WO2018030105A1 - 樹脂組成物及び樹脂成形体 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a resin composition containing a crystalline dicyclopentadiene ring-opening polymer hydride, which is suitably used as a raw material for a low-fouling resin molded article, and a crystalline dicyclopentadiene.
- the present invention relates to a low-contamination resin molding containing a ring-opening polymer hydride.
- Crystalline dicyclopentadiene ring-opened polymer hydrides are widely used as molding materials for packaging materials, protective films, optical products and the like because of their excellent chemical resistance, water vapor barrier properties, heat resistance, transparency and the like.
- the degree of crystallinity of the resin molded product tends to be low, so that a resin molded product having the desired characteristics cannot be obtained, or the resin molded product is not suitable for mold release treatment. And sometimes deformed.
- Patent Document 1 contains a crystalline cyclic olefin ring-opened polymer hydride, 1 to 4 parts by weight of wax with respect to 100 parts by weight of the hydride, and a nucleating agent.
- a resin composition is described.
- Patent Document 1 describes that by using this resin composition, a resin molded body having a high crystallinity can be obtained even when injection molding is performed at a low mold temperature.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and is a resin composition containing a crystalline dicyclopentadiene ring-opened polymer hydride, which is suitably used as a raw material for a low-contamination resin molded product. It is an object of the present invention to provide a low-fouling resin molded product containing a resin composition obtained and a hydrogenated crystalline dicyclopentadiene ring-opening polymer.
- the present inventors diligently investigated a resin composition containing a crystalline dicyclopentadiene ring-opened polymer hydride.
- a crystalline dicyclopentadiene ring-opening polymer can be obtained by adding a small amount of a nucleating agent to the resin composition even if it does not contain wax.
- the inventors have found that a low-fouling resin molded product can be obtained in which hydride crystallization sufficiently proceeds and the amount of organic matter released is small, and the present invention has been completed.
- the following [1] to [2] resin compositions and [3] to [5] resin moldings are provided.
- the nucleating agent is an organophosphate metal salt.
- a resin molded article containing a crystalline dicyclopentadiene ring-opening polymer hydride and a nucleating agent A resin molded product, wherein the content of the nucleating agent is 0.01 to 0.50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the crystalline dicyclopentadiene ring-opening polymer hydride.
- the nucleating agent is an organophosphate metal salt.
- a resin composition containing a crystalline dicyclopentadiene ring-opened polymer hydride which is suitably used as a raw material for a low-contamination resin molded article, A low-contamination resin molded article containing a cyclopentadiene ring-opening polymer hydride is provided.
- the resin composition of the present invention is a resin composition containing a crystalline dicyclopentadiene ring-opening polymer hydride and a nucleating agent, wherein the content of the nucleating agent is crystalline dicyclohexane. It is characterized by being 0.01 to 0.50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pentadiene ring-opening polymer hydride.
- the crystalline dicyclopentadiene ring-opened polymer hydride contained in the resin composition of the present invention is a hydrogenation reaction product of a dicyclopentadiene ring-opened polymer and has crystallinity.
- “Dicyclopentadiene ring-opening polymer” is a ring-opening polymer obtained by ring-opening polymerization of dicyclopentadiene, and a dicyclopentadiene homopolymer and a copolymer having a repeating unit derived from dicyclopentadiene. Includes coalescence.
- “Crystallinity” refers to the property that the melting point can be observed with a differential scanning calorimeter (DSC) by optimizing the measurement conditions and the like, and is determined by the stereoregularity of the polymer chain.
- DSC differential scanning calorimeter
- Dicyclopentadiene used for the production of crystalline dicyclopentadiene ring-opened polymer hydride (hereinafter sometimes referred to as “polymer ( ⁇ )”) has stereoisomers of endo and exo. In the present invention, either of them can be used as a monomer.
- One isomer may be used alone, or an isomer mixture in which an endo isomer and an exo isomer are present in an arbitrary ratio is used. Also good.
- the ratio of endo-form or exo-form is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more.
- the stereoisomer which makes a ratio high is an end body from a viewpoint of synthetic
- the dicyclopentadiene ring-opening polymer has a repeating unit derived from dicyclopentadiene in the molecule.
- a homopolymer having a repeating unit derived from dicyclopentadiene can be synthesized by carrying out a ring-opening polymerization reaction using dicyclopentadiene.
- a copolymer having a repeating unit derived from dicyclopentadiene can be synthesized by performing a ring-opening copolymerization reaction using dicyclopentadiene and a monomer capable of ring-opening copolymerization with dicyclopentadiene. Can do.
- Examples of the monomer capable of ring-opening copolymerization with dicyclopentadiene include the following.
- Bicyclo [2.2.1] hept-2-ene (common name: norbornene), 5-ethylidene-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene (common name: ethylidene norbornene) and its derivatives (on the ring)
- Bicyclic monomers such as those having a substituent
- Tricyclic [5.2.1.0 2,6 ] deca-3,8-diene common name: dicyclopentadiene
- Shikitan monomers tetracyclo [9.2.1.0 2,10.
- These monomers may have a substituent at an arbitrary position.
- substituents include alkyl groups such as methyl groups and ethyl groups; alkenyl groups such as vinyl groups; alkylidene groups such as ethylidene groups and propane-2-ylidene groups; aryl groups such as phenyl groups; hydroxy groups; An alkoxy group such as a methoxycarbonyl group; and the like.
- Examples of the monocyclic olefin include cyclomonoolefins such as cyclobutene, cyclopentene, methylcyclopentene, cyclohexene, methylcyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene; cyclohexadiene, methylcyclohexadiene, cyclooctadiene, methylcyclooctadiene, phenylcyclooctadiene Cyclic diolefins such as; and the like.
- cyclomonoolefins such as cyclobutene, cyclopentene, methylcyclopentene, cyclohexene, methylcyclohexene, cycloheptene, and cyclooctene
- cyclohexadiene methylcyclohexadiene
- cyclooctadiene methylcyclooctadiene
- the polymer ( ⁇ ) is obtained by subjecting dicyclopentadiene or a dicyclopentadiene ring-opening polymer obtained by ring-opening polymerization of a monomer mixture containing dicyclopentadiene and another monomer to a hydrogenation reaction. Can be manufactured.
- the ring-opening polymerization reaction and the hydrogenation reaction can be performed according to a known method.
- the proportion of the repeating units derived from dicyclopentadiene in the polymer ( ⁇ ) is not particularly limited, but is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more in all repeating units, 97 It is particularly preferably at least wt%, most preferably 100 wt%.
- Examples of the polymer ( ⁇ ) include a polymer having syndiotactic stereoregularity described in JP-A-2006-052333, International Publication No. 2012/033076, PCT / JP2016 / 58417, And a polymer having isotactic stereoregularity described in Japanese Patent No. 249553.
- the melting point of the polymer ( ⁇ ) is 200 ° C. or more, preferably 200 to 350 ° C., more preferably 200 to 320 ° C., and particularly preferably 220 to 300 ° C.
- a molding material containing the polymer ( ⁇ ) having a melting point in this range has good moldability. Moreover, it becomes easy to obtain the resin molding which is excellent in heat resistance by using this molding material.
- the weight average molecular weight (Mw) of the polymer ( ⁇ ) is usually 1,000 to 1,000,000, preferably 2,000 to 500,000. Further, the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer ( ⁇ ) is usually 1.0 to 4.0, preferably 1.5 to 3.5. When the weight average molecular weight and molecular weight distribution of the polymer ( ⁇ ) are within the above ranges, a resin molded body having sufficient mechanical strength can be easily obtained.
- the number average molecular weight (Mn), the weight average molecular weight (Mw), and the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer ( ⁇ ) are the number average molecular weight (Mn) of the polymer before the hydrogenation reaction, the weight average molecular weight ( Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn).
- the glass transition point (Tg) of the polymer ( ⁇ ) is preferably 80 ° C. or higher, and more preferably 85 ° C. or higher. If the glass transition point is within such a range, the heat resistance is good, for example, the deflection temperature under load is high, which is preferable.
- the upper limit of the glass transition point is not particularly limited, but is approximately 120 ° C.
- the polymer ( ⁇ ) is represented by the following formula (1):
- Syndiotactic crystalline dicyclopentadiene ring-opening polymer hydride (hereinafter referred to as “polymer ( ⁇ ′)”) having a repeating unit of hydrogenated poly (endo-dicyclopentadiene) represented by ) Is preferred.
- the polymer ( ⁇ ′) has stereoregularity (tacticity) because the carbon represented by (1,4) in the above formula (1) is an asymmetric carbon (indicated by *).
- the polymer ( ⁇ ′) has syndiotactic stereoregularity. Syndiotacticity of the polymer ( ⁇ ′), that is, the proportion of racemo diads in the sum of meso diads and racemo diads in the configuration (hereinafter simply racemo) Is sometimes higher than 90%. When the ratio of the racemo duplex is higher than 90%, the crystallinity of the polymer ( ⁇ ′) is improved.
- the syndiotacticity can be determined by the formula I: [(Rasemo Duplicate) / (Meso Duplicate + Racemo Duplicate) ⁇ 100 (%)].
- the ratio of racemo diads can be calculated by analyzing the 13 C-NMR spectrum of the polymer ( ⁇ ′). Specifically, it can be determined by quantifying the spectrum of carbon atoms in (5, 9) in the above formula (1) of the polymer ( ⁇ ′).
- the catalyst used for producing the polymer ( ⁇ ) is not particularly limited as long as it can ring-open polymerize dicyclopentadiene to produce the polymer ( ⁇ ).
- a ring-opening polymerization catalyst containing a metal compound represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “metal compound (1)”) as a catalytically active component can be mentioned.
- M is a metal atom selected from transition metal atoms of Group 6 of the periodic table.
- R 1 is a phenyl group which may have a substituent at at least one of the 3, 4, and 5 positions, or a group represented by —CH 2 R 3 , wherein R 3 is a hydrogen atom, It is a group selected from an alkyl group which may have a substituent and an aryl group which may have a substituent.
- R 2 is a group selected from an alkyl group which may have a substituent and an aryl group which may have a substituent.
- X is a group selected from a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, and an alkylsilyl group.
- L is an electron-donating neutral ligand.
- a is 0 or 1
- b is an integer of 0-2.
- the plurality of X or the plurality of L may be the same as or different from each other.
- the metal atom (M) constituting the metal compound (1) is selected from group 6 transition metal atoms (chromium, molybdenum, tungsten) in the periodic table. Of these, molybdenum or tungsten is preferable, and tungsten is more preferable.
- the metal compound (1) comprises a metal imide bond.
- R 1 is a substituent on the nitrogen atom constituting the metal imide bond.
- substituent of the phenyl group which may have a substituent at at least one of the 3, 4, and 5 positions of R 1 include an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group; a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine A halogen atom such as an atom; an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, and an isopropoxy group; and the like, and further, substituents present in at least two positions of the 3, 4, and 5 positions are bonded to each other. May be.
- phenyl group which may have a substituent at at least one of the 3, 4, and 5 positions include a phenyl group; a 4-methylphenyl group, a 4-chlorophenyl group, a 3-methoxyphenyl group, 4 -Monosubstituted phenyl groups such as cyclohexylphenyl group and 4-methoxyphenyl group; two groups such as 3,5-dimethylphenyl group, 3,5-dichlorophenyl group, 3,4-dimethylphenyl group and 3,5-dimethoxyphenyl group; Substituted phenyl group; trisubstituted phenyl group such as 3,4,5-trimethylphenyl group, 3,4,5-trichlorophenyl group; 2-naphthyl group, 3-methyl-2-naphthyl group, 4-methyl-2- And 2-naphthyl group which may have a substituent such as naphthyl group.
- the carbon number of the alkyl group which may have a substituent of R 3 in the group represented by —CH 2 R 3 of R 1 is not particularly limited, but is usually 1 to 20, preferably 1 to 10 More preferably, it is 1 to 4.
- the alkyl group may be linear or branched.
- the substituent of the alkyl group is not particularly limited, and examples thereof include a phenyl group which may have a substituent such as a phenyl group and a 4-methylphenyl group; an alkoxyl group such as a methoxy group and an ethoxy group.
- Examples of the aryl group of R 3 which may have a substituent include a phenyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group.
- the substituent of the aryl group is not particularly limited, and examples thereof include a phenyl group which may have a substituent such as a phenyl group and a 4-methylphenyl group; an alkoxyl group such as a methoxy group and an ethoxy group; Can be mentioned.
- R 3 has a carbon number of 1 to 3 such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, octyl, decyl, etc. Twenty alkyl groups are preferred.
- X is a group selected from a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, and an alkylsilyl group. In the metal compound (1), when there are two or more groups represented by X, these groups may be bonded to each other.
- Examples of the halogen atom for X include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
- Examples of the alkyl group for X include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, a benzyl group, and a neophyll group.
- Examples of the aryl group for X include a phenyl group, a 4-methylphenyl group, a 2,6-dimethylphenyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group.
- Examples of the alkylsilyl group of X include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, and the like.
- R 2 is a group selected from an alkyl group which may have a substituent and an aryl group which may have a substituent.
- the alkyl group which may have a substituent of R 2 and the aryl group which may have a substituent include the alkyl group and substituent which may have a substituent of R 3 described above. The thing similar to what was shown as an aryl group which may have this is mentioned.
- L is an electron-donating neutral ligand.
- an electron donating compound containing an atom of Group 15 or Group 16 of the Periodic Table can be used.
- Specific examples thereof include phosphines such as trimethylphosphine, triisopropylphosphine, tricyclohexylphosphine, and triphenylphosphine; ethers such as diethyl ether, dibutyl ether, 1,2-dimethoxyethane, and tetrahydrofuran; trimethylamine, triethylamine, pyridine, And amines such as lutidine. Among these, ethers are preferable.
- Metal compound (1) a tungsten compound having a phenyl imide group (formula (1), in M is tungsten atom, and a compound wherein R 1 is a phenyl group) are preferred, tetrachloro tungsten phenyl imide (tetrahydrofuran) Is more preferable.
- the metal compound (1) includes a group 6 transition metal oxyhalide, a phenyl isocyanate which may have a substituent at at least one of the 3, 4, and 5 positions, or a monosubstituted methyl isocyanate. And an electron-donating neutral ligand (L) and, if necessary, an alcohol, a metal alkoxide, a metal aryloxide, etc. (for example, a method described in JP-A-5-345817) ) Can be synthesized.
- the synthesized metal compound (1) may be used for the ring-opening polymerization reaction after purification and isolation by crystallization or the like, or the obtained mixed solution may be used as a catalyst solution without purification. Good
- the amount of the polymerization catalyst used for the ring-opening polymerization of the monomer such as dicyclopentadiene is not particularly limited, but the molar ratio of tungsten compound: dicyclopentadiene, etc. in the polymerization catalyst is not limited. Is preferably in the range of 1:10 to 1: 2,000,000, more preferably in the range of 1: 200 to 1: 1,000,000, and in the range of 1: 500 to 1: 500,000. Particularly preferred. If the amount of the polymerization catalyst used is too large, it may be difficult to remove the polymerization catalyst, and if it is too small, sufficient polymerization activity may not be obtained.
- the polymerization reaction can be carried out in a solventless system, but it is preferably carried out in an organic solvent from the viewpoint of controlling the reaction well.
- the organic solvent used in this case is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the produced ring-opening polymer and does not adversely affect the polymerization reaction.
- organic solvents that can be used include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, and heptane; cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, diethylcyclohexane, decahydronaphthalene, bicycloheptane, Alicyclic hydrocarbons such as tricyclodecane, hexahydroindenecyclohexane and cyclooctane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; halogenated aliphatic hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform and 1,2-dichloroethane; chlorobenzene Halogen-containing aromatic hydrocarbons such as dichlorobenzene; nitrogen-containing hydrocarbons such as nitromethane, nitrobenzen
- the concentration of the monomer in the reaction solution at the start of the reaction is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by weight, and preferably 2 to 45% by weight. More preferred is 3 to 40% by weight. If the concentration of the monomer is too low, the productivity may be deteriorated. If it is too high, the viscosity of the reaction solution after the polymerization reaction becomes too high, and the subsequent hydrogenation reaction may be difficult.
- the polymerization temperature is not particularly limited, but is usually ⁇ 30 ° C. to + 200 ° C., preferably 0 ° C. to 180 ° C.
- the polymerization time is not particularly limited, but is usually selected within the range of 1 minute to 100 hours.
- the metal compound (1) When ring-opening polymerization is performed using the metal compound (1), the metal compound (1) may be used alone, or the metal compound (1) and an organometallic reducing agent may be used in combination. By using the metal compound (1) and the organometallic reducing agent in combination, the polymerization activity may be increased.
- the organometallic reducing agent include compounds of Groups 1, 2, 12, 13 and 14 of the periodic table having a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Among these, organolithium, organomagnesium, organozinc, organoaluminum, or organotin are preferably used, and organoaluminum or organotin are particularly preferably used.
- Examples of the organic lithium include methyl lithium, n-butyl lithium, and phenyl lithium.
- Examples of the organic magnesium include butylethylmagnesium, butyloctylmagnesium, dihexylmagnesium, ethylmagnesium chloride, n-butylmagnesium chloride, allylmagnesium bromide and the like.
- Examples of the organic zinc include dimethyl zinc, diethyl zinc, and diphenyl zinc.
- organic aluminum examples include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, diethylaluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, ethylaluminum dichloride, diethylaluminum ethoxide, diisobutylaluminum isobutoxide, ethylaluminum diethoxide, isobutylaluminum diisobutoxide, etc. Is mentioned.
- organic tin examples include tetramethyltin, tetra (n-butyl) tin, and tetraphenyltin.
- the amount of the organometallic reducing agent used is preferably 0.1 to 100 times mol, more preferably 0.2 to 50 times mol, and particularly preferably 0.5 to 20 times mol with respect to the metal compound (1). If the amount of the organic metal reducing agent used is too small, the polymerization activity may not be improved. If the amount of the organic metal reducing agent used is too large, side reactions may easily occur.
- An activity regulator may be added to the polymerization reaction system.
- the activity regulator is used for the purpose of stabilizing the ring-opening polymerization catalyst, adjusting the polymerization reaction rate and the molecular weight distribution of the polymer.
- the activity regulator is not particularly limited as long as it is an organic compound having a functional group, but is preferably an oxygen-containing organic compound, a nitrogen-containing organic compound, or a phosphorus-containing organic compound.
- ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, anisole, furan and tetrahydrofuran; ketones such as acetone, benzophenone and cyclohexanone; esters such as ethyl acetate; nitriles such as acetonitrile benzonitrile; triethylamine , Amines such as triisopropylamine, quinuclidine, N, N-diethylaniline; pyridines such as pyridine, 2,4-lutidine, 2,6-lutidine, 2-t-butylpyridine; triphenylphosphine, tricyclohexylphosphine Phosphines such as trimethyl phosphate and triphenyl phosphate; phosphine oxides such as triphenyl phosphine oxide; and the like.
- ketones such as acetone, benzophenone and cyclohexanone
- activity regulators can be used alone or in combination of two or more.
- the amount thereof is not particularly limited, but it may be usually selected within a range of 0.01 to 100 mol% with respect to the metal compound (1) used as the ring-opening polymerization catalyst.
- a molecular weight regulator such as a vinyl compound or a diene compound may be added to the polymerization reaction system for the purpose of adjusting the molecular weight of the resulting dicyclopentadiene ring-opened polymer.
- the vinyl compound to be used is not particularly limited as long as it is an organic compound having a vinyl group.
- ⁇ -olefins such as 1-butene, 1-pentene, 1-hexene and 1-octene; styrenes such as styrene and vinyltoluene; ethers such as ethyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether and allyl glycidyl ether; allyl Halogen-containing vinyl compounds such as chloride; oxygen-containing vinyl compounds such as allyl acetate, allyl alcohol and glycidyl methacrylate; nitrogen-containing vinyl compounds such as acrylamide; silicon-containing vinyl compounds such as vinyltrimethylsilane, allyltrimethylsilane and vinyltrimethoxysilane; Can be used.
- styrenes such as styrene and vinyltoluene
- ethers such as ethyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether and allyl glycidyl ether
- allyl Halogen-containing vinyl compounds such as
- the diene compound to be used is not particularly limited.
- Conjugated dienes; conjugated dienes such as 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, etc. are used. be able to.
- the addition amount of the molecular weight regulator may be determined according to the target molecular weight, but is usually selected in the range of 0.1 to 10 mol with respect to 100 mol of dicyclopentadiene used as a monomer. .
- the dicyclopentadiene ring-opening polymer produced by the polymerization reaction may be recovered from the reaction solution and used for the hydrogenation reaction, but the reaction solution containing the dicyclopentadiene ring-opening polymer should be directly used for the hydrogenation reaction. You can also.
- the hydrogenation reaction of the dicyclopentadiene ring-opening polymer consists of (a) adding a hydrogenating agent to the system in which the dicyclopentadiene ring-opening polymer is present, and then heating to react (hydrogen transfer hydrogenation reaction). Or (b) adding a hydrogenation catalyst and then adding hydrogen to hydrogenate carbon-carbon double bonds present in the dicyclopentadiene ring-opening polymer (catalytic hydrogenation reaction). Can be implemented. Among these, it is preferable to perform hydrogenation using the hydrogenation catalyst (b) and hydrogen gas from the viewpoint of industrial production.
- the hydrogenating agent used in the method (a) is not particularly limited as long as it can hydrogenate a carbon-carbon double bond present in a dicyclopentadiene ring-opened polymer.
- hydrazine, paratoluenesulfonyl hydrazide and the like can be mentioned.
- Examples of the hydrogenation catalyst used in the method (b) include conventionally known hydrogenation catalysts for ring-opening polymers. Specific examples thereof include RuHCl (CO) (PPh 3 ) 3 , RuHCl (CO) [P (p-Me-Ph) 3 ] 3 , RuHCl (CO) (PCy 3 ) 2 , RuHCl (CO) [P ( n-Bu) 3 ] 3 , RuHCl (CO) [P (i-Pr) 3 ] 2 , RuH 2 (CO) (PPh 3 ) 3 , RuH 2 (CO) [P (p-Me-Ph) 3 ] 3 , RuH 2 (CO) (PCy 3 ) 3 , RuH 2 (CO) [P (n-Bu) 3 ] 3 RuH (OCOCH 3 ) (CO) (PPh 3 ) 2 , RuH (OCOPh) (CO) (CO) ( PPh 3 ) 2 , RuH (OCOPh-CH 3 ) (CO
- the hydrogenation reaction is usually performed in an inert organic solvent.
- inert organic solvents that can be used include cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, diethylcyclohexane, decahydronaphthalene, bicycloheptane, tricyclodecane, hexahydroindenecyclohexane, and cyclooctane.
- Alicyclic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; Halogenous aliphatic hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform and 1,2-dichloroethane; Halogenous aromatic carbons such as chlorobenzene and dichlorobenzene And hydrogen; ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran; aromatic ethers such as anisole and phenetole; and the like.
- the reaction conditions for the hydrogenation reaction vary depending on the hydrogenating agent used and the hydrogenation catalyst system, but the reaction temperature is usually -20 ° C to + 250 ° C, preferably -10 ° C to + 220 ° C, more preferably 0 ° C to 200 ° C. ° C. If the hydrogenation temperature is too low, the reaction rate may be too slow, and if it is too high, side reactions may occur. In the case of catalytic hydrogenation reaction, the hydrogen pressure is usually 0.01 to 20 MPa, preferably 0.05 to 15 MPa, more preferably 0.1 to 10 MPa. If the hydrogen pressure is too low, the hydrogenation rate may be too slow, and if it is too high, there will be restrictions on the apparatus in that a high pressure reactor is required. The reaction time is not particularly limited as long as the desired hydrogenation rate can be obtained, but is usually 0.1 to 10 hours. After the hydrogenation reaction, the target polymer ( ⁇ ′) may be recovered according to a conventional method.
- the hydrogenation rate of the polymer ( ⁇ ′) in the hydrogenation reaction of the dicyclopentadiene ring-opened polymer is not particularly limited, but is preferably 98% or more, more Preferably it is 99% or more.
- the nucleating agent contained in the resin composition and the resin molded body of the present invention is a substance that promotes crystallization of the polymer ( ⁇ ) in the molding process.
- the nucleating agent either an inorganic nucleating agent or an organic nucleating agent can be used, but an organic nucleating agent is preferable because the superior effect of the present invention can be easily obtained.
- the inorganic nucleating agent include talc, kaolin, silica, carbon black, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, neodymium oxide, calcium sulfate, and barium sulfate.
- organic nucleating agents include sorbitol compounds such as dibenzylidene sorbitol and diparamethyldibenzylidene sorbitol; bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) [[3,5-bis (1 , 1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl] methyl] butyl malonate and the like; hindered amine compounds such as triethylene glycol-bis [3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,3,5-tris [(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-xylyl) methyl] -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione Hindered phenols such as 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3 ′, 5′-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene Le compounds; kaolin; tal
- the organophosphate metal salt is not particularly limited, and a conventionally known one can be used. Specifically, the compound shown by following formula (3) or (4) is mentioned.
- R 5 to R 8 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms
- R 9 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
- M 1 represents a group 1 atom, a group 2 atom, a zinc atom or an aluminum atom in the periodic table.
- a represents an integer of 1 to 3
- c represents an integer of 1 or more
- R 5 to R 8 are preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a methyl group, an ethyl group, and a tert-butyl group.
- R 9 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
- M 1 include lithium, sodium, calcium, zinc, and aluminum, and lithium and sodium are preferable.
- Examples of the compound represented by the formula (3) include compounds represented by the following formulas (3a) to (3h).
- t-Bu represents a tert-butyl group
- Me represents a methyl group (the same applies hereinafter).
- R 10 to R 15 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
- M 2 represents a group 1 atom, group 2 atom, zinc atom or aluminum atom in the periodic table.
- d represents an integer of 1 to 3
- f represents an integer of 1 or more
- R 10 to R 15 are preferably a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, and a tert-butyl group.
- M 2 include lithium, sodium, calcium, zinc, and aluminum, and lithium and sodium are preferable.
- Examples of the compound represented by the formula (4) include a compound represented by the following formula (4a).
- the compound represented by Formula (3) is preferable, and the compound represented by Formula (3c) or (3g) is more preferable.
- the content of the nucleating agent is 0.01 to 0.50 parts by weight, preferably 0.02 to 0.40 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the crystalline dicyclopentadiene ring-opening polymer hydride. 0.05 to 0.20 parts by weight.
- the resin composition of the present invention may contain other additives as long as the effects of the present invention are not hindered.
- Other additives include antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, near infrared absorbers, plasticizers, antistatic agents, acid supplements, flame retardants, flame retardant aids, and the like.
- antioxidants examples include phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants, and the like.
- phenolic antioxidants include 3,5-di-t-butyl-4-hydroxytoluene, 2,2′-methylenebis (6-t-butyl-4-methylphenol), 4,4′-butylidenebis (6 -T-butyl-3-methylphenol), 4,4'-thiobis (6-t-butyl-3-methylphenol), ⁇ -tocopherol, 2,2,4-trimethyl-6-hydroxy-7-t- Butylchroman, tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, [pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl- 4-hydroxyphenyl) propionate]] and the like.
- Phosphorus antioxidants include distearyl pentaerythritol diphosphite, bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite Tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) 4,4′-biphenyl diphosphite, trinonylphenyl phosphite and the like.
- Examples of the ultraviolet absorber include benzotriazole ultraviolet absorbers, benzoate ultraviolet absorbers, benzophenone ultraviolet absorbers, acrylate ultraviolet absorbers, and metal complex ultraviolet absorbers.
- Examples of the light stabilizer include hindered amine light stabilizers.
- Near-infrared absorbers are cyanine-based near-infrared absorbers; pyrylium-based infrared absorbers; squarylium-based near-infrared absorbers; croconium-based infrared absorbers; azulenium-based near-infrared absorbers; Examples include near infrared absorbers; naphthoquinone near infrared absorbers; anthraquinone near infrared absorbers; indophenol near infrared absorbers; Examples of the plasticizer include a phosphoric acid triester plasticizer, a fatty acid monobasic acid ester plasticizer, a dihydric alcohol ester plasticizer, and an oxyacid ester plasticizer. Examples of the antistatic agent include fatty acid esters of polyhydric alcohols. Examples of the acid supplement include magnesium oxide and zinc stearate.
- Flame retardants include halogenated organic compounds, red phosphorus, condensed phosphate esters, reactive phosphate esters, polyphosphate ammonium compounds, phosphate metal salt compounds, etc .; melamine phosphate, melamine shear Melamine compounds such as nurate; and the like.
- the flame retardant aid include inorganic hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide; inorganic oxides such as aluminum oxide hydrate and antimony oxide; borate salts such as sodium borate; These flame retardants and flame retardant aids can be used singly or in combination of two or more.
- the content (total) of these other additives can be appropriately determined according to the purpose.
- the content thereof is usually in the range of 0.001 to 5 parts by weight, preferably 0.01 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer ( ⁇ ).
- the resin composition of the present invention can be produced according to a conventional method.
- the resin composition of this invention can be obtained by mixing a polymer ((alpha)), an additive, and the other additive used as needed.
- the mixing method include a method of kneading each component in a molten state.
- Kneading can be performed using a melt kneader such as a single screw extruder, a twin screw extruder, a Banbury mixer, a kneader, or a feeder ruder.
- the kneading temperature is preferably in the range of 250 to 400 ° C, more preferably 260 to 350 ° C.
- the components may be added together and kneaded, or may be kneaded while adding in several times. After kneading, it can be pelletized by extruding into a rod shape and cutting into an appropriate length with a strand cutter according to a conventional method.
- the polymer ( ⁇ ) tends to have poor solubility in a general organic solvent. Therefore, this molding material is not suitable as a molding material for a molding method using a solution such as a casting method. On the other hand, the polymer ( ⁇ ) has a characteristic of crystallizing in a short time when the molten one is cooled. For this reason, the target resin molding can be manufactured with high productivity by molding a molding material containing the resin composition of the present invention using a melt molding method.
- the resin molded body of the present invention is a resin molded body containing a crystalline dicyclopentadiene ring-opened polymer hydride and a nucleating agent, wherein the content of the nucleating agent is crystalline dicyclopentadiene. 0.01 to 0.50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ring-opened polymer hydride, and the amount of organic matter released when the resin molding is heated at 100 ° C. for 30 minutes is 0.1 ppm or less. It is characterized by.
- the resin molded body of the present invention can be produced by melt molding the resin composition of the present invention.
- the melt molding method include an extrusion molding method, an injection molding method, a melt spinning molding method, a press molding method, a blow molding method, a calendar molding method, and the like, and may be appropriately selected according to the target resin molded body. it can.
- an injection molding method is preferable because a resin molded body having the above characteristics can be easily obtained.
- an injection molding method as the melt molding method, various injection molded products can be manufactured.
- a known method can be used as appropriate. For example, the molding material is put into an extruder, melted and kneaded, then the molten resin is injected into a mold connected to the extruder, and the molten resin in the mold is cooled and solidified to obtain an injection molded product. be able to.
- the melting temperature at the time of molding is usually 200 to 400 ° C., preferably 210 to 350 ° C.
- the mold temperature in the case of using a mold is usually 20 ° C. to (Tg + 100) ° C., preferably (Tg ⁇ 40) ° C. to (Tg + 90) ° C., more preferably when the glass transition temperature of the resin composition is Tg. Is a temperature from (Tg-30) ° C. to (Tg + 80) ° C.
- the resin molded body of the present invention is one in which crystallization has progressed sufficiently.
- the heat of fusion of the resin molding of the present invention is preferably 10 to 60 J / g, more preferably 20 to 50 J / g.
- the heat of fusion of the resin molding can be measured according to the method described in the examples.
- the organic matter release amount is 0.1 ppm ( ⁇ g-organic matter / g-test piece) or less, preferably 0.08 ppm or less. Although there is no lower limit in particular, it is usually 0.0001 ppm or more.
- the amount of organic matter released can be measured by the dynamic headspace-gas chromatography / mass spectrum method (DHS-GC / MS method) described in Examples.
- the resin molded body of the present invention is extracted with water at an extraction temperature of 100 ° C. for 2 hours based on the elution test method of the “plastic drug container test method” described in the 16th revision Japanese Pharmacopoeia,
- the maximum absorbance at wavelengths of 220 to 240 nm and 241 to 350 nm is measured for the obtained extract by ultraviolet visible absorption spectrometry
- the maximum absorbance at wavelengths of 220 to 240 nm is preferably 0.05 or less, more preferably
- the maximum absorbance at 241 to 350 nm is preferably 0.05 or less, more preferably 0.01 or less. These lower limits are not particularly limited, but are usually 0.001 or more.
- the resin molded body of the present invention is such that the low molecular weight compound is not easily eluted from the resin molded body or volatilized.
- a resin molded body having such characteristics can be efficiently produced by, for example, using the resin composition of the present invention as a molding material and solidifying the melt under appropriate conditions. That is, since the resin composition of the present invention contains an appropriate amount of the nucleating agent, when the melt is solidified in the mold, it is crystallized in a short time and without excessively increasing the mold temperature. Can be advanced. As a result, elution and volatilization of the added nucleating agent, as well as elution and volatilization of decomposition products generated by heating can be suppressed.
- Examples of the resin molded body of the present invention include various containers, piping, joints, packings, insulators, tubes, and the like. Especially, since the resin molding of the present invention is excellent in low contamination, resin moldings used in the medical field (for example, bottles, infusion bags, syringes, PTP (press through pack) packaging sheets, etc.), semiconductors, etc. Examples of the resin molded body used in the manufacturing field (for example, a wafer carrier, a cassette, a box, a shipping container, a handle, etc.).
- Molecular weight of dicyclopentadiene ring-opened polymer (weight average molecular weight and number average molecular weight)
- the molecular weight of the dicyclopentadiene ring-opened polymer was determined by gel permeation chromatography (GPC) system HLC-8320 (manufactured by Tosoh Corporation) using an H-type column (manufactured by Tosoh Corporation) at 40 ° C. with tetrahydrofuran as a solvent. It measured and calculated
- the ratio of racemo diads of syndiotactic crystalline dicyclopentadiene ring-opening polymer hydride was determined.
- Heating was performed at 100 ° C. for 30 minutes in an air stream, and the gas released from the sample was continuously collected by a gas collecting tube.
- the collected gas was subjected to thermal desorption gas chromatography mass spectrometry using n-decane as an internal standard, and the amount of gas released from the sample was calculated as an n-decane conversion value.
- the unit is ppm ( ⁇ g-organic matter / g-test piece).
- the number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of the dicyclopentadiene ring-opening polymer in the obtained reaction solution are 8,750 and 28,100, respectively, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) is 3.21.
- a hydrotalcite-like compound manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Kyoward (registered trademark) 2000
- a filter aid Radiolite (registered trademark) # 1500, manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.
- a PP pleated cartridge filter manufactured by ADVANTEC Toyo Co., TCP-HX
- Example 1 To 100 parts of the dicyclopentadiene ring-opened polymer hydride obtained in Synthesis Example 1, 2,2′-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate (manufactured by ADEKA) as a nucleating agent, 0.1 part of ADK STAB (registered trademark) NA-11), tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane as an antioxidant (BASF Japan) 1.1 parts of Irganox (registered trademark) 1010) were mixed to obtain a raw material composition.
- ADK STAB registered trademark
- Irganox registered trademark
- This raw material composition was put into a twin-screw extruder (TEM-37B, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) having four die holes with an inner diameter of 3 mm, and a strand-like molded body was obtained by a hot melt extrusion method. After cooling, it was shredded with a strand cutter to obtain resin pellets (resin composition).
- TEM-37B manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.
- injection molding was performed with an injection molding machine (FANUC, ROBOSHOT S2000i-50A) at a molding temperature of 290 ° C., an injection pressure of 0.8 MPa, a mold temperature of 160 ° C., and a cooling time of 20 seconds.
- the injection molded product having a length of 80 mm, a width of 50 mm, and a thickness of 1 mm was obtained. This was cut out to 1.5 mm ⁇ 20 mm, and the amount of outgas of the resin molded body was quantified and the dissolution test of the resin molded body was performed. The results are shown in Table 1.
- Examples 2 to 5 A resin composition and a resin molded body were obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending and molding conditions described in Table 1 were used. The results are shown in Table 1.
- Table 1 the following were used as the nucleating agent (A), nucleating agent (B), nucleating agent (C) and wax.
- Comparative Example 5 is a case where the mold temperature was set to a high temperature (200 ° C.) and the melt was solidified in the mold, but the obtained resin molded body had a large amount of outgas and elution.
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Abstract
本発明は、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤とを含有する樹脂組成物であって、前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部であることを特徴とする樹脂組成物、及び、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤とを含有する樹脂成形体であって、前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部である樹脂成形体である。本発明によれば、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を含有する樹脂組成物であって、低汚染性の樹脂成形体の原料として好適に用いられる樹脂組成物、及び、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を含有する低汚染性の樹脂成形体が提供される。
Description
本発明は、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を含有する樹脂組成物であって、低汚染性の樹脂成形体の原料として好適に用いられる樹脂組成物、及び、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を含有する低汚染性の樹脂成形体に関する。
結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物は、耐薬品性、水蒸気バリア性、耐熱性、透明性等に優れるため、包装材料、保護フィルム、光学製品等の成形材料として広く利用されている。
結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を用いて上記特性に優れる樹脂成形体を製造する場合、成形工程において結晶化を十分に進行させ、結晶化度を高めることが重要になる。
しかしながら、低い金型温度で射出成形を行うと、樹脂成形体の結晶化度が低くなる傾向があるため、目的の特性を有する樹脂成形体が得られなかったり、離型処理時に樹脂成形体が変形したりすることがあった。
結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を用いて上記特性に優れる樹脂成形体を製造する場合、成形工程において結晶化を十分に進行させ、結晶化度を高めることが重要になる。
しかしながら、低い金型温度で射出成形を行うと、樹脂成形体の結晶化度が低くなる傾向があるため、目的の特性を有する樹脂成形体が得られなかったり、離型処理時に樹脂成形体が変形したりすることがあった。
これらの問題を解決する方法として、特許文献1には、結晶性の環状オレフィン開環重合体水素化物と、この水素化物100重量部に対して1~4重量部のワックス、及び核剤を含有する樹脂組成物が記載されている。
特許文献1には、この樹脂組成物を用いることで、低い金型温度で射出成形を行っても、結晶化度が高い樹脂成形体が得られることが記載されている。
特許文献1には、この樹脂組成物を用いることで、低い金型温度で射出成形を行っても、結晶化度が高い樹脂成形体が得られることが記載されている。
結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物が有する上記特性は、医療分野や半導体製造分野で用いられる樹脂成形体においても十分に活かされると考えられる。
従来、低汚染性の樹脂成形体を得る場合には、カオリン及びタルク等の無機系の核剤が好適に用いられていた。
しかしながら、結晶性樹脂からなる樹脂成形体を得る場合においては、十分に結晶化を進行させるためには、核剤の配合量を多くする必要があり、透明性の低下や、分散性に劣るおそれがある。また、ワックスや核剤等の添加剤を比較的多く含有する樹脂成形体においては、これらの成分やその分解物が樹脂成形体から溶出したり、揮発したりするおそれがある。
したがって、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を含有する、より低汚染性の樹脂成形体が得られる樹脂組成物の開発が望まれている。
従来、低汚染性の樹脂成形体を得る場合には、カオリン及びタルク等の無機系の核剤が好適に用いられていた。
しかしながら、結晶性樹脂からなる樹脂成形体を得る場合においては、十分に結晶化を進行させるためには、核剤の配合量を多くする必要があり、透明性の低下や、分散性に劣るおそれがある。また、ワックスや核剤等の添加剤を比較的多く含有する樹脂成形体においては、これらの成分やその分解物が樹脂成形体から溶出したり、揮発したりするおそれがある。
したがって、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を含有する、より低汚染性の樹脂成形体が得られる樹脂組成物の開発が望まれている。
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を含有する樹脂組成物であって、低汚染性の樹脂成形体の原料として好適に用いられる樹脂組成物、及び、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を含有する、低汚染性の樹脂成形体を提供することを目的とする。
本発明者らは上記課題を解決すべく、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を含有する樹脂組成物について鋭意検討した。
その結果、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物に関しては、ワックスを含有しないものであっても、少量の核剤を樹脂組成物に含有させることで、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物の結晶化が十分に進行し、有機物放出量が少ない低汚染性の樹脂成形体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
その結果、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物に関しては、ワックスを含有しないものであっても、少量の核剤を樹脂組成物に含有させることで、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物の結晶化が十分に進行し、有機物放出量が少ない低汚染性の樹脂成形体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
かくして本発明によれば、下記〔1〕~〔2〕の樹脂組成物、及び〔3〕~〔5〕の樹脂成形体が提供される。
〔1〕結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤とを含有する樹脂組成物であって、
前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部であることを特徴とする樹脂組成物。
〔2〕前記核剤が有機リン酸金属塩である、〔1〕に記載の樹脂組成物。
〔3〕結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤とを含有する樹脂成形体であって、
前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部であることを特徴とする樹脂成形体。
〔4〕前記核剤が有機リン酸金属塩である、〔3〕に記載の樹脂成形体。
〔5〕樹脂成形体を100℃で30分間加熱したときの有機物放出量が、0.1ppm以下である、〔3〕又は〔4〕に記載の樹脂成形体。
〔1〕結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤とを含有する樹脂組成物であって、
前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部であることを特徴とする樹脂組成物。
〔2〕前記核剤が有機リン酸金属塩である、〔1〕に記載の樹脂組成物。
〔3〕結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤とを含有する樹脂成形体であって、
前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部であることを特徴とする樹脂成形体。
〔4〕前記核剤が有機リン酸金属塩である、〔3〕に記載の樹脂成形体。
〔5〕樹脂成形体を100℃で30分間加熱したときの有機物放出量が、0.1ppm以下である、〔3〕又は〔4〕に記載の樹脂成形体。
本発明によれば、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を含有する樹脂組成物であって、低汚染性の樹脂成形体の原料として好適に用いられる樹脂組成物、及び、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物を含有する低汚染性の樹脂成形体が提供される。
以下、本発明を、1)樹脂組成物、及び、2)樹脂成形体に項分けして詳細に説明する。なお、本明細書において、「置換基を有していてもよい」とは、「無置換若しくは置換基を有する」という意味である。
1)樹脂組成物
本発明の樹脂組成物は、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤とを含有する樹脂組成物であって、前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部であることを特徴とする。
本発明の樹脂組成物は、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤とを含有する樹脂組成物であって、前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部であることを特徴とする。
〔結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物〕
本発明の樹脂組成物に含まれる結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物は、ジシクロペンタジエン開環重合体の水素化反応生成物であって、結晶性を有するものである。
「ジシクロペンタジエン開環重合体」は、ジシクロペンタジエンを開環重合して得られる開環重合体であり、ジシクロペンタジエンの単独重合体、及び、ジシクロペンタジエン由来の繰り返し単位を有する共重合体が含まれる。
「結晶性」とは、測定条件等を最適化することにより、示差走査熱量計(DSC)で融点を観測することができるという性質をいい、重合体鎖の立体規則性により定まる性質である。
本発明の樹脂組成物に含まれる結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物は、ジシクロペンタジエン開環重合体の水素化反応生成物であって、結晶性を有するものである。
「ジシクロペンタジエン開環重合体」は、ジシクロペンタジエンを開環重合して得られる開環重合体であり、ジシクロペンタジエンの単独重合体、及び、ジシクロペンタジエン由来の繰り返し単位を有する共重合体が含まれる。
「結晶性」とは、測定条件等を最適化することにより、示差走査熱量計(DSC)で融点を観測することができるという性質をいい、重合体鎖の立体規則性により定まる性質である。
結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物(以下、「重合体(α)」ということがある。)の製造に用いるジシクロペンタジエンには、エンド体及びエキソ体の立体異性体が存在する。本発明においては、そのどちらも単量体として用いることが可能であり、一方の異性体を単独で用いてもよいし、エンド体及びエキソ体が任意の割合で存在する異性体混合物を用いてもよい。ただし、重合体(α)の結晶性を高め、耐熱性を特に良好なものとする観点からは、一方の立体異性体の割合を高くすることが好ましい。例えば、エンド体又はエキソ体の割合が、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることが特に好ましい。なお、割合を高くする立体異性体は、合成容易性の観点から、エンド体であることが好ましい。
ジシクロペンタジエン開環重合体は、分子内に、ジシクロペンタジエン由来の繰り返し単位を有する。
ジシクロペンタジエン由来の繰り返し単位を有する単独重合体は、ジシクロペンタジエンを用いて開環重合反応を行うことにより合成することができる。
また、ジシクロペンタジエン由来の繰り返し単位を有する共重合体は、ジシクロペンタジエンと、ジシクロペンタジエンと開環共重合可能な単量体とを用いて開環共重合反応を行うことにより合成することができる。
ジシクロペンタジエン由来の繰り返し単位を有する単独重合体は、ジシクロペンタジエンを用いて開環重合反応を行うことにより合成することができる。
また、ジシクロペンタジエン由来の繰り返し単位を有する共重合体は、ジシクロペンタジエンと、ジシクロペンタジエンと開環共重合可能な単量体とを用いて開環共重合反応を行うことにより合成することができる。
ジシクロペンタジエンと開環共重合可能な単量体(以下、「他の単量体」ということがある。)としては、次のものが挙げられる。
ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン(慣用名:ノルボルネン)、5-エチリデン-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン(慣用名:エチリデンノルボルネン)及びその誘導体(環に置換基を有するもの)等の2環式単量体;トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ-3,8-ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)及びその誘導体等の3環式単量体;テトラシクロ[9.2.1.02,10.03,8]テトラデカ-3,5,7,12-テトラエン(慣用名:メタノテトラヒドロフルオレン)及びその誘導体、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン(慣用名:テトラシクロドデセン)、9-エチリデンテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン及びその誘導体等の4環式単量体;
ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン(慣用名:ノルボルネン)、5-エチリデン-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン(慣用名:エチリデンノルボルネン)及びその誘導体(環に置換基を有するもの)等の2環式単量体;トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ-3,8-ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)及びその誘導体等の3環式単量体;テトラシクロ[9.2.1.02,10.03,8]テトラデカ-3,5,7,12-テトラエン(慣用名:メタノテトラヒドロフルオレン)及びその誘導体、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン(慣用名:テトラシクロドデセン)、9-エチリデンテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン及びその誘導体等の4環式単量体;
これらの単量体は、任意の位置に置換基を有していてもよい。かかる置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基;ビニル基等のアルケニル基;エチリデン基、プロパン-2-イリデン基等のアルキリデン基;フェニル基等のアリール基;ヒドロキシ基;メトキシ基等のアルコキシ基;酸無水物基;カルボキシル基;メトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;等が挙げられる。
単環の環状オレフィンとしては、シクロブテン、シクロペンテン、メチルシクロペンテン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等の環状モノオレフィン;シクロヘキサジエン、メチルシクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、メチルシクロオクタジエン、フェニルシクロオクタジエン等の環状ジオレフィン;等が挙げられる。
これらの他の単量体は、1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
重合体(α)は、ジシクロペンタジエン、又はジシクロペンタジエンと他の単量体を含む単量体混合物を開環重合して得られたジシクロペンタジエン開環重合体を水素化反応に供することにより製造することができる。
開環重合反応や水素化反応は、公知の方法に従って行うことができる。
開環重合反応や水素化反応は、公知の方法に従って行うことができる。
重合体(α)中のジシクロペンタジエン由来の繰り返し単位が占める割合は特に限定されないが、全繰り返し単位中、90重量%以上であることが好ましく、95重量%以上であることがより好ましく、97重量%以上であることが特に好ましく、100重量%が最も好ましい。
ジシクロペンタジエン由来の繰り返し単位を多く含む重合体(α)を用いることで、より耐熱性に優れ、かつ、結晶化度が高い樹脂成形体が得られ易くなる。
ジシクロペンタジエン由来の繰り返し単位を多く含む重合体(α)を用いることで、より耐熱性に優れ、かつ、結晶化度が高い樹脂成形体が得られ易くなる。
重合体(α)としては、特開2006-052333号公報、国際公開第2012/033076号パンフレット、PCT/JP2016/58417号に記載の、シンジオタクチック立体規則性を有する重合体、特開2002-249553号公報に記載の、アイソタクチック立体規則性を有する重合体等が挙げられる。
重合体(α)の融点は、200℃以上であり、好ましくは、200~350℃、より好ましくは200~320℃、特に好ましくは220~300℃である。
融点がこの範囲にある重合体(α)を含有する成形材料は、良好な成形性を有する。また、この成形材料を用いることで、耐熱性に優れる樹脂成形体が得られ易くなる。
融点がこの範囲にある重合体(α)を含有する成形材料は、良好な成形性を有する。また、この成形材料を用いることで、耐熱性に優れる樹脂成形体が得られ易くなる。
重合体(α)の重量平均分子量(Mw)は、通常、1,000~1,000,000、好ましくは2,000~500,000である。
また、重合体(α)の分子量分布(Mw/Mn)は、通常、1.0~4.0、好ましくは1.5~3.5である。
重合体(α)の重量平均分子量及び分子量分布が上記範囲内にあることで、十分な機械的強度を有する樹脂成形体が得られ易くなる。
なお、重合体(α)の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、水素化反応前の重合体の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)とほぼ等しい。
また、重合体(α)の分子量分布(Mw/Mn)は、通常、1.0~4.0、好ましくは1.5~3.5である。
重合体(α)の重量平均分子量及び分子量分布が上記範囲内にあることで、十分な機械的強度を有する樹脂成形体が得られ易くなる。
なお、重合体(α)の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、水素化反応前の重合体の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)とほぼ等しい。
重合体(α)のガラス転移点(Tg)は、80℃以上が好ましく、85℃以上がより好ましい。ガラス転移点がかかる範囲にあれば、耐熱性が良好で、例えば、荷重たわみ温度が高く、好適である。ガラス転移点の上限は、特に限定されないが、概ね120℃である。
目的の特性を有する樹脂成形体が得られ易いことから、重合体(α)としては、下記式(1)
で表される、水素化ポリ(エンド-ジシクロペンタジエン)の繰り返し単位を有するシンジオタクチック結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物(以下、「重合体(α’)」ということがある。)が好ましい。
重合体(α’)は、上記式(1)において、(1,4)で表される炭素が不斉炭素(*にて表示)であるため、立体規則性(タクティシティー)が存在する。
重合体(α’)は、シンジオタクチックな立体規則性を有する。重合体(α’)のシンジオタクティシティー、すなわち、立体配置における、メソ二連子(meso diad)とラセモ二連子(racemo diad)の合計中のラセモ二連子の割合(以下、単にラセモ二連子の割合という場合がある。)は、90%より高いことが好ましい。
ラセモ二連子の割合が90%より高いことで、重合体(α’)の結晶性が向上する。
重合体(α’)は、シンジオタクチックな立体規則性を有する。重合体(α’)のシンジオタクティシティー、すなわち、立体配置における、メソ二連子(meso diad)とラセモ二連子(racemo diad)の合計中のラセモ二連子の割合(以下、単にラセモ二連子の割合という場合がある。)は、90%より高いことが好ましい。
ラセモ二連子の割合が90%より高いことで、重合体(α’)の結晶性が向上する。
前記シンジオタクティシティーは、具体的には、式I:〔(ラセモ二連子)/(メソ二連子+ラセモ二連子)×100(%)〕で求めることができる。
ラセモ二連子の割合は、重合体(α’)の13C-NMRスペクトルを分析することにより算出することができる。具体的には、重合体(α’)の前記式(1)における(5,9)における炭素原子のスペクトルを定量することで求めることができる。すなわち、前記式(1)で表される繰り返し単位の(5,9)の炭素原子について、オルトジクロロベンゼン-d4/1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)-d3〔混合比(重量基準)1/2〕混合溶媒中、200℃で13C-NMRスペクトル測定を行い、メソ二連子由来の43.35ppmのシグナルのピーク面積値と、ラセモ二連子由来の43.43ppmのシグナルのピーク面積値とを、前記式Iに代入し計算することで、ラセモ二連子の割合を決定することができる。
ラセモ二連子の割合は、重合体(α’)の13C-NMRスペクトルを分析することにより算出することができる。具体的には、重合体(α’)の前記式(1)における(5,9)における炭素原子のスペクトルを定量することで求めることができる。すなわち、前記式(1)で表される繰り返し単位の(5,9)の炭素原子について、オルトジクロロベンゼン-d4/1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)-d3〔混合比(重量基準)1/2〕混合溶媒中、200℃で13C-NMRスペクトル測定を行い、メソ二連子由来の43.35ppmのシグナルのピーク面積値と、ラセモ二連子由来の43.43ppmのシグナルのピーク面積値とを、前記式Iに代入し計算することで、ラセモ二連子の割合を決定することができる。
重合体(α)の製造に用いる触媒は、ジシクロペンタジエンを開環重合させて、重合体(α)を生成させ得るものであれば、特に限定されない。
このような触媒としては、例えば、下記式(1)で表される金属化合物(以下、「金属化合物(1)」ということがある。)を触媒活性成分として含む開環重合触媒が挙げられる。
このような触媒としては、例えば、下記式(1)で表される金属化合物(以下、「金属化合物(1)」ということがある。)を触媒活性成分として含む開環重合触媒が挙げられる。
式(1)中、Mは、周期律表第6族の遷移金属原子から選択される金属原子である。R1は、3,4,5位の少なくとも1つの位置に置換基を有していてもよいフェニル基、又は、-CH2R3で表される基であり、R3は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基及び置換基を有していてもよいアリール基から選択される基である。R2は、置換基を有していてもよいアルキル基及び置換基を有していてもよいアリール基から選択される基である。Xは、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基及びアルキルシリル基から選択される基である。Lは、電子供与性の中性配位子である。aは0又は1であり、bは0~2の整数である。複数のX又は複数のLが存在するとき、複数のX又は複数のLは互いに同一であってもよいし、相異なっていてもよい。
金属化合物(1)を構成する金属原子(M)は、周期律表第6族の遷移金属原子(クロム、モリブデン、タングステン)から選択される。なかでも、モリブデン又はタングステンが好ましく、タングステンがより好ましい。
金属化合物(1)は、金属イミド結合を含んでなるものである。
R1は、金属イミド結合を構成する窒素原子上の置換基である。
R1の、3,4,5位の少なくとも1つの位置に置換基を有していてもよいフェニル基の置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等のアルコキシ基;等が挙げられ、さらに、3,4,5位の少なくとも2つの位置に存在する置換基が互いに結合したものであってもよい。
R1は、金属イミド結合を構成する窒素原子上の置換基である。
R1の、3,4,5位の少なくとも1つの位置に置換基を有していてもよいフェニル基の置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等のアルコキシ基;等が挙げられ、さらに、3,4,5位の少なくとも2つの位置に存在する置換基が互いに結合したものであってもよい。
3,4,5位の少なくとも1つの位置に置換基を有していてもよいフェニル基の具体例としては、フェニル基;4-メチルフェニル基、4-クロロフェニル基、3-メトキシフェニル基、4-シクロヘキシルフェニル基、4-メトキシフェニル基等の一置換フェニル基;3,5-ジメチルフェニル基、3,5-ジクロロフェニル基、3,4-ジメチルフェニル基、3,5-ジメトキシフェニル基等の二置換フェニル基;3,4,5-トリメチルフェニル基、3,4,5-トリクロロフェニル基等の三置換フェニル基;2-ナフチル基、3-メチル-2-ナフチル基、4-メチル-2-ナフチル基等の置換基を有していてもよい2-ナフチル基;が挙げられる。
R1の、-CH2R3で表される基におけるR3の、置換基を有していてもよいアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、通常1~20、好ましくは1~10、より好ましくは1~4である。また、このアルキル基は直鎖状であっても分岐状であってもよい。このアルキル基の置換基は特に限定されないが、例えば、フェニル基、4-メチルフェニル基等の置換基を有していてもよいフェニル基;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシル基;が挙げられる。
R3の、置換基を有していてもよいアリール基としては、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等が挙げられる。このアリール基の置換基としては、特に限定されないが、例えば、フェニル基、4-メチルフェニル基等の置換基を有していてもよいフェニル基;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシル基;等が挙げられる。
これらの中でも、R3としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基等の炭素数が1~20のアルキル基が好ましい。
これらの中でも、R3としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基等の炭素数が1~20のアルキル基が好ましい。
Xは、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基及びアルキルシリル基から選択される基である。金属化合物(1)において、Xで表される基が2以上あるとき、それらの基は互いに結合していてもよい。
Xのハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。Xのアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ベンジル基、ネオフィル基等が挙げられる。Xのアリール基としては、フェニル基、4-メチルフェニル基、2,6-ジメチルフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等が挙げられる。Xのアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基等が挙げられる。
R2は、置換基を有していてもよいアルキル基及び置換基を有していてもよいアリール基から選択される基である。R2の、置換基を有していてもよいアルキル基や置換基を有していてもよいアリール基としては、前述のR3の、置換基を有していてもよいアルキル基や置換基を有していてもよいアリール基として示したものと同様のものが挙げられる。
Lは、電子供与性の中性配位子である。例えば、周期律表第15族又は第16族の原子を含有する電子供与性化合物が挙げられる。
その具体例としては、トリメチルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類;ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ルチジン等のアミン類;が挙げられる。これらの中でも、エーテル類が好ましい。
その具体例としては、トリメチルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類;ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ルチジン等のアミン類;が挙げられる。これらの中でも、エーテル類が好ましい。
金属化合物(1)としては、フェニルイミド基を有するタングステン化合物(式(1)中、Mがタングステン原子で、かつ、R1がフェニル基である化合物)が好ましく、テトラクロロタングステンフェニルイミド(テトラヒドロフラン)がより好ましい。
金属化合物(1)は、第6族遷移金属のオキシハロゲン化物と、3,4,5位の少なくとも1つの位置に置換基を有していてもよいフェニルイソシアナート類、又は一置換メチルイソシアナート類と、電子供与性の中性配位子(L)、及び必要に応じてアルコール類、金属アルコキシド、金属アリールオキシドを混合すること等(例えば、特開平5-345817号公報に記載された方法)により合成することができる。合成された金属化合物(1)は、結晶化等により精製・単離した後、開環重合反応に用いてもよいし、精製することなく、得られた混合液をそのまま触媒液として用いてもよい
ジシクロペンタジエン等の単量体を開環重合する際の、単量体に対する重合触媒の使用量は、特に限定されるものではないが、重合触媒中のタングステン化合物:ジシクロペンタジエン等のモル比が、1:10~1:2,000,000である範囲が好ましく、1:200~1:1,000,000である範囲がより好ましく、1:500~1:500,000である範囲が特に好ましい。重合触媒の使用量が多すぎると重合触媒の除去が困難となるおそれがあり、少なすぎると十分な重合活性が得られないおそれがある。
重合反応は無溶媒系で行うこともできるが、反応を良好にコントロールする観点からは、有機溶媒中で行うことが好ましい。この際用いられる有機溶媒は、生成される開環重合体を溶解または分散させることができ、重合反応に悪影響を与えないものであれば、特に限定されない。用いられうる有機溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、ビシクロヘプタン、トリシクロデカン、ヘキサヒドロインデンシクロヘキサン、シクロオクタン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン系脂肪族炭化水素;クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン系芳香族炭化水素;ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリル等の含窒素炭化水素;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル;アニソール、フェネトール等の芳香族エーテル;等を挙げることができる。これらの中でも、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、エーテル、及び芳香族エーテルが好ましく用いられる。
重合反応を有機溶媒中で行う場合、反応開始時における反応液中の単量体の濃度は、特に限定されるものではないが、1~50重量%であることが好ましく、2~45重量%であることがより好ましく、3~40重量%であることが特に好ましい。単量体の濃度が低すぎると生産性が悪くなるおそれがあり、高すぎると重合反応後の反応溶液の粘度が高くなりすぎて、その後の水素化反応が困難となるおそれがある。
重合温度は特に限定されないが、通常-30℃~+200℃、好ましくは0℃~180℃である。また、重合時間も特に限定されないが、通常1分間から100時間の範囲で選択される。
金属化合物(1)を用いて開環重合を行う際は、金属化合物(1)を単独で使用してもよいし、金属化合物(1)と有機金属還元剤とを併用してもよい。金属化合物(1)と有機金属還元剤を併用することにより、重合活性が高くなる場合がある。
有機金属還元剤としては、炭素数1~20の炭化水素基を有する周期律表第1、2、12、13、14族の化合物が挙げられる。なかでも、有機リチウム、有機マグネシウム、有機亜鉛、有機アルミニウム、又は有機スズが好ましく用いられ、有機アルミニウム又は有機スズが特に好ましく用いられる。
有機金属還元剤としては、炭素数1~20の炭化水素基を有する周期律表第1、2、12、13、14族の化合物が挙げられる。なかでも、有機リチウム、有機マグネシウム、有機亜鉛、有機アルミニウム、又は有機スズが好ましく用いられ、有機アルミニウム又は有機スズが特に好ましく用いられる。
有機リチウムとしては、メチルリチウム、n-ブチルリチウム、フェニルリチウム等が挙げられる。有機マグネシウムとしては、ブチルエチルマグネシウム、ブチルオクチルマグネシウム、ジヘキシルマグネシウム、エチルマグネシウムクロリド、n-ブチルマグネシウムクロリド、アリルマグネシウムブロミド等が挙げられる。有機亜鉛としては、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジフェニル亜鉛等が挙げられる。有機アルミニウムとしては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムイソブトキシド、エチルアルミニウムジエトキシド、イソブチルアルミニウムジイソブトキシド等が挙げられる。有機スズとしては、テトラメチルスズ、テトラ(n-ブチル)スズ、テトラフェニルスズ等が挙げられる。
有機金属還元剤の使用量は、金属化合物(1)に対して、0.1~100倍モルが好ましく、0.2~50倍モルがより好ましく、0.5~20倍モルが特に好ましい。有機金属還元剤の使用量が少なすぎると重合活性が向上しない場合があり、有機金属還元剤の使用量が多すぎると副反応が起こりやすくなるおそれがある。
重合反応系には、活性調整剤を添加してもよい。活性調整剤は、開環重合触媒の安定化、重合反応の速度及び重合体の分子量分布を調整する目的で使用される。
活性調整剤は、官能基を有する有機化合物であれば、特に制限されないが、含酸素有機化合物、含窒素有機化合物、含リン有機化合物が好ましい。具体的には、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、アニソール、フラン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、ベンゾフェノン、シクロヘキサノン等のケトン類;エチルアセテート等のエステル類;アセトニトリルベンゾニトリル等のニトリル類;トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、キヌクリジン、N,N-ジエチルアニリン等のアミン類;ピリジン、2,4-ルチジン、2,6-ルチジン、2-t-ブチルピリジン等のピリジン類;トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等のホスフィン類;トリメチルホスフェ-ト、トリフェニルホスフェ-ト等のホスフェート類;トリフェニルホスフィンオキシド等のホスフィンオキシド類;等が挙げられる。これらの活性調整剤は、1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。
活性調整剤を用いる場合、その量は特に限定されないが、通常、開環重合触媒として用いる金属化合物(1)に対して0.01~100モル%の範囲で選択すればよい。
活性調整剤は、官能基を有する有機化合物であれば、特に制限されないが、含酸素有機化合物、含窒素有機化合物、含リン有機化合物が好ましい。具体的には、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、アニソール、フラン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、ベンゾフェノン、シクロヘキサノン等のケトン類;エチルアセテート等のエステル類;アセトニトリルベンゾニトリル等のニトリル類;トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、キヌクリジン、N,N-ジエチルアニリン等のアミン類;ピリジン、2,4-ルチジン、2,6-ルチジン、2-t-ブチルピリジン等のピリジン類;トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等のホスフィン類;トリメチルホスフェ-ト、トリフェニルホスフェ-ト等のホスフェート類;トリフェニルホスフィンオキシド等のホスフィンオキシド類;等が挙げられる。これらの活性調整剤は、1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。
活性調整剤を用いる場合、その量は特に限定されないが、通常、開環重合触媒として用いる金属化合物(1)に対して0.01~100モル%の範囲で選択すればよい。
重合反応を行うにあたり、得られるジシクロペンタジエン開環重合体の分子量を調整する目的で、重合反応系にビニル化合物またはジエン化合物等の分子量調節剤を添加してもよい。
用いるビニル化合物は、ビニル基を有する有機化合物であれば特に限定されない。例えば、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン等のα-オレフィン類;スチレン、ビニルトルエン等のスチレン類;エチルビニルエーテル、i-ブチルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテル等のエーテル類;アリルクロライド等のハロゲン含有ビニル化合物;酢酸アリル、アリルアルコール、グリシジルメタクリレート等酸素含有ビニル化合物;アクリルアミド等の窒素含有ビニル化合物;ビニルトリメチルシラン、アリルトリメチルシラン、ビニルトリメトキシシラン等のケイ素含有ビニル化合物;等を用いることができる。
用いるビニル化合物は、ビニル基を有する有機化合物であれば特に限定されない。例えば、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン等のα-オレフィン類;スチレン、ビニルトルエン等のスチレン類;エチルビニルエーテル、i-ブチルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテル等のエーテル類;アリルクロライド等のハロゲン含有ビニル化合物;酢酸アリル、アリルアルコール、グリシジルメタクリレート等酸素含有ビニル化合物;アクリルアミド等の窒素含有ビニル化合物;ビニルトリメチルシラン、アリルトリメチルシラン、ビニルトリメトキシシラン等のケイ素含有ビニル化合物;等を用いることができる。
また、用いるジエン化合物も特に限定されない。例えば、1,4-ペンタジエン、1,4-ヘキサジエン、1,5-ヘキサジエン、1,6-ヘプタジエン、2-メチル-1,4-ペンタジエン、2,5-ジメチル-1,5-ヘキサジエン等の非共役ジエン;1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン等の共役ジエン;等を用いることができる。
分子量調節剤の添加量は、目的とする分子量に応じて決定すればよいが、通常、単量体として用いるジシクロペンタジエン等100モルに対して、0.1~10モルの範囲で選択される。
分子量調節剤の添加量は、目的とする分子量に応じて決定すればよいが、通常、単量体として用いるジシクロペンタジエン等100モルに対して、0.1~10モルの範囲で選択される。
重合反応により生成したジシクロペンタジエン開環重合体は、反応液中から回収して水素化反応に供してもよいが、ジシクロペンタジエン開環重合体を含む反応液をそのまま水素化反応に供することもできる。
ジシクロペンタジエン開環重合体の水素化反応は、ジシクロペンタジエン開環重合体が存在する系に、(a)水素化剤を添加し、次いで加熱し反応させる(水素移動型水素化反応)ことにより、もしくは、(b)水素化触媒を添加し、次いで水素を添加して、ジシクロペンタジエン開環重合体中に存在する炭素-炭素二重結合を水素化する(触媒的水素化反応)ことにより、実施することができる。
これらの中でも、工業的な製造の観点からは、(b)の水素化触媒と水素ガスを用いて水素化を行うことが好ましい。
これらの中でも、工業的な製造の観点からは、(b)の水素化触媒と水素ガスを用いて水素化を行うことが好ましい。
前記(a)の方法において用いる水素化剤としては、ジシクロペンタジエン開環重合体中に存在する炭素-炭素二重結合を水素化するものであれば、特に限定されない。例えば、ヒドラジン、パラトルエンスルホニルヒドラジド等が挙げられる。
前記(b)の方法において用いる水素化触媒は、開環重合体の水素化触媒として従来公知のものが挙げられる。その具体例としては、RuHCl(CO)(PPh3)3、RuHCl(CO)[P(p-Me-Ph)3]3、RuHCl(CO)(PCy3)2、RuHCl(CO)[P(n-Bu)3]3、RuHCl(CO)[P(i-Pr)3]2、RuH2(CO)(PPh3)3、RuH2(CO)[P(p-Me-Ph)3]3、RuH2(CO)(PCy3)3、RuH2(CO)[P(n-Bu)3]3RuH(OCOCH3)(CO)(PPh3)2、RuH(OCOPh)(CO)(PPh3)2、RuH(OCOPh-CH3)(CO)(PPh3)2、RuH(OCOPh-OCH3)(CO)(PPh3)2、RuH(OCOPh)(CO)(PCy3)2、ラネーニッケル、ニッケル珪藻土、酢酸ニッケル、酢酸パラジウム、PdCl2、RhCl(PPh)3等が挙げられる。
水素化反応は、通常、不活性有機溶媒中で行われる。用いられうる不活性有機溶媒としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、ビシクロヘプタン、トリシクロデカン、ヘキサヒドロインデンシクロヘキサン、シクロオクタン等の脂環族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン系脂肪族炭化水素類;クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン系芳香族炭化水素;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アニソール、フェネトール等の芳香族エーテル類;等が挙げられる。
水素化反応の反応条件は、使用する水素化剤や水素化触媒系によっても異なるが、反応温度は通常-20℃~+250℃、好ましくは-10℃~+220℃、より好ましくは0℃~200℃である。水素化温度が低すぎると反応速度が遅くなりすぎる場合があり、高すぎると副反応が起こる場合がある。触媒的水素化反応の場合、水素圧力は、通常0.01~20MPa、好ましくは0.05~15MPa、より好ましくは0.1~10MPaである。水素圧力が低すぎると水素化速度が遅くなりすぎる場合があり、高すぎると高耐圧反応装置が必要となる点において装置上の制約が生じる。
反応時間は所望の水素化率とできれば特に限定されないが、通常0.1~10時間である。水素化反応後は、常法に従って目的の重合体(α’)を回収すればよい。
反応時間は所望の水素化率とできれば特に限定されないが、通常0.1~10時間である。水素化反応後は、常法に従って目的の重合体(α’)を回収すればよい。
ジシクロペンタジエン開環重合体の水素化反応における、重合体(α’)の水素化率(水素化された主鎖二重結合の割合)は、特に限定されないが、好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上である。水素化率が高くなるほど、重合体(α’)の耐熱性が良好なものとなる。
〔核剤〕
本発明の樹脂組成物及び樹脂成形体に含まれる核剤は、成形工程において、重合体(α)の結晶化を促進する物質である。
本発明の樹脂組成物及び樹脂成形体に含まれる核剤は、成形工程において、重合体(α)の結晶化を促進する物質である。
核剤としては、無機系の核剤及び有機系の核剤のいずれも使用することができるが、本発明のより優れた効果が得られ易いことから、有機系核剤が好ましい。
無機系核剤としては、タルク、カオリン、シリカ、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ネオジウム、硫酸カルシウム及び硫酸バリウムなどが挙げられる。
有機系核剤としては、ジベンジリデンソルビトール、ジパラメチルジベンジリデンソルビトール等のソルビトール系化合物;ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)〔[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル〕ブチルマロネート等のヒンダードアミン系化合物;トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,3,5-トリス[(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-キシリル)メチル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3’,5’-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン等のヒンダードフェノール系化合物;カオリン;タルク;安息香酸ナトリウム、シュウ酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、カリウムベンゾエート等の有機カルボン酸金属塩;有機リン酸金属塩;等が挙げられる。
これらの中でも、透明性に優れる樹脂成形体が得られ易いことから、有機リン酸金属塩がより好ましい。
無機系核剤としては、タルク、カオリン、シリカ、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ネオジウム、硫酸カルシウム及び硫酸バリウムなどが挙げられる。
有機系核剤としては、ジベンジリデンソルビトール、ジパラメチルジベンジリデンソルビトール等のソルビトール系化合物;ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)〔[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル〕ブチルマロネート等のヒンダードアミン系化合物;トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,3,5-トリス[(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-キシリル)メチル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3’,5’-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン等のヒンダードフェノール系化合物;カオリン;タルク;安息香酸ナトリウム、シュウ酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、カリウムベンゾエート等の有機カルボン酸金属塩;有機リン酸金属塩;等が挙げられる。
これらの中でも、透明性に優れる樹脂成形体が得られ易いことから、有機リン酸金属塩がより好ましい。
有機リン酸金属塩としては特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。具体的には、下記式(3)又は(4)で示される化合物が挙げられる。
式(3)中、R5~R8は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~12のアルキル基を表し、R9は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。M1は、周期律表第1族原子、第2族原子、亜鉛原子又はアルミニウム原子を表す。aは、1~3の整数を表し、cは、1以上の整数を表し、bは、a=b+cを満たす0以上の整数である。
式(3)で表される化合物において、R5~R8は、炭素数1~5のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、及びtert-ブチル基がより好ましい。
R9は、水素原子、及びメチル基が好ましい。
M1は、リチウム、ナトリウム、カルシウム、亜鉛、及びアルミニウムが挙げられ、リチウム、ナトリウムが好ましい。
R9は、水素原子、及びメチル基が好ましい。
M1は、リチウム、ナトリウム、カルシウム、亜鉛、及びアルミニウムが挙げられ、リチウム、ナトリウムが好ましい。
式(3)で表される化合物としては、下記式(3a)~(3h)で表される化合物が挙げられる。下記式中、t-Buは、tert-ブチル基を表し、Meは、メチル基を表す(以下同じ)。
式(3e)、(3f)中、b1は0又は1を表し、b1+c1=2である。式(3g)、(3h)中、b2は、0、1又は2を表し、b2+c2=3である。
式(4)中、R10~R15は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~12のアルキル基を表す。M2は、周期律表第1族原子、第2族原子、亜鉛原子又はアルミニウム原子を表す。dは、1~3の整数を表し、fは1以上の整数を表し、eは、d=e+fを満たす0以上の整数である。
式(4)で表される化合物において、R10~R15は、水素原子及び炭素数1~5のアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、及びtert-ブチル基がより好ましい。
M2は、リチウム、ナトリウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウムが挙げられ、リチウム、及びナトリウムが好ましい。
M2は、リチウム、ナトリウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウムが挙げられ、リチウム、及びナトリウムが好ましい。
式(4)で表される化合物としては、下記式(4a)で表される化合物が挙げられる。
これらの中でも、式(3)で表される化合物が好ましく、式(3c)、(3g)で表される化合物がより好ましい。
核剤の含有量は、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部、好ましくは0.02~0.40重量部、より好ましくは0.05~0.20重量部である。
核剤の含有量が少な過ぎる場合は、金型温度を高温にして、溶融樹脂を長時間かけて固化しなければ結晶化度が高い樹脂成形体が得られない。このような成形条件を用いた場合、添加剤や樹脂成分の熱分解反応が生じやすいため、低汚染性の樹脂成形体が得られ難くなる。
一方、核剤の含有量が多過ぎる場合は、得られる樹脂成形体の透明性が低下する傾向がある。さらに、核剤やその分解物が樹脂成形体から溶出したり、揮発したりし易くなるため、この場合も低汚染性の樹脂成形体が得られ難くなる。
一方、核剤の含有量が多過ぎる場合は、得られる樹脂成形体の透明性が低下する傾向がある。さらに、核剤やその分解物が樹脂成形体から溶出したり、揮発したりし易くなるため、この場合も低汚染性の樹脂成形体が得られ難くなる。
本発明の樹脂組成物は、本発明の効果を妨げない範囲において、他の添加剤を含有してもよい。他の添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、近赤外線吸収剤、可塑剤、帯電防止剤、酸補足剤、難燃剤、難燃助剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン、2,2’-メチレンビス(6-t-ブチル-4-メチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(6-t-ブチル-3-メチルフェノール)、4,4’-チオビス(6-t-ブチル-3-メチルフェノール)、α-トコフェロール、2,2,4-トリメチル-6-ヒドロキシ-7-t-ブチルクロマン、テトラキス〔メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、〔ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]〕等が挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)4,4’-ビフェニルジホスファイト、トリノニルフェニルホスファイト等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、アクリレート系紫外線吸収剤、金属錯体系紫外線吸収剤等が挙げられる。
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤が挙げられる。
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤が挙げられる。
近赤外線吸収剤は、シアニン系近赤外線吸収剤;ピリリウム系赤外線吸収剤;スクワリリウム系近赤外線吸収剤;クロコニウム系赤外線吸収剤;アズレニウム系近赤外線吸収剤;フタロシアニン系近赤外線吸収剤;ジチオール金属錯体系近赤外線吸収剤;ナフトキノン系近赤外線吸収剤;アントラキノン系近赤外線吸収剤;インドフェノール系近赤外線吸収剤;アジ系近赤外線吸収剤;等が挙げられる。
可塑剤としては、燐酸トリエステル系可塑剤、脂肪酸一塩基酸エステル系可塑剤、二価アルコールエステル系可塑剤、オキシ酸エステル系可塑剤等が挙げられる。
帯電防止剤としては、多価アルコールの脂肪酸エステル等が挙げられる。
酸補足剤としては、酸化マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。
可塑剤としては、燐酸トリエステル系可塑剤、脂肪酸一塩基酸エステル系可塑剤、二価アルコールエステル系可塑剤、オキシ酸エステル系可塑剤等が挙げられる。
帯電防止剤としては、多価アルコールの脂肪酸エステル等が挙げられる。
酸補足剤としては、酸化マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。
難燃剤としては、ハロゲン化有機化合物、赤リン、縮合型リン酸エステル、反応型リン酸エステル、ポリリン酸アンモン系化合物、リン酸金属塩系化合物等の有機リン系化合物;メラミンホスフェイト、メラミンシアヌレイト等のメラミン系化合物;等が挙げられる。
難燃助剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機水酸化物;酸化アルミニウム水和物、酸化アンチモン等の無機酸化物;ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩;等が挙げられる。
これらの難燃剤や難燃助剤は、一種単独であるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
難燃助剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機水酸化物;酸化アルミニウム水和物、酸化アンチモン等の無機酸化物;ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩;等が挙げられる。
これらの難燃剤や難燃助剤は、一種単独であるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの他の添加剤の含有量(合計)は、目的に合わせて適宜決定することができる。その含有量は、重合体(α)100重量部に対して、通常0.001~5重量部、好ましくは0.01~1重量部の範囲である。
本発明の樹脂組成物は、常法に従って製造することができる。
例えば、重合体(α)、添加剤、及び必要に応じて用いられるその他の添加剤を混合することにより、本発明の樹脂組成物を得ることができる。混合方法としては、各成分を溶融状態で混錬する方法が挙げられる。
例えば、重合体(α)、添加剤、及び必要に応じて用いられるその他の添加剤を混合することにより、本発明の樹脂組成物を得ることができる。混合方法としては、各成分を溶融状態で混錬する方法が挙げられる。
混練は、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、フィーダールーダー等の溶融混練機を用いて行うことができる。混練温度は、好ましくは250~400℃、より好ましくは260~350℃の範囲である。混練に際し、各成分を一括添加して混練してもよいし、数回に分けて添加しながら混練してもよい。
混錬後は、常法に従って、棒状に押出し、ストランドカッターで適当な長さに切ることで、ペレット化することができる。
混錬後は、常法に従って、棒状に押出し、ストランドカッターで適当な長さに切ることで、ペレット化することができる。
重合体(α)は、一般的な有機溶媒に対する溶解性に劣る傾向がある。したがって、この成形材料は、キャスト法等の溶液を利用する成形方法の成形材料としては適していない。
その一方で、重合体(α)は、溶融状態のものを冷却すると短時間で結晶化するという特性がある。このため、溶融成形法を使用して、本発明の樹脂組成物を含有する成形材料を成形することにより、目的の樹脂成形体を生産性良く製造することができる。
その一方で、重合体(α)は、溶融状態のものを冷却すると短時間で結晶化するという特性がある。このため、溶融成形法を使用して、本発明の樹脂組成物を含有する成形材料を成形することにより、目的の樹脂成形体を生産性良く製造することができる。
2)樹脂成形体
本発明の樹脂成形体は、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤を含有する樹脂成形体であって、前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部であり、樹脂成形体を100℃で30分間加熱したときの有機物放出量が、0.1ppm以下であることを特徴とする。
本発明の樹脂成形体は、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤を含有する樹脂成形体であって、前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部であり、樹脂成形体を100℃で30分間加熱したときの有機物放出量が、0.1ppm以下であることを特徴とする。
本発明の樹脂成形体は、本発明の樹脂組成物を溶融成形することにより製造することができる。
溶融成形法としては、押出成形法、射出成形法、溶融紡糸成形法、プレス成形法、ブロー成形法、カレンダー成形法等の方法が挙げられ、目的の樹脂成形体に応じて適宜選択することができる。なかでも、上記特性を有する樹脂成形体が得られ易いことから、射出成形法が好ましい。
溶融成形法としては、押出成形法、射出成形法、溶融紡糸成形法、プレス成形法、ブロー成形法、カレンダー成形法等の方法が挙げられ、目的の樹脂成形体に応じて適宜選択することができる。なかでも、上記特性を有する樹脂成形体が得られ易いことから、射出成形法が好ましい。
溶融成形法として、射出成形法を用いることで、種々の射出成形品を製造することができる。
射出成形法により射出成形品を製造する場合、公知の方法を適宜使用することができる。例えば、前記成形材料を押出機に投入して、溶融混練し、次いで、押出機に接続した型に溶融樹脂を射出し、型内の溶融樹脂を冷却して固化させることで射出成形品を得ることができる。
射出成形法により射出成形品を製造する場合、公知の方法を適宜使用することができる。例えば、前記成形材料を押出機に投入して、溶融混練し、次いで、押出機に接続した型に溶融樹脂を射出し、型内の溶融樹脂を冷却して固化させることで射出成形品を得ることができる。
成形時の溶融温度は、通常200~400℃、好ましくは210~350℃である。金型を使用する場合の金型温度は、樹脂組成物のガラス転移温度をTgとすると、通常、20℃から(Tg+100)℃、好ましくは(Tg-40)℃から(Tg+90)℃、より好ましくは(Tg-30)℃から(Tg+80)℃の温度である。
本発明の樹脂成形体は、十分に結晶化が進行したものである。本発明の樹脂成形体の融解熱量は、好ましくは、10~60J/g、より好ましくは20~50J/gである。
樹脂成形体の融解熱量は、実施例に記載の方法に従って測定することができる。
樹脂成形体の融解熱量は、実施例に記載の方法に従って測定することができる。
本発明の樹脂成形体を100℃で30分間加熱したときの有機物放出量は、0.1ppm(μg-有機物/g-試験片)以下であり、0.08ppm以下が好ましい。下限値は特にないが、通常0.0001ppm以上である。有機物放出量(アウトガス量)は、実施例に記載のダイナミックヘッドスペース-ガスクロマトグラフィー/マススペクトル法(DHS-GC/MS法)により測定することができる。
また、本発明の樹脂成形体を、第十六改正日本薬局方に記載の「プラスチック製医薬品容器試験法」溶出物試験の方法に基づき、水で、抽出温度100℃、2時間で抽出し、得られた抽出液について、紫外可視吸光分析法により、波長220~240nm及び241~350nmの最大吸光度を測定したときに、波長220~240nmの最大吸光度は、好ましくは0.05以下、より好ましくは0.01以下であり、241~350nmの最大吸光度は、好ましくは0.05以下、より好ましくは0.01以下である。これらの下限値は特にないが、通常0.001以上である。
このように、本発明の樹脂成形体は、低分子化合物が樹脂成形体から溶出したり、揮発したりし難いものである。
このような特性を有する樹脂成形体は、例えば、成形材料として本発明の樹脂組成物を使用し、適切な条件で溶融物を固化させることにより効率よく製造することができる。
すなわち、本発明の樹脂組成物は、適量の核剤を含有するものであるため、溶融物を金型内で固化させる際、短時間で、かつ、金型温度を高温にし過ぎることなく結晶化を進行させることができる。この結果、加えた核剤の溶出、揮発も、加熱により生成した分解物の溶出、揮発も抑えられる。
このような特性を有する樹脂成形体は、例えば、成形材料として本発明の樹脂組成物を使用し、適切な条件で溶融物を固化させることにより効率よく製造することができる。
すなわち、本発明の樹脂組成物は、適量の核剤を含有するものであるため、溶融物を金型内で固化させる際、短時間で、かつ、金型温度を高温にし過ぎることなく結晶化を進行させることができる。この結果、加えた核剤の溶出、揮発も、加熱により生成した分解物の溶出、揮発も抑えられる。
本発明の樹脂成形体としては、各種容器、配管、継手、パッキン、絶縁体、チューブ等が挙げられる。
なかでも、本発明の樹脂成形体は、低汚染性に優れることから、医療分野で用いられる樹脂成形体〔例えば、ボトル、輸液バッグ、シリンジ、PTP(press through pack)包装シート等〕や、半導体製造分野で用いられる樹脂成形体(例えば、ウェハキャリア、カセット、ボックス、出荷容器、ハンドル等)が挙げられる。
なかでも、本発明の樹脂成形体は、低汚染性に優れることから、医療分野で用いられる樹脂成形体〔例えば、ボトル、輸液バッグ、シリンジ、PTP(press through pack)包装シート等〕や、半導体製造分野で用いられる樹脂成形体(例えば、ウェハキャリア、カセット、ボックス、出荷容器、ハンドル等)が挙げられる。
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例における測定や評価は、以下の方法により行った。
(1)ジシクロペンタジエン開環重合体の分子量(重量平均分子量及び数平均分子量)
ジシクロペンタジエン開環重合体の分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)システム HLC-8320(東ソー社製)で、Hタイプカラム(東ソー社製)を用い、テトラヒドロフランを溶媒として40℃で測定し、ポリスチレン換算値として求めた。
(2)シンジオタクチック結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物の水素化率
1H-NMR測定に基づき、シンジオタクチック結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物の水素化率を求めた。
(3)シンジオタクチック結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物の融点
示差走査熱量計を用いて、10℃/分で昇温して測定し、昇温測定時に観測される吸熱ピークにおいて、吸熱(結晶融解)熱量が最も大きくなる温度を融点とした。
(4)シンジオタクチック結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物のラセモ二連子の割合
オルトジクロロベンゼン-d4/1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)-d3(混合比(重量基準)1/2)を溶媒として、200℃で13C-NMR測定を行い、メソ二連子由来の43.35ppmのシグナルのピーク面積値と、ラセモ二連子由来の43.43ppmのシグナルのピーク面積値と、に基づき、シンジオタクチック結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物のラセモ二連子の割合を決定した。
(1)ジシクロペンタジエン開環重合体の分子量(重量平均分子量及び数平均分子量)
ジシクロペンタジエン開環重合体の分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)システム HLC-8320(東ソー社製)で、Hタイプカラム(東ソー社製)を用い、テトラヒドロフランを溶媒として40℃で測定し、ポリスチレン換算値として求めた。
(2)シンジオタクチック結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物の水素化率
1H-NMR測定に基づき、シンジオタクチック結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物の水素化率を求めた。
(3)シンジオタクチック結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物の融点
示差走査熱量計を用いて、10℃/分で昇温して測定し、昇温測定時に観測される吸熱ピークにおいて、吸熱(結晶融解)熱量が最も大きくなる温度を融点とした。
(4)シンジオタクチック結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物のラセモ二連子の割合
オルトジクロロベンゼン-d4/1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)-d3(混合比(重量基準)1/2)を溶媒として、200℃で13C-NMR測定を行い、メソ二連子由来の43.35ppmのシグナルのピーク面積値と、ラセモ二連子由来の43.43ppmのシグナルのピーク面積値と、に基づき、シンジオタクチック結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物のラセモ二連子の割合を決定した。
(5)樹脂成形体の融解熱量
実施例又は比較例で得られた試験片を、示差走査熱量計を用いて、JIS K7122に準じて、加熱速度を10℃/分で昇温した時のサーモグラムから、融解熱量ΔHm(J/g)を求めた。
(6)樹脂成形体のアウトガス量の定量
樹脂成形体のアウトガス量は、DHS-GC/MS法に基づき測定した。実施例又は比較例で得られた試験片30mgを入れた内径4mmのガラスチューブ製の試料容器と、液体窒素で冷却した気体捕集管とを接続した後、前記試料容器を高純度ヘリウム(ヘリウム純度99.99995体積%以上)気流中にて100℃で30分加熱し、試料から放出された気体を気体捕集管で連続的に捕集した。捕集した気体について、内部標準としてn-デカンを使用して加熱脱着ガスクロマトグラフィー質量分析を行い、試料から放出された気体の量をn-デカン換算値として算出した。単位はppm(μg-有機物/g-試験片)。
実施例又は比較例で得られた試験片を、示差走査熱量計を用いて、JIS K7122に準じて、加熱速度を10℃/分で昇温した時のサーモグラムから、融解熱量ΔHm(J/g)を求めた。
(6)樹脂成形体のアウトガス量の定量
樹脂成形体のアウトガス量は、DHS-GC/MS法に基づき測定した。実施例又は比較例で得られた試験片30mgを入れた内径4mmのガラスチューブ製の試料容器と、液体窒素で冷却した気体捕集管とを接続した後、前記試料容器を高純度ヘリウム(ヘリウム純度99.99995体積%以上)気流中にて100℃で30分加熱し、試料から放出された気体を気体捕集管で連続的に捕集した。捕集した気体について、内部標準としてn-デカンを使用して加熱脱着ガスクロマトグラフィー質量分析を行い、試料から放出された気体の量をn-デカン換算値として算出した。単位はppm(μg-有機物/g-試験片)。
(7)樹脂成形体の溶出試験
実施例又は比較例で得られた試験片を、第十六改正日本薬局方に記載の「プラスチック製医薬品容器試験法」溶出物試験の方法に基づき、水で、抽出温度100℃、2時間で抽出し、得られた抽出液について、紫外可視吸光分析法により、波長220~240nm及び241~350nmの最大吸光度を測定した。
実施例又は比較例で得られた試験片を、第十六改正日本薬局方に記載の「プラスチック製医薬品容器試験法」溶出物試験の方法に基づき、水で、抽出温度100℃、2時間で抽出し、得られた抽出液について、紫外可視吸光分析法により、波長220~240nm及び241~350nmの最大吸光度を測定した。
〔合成例1〕
内部を窒素置換した金属製耐圧反応容器に、シクロヘキサン154.5部、ジシクロペンタジエン(エンド体含有率99%以上)のシクロヘキサン溶液(濃度70%)42.8部(ジシクロペンタジエンの量として30部)、1-ヘキセン1.9部を加え、全容を撹拌しながら、53℃に加熱した。
一方、テトラクロロタングステンフェニルイミド(テトラヒドロフラン)錯体0.014部を0.70部のトルエンに溶解させた溶液に、ジエチルアルミニウムエトキシド/n-ヘキサン溶液(濃度19%)0.061部を加えて10分間攪拌し、触媒溶液を調製した。
反応容器の内容物を撹拌しながら、この触媒溶液を反応器内に加えて開環重合反応を開始させ、その後、全容を53℃に保ちながら4時間開環重合反応を行った。次いで、停止剤として、1,2-エタンジオール0.037部を反応容器内に加えて、全容を60℃に加温し、1時間攪拌することで重合反応を停止させた。
得られた反応溶液中のジシクロペンタジエン開環重合体の数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)は、それぞれ、8,750及び28,100であり、分子量分布(Mw/Mn)は3.21であった。
内部を窒素置換した金属製耐圧反応容器に、シクロヘキサン154.5部、ジシクロペンタジエン(エンド体含有率99%以上)のシクロヘキサン溶液(濃度70%)42.8部(ジシクロペンタジエンの量として30部)、1-ヘキセン1.9部を加え、全容を撹拌しながら、53℃に加熱した。
一方、テトラクロロタングステンフェニルイミド(テトラヒドロフラン)錯体0.014部を0.70部のトルエンに溶解させた溶液に、ジエチルアルミニウムエトキシド/n-ヘキサン溶液(濃度19%)0.061部を加えて10分間攪拌し、触媒溶液を調製した。
反応容器の内容物を撹拌しながら、この触媒溶液を反応器内に加えて開環重合反応を開始させ、その後、全容を53℃に保ちながら4時間開環重合反応を行った。次いで、停止剤として、1,2-エタンジオール0.037部を反応容器内に加えて、全容を60℃に加温し、1時間攪拌することで重合反応を停止させた。
得られた反応溶液中のジシクロペンタジエン開環重合体の数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)は、それぞれ、8,750及び28,100であり、分子量分布(Mw/Mn)は3.21であった。
前記反応溶液に、吸着剤としてハイドロタルサイト様化合物(協和化学工業社製、キョーワード(登録商標)2000)1部加えて、60℃に加熱し、1時間攪拌した。このものに、濾過助剤(昭和化学工業社製、ラヂオライト(登録商標)#1500)0.4部を加えた後、PPプリーツカートリッジフィルター(ADVANTEC東洋社製、TCP-HX)を用いて、吸着剤を濾別除去した。
濾過後のジシクロペンタジエン開環重合体溶液200部(重合体量30部)に、シクロヘキサン100部、クロロヒドリドカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム0.0043部を添加し、水素圧6MPa、180℃で4時間水素添加反応を行った。得られた水素添加反応液は、重合体が析出してスラリー液となっていた。
このスラリー液について、遠心分離処理を行って、ジシクロペンタジエン開環重合体水素添加物と溶液とを分離し、ジシクロペンタジエン開環重合体水素添加物をろ取した。次いで、これを60℃で24時間減圧乾燥することで、結晶性を有するジシクロペンタジエン開環重合体水素添加物28.5部を得た。
ジシクロペンタジエン開環重合体水素添加物の水素添加率は99%以上、融点(Tm)は262℃、ラセモ・ダイアッド(ラセモ二連子)の割合は89%であった。
濾過後のジシクロペンタジエン開環重合体溶液200部(重合体量30部)に、シクロヘキサン100部、クロロヒドリドカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム0.0043部を添加し、水素圧6MPa、180℃で4時間水素添加反応を行った。得られた水素添加反応液は、重合体が析出してスラリー液となっていた。
このスラリー液について、遠心分離処理を行って、ジシクロペンタジエン開環重合体水素添加物と溶液とを分離し、ジシクロペンタジエン開環重合体水素添加物をろ取した。次いで、これを60℃で24時間減圧乾燥することで、結晶性を有するジシクロペンタジエン開環重合体水素添加物28.5部を得た。
ジシクロペンタジエン開環重合体水素添加物の水素添加率は99%以上、融点(Tm)は262℃、ラセモ・ダイアッド(ラセモ二連子)の割合は89%であった。
〔実施例1〕
合成例1で得られたジシクロペンタジエン開環重合体水素化物 100部に、核剤として、リン酸2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)ナトリウム(ADEKA社製、アデカスタブ(登録商標)NA-11)0.1部、酸化防止剤として、テトラキス[メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(BASFジャパン社製、イルガノックス(登録商標)1010)1.1部を混合し、原料組成物を得た。この原料組成物を、内径3mmのダイ穴を4つ備えた二軸押出し機(東芝機械社製、TEM-37B)に投入し、熱溶融押出成形法により、ストランド状の成形体を得、これを冷却した後、ストランドカッターにて細断し、樹脂ペレット(樹脂組成物)を得た。
合成例1で得られたジシクロペンタジエン開環重合体水素化物 100部に、核剤として、リン酸2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)ナトリウム(ADEKA社製、アデカスタブ(登録商標)NA-11)0.1部、酸化防止剤として、テトラキス[メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(BASFジャパン社製、イルガノックス(登録商標)1010)1.1部を混合し、原料組成物を得た。この原料組成物を、内径3mmのダイ穴を4つ備えた二軸押出し機(東芝機械社製、TEM-37B)に投入し、熱溶融押出成形法により、ストランド状の成形体を得、これを冷却した後、ストランドカッターにて細断し、樹脂ペレット(樹脂組成物)を得た。
二軸押出し機の運転条件を以下に示す。
・バレル設定温度:270~280℃
・ダイ設定温度:270℃
・スクリュー回転数:145rpm
・フィーダ回転数:50rpm
・バレル設定温度:270~280℃
・ダイ設定温度:270℃
・スクリュー回転数:145rpm
・フィーダ回転数:50rpm
得られた樹脂ペレットを用いて、射出成形機(FANUC社製、ROBOSHOT S2000i-50A)で成形温度290℃、射出圧力0.8MPa、金型温度160℃、冷却時間20秒の条件で射出成形を行い、縦80mm、横50mm、厚さ1mmの射出成形品を得た。これを1.5mm×20mmに切り出し、樹脂成形体のアウトガス量の定量と、樹脂成形体の溶出試験を行った。結果を第1表に示す。
〔実施例2~5、比較例1~5〕
第1表に記載の配合、成形条件を用いたことを除き、実施例1と同様にして、樹脂組成物及び樹脂成形体を得た。
結果を第1表に示す。第1表中、核剤(A)、核剤(B)、核剤(C)及びワックスとして、次のものを使用した。
核剤(A):アデカスタブ(登録商標)NA-11(ADEKA社製)
核剤(B):アデカスタブ(登録商標)NA-21(ADEKA社製)
核剤(C):タルク(日本タルク社製、商品名:MS-P)
ワックス :商品名:LUVAX1266(日本精鑞社製、融点69℃)
第1表に記載の配合、成形条件を用いたことを除き、実施例1と同様にして、樹脂組成物及び樹脂成形体を得た。
結果を第1表に示す。第1表中、核剤(A)、核剤(B)、核剤(C)及びワックスとして、次のものを使用した。
核剤(A):アデカスタブ(登録商標)NA-11(ADEKA社製)
核剤(B):アデカスタブ(登録商標)NA-21(ADEKA社製)
核剤(C):タルク(日本タルク社製、商品名:MS-P)
ワックス :商品名:LUVAX1266(日本精鑞社製、融点69℃)
第1表から以下のことが分かる。
実施例1~5の樹脂成形体では、結晶化が十分に進行し、かつ、アウトガス量も溶出量も少ない。
一方、比較例1で用いた樹脂組成物は核剤の含有量が多過ぎるため、得られた樹脂成形体はアウトガス量が多い。
比較例2ではワックスを含有する樹脂組成物を用いたため、冷却時間が短く、より効率よく結晶化を進行させることができている。しかしながら、得られた樹脂成形体は、アウトガス量、溶出量のいずれも多い。
比較例3では、核剤を含有しない樹脂組成物を用いたものであり、比較例4では、核剤の含有量が少ない樹脂組成物を用いたものであるが、これらの例で得られた樹脂成形体は、アウトガス量、溶出量のいずれも多い。比較例3、4では、結晶化に時間がかかり過ぎるため、その際の分解により生じた低分子化合物が、放出されていると考えられる。
比較例5は、金型温度を高温(200℃)にして溶融物を金型内で固化させた場合であるが、得られた樹脂成形体は、アウトガス量、溶出量のいずれも多い。
実施例1~5の樹脂成形体では、結晶化が十分に進行し、かつ、アウトガス量も溶出量も少ない。
一方、比較例1で用いた樹脂組成物は核剤の含有量が多過ぎるため、得られた樹脂成形体はアウトガス量が多い。
比較例2ではワックスを含有する樹脂組成物を用いたため、冷却時間が短く、より効率よく結晶化を進行させることができている。しかしながら、得られた樹脂成形体は、アウトガス量、溶出量のいずれも多い。
比較例3では、核剤を含有しない樹脂組成物を用いたものであり、比較例4では、核剤の含有量が少ない樹脂組成物を用いたものであるが、これらの例で得られた樹脂成形体は、アウトガス量、溶出量のいずれも多い。比較例3、4では、結晶化に時間がかかり過ぎるため、その際の分解により生じた低分子化合物が、放出されていると考えられる。
比較例5は、金型温度を高温(200℃)にして溶融物を金型内で固化させた場合であるが、得られた樹脂成形体は、アウトガス量、溶出量のいずれも多い。
Claims (5)
- 結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤とを含有する樹脂組成物であって、
前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部であることを特徴とする樹脂組成物。 - 前記核剤が有機リン酸金属塩である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物と核剤とを含有する樹脂成形体であって、
前記核剤の含有量が、結晶性ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物100重量部に対して、0.01~0.50重量部であることを特徴とする樹脂成形体。 - 前記核剤が有機リン酸金属塩である、請求項3に記載の樹脂成形体。
- 樹脂成形体を100℃で30分間加熱したときの有機物放出量が、0.1ppm以下である請求項3又は4に記載の樹脂成形体。
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