JPH082947B2 - Method for producing monomer for ring-opening polymerization - Google Patents

Method for producing monomer for ring-opening polymerization

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JPH082947B2
JPH082947B2 JP62065671A JP6567187A JPH082947B2 JP H082947 B2 JPH082947 B2 JP H082947B2 JP 62065671 A JP62065671 A JP 62065671A JP 6567187 A JP6567187 A JP 6567187A JP H082947 B2 JPH082947 B2 JP H082947B2
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norbornene
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欽一 奥村
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はジシクロペンタジエン類から高い重合活性を
有する開環重合用モノマーを製造する方法に関し、さら
に詳細には、ジシクロペンタジエン類を熱処理すること
により、特別に精製することなく高活性で、しかも反応
射出成形に利用した場合、高い熱変形温度および改良さ
れた曲げ弾性率を有する熱硬化性樹脂を与える開環重合
用モノマーの製造法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a monomer for ring-opening polymerization having high polymerization activity from dicyclopentadiene, more specifically, by heat-treating dicyclopentadiene. The present invention relates to a method for producing a monomer for ring-opening polymerization, which is highly active without special purification and gives a thermosetting resin having a high heat distortion temperature and an improved flexural modulus when used in reaction injection molding.

従来の技術 近年、ジシクロペンタジエンやメチルテトラシクロデ
センなどのノルボルネン系モノマーを反応射出成形法に
より、メタセシス触媒系を用いて、金型内で開環重合さ
せ熱硬化性ポリマーを製造する方法が注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a method of producing a thermosetting polymer by ring-opening polymerization of a norbornene-based monomer such as dicyclopentadiene or methyltetracyclodecene by a reaction injection molding method using a metathesis catalyst system in a mold has attracted attention. Has been done.

例えば、特開昭58-129013号には、反応射出成形法(R
IM法)により、メタセシス触媒系を使用する熱硬化性ジ
シクロペンタジエン(DCP)ホモポリマーの製造方法が
開示されており、好ましい実施態様では、該ホモポリマ
ーは、ハロゲン化タングステン、オキシハロゲン化タン
グステンのようなメタセシス触媒系の触媒成分とモノマ
ー(DCP)との混合物からなる一方の溶液と、ハロゲン
化アルキルアルミニウムのようなメタセシス触媒活性剤
とモノマー(DCP)とからなるもう一方の溶液の二種類
の溶液を反応射出成形(RIM)機中で合わせ、次いで、
成形金型中に注入することによって製造される。
For example, in JP-A-58-129013, a reaction injection molding method (R
IM method) discloses a process for the preparation of thermosetting dicyclopentadiene (DCP) homopolymers using a metathesis catalyst system, and in a preferred embodiment the homopolymer comprises a tungsten halide, a tungsten oxyhalide. One solution consisting of a mixture of the catalytic component of such a metathesis catalyst system and a monomer (DCP), and the other solution consisting of a metathesis catalyst activator such as an alkylaluminum halide and a monomer (DCP). Combine the solutions in a reaction injection molding (RIM) machine, then
Manufactured by pouring into a mold.

特開昭59-51911号には、RIM法においてメタセシス触
媒系を使用する方法によるノルボルネン環を含む環状オ
レフィンの塊状による開環重合法が開示されており、こ
の塊状重合法においては、ポットライフを延長するため
共触媒(活性剤)として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
イド共触媒の使用が提案されている。
JP-A-59-51911 discloses a ring-opening polymerization method by bulking a cyclic olefin containing a norbornene ring by a method using a metathesis catalyst system in the RIM method. For prolongation, it has been proposed to use alkoxyalkylaluminum halide or aryloxyalkylaluminum halide cocatalysts as cocatalysts (activators).

しかし、従来のRIM法では、出発原料として市販のDCP
類をそのまま使用すると、その中に含まれている少量の
不純物のために重合が妨げられるので重合活性が十分で
はない。そのために、例えば純度が96〜97%の市販のDC
Pをさらに精製し、低沸点溜分などの不純物を除去しな
ければならなかった(特開昭58-129013号)。
However, in the conventional RIM method, commercially available DCP was used as the starting material.
When the compounds are used as they are, the polymerization activity is not sufficient because the polymerization is hindered by the small amount of impurities contained therein. Therefore, for example, a commercially available DC with a purity of 96-97%
P had to be further purified to remove impurities such as low boiling fractions (JP-A-58-129013).

そして、DCP類を精製するために蒸留を繰り返し、純
度を挙げることが行なわれてきた。しかし、この方法で
はDCPの回収率が低下し、また、たとえ高純度に精製し
た場合でも、しばしば反応射出成形における重合反応条
件に対して不活性になることがあった。
Then, in order to purify DCPs, distillation has been repeated to increase the purity. However, in this method, the recovery rate of DCP was lowered, and even when purified to high purity, it was often inactive against the polymerization reaction conditions in reaction injection molding.

最近、市販のDCPを蒸留し、さらに重合妨害物となる
不純物を除去するためにモレキュラーシーブやアルミ
ナ、シリカゲルなどの吸着剤で処理する方法が提案され
た(米国特許第4,584,425号)。しかし、この方法では
蒸留性能が不十分であるため、多量の初留々分や釜残物
を残す必要があり、高純度のDCPの収率が低いという欠
点があるうえ、吸着剤による処理工程の増加や廃吸着剤
の廃棄処理など工業的には不利な点がある。
Recently, a method has been proposed in which commercially available DCP is distilled and further treated with an adsorbent such as a molecular sieve or alumina or silica gel in order to remove impurities that may interfere with polymerization (US Pat. No. 4,584,425). However, since the distillation performance of this method is inadequate, it is necessary to leave a large amount of initial distillate and residual residue, which has the drawback of low yield of high-purity DCP, and the treatment process using an adsorbent. However, there are industrial disadvantages such as increase of waste and disposal of waste adsorbent.

しかも、これらの開示された方法による開環重合体
は、耐衝撃性、高弾性率、耐熱性などのごときエンジニ
アリングプラスチックに要求される諸物性において比較
的良好な性能を有しているが、昨今の厳しい要求性能か
らみると未だ必ずしも充分とはいいがたい。例えば、こ
れらの方法によって得られるDCPホモポリマーのガラス
転移温度は、通常約90℃前後であり、耐熱性が要求され
る分野の材料としてはやや不足である。
Moreover, the ring-opening polymers obtained by these disclosed methods have relatively good performance in various physical properties required for engineering plastics such as impact resistance, high elastic modulus, and heat resistance. From the strict performance requirements of, it is not always sufficient. For example, the glass transition temperature of the DCP homopolymer obtained by these methods is usually about 90 ° C., which is somewhat insufficient as a material in a field requiring heat resistance.

ところで、この場合、使用するノルボルネン系モノマ
ーが多環体になるにつれ、つまりモノマー中の環状構造
単位が多くなるにつれ、得られるポリマーの熱変形温度
は上昇する。しかし、高純度の多環モノマーは入手が困
難であり、しかもそれらは固体であることが多いためRI
M法による金型への注入操作が困難となる。
By the way, in this case, as the norbornene-based monomer used becomes polycyclic, that is, as the number of cyclic structural units in the monomer increases, the heat distortion temperature of the obtained polymer rises. However, high-purity polycyclic monomers are difficult to obtain, and since they are often solids, RI
It becomes difficult to inject into the mold by the M method.

特開昭61-179214号には、ポリマー生成物のガラス転
移温度(Tg)を高め、熱変形温度を改良するため、DCP
などのノルボルネン系モノマーと例えばトリメチロール
プロパン−トリス−(5−ノルボルネン−2−カルボキ
シレート)のように、重合中に開裂して架橋の数を増す
ような2個以上の反応性二重合結合を有するコモノマー
などとの共重合法が開示されている。しかしながら、こ
の方法では入手困難な特殊なコモノマーを使用する必要
があり、経済性の面で難点がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-179214 discloses DCP for increasing the glass transition temperature (Tg) of a polymer product and improving the heat distortion temperature.
And a norbornene-based monomer such as trimethylolpropane-tris- (5-norbornene-2-carboxylate), and two or more reactive dipolymeric bonds that are cleaved during polymerization to increase the number of crosslinks. A copolymerization method with a comonomer and the like has been disclosed. However, in this method, it is necessary to use a special comonomer which is difficult to obtain, and there is a drawback in economical efficiency.

発明が解決しようとする問題点 本発明者らは、前記問題点を克服すべく鋭意研究を積
み重ねた結果、ジシクロペンタジエン類の熱処理によっ
て得られる生成物を単独で、または該生成物とノルボル
ネン系モノマーとを混合したものが、高い重合活性を有
しており、しかもこれらを所定形状の金型内で、メタセ
シス触媒系の存在下に開環重合せしめることにより、高
ガラス転移点を有し、かつ曲げ弾性率の改良された熱硬
化性樹脂の得られることを見出し、その知見に基づいて
本発明を完成するに至った。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention As a result of intensive studies to overcome the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have independently obtained a product obtained by heat treatment of dicyclopentadiene or a product thereof and a norbornene-based product. A mixture with a monomer has a high polymerization activity, and has a high glass transition point by ring-opening polymerization of these in a mold having a predetermined shape in the presence of a metathesis catalyst system, Moreover, they have found that a thermosetting resin having an improved flexural modulus can be obtained, and have completed the present invention based on the findings.

問題点を解決するための手段 かくして、本発明によれば、ジシクロベンタジエン類
を酸化防止剤の存在下に120〜250℃で熱処理することを
特徴とする開環重合用モノマーの製造法にある。
Means for Solving the Problems Thus, according to the present invention, there is provided a method for producing a monomer for ring-opening polymerization, which comprises heat treating dicyclopentadiene at 120 to 250 ° C. in the presence of an antioxidant. is there.

以下、本発明の構成要素について詳述する。 Hereinafter, the components of the present invention will be described in detail.

(ジシクロペンタジエン類) 本発明において用いられる原料のジシクロペンタジエ
ン類は、通常、その純度が90重量%以上、好ましくは95
重量%以上のものであれば、必ずしも予め精製する必要
はなく、その熱処理物は高活性であり良好な開環重合体
を与える。
(Dicyclopentadiene) The raw material dicyclopentadiene used in the present invention usually has a purity of 90% by weight or more, preferably 95% by weight or more.
If it is at least wt%, it is not necessarily required to be purified in advance, and the heat-treated product is highly active and gives a good ring-opening polymer.

ジシクロペンタジエン類は、通常、不純物として低沸
点不純物および高沸点不純物を含み、前者の具体例とし
ては、例えば炭素数4〜6の炭化水素、シクロペンタジ
エンとブタジエン、イソプレン、ピペリレンなどの鎖状
共役ジオレフィンとの共二量体化物(ビニルノルボルネ
ン、イソプロペニルノルボルネン、プロペニルノルボル
ネンなど)などが挙げら、また後者の例としては、例え
ばシクロペンタジエンの3量体、シクロペンタジエンと
イソプレンの共二量体化物(メチルビシクロノナジエ
ン)などが挙げられる。この中で、炭素数4〜6の炭化
水素は反応射出成形の成形不良を引き起すため、従来は
十分に除去しなければならなかったが、本発明において
は、純度が98.5%(実施例1〜2参照)またはそれ以下
であっても、充分な重合活性を有する。
Dicyclopentadiene usually contains low-boiling point impurities and high-boiling point impurities as impurities, and specific examples of the former include, for example, hydrocarbons having 4 to 6 carbon atoms, cyclopentadiene and butadiene, isoprene, piperylene and the like. Examples thereof include co-dimerization products with diolefins (vinyl norbornene, isopropenyl norbornene, propenyl norbornene, etc.), and examples of the latter include, for example, cyclopentadiene trimer, cyclopentadiene and isoprene dimer. Compounds (methylbicyclononadiene) and the like. Among them, hydrocarbons having 4 to 6 carbon atoms cause defective molding of reaction injection molding, and therefore, conventionally, they had to be sufficiently removed, but in the present invention, the purity is 98.5% (Example 1). .About.2) or less, it has sufficient polymerization activity.

本発明で用いるジシクロペンタジエン類は、ジシクロ
ペンタジエン(DCP)やそのメチル置換体およびエチル
置換体などのアルキル置換体である。原料のDCPは、エ
ンド異性体、エキソ異性体またはこれらの混合物であ
る。
The dicyclopentadiene used in the present invention is an alkyl-substituted product such as dicyclopentadiene (DCP) or its methyl-substituted product and ethyl-substituted product. The starting DCP is an endo isomer, an exo isomer or a mixture thereof.

(ジシクロペンタジエン類の熱処理) 熱処理の条件としては、ジシクロペンタジエン類を窒
素ガスなどの不活性ガス雰囲気下、120〜250℃、好まし
くは150〜220℃の温度で、0.5〜20時間、好ましくは1
〜10時間加熱する方法が挙げられる。処理の反応形式
は、バッチ式、連続式のいずれでもよい。また、処理に
際して、ベンゼン、トルエン、キシレンなどのごとき反
応に不活性な溶剤を共存させることができるが、この場
合には処理後に溶剤を除去する操作が必要となるため、
できるだけ溶剤を使用せずに処理することが好ましい。
(Heat Treatment of Dicyclopentadiene) The heat treatment condition is as follows: dicyclopentadiene under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas at a temperature of 120 to 250 ° C., preferably 150 to 220 ° C. for 0.5 to 20 hours, preferably Is 1
Examples of the method include heating for 10 hours. The reaction form of the treatment may be either batch type or continuous type. Further, during the treatment, an inert solvent such as benzene, toluene, xylene, etc. can coexist in the reaction, but in this case, an operation of removing the solvent after the treatment is required,
It is preferable to carry out the treatment using as little solvent as possible.

また、熱処理は酸化防止剤の存在下に行なう。酸化防
止剤としてはフェノール系のものが良く、例えば、4,4
−ジオキシジフェニル、ヒドロキノン・モノベンジルエ
ーテル、2,4−ジメチル−6−t−ブチルフェノール、
2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−アルミヒド
ロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、4
−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノー
ル、4,4′−メチレン−ビス−(6−t−ブチル−o−
クレゾール)、ブチル化ヒドロキシアニソール、フェノ
ール縮合物、ブチレン化フェノール、ジアルキル・フェ
ノール・スルフィド、高分子量多価フェノール、ビスフ
ェノールなどが挙げられる。t−ブチルカテコール、ヒ
ドロキノン、レゾルシン、ピロガロールなどのキノン系
も使用することができる。酸化防止剤の使用量は通常、
DCP類に対して10〜10,000ppm、好ましくは100〜1,000pp
mである。
Further, the heat treatment is performed in the presence of an antioxidant. As the antioxidant, phenol-based ones are preferable, for example, 4,4
-Dioxydiphenyl, hydroquinone monobenzyl ether, 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol,
2,6-di-t-butylphenol, 2,6-di-aluminohydroquinone, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 4
-Hydroxymethyl-2,6-di-t-butylphenol, 4,4'-methylene-bis- (6-t-butyl-o-
Cresol), butylated hydroxyanisole, phenol condensate, butylated phenol, dialkyl phenol sulfide, high molecular weight polyhydric phenol, bisphenol and the like. Quinones such as t-butylcatechol, hydroquinone, resorcin, pyrogallol and the like can also be used. The amount of antioxidant used is usually
10 to 10,000 ppm, preferably 100 to 1,000 pp for DCPs
m.

得られた生成物は、そのままで開環重合による熱硬化
性樹脂の製造原料として使用可能であるが、必要により
未反応のDCP類または低沸点不純物を蒸留により除去し
てもよい。
The obtained product can be used as it is as a raw material for producing a thermosetting resin by ring-opening polymerization, but if necessary, unreacted DCPs or low boiling point impurities may be removed by distillation.

DCP類の熱処理によって得られる生成物は、ワックス
状もしくは油状のものである。ワックス状のものは、凝
固点が通常100℃以下、好ましくは60℃以下のものであ
り、油状のものは、30℃における粘度が通常200センチ
ポイズ(cps)以下、好ましくは100CPS以下のものであ
る。これらの生成物は、未反応のDCP類とDCP類の熱反応
物とを含んでいるが、本発明においてはDCP類の熱反応
物を5重量%以上、さらには10重量%以上含有するもの
が好ましい。
The products obtained by heat treatment of DCPs are waxy or oily. A waxy substance has a freezing point of usually 100 ° C. or lower, preferably 60 ° C. or lower, and an oily substance has a viscosity at 30 ° C. of usually 200 centipoise (cps) or lower, preferably 100 CPS or lower. These products contain unreacted DCPs and thermal reaction products of DCPs, but in the present invention, those containing 5% by weight or more, further 10% by weight or more of thermal reaction products of DCPs. Is preferred.

(ノルボルネン系モノマー) 本願発明において、必要に応じてDCP類の熱処理生成
物と混合して使用されるノルボルネン系モノマーは、置
換および未置換のノルボルネン、ジシクロペンタジエ
ン、ジヒドロジシクロペンタジエン、トリシクロペンタ
ジエン、テトラシクロペンタジエン、テトラシクロドデ
センなどであり、具体例として、ジシクロペンタジエ
ン、メチルテトラシクロドデセン、2−ノルボルネン、
5−メチル−2−メルボルネン、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−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−ドデシル
−2−ノルボネン等が挙げられる。
(Norbornene-based Monomer) In the present invention, the norbornene-based monomer, which is optionally mixed with the heat-treated product of DCP, is a substituted or unsubstituted norbornene, dicyclopentadiene, dihydrodicyclopentadiene, tricyclopentadiene. , Tetracyclopentadiene, tetracyclododecene, etc., and specific examples include dicyclopentadiene, methyltetracyclododecene, 2-norbornene,
5-methyl-2-merbornene, 5,6-dimethyl-2-
Norbornene, 5-ethyl-2-norbornene, 5-butyl-2-norbornene, 5-hexyl-2-norbornene, 5-octyl-2-norbornene, 5-dodecyl-2-norbornene and the like can be mentioned.

(DCP類の熱処理生成物とノルボルネン系モノマーとの
混合) DCP類の熱処理によって得られるワックス状もしくは
油状の生成物は単独でも開環重合用モノマーとして用い
ることができるが、必要によりノルボルネン系モノマー
と混合して用いることができる。その場合、熱処理生成
物とノルボルネン系モノマーとの混合比率は目的に応じ
て適宜選択すればよいが、通常は前者が100〜10重量
%、好ましくは100〜20重量%で後者が0〜90重量%、
好ましくは0〜80重量%であり、混合物中には熱処理生
成物中に含まれるDCP類の熱反応物が5重量%以上、さ
らには10重量%以上存在することが好ましい。熱処理生
成物の割合が減少するにつれ、得られる熱硬化性樹脂の
ガラス転移温度および曲げ弾性率が低下する。
(Mixing of heat-treated product of DCPs and norbornene-based monomer) The waxy or oily product obtained by heat-treatment of DCPs can be used alone as a monomer for ring-opening polymerization. It can be mixed and used. In that case, the mixing ratio of the heat-treated product and the norbornene-based monomer may be appropriately selected according to the purpose. Usually, the former is 100 to 10% by weight, preferably 100 to 20% by weight, and the latter is 0 to 90% by weight. %,
It is preferably 0 to 80% by weight, and the thermal reaction product of DCPs contained in the heat-treated product is preferably present in the mixture in an amount of 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more. As the proportion of heat treated product decreases, the glass transition temperature and flexural modulus of the resulting thermosetting resin decrease.

両者の混合物の性状には特に制限はないが、30℃好ま
しくは10℃で液状を呈するものであることが金型への注
入などの操作上有利である。30℃における液状物の粘度
は通常500cps以下であり、なかでも200cps以下、特に10
0cps以下のものが好ましい。
The properties of the mixture of the two are not particularly limited, but it is advantageous for the operation such as pouring into a mold that they are liquid at 30 ° C, preferably 10 ° C. The viscosity of liquids at 30 ° C is usually 500 cps or less, especially 200 cps or less, especially 10 cps or less.
Those below 0 cps are preferred.

なお、熱処理生成物あるいは混合物に、エラストマー
やDSP樹脂などの高分子改質剤、フィラー等を添加する
ことにより凝固点を低下させることが可能であり、この
場合には高分子改質剤やフィラーを含む混合物が上記温
度で液状であればよい。
Incidentally, it is possible to lower the freezing point by adding a polymer modifier such as an elastomer or DSP resin, a filler, etc. to the heat-treated product or mixture. It suffices that the contained mixture is liquid at the above temperature.

熱処理生成物とノルボルネン系モノマーとの混合は、
パワーミキサー、スタテックミキサー、衝突混合機など
の混合機等を用いて容易に行なうことができるが、熱処
理生成物がワックス状の場合には、熱処理終了後の溶融
状態でノルボルネン系モノマーと混合する方法が能率的
である。
The mixture of the heat-treated product and the norbornene-based monomer is
It can be easily carried out using a mixer such as a power mixer, static mixer, collision mixer, etc., but when the heat-treated product is a wax, it is mixed with the norbornene-based monomer in the molten state after the heat treatment is completed. The method is efficient.

(その他の任意成分) 本発明の開環重合用モノマーには、充填剤、酸化防止
剤、顔料、着色剤、高分子改質剤など種々の添加剤を配
合することができ、それにより得られる開環重合体の特
性を改質することができる。
(Other Optional Components) Various additives such as a filler, an antioxidant, a pigment, a colorant, and a polymer modifier can be added to the monomer for ring-opening polymerization of the present invention, which is obtained. The properties of the ring-opening polymer can be modified.

充填剤にはガラス、カーボンブラック、タルク、炭酸
カルシウム、雲母などの無機質充填剤がある。
Fillers include inorganic fillers such as glass, carbon black, talc, calcium carbonate and mica.

高分子改質剤には、エラストマーや熱重合DCP樹脂な
どがある。例えば、エラストマーを配合すると熱硬化性
樹脂の衝撃強度を高めることができ、熱重合DCP樹脂を
配合すると曲げ弾性率をさらに改良することができる。
高分子改質剤はモノマー反応溶液に溶解させて配合す
る。
Polymer modifiers include elastomers and thermopolymerized DCP resins. For example, blending an elastomer can increase the impact strength of the thermosetting resin, and blending a thermopolymerized DCP resin can further improve the flexural modulus.
The polymer modifier is dissolved in the monomer reaction solution and blended.

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−スチレンブロ
ック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロッ
ク共重合体、エチレン−プロピレン−ジエンタ−ポリマ
ーなどがある。これらの使用割合は通常0.1〜20重量%
である。
As the elastomer, natural rubber, polybutadiene,
There are polyisoprene, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, ethylene-propylene-diene-polymer and the like. The usage ratio of these is usually 0.1 to 20% by weight.
Is.

(開環重合用モノマーの重合方法) 本発明の開環重合用モノマーは、公知のメタセシス触
媒および活性剤を用いて重合させることができる。
(Polymerization Method of Ring-Opening Polymerization Monomer) The ring-opening polymerization monomer of the present invention can be polymerized using a known metathesis catalyst and activator.

すなわち、本発明の熱処理生成物または該生成物とノ
ルボルネン系モノマーとの混合物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
せしめる重合方法により、熱硬化性樹脂を製造すること
ができる。実質的に塊状重合であればよく、少量の不活
性剤溶剤が存在していてもかまわない。メタセシス触媒
系は、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。
That is, the heat treatment product of the present invention or a mixture of the product and a norbornene-based monomer is introduced into a mold having a predetermined shape and heat-cured by a polymerization method in which bulk polymerization is performed in the mold in the presence of a metathesis catalyst system. Resin can be produced. It suffices if it is substantially bulk polymerization, and a small amount of the solvent for the deactivator may be present. Although the metathesis catalyst system is preferably used by dissolving it in the monomer, it may be used by suspending or dissolving it in a small amount of solvent as long as it does not substantially impair the properties of the product.

好ましい熱硬化性樹脂の製造法では、前記熱処理生成
物または該生成物とノルボルネン系モノマーとの混合物
を二液に分けて別の容器に入れ、一方にはメタセシス触
媒を、他方には活性剤を添加し、二種類の安定な反応溶
液を調製する。この二種類の反応溶液を混合し、次いで
高温下に保持された成形金型中に注入し、そこで塊状に
よる開環重合を開始し、熱硬化性樹脂を得る。
In a preferred method for producing a thermosetting resin, the heat-treated product or a mixture of the product and a norbornene-based monomer is divided into two liquids and placed in separate containers, one containing a metathesis catalyst and the other containing an activator. Add and prepare two stable reaction solutions. The two kinds of reaction solutions are mixed, and then injected into a molding die maintained at a high temperature, where ring-opening polymerization by lumps is started to obtain a thermosetting resin.

本発明の開環重合用モノマーの重合においては、従来
からRIM成形装置として公知の衝突混合物装置を、2種
類の反応溶液を混合するために使用することができる。
この場合、二種類の反応溶液を納めた容器は別々の流れ
の供給源となる。二種類の流れをRIM機のミキシング・
ヘッドで瞬間的に混合させ、次いで、高温の成形金型中
に注入し、そこで即座に塊状重合させて熱硬化性樹脂を
得る。
In the polymerization of the monomer for ring-opening polymerization of the present invention, a collision mixture device conventionally known as a RIM molding device can be used for mixing two kinds of reaction solutions.
In this case, the containers containing the two types of reaction solutions serve as separate flow sources. RIM machine mixing
The mixture is instantaneously mixed by a head, and then poured into a high-temperature molding die, where it is immediately subjected to bulk polymerization to obtain a thermosetting resin.

このように、衝突混合装置を使用できるが、そのよう
な混合手段に限定されるわけではなく、室温におけるポ
ットライフが1時間もあるような場合には、ミキサー中
で二種類の反応溶液の混合が完了してから、予備加熱し
た金型中へ1回もしくは数回にわたって射出あるいは注
入してもよい(例えば特開昭59-51911号参照)。この方
式の場合には、衝突混合装置に比較して、装置を小型化
することができ、また低圧で操作可能という利点を有す
る。
Thus, the collision mixing device can be used, but it is not limited to such a mixing means, and when the pot life at room temperature is as long as 1 hour, mixing of two kinds of reaction solutions in a mixer is possible. After completion of the above, injection or injection may be performed once or several times into the preheated mold (see, for example, JP-A-59-51911). This system has the advantage that the device can be downsized and can be operated at low pressure, as compared with the impingement mixing device.

また、重合方法としては、前記二種類の反応溶液を使
用する場合に限定されない。当業者であれば容易に理解
しうるように、例えば第三番目の容器に反応液と添加剤
を入れて第三の流れとして使用するなど各種の変形が可
能である。
Further, the polymerization method is not limited to the case of using the two types of reaction solutions. As can be easily understood by those skilled in the art, various modifications are possible, for example, putting the reaction solution and the additive in the third container and using it as the third stream.

金型温度は50℃以上、好ましくは60〜200℃、特に好
ましくは90〜130℃である。金型圧力は通常0.1〜100Kg/
cm2の範囲内である。
The mold temperature is 50 ° C or higher, preferably 60 to 200 ° C, particularly preferably 90 to 130 ° C. Mold pressure is usually 0.1 ~ 100Kg /
Within the range of cm 2 .

重合時間は適宜選択すればよいが、通常は約20分より
短かく、好ましくは5分以下であるが、それより長くて
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 than that.

なお、重合反応成分類は窒素ガスなどの不活性ガス雰
囲気下で貯蔵し、また操作しなければならない。成形金
型は不活性ガスでシールしてもよいが、しなくてもかま
わない。
The polymerization reaction components must be stored and operated under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas. The molding die may or may not be sealed with an inert gas.

このように、本発明の製造法によるモノマーは通常の
RIM法で重合させることが可能であり、DCP類を高度に精
製することが必ずしも必要でないため、モノマーコスト
を低く抑えることができる利点がある。
Thus, the monomer produced by the production method of the present invention is
It is possible to polymerize by the RIM method, and it is not always necessary to highly purify DCPs, so there is an advantage that the monomer cost can be kept low.

(熱硬化性樹脂の性状) 本発明のモノマーを使用して得られる塊状重合体は、
冷却すると硬質な固体となる熱硬化性樹脂である。ガラ
ス転移点(Tg)は95℃以上、好ましくは100℃以上であ
り、高い熱変形温度を有する。
(Properties of Thermosetting Resin) The bulk polymer obtained by using the monomer of the present invention is
It is a thermosetting resin that becomes a hard solid when cooled. The glass transition point (Tg) is 95 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, and has a high heat distortion temperature.

実施例 以下に実施例および参考例を挙げて本発明をさらに具
体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定さ
れるものではない。なお、部、比および%はすべて重量
基準である。
Examples Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Reference Examples, but the present invention is not limited to these Examples. All parts, ratios and percentages are by weight.

実施例1 500ppmの2,6−ジ−ターシャリーブチルフェノール(B
HT)を含む純度98.5%のジシクロペンタジエン(DCP)
を1のオートクレープに700g仕込み、十分窒素置換し
たのち、170℃に昇温し、4時間反応させて油状物を得
た。この油状物の粘度は30℃で10cpsであり、組成は、
未反応DCPが75%、シクロペンタジエン(CP)の三量体
以上の成分が25%であった。
Example 1 500 ppm of 2,6-di-tert-butylphenol (B
HT) containing 98.5% pure dicyclopentadiene (DCP)
(700 g) was charged into an autoclave (1), and after sufficiently substituting with nitrogen, the temperature was raised to 170 ° C. and the reaction was performed for 4 hours to obtain an oily substance. The viscosity of this oil is 10 cps at 30 ° C, and the composition is
The unreacted DCP was 75% and the trimer or higher component of cyclopentadiene (CP) was 25%.

実施例2 反応条件を180℃で4時間とする以外は実施例1と全
く同様の操作でワックス状生成物を得た。このワックス
状生成物は、凝固点が50℃であり(55℃での粘度は30cp
sである。)、未反応DCPが40%、CP三量体以上の成分が
60%の組成のものであった。
Example 2 A waxy product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the reaction condition was 180 ° C. for 4 hours. This waxy product has a freezing point of 50 ° C (viscosity of 30 cp at 55 ° C).
s. ), 40% unreacted DCP, CP trimer or higher
The composition was 60%.

このようにして得たワックス状生成物にさらにDCPを
添加混合し、その混合比率を変えた場合の各凝固点を第
1表に示す。
Table 1 shows the respective freezing points when DCP was further added and mixed to the waxy product thus obtained and the mixing ratio was changed.

実施例3 500ppmのBHTを含む純度94.5%のDCP(CPダイマーであ
って、不純物としてプロペニルノルボルネン3.2%、イ
ソプロペニルノルボルネン0.7%、ビニルノルボルネン
0.2%、その他1.4%を含む。日本ゼオン社製)を用いる
こと以外は実施例1と同様にして熱処理を行ない、30℃
での粘度が10cpsの油状物を得た。この油状物の組成
は、未反応DCPが76%、CP三量体以上の成分が24%であ
った。
Example 3 DCP (CP dimer containing 500 ppm of BHT and having a purity of 94.5%, wherein propenyl norbornene was 3.2%, isopropenyl norbornene was 0.7%, and vinyl norbornene was an impurity.
Includes 0.2% and 1.4%. Heat treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that (Zeon Co., Ltd.) was used, and the temperature was 30 ° C.
An oily substance having a viscosity of 10 cps was obtained. The composition of this oily matter was such that 76% of unreacted DCP and 24% of components of CP trimer or higher.

参考例1 実施例1で得た油状物を2つの容器に入れ、一方に
は、油状物に対しジエチルアルミニウムクロリド(DEA
C)を33ミリモル濃度、n−プロパノールを4.95ミリモ
ル濃度となるようにそれぞれ添加した(A液)。
Reference Example 1 The oil obtained in Example 1 was placed in two containers, and in one of them, diethylaluminum chloride (DEA) was added to the oil.
C) was added to a concentration of 33 mmol, and n-propanol was added to a concentration of 4.95 mmol (solution A).

他方には、油状物に対し、トリ(トリデシル)アンモ
ニウムモリブデートを4ミリモル濃度となるように添加
した(B液)。
On the other hand, tri (tridecyl) ammonium molybdate was added to the oil to a concentration of 4 mmol (solution B).

これらA、B両反応液を1:1の比率に混合した。この
混合物は、35℃で1時間粘度変化のない安定な状態を保
持した(以下、ポットライフと呼ぶ。)。
Both the A and B reaction solutions were mixed at a ratio of 1: 1. This mixture maintained a stable state where there was no change in viscosity at 35 ° C. for 1 hour (hereinafter referred to as pot life).

両反応液を200×200×2mmの空間容積を有する、90℃
に加熱された金型の中へギャポンプとパワーミキサーを
用いて速やかに注入した。注入時間は約15秒であった。
注入終了30秒後に急激に発熱し反応が始まった。そし
て、金型内で計3分間反応を行なった。これら一連の操
作は窒素ガス雰囲気下で実施した。
Both reaction solutions have a space volume of 200 × 200 × 2 mm, 90 ° C.
Immediately injected into the mold heated by using a gap pump and a power mixer. The injection time was about 15 seconds.
Thirty seconds after the end of the injection, heat was generated rapidly and the reaction started. Then, the reaction was performed in the mold for a total of 3 minutes. These series of operations were carried out under a nitrogen gas atmosphere.

このようにして得られた成形品のガラス転移点を測定
したところ110℃であり、曲げ弾性率は21,000Kg/cm2
あった。
The glass transition point of the molded article thus obtained was measured and found to be 110 ° C., and the flexural modulus was 21,000 Kg / cm 2 .

参考例2 実施例2の第1表に示す各組成の混合物を用いて、参
考例1と全く同様にして(ただし、ワックスのみのもの
は液温55℃に加熱して注入した。)、成形品を得た。こ
れらの成形品のポットライフ、ガラス転移点および曲げ
弾性率を第2表に示す。
Reference Example 2 Using a mixture of each composition shown in Table 1 of Example 2, in exactly the same manner as in Reference Example 1 (however, only wax was injected by heating to a liquid temperature of 55 ° C.). I got the goods. Table 2 shows the pot life, glass transition point, and flexural modulus of these molded products.

実施例4 実施例2で得たワックス状生成物50部、DCP30部、メ
チルテトラサイクロドデセン20部の比率からなる混合物
を、各成分を55℃で混合して調製した。混合物の凝固点
は0℃以下であり、30℃での粘度は20cpsであった。
Example 4 A mixture of 50 parts of the waxy product obtained in Example 2, 30 parts of DCP and 20 parts of methyltetracyclododecene was prepared by mixing the components at 55 ° C. The freezing point of the mixture was below 0 ° C and the viscosity at 30 ° C was 20 cps.

この混合物を用い参考例1と同様にして重合を行った
ところ、得られた成形品のTgは130℃、曲げ弾性率は27,
500Kg/cm2であった。
Polymerization was carried out using this mixture in the same manner as in Reference Example 1. The resulting molded article had a Tg of 130 ° C. and a flexural modulus of 27,
It was 500 Kg / cm 2 .

参考例3 実施例1で得た油状物を2つの容器に入れ、一方に
は、油状物に対し、DEACを48ミリモル濃度になるように
添加し、他方の容器には、六塩化タングステンを7ニリ
モル濃度となるように添加した。このようにして調製し
た2種類の反応液を1:1の混合比率になるように、衝突
混合型のRIM機を用い、参考例1と同様の金型、温度条
件下で射出成形した。
Reference Example 3 The oil obtained in Example 1 was put into two containers, DEAC was added to one of the oils so as to have a concentration of 48 mmol, and tungsten hexachloride of 7 was added to the other container. It was added so as to have a nirimole concentration. The two types of reaction solutions thus prepared were injection molded under the same mold and temperature conditions as in Reference Example 1 using a collision mixing type RIM machine so that the mixing ratio was 1: 1.

このようにして得られた成形品のTgは108℃であっ
た。なお、混合物の35℃におけるポットライフは約15秒
であった。
The Tg of the molded product thus obtained was 108 ° C. The pot life of the mixture at 35 ° C was about 15 seconds.

参考例3 実施例3で得た油状物を用いること以外は参考例1と
同様にして成形品を得た。得られた成形品のTgは105
℃、曲げ弾性率は21,000Kg/cm2であった。
Reference Example 3 A molded article was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the oily substance obtained in Example 3 was used. The Tg of the obtained molded product is 105
° C., the flexural modulus was 21,000 kg / cm 2 .

実施例5 実施例3で使用した純度94.5%のDCPを用いること以
外は実施例2と全く同様の操作でワックス状生成物を得
た。このワックス状の生成物は凝固点が45℃であり、50
℃での粘度は30cpsであった。また、未反応DCPが42%、
CP三量体以上が58%の組成のものであった。
Example 5 A waxy product was obtained in the same manner as in Example 2 except that DCP having a purity of 94.5% used in Example 3 was used. This waxy product has a freezing point of 45 ° C.
The viscosity at ° C was 30 cps. In addition, unreacted DCP is 42%,
The composition of the CP trimer and higher was 58%.

このようにして得たワックス状生成物50部、DCPを50
部の比率からなる混合物を参考例1と同様にして、成形
品を得た。
50 parts of the waxy product thus obtained, 50 parts of DCP
A mixture having the ratio of parts was treated in the same manner as in Reference Example 1 to obtain a molded product.

混合物の凝固点は3℃であり、得られた成形品のTgは
115℃、曲げ弾性率は23,500Kg/cm2であった。
The freezing point of the mixture is 3 ° C and the Tg of the obtained molded product is
The flexural modulus at 115 ° C was 23,500 Kg / cm 2 .

発明の効果 本発明によれば、ジシクロペンタジエン類を単に熱処
理するだけで、またはこの熱処理生成物とノルボルネン
系モノマーとを混合するだけで高度の重合活性を有する
開環重合用モノマーを得ることができ、不純物を含む粗
DCPの場合であっても、必ずしも蒸留等の特別な精製を
行なう必要がないのでモノマーコストを低減させること
ができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, a monomer for ring-opening polymerization having a high degree of polymerization activity can be obtained by simply heat-treating dicyclopentadiene or by mixing the heat-treated product with a norbornene-based monomer. Yes, coarse with impurities
Even in the case of DCP, it is not always necessary to perform special purification such as distillation, so that the monomer cost can be reduced.

しかも、このモノマーを用いることにより、従来のポ
リDCPポリマーに比較して熱変形温度および曲げ弾性率
に優れた熱硬化性樹脂を経済的に得ることができる。そ
して、この樹脂は耐熱性を要求される様々な分野に適用
可能であるという優れた効果を有する。
Moreover, by using this monomer, it is possible to economically obtain a thermosetting resin that is superior in heat distortion temperature and flexural modulus as compared with conventional polyDCP polymers. This resin has an excellent effect that it can be applied to various fields requiring heat resistance.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ジシクロペンタジエン類を酸化防止剤の存
在下に120〜250℃で熱処理することを特徴とする開環重
合用モノマーの製造法。
1. A process for producing a monomer for ring-opening polymerization, which comprises heat-treating dicyclopentadiene at 120 to 250 ° C. in the presence of an antioxidant.
【請求項2】熱処理した後、さらにノルボルネン系モノ
マーを混合する請求項1記載の開環重合用モノマーの製
造法。
2. The method for producing a monomer for ring-opening polymerization according to claim 1, further comprising mixing a norbornene-based monomer after the heat treatment.
【請求項3】ジシクロペンタジエン類として、純度90〜
98.5%のジシクロペンタジエン類を使用する請求項1ま
たは2記載の開環重合用モノマーの製造法。
3. A dicyclopentadiene having a purity of 90 to 90.
The method for producing a monomer for ring-opening polymerization according to claim 1 or 2, wherein 98.5% of dicyclopentadiene is used.
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