JP2894726B2 - Reaction mixture for bulk polymerization containing microcapsules and method for producing norbornene-based polymer - Google Patents
Reaction mixture for bulk polymerization containing microcapsules and method for producing norbornene-based polymerInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ノルボルネン基を有するシクロオレフィン
モノマーからなる反応性配合液および金型内での該反応
性配合液の塊状重合によるノルボルネン系シクロオレフ
ィンポリマーの製造法に関する。より詳しくは、反応性
配合液中に熱膨張性マイクロカプセルを含有せしめるこ
とによって、製品の硬化不良が少なく、かつボス、リブ
充填性のよいノルボルネン形成シクロオレフィンポリマ
ーを製造する方法に関する。The present invention relates to a reactive compound solution comprising a cycloolefin monomer having a norbornene group and a norbornene-based cycloolefin obtained by bulk polymerization of the reactive compound solution in a mold. The present invention relates to a method for producing a polymer. More specifically, the present invention relates to a method for producing a norbornene-forming cycloolefin polymer having less curing failure of a product and having good boss and rib filling properties by incorporating a heat-expandable microcapsule into a reactive compounding liquid.
ジシクロペンタジエン(DCPと略記)やメチルテトラ
シクロドデセン(MTCと略記)等のノルボルネン骨格を
有するシクロオレフィンモノマーの開環重合によって得
られる重合体はよく知られている。例えば、同一出願人
の米国特許第4,136,249号、同第4,178,424号、同第4,13
6,247号及び同第4,136,248号にはそのような重合体が開
示されている。Polymers obtained by ring-opening polymerization of cycloolefin monomers having a norbornene skeleton, such as dicyclopentadiene (abbreviated as DCP) and methyltetracyclododecene (abbreviated as MTC), are well known. For example, U.S. Pat.Nos. 4,136,249, 4,178,424 and 4,13
Nos. 6,247 and 4,136,248 disclose such polymers.
シクロオレフィンモノマーを開環重合すると、モノマ
ーの種類にもよるが不飽和な直鎖状、分枝状及び架橋重
合体が得られる。これらの重合体は、自動車用及び非自
動車用ボディーパネル、装置のハウジング、家具、窓
枠、積荷の荷敷き、電気・電子部品、レジャー用品など
のような多くの用途にとって優れた特性を有することが
知られている。Ring-opening polymerization of cycloolefin monomers gives unsaturated linear, branched and crosslinked polymers, depending on the type of monomer. These polymers have excellent properties for many applications, such as automotive and non-automotive body panels, equipment housings, furniture, window frames, cargo loading, electrical and electronic components, leisure goods, etc. It has been known.
ジシクロペンタジエンはエチレン生産の副生物として
容易に入手しうるものであり、開環重合体用の汎用的な
モノマーである。ジシクロペンタジエンの開環重合体に
ついては、米国特許第3,778,420号、同第3,781,257号、
同第3,790,545号、同第3,853,830号、同第4,002,815
号、同第4,239,874号などに記載されている。シクロオ
レフィンモノマーの他の例は二環体ノルボルネン及びそ
の置換体であり、それらについては、米国特許第3,546,
183号、同第2,721,189号、同第2,831,037号、同第2,93
2,630号、同第3,330,815号、同第3,367,924号、同第3,4
67,633号、同第3,836,593号、同第3,879,434号、同第4,
010,021号などに記載されている。テトラシクロドデセ
ン及びその置換体もまたよく知られたシクロオレフィン
である。これらはシクロペンタジエンと二環体ノルボル
ネン又は適当なその置換体とのディールス・アルダー反
応によって得られる。テトラシクロドデセンと他の二環
体モノマーの開環重合については米国特許第第3,557,07
2号に記載されている。Dicyclopentadiene is readily available as a by-product of ethylene production and is a versatile monomer for ring opening polymers. Regarding ring-opening polymers of dicyclopentadiene, U.S. Pat.Nos. 3,778,420 and 3,781,257,
No. 3,790,545, No. 3,853,830, No. 4,002,815
No. 4,239,874 and the like. Other examples of cycloolefin monomers are the bicyclic norbornenes and their substitutes, which are described in U.S. Pat.
No. 183, No. 2,721,189, No. 2,831,037, No. 2,93
No. 2,630, No. 3,330,815, No. 3,367,924, No. 3,4
No. 67,633, No. 3,836,593, No. 3,879,434, No. 4,
No. 010,021. Tetracyclododecene and its substitutions are also well-known cycloolefins. These are obtained by the Diels-Alder reaction of cyclopentadiene with bicyclic norbornene or a suitable substitute thereof. No. 3,557,07 for ring opening polymerization of tetracyclododecene and other bicyclic monomers.
It is described in No. 2.
シクロオレフィンの塊状開環重合については従来から
研究がなされている。塊状重合はモノマーのための用材
又は希釈剤の不存在下における重合として定義される。
米国特許第4,426,502号(ミンチャック)はノルボルネ
ン、ジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエン
(シクロペンタジエン三量体)、テトラシクロドデセン
などのごときノルボルネン系モノマーの塊状重合法を開
示している。Studies have been made on bulk ring-opening polymerization of cycloolefins. Bulk polymerization is defined as polymerization in the absence of materials or diluents for the monomers.
U.S. Pat. No. 4,426,502 (Minchuck) discloses a bulk polymerization process for norbornene-based monomers such as norbornene, dicyclopentadiene, tricyclopentadiene (cyclopentadiene trimer), tetracyclododecene and the like.
シクロオレフィンの塊状重合に関する初期の試みは、
用材の不存在下では反応があまりに速すぎ、それ故、制
御不可能であった。しかも、生成物はひどく黒ずんでお
り、物性や外観にも劣っていた。Early attempts at bulk polymerization of cycloolefins were:
In the absence of lumber the reaction was too fast and therefore uncontrollable. Moreover, the product was extremely dark and had poor physical properties and appearance.
次いで、別の手法が試みられたが、それも同様に失敗
に終った。その手法はモノマーを二分し、一方には触媒
を加え、他方には共触媒を加えることであった。その目
的は二つのモノマー液を室温で混合し、それから加熱し
たモールド中に混合物を移送し、そこで速やかに硬化さ
せることであった。しかし、二つのモノマー出来が接触
すると瞬時のうちに反応が起こり、二つのモノマー液の
間に固体重合体の障壁が形成され、各々のモノマー液の
一部を包み込み、混合を妨げることが判明した。Then another approach was attempted, which failed as well. The approach was to bisect the monomer, adding a catalyst to one and a cocatalyst to the other. The purpose was to mix the two monomer liquids at room temperature and then transfer the mixture into a heated mold where it would cure quickly. However, it was found that a reaction occurs instantly when the two monomer products come into contact, a solid polymer barrier is formed between the two monomer solutions, wrapping a part of each monomer solution and preventing mixing. .
前記米国特許第4,426,502号は、シクロオレフィンの
塊状開環重合用の改良されたメタセシス触媒系を開示し
ている。この方法は有機アンモニウムモリブデート又は
タングステート触媒とアルコキシアルキルアルミニウム
ハライド共触媒とモノマーとを、モノマーの重合が少な
くとも1時間本質的に抑制されるような温度で混合し、
モノマーの重合が2分以内に起こるような温度に保たれ
た金型にその混合物を移送することから成る。米国特許
第4,426,502号に開示されたメタセシス触媒系は二つの
モノマー液が接触した際に生じる瞬時の反応を制御する
ことができ、その結果、二つのモノマー液を充分に混合
できるので反応射出成形(RIM)プロセスに使用可能で
あった。U.S. Pat. No. 4,426,502 discloses an improved metathesis catalyst system for bulk ring opening polymerization of cycloolefins. The method comprises mixing an organoammonium molybdate or tungstate catalyst, an alkoxyalkylaluminum halide cocatalyst and a monomer at a temperature such that polymerization of the monomer is essentially inhibited for at least one hour;
Transferring the mixture to a mold maintained at a temperature such that polymerization of the monomer occurs within 2 minutes. The metathesis catalyst system disclosed in U.S. Pat. No. 4,426,502 can control the instantaneous reaction that occurs when two monomer liquids come into contact, and as a result, the two monomer liquids can be mixed well, so that reaction injection molding ( RIM) process was available.
典型的なRIMの操作においては、モノマーとメタセシ
ス触媒系の二つの部分(触媒及び共触媒)とを別々に混
合して反応性配合液を調製し、RIM機のミキシングヘッ
ドに装填する。混合が終ると直ちに触媒及び共触媒を含
むモノマーを金型に射出する。In a typical RIM operation, the monomer and the two parts of the metathesis catalyst system (catalyst and cocatalyst) are separately mixed to prepare a reactive formulation and loaded into the mixing head of the RIM machine. Immediately after mixing, the monomer containing the catalyst and cocatalyst is injected into the mold.
前記のメタセシス触媒系は塊状重合反応を制御しうる
のでRIM法により堅固な構造をもつ成形品が得られる
が、成形業者にとっては他にも直面しなければならない
問題がある。例えば、もしRIM法によってシクロオレフ
ィンの塊状重合の利点を得ようとするならば、金型を反
応性配合液で完全に充填しなければならない。成形品が
表面の部材であるときには成形品表面のヒケは重要な問
題である。RIM法での成形品は、ボス(突起部分)やリ
ブ(肋骨状補強突出部分)を含む複雑な形状のものが多
く、このような欠点をもちやすい。また、これらの成形
品には、外観性に優れ、臭気がないなど高いレベルの品
質が要求されてきている。さらに、これらの成形品を製
造する際には、生産性の観点からなるべく短時間で多数
成形することが要請される。Although the above metathesis catalyst system can control the bulk polymerization reaction, a molded article having a rigid structure can be obtained by the RIM method, but there are other problems that must be faced by the molder. For example, if one wishes to take advantage of the bulk polymerization of cycloolefins by the RIM process, the mold must be completely filled with the reactive formulation. When the molded article is a surface member, sink on the molded article surface is an important problem. Molded articles by the RIM method often have complicated shapes including bosses (protrusions) and ribs (rib-like reinforcement projections), and are likely to have such defects. In addition, these molded products are required to have a high level of quality such as excellent appearance and no odor. Furthermore, when manufacturing these molded products, it is required to mold a large number of them in as short a time as possible from the viewpoint of productivity.
ところで、ノルボルネン系シクロオレフィンモノマー
を用いるRIM法は、メタセシス触媒系を使用した開環重
合反応であるため、酸素や水分の混入により重合反応が
阻害され、硬化不良を起こし、成形品の外観を損なうば
かりか、未反応モノマーの残存による臭気が問題となる
ことが多い。By the way, since the RIM method using a norbornene-based cycloolefin monomer is a ring-opening polymerization reaction using a metathesis catalyst system, the polymerization reaction is inhibited by the incorporation of oxygen or moisture, causing poor curing and impairing the appearance of a molded article. In addition, the odor due to the remaining unreacted monomer often becomes a problem.
そこで、従来、硬化不良を防止するために、反応原液
により金型内の空気を瞬間的に押し出し、あるいは充填
量を多くしてバリを出し、金型内の排気を行なう方法、
金型内の空気を不活性ガスで置換させてから反応原液を
金型内に射出し成形品を得る方法(特開昭63-112124号
公報)や、反応原液を金型内の下方部から注入すること
により、金型内の空気を上部に押し上げ、空気の逃げ口
から外部へ排気させることによって硬化不良のない成形
品を得る方法(特開昭63-112125号公報)などが提案さ
れている。Therefore, conventionally, in order to prevent poor curing, a method in which the air in the mold is instantaneously extruded by the undiluted reaction solution, or a burr is emitted by increasing the filling amount, and the inside of the mold is exhausted,
A method in which the reaction solution is injected into the mold after the air in the mold is replaced with an inert gas to obtain a molded product (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-112124). A method has been proposed in which, by injecting, the air in a mold is pushed upward and exhausted to the outside through an air escape port to obtain a molded product without poor curing (Japanese Patent Laid-Open No. 63-112125). I have.
しかし、これらの方法では、硬化不良の防止が必ずし
も十分ではなく、特に複雑な形状の成形品を製造する場
合、ボス、リブの部分は、空気の排気が難しいため硬化
不良が生じやすく、また、ボス、リブ部への充填性が十
分でないために所定の形状の成形品を得ることは著しく
困難である。However, in these methods, prevention of curing failure is not always sufficient, and particularly when manufacturing a molded article having a complicated shape, the boss and rib portions are difficult to exhaust air, so curing failure is likely to occur, and It is extremely difficult to obtain a molded product of a predetermined shape because the filling of the boss and the rib portion is not sufficient.
また、RIM用反応性配合液に発泡剤を配合することが
知られている。RIM配合において発泡剤は配合液が重合
時に収縮する傾向を防止し(すなわち、製品表面のヒケ
を防止し)、かつ金型キャビティー内への湿った空気の
流入を防止する。湿った空気はメタセシス触媒系を不活
性にし、製品の表面を湿った状態にする。It is also known to blend a foaming agent into a reactive blending liquid for RIM. In the RIM formulation, the blowing agent prevents the formulation from tending to shrink during polymerization (ie, prevents sink on the product surface) and prevents the flow of moist air into the mold cavity. The moist air deactivates the metathesis catalyst system and leaves the product surface moist.
米国特許第4,535,097号(ニューバーグ)はジシクロ
ペンタジエンの重合に際して発泡剤を配合したメタセシ
ス触媒系を開示している。発泡剤を含むメタセシス触媒
系については、米国特許第4,458,037号、同4,496,668
号、同4,496,669号、同4,568,660号、同4,584,425号、
同4,598,102号、同4,604,408号、同4,696,985号、同4,6
99,963号、及び同4,703,068号に開示されている。これ
らの系はRIM法又は関連する方法において一般的に使用
されており、かつメタセシス触媒系に悪影響を及ぼさな
い発泡剤を含んでいる。これらの触媒系は低沸点有機化
合物又は不活性ガスのような発泡剤を含むことができ
る。U.S. Pat. No. 4,535,097 (Newberg) discloses a metathesis catalyst system incorporating a blowing agent during the polymerization of dicyclopentadiene. U.S. Pat.Nos. 4,458,037 and 4,496,668 for metathesis catalyst systems containing blowing agents.
Nos. 4,496,669, 4,568,660, 4,584,425,
4,598,102, 4,604,408, 4,696,985, 4,6
Nos. 99,963 and 4,703,068. These systems are commonly used in the RIM process or related processes and include blowing agents that do not adversely affect the metathesis catalyst system. These catalyst systems can include blowing agents such as low boiling organic compounds or inert gases.
RIM配合において窒素、炭酸ガス、クロロフルオロカ
ーボン、塩化メチレン、種々の低沸点炭化水素(例え
ば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなど)など
のような発泡剤を用いる場合には、生成する小さな気泡
を安定化するために界面活性剤の添加が必要である。し
かし、この界面活性剤はフィラーや強化材と重合体マト
リックスとの接着を阻害する。When foaming agents such as nitrogen, carbon dioxide, chlorofluorocarbon, methylene chloride, and various low-boiling hydrocarbons (eg, butane, pentane, hexane, heptane, etc.) are used in the RIM formulation, the small bubbles generated are stable. It is necessary to add a surfactant in order to make the surface active. However, this surfactant inhibits the adhesion between the filler or reinforcement and the polymer matrix.
本発明によればRIM配合においてマイクロカプセル化
された発泡剤(マイクロスフェアー)を用いることによ
り、界面活性剤の添加を不要とし、この問題が解決され
る。マイクロスフェアーは液状発泡剤を内包したもので
あり、よく知られたものである。According to the present invention, the use of a microencapsulated foaming agent (microsphere) in the RIM formulation eliminates the need for the addition of a surfactant and solves this problem. Microspheres include a liquid foaming agent and are well known.
米国特許第3,615,972号(モレハウスら)は液状発泡
剤を内包した熱可塑性マイクロスフェアーを開示してい
る。このようなマイクロスフェアーはいろいろな材料を
用いて容易に得られる。U.S. Pat. No. 3,615,972 (Molehouse et al.) Discloses a thermoplastic microsphere containing a liquid foaming agent. Such microspheres can be easily obtained using various materials.
米国特許第4,075,138号(ガーナー)は、塩化ビニリ
デン40〜90重量部とアクリロニトリル40〜10重量部を用
いる熱可塑性樹脂製マイクロスフェアーの製法について
開示している。U.S. Pat. No. 4,075,138 (Garner) discloses a process for making thermoplastic microspheres using 40-90 parts by weight of vinylidene chloride and 40-10 parts by weight of acrylonitrile.
このようなマイクロカプセルの一例は、商品名エクス
パンセル(EXPANCEL)として上市されている。エクスパ
ンセルは実質的に塩化ビニリデンとアクリロニトリルの
共重合体から成る殻を有する白色の球状粒子である。重
合体で形成された殻は加圧下に発泡剤(液状イソブタ
ン)を内包している。An example of such a microcapsule is marketed under the trade name EXPANCEL. Expancel is a white spherical particle having a shell consisting essentially of a copolymer of vinylidene chloride and acrylonitrile. The shell formed of the polymer contains a foaming agent (liquid isobutane) under pressure.
これらのマイクロカプセルは加熱されると熱可塑性の
殻が軟化し、内包された炭化水素が揮発する際に膨張す
ることが知られている。マイクロカプセルは軽量で弾力
性があり、所定の温度で膨張するので、以下に示すよう
な広い範囲での応用が可能である。It is known that when heated, these microcapsules soften the thermoplastic shell and expand when the contained hydrocarbons volatilize. The microcapsules are lightweight, elastic, and expand at a predetermined temperature, so that they can be applied in a wide range as described below.
(1)印刷インキに配合して壁紙や織物に三次元のパタ
ーンを形成すること、 (2)紙、厚紙などの繊維製品の密度を減少させたり、
曲げ強度を改良すること、 (3)プラスチック製品の軽量化及び耐衝撃性の改良、 (4)塗料やパテの適応性の改良及び軽量化、 (5)ケーブルの能力向上 (6)爆薬の感度向上 (7)合成発泡体 (8)特開昭60-244511号に開示されているようないく
つかの樹脂に対する従来の発泡剤の代替 マイクロカプセル化された発泡剤をRIM法に適用する
ことは特開昭60-244511号に記載されている。熱で膨張
可能なマイクロカプセルはRIM法の硬化段階の過程で活
性化される。(1) Forming a three-dimensional pattern on wallpaper or fabric by blending it with printing ink. (2) Decreasing the density of fiber products such as paper and cardboard,
(3) Lightening and impact resistance of plastic products, (4) Improvement of adaptability and weight of paint and putty, (5) Improvement of cable performance, (6) Sensitivity of explosives (7) Synthetic foam (8) Alternative to conventional foaming agents for some resins as disclosed in JP-A-60-244511 Applying microencapsulated foaming agents to the RIM process It is described in JP-A-60-244511. The heat expandable microcapsules are activated during the curing step of the RIM method.
この特許には、塩化ビニリデンとアクリロニトリルの
共重合体で形成された殻の中に低沸点の液状炭化水素を
内包したマイクロカプセルを、発泡剤とともに、ポリウ
レタンエラストマーのRIMに使用することが記載されて
おり、成形品の熱収縮が抑制され、成形品はヒケのない
ものであるとされている。マイクロカプセルの使用量は
反応液100重量部当り0.001〜20重量部とされている。こ
の特許はポリウレタンのなかの他の系や他の合成樹脂へ
の応用を否定はしていないけれども、シクロオレフィン
系モノマーにとくに有効であることを開示していない。
そのうえ、RIMによるシクロオレフィンの開環重合の系
にマイクロカプセルを使用することについて、また、熱
膨張性マイクロカプセルを単独で用いることについて何
らの開示もなされていない。The patent describes the use of microcapsules containing a low-boiling liquid hydrocarbon in a shell formed of a copolymer of vinylidene chloride and acrylonitrile, together with a foaming agent, for the RIM of polyurethane elastomers. In addition, heat shrinkage of the molded article is suppressed, and the molded article is said to be free of sink marks. The amount of the microcapsules used is 0.001 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the reaction solution. Although this patent does not deny the application of polyurethane to other systems or other synthetic resins, it does not disclose that it is particularly effective for cycloolefin monomers.
Moreover, there is no disclosure of using microcapsules in the ring-opening polymerization system of cycloolefins by RIM, or of using thermally expandable microcapsules alone.
本発明は、シクロオレフィンの塊状重合用配合の系に
マイクロスフェアーを添加すると界面活性剤を使用しな
くとも発泡剤の利点が得られるという知見に基づいてい
る。The present invention is based on the finding that the addition of microspheres to a system for bulk polymerization of cycloolefins provides the advantages of a blowing agent without the use of surfactants.
本発明は、その一面において、ノルボルネン基を有す
るシクロオレフィンモノマーとメタセシス共触媒を含む
配合液(A)と、ノルボルネン基を有するシクロオレフ
ィンモノマーとメタセシス触媒と熱膨張性マイクロカプ
セルを含む配合液(B)とからなる塊状重合用反応性配
合液であって、 配合液(B)中の該熱膨張性マイクロカプセルが、水
分含有量5重量%以下を有し、かつ、(イ)未膨張のも
のであって、その配合量が反応性重合液の合計重量に基
づき0.05〜5重量%であるか、または(ロ)既膨張のも
のであって、その配合量が反応性重合液の合計容量に基
づき1〜50容量%であることを特徴とする塊状重合用反
応性配合液を提供する。In one aspect, the present invention provides a liquid mixture (A) containing a cycloolefin monomer having a norbornene group and a metathesis cocatalyst, and a liquid mixture (B) containing a cycloolefin monomer having a norbornene group, a metathesis catalyst, and thermally expandable microcapsules. Wherein the thermally expandable microcapsules in the mixture (B) have a water content of 5% by weight or less and (a) are not expanded And the compounding amount is 0.05 to 5% by weight based on the total weight of the reactive polymer solution, or (b) the unexpanded one, and the compounding amount is based on the total volume of the reactive polymer solution. 1 to 50% by volume on the basis of a reactive compounding solution for bulk polymerization.
本発明は、さらに、ノルボルネン基を有するシクロオ
レフィンモノマーとメタセシス共触媒を含む配合液
(A)と、ノルボルネン基を有するシクロオレフィンモ
ノマーとメタセシス触媒と熱膨張性マイクロカプセルを
含む配合液(B)をミキシングヘッドで混合した後、混
合により得られた反応性配合液をキャビティ型とコア型
とからなる金型内に注入して反応射出成形を行うことか
らなるノルボルネン系シクロオレフィンポリマーの製造
方法であって、 上記配合液(B)中の該熱膨張性マイクロカプセル
が、水分含有量5重量%以下を有し、かつ、(イ)未膨
張のものであって、その配合量が反応性重合液の合計重
量に基づき0.05〜5重量%であるか、または(ロ)既膨
張のものであって、その配合量が反応性重合液の合計容
量に基づき1〜50容量%であり、また 上記反応性混合物を、キャビティ型の温度をコア型の
温度より5℃以上高い温度に保持した金型内に注入して
反応射出成形を行うことを特徴とするノルボルネン系シ
クロオレフィンポリマーの製造を提供する。The present invention further provides a blended liquid (A) containing a cycloolefin monomer having a norbornene group and a metathesis cocatalyst, and a blended liquid (B) containing a cycloolefin monomer having a norbornene group, a metathesis catalyst, and thermally expandable microcapsules. A method for producing a norbornene-based cycloolefin polymer, which comprises mixing a mixture with a mixing head, and then injecting the reactive compound solution obtained by the mixing into a mold including a cavity mold and a core mold to perform reaction injection molding. The heat-expandable microcapsules in the liquid mixture (B) have a water content of 5% by weight or less, and (a) are unexpanded, and the amount thereof is a reactive polymer liquid. Or 5 to 5% by weight based on the total weight of the reactive polymerized liquid, or A norbornene system wherein the reactive mixture is injected into a mold in which the temperature of the cavity mold is maintained at a temperature higher than the temperature of the core mold by 5 ° C. or more. Provided is the production of a cycloolefin polymer.
本発明において、前記熱膨張性マイクロカプセルとし
て、気化性膨張剤を内包する合成樹脂製のマイクロカプ
セルであって、それ自身の最高膨張倍率を達成し得る温
度が70〜200℃の範囲内のものを使用することにより、
反応原液の金型内での反応熱で熱膨張し、重合阻害を引
き起こす空気や水分を排気させることにより、硬化不良
のない成形品(ノルボルネン系シクロオレフィンポリマ
ー)を得ることができる。In the present invention, as the heat-expandable microcapsules, synthetic resin microcapsules encapsulating a vaporizable expander, wherein the temperature capable of achieving its own maximum expansion ratio is in the range of 70 to 200 ° C. By using
By extruding air or moisture that causes thermal expansion due to the reaction heat of the reaction solution in the mold and inhibits polymerization, it is possible to obtain a molded product (norbornene-based cycloolefin polymer) free from poor curing.
メタセシス触媒とメタセシス共触媒とからなるメタセ
シス触媒系として、30℃での発熱開始時間が0.5分以上
のものを用いれば、熱膨張性マイクロカプセルを効率的
に膨張させ、その機能を十分に発揮させることができ
る。By using a metathesis catalyst system consisting of a metathesis catalyst and a metathesis cocatalyst with a heat generation start time at 30 ° C. of 0.5 minutes or more, the heat-expandable microcapsules can be expanded efficiently and their functions can be fully exhibited. be able to.
気化性膨張剤は60℃以下の沸点を有することが好まし
く、また、殻はシクロオレフィンモノマーに不溶性で軟
化温度が180℃以下の熱可塑性合成樹脂であることが望
ましい。The vaporizable expanding agent preferably has a boiling point of 60 ° C. or less, and the shell is preferably a thermoplastic synthetic resin insoluble in a cycloolefin monomer and having a softening temperature of 180 ° C. or less.
熱膨張性マイクロカプセルは、予め膨張させたもので
あっても、膨張させてないものであってもよい。それら
の直径は、好ましくは2〜200μmである。とくに好ま
しいものはエクスパンセルの商品名で市販されているも
のであり、それは塩化ビニリデン−アクリロニトリル共
重合体の殻の中にイソブタンを内包させたものである。
反応液中へのマイクロカプセル化された気化性膨張剤の
配合量は(マイクロカプセルが膨張ずみのものかどうか
により異なるが)、エクスパンセル551DUのような未膨
張マイクロカプセルの場合には、0.05〜5重量%であ
り、エクスパンセル551DEのように膨張ずみのマイクロ
カプセルの場合には1〜50容量%である。The heat-expandable microcapsules may be pre-expanded or non-expanded. Their diameter is preferably between 2 and 200 μm. Particularly preferred is that which is commercially available under the trade name Expancel, which comprises isobutane encapsulated in a shell of vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer.
The amount of the microencapsulated vaporizable inflating agent in the reaction solution (depending on whether or not the microcapsules are expanded) is 0.05% in the case of unexpanded microcapsules such as Expancel 551DU. -5% by weight, and in the case of expanded microcapsules such as Expancel 551DE, it is 1-50% by volume.
発泡体構造を有する成形品を製造する場合の膨張ずみ
マイクロカプセルの使用量は、反応性配合液の合計容量
に基づき1〜50容量%、好ましくは10〜50容量%であ
る。膨張ずみマイクロカプセルの密度は通常0.027〜0.0
55g/cm3であるが炭酸カルシウムや酸化チタンを粒子に
付着させて密度を大きくしたものであってもよい(例え
ば、密度0.3g/cm3)。金型中での重合時の収縮を防止す
る目的の場合には、未膨張マイクロカプセルを反応性配
合液の合計重量に基づき0.05〜5重量%、さらに好まし
くは0.1〜1重量%添加する。しかし、いずれの目的に
対しても、未膨張マイクロカプセル、膨張ずみマイクロ
カプセル又はそれらの混合物を用いることができる。こ
れらの反応性配合液を重合し固形の成形品とするには、
RIM,RTM(レジン・トランスファー成形)又は注型の方
法を用いることが好ましい。The amount of the expanded microcapsules used for producing a molded article having a foam structure is 1 to 50% by volume, preferably 10 to 50% by volume, based on the total volume of the reactive mixture. The density of swollen microcapsules is usually 0.027-0.0
The density is 55 g / cm 3 , but the density may be increased by adhering calcium carbonate or titanium oxide to the particles (for example, a density of 0.3 g / cm 3 ). For the purpose of preventing shrinkage during polymerization in a mold, unexpanded microcapsules are added in an amount of 0.05 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 1% by weight, based on the total weight of the reactive mixture. However, unexpanded microcapsules, expanded microcapsules or mixtures thereof can be used for any purpose. In order to polymerize these reactive compound liquids into solid molded products,
It is preferable to use RIM, RTM (resin transfer molding) or a casting method.
また、本発明に従って、マイクロカプセルを分散させ
たシクロオレフィンモノマーの塊状開環重合によって得
られる重合体で形成された固形成形品の好ましい構造体
は、2つもしくはそれ以上の仕上げ表面を有するもので
ある。好ましい構造体の一例はガラスマットやポリエス
テル繊維マットなどの強化材で補強されたものである。Further, according to the present invention, a preferred structure of a solid molded article formed of a polymer obtained by bulk ring-opening polymerization of a cycloolefin monomer having microcapsules dispersed therein has two or more finished surfaces. is there. One example of a preferred structure is reinforced with a reinforcing material such as a glass mat or a polyester fiber mat.
本発明によって提供される塊状重合用反応性配合液
は、ノルボルネン骨格を有するシクロオレフィンモノマ
ー、メタセシス触媒系及びマイクロカプセル化された気
化性膨張剤を含有する。The reactive formulation for bulk polymerization provided by the present invention contains a cycloolefin monomer having a norbornene skeleton, a metathesis catalyst system, and a microencapsulated vaporizable expanding agent.
シクロオレフィンモノマー 本発明で用いられるシクロオレフィンモノマーは下記
式(I)で示されるノルボルネン基を少なくとも一つ以
上有する二環またはそれ以上の多環ノルボルネンであ
り、置換基を有していても、いなくともよい。Cycloolefin Monomer The cycloolefin monomer used in the present invention is a bicyclic or polycyclic norbornene having at least one norbornene group represented by the following formula (I), and may have a substituent. It is not necessary.
好ましいシクロオレフィンモノマーの具体例として
は、例えばノルボルネン、ジシクロペンタジエン、ジヒ
ドロジシクロペンタジエン、シジロペンタジエン三量
体、テトラシクロドデセン、シクロペンタジエン四量
体、ヘキサシクロヘプタデセン及びこれらの置換体など
が例示される。 Specific examples of preferred cycloolefin monomers include, for example, norbornene, dicyclopentadiene, dihydrodicyclopentadiene, sidiropentadiene trimer, tetracyclododecene, cyclopentadiene tetramer, hexacycloheptadecene, and substituted products thereof. Is exemplified.
置換基は触媒に悪影響を及ぼさないものであればいず
れでもよく、例えば、炭素数1〜20のアルキル基、アル
ケニル基、アルキリデン基、アリール基、炭素数3〜12
の環状基などがある。特願昭63-248906号に開示されて
いる樹脂状モノマー及び米国特許第4,701,510号に記載
されている架橋剤として機能する多官能シクロオレフィ
ンもまた好ましいシクロオレフィンモノマーである。ま
た、エステル、ニトリル、エーテル、ハロゲン、ピリジ
ルなどのごとき極性を有する置換基をもつものであって
もよい。The substituent may be any as long as it does not adversely affect the catalyst, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group, an alkylidene group, an aryl group, and 3 to 12 carbon atoms.
And the like. Resinous monomers disclosed in Japanese Patent Application No. 63-248906 and polyfunctional cycloolefins functioning as crosslinking agents described in US Pat. No. 4,701,510 are also preferred cycloolefin monomers. Further, those having a polar substituent such as ester, nitrile, ether, halogen, pyridyl and the like may be used.
とくに好ましいモノマーは下記式(II),(III)及
び(IV)で示される。Particularly preferred monomers are represented by the following formulas (II), (III) and (IV).
式中、R及びR1は各々水素、炭素数1〜20のアルキル
基、アルケニル基、アルキリデン基及びアリール基、R
とR1が結合して環中の2個の炭素とともに炭素数4〜12
(前記の環に由来する2個を含め)の飽和または不飽和
の環状基から選択される。 In the formula, R and R 1 are each hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group, an alkylidene group and an aryl group,
And R 1 are bonded to form 2 to 12 carbon atoms together with 2 carbon atoms in the ring.
Selected from saturated or unsaturated cyclic groups (including two derived from the aforementioned rings).
好ましいモノマーの具体例としては、例えば、ジシク
ロペンタジエン、メチルテトラシクロドデセン、ヘキサ
シクロヘプタデセン、メチルヘキサンシクロヘプタデセ
ン、2−ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネ
ン、5,6−ジメチル−2−ノルボルネン、5−エチル−
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−ブチル−2−
ノルボルネン、5−ヘキシル−2−ノルボルネン、5−
オクチル−2−ノルボルネン、5−フェニル−2−ノル
ボルネン、5−ドデシル−2−ノルボルネン、5−イソ
ブチル−2−ノルボルネン、5−オクタデシル−2−ノ
ルボルネン、5−イソプロピル−2−ノルボルネン、5
−p−トルイル−2−ノルボルネン、5−α−ナフチル
−2−ノルボルネン、5−シクロヘキシル−2−ノルボ
ルネン、ジヒドロジシクロペンタジエン(シクロペンテ
ン−シクロペンタジエン共二重体)、メチルペンタジエ
ン二量体、エチルシクロペンタジエン二量体、テトラシ
クロドデセン、9−エチルテトラシクロ〔6,2,1,13,6,
02,7〕ドデセン−4(すなわちエチルテトラシクロドデ
セン)、9−プロピルテトラシクロ〔6,2,1,13,6,
02,7〕ドデセン−4、9−ヘキシルテトラシクロ〔6,2,
1,13,6,02,7〕ドデセン−4、9−デシルテトラシクロ
〔6,2,1,13,6,02,7〕ドデセン−4、9,10−ジメチルテ
トラシクロ〔6,2,1,13,6,02,7〕ドデセン−4、9−メ
チル、10−エチルテトラシクロ〔6,2,1,13,6,02,7〕ド
デセン−4、9−シクロへキシルテトラシクロ〔6,2,1,
13,6,02,7〕ドデセン−4、9−クロロテトラシクロ
〔6,2,1,13,6,02,7〕ドデセン−4、9−ブロモテトラ
シクロ〔6,2,1,13,6,02,7〕ドデセン−4、9−フルオ
ロテトラシクロ〔6,2,1,13,6,02,7〕ドデセン−4、9
−イソブチルテトラシクロ〔6,2,1,13,6,02,7〕ドデセ
ン−4、9,10−ジクロロテトラシクロ〔6,2,1,13,6,0
2,7〕ドデセン−4などが挙げられる。Specific examples of preferred monomers include, for example, dicyclopentadiene, methyltetracyclododecene, hexacycloheptadecene, methylhexanecycloheptadecene, 2-norbornene, 5-methyl-2-norbornene, 5,6-dimethyl-2 -Norbornene, 5-ethyl-
2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-vinyl-2-norbornene, 5-butyl-2-
Norbornene, 5-hexyl-2-norbornene, 5-
Octyl-2-norbornene, 5-phenyl-2-norbornene, 5-dodecyl-2-norbornene, 5-isobutyl-2-norbornene, 5-octadecyl-2-norbornene, 5-isopropyl-2-norbornene, 5
-P-toluyl-2-norbornene, 5-α-naphthyl-2-norbornene, 5-cyclohexyl-2-norbornene, dihydrodicyclopentadiene (cyclopentene-cyclopentadiene copolymer), methylpentadiene dimer, ethylcyclopentadiene dimer, tetracyclododecene, 9-ethyl-tetracyclo [6,2,1,1 3,6,
0 2,7] dodecene-4 (i.e. ethyl tetracyclododecene), 9-propyl-tetracyclo [6,2,1,1 3,6,
0 2,7 ] dodecene-4,9-hexyltetracyclo [6,2,
1,1 3,6, 0 2,7] dodecene-4,9-decyl-tetracyclo [6,2,1,1 3,6, 0 2,7] dodecene -4,9,10- dimethyl tetracyclododecene [ 6,2,1,1 3,6, 0 2,7] dodecene-4,9-methyl, 10-ethyl-tetracyclo [6,2,1,1 3,6, 0 2,7] dodecene -4, 9-cyclohexyltetracyclo [6,2,1,
1 3,6, 0 2,7] dodecene-4,9-chloro-tetracyclo [6,2,1,1 3,6, 0 2,7] dodecene-4,9-bromo-tetracyclo [6,2, 1,1 3,6, 0 2,7] dodecene-4,9-fluoro-tetracyclo [6,2,1,1 3,6, 0 2,7] dodecene-4,9
- isobutyl tetracyclododecene [6,2,1,1 3,6, 0 2,7] dodecene -4,9,10- dichlorotetrafluoroethane cyclo [6,2,1,1 3,6, 0
2,7 ] dodecene-4 and the like.
本発明においてとくに好ましい反応性配合液は、ノル
ボルネン、メチルノルボルネン、テトラシクロドデセ
ン、メチルテトラシクロドデセン、ジヒドロジシクロペ
ンタジエン、ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−
2−ノルボルネン、ヘキサシクロヘプタデセン、シクロ
ペンタジエン三量体、及びシクロペンタジエン四量体の
いずれか一種もしくは二種以上を含有するものであり、
それによりホモポリマーまたはコポリマーが得られる。Particularly preferred reactive blended liquids in the present invention are norbornene, methylnorbornene, tetracyclododecene, methyltetracyclododecene, dihydrodicyclopentadiene, dicyclopentadiene, 5-ethylidene-
2-norbornene, hexacycloheptadecene, cyclopentadiene trimer, and any one or more of cyclopentadiene tetramer,
Thereby, a homopolymer or a copolymer is obtained.
モノマー成分中及びそれを用いて得られる重合体中に
は約20重量%までのシクロペンタジエン(又はシクロペ
ンタジエンの重合単位)を含んでいてもよい。Up to about 20% by weight of cyclopentadiene (or polymerized units of cyclopentadiene) may be contained in the monomer component and the polymer obtained using the same.
本発明において、架橋性モノマーを使用して生成する
重合体を熱硬化型とすることができる。架橋性モノマー
は、反応性の二重結合を2個以上有する多環ノルボルネ
ン系モノマーであり、具体例としてジシクロペンタジエ
ン、トリシクロペンタジエン、テトラシクロペンタジエ
ンなどが例示される。したがって、ノルボルネン系モノ
マーと架橋性モノマーが同一である場合には格別他の架
橋性モノマーを用いる必要はない。In the present invention, a polymer formed by using a crosslinkable monomer can be of a thermosetting type. The crosslinkable monomer is a polycyclic norbornene monomer having two or more reactive double bonds, and specific examples thereof include dicyclopentadiene, tricyclopentadiene, and tetracyclopentadiene. Therefore, when the norbornene-based monomer and the crosslinkable monomer are the same, it is not necessary to use any other crosslinkable monomer.
三環体以上のノルボルネン系モノマーは、ジシクロペ
ンタジエン類を熱処理することによっても得ることがで
きる。熱処理の条件としては、例えば、ジシクロペンタ
ジエンを不活性ガス雰囲気下、120〜250℃の温度で、0.
5〜20時間加熱する方式が挙げられる。この熱処理によ
り、トリシクロペンタジエンと未反応のジシクロペンタ
ジエンを含むモノマー混合物が得られる。The tricyclic or higher norbornene-based monomer can also be obtained by heat-treating dicyclopentadiene. The conditions of the heat treatment include, for example, dicyclopentadiene in an inert gas atmosphere at a temperature of 120 to 250 ° C.
A method of heating for 5 to 20 hours is exemplified. By this heat treatment, a monomer mixture containing tricyclopentadiene and unreacted dicyclopentadiene is obtained.
さらに、上記ノルボルネン系モノマーの1種以上とと
もに開環重合し得るシクロブテン、シクロペンテン、シ
クロペンタジエン、シクロオクテン、シクロドデセンな
どの単環シクロオレフィンなどを、本発明の目的を損な
わない範囲で併用することができる。Furthermore, monocyclic cycloolefins such as cyclobutene, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclooctene, cyclododecene and the like, which can be subjected to ring-opening polymerization together with one or more of the above-mentioned norbornene-based monomers, can be used in combination within a range not to impair the object of the present invention. .
メタセシス触媒系 本発明の反応性配合液はメタセシス触媒系を含有す
る。この触媒系はメタセシス触媒と共触媒を含む。反応
性配合液の個々の供給原料はメタセシス触媒又は共触媒
のいずれか一方のみを含有する。本発明の反応性配合液
の調製に際しては、ノルボルネン基を有するシクロオレ
フィンモノマーの開環重合が可能なメタセシス触媒であ
れば、いずれでも使用することができる。好ましい触媒
系は上記のシクロオレフィンモノマー又は約20重量%ま
でのシクロペンタジエンを含むモノマー混合物を重合し
うるものである。これらのメタセシス触媒は、例えば、
特開昭58-127728号、同58-129013号、同59-51911号、同
60-79035号、同60-186511号、同61-126115号に記載され
ている。Metathesis Catalyst System The reactive blend of the present invention contains a metathesis catalyst system. The catalyst system includes a metathesis catalyst and a cocatalyst. Individual feedstocks of the reactive blend contain only either the metathesis catalyst or the cocatalyst. In preparing the reactive mixture of the present invention, any metathesis catalyst capable of ring-opening polymerization of a cycloolefin monomer having a norbornene group can be used. Preferred catalyst systems are those capable of polymerizing the cycloolefin monomers described above or monomer mixtures containing up to about 20% by weight of cyclopentadiene. These metathesis catalysts, for example,
JP-A-58-127728, JP-A-58-129013, JP-A-59-51911,
Nos. 60-79035, 60-186511 and 61-126115.
本発明で用いる熱膨張性マイクロカプセルを効率的に
膨張させ、その機能を十分に発揮させるためには、適度
の重合活性を有するものであることが好ましく、通常30
℃での発熱開始時間(モノマーと触媒系を混合後、重合
反応が急激に開始するまでの時間)が0.5分以上、好ま
しくは0.5〜30分、特に好ましくは1〜5分程度のもの
が賞用される。In order to efficiently expand the heat-expandable microcapsules used in the present invention and to sufficiently exert their functions, it is preferable that the microcapsules have an appropriate polymerization activity, and usually have a moderate polymerization activity.
An exothermic onset time (time from the time when the polymerization reaction is suddenly started after mixing the monomer and the catalyst system) at 0.5 ° C is 0.5 minutes or more, preferably 0.5 to 30 minutes, particularly preferably about 1 to 5 minutes. Used.
メタセシス触媒の具体例としては、タングステン、モ
リブデン、タンタルのハロゲン化物、オキシハトゲン化
物、酸化物、有機アンモニウム塩などが挙げられるが、
適当な例としては、六塩化タングステン、オキシ四塩化
タングステン、酸化タングステン、トリドデシルアンモ
ニウムタングステート、トリ(トリデシル)アンモニウ
ムタングステート、トリオクチルアンモニウムタングス
テートなどのタングステン化合物;五塩化モリブデン、
オキシ三塩化モリブデン、トリドデシルアンモニウムモ
リブデート、メチルトリカプリルアンモニウムモリブデ
ート、トリ(トリデシル)アンモニウムモリブデート、
トリオクチルアンモニウムモリブデートなどのモリブデ
ン化合物;五塩化タンタルなどのごときタンタル化合物
などがある。なかでも反応に使用するノルボルネン系モ
ノマーに可溶性の触媒を用いることが好ましく、その見
地から有機アンモニウム塩が賞用される。Specific examples of the metathesis catalyst include tungsten, molybdenum, tantalum halides, oxyhalogenates, oxides, organic ammonium salts, and the like.
Suitable examples include tungsten compounds such as tungsten hexachloride, tungsten oxytetrachloride, tungsten oxide, tridodecylammonium tungstate, tri (tridecyl) ammonium tungstate, trioctylammonium tungstate; molybdenum pentachloride,
Molybdenum oxytrichloride, tridodecyl ammonium molybdate, methyl tricaprylammonium molybdate, tri (tridecyl) ammonium molybdate,
Molybdenum compounds such as trioctyl ammonium molybdate; tantalum compounds such as tantalum pentachloride; Among them, it is preferable to use a catalyst that is soluble in the norbornene-based monomer used in the reaction, and from that viewpoint, an organic ammonium salt is awarded.
これらの化合物は空気や水分に対して不安定であり、
そのため窒素のような乾燥した不活性雰囲気下で取扱う
べきである。モリブデン及びタングステンハライドはシ
クロオレフィンモノマーに対してきわめて反応性が高
く、室温で貯蔵しておいてもモノマーの重合が生じ、数
時間後には望ましくないゲル又は粒状の重合体が生成す
る。それ故、長期間の貯蔵が必要な場合には、これらの
化合物を触媒として用いることは困難である。These compounds are unstable to air and moisture,
Therefore, it should be handled under a dry inert atmosphere such as nitrogen. Molybdenum and tungsten halides are very reactive with cycloolefin monomers, causing polymerization of the monomers even when stored at room temperature, resulting in the formation of undesirable gels or particulate polymers after a few hours. Therefore, it is difficult to use these compounds as catalysts when long-term storage is required.
必要によりベンゾニトリルやテトラヒドロフランなど
のごときルイス塩基やアセチルアセトン、アセト酢酸ア
ルキルエステルなどのごときキレート化剤を併用するこ
とができ、それにより早期重合を予防することができ
る。If necessary, a Lewis base such as benzonitrile and tetrahydrofuran and a chelating agent such as acetylacetone and alkyl acetoacetate can be used in combination, whereby early polymerization can be prevented.
また、メタセシス触媒がハロゲン化物の場合には、ア
ルコール系化合物やフェノール系化合物で事前に処理す
ることにより、触媒をノルボルネン系モノマーに可溶化
することができる。Further, when the metathesis catalyst is a halide, the catalyst can be solubilized in the norbornene-based monomer by pre-treatment with an alcohol-based compound or a phenol-based compound.
米国特許第4,426,502号に記載されているアンモニウ
ムモリブデート及びタングステートは、好ましいメタセ
シス触媒である。これらの触媒は空気や湿気が存在して
も室温で取り扱うことができる。これらの触媒はハロゲ
ン化モリブデンやハロゲン化タングステンに比較してシ
クロオレフィンモノマーに対してより安定であり、触媒
/モノマー溶液はモノマーの重合を起こさない。アンモ
ニウムモリブデート及びタングステート触媒を用いると
重合系の他の成分と触媒との混合を容易にする。Ammonium molybdate and tungstate described in US Pat. No. 4,426,502 are preferred metathesis catalysts. These catalysts can be handled at room temperature even in the presence of air or moisture. These catalysts are more stable to cycloolefin monomers than molybdenum halides and tungsten halides, and the catalyst / monomer solution does not cause monomer polymerization. The use of ammonium molybdate and tungstate catalyst facilitates mixing of the catalyst with other components of the polymerization system.
好ましい有機アンモニウムモリブデート及びタングス
テートは下記式によって示される。Preferred organoammonium molybdates and tungstates are represented by the following formulas:
〔R4N〕(2y-6x)MxOy ▲〔R1 3NH〕▼(2y-6x)MxOy ここで、Oは酸素を表し、Mはモリブデン又はタング
ステンを表し、x及びyはM原子及び酸素原子の数であ
り、M原子に対しては原子価+6、酸素原子に対しては
原子価−2が与えられる。R及びR1は同一でも異なって
いてもよく、水素、炭素数1〜20のアルキル基及びアル
キレン基、炭素数5〜16の脂環式基から選択される。[R 4 N] (2y-6x) M x O y ▲ [R 1 3 NH] ▼ (2y-6x) M x O y where, O is oxygen, M represents molybdenum or tungsten, x and y is the number of M atoms and oxygen atoms, and valence +6 is given to M atoms and valence -2 is given to oxygen atoms. R and R 1 may be the same or different and are selected from hydrogen, an alkyl group and an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and an alicyclic group having 5 to 16 carbon atoms.
好ましい具体例は、Rがそれぞれ炭素数1〜18のアル
キル基であって、かつ全てのRの炭素数の合計が20〜7
2、より好ましくは25〜48のものであり、またR1がそれ
ぞれ炭素数1〜18のアルキル基であって、かつ全てのR1
の炭素数の合計が15〜54、より好ましくは21〜42のもの
である。前記米国特許第4,426,502号に記載されている
ようにR及びR1の全てまたは一部が同一であっても異な
っていてもよい。In a preferred embodiment, R is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and the total number of carbon atoms of all R is 20 to 7
2, more preferably 25 to 48, and each R 1 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and all R 1
Have a total carbon number of 15 to 54, more preferably 21 to 42. Wherein all R and R 1 or part thereof may be different even in the same as described in U.S. Patent No. 4,426,502.
有機アンモニウムモリブデート及びタングステートの
好ましい具体例として、例えば、トリドデシルアンモニ
ウムモリブデート及びタングステート、トリ(トリデシ
ル)アンモニウムモリブデート及びタングステート、ト
リオクチルアンモニウムモリブデート及びタングステー
トなどが挙げられる。モリブデン(III)アセチルアセ
トネートやハロゲンを含まない可溶性の有機モリブデン
及びタングステン化合物もまたメタセシス触媒として使
用しうる。Preferred specific examples of the organic ammonium molybdate and tungstate include, for example, tridodecylammonium molybdate and tungstate, tri (tridecyl) ammonium molybdate and tungstate, trioctylammonium molybdate and tungstate, and the like. Molybdenum (III) acetylacetonate and halogen-free soluble organic molybdenum and tungsten compounds can also be used as metathesis catalysts.
本発明で用いる共触媒としては、アルキルアルミニウ
ムハライド、アルコキシアルキルアルミニウムハライ
ド、アリールオキシアルキルアルミニウムハライド、有
機スズ化合物などが挙げられるが、適当な例としては、
エチルアルミニウムジクロリド、ジエチルアルミニウム
モノクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、ジ
エチルアルミニウムイオダイド、メチルアルミニウムセ
スキクロリド、テトラブチルスズ、アルキルアルミニウ
ムハライドとアルコールとの予備反応生成物などがあ
る。Examples of the cocatalyst used in the present invention include alkylaluminum halides, alkoxyalkylaluminum halides, aryloxyalkylaluminum halides, and organotin compounds.
Examples include ethylaluminum dichloride, diethylaluminum monochloride, ethylaluminum sesquichloride, diethylaluminum iodide, methylaluminum sesquichloride, tetrabutyltin, a pre-reaction product of an alkylaluminum halide and an alcohol.
これらの共触媒のなかでアルコキシアルキルアルミニ
ウムハライドやアリールオキシアルキルアルミニウムハ
ライドは、触媒成分を混合した場合でも室温では適度な
ポットライフを有するので、操作上有利である(例え
ば、特開昭59-51911号)。アルキルアルミニウムハライ
ドの場合は、触媒を混合すると即座に重合を開始すると
いう問題があるが、その場合にはエーテル類、エステル
類、ケトン類、ニトリル類、アルコール類などの活性調
整剤を併用することにより重合の開始をコントロールす
ることができる。(例えば、特開昭58-129013号、同61-
120814号) 米国特許第4,426,502号はタングステンまたはモリブ
デン触媒と変性した共触媒を用いるシクロオレフィンの
塊状重合を開示している。アルキルアルミニウムハライ
ド共触媒をアルコール又は活性水酸基含有化合物との反
応によってアルコキシアルキルアルミニウムハライド又
はアリールオキシアルキルアルミニウムハライドに変性
に、それを重合反応に使用する。この予備反応は酸素、
アルコール又はフェノールを用いることによって行うこ
とができる。この米国特許の第4欄下部に記載されてい
るようにヒンダードフェノールはフェノキシアルミニウ
ム基を形成せず、比較的に不活性である。アルミニウム
化合物中のアルキル基の一部をアルコキシ基又はアリー
ルオキシ基に置換することにより共触媒の還元力が減少
し、それによって全ての触媒成分を室温で接触させるこ
とが可能となり、熱的に活性化することによってシクロ
オレフィンの塊状重合が行われる。Among these cocatalysts, alkoxyalkylaluminum halides and aryloxyalkylaluminum halides have an appropriate pot life at room temperature even when the catalyst components are mixed, and are therefore advantageous in operation (for example, see JP-A-59-51911). issue). In the case of alkylaluminum halides, there is a problem that polymerization starts immediately when the catalyst is mixed.In this case, use an activity modifier such as ethers, esters, ketones, nitriles, and alcohols in combination. Can control the initiation of polymerization. (For example, JP-A-58-129013, 61-
US Patent No. 4,426,502 discloses bulk polymerization of cycloolefins using a tungsten or molybdenum catalyst and a modified cocatalyst. The alkylaluminum halide cocatalyst is modified into an alkoxyalkylaluminum halide or an aryloxyalkylaluminum halide by reaction with an alcohol or a compound containing an active hydroxyl group, which is used in a polymerization reaction. This preliminary reaction involves oxygen,
It can be performed by using alcohol or phenol. Hindered phenols do not form phenoxyaluminum groups and are relatively inert, as described at column 4, bottom of this patent. Replacing part of the alkyl group in the aluminum compound with an alkoxy group or an aryloxy group reduces the reducing power of the cocatalyst, thereby allowing all catalyst components to come into contact at room temperature, resulting in thermal activity The bulk polymerization of cycloolefin is performed by the conversion.
未変性のアルキルアルミニウムハライド共触媒を使用
すると、反応はきわめて速い。ある場合には、共触媒、
触媒及びモノマーが接触したときに生成する重合体中に
活性な触媒種が包み込まれてしまい、系中の他のモノマ
ーと接触できなくなるため重合が進行しなくなる。好ま
しい変性剤については米国特許第4,426,502号に記載さ
れている。With unmodified alkylaluminum halide cocatalyst, the reaction is very fast. In some cases, co-catalysts,
The active catalyst species is wrapped in the polymer formed when the catalyst and the monomer come into contact with each other, and the polymer cannot proceed with the other monomer in the system because it cannot be contacted. Preferred modifiers are described in U.S. Pat. No. 4,426,502.
米国特許第4,426,502号に記載されているように、バ
ルク重合のためには共触媒はアルミニウムの他に少なく
ともハロゲン、アルコキシ基又はアリールオキシ基及び
アルキル基を含むことが好ましい。適当なメタセシス触
媒の存在下ではある種のハロゲンを含まない共触媒を用
いることができる。塊状重合に使用するための好ましい
ハロゲンを含まない共触媒の例は、アルキルアルミニウ
ム共触媒、とくにトリアルキルアルミニウムとアルキル
錫オキサイド、とくにビス(アルキル錫)オキサイドと
の組み合わせである。ハロゲンを含まない共触媒につい
ては米国特許第4,701,510号に記載されている。As described in U.S. Pat. No. 4,426,502, for bulk polymerization, the cocatalyst preferably contains at least halogen, alkoxy or aryloxy and alkyl groups in addition to aluminum. Certain halogen-free cocatalysts can be used in the presence of a suitable metathesis catalyst. Examples of preferred halogen-free cocatalysts for use in bulk polymerization are alkylaluminum cocatalysts, especially combinations of trialkylaluminums with alkyltin oxides, especially bis (alkyltin) oxides. Halogen-free cocatalysts are described in U.S. Pat. No. 4,701,510.
アルキルアルミニウムハライド又はアルキルアルミニ
ウム共触媒の具体例は、モノアルキルアルミニウムジハ
ライド(RAlX2)、ジアルキルアルミニウムモノハライ
ド(R2AlX)、アルキルアルミニウムセスキハライド(R
3Al2X3)、トリアルキルアルミニウム(R3Al)と沃素供
給源との組み合わせ及びこれらの混合物などである。上
記式中、Rは炭素数1〜12、好ましくは2〜8のアルキ
ル基であり、Xは塩素、沃素、臭素及び弗素から選択さ
れるハロゲンである。Specific examples of alkylaluminum halides or alkylaluminum cocatalysts include monoalkylaluminum dihalide (RAlX 2 ), dialkylaluminum monohalide (R 2 AlX), and alkylaluminum sesquihalide (R
3 Al 2 X 3 ), combinations of trialkylaluminum (R 3 Al) and iodine sources, and mixtures thereof. In the above formula, R is an alkyl group having 1 to 12, preferably 2 to 8 carbon atoms, and X is a halogen selected from chlorine, iodine, bromine and fluorine.
かかるアルキルアルミニウムハライド及びアルキルア
ルミニウムの具体例としては、例えばエチルアルミニウ
ムジクロライド、ジエチルアルミニウムイオダイド、エ
チルアルミニウムジイオダイド、ジエチルアルミニウム
クロライド、プロピルアルミニウムジクロライド、プロ
ピルアルミニウムジイオダイド、イソブチルアルミニウ
ムジクロライド、エチルアルミニウムジブロマイド、メ
チルアルミニウムセスキクロライド、メチルアルミニウ
ムセスキブロマイド、トリオクチルアルミニウム、トリ
エチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムなど
が例示される。Specific examples of such alkyl aluminum halide and alkyl aluminum include, for example, ethyl aluminum dichloride, diethyl aluminum iodide, ethyl aluminum diiodide, diethyl aluminum chloride, propyl aluminum dichloride, propyl aluminum diiodide, isobutyl aluminum dichloride, ethyl aluminum dichloride Examples thereof include bromide, methylaluminum sesquichloride, methylaluminum sesquibromide, trioctylaluminum, triethylaluminum, and triisobutylaluminum.
共触媒は活性化剤と反応させることによりメタセシス
触媒系の活性を向上させる。活性化剤は通常下式で示さ
れるハロ金属化合物である。The cocatalyst enhances the activity of the metathesis catalyst system by reacting with the activator. The activator is usually a halometal compound represented by the following formula.
RmYXn 式中、mは0〜4であり、nは1〜5である。Rは各
々水素、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、ア
リール基、アルカリール基、飽和及び不飽和環状基から
選択され、Yは錫、鉛、マグネシウム、アンチモン、ホ
ウ素、ゲルマニウム及び珪素から選択される金属であ
り、Xは各々塩素、臭素、沃素及び弗素から選択される
ハロゲン、好ましくは塩素である。During R m YX n type, m is 0 to 4, n is 1-5. R is each selected from hydrogen, alkyl, alkenyl, alkoxy, aryl, alkaryl, saturated and unsaturated cyclic groups, and Y is selected from tin, lead, magnesium, antimony, boron, germanium and silicon X is a halogen, preferably chlorine, each selected from chlorine, bromine, iodine and fluorine.
なかでも下式で示されるハロシラン化合物が好ましい
活性化剤である。Among them, a halosilane compound represented by the following formula is a preferred activator.
RmSiXn 式中、mは0〜3であり、nは1〜4ある。Rは各
々、水素、炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基、
炭素数2〜12のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール
基、炭素数1〜4のアルキル基を少なくとも一つ芳香環
上に有するアルカリール基、炭素数5〜12の飽和及び不
飽和の単環式二環式及び多環式環状基から選択される。
とくに好ましくは、Rは水素、炭素数1〜6のアルキル
及びアルコキシ基から選択される。好ましい活性化剤の
具体例としては、例えば、ジメチルモノクロロシラン、
ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、
テトラクロロシランなどが例示される。During R m SiX n Formula, m is 0 to 3, n is 1-4. R is hydrogen, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group,
An alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an alkaryl group having at least one alkyl group having 1 to 4 carbon atoms on an aromatic ring, a saturated or unsaturated group having 5 to 12 carbon atoms; Selected from monocyclic bicyclic and polycyclic cyclic groups.
Particularly preferably, R is selected from hydrogen, alkyl having 1 to 6 carbon atoms and alkoxy groups. Specific examples of preferred activators include, for example, dimethylmonochlorosilane,
Dimethyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane,
Examples include tetrachlorosilane.
また、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化炭
化水素(例えば、特開昭60-79035号)を併用してもよ
い。Further, halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrachloride (for example, JP-A-60-79035) may be used in combination.
上記のような活性剤は通常共触媒1モル当り5モル以
下、好ましくは0.1〜4モルの割合で用いられる。The above activators are usually used in a proportion of 5 mol or less, preferably 0.1 to 4 mol, per mol of the cocatalyst.
メタセシス触媒は、ノルボルネン系モノマーの1モル
に対し、通常、約0.01〜50ミリモル、好ましくは0.1〜1
0ミリモルの範囲で用いられる。活性剤(共触媒)は、
触媒成分に対して、通常、0.1〜200(モル比)、好まし
くは2〜10(モル比)の範囲で用いられる。The metathesis catalyst is generally used in an amount of about 0.01 to 50 mmol, preferably 0.1 to 1 mol, per mol of the norbornene monomer.
Used in the range of 0 mmol. The activator (cocatalyst)
The catalyst component is used in a range of usually 0.1 to 200 (molar ratio), preferably 2 to 10 (molar ratio).
メタセシス触媒および共触媒は、いずれもモノマーに
溶解して用いる方が好ましいが、生成物の性質を本質的
に損なわない範囲であれば少量の溶剤に懸濁または溶解
させて用いてもよい。It is preferable that both the metathesis catalyst and the cocatalyst be dissolved in a monomer before use. However, the metathesis catalyst and the cocatalyst may be suspended or dissolved in a small amount of a solvent as long as the properties of the product are not substantially impaired.
熱膨張性マイクロカプセル 本発明で使用する熱膨張性マイクロカプセルは膨張可
能な熱可塑性重合体粒子中に液状発泡剤を内包させたも
のである。かかる発泡剤は典型的には低沸点液体からな
る液状発泡剤を内包した熱可塑性マイクロカプセルとし
て製造される。Heat-expandable microcapsules The heat-expandable microcapsules used in the present invention are obtained by encapsulating a liquid foaming agent in expandable thermoplastic polymer particles. Such blowing agents are typically manufactured as thermoplastic microcapsules containing a liquid blowing agent comprising a low boiling liquid.
これらのマイクロカプセルについては従来からよく知
られている。例えば、米国特許第3,615,972号(モノハ
ウスら)は膨張可能な熱可塑性重合体で包まれた発泡剤
について記載しており、このような発泡剤は種々の材料
を用いて容易に得ることができる。マイクロカプセルの
殻は本発明で使用するシクロオレフィンモノマーに溶解
しないか又はさほど膨潤しないように選択すべきであ
る。カプセルの所望の膨張を得るためには熱可塑性重合
体として発泡剤が浸透しないような材質を用いるべきで
ある。加えて、熱可塑性重合体はメタセシス触媒又は共
触媒を不活性化したり、シクロオレフィンモノマーの重
合を阻害するものであってはならない。もしメタセシス
触媒が不活性化されるなら、固形の硬い製品を得ること
ができない。熱可塑性重合体は遊離の水酸基又は酸基を
含んでいてはならない。さらに、熱可塑性重合体は軟化
点が約180℃以下であることが好ましい。ここで軟化点
とは熱可塑性カプセルが膨張する温度をさす。カプセル
は塊状重合の最大発熱温度以下の温度で膨張するもので
あることが望ましく、軟化点の好ましい範囲は60〜120
℃、とくに好ましくは80〜100℃である。These microcapsules are well known in the art. For example, U.S. Pat. No. 3,615,972 (Monohouse et al.) Describes blowing agents wrapped with expandable thermoplastic polymers, and such blowing agents can be readily obtained using a variety of materials. . The microcapsule shell should be selected so that it does not dissolve or significantly swell in the cycloolefin monomer used in the present invention. In order to obtain the desired expansion of the capsule, a material which does not penetrate the blowing agent should be used as the thermoplastic polymer. In addition, the thermoplastic polymer must not deactivate the metathesis catalyst or cocatalyst or inhibit polymerization of the cycloolefin monomer. If the metathesis catalyst is deactivated, a solid, hard product cannot be obtained. The thermoplastic polymer must not contain free hydroxyl or acid groups. Further, the thermoplastic polymer preferably has a softening point of about 180 ° C. or less. Here, the softening point refers to the temperature at which the thermoplastic capsule expands. It is desirable that the capsule expands at a temperature not higher than the maximum exothermic temperature of the bulk polymerization, and the preferable range of the softening point is 60 to 120.
° C, particularly preferably 80 to 100 ° C.
本発明で用いられる熱膨張性マイクロカプセル粒子
は、一般に(1)所望の物性を有する熱可塑性樹脂を形
成するのに適した有機モノマーと(2)生成する重合体
に対して殆ど溶剤として作用しない液状発泡剤との水性
分散液を調製することにより得られる。重合によりモノ
マーは固形の球形粒子となり、液状発泡剤をその内部に
包み込む。The thermally expandable microcapsule particles used in the present invention generally hardly act as a solvent for (1) an organic monomer suitable for forming a thermoplastic resin having desired physical properties and (2) a produced polymer. It is obtained by preparing an aqueous dispersion with a liquid foaming agent. The monomer becomes solid spherical particles by polymerization, and wraps the liquid foaming agent therein.
好ましいモノマーは、アルケニル芳香族モノマーであ
り、下記式で示される。Preferred monomers are alkenyl aromatic monomers and are represented by the following formula:
式中、Arはベンゼン核を有する芳香族炭化水素残基又
はハロゲン化芳香族炭化水素残基である。かかるモノマ
ーの具体例としては、例えば、スチレン、o−メチルス
チレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、エ
チルスチレン、ビニルキシレン、クロロスチレン、ブロ
モスチレンなどが例示される。ビニルベンジルクロライ
ド、p−t−ブチルスチレンなどのごとき種々の他のス
チレン誘導体も使用することができる。 In the formula, Ar is an aromatic hydrocarbon residue having a benzene nucleus or a halogenated aromatic hydrocarbon residue. Specific examples of such a monomer include, for example, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, ethylstyrene, vinylxylene, chlorostyrene, bromostyrene and the like. Various other styrene derivatives can also be used, such as vinylbenzyl chloride, pt-butylstyrene, and the like.
アクリレートモノマーは単独、またはアルケニル芳香
族モノマーと組み合わせて使用することができる。アク
リレートモノマーは通常下式で示される。Acrylate monomers can be used alone or in combination with alkenyl aromatic monomers. The acrylate monomer is generally represented by the following formula.
式中、Rは炭素数1〜12のアルキル基であり、R1は水
素又はメチル基である。アクリレートモノマーの具体例
としては、例えばメチルメタクリレート、エチルアクリ
レート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、
ブチルメタクリレート、ラウリルアクリレート、2−エ
チルヘキシルアクリレート、エチルメタクリレートなど
が例示される。 In the formula, R is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R 1 is hydrogen or a methyl group. Specific examples of the acrylate monomer include, for example, methyl methacrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate,
Examples thereof include butyl methacrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and ethyl methacrylate.
ビニルクロライド、ビニリデンクロライド、アクリロ
ニトリル、ビニルブロマイド等の単独重合体および共重
合体も粒子を形成する重合体として使用することができ
る。およびそれらのモノマーの少なくとも1種とスチレ
ン、酢酸ビニル、ブタジエンとのコポリマーが適当であ
る。また、これらに架橋性モノマーを併用することも好
ましい。Homopolymers and copolymers such as vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, and vinyl bromide can also be used as the polymer forming the particles. Suitable are copolymers of styrene, vinyl acetate and butadiene with at least one of these monomers. It is also preferable to use a crosslinking monomer together with these.
下式で示されるビニルエステルもまたモノマーとして
しばしば用いられる。Vinyl esters of the following formula are also frequently used as monomers.
式中、Rは炭素数1〜17のアルキル基であり、この種
のモノマーの具体例としてはビニルアセテート、ビニル
ブチレート、ビニルステアレート、ビニルラウレート、
ビニルミリステート、ビニルプロピオネートなどが例示
される。 In the formula, R is an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and specific examples of this type of monomer include vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl stearate, vinyl laurate,
Examples thereof include vinyl myristate and vinyl propionate.
重合体でできた殻の内部に内包される液状発泡剤とし
ては種々のものが用いられるが、この発泡剤は殻の軟化
温度で揮発性であることが必要である。なかでも100℃
以下で揮発する発泡剤が好ましく、とくに60℃以下で揮
発するものが好ましい。かかる液状発泡剤の具体例とし
ては、例えば、エタン、エチレン、プロパン、プロペ
ン、ブタン、イソブタン、ネオペンテン、アセチレン、
ヘキサン、ヘプタン、およびこれらの混合物などが例示
される。Various kinds of liquid foaming agents are used as the liquid foaming agent contained in the shell made of a polymer, and this foaming agent needs to be volatile at the softening temperature of the shell. Above all, 100 ℃
Foaming agents that volatilize below are preferred, and those that volatilize below 60 ° C. are particularly preferred. Specific examples of such a liquid foaming agent include, for example, ethane, ethylene, propane, propene, butane, isobutane, neopentene, acetylene,
Examples include hexane, heptane, and mixtures thereof.
その他の好ましい液状発泡剤として、例えば、クロロ
フルオロカーボン類やテトラアルキルシラン類などが例
示される。Other preferable liquid foaming agents include, for example, chlorofluorocarbons and tetraalkylsilanes.
エキスパンセル(EXPANCEL)、マイクロライト(MICR
OFITE)、ミラライト(MIRALITE)及びマツモトマイク
ロスフェアーの商品名で市販されているマイクロカプセ
ルは興味あるものである。エクスパンセルは湿った未膨
張品、乾燥した未膨張品、湿った既膨張品、乾燥した既
膨張品の形で市販されている。ある種のエクスパンセル
は初期において平均10〜17μmの粒径を有しており、膨
張すると平均粒径40〜60μmになる。未膨張及び既膨張
のマイクロカプセルの好ましい粒径は200μm以下、と
くに2〜200μmである。これらのマイクロカプセルは
ビニリデンクロライドとアクリロニトリルの共重合体で
形成された殻を有している。この殻が加圧下に発泡剤
(液状イソブタン)を内包している。EXPANCEL, micro light (MICR)
Of interest are the microcapsules marketed under the trade names OFITE), MIRALITE and Matsumoto Microspheres. Expancel is commercially available in wet unexpanded, dry unexpanded, wet unexpanded, dry unexpanded forms. Certain types of Expancel initially have an average particle size of 10 to 17 μm, and when expanded expand to an average particle size of 40 to 60 μm. The preferred particle size of the unexpanded and unexpanded microcapsules is 200 μm or less, especially 2 to 200 μm. These microcapsules have a shell formed of a copolymer of vinylidene chloride and acrylonitrile. This shell contains a blowing agent (liquid isobutane) under pressure.
構造的な発泡体を作ろうとするときには、既膨張のビ
ニリデンクロライド製マイクロカプセルをモノマー配合
液中に加えることが好ましい。構造的な発泡体は容量で
10〜50%の空隙を有するものであり、このような発泡体
を作るには、エクスパンセルDE 551の商品名で市販され
ている乾燥した既膨張マイクロカプセルを用いることが
好ましい。When trying to make a structural foam, it is preferable to add the expanded vinylidene chloride microcapsules to the monomer mixture. Structural foam is by volume
It is preferable to use dry, pre-expanded microcapsules which are commercially available under the trade name Expancel DE 551 in order to produce such foams, having a porosity of 10 to 50%.
未膨張性マイクロカプセルの膨張開始温度は、殻の組
成や液状発泡剤の種類によって決定されるが、50℃以
上、特に約70℃以上が好ましい。膨張性マイクロカプセ
ルの最高膨張温度(すなわち最高の膨張倍率を達成する
温度)は約70〜200℃、特に約100〜180℃であることが
好ましい。The expansion start temperature of the non-expandable microcapsules is determined by the composition of the shell and the type of the liquid foaming agent, but is preferably 50 ° C or higher, particularly preferably about 70 ° C or higher. It is preferable that the maximum expansion temperature of the expandable microcapsule (that is, the temperature at which the maximum expansion ratio is achieved) is about 70 to 200 ° C, particularly about 100 to 180 ° C.
未膨張性マイクロカプセルは、通常約1以上の比重を
有するが、所望により部分的に膨張させ、比重を小さく
したのであってもよい。未膨張又は部分的に膨張させた
マイクロカプセルの比重は、通常、約0.6〜1.5であり、
特に好ましいのは0.8〜1.3の範囲である。Unexpanded microcapsules typically have a specific gravity of about 1 or more, but may be partially expanded to reduce specific gravity if desired. The specific gravity of unexpanded or partially expanded microcapsules is typically about 0.6-1.5,
Particularly preferred is a range of 0.8 to 1.3.
未膨張性マイクロカプセル(部分的に膨張させたもの
を含む)の配合量は、成形品の機械的物性を大きく阻害
しない範囲内で適宜選択すればよいが、反応性配合液重
量に基づき約0.01〜5重量%、なかでも約0.05〜2重量
%、とくに約0.1〜1重%が好ましい。この範囲内であ
れば、成形時の型圧条件によっても異なるが、比重0.95
g/ml以上の成形品とすることができる。一方、この使用
量が多くなると、成形品はいわゆる発泡体の形状とな
り、低比重となるかわりに機械的物性が大幅に低下す
る。The blending amount of the non-expandable microcapsules (including partially expanded ones) may be appropriately selected within a range that does not greatly impair the mechanical properties of the molded product. -5% by weight, especially about 0.05-2% by weight, particularly about 0.1-1% by weight. Within this range, the specific gravity depends on the mold pressure conditions during molding, but the specific gravity is 0.95.
It can be a molded product of g / ml or more. On the other hand, when the amount of use increases, the molded article has a so-called foam shape, and the mechanical properties are significantly reduced instead of having a low specific gravity.
熱膨張性マイクロカプセルは、通常、乳化重合法によ
り合成するため水分が約30重量%程度含まれている。こ
の未乾燥のものを使用すると、反応原料との分散性が悪
いばかりか、重合活性低下(硬化不良)を引き起こすこ
とがある。このため熱膨張性マイクロカプセルは使用前
に乾燥し水分含量を5重量%以下、好ましくは1重量%
以下、特に好ましくは0.1重量%以下にして使用する。The heat-expandable microcapsules usually contain about 30% by weight of water because they are synthesized by an emulsion polymerization method. When this undried product is used, not only the dispersibility with the reaction raw materials is poor, but also the polymerization activity may be reduced (hardening failure). Therefore, the heat-expandable microcapsules are dried before use to reduce the water content to 5% by weight or less, preferably 1% by weight.
The amount is particularly preferably 0.1% by weight or less.
乾燥方法としては、凍結乾燥、真空乾燥、加温乾燥、
通気乾燥などがあり、いずれの方法でもかまわないが60
℃以上の加温は、熱膨張を開始する可能性があるため避
けなければならない。Drying methods include freeze drying, vacuum drying, heating drying,
There is ventilation drying, etc.
Heating above ℃ must be avoided as it may initiate thermal expansion.
添加剤 シクロオレフィン重合体の物性を改質するために、熱
膨張性マイクロカプセルの他に種々の添加剤を反応性配
合液、各々の供給原料及び固形成形品に加えることがで
きる。添加剤の具体例としては、例えば、フィラー、顔
料、酸化防止剤、光安定剤、可塑剤、補強材、耐衝撃性
改良剤及び内部離型剤などが例示される。Additives In addition to the heat-expandable microcapsules, various additives can be added to the reactive blend, each of the feedstocks, and the solid molded article to modify the physical properties of the cycloolefin polymer. Specific examples of additives include, for example, fillers, pigments, antioxidants, light stabilizers, plasticizers, reinforcing materials, impact modifiers, and internal release agents.
酸化防止剤としては、フェノール系、リン系、アミン
系など各種のプラスチック・ゴム用酸化防止剤がある。
変色防止や耐候性向上のため、ステアリン酸亜鉛、サリ
チル酸鉛、安息香酸カドミ、カルシウム塩、アルミニウ
ム塩などの金属安定剤も使用できる。As the antioxidant, there are various antioxidants for plastics / rubbers such as phenol type, phosphorus type and amine type.
Metal stabilizers such as zinc stearate, lead salicylate, cadmium benzoate, calcium salts, and aluminum salts can also be used to prevent discoloration and improve weather resistance.
耐衝撃改良剤(エラストマー)は、耐衝撃性改良や顔
料の沈降防止のために添加する。エラストマーとして
は、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(SBR)、スチレン−ブタジ
エン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−
イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)、エチ
レン−プロピレン−ジエンターポリマー(EPDM)、エチ
レン酢酸ビニル共重合体(EVA)、およびこれらの水素
化物などがある。これらのエラストマーは2種以上を混
合して用いることもできる。エラストマーの配合割合
は、エラストマーの分子量や反応液の所望の粘度などに
応じて適宜定めることができるが、通常10重量%以下
で、好ましくは、1〜8重量%である。The impact modifier (elastomer) is added to improve the impact resistance and to prevent sedimentation of the pigment. As the elastomer, natural rubber, polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene copolymer (SBR), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-
Examples include isoprene-styrene block copolymer (SIS), ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), and hydrides thereof. These elastomers can be used as a mixture of two or more. The blending ratio of the elastomer can be appropriately determined according to the molecular weight of the elastomer, the desired viscosity of the reaction solution, and the like, but is usually 10% by weight or less, and preferably 1 to 8% by weight.
重合時間が短いので添加剤はシクロオレフィンモノマ
ーを金型に供給する前に反応性配合液中に加えられる。
また、多くの場合、添加剤を反応性配合液を形成するた
めの各々の供給原料中に加えることが望ましい。Due to the short polymerization time, the additives are added to the reactive formulation before the cycloolefin monomer is fed to the mold.
Also, it is often desirable to add additives to each feedstock to form the reactive blend.
ガラス繊維マットやプレフォームのような補強材もシ
クロオレフィン重合体の改質のために使用可能である。
これらの補強材がモノマー反応液の流れを妨げないもの
であれば、モノマー反応液の供給前に金型キャビティー
内に補強材をセットしておくことができる。使用可能な
補強材の一例は、耐衝撃性を大きく低下させることなく
曲げモジュラスを改良しうるものである。使用可能なフ
ィラーの具体例としては、例えばガラス、ヴァラストナ
イト、マイカ、カーボンブラック、タルク、炭酸カルシ
ウムなどである。フィラーの配合量は所望の性能に応じ
適宜選択すればよい。Reinforcing materials such as glass fiber mats and preforms can also be used to modify the cycloolefin polymer.
If these reinforcing materials do not hinder the flow of the monomer reaction solution, the reinforcing materials can be set in the mold cavity before the supply of the monomer reaction solution. One example of a stiffener that can be used is one that can improve bending modulus without significantly reducing impact resistance. Specific examples of usable fillers include, for example, glass, wollastonite, mica, carbon black, talc, calcium carbonate and the like. What is necessary is just to select the compounding quantity of a filler suitably according to desired performance.
固体成形品 本発明の反応性配合液は塊状重合法、好ましくはRIM
法によって固体成形品とされる。得られる固体成形品は
未防止のマイクロカプセル(通常、平均粒径2〜60μ
m、好ましくは、2〜20μm)を0.05〜5重量%、好ま
しくは0.05〜2重量%、さらに好ましくは0.1〜1重量
%含有することができる。予め膨張させたマイクロカプ
セル(通常、平均粒径10〜100μm、好ましくは、10〜7
5μm)は一般に発泡体を製造するために用いられ、そ
の使用量は1〜50容量%、好ましくは10〜50容量%であ
る。Solid molded article The reactive compound liquid of the present invention is a bulk polymerization method, preferably RIM.
It is made into a solid molded product by the method. The resulting solid molded article is a non-prevented microcapsule (usually having an average particle size of
m, preferably 2 to 20 μm) may be contained in an amount of 0.05 to 5% by weight, preferably 0.05 to 2% by weight, and more preferably 0.1 to 1% by weight. Pre-expanded microcapsules (usually having an average particle size of 10-100 μm, preferably 10-7
5 μm) is generally used for producing foams, and the amount used is 1 to 50% by volume, preferably 10 to 50% by volume.
好ましい成形品は、少なくとも2つの仕上げ表面を有
しており、これは膨張性のマイクロカプセルを加えるこ
とによって金型への充填性が改良された結果として得ら
れるものである。未膨張マイクロカプセルを用いる場
合、そのマイクロカプセルは成形の過程で有意義な膨張
をする。成形過程での部材の温度に対応して密度勾配が
生ずる。この密度勾配の存在はマイクロカプセルの不存
在下での部材に比較して密度が小さいことで証明され
る。Preferred moldings have at least two finished surfaces, which result from improved mold filling by the addition of expandable microcapsules. When using unexpanded microcapsules, the microcapsules undergo significant expansion during the molding process. A density gradient occurs corresponding to the temperature of the member during the forming process. The existence of this density gradient is evidenced by the lower density compared to the component in the absence of microcapsules.
他の好ましい実施態様は、織布又は不織布製マットで
強化された成形品である。繊維の具体例としては、合成
繊維、ガラス繊維又はカーボン繊維が挙げられる。本発
明によれば表面への繊維の露出(pop-through)が減少
し、重合体のマトリックスが不透明な部分では肉眼で繊
維を見ることができない。Another preferred embodiment is a molded article reinforced with a woven or nonwoven mat. Specific examples of the fibers include synthetic fibers, glass fibers, and carbon fibers. In accordance with the present invention, fiber pop-through on the surface is reduced and the fibers are not visible to the naked eye where the polymer matrix is opaque.
反応性配合液の塊状重合 好ましい実施態様においては、反応性配合液はRIM法
で固体成形品とされる。すなわち、ノルボルネン系シク
ロオレフィンモノマーを所定形状の金型内に導入し、金
型中でメタセシス触媒系の存在下に塊状重合せしめる方
法によりノルボルネン系ポリマー、すなわち成形品を製
造する。Bulk Polymerization of Reactive Blend In a preferred embodiment, the reactive blend is made into a solid article by the RIM method. That is, a norbornene-based polymer, that is, a molded article is produced by a method in which a norbornene-based cycloolefin monomer is introduced into a mold having a predetermined shape and is subjected to bulk polymerization in the mold in the presence of a metathesis catalyst system.
メタセシス触媒系の二つの部分(触媒および共触媒)
はそれぞれ別個にモノマーを混合され、熱膨張性マイク
ロカプセルは触媒を含むほうの配合液に配合されること
により本発明の供給原料が形成される。これらの混合物
は30日以上の間ゲルを含まない状態を保つような貯蔵安
定性に優れたものであることが好ましい。これらの混合
物は二つの別々の反応原料の流れとして、RIM機のミキ
シングヘッドで混合され、次いで予備加熱された金型に
射出され、そこで重合して発泡体を形成する。なお、熱
膨張性マイクロカプセルは共触媒を含むモノマー混合液
に配合すると共触媒の活性が低下し重合阻害を惹起する
ことがあるので、メタセシス触媒含有モノマー混合液に
のみ添加する。Two parts of the metathesis catalyst system (catalyst and cocatalyst)
Are separately mixed with the monomers, and the heat-expandable microcapsules are blended with the blended liquid containing the catalyst to form the feedstock of the present invention. It is preferable that these mixtures have excellent storage stability so as to maintain a gel-free state for 30 days or more. These mixtures are mixed as two separate reactant streams at the mixing head of the RIM machine and then injected into a preheated mold where they polymerize to form a foam. The heat-expandable microcapsules may be added only to the metathesis catalyst-containing monomer mixture since the activity of the cocatalyst may be reduced and the polymerization may be inhibited if the microcapsules are added to the monomer mixture containing the cocatalyst.
本発明では低分子量で拡散容易な成分を使用している
ので反応液流の混合は容易である。典型的なミキシング
ヘッドは直径約0.032インチのオリフィスを有してお
り、噴出速度は約400フィート/秒である。なお、室温
いおけるポットライフが1時間以上もあるような場合に
は、スタティックミキサーやパワーミキサーなどのミキ
サー中で二種類の反応原液を混合し、次いで金型内へ1
回もしくは、所定の回数にわたって射出あるいは注入す
ることができる。(例えば、特開昭59-51911号参照)。
また、両反応性配合液の混合物を連続的に成形用金型内
に供給することもできる。この方式の場合には、装置を
小型化することができ、また、低圧で操作可能という利
点を有する。In the present invention, a low-molecular-weight and easily-diffusible component is used, so that the reaction liquid stream can be easily mixed. A typical mixing head has an orifice having a diameter of about 0.032 inches and a jet velocity of about 400 feet / second. If the pot life at room temperature is more than one hour, the two reaction stock solutions are mixed in a mixer such as a static mixer or a power mixer, and then mixed into a mold.
The injection or injection can be performed once or a predetermined number of times. (See, for example, JP-A-59-51911).
Also, a mixture of the bi-reactive compounding liquids can be continuously supplied into a molding die. In the case of this method, there are advantages that the device can be miniaturized and that it can be operated at a low pressure.
金型温度は、通常30℃以上、好ましくは40〜200℃、
特に好ましくは50〜130℃である。金型の圧力は約5〜5
0psiである。金型内では速やかに発熱反応が起こり発泡
構造の重合体が得られる。本発明においては、金型のキ
ャビティー型、すなわち製品面の側と、コア型、すなわ
ちリブやボスを有する側との間に温度差を設けることが
必要である。もし、キャビティー型側とコア型側を同一
温度に保持すると、全体が均一に重合し、しかも重合速
度がきわめて急激であるために、熱膨張性マイクロカプ
セルの膨張が阻害され、所期の目的を達成しにくくな
る。キャビティー型側とコア型側との温度差は、5℃以
上、好ましくは10℃以上、特に好ましくは10〜50℃であ
り、キャビティー型の方を高温に保持する方がより良好
な結果を与える。The mold temperature is usually 30 ° C or higher, preferably 40 to 200 ° C,
Particularly preferably, it is 50 to 130 ° C. Mold pressure is about 5-5
0 psi. An exothermic reaction quickly occurs in the mold, and a polymer having a foamed structure is obtained. In the present invention, it is necessary to provide a temperature difference between the cavity mold of the mold, that is, the product surface side, and the core mold, that is, the side having the ribs and bosses. If the cavity mold side and the core mold side are maintained at the same temperature, the whole polymerizes uniformly and the polymerization rate is extremely rapid, so that the expansion of the heat-expandable microcapsules is hindered. Is difficult to achieve. The temperature difference between the cavity mold side and the core mold side is 5 ° C. or more, preferably 10 ° C. or more, particularly preferably 10 to 50 ° C., and it is better to keep the cavity mold at a high temperature. give.
重合時間は適宜選択すればよいが、通常約20分より短
く、好ましくは5分以下であるがそれより長くてもよ
い。The polymerization time may be appropriately selected, but is usually shorter than about 20 minutes, preferably 5 minutes or less, but may be longer.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。なお、実施例、比較例および参考例中の部や%は、
特に断わりのないかぎり重量基準である。Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In the Examples, Comparative Examples and Reference Examples, parts and percentages are
Unless otherwise specified, it is based on weight.
実施例1〜3及び比較例A〜Dは本発明の供給原料を
用いて調製された、本発明の反応性配合液の重合によっ
て得られた平板の物性を示している。Examples 1 to 3 and Comparative Examples A to D show the physical properties of the flat plates obtained by polymerization of the reactive blended liquid of the present invention prepared using the feedstock of the present invention.
組成Aは第1表に示す配合A100(0.5)と第2表に示
す配合A100(0.75)の組み合わせであり、配合A100(0.
5)のn−プロピルアルコール/アルミニウム共触媒モ
ル比は0.5、配合A100(0.75)のそれは0.75であり、両
者を組み合わせて上記モル比を0.6に調整した。The composition A is a combination of the composition A100 (0.5) shown in Table 1 and the composition A100 (0.75) shown in Table 2, and the composition A100 (0.
The molar ratio of n-propyl alcohol / aluminum cocatalyst in 5) was 0.5, and that of compound A100 (0.75) was 0.75, and the above molar ratio was adjusted to 0.6 by combining both.
組成Aは以下のようにして調製した。インペラーを備
えた約60ガロンの反応器にジエン55(ブタジエンゴム、
ファイアーストーン社)、クレイトンD−1102(スチレ
ン−ブタジエンブロック共重合体、シェルケミカル
社)、ジシクロペンタジエン(DCP)(純度99%、ベル
シコール社)及びエチリデンノルボルネン(ENB)(ユ
ニオンカーバイト社)を加え、次いで17ポンドのDCPと
3ポンドのENBを追加した。系を25〜50mmHgの減圧に
し、次いで85〜95℃に加熱してゴムを溶解させたのち、
DCP/ENB/水の共沸混合物20ポンドを系内から除去した。 Composition A was prepared as follows. In a 60 gallon reactor equipped with an impeller, diene 55 (butadiene rubber,
Firestone), Clayton D-1102 (styrene-butadiene block copolymer, Shell Chemical), dicyclopentadiene (DCP) (99% purity, Versicol) and ethylidene norbornene (ENB) (Union Carbite) Then added 17 pounds of DCP and 3 pounds of ENB. After reducing the pressure of the system to 25 to 50 mmHg and then heating to 85 to 95 ° C to dissolve the rubber,
Twenty pounds of the azeotrope of DCP / ENB / water was removed from the system.
ジエチルアルミニウムクロライド(DEAC)、n−プロ
パノール及びシリコンテトラクロライドの添加順序はゴ
ムの架橋を防止するうえで非常に重要である。n−プロ
パノールは1クォートのボトル中で測量し、反応器中の
ジシクロペンタジエン溶液600gで希釈した。反応器には
希釈していないジエチルアルミニウムクロライドを加
え、次いで希釈したn−プロパノール溶液を加え、さら
にシリコンテトラクロライドを加えて、それから15分間
撹拌した。その後、ゆっくりと撹拌しながら、減圧下に
約1時間脱ガスした。テスト用に1のサンプルを取り
出し、残りを窒素パージ下のプラスチック製ドラムに移
送した。The order of addition of diethylaluminum chloride (DEAC), n-propanol and silicon tetrachloride is very important in preventing rubber crosslinking. n-Propanol was measured in a 1 quart bottle and diluted with 600 g of the dicyclopentadiene solution in the reactor. Undiluted diethylaluminum chloride was added to the reactor, then diluted n-propanol solution was added, more silicon tetrachloride was added, and then stirred for 15 minutes. Thereafter, degassing was performed for about 1 hour under reduced pressure while slowly stirring. One sample was removed for testing and the remainder was transferred to a plastic drum under a nitrogen purge.
組成Bは第3表に示す配合B100(2112)の溶液であっ
た。Composition B was a solution of formulation B100 (2112) shown in Table 3.
組成Bは以下の手順により第3表に示すような組成で
調製した。ジエン55、クレイトンD−1102、マーク2112
(ホスファイト系酸化防止剤、アーガス社)、DCP及びE
NBを反応器に加え、次いでDCP17ポンドとENB3ポンドを
追加した。系を20〜25mmHgの減圧にし、次いで80〜95℃
に加熱してゴムを溶解させたのち、DCP/ENB/水の共沸混
合物20ポンドを系内から除去した。 Composition B was prepared according to the following procedure with the composition shown in Table 3. Diene 55, Clayton D-1102, Mark 2112
(Phosphite antioxidant, Argus), DCP and E
NB was added to the reactor, followed by 17 pounds of DCP and 3 pounds of ENB. The system is evacuated to 20-25 mmHg, then 80-95 ° C
After heating to dissolve the rubber, 20 lbs of an azeotrope of DCP / ENB / water was removed from the system.
〔(C12H25)3NH〕4MO8O26で示されるモリブデート触媒
の溶液(DCP/ENB=90/10(重量比)中の48重量%溶液)
を加え、30分間混合した後、ゆっくりと撹拌しながら約
1時間脱ガスした。テスト用に1のサンプルを取り出
し、残りを窒素パージ下のプラスチック製ドラムに移送
した。Molybdate catalyst solution represented by [(C 12 H 25 ) 3 NH] 4 MO 8 O 26 (48% by weight solution in DCP / ENB = 90/10 (weight ratio))
Was added and mixed for 30 minutes, and then degassed for about 1 hour while stirring slowly. One sample was removed for testing and the remainder was transferred to a plastic drum under a nitrogen purge.
成形の手順 組成A及び組成Bを20ガロンずつ貯蔵できるKrauss-M
affei RIM機を使用した。配合液の粘度は100cps、反応
後の温度は35℃、組成A/組成B比は1.0、n−プロパノ
ール/アルミニウム共触媒モル比は0.7、金型の上部温
度は60℃、金型の底部温度は70℃、硬化時間は1分であ
り、これらの条件は実施例1〜3を通して実質的に共通
であった。なお、上記金型の上部温度および上記金型の
底部温度は、それぞれ、一般の反応射出成形におけるコ
ア型の温度およびキャビティ型の温度に相当する。n−
プロパノール/アルミニウム共触媒モル比を約0.7とす
るために配合A100(0.5)/配合A100(0.75)=40/60
(重量比)の混合物を作り、さらに追加のn−プロパノ
ールをDCP/ENB=90/10の10重量%の形で組成Bに加え
た。マイクロカプセル〔エクスパンセル(Expancel)55
1 DU,Expancel社(水分含有量1.0重量%)〕を組成Bに
加えた。マイクロカプセルを少量の組成Bで湿したの
ち、組成Bの貯蔵槽に加え、充分に混合した。これらの
組成A及びBは本発明における供給原料の具体例であ
る。Molding procedure Krauss-M that can store composition A and composition B in 20 gallons each
affei RIM machine was used. The viscosity of the liquid mixture is 100 cps, the temperature after the reaction is 35 ° C, the composition A / composition B ratio is 1.0, the molar ratio of n-propanol / aluminum cocatalyst is 0.7, the top temperature of the mold is 60 ° C, and the bottom temperature of the mold. Was 70 ° C. and the curing time was 1 minute, and these conditions were substantially common throughout Examples 1-3. The top temperature of the mold and the bottom temperature of the mold correspond to the core mold temperature and the cavity mold temperature in general reaction injection molding, respectively. n-
Formula A100 (0.5) / Formula A100 (0.75) = 40/60 to make the propanol / aluminum cocatalyst molar ratio about 0.7.
(Weight ratio) and additional n-propanol was added to composition B in the form of 10% by weight of DCP / ENB = 90/10. Microcapsules [Expancel 55
1 DU, Expancel (water content 1.0% by weight)] was added to composition B. After the microcapsules were wetted with a small amount of composition B, they were added to the storage tank of composition B and mixed well. These compositions A and B are specific examples of the feedstock in the present invention.
使用される金型はシールされていない四角形の環状ス
ペーサーを備えた二つの加熱板から成っており、上板の
中央部に注入口が設けらていた。得られた平板は長さ、
巾、厚さが各々24インチ、18インチ、1/8インチであっ
た。共触媒が水分及び酸素に敏感であること及びDCPのR
IMでは重合時に収縮が起こりモールドキャビティーに湿
った空気を吸引することから、エクスパンセル551 DUな
しでの成形では成形品表面が一般的に湿った状態とな
る。しかし、エクスパンセル551 DUを加えると収縮がな
くなり表面は乾いた状態になる。しかも、平板の内部で
膨張が起こるので平板の両面と金型表面との接触が保た
れ、各々の表面を完全に複製する。The mold used consisted of two heated plates with unsealed square annular spacers, with an inlet in the center of the upper plate. The obtained plate is length,
The width and thickness were 24 inches, 18 inches and 1/8 inch, respectively. The cocatalyst is sensitive to moisture and oxygen and the R of DCP
In IM, shrinkage occurs at the time of polymerization, and moist air is sucked into the mold cavity. Therefore, when molding without the Expancel 551 DU, the surface of the molded product is generally in a wet state. However, the addition of EXPANCEL 551 DU eliminates shrinkage and leaves the surface dry. In addition, since expansion occurs inside the flat plate, both surfaces of the flat plate are kept in contact with the mold surface, and each surface is completely replicated.
実施例1 前記組成A及びBを約1:1の比率でKrauss-Maffei RIM
機により混合し、前記の条件に従いモールドに射出し
た。エクスパンセル551 DUは組成Bに加えた。実験を2
回行い(X及びY)、得られた平板の物性を第4表に示
した。Example 1 The compositions A and B were mixed in a ratio of about 1: 1 with Krauss-Maffei RIM.
The mixture was mixed by a machine and injected into a mold according to the above conditions. Expancel 551 DU was added to Composition B. Experiment 2
The operation was repeated (X and Y), and the physical properties of the obtained plate are shown in Table 4.
比較例A エクスパンセル551 DUを使用しないこと以外は実施例
1と同様にして2回実験を行い(i及びii)、得られた
平板の物性を第4表に示した。Comparative Example A Two experiments were performed in the same manner as in Example 1 except that Expancel 551 DU was not used (i and ii), and the physical properties of the obtained flat plate are shown in Table 4.
熱変形温度(HDT)はASTM D−648に従い、アイゾット
衝撃強度はASTM D−256に従い、曲げモジュラス及び曲
げ強度はASTM D−790に従って測定した。以下の実施例
においても同様にしてこれらの値を測定した。 The heat distortion temperature (HDT) was measured according to ASTM D-648, the Izod impact strength was measured according to ASTM D-256, and the flexural modulus and flexural strength were measured according to ASTM D-790. These values were measured similarly in the following examples.
この結果からエクスパンセル551 DUを少量添加しても
得られる成形品の物性は殆ど損なわれず、モノマーの転
化率もわずかしか低下しないことがわかる。From these results, it can be seen that even if a small amount of Expancel 551 DU is added, the physical properties of the obtained molded article are hardly impaired, and the conversion of the monomer is slightly decreased.
実施例2 実施例1と同様にして組成A及びBを混合して反応性
配合液を作り、固体成形品に成形した。組成Bにエクス
パンセル551 DUを加えた。金型にガラス繊維マット(オ
ーウェンスコーニングファイバーグラスM−8610)をセ
ットし、反応性配合液を射出した。エクスパンセル551
DUとガラス繊維マットの量は各々0.21重量%、24.5重量
%であった。得られた平板の物性を第5表に示した。Example 2 In the same manner as in Example 1, the compositions A and B were mixed to prepare a reactive blended liquid, and molded into a solid molded product. Composition B was supplemented with Expancel 551 DU. A glass fiber mat (Owens Corning Fiberglass M-8610) was set in a mold, and a reactive compound solution was injected. Expancel 551
The amounts of DU and glass fiber mat were 0.21% by weight and 24.5% by weight, respectively. Table 5 shows the physical properties of the obtained flat plate.
比較例B エクスパンセル551 DUを配合しないこと以外は実施例
2と同様にして2回実験を行い(i及びii)、得られた
平板の物性を第5表に示した。Comparative Example B The experiment was performed twice in the same manner as in Example 2 except that Expancel 551 DU was not blended (i and ii). Table 5 shows the physical properties of the obtained flat plate.
この結果から高度に補強された成形品の場合は、エク
スパンセル551 DUを添加するとモノマー転化率が若干低
下するが、物性は低下しないことがわかる。 From this result, it can be seen that in the case of a highly reinforced molded article, the addition of EXPANCEL 551 DU slightly reduces the monomer conversion, but does not decrease the physical properties.
実施例3 ガラス繊維マットの使用量を13.25重量%に低下させ
ること以外は実施例2と同様にして実験を行い、得られ
た平板の物性を第6表に示した。Example 3 An experiment was conducted in the same manner as in Example 2 except that the used amount of the glass fiber mat was reduced to 13.25% by weight, and the physical properties of the obtained flat plate are shown in Table 6.
比較例C エクスパンセル551 DUを使用しないこと以外は実施例
3と同様にして実験を行い、結果を第6表に示した。Comparative Example C An experiment was performed in the same manner as in Example 3 except that Expancel 551 DU was not used. The results are shown in Table 6.
この結果から、ガラス繊維マットの使用量が小さい場
合には、発泡剤を加えても物性及び転化率がわずかにし
か低下しないことがわかる。 From these results, it can be seen that when the amount of the glass fiber mat used is small, the physical properties and the conversion are only slightly reduced even when the foaming agent is added.
発泡剤としてのマイクロカプセル マイクロカプセルの発泡剤として機能を調べるため
に、マイクロカプセル化された発泡剤を用いて得られた
製品(実施例1)とそれを用いずに得られた製品(比較
例D)との密度の比較を行った。Microcapsules as a foaming agent In order to examine the function of a microcapsule as a foaming agent, a product obtained using a microencapsulated foaming agent (Example 1) and a product obtained without using the same (Comparative Example) The density was compared with that of D).
比較例D 前記の組成AとBを1.21:1の比率で混合し、その混合
物を重合して平板を作った。成形条件は、配合液の粘度
が100cps、反応液の温度が35℃、n−プロパノール/ア
ルミニウム共触媒(モル比)が0.62、金型の上部温度が
60℃、金型の底部温度が70℃、硬化時間が1分であっ
た。組成Bにはエクスパンセルを加えなかった。反応性
配合液の密度は0.97g/cm3であり、この配合液から得ら
れた平板の密度は1.03 /cm3であった。Comparative Example D The above compositions A and B were mixed at a ratio of 1.21: 1, and the mixture was polymerized to produce a flat plate. The molding conditions were as follows: the viscosity of the mixture was 100 cps, the temperature of the reaction solution was 35 ° C, the n-propanol / aluminum cocatalyst (molar ratio) was 0.62, and the upper temperature of the mold was
The mold temperature was 60 ° C., the bottom temperature of the mold was 70 ° C., and the curing time was 1 minute. No Expancel was added to Composition B. The density of the reactive liquid mixture was 0.97 g / cm 3 , and the density of a flat plate obtained from this liquid mixture was 1.03 / cm 3 .
実施例1の反応性配合液(0.21重量%のエクスパンセ
ル551 DUを含有)の密度は比較例Dとほとんど同じ0.97
05g/cm3であったが、その配合液から作られた平板の密
度は0.93g/cm3であった。エクスパンセル551 DUの真の
密度は1.3g/cm3である。成形品の密度が小さいというこ
とはマイクロカプセルが成形品中で膨張し、発泡剤とし
て機能していることを示している。The density of the reactive formulation of Example 1 (containing 0.21% by weight of Expancel 551 DU) was 0.97, almost the same as Comparative Example D.
It was 05G / cm 3, but the density of the plate made from the blend solution was 0.93 g / cm 3. The true density of Expancel 551 DU is 1.3 g / cm 3 . The low density of the molded article indicates that the microcapsules expand in the molded article and function as a foaming agent.
マイクロカプセルによる金型への充填性の向上 実施例4〜6はマイクロカプセル化された発泡剤を適
切に使用することにより金型への充填が良好になること
を示している。Improvement of Fillability in Mold by Microcapsules Examples 4 to 6 show that the proper filling of the microencapsulated foaming agent improves the filling in the mold.
実施例4〜6は105℃で少なくとも1時間乾燥したボ
トルを用いて行われた。乾燥後、ボトルを取り出し、窒
素パージしながら室温に冷却した。実施例1で記載した
ようにモノマー混合物(ジシクロペンタジエン/エチリ
デンノルボルネン)。ゴム(ジエン55)及び酸化防止剤
(マーク2112)をボトルに入れ、ゴムが溶解するまでボ
トルを回転させた。n−プロパノール、ジエチルアルミ
ニウムクロライド及びシリコンテトラクロライドを撹拌
下に順次加え減圧下に脱ダスしたのち窒素で置換し、次
いで実施例1に示した0.0125モル濃度のモリブデート溶
液を加えた。窒素吹込み口を備えた注ぎ口をボトルに取
り付け、ボトルを逆さにして窒素パージした60℃の金型
に配合液を射出した。金型中の成分の温度は平板の端か
ら約1〜1.5cmの所に付けた熱電対で検出し記録した。
発熱が開始するまでの時間はEx.E.T.(分)であり、最
高発熱温度はMax.Tamp.である。発熱のピークから5分
後に金型を開き平板を取り出した。モノマー転化率の測
定はデュポン1090熱分析計を用いる熱天秤法により、40
0℃で揮発する成分を全て未反応モノマーとして算出し
た。物性値は実施例1と同様にして測定した。Examples 4-6 were performed using bottles dried at 105 ° C for at least 1 hour. After drying, the bottle was removed and cooled to room temperature while purging with nitrogen. Monomer mixture (dicyclopentadiene / ethylidene norbornene) as described in Example 1. The rubber (diene 55) and antioxidant (mark 2112) were placed in the bottle and the bottle was rotated until the rubber was dissolved. n-Propanol, diethylaluminum chloride and silicon tetrachloride were successively added with stirring, dedusted under reduced pressure, and replaced with nitrogen. The spout provided with a nitrogen inlet was attached to the bottle, and the mixture was injected into a nitrogen-purged 60 ° C. mold with the bottle inverted. The temperature of the components in the mold was detected and recorded with a thermocouple at about 1-1.5 cm from the edge of the plate.
The time until the start of heat generation is Ex.ET (minutes), and the maximum heat generation temperature is Max.Tamp. Five minutes after the peak of heat generation, the mold was opened and the flat plate was taken out. The monomer conversion was measured by a thermobalance method using a DuPont 1090 thermal analyzer.
All components volatilized at 0 ° C. were calculated as unreacted monomers. Physical properties were measured in the same manner as in Example 1.
実施例4 上記の手法に従ってRIM配合液を調製し、0.4gのエク
スパンセル551 DU(全体の0.2重量%に相当)を加え
た。この配合液を金型に入れ重合を行った。配合液の組
成は第7表に示すとおりであり、エクスパンセル551 DU
を加えてもメタセシス触媒系を損なうことはなかった。Example 4 A RIM compounding solution was prepared according to the above-mentioned method, and 0.4 g of Expancel 551 DU (corresponding to 0.2% by weight of the whole) was added. This mixed solution was put in a mold and polymerized. The composition of the blended liquid is as shown in Table 7 and the Expancel 551 DU was used.
Did not impair the metathesis catalyst system.
実施例5 共触媒の活性を弱めるためにn−プロパノールの量を
増やすと以外は上記の手法に従ってRIM配合液を調製
し、0.4gのエクスパンセル551 DU(全体の0.2重量%)
を加えた。得られた平板の片面にわずかなヒケが認めら
れた。この実施例はエクスパンセル551 DUの配合量によ
ってメタセシス触媒系の活性を制御できることを示して
いる。反応性配合液の組成、得られた平板の物性を第7
表に示した。Example 5 A RIM formulation was prepared according to the procedure described above, except that the amount of n-propanol was increased to reduce the activity of the cocatalyst, and 0.4 g of Expancel 551 DU (0.2% by weight of the total).
Was added. Slight sink marks were observed on one side of the obtained flat plate. This example shows that the activity of the metathesis catalyst system can be controlled by the amount of Expancel 551 DU. The composition of the reactive mixture and the physical properties of the obtained flat plate
It is shown in the table.
実施例6 上記の手法に従いRIM配合液を調製し、0.8gのエクス
パンセル551 DU(全体の0.4重量%)を加えた。得られ
た平板のいずれの面にもヒケは認められず、実施例5の
平板に比較してはるかに明るい色をしていた。この実施
例はエクスパンセル551 DUの配合量を適切に選択する
と、モールドへの充填性が良好になり、平板両面の外観
に優れることを示している。反応性配合液の組成、得ら
れた平板の物性を第7表に示した。Example 6 A RIM compound solution was prepared according to the above-mentioned method, and 0.8 g of Expancel 551 DU (0.4% by weight of the whole) was added. No sink marks were observed on any side of the obtained flat plate, and it was much brighter than the flat plate of Example 5. This example shows that, when the blending amount of EXPANCEL 551 DU is appropriately selected, the filling property into the mold becomes good and the appearance of both sides of the flat plate is excellent. Table 7 shows the composition of the reactive compound solution and the physical properties of the obtained flat plate.
ガラスマット入り成形 実施例7 実施例4〜6に準じてRIM配合液を調製し、重合を行
った。耐衝撃性向上剤としてはクレイトンD−1102を使
用し、金型としては9×7×1/16インチの空間容積を有
し、中心部から注入する形のものを用いた。金型には予
めオーウェンスコーニングガラス繊維マットM−8610を
2.0OZ/ft2の割合でセットした。配合液には0.3gのマイ
クロライト(Microlite)126(Pierce&Stevens Indust
rial Group)を加えた(全体の0.2重合体%に相当)。
配合液の脱ガスは行わなかった。得られた平板の重量は
119gであり、ガラスの含有量は30重量%であった。平板
はエポキシフィルムをコートした金型からは容易に離型
したが、未処理の金型の場合には付着した。本発明の平
板はマイクロライト126を配合しない場合に比較して表
面への繊維の露出が大巾に減少していた。反応性配合液
の組成及び重合条件を第8表に示した。 Example 7 Molding with glass mat Example 7 A RIM compounding liquid was prepared according to Examples 4 to 6, and polymerization was performed. Clayton D-1102 was used as an impact resistance improver, and a mold having a space volume of 9 × 7 × 1/16 inch and being injected from the center was used. Owens Corning glass fiber mat M-8610 in advance
It was set at a rate of 2.0OZ / ft 2. 0.3 g of Microlite 126 (Pierce & Stevens Indust)
rial Group) (equivalent to 0.2% polymer total).
Degassing of the blend was not performed. The weight of the obtained plate is
119 g and a glass content of 30% by weight. The plate was easily released from the mold coated with the epoxy film, but adhered to the untreated mold. In the flat plate of the present invention, the exposure of the fiber to the surface was greatly reduced as compared with the case where the microlite 126 was not blended. Table 8 shows the composition of the reactive compound solution and the polymerization conditions.
実施例8 ガラスマットの充填量を38.5gに増やすこと以外は実
施例7と同様にして実験を行った。得られた平板は約12
2gであり、ガラス含量は約32%であった。金型として両
面をエポキシ樹脂でコートをしたものを用いた。配合液
の脱ガスは行なわなかった。成形された平板は金型のエ
ポキシ樹脂表面にわずかに付着した。この実施例は、配
合液に熱膨張性マイクロカプセルを入れるとガラスマッ
ト入りの場合でも良好に金型に充填することを示してい
る。マイクロカプセルはガラスマットがあるために配合
液から濾出されなかった。平板への繊維の露出は大巾に
減少した。反応性配合液の組成及び重合の詳細について
第8表に示した。Example 8 An experiment was performed in the same manner as in Example 7, except that the filling amount of the glass mat was increased to 38.5 g. The obtained plate is about 12
2 g and a glass content of about 32%. A mold having both surfaces coated with epoxy resin was used. Degassing of the blend was not performed. The molded flat plate slightly adhered to the epoxy resin surface of the mold. This example shows that when a heat-expandable microcapsule is added to a liquid mixture, it can be filled well in a mold even when a glass mat is contained. The microcapsules were not filtered out of the formulation due to the presence of the glass mat. Fiber exposure to the slab was greatly reduced. Table 8 shows the composition of the reactive compound solution and details of the polymerization.
実施例9〜14 実施例9〜14は熱膨張性マイクロカプセルの配合量を
変えても重合できることを示している。反応性配合液の
組成は第9表に示すとおりであり、実施例4〜6と同様
にして調製された。 Examples 9 to 14 Examples 9 to 14 show that polymerization can be performed even when the blending amount of the heat-expandable microcapsules is changed. The composition of the reactive mixture was as shown in Table 9 and was prepared in the same manner as in Examples 4 to 6.
エクスパンセル551 DUをそれぞれ46.7重量%、22.6重
量%、9.0重量%配合した実施例9〜11では重合が起こ
らなかったが、配合量が4.4重量%の実施例12では重合
が進行した。 Polymerization did not occur in Examples 9 to 11 in which Expancel 551 DU was blended at 46.7% by weight, 22.6% by weight, and 9.0% by weight, respectively, but polymerization proceeded in Example 12 at 4.4% by weight.
アルコールで変性していない共触媒を用いた配合液に
エクスパンセル551 DUを6.0重量%配合した実施例14で
は転化率が81.4%であった。転化率が低いのはエクスパ
ンセル551 DUの配合量がやや高すぎることを示してい
る。In Example 14 in which 6.0% by weight of Expancel 551 DU was blended in a blended liquid using a cocatalyst not modified with alcohol, the conversion was 81.4%. Low conversion indicates that the amount of Expancel 551 DU is somewhat too high.
アルコールで変性した共触媒を用いた配合液にエクス
パンセル551 DUを50容量%配合した実施例13では転化率
が88.1%であった。アルコールの使用量を少なくすれ
ば、転化率は向上するであろう。配合量が50容量%にな
ると混合物は流動しにくくなり、それ以上になるとRIM
法で使用するには粘度が高すぎるようになる。In Example 13, in which 50% by volume of Expancel 551 DU was blended with the blended liquid using the alcohol-modified cocatalyst, the conversion was 88.1%. The conversion will be improved if less alcohol is used. When the blending amount becomes 50% by volume, the mixture becomes difficult to flow, and when it exceeds that, RIM
The viscosity becomes too high for use in the method.
実施例14及び13に関して窒素で乾燥したマイクロカプ
セルを用いること以外、同様の実験を行ったところ、転
化率はそれぞれ82.1%と69.6%であり、はっきりした結
論は得られなかった。Similar experiments were performed except for using microcapsules dried with nitrogen for Examples 14 and 13, and the conversions were 82.1% and 69.6%, respectively, with no clear conclusions.
これらの値を実施例14及び13と比較すると、乾燥した
エクスパンセルDUを用いると転化率が向上し、乾燥した
エクスパンセルDEの場合には減少することを示してい
る。Comparison of these values with Examples 14 and 13 shows that the use of dry Expancel DU increases the conversion and decreases with Dry Expancel DE.
実施例15 ジシクロペンタジエン(DCP)100部に、スチレン−イ
ソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)(クイン
タック3420、日本ゼオン社商品名)6.5部を入れて混合
する。この液を2つの容器に入れ、一方には、DCPに対
しジエチルアルミニウムクロリド(DEAC)を41ミリモル
濃度、n−プロピルアルコールを41ミリモル濃度、四塩
化ケイ素を21ミリモル濃度となるようにそれぞれ添加し
た(A液)。他方には、DCPに対し、トリ(トリデシ
ル)アンモニウムモリブデートを10ミリモル濃度となる
ように添加し、さらにDCP100部当たりフェノール系酸化
防止剤(エタノックス702、エチルコーポレーション社
製)4部、塩化ビニリデン−アクリロニトリル系コポリ
マーで形成された殻を有する熱膨張性マイクロカプセル
(エクスパンセルDU-551、日本フィライト社製)0.44部
を添加した(B液)。Example 15 To 100 parts of dicyclopentadiene (DCP), 6.5 parts of styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS) (Quintac 3420, trade name of Nippon Zeon Co., Ltd.) are added and mixed. This solution was placed in two containers, and to one of them, diethylaluminum chloride (DEAC) was added to DCP at a concentration of 41 mmol, n-propyl alcohol at a concentration of 41 mmol, and silicon tetrachloride at a concentration of 21 mmol. (Solution A). On the other hand, tri (tridecyl) ammonium molybdate was added to DCP to a concentration of 10 mmol, and 4 parts of a phenolic antioxidant (Ethanox 702, manufactured by Ethyl Corporation) and 100 parts of vinylidene chloride were added per 100 parts of DCP. 0.44 parts of a heat-expandable microcapsule (Expancel DU-551, manufactured by Nippon Philite Co., Ltd.) having a shell formed of an acrylonitrile copolymer was added (Solution B).
なお、上記マイクロカプセルは、市販品を窒素雰囲気
下に60℃で2時間乾燥したものであり、水分含有量は0.
1%以下であった。The above microcapsules were obtained by drying a commercially available product at 60 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere, and had a water content of 0.
It was less than 1%.
この触媒系の30℃における発熱開始時間(両反応液を
混合後、重合反応が急速に開始するまでの時間)は、約
3分であった。The onset time of heat generation of this catalyst system at 30 ° C. (the time until the polymerization reaction started rapidly after mixing both reaction solutions) was about 3 minutes.
両反応液を(A液/B液の混合比1/1)所定形状のリ
ブ、ボス構造を有する概ね200mm×200mm×3mmの空間容
積を有する金型の中へギヤーポンプとパワーミキサーを
用いてほぼ常圧で速やかに注入した。金型のコア型側
(リブ、ボス構造を有する側)およびキャビティー型側
(平面形状の側)の温度条件は、第10表に示すとおりで
ある。金型はコア型を上方に、キャビティー型を下方に
設定し、反応液注入後1トンの型締圧力で、コア面とキ
ャビティー面を保持しておく。Using a gear pump and a power mixer, mix both reaction solutions into a mold with a rib and boss structure of a prescribed shape and a space volume of approximately 200 mm x 200 mm x 3 mm (mixing ratio of solution A / B 1/1). Immediate injection at normal pressure. Table 10 shows the temperature conditions on the core mold side (the side having the rib and boss structure) and the cavity mold side (the planar shape side) of the mold. In the mold, the core mold is set up and the cavity mold is set down, and the core surface and the cavity surface are held with a mold clamping pressure of 1 ton after the injection of the reaction solution.
系内が急激に発熱してから、3分間反応を継続し、成
形品であるDCPポリマーを得た。得られた成形品の評価
結果を第10表に示す。The reaction was continued for 3 minutes after the inside of the system rapidly generated heat, to obtain a DCP polymer as a molded product. Table 10 shows the evaluation results of the obtained molded products.
なお、成形品の比重は、いずれも約1.01g/mlであり、
熱膨張性マイクロカプセルを配合しない成形品の比重約
1.03g/mlとほぼ同程度であった。The specific gravity of each molded article is about 1.01 g / ml,
Specific gravity of molded products without blending heat-expandable microcapsules
It was almost the same as 1.03 g / ml.
注 (*1)成形品表面の硬化状態を次の5段階で評価し
た。 Note (* 1) The cured state of the molded product surface was evaluated in the following five stages.
5:成形品に全くベタツキなし。5: There is no stickiness in the molded product at all.
4:ボス、リブ部に若干のベタツキが残る。4: Some stickiness remains on the boss and ribs.
3:ボス、リブ部に目視にてベタツキが見える。3: Stickiness can be seen visually on the boss and ribs.
2:ボス、リブ部にベタツキが残り、かつ成形品の裏面部
に若干ベタツキが残る。2: Stickiness remains on the boss and rib portions, and a slight stickiness remains on the back surface of the molded product.
1:ボス、リブ部にベタツキが残り、かつ成形品の裏面全
面にベタツキが残る。1: Stickiness remains on the boss and the rib portion, and stickiness remains on the entire back surface of the molded product.
(*2)ボス、リブ部の状態 ボス、リブ部をコア型側に有する金型を用い、樹脂の
充填高さによって成形性を評価した。(* 2) State of Boss and Rib Part A mold having the boss and rib part on the core mold side was used to evaluate the moldability by the filling height of the resin.
ボスの形状は、上部径14mmφ、下部径20mmφ、高さ20
mmの円柱状のものである。また、リブの形状は、長さ方
向の寸法が、上部20mm、下部40mm、高さ20mmで、厚さの
寸法が、上部2mm、下部3mmの台形状のものである。The boss shape is upper diameter 14mmφ, lower diameter 20mmφ, height 20
It has a cylindrical shape of mm. The shape of the rib is a trapezoidal shape having a length dimension of an upper part 20 mm, a lower part 40 mm, a height 20 mm, and a thickness dimension of an upper part 2 mm and a lower part 3 mm.
完全充填の高さは、いずれも20mmである。 The height of the complete filling is 20 mm in each case.
(*3)成形品の臭気について次の5段階で評価した。(* 3) The odor of the molded product was evaluated on the following five levels.
5:臭気なし。5: No odor.
4:若干の臭気があるが、製品価値に影響しない程度であ
る。4: Slight odor, but does not affect product value.
3:洗浄(トルエンなどでふきとる)すれば除去できる程
度である。3: Can be removed by washing (wiping with toluene, etc.).
2:臭気があり、製品価値に影響する程度である。2: There is an odor, which affects the product value.
1:臭気が大で製品価値がない。1: No odor and no product value.
(*4)金型の汚れについて次の5段階で評価した。(* 4) The stain on the mold was evaluated in the following five stages.
5:汚れなし。5: No dirt.
4:ボス、リブ部に若干の汚れがある。4: There is some dirt on the boss and rib.
3:ボス、リブ部に目視でベタツキが見える。3: Stickiness can be seen visually on the boss and ribs.
2:コア面にベタツキが一部残る。2: Some stickiness remains on the core surface.
1:コア全面にベタツキが残る。1: Stickiness remains on the entire surface of the core.
第10表に示す結果から、金型のキャビティー型とコア
型に温度差を設けると、優れた成形品が得られることが
わかる。From the results shown in Table 10, it can be seen that when a temperature difference is provided between the cavity mold and the core mold of the mold, an excellent molded product can be obtained.
実施例16 メタセシス触媒系として、発熱開始時間の異なる種々
の系を用いること以外は実施例15の実験番号1−4と同
様にして実験を行なった。結果を第11表に示す。Example 16 An experiment was performed in the same manner as in Experiment No. 1-4 of Example 15 except that various systems having different exothermic onset times were used as the metathesis catalyst system. The results are shown in Table 11.
注 (*5)メタセシス触媒系の種類 M1:A液に添加するn−プロピルアルコールを30ミリモル
濃度となるように添加する以外は、実施例1と同様にし
て反応液を調製した。 Note (* 5) of the metathesis catalyst system type M 1: except that the addition of n- propyl alcohol to be added to the solution A so that the 30 millimolar were prepared reaction solution in the same manner as in Example 1.
M2:前記M1において、n−プロピルアルコールの濃度を
37ミリモル濃度に変えて実験を行なった。M 2: In the M 1, the concentration of n- propyl alcohol
The experiment was performed at a 37 mM concentration.
M3:前記M1において、n−プロピルアルコールの濃度を
44ミリモル濃度に変えて実験を行なった。M 3: In the M 1, the concentration of n- propyl alcohol
The experiment was carried out with the concentration changed to 44 mM.
なお、評価方法は、第10表と同じである。 The evaluation method is the same as in Table 10.
この結果から、発熱開始時間が短くなると、重合反応
が急速に起こるために、熱膨張性マイクロカプセルの膨
張が阻害される傾向を示すことがわかる。From this result, it can be seen that when the heat generation start time is short, the polymerization reaction occurs rapidly, so that the expansion of the heat-expandable microcapsules tends to be inhibited.
実施例17 熱膨張性マイクロカプセルの種類および配合量を変え
ること以外は実施例15の実験番号1−4に準じて実験を
行なった。結果を第13表に示す。なお、使用したマイク
ロカプセルの形状は、第12表に示すとおりである。Example 17 An experiment was performed according to Experiment No. 1-4 of Example 15 except that the kind and the amount of the thermally expandable microcapsules were changed. The results are shown in Table 13. The shapes of the used microcapsules are as shown in Table 12.
注 (*6)乾燥する場合の条件は、窒素雰囲気下、60℃で
2時間である。 Note (* 6) The drying condition is 2 hours at 60 ° C under nitrogen atmosphere.
(*7)成形品表面(平滑面)のヒケを次の5段階で評
価した。(* 7) The sink of the molded product surface (smooth surface) was evaluated in the following five steps.
5:ヒケなし。5: No sink marks.
4:リブ、ボス相当部分(裏側にリブ、ボスがある部分)
のある面に若干のヒケがあるが製品品質上問題はない。4: Rib, boss equivalent part (part with rib, boss on the back side)
There are some sink marks on the surface with the mark, but there is no problem in product quality.
3:リブ、ボス相当部分にヒケがあり、製品品質上問題が
ある。3: There are sinks in the ribs and boss equivalents, causing problems in product quality.
2:リブ、ボス相当部分以外にも一部ヒケがある。2: There are some sink marks other than the rib and boss equivalent parts.
1:全面にヒケがある。1: There is a sink on the whole surface.
(*8)裏面(リブ、ボスのある部分)の平滑性を次の
5段階で評価した。(* 8) The smoothness of the back surface (the portion with ribs and bosses) was evaluated on the following five levels.
5:平滑 4:一部に平滑でないところがある。(平滑性8割以上) 3:半分程度平滑性がある。5: Smooth 4: Some parts are not smooth. (Smoothness 80% or more) 3: There is about half smoothness.
2:一部しか平滑性がない。2: Only part has smoothness.
1:平滑性がない。1: No smoothness.
(*9)洗浄(トルエンなどの有機溶剤で金型表面の有
機物を除去すること)なしで成形可能なショット回数。
ボス、リブの充填性(高さ)が18mm以上まで成形できる
ショット数である。(* 9) Number of shots that can be molded without washing (removing organic substances on the mold surface with an organic solvent such as toluene).
This is the number of shots that can be formed up to boss and rib fillability (height) of 18 mm or more.
なお、その他の評価方法は、第10表と同じである。 Other evaluation methods are the same as in Table 10.
第13表の対照例で示したとおり、熱膨張性マイクロカ
プセルを使用しない場合には、1ショット目から硬化不
良を起こし、成形品としての価値のないものしか成形で
きない。As shown in the control example in Table 13, when the heat-expandable microcapsules are not used, curing failure occurs from the first shot, and only those having no value as molded products can be molded.
一方、熱膨張性マイクロカプセルを使用すると、硬化
状態が良好になり、臭気が減少し、また、ボス、リブの
形状、表面の平滑性、ヒケ防止等がいずれも大幅に改良
される。さらに、金型の汚染が著しく減少し、金型の洗
浄なしでのショット回数も向上している。On the other hand, when the heat-expandable microcapsules are used, the cured state is improved, the odor is reduced, and the shapes of the bosses and ribs, the smoothness of the surface, and the prevention of sink marks are all significantly improved. In addition, mold contamination has been significantly reduced, and the number of shots without cleaning the mold has been improved.
特に水分含有量の少ない熱膨張性マイクロカプセルを
使用した場合、これらの改良効果が著しい。In particular, when a heat-expandable microcapsule having a small water content is used, the effect of these improvements is remarkable.
実施例18 コア型を下方にし、キャビティー型を上方に設定する
こと以外は、実施例15の実験番号1−3と同様にして実
験を行なった。Example 18 An experiment was performed in the same manner as in Experiment No. 1-3 of Example 15, except that the core mold was set downward and the cavity mold was set upward.
表面の硬化状態は5のレベルにあり、ボスは20.0mm、
また、リブは20.0mmの充填をしていた。臭気や金型の汚
れも5のレベルにあった。さらに、キャビティー型側の
製品面にヒケは認められず、また、裏面も平滑であっ
た。The surface hardening state is at level 5, the boss is 20.0mm,
The ribs had a 20.0 mm filling. Odor and mold stain were also at a level of 5. Furthermore, no sink marks were observed on the product surface on the cavity mold side, and the back surface was smooth.
比較のため、熱膨張性マイクロカプセルを添加しなか
った以外は上記と同様にして実験を行なったところ、表
面の硬化状態は2のレベルにあり、ボスは19.8mm、リブ
は19.9mmの充填を示し、臭気や金型の汚れも2のレベル
と低く、製品面の平滑性は4のレベルであった。For comparison, an experiment was conducted in the same manner as described above except that the heat-expandable microcapsules were not added. The cured state of the surface was at level 2, the boss was filled with 19.8 mm, and the rib was filled with 19.9 mm. As a result, the odor and stain on the mold were as low as 2 and the smoothness of the product surface was at 4 level.
本発明によれば、従来技術に比較して表面硬化状態が
良好で、ボス、リブなどの複雑な形状を有するノルボル
ネン系ポリマー成形品をきわめて効率よく成形すること
ができる。しかも、得られた成形品は臭気がなく、表面
の平滑性に優れており、また、未膨張マイクロカプセル
を少量配合する系では、マイクロカプセルを配合しない
場合とほぼ同程度の比重を有することから、機械的性質
においても優れた性能を有する。ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the surface hardening state is favorable compared with a prior art, and a norbornene-type polymer molded article which has complicated shapes, such as a boss and a rib, can be formed very efficiently. Moreover, the obtained molded article has no odor, is excellent in surface smoothness, and has a specific gravity almost the same as that in the case where no microcapsules are blended in a system in which a small amount of unexpanded microcapsules is blended. Also, it has excellent performance in mechanical properties.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 欽一 神奈川県鎌倉市梶原2―26,1―301 (72)発明者 松井 政義 神奈川県大和市中央5―4―7 (72)発明者 大和 元亨 神奈川県中郡大磯町高麗2―21,2― 232 (56)参考文献 特開 昭60−244511(JP,A) 特開 昭61−159409(JP,A) 特開 昭60−124634(JP,A) 特開 昭60−49012(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kinichi Okumura 2-26, 1-301, Kajiwara, Kamakura City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Masayoshi Matsui 5-4-7, Chuo, Yamato City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Hajime Yamato Tohoku 2-21-22-2Koiso, Oiso-machi, Naka-gun, Kanagawa Prefecture (56) References JP-A-60-244511 (JP, A) JP-A-61-159409 (JP, A) JP-A-60-124634 (JP) , A) JP-A-60-49012 (JP, A)
Claims (3)
モノマーとメタセシス共触媒を含む配合液(A)と、ノ
ルボルネン基を有するシクロオレフィンモノマーとメタ
セシス触媒と熱膨張性マイクロカプセルを含む配合液
(B)をミキシングヘッドで混合した後、混合により得
られた反応性配合液をキャビティ型とコア型とからなる
金型内に注入して反応射出成形を行うことからなるノル
ボルネン系シクロオレフィンポリマーの製造方法であっ
て、 上記配合液(B)中の該熱膨張性マイクロカプセルが、
水分含有量5重量%以下を有し、かつ、(イ)未膨張の
ものであって、その配合量が反応性重合液の合計重量に
基づき0.05〜5重量%であるか、または(ロ)既膨張の
ものであって、その配合量が反応性重合液の合計容量に
基づき1〜50容量%であり、また 上記反応性混合物を、キャビティ型の温度をコア型の温
度より5℃以上高い温度に保持した金型内に注入して反
応射出成形を行うことを特徴とするノルボルネン系シク
ロオレフィンポリマーの製造法。1. A mixing liquid (A) containing a cycloolefin monomer having a norbornene group and a metathesis cocatalyst, and a mixing liquid (B) containing a cycloolefin monomer having a norbornene group, a metathesis catalyst and a heat-expandable microcapsule. A method for producing a norbornene-based cycloolefin polymer, which comprises performing reaction injection molding by mixing a reactive mixture obtained by mixing after mixing with a head into a mold including a cavity mold and a core mold. The heat-expandable microcapsules in the liquid mixture (B) are:
It has a water content of 5% by weight or less, and (A) is unexpanded, and its blending amount is 0.05 to 5% by weight based on the total weight of the reactive polymerization solution, or (B) It is a pre-expanded one, the blending amount of which is 1 to 50% by volume based on the total volume of the reactive polymerization liquid, and the temperature of the reactive mixture is 5 ° C. or more higher than that of the core mold by the temperature of the cavity mold. A method for producing a norbornene-based cycloolefin polymer, comprising performing injection molding by injection into a mold maintained at a temperature.
を内包する合成樹脂製マイクロカプセルであり、それ自
身の最高膨張倍率を達成し得る温度が70〜200℃の範囲
内である請求項1に記載のシクロオレフィンポリマーの
製造法。2. The heat-expandable microcapsule is a synthetic resin microcapsule encapsulating a vaporizable expander, and the temperature at which the maximum expansion ratio of the heat-expandable microcapsule can be achieved is in the range of 70 to 200 ° C. 3. The method for producing a cycloolefin polymer according to item 1.
からなるメタセシス触媒系は、30℃での発熱開始時間が
0.5分以上のものである請求項1または請求項2に記載
のノルボルネン系ポリマーの製造法。3. A metathesis catalyst system comprising the metathesis catalyst and the metathesis cocatalyst has an exothermic onset time at 30 ° C.
3. The method for producing a norbornene-based polymer according to claim 1, wherein the time is 0.5 minutes or more.
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