDとすると、
前記溶融完了位置における前記スクリューの溝深さhは、
h≦0.67D0.5(D≦20mm)
h≦0.15D(D>20mm)
を満たす環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法を提供する。
The present invention also provides:
A method for producing a cyclic olefin-based resin molded body, wherein a cyclic olefin-based resin molded body is manufactured using a molding machine having a cylinder and a screw inserted into the cylinder,
Comprising a step of molding a cyclic olefin-based resin by the molding machine,
The screw has a screw body and a flight formed around the screw body,
When the position where the melting of the cyclic olefin-based resin is completed in the axial direction of the cylinder is a melting completion position, and the inner diameter of the cylinder is D,
The screw groove depth h at the melting completion position is:
h ≦ 0.67D 0.5 (D ≦ 20mm)
h ≦ 0.15D (D> 20mm)
The manufacturing method of the cyclic olefin resin molded object which satisfy | fills is provided.
また、本発明は、
シリンダーと、前記シリンダーに挿入されたスクリューと、を有する成形機を用いて環状オレフィン系樹脂成形体を製造する環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法であって、
前記成形機により環状オレフィン系樹脂を成形する工程を備え、
前記スクリューは、スクリュー本体と、前記スクリュー本体の周囲に形成されたフライトと、を有し、
前記シリンダーの軸方向において前記環状オレフィン系樹脂の溶融が完了する位置を溶融完了位置とし、
前記溶融完了位置における前記スクリューの溝深さをhとすると、
前記スクリュー本体の軸心に沿った断面内において、前記フライトの前面側と後面側とのうちの少なくとも何れか一方について、前記フライトと前記スクリュー本体との境界部の曲率半径rがh以上である環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法を提供する。
The present invention also provides:
A method for producing a cyclic olefin-based resin molded body, wherein a cyclic olefin-based resin molded body is manufactured using a molding machine having a cylinder and a screw inserted into the cylinder,
Comprising a step of molding a cyclic olefin-based resin by the molding machine,
The screw has a screw body and a flight formed around the screw body,
A position where the melting of the cyclic olefin-based resin is completed in the axial direction of the cylinder is a melting completion position,
When the groove depth of the screw at the melting completion position is h,
In at least one of the front side and the rear side of the flight, the radius of curvature r at the boundary between the flight and the screw body is not less than h in the cross section along the axis of the screw body. A method for producing a cyclic olefin-based resin molded body is provided.
本発明によれば、射出成形機等の成形機を連続運転して環状オレフィン系樹脂を成形する際に、成形機内における樹脂の滞留を抑制することができる。その結果、成形体への黒点の混入を抑え、成形の連続運転時間を長時間とすることができるので、運転中に樹脂をパージして洗浄する頻度を低減でき、製品の原単位が向上する。 According to the present invention, when a cyclic olefin-based resin is molded by continuously operating a molding machine such as an injection molding machine, resin stagnation in the molding machine can be suppressed. As a result, mixing of black spots in the molded body can be suppressed and the continuous operation time of molding can be extended, so the frequency of purging and cleaning the resin during operation can be reduced, and the basic unit of the product is improved. .
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法には、スクリューとシリンダーを有する成形機を用いる。この成形機の例としては、押出成形機、射出成形機、ブロー成形機、インフレーション成形機などを挙げることができる。本実施形態では、射出成形機を用いて成形するとき、特に効果が顕著となる。以下、射出成形機を例にとり説明する。 A molding machine having a screw and a cylinder is used for the method for producing a cyclic olefin-based resin molded body according to the present embodiment. Examples of the molding machine include an extrusion molding machine, an injection molding machine, a blow molding machine, and an inflation molding machine. In the present embodiment, the effect is particularly remarkable when molding using an injection molding machine. Hereinafter, an injection molding machine will be described as an example.
射出成形機は、樹脂供給部、樹脂溶融部、射出用油圧シリンダー、および金型を備える。樹脂溶融部には、射出用油圧シリンダーのプランジャーに連結されたスクリューが設けられ、樹脂供給部から導入された樹脂材料(例えば樹脂ペレット)を外部からの加熱により流動化させ前方へ移送すると同時に、シリンダーヘッドにチャージされた溶融樹脂をスクリューのピストン運動で金型内へ射出する。このため、スクリューは、回転と同時に前後方向にピストン運動する。 The injection molding machine includes a resin supply unit, a resin melting unit, an injection hydraulic cylinder, and a mold. The resin melting part is provided with a screw connected to the plunger of the injection hydraulic cylinder, and the resin material (for example, resin pellets) introduced from the resin supply part is fluidized by heating from the outside and transferred forward. The molten resin charged in the cylinder head is injected into the mold by the piston movement of the screw. For this reason, the screw performs a piston motion in the front-rear direction simultaneously with the rotation.
すなわち、環状オレフィン系樹脂からなる樹脂材料は、ホッパーから導入され、回転するスクリューによって次第に前方に移送されつつ溶融して流動体とされる。溶融した環状オレフィン系樹脂、すなわち溶融樹脂は、シリンダーヘッドに充填される。シリンダーヘッドに溶融樹脂が充填されるにつれてスクリューは後退し、所定量充填されるとシリンダー先端部のノズルが開きスクリューは前進し樹脂を金型内に射出して成形体が得られる。 That is, a resin material made of a cyclic olefin-based resin is introduced from a hopper and melted while being gradually transferred forward by a rotating screw to form a fluid. Molten cyclic olefin resin, that is, molten resin is filled in the cylinder head. As the cylinder head is filled with the molten resin, the screw moves backward, and when a predetermined amount is filled, the nozzle at the tip of the cylinder opens and the screw moves forward to inject the resin into the mold to obtain a molded body.
以下図面に従って説明する。図1は本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法に用いられる射出成形機が備えるスクリュー2およびシリンダー3の一部分を示す図である。図1においてスクリュー2の上半部は断面図、下半部は側面図となっている。図2はスクリュー2の一例を示す側面図である。図3は本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法に用いられる射出成形機の一例を示す図である。
This will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a part of a
図3に示すように、射出成形機は、ホッパー1、シリンダー3、シリンダー3内に挿入されたスクリュー2、バンドヒーター4等の加熱部、金型7等を備えている。
As shown in FIG. 3, the injection molding machine includes a hopper 1, a cylinder 3, a
図2に示すように、スクリュー2は、丸棒状のスクリュー本体21と、スクリュー本体21の周囲に形成されたフライト22と、を有する。
As shown in FIG. 2, the
スクリュー2は、上流側(後側:図2の右側)から下流側(前側:図2の左側)に向けて、供給部2a、第1圧縮部2b、溶融完了部2c、第2圧縮部2d、および計量部2eをこの順に備えている。更に、スクリュー2は、供給部2aよりも上流側には基端部2fを備え、計量部2eよりも下流側には先端部2gを備えている。
The
フライト22は、スクリュー本体21の周面に沿って形成された螺旋状のリブであり、供給部2a、第1圧縮部2b、溶融完了部2c、第2圧縮部2d、および計量部2eの各部間に亘って連続的に形成されている。ただし、基端部2fおよび先端部2gには、フライト22は形成されていない。すなわち、フライト22の上流側端部は、供給部2aに位置する。より具体的には、例えば、フライト22の上流側端部は、供給部2aの上流側端部に位置する。また、フライト22の下流側端部は、計量部2eに位置する。より具体的には、例えば、フライト22の下流側端部は、計量部2eの下流側端部に位置する。
The
スクリュー本体21の外径は、第1圧縮部2bでは、スクリュー本体21の軸方向において、上流側から下流側に向けて徐々に拡径されている。スクリュー本体21の外径は、第2圧縮部2dにおいても、スクリュー本体21の軸方向において、上流側から下流側に向けて徐々に拡径されている。
The outer diameter of the
スクリュー本体21の外径は、例えば、基端部2f、供給部2a、溶融完了部2c、計量部2eおよび先端部2gにおいては、それぞれ一定とすることができる。この場合、基端部2fの外径および供給部2aの外径は第1圧縮部2bの上流側端部の外径と等しく、第1圧縮部2bの下流側端部の外径は溶融完了部2cの外径および第2圧縮部2dの上流側端部の外径と等しく、第2圧縮部2dの下流側端部の外径は計量部2eの外径および先端部2gの外径と等しい。供給部2aの外径よりも溶融完了部2cの外径が大きく、溶融完了部2cの外径よりも計量部2eの外径が大きい。
The outer diameter of the screw
このように、スクリュー本体21は、上流側から下流側に向けて段階的に拡径されている。
As described above, the diameter of the screw
ここで、スクリューの溝深さhは、シリンダー3の径方向におけるシリンダー内周面31とスクリュー本体21との距離である。
スクリュー2の溝深さは、上流側から下流側に向けて段階的に縮小されている。なお、フライト22を含めたスクリュー2の外径は、例えば、スクリュー2の前端から後端に亘り一定とすることができる。このため、スクリュー2の溝深さhが深い箇所ほどフライト22の高さが大きく、スクリュー2の溝深さhが浅い箇所ほどフライト22の高さが小さい。
Here, the groove depth h of the screw is a distance between the cylinder inner
The groove depth of the
スクリュー2の溝深さhは、例えば、供給部2a、溶融完了部2cおよび計量部2eにおいては、それぞれ一定とすることができる。そして、供給部2aにおけるスクリュー2の溝深さhは、第1圧縮部2bの上流側端部におけるスクリュー2の溝深さhと等しくし、第1圧縮部2bの下流側端部におけるスクリュー2の溝深さhは、溶融完了部2cにおけるスクリュー2の溝深さhおよび第2圧縮部2dの上流側端部におけるスクリュー2の溝深さhと等しくし、第2圧縮部2dの下流側端部におけるスクリュー2の溝深さhは、計量部2eにおけるスクリュー2の溝深さhと等しくすることができる。供給部2aにおけるスクリュー2の溝深さhは、溶融完了部2cにおけるスクリュー2の溝深さhよりも深く、溶融完了部2cにおけるスクリュー2の溝深さhは、計量部2eにおけるスクリュー2の溝深さhよりも深い。
そして、第1圧縮部2bにおいては、スクリュー2の溝深さhが下流側に向けて徐々に浅くなっており、第2圧縮部2dにおいても、スクリュー2の溝深さhが下流側に向けて徐々に浅くなっている。
The groove depth h of the
In the
なお、シリンダー3の加熱温度は、溶融完了部2cの配置領域において環状オレフィン系樹脂ペレットが実質的に溶融完了して溶融樹脂となるように設定する。すなわち、シリンダー3の軸方向において環状オレフィン系樹脂の溶融が完了する位置を溶融完了位置と称すると、この溶融完了位置は、シリンダー3内における溶融完了部2cの配置領域の何れかの位置となる。溶融完了部2cの位置は特に制限はない。スクリュー2の軸方向において、フライト22が形成された領域の長さをフライト形成領域長と称することとすると、溶融完了部2cの位置は、フライト22が始まる部分(フライト22の上流側端部)からフライト22が終わる部分(フライト22の下流側端部)のうち、フライト22が始まる部分から下流側へ、フライト形成領域長の8割以内の距離の位置に存在することが好ましい。
In addition, the heating temperature of the cylinder 3 is set so that the cyclic olefin-based resin pellets are substantially completely melted and become a molten resin in the arrangement region of the
環状オレフィン系樹脂をペレットの形態で成形機のホッパー1に供給(投入)する場合、環状オレフィン系樹脂の供給位置におけるスクリュー2の溝深さを、溶融完了位置におけるスクリュー2の溝深さよりも深くしても良い。このようにすることにより、ペレットの供給が容易となる。なお、上述のように溶融完了部2cの前段(上流側)に第1圧縮部2bを設けたことにより、このような構成を容易に実現できる。
When supplying (injecting) the cyclic olefin-based resin to the hopper 1 of the molding machine in the form of pellets, the groove depth of the
本発明者等は、上記のように、成形機内における樹脂の滞留を抑制するためには、溶融完了位置でのスクリュー2の溝深さを浅くする方が良く、また、スクリュー本体21とフライト22との境界部の曲率半径を大きくする方が良いと考えた。そこで、シリンダー3内における樹脂の三次元流動状態を解析したシミュレーションを行い、スクリュー2の適切な溝深さと、スクリュー本体21とフライト22との境界部の適切な曲率半径について検討した。
As described above, the inventors of the present invention preferably reduce the groove depth of the
このシミュレーションの結果から、シリンダー3の内径が20mmの場合には、溶融完了位置でのスクリュー2の溝深さを3.0mm程度以下とすることによって、スクリュー2の表面近傍におけるせん断速度を十分な大きさとし、シリンダー3内における樹脂の滞留を抑制できることが分かった。すなわち、スクリュー2の溝深さをこの範囲に設定することによって、成形品への黒点の混入の抑制を期待できる。
From the results of this simulation, when the inner diameter of the cylinder 3 is 20 mm, the shear depth in the vicinity of the surface of the
ここで、スクリュー2の寸法については、0.5乗則、0.7乗則、1乗則などによって決定する手法が知られている。すなわち、スクリュー2の溝深さは、0.5乗則では、A・D0.5で求められ、0.7乗則では、A・D0.7で求められ、1乗則では、A・Dで求められる(ここで、Aは係数)。
Here, the method of determining the dimension of the
そこで、シリンダー3の内径が20mmのときに、0.5乗則、0.7乗則および1乗則の各々において、スクリュー2の溝深さが3.0mmとなるように、係数を決定した。すると、スクリュー2の溝深さは、0.5乗則では0.67D0.5で求められ、0.7乗則では0.37D0.7で求められ、1乗則では0.15Dで求められる。
Therefore, when the inner diameter of the cylinder 3 is 20 mm, the coefficient is determined so that the groove depth of the
本発明者等がさらに鋭意検討した結果、シリンダー3の内径が20mm以下の場合には、0.5乗則に従ってスクリュー2の溝深さの上限値を決定し、シリンダー3の内径が20mmを超える場合には、1乗則に従ってスクリュー2の溝深さの上限値を決定することが好適であることが分かった。すなわち、シリンダー3の内径をD(図1)とすると、スクリュー2の好ましい溝深さh(図1)は、例えば、内径Dが20mm以下の場合にはh≦0.67D0.5とし、内径Dが20mmを超える場合にはh≦0.15Dとすることができる。
As a result of further intensive studies by the inventors, when the inner diameter of the cylinder 3 is 20 mm or less, the upper limit value of the groove depth of the
より具体的には、例えば、シリンダー3の軸方向において、少なくとも、溶融完了位置よりも5Dだけ上流側の位置から溶融完了位置までのスクリュー2の溝深さhについて、内径Dが20mm以下の場合にはh≦0.67D0.5とし、内径Dが20mmを超える場合にはh≦0.15Dとすることができる。
More specifically, for example, in the axial direction of the cylinder 3, when the inner diameter D is 20 mm or less with respect to the groove depth h of the
このようにスクリュー2の溝深さhを所定の上限値以下とすることにより、シリンダー3内における樹脂の滞留を抑制することができる。
Thus, by setting the groove depth h of the
なお、上述のように溶融完了部2cの前段に第1圧縮部2bを設けたことにより、溶融完了位置での溝深さをある程度以上浅くした構造を容易に実現することができる。
In addition, by providing the
一方、スクリュー2の溝深さhの下限値については、スクリュー2による樹脂材料の輸送力を一定程度確保するために、シリンダー3の内径が20mmの場合には、0.1mm以上の値に設定することが好ましいことが分かった。そこで、シリンダー3の内径が20mmのときに、0.5乗則、0.7乗則および1乗則の各々において、スクリュー2の溝深さが0.1mmとなるように、上記係数Aを決定した。すると、スクリュー2の溝深さは、0.5乗則では0.022D0.5で求められ、0.7乗則では0.012D0.7で求められ、1乗則では0.005Dで求められる。
On the other hand, the lower limit of the groove depth h of the
本発明者等がさらに鋭意検討した結果、シリンダー3の内径が20mm以下の場合には、1乗則に従ってスクリュー2の溝深さの下限値を決定し、シリンダー3の内径が20mmを超える場合には、0.5乗則に従ってスクリュー2の溝深さの下限値を決定することが好適であることが分かった。すなわち、内径Dが20mm以下の場合にはh>0.005Dとし、内径Dが20mmを超える場合にはh≧0.022D0.5とすることができる。
As a result of further intensive studies by the inventors, when the inner diameter of the cylinder 3 is 20 mm or less, the lower limit value of the groove depth of the
また、上記のシミュレーションの結果から、スクリュー本体21とフライト22との境界部の曲率半径r(図1)をスクリュー2の溝深さh以上とすることによっても、シリンダー3内における樹脂の滞留を抑制できることが分かった。すなわち、曲率半径rをこの範囲に設定することによって、せん断速度が小さい滞留領域を小さくでき、成形品への黒点の混入の抑制を期待できる。
Further, from the result of the above simulation, the resin stays in the cylinder 3 also by setting the radius of curvature r (FIG. 1) at the boundary between the
よって、スクリュー本体21の軸心に沿った断面内において、フライト22の前面221側と後面222側とのうちの少なくとも何れか一方について、フライト22とスクリュー本体21との境界部の曲率半径rをh以上とすることができる。前面221側と後面222側とでは、前面221側の曲率半径rをh以上とすることがより効果的である。また、前面221側と後面222側との双方について、曲率半径rをh以上とすることが好ましい。
Therefore, in the cross section along the axial center of the screw
このようにスクリュー本体21とフライト22との境界部の曲率半径rを大きくすることによっても、シリンダー3内における樹脂の滞留を抑制することができる。
In this way, the resin stay in the cylinder 3 can also be suppressed by increasing the radius of curvature r at the boundary between the
一方、曲率半径rの上限値については、特に限定しないが、スクリュー2による樹脂材料の輸送力を一定程度確保するために、曲率半径rは、例えば、5h以下とすることができる。
On the other hand, the upper limit value of the radius of curvature r is not particularly limited, but the radius of curvature r can be set to 5 h or less, for example, in order to ensure a certain level of transporting force of the resin material by the
また、上記シミュレーションにおいて、シリンダー内における温度分布および溶融完了位置について調べたところ、圧縮部が計量部の前段の1箇所にのみ設けられた従来構造のスクリューを用いた場合と比べて、ほとんど変化がないことが分かった。 Further, in the above simulation, when the temperature distribution in the cylinder and the melting completion position were examined, there was almost no change compared to the case where the conventional structure screw having the compression portion provided only at one position before the measuring portion was used. I found that there was no.
なお、本実施形態では、上記のように、溶融完了部2cの後段(下流側)に第2圧縮部2dを設けたことにより、計量部2eにおける溶融樹脂の圧力を十分に高めることができる。
In the present embodiment, as described above, the pressure of the molten resin in the
以下、環状オレフィン系樹脂成形体の製造の動作の流れの一例を説明する。
成形機のホッパー1には、例えば、ペレットの形態の環状オレフィン系樹脂(環状オレフィン系樹脂ペレット)を投入する。ここで、環状オレフィン系樹脂ペレット等の原料は、ホッパー1への投入前に、窒素ガスによる乾燥を十分に行うことが好ましい。これにより、原料中への酸素の吸着を抑制できることから、黒点の発生をより効果的に低減できる。なお、ペレットの形状および寸法は特に限定されない。
Hereinafter, an example of the flow of operations for manufacturing the cyclic olefin-based resin molded body will be described.
The hopper 1 of the molding machine is charged with, for example, a cyclic olefin resin in the form of pellets (cyclic olefin resin pellets). Here, it is preferable that the raw materials such as the cyclic olefin resin pellets are sufficiently dried with nitrogen gas before being charged into the hopper 1. Thereby, since adsorption | suction of oxygen in a raw material can be suppressed, generation | occurrence | production of a black spot can be reduced more effectively. In addition, the shape and dimension of a pellet are not specifically limited.
ホッパー1に投入された環状オレフィン系樹脂ペレットは、シリンダー3内における供給部2aの配置領域に導入される。なお、供給部2aは、例えばホッパー1の直下に配置される。また、スクリュー2は、図示しないアクチュエータによって当該スクリュー2の軸周り方向に連続的に回転駆動され、シリンダー3はバンドヒーター4によって適切な温度に加熱されている。スクリュー2の回転数と、シリンダー3の温度は、環状オレフィン系樹脂の物性([η]やMFRなどの物性)や装置の構造に応じて適宜調整することができるが、一例として、温度は、160以上350℃以下に設定することができ、回転数は、10rpm以上200rpm以下に設定することができる。
The cyclic olefin-based resin pellets charged into the hopper 1 are introduced into the arrangement region of the
シリンダー3内における供給部2aの配置領域に導入された環状オレフィン系樹脂ペレットは、スクリュー2の回転により前方に移送されるとともにシリンダー3の外壁に取り付けられたバンドヒーター4により加熱され徐々に溶融し、シリンダー3内における第1圧縮部2bの配置領域に送られる。第1圧縮部2bの配置領域では、下流側に向けてフライト22どうしの谷間の深さが次第に浅くなるのにつれて、環状オレフィン系樹脂ペレットが圧縮され樹脂材料の溶融混練が進む。
The cyclic olefin-based resin pellets introduced into the arrangement region of the
シリンダー3内の樹脂材料は、第1圧縮部2bの配置領域から、その後段の溶融完了部2cの配置領域へ移送される。
The resin material in the cylinder 3 is transferred from the arrangement area of the
さらに、シリンダー3内の溶融樹脂は、溶融完了部2cの配置領域から、その後段の第2圧縮部2dの配置領域へ移送される。第2圧縮部2dの配置領域では、下流側に向けてフライト22どうしの谷間の深さが次第に浅くなるのにつれて、溶融樹脂が圧縮され溶融樹脂からの気泡の除去(脱泡)が進む。
Further, the molten resin in the cylinder 3 is transferred from the arrangement region of the
そして、溶融樹脂は、シリンダー3内における計量部2eの配置領域へ移送され、そこで計量され、シリンダーヘッド5に溜められる。このときシリンダー3の先端のノズル6は閉じているので、スクリュー2は後退する。シリンダーヘッド5に溶融樹脂が一定量溜められると、ノズル6が開き、スクリュー2が前進して溶融樹脂を金型7内に射出する。これを繰り返すことにより、環状オレフィン系樹脂成形体を連続的に成形することができる。
Then, the molten resin is transferred to the arrangement area of the measuring
このように、スクリュー2の溝深さhと、曲率半径rとのうちの少なくとも何れか一方について、上記の範囲に設定された成形機を用いて環状オレフィン系樹脂を成形し、環状オレフィン系樹脂成形体を製造する。これにより、成形機内での環状オレフィン系樹脂の劣化を抑制し、製品中の黒点の原因となるシリンダー3内における溶融樹脂の滞留および炭化を低減できる。成形体への黒点の混入を抑え、成形の連続運転時間を長時間とすることができるので、運転中に樹脂をパージして洗浄する頻度を低減でき、製品の原単位が向上する。
As described above, the cyclic olefin resin is molded by using the molding machine set in the above range for at least one of the groove depth h and the curvature radius r of the
図4(a)および(b)の各々は、スクリュー2のより具体的な構成の例を示す側面図である。なお、図4(a)および(b)では、基端部2fおよび先端部2gの図示は省略している。
Each of FIGS. 4A and 4B is a side view showing an example of a more specific configuration of the
図4(a)の例では、スクリュー2の各部について、スクリュー2の軸方向における長さは、供給部2aでは30mm、第1圧縮部2bでは30mm、溶融完了部2cでは480mm、第2圧縮部2dでは30mm、計量部2eでは30mmとなっている。シリンダー3の内径は30mmである。また、スクリュー2の各部について、溝深さhは、供給部2aでは6.0mm、溶融完了部2cでは4.5mm、計量部2eでは1.5mmとなっている。
In the example of FIG. 4A, the length in the axial direction of the
図4(b)の例では、スクリュー2の各部について、スクリュー2の軸方向における長さは、供給部2aでは300mm、第1圧縮部2bでは120mm、溶融完了部2cでは60mm、第2圧縮部2dでは60mm、計量部2eでは60mmとなっている。シリンダー3の内径は30mmである。また、スクリュー2の各部について、溝深さhは、供給部2aでは6.0mm、溶融完了部2cでは4.5mm、計量部2eでは1.5mmとなっている。
In the example of FIG. 4B, the length of the
(環状オレフィン系樹脂)
本実施形態に係る環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法に用いられる環状オレフィン系樹脂とは、環状オレフィン系重合体を含む樹脂材料をいう。環状オレフィン系樹脂は、環状オレフィン系重合体からなるものであってもよいし、環状オレフィン系重合体に他の重合体、たとえばα−オレフィンなどをブレンドしたものであってもよい。以下、本発明における環状オレフィン系重合体の例について説明する。
(Cyclic olefin resin)
The cyclic olefin resin used in the method for producing a cyclic olefin resin molded body according to the present embodiment refers to a resin material containing a cyclic olefin polymer. The cyclic olefin-based resin may be composed of a cyclic olefin-based polymer, or may be a blend of a cyclic olefin-based polymer with another polymer such as an α-olefin. Hereinafter, examples of the cyclic olefin polymer in the present invention will be described.
<環状オレフィン系重合体>
本実施形態において、環状オレフィン系重合体は、下記[A−1]、[A−2]、[A−3]および[A−4]からなる群より選ばれる少なくとも1種の環状オレフィン系重合体とすることができる。
<Cyclic olefin polymer>
In this embodiment, the cyclic olefin polymer is at least one cyclic olefin heavy selected from the group consisting of [A-1], [A-2], [A-3] and [A-4] below. Can be combined.
[A−1]:炭素原子数が2〜20のα−オレフィンと式(I)または式(II)で表される環状オレフィンとを共重合させて得られるα−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体(炭素原子数が2〜20のα−オレフィンと式(I)または(II)で表される環状オレフィンとのランダム共重合体) [A-1]: α-olefin / cyclic olefin random copolymer obtained by copolymerizing an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms and a cyclic olefin represented by formula (I) or formula (II) Compound (Random copolymer of α-olefin having 2 to 20 carbon atoms and cyclic olefin represented by formula (I) or (II))
式(I)中、nは0または1であり、mは0または1以上の整数であり、qは0または1であり、R1〜R18ならびにRaおよびRbは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基であり、R15〜R18は互いに結合して単環または多環を形成していてもよく、かつ該単環または多環が二重結合を有していてもよく、またR15とR16とで、またはR17とR18とでアルキリデン基を形成していてもよい。 In the formula (I), n is 0 or 1, m is 0 or an integer of 1 or more, q is 0 or 1, and R 1 to R 18 and R a and R b are each independently hydrogen. An atom, a halogen atom or a hydrocarbon group, R 15 to R 18 may be bonded to each other to form a monocyclic or polycyclic ring, and the monocyclic or polycyclic ring has a double bond; Alternatively, R 15 and R 16 , or R 17 and R 18 may form an alkylidene group.
式(II)中、pおよびqは0または1以上の整数であり、mおよびnは0、1または2であり、R1〜R19はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基またはアルコキシ基であり、R9およびR10が結合している炭素原子と、R13またはR11が結合している炭素原子とは直接あるいは炭素数1〜3のアルキレン基を介して結合していてもよく、またn=m=0のとき、R15とR12またはR15とR19とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。 In the formula (II), p and q are 0 or an integer of 1 or more, m and n are 0, 1 or 2, and R 1 to R 19 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or an aliphatic hydrocarbon. Group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group or alkoxy group, and the carbon atom to which R 9 and R 10 are bonded and the carbon atom to which R 13 or R 11 is bonded are directly or It may be bonded via an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and when n = m = 0, R 15 and R 12 or R 15 and R 19 are bonded to each other to form a monocyclic or polycyclic ring. An aromatic ring may be formed.
[A−2]:式(I)または(II)で表される環状オレフィンの開環重合体または共重合体 [A-2]: Ring-opening polymer or copolymer of cyclic olefin represented by formula (I) or (II)
[A−3]:上記[A−2]開環重合体または共重合体の水素化物 [A-3]: [A-2] hydride of ring-opening polymer or copolymer
[A−4]:上記[A−1]、[A−2]または[A−3]のグラフト変性物。
環状オレフィン系重合体の好ましい態様においては、DSC(示差走査熱量計)で測定したガラス転移温度(Tg)が、70℃以上であることが好ましく、さらに好ましくは70〜250℃であり、特に80〜180℃が好ましい。
[A-4]: Graft modified product of the above [A-1], [A-2] or [A-3].
In a preferred embodiment of the cyclic olefin polymer, the glass transition temperature (Tg) measured by DSC (differential scanning calorimeter) is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 70 to 250 ° C., and particularly 80 -180 degreeC is preferable.
環状オレフィン系重合体は非晶性または低結晶性であり、X線回折法によって測定される結晶化度が、通常20%以下であり、好ましくは10%以下、さらに好ましくは2%以下である。 The cyclic olefin polymer is amorphous or low crystalline, and the crystallinity measured by X-ray diffraction method is usually 20% or less, preferably 10% or less, more preferably 2% or less. .
また、環状オレフィン系重合体は、135℃のデカリン中で測定される極限粘度[η]が、通常0.01〜20dl/gであり、好ましくは0.03〜10dl/g、さらに好ましくは0.05〜5dl/gであり、ASTM D1238に準じ260℃、荷重2.16kgで測定した溶融流れ指数(MFR)が、通常0.2〜200g/10分であり、好ましくは1〜100g/10分、さらに好ましく5〜50g/10分である。 The cyclic olefin polymer has an intrinsic viscosity [η] measured in decalin at 135 ° C. of usually 0.01 to 20 dl / g, preferably 0.03 to 10 dl / g, more preferably 0. The melt flow index (MFR) measured at 260 ° C. and a load of 2.16 kg according to ASTM D1238 is usually 0.2 to 200 g / 10 minutes, preferably 1 to 100 g / 10. Min, more preferably 5 to 50 g / 10 min.
さらに、環状オレフィン系重合体(A)の軟化点としては、サーマルメカニカルアナライザーで測定した軟化点(TMA)で、通常30℃以上であり、好ましくは70℃以上、さらに好ましくは80〜260℃である。 Further, the softening point of the cyclic olefin polymer (A) is usually a softening point (TMA) measured by a thermal mechanical analyzer, which is usually 30 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher, more preferably 80 to 260 ° C. is there.
ここで、本実施形態で用いる環状オレフィン系重合体を形成する、式(I)または(II)で表される環状オレフィンについて説明する。 Here, the cyclic olefin represented by the formula (I) or (II) which forms the cyclic olefin polymer used in the present embodiment will be described.
<環状オレフィン>
本実施形態で用いる環状オレフィン系重合体を形成する環状オレフィンは、式(I)または(II)で表わされる。
<Cyclic olefin>
The cyclic olefin forming the cyclic olefin polymer used in the present embodiment is represented by the formula (I) or (II).
式(I)中、nは0または1であり、mは0または1以上の整数であり、qは0または1である。なお、qが1の場合には、RaおよびRbは、それぞれ独立に、下記に示す原子または炭化水素基であり、qが0の場合には、それぞれの結合手が結合して5員環を形成する。 In formula (I), n is 0 or 1, m is 0 or an integer of 1 or more, and q is 0 or 1. In addition, when q is 1, R a and R b are each independently the atoms or hydrocarbon groups shown below. When q is 0, each bond is bonded to form a 5-membered member. Form a ring.
R1〜R18ならびにRaおよびRbは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基である。ここでハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。 R 1 to R 18 and R a and R b are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or a hydrocarbon group. Here, the halogen atom is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom.
また、炭化水素基としては、それぞれ独立に、通常、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基、芳香族炭化水素基が挙げられる。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、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基およびオクタデシル基が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。これらの炭化水素基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。さらに式(I)において、R15〜R18がそれぞれ結合して(互いに共同して)単環または多環を形成していてもよく、しかも、このようにして形成された単環または多環は二重結合を有していてもよい。 Moreover, as a hydrocarbon group, a C1-C20 alkyl group, a C3-C15 cycloalkyl group, and an aromatic hydrocarbon group are mentioned normally each independently. More specifically, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an amyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, and an octadecyl group, and the cycloalkyl group includes a cyclohexyl group. Group, and examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group and a naphthyl group. These hydrocarbon groups may be substituted with a halogen atom. Furthermore, in the formula (I), R 15 to R 18 may be bonded to each other (in cooperation with each other) to form a monocyclic or polycyclic ring, and the monocyclic or polycyclic ring thus formed May have a double bond.
式(II)中、pおよびqは0または1以上の整数であり、mおよびnは0、1または2である。またR1〜R19は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基またはアルコキシ基である。 In the formula (II), p and q are 0 or an integer of 1 or more, and m and n are 0, 1 or 2. R 1 to R 19 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group or an alkoxy group.
ハロゲン原子は、式(I)におけるハロゲン原子と同じ意味である。炭化水素基としては、それぞれ独立に炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のハロゲン化アルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基または芳香族炭化水素基が挙げられる。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、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基およびオクタデシル基が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、アリール基およびアラルキル基、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、ベンジル基およびフェニルエチル基などが挙げられる。 The halogen atom has the same meaning as the halogen atom in formula (I). Examples of the hydrocarbon group independently include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon group. . More specifically, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an amyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, and an octadecyl group. As the cycloalkyl group, Examples of the aromatic hydrocarbon group include an aryl group and an aralkyl group. Specific examples include a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, a benzyl group, and a phenylethyl group.
また、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基およびプロポキシ基などを挙げることができる。これらの炭化水素基およびアルコキシ基は、その結合する水素がフッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子で置換されていてもよい。 Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group. In these hydrocarbon groups and alkoxy groups, the hydrogen bonded thereto may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom.
ここで、R9およびR10が結合している炭素原子と、R13が結合している炭素原子またはR11が結合している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数1〜3のアルキレン基を介して結合していてもよい。すなわち上記二個の炭素原子がアルキレン基を介して結合している場合には、R9およびR13で表される基が、またはR10およびR11で表される基が、互いに共同して、メチレン基(−CH2−)、エチレン基(−CH2CH2−)またはプロピレン基(−CH2CH2CH2−)のうちのいずれかのアルキレン基を形成している。 Here, the carbon atom to which R 9 and R 10 are bonded and the carbon atom to which R 13 is bonded or the carbon atom to which R 11 is bonded are directly or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. It may be connected via. That is, when the two carbon atoms are bonded via an alkylene group, the groups represented by R 9 and R 13 , or the groups represented by R 10 and R 11 are combined with each other. , An alkylene group of any one of a methylene group (—CH 2 —), an ethylene group (—CH 2 CH 2 —), or a propylene group (—CH 2 CH 2 CH 2 —) is formed.
さらに、n=m=0のとき、R15とR12またはR15とR19とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。この場合の単環または多環の芳香族環として、たとえば下記のようなR15とR12がさらに芳香族環を形成している基が挙げられる。 Further, when n = m = 0, R 15 and R 12 or R 15 and R 19 may be bonded to each other to form a monocyclic or polycyclic aromatic ring. Examples of the monocyclic or polycyclic aromatic ring in this case include the following groups in which R 15 and R 12 further form an aromatic ring.
ここでqは、式(II)におけるqと同じ意味である。 Here, q has the same meaning as q in formula (II).
上記のような式(I)または式(II)で示される環状オレフィンを、より具体的に次に例示する。一例として、
この置換炭化水素基としては、5−メチル、5,6−ジメチル、1−メチル、5−エチル、5−n−ブチル、5−イソブチル、7−メチル、5−フェニル、5−メチル−5−フェニル、5−ベンジル、5−トリル、5−(エチルフェニル)、5−(イソプロピルフェニル)、5−(ビフェニル)、5−(β−ナフチル)、5−(α−ナフチル)、5−(アントラセニル)、5,6−ジフェニルなどを例示することができる。 Examples of the substituted hydrocarbon group include 5-methyl, 5,6-dimethyl, 1-methyl, 5-ethyl, 5-n-butyl, 5-isobutyl, 7-methyl, 5-phenyl, 5-methyl-5- Phenyl, 5-benzyl, 5-tolyl, 5- (ethylphenyl), 5- (isopropylphenyl), 5- (biphenyl), 5- (β-naphthyl), 5- (α-naphthyl), 5- (anthracenyl) ), 5,6-diphenyl and the like.
さらに他の誘導体として、シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン、1,4−メタノ−1,4,4a,5,10,10a−ヘキサヒドロアントラセンなどのビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテン誘導体を例示することができる。 Still other derivatives include cyclopentadiene-acenaphthylene adduct, 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene, 1,4-methano-1,4,4a, 5,10,10a-hexahydro. Bicyclo [2.2.1] -2-heptene derivatives such as anthracene can be exemplified.
この他、トリシクロ[4.3.0.12,5]−3−デセン、2−メチルトリシクロ[4.3.0.12,5]−3−デセン、5−メチルトリシクロ[4.3.0.12,5]−3−デセンなどのトリシクロ[4.3.0.12,5]−3−デセン誘導体、トリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセン、10−メチルトリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセンなどのトリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセン誘導体、
その置換炭化水素基として、8−メチル、8−エチル、8−プロピル、8−ブチル、8−イソブチル、8−ヘキシル、8−シクロヘキシル、8−ステアリル、5,10−ジメチル、2,10−ジメチル、8,9−ジメチル、8−エチル−9−メチル、11,12−ジメチル、2,7,9−トリメチル、2,7−ジメチル−9−エチル、9−イソブチル−2,7−ジメチル、9,11,12−トリメチル、9−エチル−11,12−ジメチル、9−イソブチル−11,12−ジメチル、5,8,9,10−テトラメチル、8−エチリデン、8−エチリデン−9−メチル、8−エチリデン−9−エチル、8−エチリデン−9−イソプロピル、8−エチリデン−9−ブチル、8−n−プロピリデン、8−n−プロピリデン−9−メチル、8−n−プロピリデン−9−エチル、8−n−プロピリデン−9−イソプロピル、8−n−プロピリデン−9−ブチル、8−イソプロピリデン、8−イソプロピリデン−9−メチル、8−イソプロピリデン−9−エチル、8−イソプロピリデン−9−イソプロピル、8−イソプロピリデン−9−ブチル、8−クロロ、8−ブロモ、8−フルオロ、8,9−ジクロロ、8−フェニル、8−メチル−8−フェニル、8−ベンジル、8−トリル、8−(エチルフェニル)、8−(イソプロピルフェニル)、8,9−ジフェニル、8−(ビフェニル)、8−(β−ナフチル)、8−(α−ナフチル)、8−(アントラセニル)、5,6−ジフェニル等を例示することができる。 As the substituted hydrocarbon group, 8-methyl, 8-ethyl, 8-propyl, 8-butyl, 8-isobutyl, 8-hexyl, 8-cyclohexyl, 8-stearyl, 5,10-dimethyl, 2,10-dimethyl 8,9-dimethyl, 8-ethyl-9-methyl, 11,12-dimethyl, 2,7,9-trimethyl, 2,7-dimethyl-9-ethyl, 9-isobutyl-2,7-dimethyl, 9 , 11,12-trimethyl, 9-ethyl-11,12-dimethyl, 9-isobutyl-11,12-dimethyl, 5,8,9,10-tetramethyl, 8-ethylidene, 8-ethylidene-9-methyl, 8-ethylidene-9-ethyl, 8-ethylidene-9-isopropyl, 8-ethylidene-9-butyl, 8-n-propylidene, 8-n-propylidene-9-methyl, 8-n-propyl Pyridene-9-ethyl, 8-n-propylidene-9-isopropyl, 8-n-propylidene-9-butyl, 8-isopropylidene, 8-isopropylidene-9-methyl, 8-isopropylidene-9-ethyl, 8 -Isopropylidene-9-isopropyl, 8-isopropylidene-9-butyl, 8-chloro, 8-bromo, 8-fluoro, 8,9-dichloro, 8-phenyl, 8-methyl-8-phenyl, 8-benzyl , 8-tolyl, 8- (ethylphenyl), 8- (isopropylphenyl), 8,9-diphenyl, 8- (biphenyl), 8- (β-naphthyl), 8- (α-naphthyl), 8- ( Anthracenyl), 5,6-diphenyl and the like can be exemplified.
さらには、(シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物)とシクロペンタジエンとの付加物などのテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン誘導体、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]−4−ペンタデセンおよびその誘導体、ペンタシクロ[7.4.0.12,5.19,12.08,13]−3−ペンタデセンおよびその誘導体、ペンタシクロ[8.4.0.12,5.19,12.08,13]−3−ヘキサデセンおよびその誘導体、ペンタシクロ[6.6.1.13,6.02,7.09,14]−4−ヘキサデセンおよびその誘導体、ヘキサシクロ[6.6.1.13,6.110,13.02,7.09,14]−4−ヘプタデセンおよびその誘導体、ヘプタシクロ[8.7.0.12,9.14,7.111,17.03,8.012,16]−5−エイコセンおよびその誘導体、ヘプタシクロ[8.7.0.13,6.110,17.112,15.02,7.011,16]−4−エイコセンおよびその誘導体、ヘプタシクロ[8.8.0.12,9.14,7.111,18.03,8.012,17]−5−ヘンエイコセンおよびその誘導体、オクタシクロ[8.8.0.12,9.14,7.111,18.113,16.03,8.012,17]−5−ドコセンおよびその誘導体、ノナシクロ[10.9.1.14,7.113,20.115,18.02,10.03,8.012,21.014,19]−5−ペンタコセンおよびその誘導体などが挙げられる。 Further, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 ... Adducts of (cyclopentadiene-acenaphthylene adduct) and cyclopentadiene. 1 7,10 ] -3-dodecene derivative, pentacyclo [6.5.1.1 3,6 . 0 2,7 . 0 9,13] -4-pentadecene and its derivatives, pentacyclo [7.4.0.1 2,5. 1 9,12 . 0 8,13] -3-pentadecene and its derivatives, pentacyclo [8.4.0.1 2,5. 1 9,12 . 0 8,13] -3-hexadecene and derivatives thereof, pentacyclo [6.6.1.1 3, 6. 0 2,7 . 0 9,14] -4-hexadecene and derivatives thereof, hexacyclo [6.6.1.1 3, 6. 1 10,13 . 0 2,7 . 0 9,14] -4-heptadecene and its derivatives, heptacyclo [8.7.0.1 2,9. 1 4,7 . 1 11, 17 . 0 3,8 . 0 12,16 ] -5-eicosene and its derivatives, heptacyclo [8.7.0.1 3,6 . 1 10, 17 . 1 12, 15 . 0 2,7 . 0 11,16 ] -4-eicosene and its derivatives, heptacyclo [8.8.0.1 2,9 . 1 4,7 . 1 11, 18 . 0 3,8 . 0 12,17 ] -5- Heneicosene and derivatives thereof, octacyclo [8.8.0.1 2,9 . 1 4,7 . 1 11, 18 . 1 13,16 . 0 3,8 . 0 12,17] -5-docosene and its derivatives, Nonashikuro [10.9.1.1 4, 7. 1 13,20 . 1 15, 18 . 0 2,10 . 0 3,8 . 0 12, 21 . 0 14,19] -5-pentacosene and derivatives thereof.
本実施形態で使用することのできる式(I)または式(II)の具体例は、上記した通りであるが、より具体的なこれらの化合物の構造については、特開平7−145213号公報明細書の段落番号[0032]〜[0054]に示されており、本実施形態においても、当該明細書に例示されるものを環状オレフィンとして使用することができる。 Specific examples of the formula (I) or the formula (II) that can be used in this embodiment are as described above, and more specific structures of these compounds are disclosed in JP-A-7-145213. In the present embodiment, those exemplified in this specification can be used as the cyclic olefin.
上記のような一般式(I)または(II)で表される環状オレフィンの製造方法としては、例えば、シクロペンタジエンと対応する構造を有するオレフィン類とのディールス・アルダー反応を挙げることが出来る。 Examples of the method for producing the cyclic olefin represented by the general formula (I) or (II) include Diels-Alder reaction between cyclopentadiene and olefins having a corresponding structure.
これらの環状オレフィンは、単独であるいは2種以上組み合わせて用いることができる。本実施形態で用いられる環状オレフィン系重合体は、上記のような式(I)または式(II)で表される環状オレフィンを用いて、たとえば特開昭60−168708号、同61−120816号、同61−115912号、同61−115916号、同61−271308号、同61−272216号、同62−252406号および同62−252407号などの公報に記載された方法に従い、適宜条件を選択することにより製造することができる。 These cyclic olefins can be used alone or in combination of two or more. The cyclic olefin polymer used in the present embodiment is a cyclic olefin represented by the above formula (I) or (II), for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-168708 and 61-120816. According to the methods described in publications such as 61-115912, 61-115916, 61-271308, 61-272216, 62-252406, and 62-252407, conditions are appropriately selected. Can be manufactured.
<[A−1] α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体>
[A−1]炭素原子数が2〜20のα−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体は、α−オレフィンから誘導される構成単位を、通常は20〜95モル%、好ましくは30〜90モル%の量で、環状オレフィンから誘導される構成単位を、通常は5〜80モル%、好ましくは10〜70モル%の量で含有している。なおα−オレフィンおよび環状オレフィンの組成比は、13C−NMRによって測定される。
<[A-1] α-olefin / cyclic olefin random copolymer>
[A-1] The α-olefin / cyclic olefin random copolymer having 2 to 20 carbon atoms contains a structural unit derived from an α-olefin, usually 20 to 95 mol%, preferably 30 to 90 mol. The structural unit derived from the cyclic olefin is usually contained in an amount of 5 to 80 mol%, preferably 10 to 70 mol%. The composition ratio of α-olefin and cyclic olefin is measured by 13 C-NMR.
ここで、α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]を構成する炭素原子数が2〜20のα−オレフィンについて説明する。α−オレフィンとしては、直鎖状でも分岐状でもよく、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどの炭素原子数が2〜20の直鎖状α−オレフィン;3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、などの炭素原子数が4〜20の分岐状α−オレフィンなどが挙げられる。これらのなかでは、炭素原子数が2〜4の直鎖状α−オレフィンが好ましく、エチレンが特に好ましい。このような直鎖状または分岐状のα−オレフィンは、1種単独でまたは2種以上組合わせて用いることができる。 Here, the α-olefin having 2 to 20 carbon atoms constituting the α-olefin / cyclic olefin random copolymer [A-1] will be described. The α-olefin may be linear or branched and may be ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene. , 1-octadecene, 1-eicosene, etc., a linear α-olefin having 2 to 20 carbon atoms; 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, 3-ethyl-1-pentene, 4 -Methyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 4-ethyl-1-hexene, 3-ethyl-1-hexene And branched α-olefins having 4 to 20 carbon atoms. Among these, a linear α-olefin having 2 to 4 carbon atoms is preferable, and ethylene is particularly preferable. Such linear or branched α-olefins can be used singly or in combination of two or more.
このα−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]では、上記のような炭素原子数が2〜20のα−オレフィンから誘導される構成単位と環状オレフィンから誘導される構成単位とが、ランダムに配列して結合し、実質的に線状構造を有している。この共重合体が実質的に線状であって、実質的にゲル状架橋構造を有していないことは、この共重合体が有機溶媒に溶解した際に、その溶液に不溶分が含まれていないことにより確認することができる。たとえば、極限粘度[η]を測定する際に、この共重合体が135℃のデカリンに完全に溶解することにより確認することができる。 In the α-olefin / cyclic olefin random copolymer [A-1], a structural unit derived from an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms and a structural unit derived from a cyclic olefin are included. , Randomly arranged and bonded, and has a substantially linear structure. The fact that this copolymer is substantially linear and has substantially no gel-like cross-linked structure means that when this copolymer is dissolved in an organic solvent, the solution contains insoluble matter. It can be confirmed by not. For example, when the intrinsic viscosity [η] is measured, the copolymer can be confirmed by being completely dissolved in 135 ° C. decalin.
本実施形態で用いられる[A−1]α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体において、式(I)または(II)で表される環状オレフィンの少なくとも一部は、下記式(IV)または(V)で示される繰り返し単位を構成していると考えられる。 In the [A-1] α-olefin / cyclic olefin random copolymer used in this embodiment, at least a part of the cyclic olefin represented by the formula (I) or (II) is represented by the following formula (IV) or ( V) is considered to constitute the repeating unit.
また本実施形態で用いられる[A−1]α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体は、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて他の共重合可能なモノマーから誘導される構成単位を有していてもよい。このような他のモノマーとしては、前記のような炭素原子数が2〜20のα−オレフィンまたは環状オレフィン以外のオレフィンを挙げることができ、具体的には、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−シクロヘキセンおよびシクロオクテン、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、ジシクロペンタジエンおよび5−ビニル−2−ノルボルネンなどの非共役ジエン類を挙げることができる。 In addition, the [A-1] α-olefin / cyclic olefin random copolymer used in the present embodiment is derived from other copolymerizable monomers as necessary within the range not impairing the object of the present invention. You may have a unit. Examples of such other monomer include α-olefins having 2 to 20 carbon atoms as described above or olefins other than cyclic olefins. Specifically, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, 3,4 Cycloolefins such as dimethylcyclopentene, 3-methylcyclohexene, 2- (2-methylbutyl) -1-cyclohexene and cyclooctene, 3a, 5,6,7a-tetrahydro-4,7-methano-1H-indene, 1, Non-conjugated dienes such as 4-hexadiene, 4-methyl-1,4-hexadiene, 5-methyl-1,4-hexadiene, 1,7-octadiene, dicyclopentadiene and 5-vinyl-2-norbornene Can do.
これらの他のモノマーは、単独であるいは組み合わせて用いることができる。
[A−1]α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体において、上記のような他のモノマーから誘導される構成単位は、通常は20モル%以下、好ましくは10モル%以下の量で含有されていてもよい。
These other monomers can be used alone or in combination.
[A-1] In the α-olefin / cyclic olefin random copolymer, the structural unit derived from the other monomer as described above is usually contained in an amount of 20 mol% or less, preferably 10 mol% or less. It may be.
本実施形態で用いられる[A−1]α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体は、前記した炭素原子数が2〜20のα−オレフィンと式(I)または(II)で表される環状オレフィンとを用いて前記公報に開示された製造方法により製造することができる。これらのうちでも、この共重合を炭化水素溶媒中で行ない、触媒として該炭化水素溶媒に可溶性のバナジウム化合物および有機アルミニウム化合物から形成される触媒を用いて[A−1]α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体を製造することが好ましい。 The [A-1] α-olefin / cyclic olefin random copolymer used in the present embodiment is a cyclic represented by the above-described α-olefin having 2 to 20 carbon atoms and the formula (I) or (II). It can be produced by the production method disclosed in the above publication using olefin. Among these, the copolymerization is performed in a hydrocarbon solvent, and a catalyst formed from a vanadium compound and an organoaluminum compound soluble in the hydrocarbon solvent is used as a catalyst. [A-1] α-olefin / cyclic olefin It is preferable to produce a random copolymer.
また、この共重合反応では固体状の周期律表第IVB族メタロセン系触媒を用いることもできる。ここで固体状第IVB族メタロセン系触媒とは、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物と、有機アルミニウムオキシ化合物と、必要により配合される有機アルミニウム化合物とからなる触媒である。第IV族の遷移金属としては、ジルコニウム、チタンまたはハフニウムであり、これらの遷移金属が少なくとも1個のシクロペンタジエニル骨格を含む配位子を有している。シクロペンタジエニル骨格を含む配位子の例としては、アルキル基が置換していてもよいシクロペンタジエニル基またはインデニル基、テトラヒドロインデニル基、フロオレニル基を挙げることができる。これらの基は、アルキレン基など他の基を介して結合していてもよい。また、シクロペンタジエニル骨格を含む配位子以外の配位子の例としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等があげられる。 In this copolymerization reaction, a solid periodic table group IVB metallocene-based catalyst can also be used. Here, the solid group IVB metallocene catalyst is a catalyst comprising a transition metal compound containing a ligand having a cyclopentadienyl skeleton, an organoaluminum oxy compound, and an organoaluminum compound blended as necessary. . The Group IV transition metal is zirconium, titanium, or hafnium, and these transition metals have a ligand containing at least one cyclopentadienyl skeleton. Examples of the ligand containing a cyclopentadienyl skeleton include a cyclopentadienyl group, an indenyl group, a tetrahydroindenyl group, and a fluorenyl group, which may be substituted with an alkyl group. These groups may be bonded via other groups such as an alkylene group. Examples of ligands other than the ligand containing a cyclopentadienyl skeleton include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group.
また、有機アルミニウムオキシ化合物および有機アルミニウム化合物は、通常オレフィン系樹脂の製造に使用されるものを用いることができる。このような固体状第IVB族メタロセン系触媒については、例えば特開昭61−221206号、同64−106号および特開平2−173112号公報等に記載されているものを使用し得る。 Moreover, what is normally used for manufacture of an olefin resin can be used for an organoaluminum oxy compound and an organoaluminum compound. As such a solid group IVB metallocene catalyst, for example, those described in JP-A-61-221206, JP-A-64-106 and JP-A-2-173112 can be used.
<[A−2] 環状オレフィンの開環重合体または共重合体>
[A−2]環状オレフィンの開環重合体または共重合体は、式(I)または(II)で表される環状オレフィンの開環重合体、または式(I)および/または(II)で表される環状オレフィンの開環重合単位を含む共重合体である。共重合体の場合、2種以上の異なる環状オレフィンを組み合わせて用いる。
<[A-2] Cyclic Olefin Ring-Opening Polymer or Copolymer>
[A-2] The ring-opening polymer or copolymer of a cyclic olefin is a ring-opening polymer of a cyclic olefin represented by the formula (I) or (II), or the formula (I) and / or (II) It is a copolymer containing the ring-opening polymerization unit of the cyclic olefin represented. In the case of a copolymer, two or more different cyclic olefins are used in combination.
環状オレフィンの開環重合体または開環共重合体において、式(I)または(II)で表される環状オレフィンの少なくとも一部は、下記式(VI)または(VII)で表される繰り返し単位を構成していると考えられる。 In the ring-opening polymer or ring-opening copolymer of a cyclic olefin, at least a part of the cyclic olefin represented by the formula (I) or (II) is a repeating unit represented by the following formula (VI) or (VII) It is thought that it constitutes.
このような開環重合体または開環共重合体は、前記公報に開示された製造方法により製造することができ、例えば、式(I)で表される環状オレフィンを開環重合触媒の存在下に、重合または共重合させることにより製造することができる。開環重合触媒としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、インジウムまたは白金などから選ばれる金属のハロゲン化物、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物と還元剤とからなる触媒、あるいは、チタン、パラジウム、ジルコニウムまたはモリブテンなどから選ばれる金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒を用いることができる。 Such a ring-opening polymer or ring-opening copolymer can be produced by the production method disclosed in the above publication, for example, the cyclic olefin represented by the formula (I) in the presence of a ring-opening polymerization catalyst. And can be produced by polymerization or copolymerization. As the ring-opening polymerization catalyst, a metal halide selected from ruthenium, rhodium, palladium, osmium, indium, platinum, etc., a catalyst comprising a nitrate or acetylacetone compound and a reducing agent, or titanium, palladium, zirconium, molybdenum, etc. A metal halide selected or a catalyst composed of an acetylacetone compound and an organoaluminum compound can be used.
<[A−3] 開環重合体または共重合体の水素化物>
本実施形態で用いられる[A−3]開環重合体または共重合体の水素化物は、上記のようにして得られる開環重合体または共重合体[A−2]を、従来公知の水素添加触媒の存在下に水素化して得られる。
<[A-3] Hydrogenated product of ring-opening polymer or copolymer>
The hydride of [A-3] ring-opening polymer or copolymer used in the present embodiment is obtained by replacing the ring-opening polymer or copolymer [A-2] obtained as described above with a conventionally known hydrogen. Obtained by hydrogenation in the presence of added catalyst.
この[A−3]開環重合体または共重合体の水素化物においては、式(I)または(II)で表される環状オレフィンのうち少なくとも一部は、下記式(VIII)または(IX)で表される繰り返し単位を構成していると考えられる。 In the hydride of this [A-3] ring-opening polymer or copolymer, at least a part of the cyclic olefin represented by the formula (I) or (II) is represented by the following formula (VIII) or (IX): It is thought that it constitutes a repeating unit represented by
<[A−4] グラフト変性物>
環状オレフィン系重合体のグラフト変性物は、上記の[A−1]α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体、[A−2]環状オレフィンの開環重合体または共重合体、または、[A−3]開環重合体または共重合体の水素化物のグラフト変性物である。
<[A-4] Graft modified product>
The graft modified product of the cyclic olefin polymer is the above [A-1] α-olefin / cyclic olefin random copolymer, [A-2] a ring-opening polymer or copolymer of cyclic olefin, or [A -3] Graft-modified product of hydride of ring-opening polymer or copolymer.
ここで用いられる変性剤としては、通常不飽和カルボン酸類があげられ、具体的には、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、エンドシス−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸(ナジック酸TM)などの不飽和カルボン酸、さらにこれら不飽和カルボン酸の誘導体たとえば不飽和カルボン酸無水物、不飽和カルボン酸ハライド、不飽和カルボン酸アミド、不飽和カルボン酸イミド、不飽和カルボン酸のエステル化合物などが例示される。 Examples of the modifier used here include usually unsaturated carboxylic acids, and specifically, (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, and isocrotonic acid. , Unsaturated carboxylic acids such as endocis-bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid (Nadic acid TM ), and derivatives of these unsaturated carboxylic acids such as unsaturated carboxylic anhydrides And unsaturated carboxylic acid halides, unsaturated carboxylic acid amides, unsaturated carboxylic acid imides, ester compounds of unsaturated carboxylic acids, and the like.
不飽和カルボン酸の誘導体としては、より具体的に、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、塩化マレニル、マレイミド、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、グリシジルマレエートなどが挙げられる。 Specific examples of the unsaturated carboxylic acid derivative include maleic anhydride, citraconic anhydride, maleenyl chloride, maleimide, monomethyl maleate, dimethyl maleate, glycidyl maleate, and the like.
これらのなかでは、α,β−不飽和ジカルボン酸およびα,β−不飽和ジカルボン酸無水物たとえばマレイン酸、ナジック酸およびこれら酸の無水物が好ましく用いられる。これらの変性剤は2種以上組合わせて用いることもできる。 Of these, α, β-unsaturated dicarboxylic acids and α, β-unsaturated dicarboxylic anhydrides such as maleic acid, nadic acid and anhydrides of these acids are preferably used. Two or more of these modifiers can be used in combination.
このような環状オレフィン系重合体のグラフト変性物は、所望の変性率になるように環状オレフィン系重合体に変性剤を配合してグラフト重合させ製造することもできるし、予め高変性率の変性物を調製し、次いでこの変性物と未変性の環状オレフィン系重合体とを所望の変性率になるように混合することにより製造することもできる。 Such a graft modified product of a cyclic olefin polymer can be produced by blending a cyclic olefin polymer with a modifier so as to obtain a desired modification rate, and can be produced by graft polymerization. It can also be produced by preparing a product, and then mixing this modified product and an unmodified cyclic olefin polymer so as to obtain a desired modification rate.
環状オレフィン系重合体と変性剤とから環状オレフィン系重合体のグラフト変性物を得るには、従来公知のポリマー変性方法を広く適用することができる。たとえば溶融状態にある環状オレフィン系重合体に変性剤を添加してグラフト重合(反応)させる方法、あるいは環状オレフィン系重合体の溶媒溶液に変性剤を添加してグラフト反応させる方法などによりグラフト変性物を得ることができる。 In order to obtain a graft modified product of a cyclic olefin polymer from the cyclic olefin polymer and a modifier, conventionally known polymer modification methods can be widely applied. For example, a graft modified product may be obtained by adding a modifier to a cyclic olefin polymer in a molten state for graft polymerization (reaction), or adding a modifier to a solvent solution of the cyclic olefin polymer to cause a graft reaction. Can be obtained.
このようなグラフト反応は、通常60〜350℃の温度で行われる。またグラフト反応は、有機過酸化物およびアゾ化合物などのラジカル開始剤の共存下に行うことができる。 Such a grafting reaction is usually performed at a temperature of 60 to 350 ° C. The graft reaction can be performed in the presence of a radical initiator such as an organic peroxide and an azo compound.
本実施形態では、環状オレフィン系重合体として、上記のような[A−1]、[A−2]、[A−3]および[A−4]のいずれかを単独で用いることができ、またこれらを組み合わせて用いることもできる。これらのうちでは、α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体[A−1]が好ましく用いられる。さらには、エチレン・テトラシクロドデセン共重合体またはエチレン・ノルボルネン共重合体が好ましい。 In the present embodiment, any one of the above [A-1], [A-2], [A-3] and [A-4] can be used alone as the cyclic olefin polymer, These can also be used in combination. Among these, α-olefin / cyclic olefin random copolymer [A-1] is preferably used. Furthermore, an ethylene / tetracyclododecene copolymer or an ethylene / norbornene copolymer is preferable.
本実施形態では、環状オレフィン系樹脂として、この環状オレフィン系重合体に、必要に応じて、さらに他の樹脂を配合してなる樹脂組成物を用いることができる。他の樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲で添加される。 In the present embodiment, as the cyclic olefin-based resin, a resin composition obtained by blending the cyclic olefin-based polymer with another resin as necessary can be used. Other resin is added in the range which does not impair the object of the present invention.
環状オレフィン系重合体に配合しうる重合体(樹脂成分)としては、1個または2個の不飽和結合を有する炭化水素から誘導されるポリオレフィンなどの重合体;ポリ塩化ビニル、塩素化ゴムなどのハロゲン含有ビニル重合体;α,β−不飽和酸とその誘導体から誘導された重合体で具体的にはポリアクリレート、ポリメタクリレート、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体など;不飽和アルコールおよびアミンまたはそのアシル誘導体またはアセタールから誘導されるポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルなどの重合体;エポキシド例えばポリエチレンオキシドから誘導される重合体;ポリアセタール;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;ポリウレタンおよび尿素樹脂;ジアミンおよびジカルボン酸および/またはアミノカルボン酸または相応するラクタムから誘導されたポリアミドおよびコポリアミドでナイロン6、ナイロン66など;
Polymers (resin components) that can be blended with cyclic olefin polymers include polymers such as polyolefins derived from hydrocarbons having one or two unsaturated bonds; polyvinyl chloride, chlorinated rubber, etc. Halogen-containing vinyl polymers; polymers derived from α, β-unsaturated acids and their derivatives, specifically polyacrylates, polymethacrylates, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, etc .; unsaturated alcohols and amines or their Polymers such as polyvinyl alcohol and polyvinyl acetate derived from acyl derivatives or acetals; Polymers derived from epoxides such as polyethylene oxide; Polyacetals; Polyphenylene oxides; Polycarbonates; Polysulfones; Polyurethanes and urea resins; Diamines and dicarboxylic acids Polyamides and copolyamides derived from acids and / or aminocarboxylic acids or corresponding lactams such as
更にジカルボン酸およびジアルコールおよび/またはオキシカルボン酸または相応するラクトンから誘導されたポリエステルでポリエチレンテレフタレートなど;アルデヒドとフェノール、尿素またはメラミンから誘導された架橋構造を有した重合体でフェノール・ホルムアルデヒド樹脂など;アルキッド樹脂;飽和および不飽和ジカルボン酸と多価アルコールとのコポリエステルから誘導され、架橋剤としてビニル化合物を使用して得られる不飽和ポリエステル樹脂ならびにハロゲン含有改質樹脂;セルロース、ゴムなどの天然重合体;α−オレフィン系共重合体、α−オレフィン・ジエン系共重合体などの軟質重合体等が挙げられる。 Furthermore, polyesters derived from dicarboxylic acids and dialcohols and / or oxycarboxylic acids or the corresponding lactones, such as polyethylene terephthalate; polymers with cross-linked structures derived from aldehydes and phenols, urea or melamine, etc. Alkyd resins; unsaturated polyester resins derived from copolyesters of saturated and unsaturated dicarboxylic acids and polyhydric alcohols and obtained using vinyl compounds as crosslinking agents; halogen-containing modified resins; natural materials such as cellulose and rubber Polymers: Soft polymers such as α-olefin copolymers and α-olefin / diene copolymers.
環状オレフィン系樹脂には、さらに上述の成分に加えて、本発明の目的を損なわない範囲で、従来公知の耐候安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、難燃剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス、有機又は無機の充填剤などが添加されていてもよい。環状オレフィン系重合体と他の樹脂成分や添加剤との混合方法としては、それ自体公知の方法が適用できる。例えば各成分を同時に混合する方法などである。 In addition to the above-mentioned components, the cyclic olefin-based resin is a conventionally known weather resistance stabilizer, heat resistance stabilizer, antistatic agent, flame retardant, slip agent, anti-blocking agent, as long as the object of the present invention is not impaired. Antifogging agents, lubricants, dyes, pigments, natural oils, synthetic oils, waxes, organic or inorganic fillers and the like may be added. As a method for mixing the cyclic olefin polymer with other resin components and additives, a method known per se can be applied. For example, a method of mixing each component simultaneously.
1 ホッパー
2 スクリュー
2a 供給部
2b 第1圧縮部
2c 溶融完了部
2d 第2圧縮部
2e 計量部
2f 基端部
2g 先端部
3 シリンダー
4 バンドヒーター
5 シリンダーヘッド
6 ノズル
7 金型
21 スクリュー本体
22 フライト
31 内周面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
前記成形機により環状オレフィン系樹脂を成形する工程を備え、
前記スクリューは、スクリュー本体と、前記スクリュー本体の周囲に形成されたフライトと、を有し、
前記シリンダーの軸方向において前記環状オレフィン系樹脂の溶融が完了する位置を溶融完了位置とすると、
前記溶融完了位置における前記スクリューの溝深さhが比較的小さい値であることを特徴とする環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法。 A method for producing a cyclic olefin-based resin molded body, wherein a cyclic olefin-based resin molded body is manufactured using a molding machine having a cylinder and a screw inserted into the cylinder,
Comprising a step of molding a cyclic olefin-based resin by the molding machine,
The screw has a screw body and a flight formed around the screw body,
When the position where the melting of the cyclic olefin-based resin is completed in the axial direction of the cylinder is a melting completion position,
A method for producing a cyclic olefin-based resin molded product, wherein a groove depth h of the screw at the melting completion position is a relatively small value.
前記成形機により環状オレフィン系樹脂を成形する工程を備え、
前記スクリューは、スクリュー本体と、前記スクリュー本体の周囲に形成されたフライトと、を有し、
前記シリンダーの軸方向において前記環状オレフィン系樹脂の溶融が完了する位置を溶融完了位置とすると、
前記スクリュー本体の軸心に沿った断面内において、前記フライトの前面側と後面側とのうちの少なくとも何れか一方について、前記フライトと前記スクリュー本体との境界部の曲率半径rが比較的大きい値である環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法。 A method for producing a cyclic olefin-based resin molded body, wherein a cyclic olefin-based resin molded body is manufactured using a molding machine having a cylinder and a screw inserted into the cylinder,
Comprising a step of molding a cyclic olefin-based resin by the molding machine,
The screw has a screw body and a flight formed around the screw body,
When the position where the melting of the cyclic olefin-based resin is completed in the axial direction of the cylinder is a melting completion position,
In a cross section along the axial center of the screw body, a radius of curvature r of a boundary portion between the flight and the screw body is relatively large for at least one of the front side and the rear side of the flight. The manufacturing method of the cyclic olefin resin molded object which is this.
前記成形機により環状オレフィン系樹脂を成形する工程を備え、
前記スクリューは、スクリュー本体と、前記スクリュー本体の周囲に形成されたフライトと、を有し、
前記シリンダーの軸方向において前記環状オレフィン系樹脂の溶融が完了する位置を溶融完了位置とし、前記シリンダーの内径をDとすると、
前記溶融完了位置における前記スクリューの溝深さhは、
h≦0.67D0.5(D≦20mm)
h≦0.15D(D>20mm)
を満たす環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法。 A method for producing a cyclic olefin-based resin molded body, wherein a cyclic olefin-based resin molded body is manufactured using a molding machine having a cylinder and a screw inserted into the cylinder,
Comprising a step of molding a cyclic olefin-based resin by the molding machine,
The screw has a screw body and a flight formed around the screw body,
When the position where the melting of the cyclic olefin-based resin is completed in the axial direction of the cylinder is a melting completion position, and the inner diameter of the cylinder is D,
The screw groove depth h at the melting completion position is:
h ≦ 0.67D 0.5 (D ≦ 20mm)
h ≦ 0.15D (D> 20mm)
The manufacturing method of the cyclic olefin resin molded object which satisfy | fills.
h≦0.67D0.5(D≦20mm)
h≦0.15D(D>20mm)
を満たす請求項1に記載の環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法。 In the axial direction of the cylinder, at least the groove depth h of the screw from the position upstream by 5D from the melting completion position to the melting completion position is
h ≦ 0.67D 0.5 (D ≦ 20mm)
h ≦ 0.15D (D> 20mm)
The manufacturing method of the cyclic olefin resin molded object of Claim 1 which satisfy | fills.
h≧0.022D0.5(D>20mm)
を満たす請求項3又は4に記載の環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法。 h> 0.005D (D ≦ 20 mm)
h ≧ 0.022D 0.5 (D> 20 mm)
The manufacturing method of the cyclic olefin resin molded object of Claim 3 or 4 which satisfy | fills.
前記成形機により環状オレフィン系樹脂を成形する工程を備え、
前記スクリューは、スクリュー本体と、前記スクリュー本体の周囲に形成されたフライトと、を有し、
前記シリンダーの軸方向において前記環状オレフィン系樹脂の溶融が完了する位置を溶融完了位置とし、
前記溶融完了位置における前記スクリューの溝深さをhとすると、
前記スクリュー本体の軸心に沿った断面内において、前記フライトの前面側と後面側とのうちの少なくとも何れか一方について、前記フライトと前記スクリュー本体との境界部の曲率半径rがh以上である環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法。 A method for producing a cyclic olefin-based resin molded body, wherein a cyclic olefin-based resin molded body is manufactured using a molding machine having a cylinder and a screw inserted into the cylinder,
Comprising a step of molding a cyclic olefin-based resin by the molding machine,
The screw has a screw body and a flight formed around the screw body,
A position where the melting of the cyclic olefin-based resin is completed in the axial direction of the cylinder is a melting completion position,
When the groove depth of the screw at the melting completion position is h,
In at least one of the front side and the rear side of the flight, the radius of curvature r at the boundary between the flight and the screw body is not less than h in the cross section along the axis of the screw body. A method for producing a cyclic olefin-based resin molding.
前記環状オレフィン系樹脂の供給位置における前記スクリューの溝深さが、前記溶融完了位置における前記スクリューの溝深さよりも深い請求項1乃至8の何れか一項に記載の環状オレフィン系樹脂成形体の製造方法。 Supplying the cyclic olefin-based resin to the molding machine in the form of pellets;
The cyclic olefin resin molded product according to any one of claims 1 to 8, wherein a groove depth of the screw at a supply position of the cyclic olefin resin is deeper than a groove depth of the screw at the melting completion position. Production method.
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CN113165247A (en) * | 2018-11-27 | 2021-07-23 | 克劳斯马菲挤塑有限公司 | Extruder screw, extrusion device with an extruder screw, and method for plasticizing plastic |
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- 2013-12-06 JP JP2013253245A patent/JP2015110293A/en active Pending
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