JPH0819220B2 - Method for producing norbornene-based polymer - Google Patents
Method for producing norbornene-based polymerInfo
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- JPH0819220B2 JPH0819220B2 JP23892187A JP23892187A JPH0819220B2 JP H0819220 B2 JPH0819220 B2 JP H0819220B2 JP 23892187 A JP23892187 A JP 23892187A JP 23892187 A JP23892187 A JP 23892187A JP H0819220 B2 JPH0819220 B2 JP H0819220B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ノルボルネン系モノマーをメタセシス触媒
系の存在下で塊状重合することによりノルボルネン系ポ
リマーを製造する方法に関し、さらに詳しくは、重合活
性を損なうことなく反応原液のポットライフを任意に制
御することができるノルボルネン系ポリマーの製造法に
関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a norbornene-based polymer by bulk-polymerizing a norbornene-based monomer in the presence of a metathesis catalyst system, and more specifically, to impair polymerization activity. The present invention relates to a method for producing a norbornene-based polymer capable of controlling the pot life of a reaction stock solution arbitrarily.
従来の技術 従来、ジシクロペンタジエンやメチルテトラシクロド
デセンなどのノルボルネン系モノマーを塊状重合させる
方法は公知である。2. Description of the Related Art Conventionally, a method of bulk-polymerizing a norbornene-based monomer such as dicyclopentadiene or methyltetracyclododecene is known.
例えば、特開昭58−129013号公報には、反応射出成形
法(以下「RIM法」ということがある。)により、メタ
セシス触媒系(複分解触媒系)を使用するジシクロペン
タジエン(DCP)ホモポリマーの製造方法が開示されて
おり、該ホモポリマーは、触媒と活性剤との二つの部分
からなるメタセシス触媒系の各部分をそれぞれ別個に含
む二種類のモノマー混合溶液(反応体流)を反応射出成
形機(RIM機)のミキシング・ヘッドで混合し、次いで
成形金型中へ注入することによって製造される。好まし
い実施態様では、これら二つの部分の一方はタングステ
ン系のメタセシス触媒とモノマー(DCP)を含有し、他
方には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)、さらに活性調節剤
としてエーテル、エステルまたはケトンが含まれてい
る。For example, in JP-A-58-129013, a dicyclopentadiene (DCP) homopolymer using a metathesis catalyst system (metathesis catalyst system) by a reaction injection molding method (hereinafter sometimes referred to as "RIM method"). Is disclosed, in which the homopolymer is a reaction injection mixture of two kinds of monomer mixture solution (reactant stream) that separately contains each part of a metathesis catalyst system consisting of two parts, a catalyst and an activator. It is manufactured by mixing with a mixing head of a molding machine (RIM machine) and then pouring it into a molding die. In a preferred embodiment, one of these two parts contains a tungsten-based metathesis catalyst and a monomer (DCP), the other part contains a metathesis catalyst activator and a monomer (DCP) such as an alkylaluminum halide, and an activity modifier. As an ether, ester or ketone.
ところで、上記触媒系では、二つの反応体流を混合す
ると直ちに重合反応が進行するため(混合した反応原液
のポットライフは、室温で数分以下である。)、金型へ
充填する直前に混合する衝突混合方式を採用せざるを得
ない。この衝突混合方式では、混合段階で大きな力を必
要とし、また、反応原液の金型内への注入にも大きな圧
力を必要とするので、そのためのRIM機のコストが高く
なるという欠点がある。By the way, in the above catalyst system, since the polymerization reaction proceeds immediately when the two reactant streams are mixed (the pot life of the mixed reaction stock solution is several minutes or less at room temperature), the mixing is performed immediately before filling the mold. There is no choice but to adopt the collision mixing method. This impingement mixing method requires a large amount of force in the mixing stage, and also needs a large pressure to inject the reaction stock solution into the mold, so that there is a drawback that the cost of the RIM machine for that purpose becomes high.
一方、特開昭59−51911号公報および特開昭61−12081
45号公報には、ノルボルネン系モノマーのRIM法による
塊状重合において、ポットライフを延長するための活性
調節剤としてアルコールの使用が提案されている。この
方法によれば、特開昭58−129013号公報の方法に比較し
てポットライフはかなり長期化させることは可能であ
る。そのため、反応体流の混合に大きな力を必要とせ
ず、金型への注入も低圧で済み、また、数回に分けて反
応原液を金型に充填することが可能になり、RIM機の低
コスト化、小型化を達成することができるという利点を
有する。また、二つの反応体流を予め混合しておくこと
も可能である。しかしながら、従来のアルコール系活性
調節剤の場合には、ポットライフの延長効果が未だ充分
でないという問題があった。On the other hand, JP-A-59-51911 and JP-A-61-12081.
In JP-A-45-45, the use of alcohol as an activity modifier for prolonging the pot life is proposed in bulk polymerization of norbornene-based monomers by the RIM method. According to this method, the pot life can be considerably prolonged as compared with the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-129013. Therefore, it does not require a large force to mix the reactant streams, the injection into the mold can be done at low pressure, and it is possible to fill the reaction stock solution into the mold in several batches. It has an advantage that cost reduction and size reduction can be achieved. It is also possible to premix the two reactant streams. However, in the case of the conventional alcohol-based activity regulator, there is a problem that the pot life extension effect is still insufficient.
発明が解決しようとする問題点 そこで、本発明者らは、重合活性を損なわずにポット
ライフの延長効果の大きな活性調節剤を見出すべく鋭意
研究した結果、ノルボルネン系モノマーを、メタセシス
触媒の存在下に塊状重合させるノルボルネン系ポリマー
の製造方法において、活性調節剤としてアルキレングリ
コールまたはポリアルキレングリコールから選ばれるグ
リコール化合物のモノエーテルおよび/またはモノエス
テルを用いることにより、反応原液の室温でのポットラ
イフが従来法以上に延長され、しかも高温では速やかに
重合することを見出し、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 Therefore, the inventors of the present invention have conducted diligent research to find an activity regulator having a large pot life prolonging effect without impairing the polymerization activity. In the method for producing a norbornene-based polymer in which bulk polymerization is performed, by using a monoether and / or a monoester of a glycol compound selected from alkylene glycol or polyalkylene glycol as an activity modifier, the pot life of the reaction stock solution at room temperature is conventionally reduced. The present invention was completed based on the findings that it was extended more than the method and that it polymerized rapidly at high temperatures.
問題点を解決するための手段 かくして本発明によれば、ノルボルネン系モノマーを
タングステン系またはモリブデン系触媒(A)、有機ア
ルミニウム系活性剤(B)および活性調節剤(C)とか
ら本質的に成るメタセシス触媒の存在下に塊状重合させ
てノルボルネン系ポリマーを製造する方法において、活
性調節剤(C)としてアルキレングリコールおよびポリ
アルキレングリコールから選ばれる少なくとも1つのグ
リコール化合物のモノエーテルおよび/またはモノエス
テルを用いることを特徴とするノルボルネン系ポリマー
の製造法が提供される。Means for Solving the Problems Thus, according to the present invention, a norbornene-based monomer essentially consists of a tungsten-based or molybdenum-based catalyst (A), an organoaluminum-based activator (B) and an activity modifier (C). In the method of producing a norbornene-based polymer by bulk polymerization in the presence of a metathesis catalyst, a monoether and / or monoester of at least one glycol compound selected from alkylene glycol and polyalkylene glycol is used as the activity modifier (C). A method for producing a norbornene-based polymer is provided.
上記構成を採用することにより、反応原液のポットラ
イフを大幅に延長させることができると共に、触媒の重
合活性を損なうことがないため金型中での重合反応は従
来と同様短時間で進み、得られるポリマーの物性も良好
である。ここで、ポットライフとは、室温条件での反応
原液(反応混合物)の重合が実質的に停止状態に留る時
間であり、反応原液を形成するための各成分の混合後、
室温条件下でのモノマーの重合開始までの時間を意味す
る。By adopting the above configuration, the pot life of the reaction stock solution can be greatly extended, and the polymerization reaction in the mold can proceed in a short time as in the conventional case because the polymerization activity of the catalyst is not impaired. The physical properties of the obtained polymer are also good. Here, the pot life is the time during which the polymerization of the reaction stock solution (reaction mixture) at room temperature conditions remains in a substantially stopped state, and after mixing the components for forming the reaction stock solution,
It means the time until the initiation of polymerization of the monomer under room temperature conditions.
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.
(ノルボルネン系モノマー) 本発明の製造法にしたがって塊状重合され得るノルボ
ルネン系モノマーは、置換および未置換の二環もしくは
それ以上の多環ノルボルネンであり、具体的なモノマー
として、例えば、2−ノルボルネン、5−メチル−2−
ノルボルネン、5,6−ジメチル−2−ノルボルネン、5
−エチル−2−ノルボルネン、5−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−ノルボルネ
ンなどの二環ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、ジ
ヒドロジシクロペンタジエンなどの三環ノルボルネン、
テトラシクロドデセン、メチルテトラシクロドデセン、
エチルテトラシクロドデセン、ジメチルテトラシクロド
デセンなどの四環ノルボルネン、トリシクロペンタジエ
ン、テトラシクロペンタジエンなどのごときそれ以上の
多環ノルボルネンが挙げられる。これらのノルボルネン
系モノマーの中でも、三環ないし五環ノルボルネンが好
ましい。(Norbornene-based Monomer) The norbornene-based monomer that can be bulk-polymerized according to the production method of the present invention is a substituted and unsubstituted polycyclic norbornene having two or more rings, and specific monomers include, for example, 2-norbornene and 5-methyl-2-
Norbornene, 5,6-dimethyl-2-norbornene, 5
-Bicyclic norbornenes such as ethyl-2-norbornene, 5-butyl-2-norbornene, 5-hexyl-2-norbornene, 5-octyl-2-norbornene, 5-dodecyl-2-norbornene, dicyclopentadiene, dihydrodiene Tricyclic norbornene such as cyclopentadiene,
Tetracyclododecene, methyltetracyclododecene,
Examples thereof include tetracyclic norbornene such as ethyltetracyclododecene and dimethyltetracyclododecene, and polycyclic norbornene such as tricyclopentadiene and tetracyclopentadiene. Among these norbornene-based monomers, tricyclic or pentacyclic norbornene is preferable.
なお、上記ノルボルネン系モノマーの1種以上と開環
重合し得るシクロブテン、シクロペンテン、シクロオク
テン、シクロドデセンなどのモノまたはジシクロオレフ
ィンなどを、本発明の目的を損なわない範囲で併用する
ことができる。It should be noted that a mono- or dicycloolefin such as cyclobutene, cyclopentene, cyclooctene, or cyclododecene capable of ring-opening polymerization with one or more of the above norbornene-based monomers can be used in combination within a range not impairing the object of the present invention.
(メタセシス触媒系) 本願発明で用いる触媒は、タングステン系またはモリ
ブデン系の触媒成分(A)、有機アルミニウム系活性剤
(B)および活性調節剤(C)とから本質的に成るメタ
セシス触媒系である。(Metathesis Catalyst System) The catalyst used in the present invention is a metathesis catalyst system consisting essentially of a tungsten-based or molybdenum-based catalyst component (A), an organoaluminum-based activator (B) and an activity modifier (C). .
メタセシス触媒 メタセシス触媒成分(A)としては、タングステンま
たはモリブデンのハロゲン化物、オキシハロゲン化物、
酸化物、有機アンモニウム塩などが挙げられるが、適当
な例としては、六塩化タングステン、オキシ四塩化タン
グステン、酸化タングステン、トリドデシルアンモニウ
ムタングステート、メチルトリカプリルアンモニウムタ
ングステート、トリ(トリデシル)アンモニウムタング
ステート、トリオクチルアンモニウムタングステートな
どのタングステン化合物:五塩化モリブデン、オキシ三
塩化モリブデン、トリドデシルアンモニウムモリブデー
ト、メチルトリカプリルアンモニウムモリブテート、ト
リ(トリデシル)アンモニウムモリブデート、トリオク
チルアンモニウムモリブデートなどのモリブデン化合物
などがある。なかでも反応に使用するノルボルネン系モ
ノマーに可溶性の触媒を用いることが好ましく、その見
地から有機アンモニウム塩が賞用される。触媒がハロゲ
ン化物の場合には、アルコール系化合物やフェノール系
化合物で事前に処理することにより、触媒を可溶化する
ことができる。また、必要によりベンゾニトリルやテト
ラヒドロフランなどのごときルイス塩基やアセチルアセ
トン、アセト酢酸アルキルエステルなどのごときキレー
ト化剤を併用することができ、それにより早期重合を予
防することができる(例えば、特開昭58−129013号公報
参照)。Metathesis Catalyst As the metathesis catalyst component (A), tungsten or molybdenum halide, oxyhalide,
Examples thereof include oxides and organic ammonium salts. Suitable examples are tungsten hexachloride, tungsten oxytetrachloride, tungsten oxide, tridodecyl ammonium tungstate, methyl tricapryl ammonium tungstate, tri (tridecyl) ammonium tungstate. , Tungsten compounds such as trioctyl ammonium tungstate: Molybdenum compounds such as molybdenum pentachloride, molybdenum oxytrichloride, tridodecyl ammonium molybdate, methyl tricapryl ammonium molybdate, tri (tridecyl) ammonium molybdate, trioctyl ammonium molybdate and so on. Among them, it is preferable to use a catalyst that is soluble in the norbornene-based monomer used in the reaction, and from that viewpoint, an organic ammonium salt is awarded. When the catalyst is a halide, the catalyst can be solubilized by pretreatment with an alcohol compound or a phenol compound. If necessary, a Lewis base such as benzonitrile or tetrahydrofuran or a chelating agent such as acetylacetone or alkyl acetoacetate can be used in combination, whereby premature polymerization can be prevented (for example, JP-A-58). -129013).
有機アルミニウム系活性剤 一方、共触媒として作用する有機アルミニウム系活性
剤(B)としては、アルキルアルミニウムハライドが使
用される。Organoaluminum Activator On the other hand, an alkylaluminum halide is used as the organoaluminum activator (B) that acts as a cocatalyst.
適当な例としては、エチルアルミニウムジクロリド、
ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムセ
スキクロリド、ジエチルアルミニウムイオダイド、エチ
ルアルミニウムジイオダイド、ジプロピルアルミニウム
クロリド、プロピルアルミニウムジイオダイド、ジイソ
ブチルアルミニウムクロリド、ジヘキシルアルミニウム
クロリド、ジオクチルアルミニウムクロリド、エチルア
ルミニウムジブロミド、メチルアルミニウムセスキクロ
リド、メチルアルミニウムセスキブロミドなどがある。Suitable examples include ethyl aluminum dichloride,
Diethyl aluminum chloride, ethyl aluminum sesquichloride, diethyl aluminum iodide, ethyl aluminum diiodide, dipropyl aluminum chloride, propyl aluminum diiodide, diisobutyl aluminum chloride, dihexyl aluminum chloride, dioctyl aluminum chloride, ethyl aluminum dibromide, methyl aluminum Examples include sesquichloride and methylaluminum sesquibromide.
活性調節剤 活性調節剤(C)としては、アルキレングリコールの
モノエーテルまたはモノエステル、およびポリアルキレ
ングリコールのモノエーテルまたはモノエステル、ある
いはそれらの混合物が使用される。Activity modifier As the activity modifier (C), an alkylene glycol monoether or monoester, and a polyalkylene glycol monoether or monoester, or a mixture thereof is used.
アルキレングリコールの具体例としては、エチレング
リコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,
6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2−ク
ロロ−1,3−プロパンジオールなどが例示され、中でも
炭素数2〜6のアルキレン基を有するものが好ましい。
ポリアルキレングリコールの具体例としては、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレ
ングリコール、テトラプロピレングリコール、ジブチレ
ングリコール、トリブチレングリコールなどのごとき低
重合度のもののほか、分子量が2,000程度までの高重合
度ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール
などが挙げられる。Specific examples of the alkylene glycol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,
Examples thereof include 6-hexanediol, 2,5-hexanediol, 2-chloro-1,3-propanediol, and among others, those having an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms are preferable.
Specific examples of the polyalkylene glycol include those having a low degree of polymerization such as diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, dibutylene glycol, tributylene glycol, and the like. Polyethylene glycol and polypropylene glycol with a high degree of polymerization of up to about 2,000 can be used.
これらのグリコール類に導入されエーテル結合を形成
する置換基としては、炭素数1〜10程度のアルキル基が
好ましい。また、エステル結合を形成する置換基として
は、炭素数2〜10程度のアシルオキシ基が好ましく、例
えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ヘキサン酸、安息香
酸などをグリコール類と脱水反応させて得ることができ
る。As a substituent introduced into these glycols to form an ether bond, an alkyl group having about 1 to 10 carbon atoms is preferable. As the substituent forming an ester bond, an acyloxy group having about 2 to 10 carbon atoms is preferable, and for example, it can be obtained by dehydrating acetic acid, propionic acid, butyric acid, hexanoic acid, benzoic acid, etc. with glycols. it can.
モノエーテルまたはモノエステルの具体例としては、
エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレング
リコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコール
モノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、ポリエチレングリコールモノオクチルエー
テル、ポリエチレングリコールモノアセテート、ポリプ
ロピレングリコールモノメチルエーテルなどを挙げるこ
とができる。Specific examples of monoethers or monoesters include:
Examples thereof include ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monooctyl ether, polyethylene glycol monoacetate and polypropylene glycol monomethyl ether.
これらの活性調節剤は水酸基が残存しているため、有
機アルミニウム系活性剤と反応して活性剤のアルキル基
をアルコキシ化するものと推定されるが、これらを使用
することによって、1時間以上、添加割合等を調節する
ことにより場合によっては10時間以上もの長いポットラ
イフを達成することができる。活性調節剤は、活性剤と
同一反応系で使用することができるが、予め両者を予備
反応させてアルコキシ化したものを用いてもよい。Since hydroxyl groups remain in these activity control agents, it is presumed that they react with the organoaluminum-based activator to alkoxylate the alkyl group of the activator, but by using these, one hour or more, Depending on the case, a long pot life of 10 hours or more can be achieved by adjusting the addition ratio. The activity control agent can be used in the same reaction system as the activator, but may be previously alkoxylated by prereacting both.
各成分の使用割合 活性調節剤は、活性剤1モルに対して、通常、0.5〜
2モル、好ましくは1〜1.6モルの範囲で用いられる。
その使用量が多くなるにつれてポットライフの延長効果
が大きくなるので、添加割合を調節することなどにより
任意にポットライフの長さを調整することができるが、
過度に添加すると、従来のアルコール類の場合程ではな
いが、高温での重合反応性を阻害する傾向が見られるの
で好ましくない。Use ratio of each component The activity regulator is usually 0.5 to 1 mol of the activator.
It is used in an amount of 2 mol, preferably 1 to 1.6 mol.
Since the effect of extending the pot life increases as the amount used increases, the length of the pot life can be arbitrarily adjusted by adjusting the addition ratio, etc.,
Excessive addition is not preferable because it tends to hinder the polymerization reactivity at high temperatures, although it is not as great as in the case of conventional alcohols.
メタセシス触媒は、ノルボルネン系モノマーの1モル
対し、通常、約0.01〜50ミリモル、好ましくは0.1〜10
ミリモルの範囲で用いられる。活性剤(共触媒)は、触
媒成分に対して、通常、0.1〜200(モル比)、好ましく
は2〜10(モル比)の範囲で用いられる。The metathesis catalyst is usually about 0.01-50 mmol, preferably 0.1-10, relative to 1 mol of the norbornene-based monomer.
Used in the millimolar range. The activator (cocatalyst) is usually used in the range of 0.1 to 200 (molar ratio), preferably 2 to 10 (molar ratio) with respect to the catalyst component.
また、触媒、活性剤および前記活性調節剤に加えてク
ロロホルム、四塩化炭素、ヘキサクロロシクロペンタジ
エンなどのごときハロゲン化炭化水素(例えば、特開昭
60−79035号公報)、あるいは四塩化錫、四塩化ケイ
素、塩化マグネシウム、塩化ゲルマニウムなどのハロゲ
ン化物などを併用してもよい。これらの使用量は種類に
より一様ではないが、活性剤1モル当り通常5モル以
下、好ましくは0.1〜4モルである。In addition to a catalyst, an activator and the above-mentioned activity modifier, halogenated hydrocarbons such as chloroform, carbon tetrachloride, hexachlorocyclopentadiene, etc.
No. 60-79035), or halides of tin tetrachloride, silicon tetrachloride, magnesium chloride, germanium chloride and the like may be used together. The amount of these used is not uniform depending on the kind, but is usually 5 mol or less, preferably 0.1 to 4 mol, per 1 mol of the active agent.
メタセシス触媒、活性剤および活性調節剤は、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。The metathesis catalyst, the activator and the activity modifier are preferably dissolved in the monomer before use, but may be suspended or dissolved in a small amount of solvent as long as the properties of the product are not substantially impaired. Good.
(重合条件) 本発明においては、ノルボルネン系モノマーを所定形
状の金型内に導入し、金型中でメタセシス触媒系の存在
下に塊状重合せしめる重合方法により、ポリマーを製造
する。実質的に塊状重合であればよく、少量の不活性溶
剤が存在していてもかまわない。(Polymerization Conditions) In the present invention, a polymer is produced by a polymerization method in which a norbornene-based monomer is introduced into a mold having a predetermined shape and bulk polymerization is performed in the mold in the presence of a metathesis catalyst system. It suffices if it is substantially bulk polymerization, and a small amount of an inert solvent may be present.
好ましいポリマーの製造法では、ノルボルネン系モノ
マー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、他方には活性剤並びに活性調節剤を添加し、
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、ポリマー
を得る。In a preferred method for producing a polymer, a norbornene-based monomer is divided into two liquids and placed in another container, a metathesis catalyst is added to one, and an activator and an activity regulator are added to the other,
Two stable reaction solutions are prepared. The two types of reaction solutions are mixed and then poured into a molding die kept at a high temperature, where ring-opening polymerization by bulk is started to obtain a polymer.
本発明においては従来からRIM成形装置として公知の
衝突混合装置を、二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
させてポリマーを得る。In the present invention, a collision mixing apparatus conventionally known as a RIM molding apparatus can be used for mixing two types of reaction solutions. In this case, the containers containing the two types of reaction solutions serve as separate flow sources. Two kinds of flow
The mixing head of the RIM machine mixes instantaneously and then pours into a hot mold where it is immediately bulk polymerized to give the polymer.
このように、衝突混合装置を使用できるが、本発明の
特徴はそのような混合手段に限定されないことである。
室温におけるポットライフが1時間以上もあるような場
合には、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59−51
911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るので経済的であ
り、また低圧で操作可能という利点を有する。Thus, although an impingement mixing device can be used, a feature of the invention is that it is not limited to such mixing means.
If the pot life at room temperature is longer than 1 hour, after mixing the two reaction solutions in a mixer, inject or inject the preheated mold once or several times. (For example, JP-A-59-51)
See 911). Compared with the impingement mixing device, this system is economical because the device can be downsized, and has an advantage that it can be operated at a low pressure.
また、本発明では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 present invention is not limited to the case of using two kinds 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。反応中の金型温度は、後で
説明するように冷却して制御する。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. The mold temperature during the reaction is controlled by cooling as described later. Mold pressure is usually 0.1
Within the range of up to 100 Kg / 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.
(任意成分) 充填剤、顔料、着色剤、酸化防止剤、エラストマーや
ジシクロペンタジエン系熱重合樹脂などの高分子改質剤
等の種々の添加剤を配合することにより、本発明の製造
法によるポリマーの特性を改質することができる。(Optional component) By incorporating various additives such as a filler, a pigment, a colorant, an antioxidant, a polymer modifier such as an elastomer or a dicyclopentadiene-based thermopolymer resin, the production method of the present invention can be achieved. The properties of the polymer can be modified.
添加剤は予め反応溶液のいずれか一方または双方に混
合しておくか、あるいは金型のキャビティーに入れてお
く。The additives are mixed in advance with either one or both of the reaction solutions, or placed in the cavity of the mold.
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.
酸化防止剤としては、フェノール系、リン系、アミン
系など各種のプラスチック・ゴム用酸化防止剤がある。
これらの酸化防止剤は、単独で用いてもよいが、併用す
ることもできる。配合割合は、ノルボルネン系ポリマー
に対し0.5重量%以上、好ましくは1〜3重量%であ
る。As antioxidants, there are various antioxidants for plastics and rubber such as phenol-based, phosphorus-based, amine-based and the like.
These antioxidants may be used alone or in combination. The blending ratio is 0.5% by weight or more, preferably 1 to 3% by weight based on the norbornene-based polymer.
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ポリマー
の衝突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、通常、反応溶液に添加し溶解させて使用す
る。Polymer modifiers include elastomers and thermopolymerized DCP resins. For example, blending an elastomer can increase the impact strength of the polymer, and blending a thermopolymerized DCP resin can further improve the flexural modulus. The polymer modifier is usually added to the reaction solution and dissolved before use.
エラストマーとしては、天然ゴム、ポリブタジエン、
ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体(SB
R)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合
体(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック
共重合体(SIS)、エチレン−プロピレン−ジエンター
ポリマー(EPDM)、エチレン酢酸ビニル共重合体(EV
A)およびこれらの水素化物などがある。As the elastomer, natural rubber, polybutadiene,
Polyisoprene, styrene-butadiene copolymer (SB
R), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), ethylene vinyl acetate copolymer (EV
A) and their hydrides.
エラストマーやDCP系熱重合樹脂を添加することによ
り、モノマーを含む反応溶液が低粘度である場合には、
その反応溶液の粘度を適度なものに調節することができ
る。また、これらの高分子改質剤は、モノマー反応溶液
の凝固点を低下させるので、凝固点の高いモノマーを使
用した場合でもモノマー反応溶液が凝固せず反応射出成
形における操作性が改良される。逆に、モノマー反応溶
液の粘度が低すぎる場合には、ジシクロペンタジエン系
樹脂の添加により適度な粘度に調節することができるの
で、同様に操作性が改良される。If the reaction solution containing the monomer has a low viscosity by adding an elastomer or DCP-based thermopolymer resin,
The viscosity of the reaction solution can be adjusted to an appropriate value. Further, since these polymer modifiers lower the freezing point of the monomer reaction solution, the monomer reaction solution does not solidify even when a monomer having a high freezing point is used, and the operability in reaction injection molding is improved. On the contrary, when the viscosity of the monomer reaction solution is too low, it is possible to adjust the viscosity to an appropriate level by adding the dicyclopentadiene resin, so that the operability is similarly improved.
これらの高分子改質剤の配合割合は適宜定め得るが、
ポリマー100重量部に対し、エラストマーの場合は通常
0.5〜20重量部、好ましくは1〜15重量部であり、熱重
合DCP樹脂の場合には0.5〜150重量部、好ましくは20〜5
0重量部である。The blending ratio of these polymer modifiers can be appropriately determined,
100 parts by weight of polymer is normal for elastomers
0.5 to 20 parts by weight, preferably 1 to 15 parts by weight, in the case of thermopolymerized DCP resin 0.5 to 150 parts by weight, preferably 20 to 5 parts by weight
0 parts by weight.
実施例 以下に実施例および比較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、部および%は、特に断わりの
ない限り重量基準である。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Parts and% are based on weight unless otherwise specified.
実施例1 ジシクロペンタジエン(DCP)を容器に入れ、これに
対しジエチルアルミニウムクロリド(DEAC)を41ミリモ
ル濃度、第1表に示す活性調節剤を49.2ミリモル濃度ま
たは57.4ミリモル濃度となるようにそれぞれ添加してA
液を調製した。Example 1 Dicyclopentadiene (DCP) was placed in a container, to which diethylaluminum chloride (DEAC) was added at a concentration of 41 mmol, and the activity regulator shown in Table 1 was added at a concentration of 49.2 mmol or 57.4 mmol, respectively. Then A
A liquid was prepared.
一方、DCPに対し、トリ(ドデシル)アンモニウムモ
リブデートを21ミリモル濃度となるように添加し、これ
をB液とした。On the other hand, tri (dodecyl) ammonium molybdate was added to DCP so as to have a concentration of 21 mmol, and this was designated as solution B.
両反応液を200×200×2mmの空間容積を有する。90℃
に加熱された金型中へギヤポンプとパワーミキサーを用
いて1:1の比率で混合し、ほぼ常圧で注入した。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 liquids have a space volume of 200 × 200 × 2 mm. 90 ° C
Using a gear pump and a power mixer, the mixture was mixed at a ratio of 1: 1 into a mold heated to 1, and the mixture was injected at almost normal pressure. 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.
活性調節剤の種類と活性剤に対する比率を変えた場合
のポットライフを第1表に示す。なお、得られた各ポリ
マーのガラス転移温度(Tg)および曲げ弾性率はいずれ
も約85℃、19,000Kg/cm2であり、ほとんど差は認められ
なかった。Table 1 shows the pot lives when the kind of the activity regulator and the ratio to the active agent were changed. The glass transition temperature (Tg) and the flexural modulus of each of the obtained polymers were about 85 ° C. and 19,000 Kg / cm 2 , and almost no difference was observed.
第1表から明らかなように、本発明における活性調節
剤を使用すると、従来のn−プロピルアルコールなどを
用いた場合に比べてポットライフは著しく延長されるこ
とが分る。特に、ポリアルキレングリコール系の活性調
節剤の場合にその効果が顕著である。 As is clear from Table 1, when the activity regulator of the present invention is used, the pot life is remarkably extended as compared with the conventional case where n-propyl alcohol or the like is used. In particular, the effect is remarkable in the case of a polyalkylene glycol-based activity regulator.
実施例2 トルエンに、六塩化タングステンおよびp−t−ブチ
ルフェノールを、それぞれ0.1モル濃度となるように添
加し、窒素でバブリングして、発生する塩化水素を除き
触媒成分溶液を調製した。次いでDCPで3倍に希釈し、
触媒成分溶液(A)(六塩化タングステン33ミリモル濃
度)を調製した。Example 2 Tungsten hexachloride and pt-butylphenol were added to toluene so that each had a molar concentration of 0.1, and nitrogen was bubbled to remove hydrogen chloride generated to prepare a catalyst component solution. Then dilute 3 times with DCP,
A catalyst component solution (A) (tungsten hexachloride 33 mmol concentration) was prepared.
DCPを2つの容器に入れ、一方には、DCPに対しジエチ
ルアルミニウムクロリド(DEAC)を48ミリモル濃度、ト
リエチレングリコールモノメチルエーテルを67.2ミリモ
ル濃度となるようにそれぞれ添加した。DCP was placed in two containers, and to one of them, diethylaluminum chloride (DEAC) was added to DCP at a concentration of 48 mmol and triethylene glycol monomethyl ether at a concentration of 67.2 mmol, respectively.
他方には、DCPに対し、六塩化タングステンが7.0ミリ
モル濃度となるように触媒溶液(A)を添加した。以下
は実施例1と全く同様にして成形品を得た。反応原液の
25℃でのポットライフは10時間以上であった。また、成
形品のガラス転移温度(Tg)は80℃で、曲げ弾性率は1
8,000Kg/cm2であった。On the other hand, the catalyst solution (A) was added to DCP so that the concentration of tungsten hexachloride was 7.0 mmol. Thereafter, a molded article was obtained in exactly the same manner as in Example 1. Reaction stock solution
The pot life at 25 ° C was 10 hours or more. The molded product has a glass transition temperature (Tg) of 80 ° C and a flexural modulus of 1
It was 8,000 Kg / cm 2 .
実施例3 活性剤(共触媒)としてエチルアルミニウムセスキク
ロリド(EASC)を用い、活性調節剤としてトリエチレン
グリコールモノメチルエーテルを4.1ミリモル濃度にす
る他は、実施例1と全く同様にして成形品を得た。反応
原液のポットライフは6時間以上であった。また、成形
品のがらす転移温度(Tg)は80℃で、曲げ弾性率は18,0
00Kg/cm2であった。Example 3 A molded article was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that ethylaluminum sesquichloride (EASC) was used as the activator (cocatalyst) and triethylene glycol monomethyl ether was used as the activity modifier at a concentration of 4.1 mmol. It was The pot life of the reaction stock solution was 6 hours or more. Also, the transition temperature (Tg) of the molded product is 80 ° C, and the flexural modulus is 18,0.
It was 00 Kg / cm 2 .
実施例4 モノマーとしてDCP、メチルテトラシクロドデセン(M
TD)またはエチリデンテトラシクロドデセン(EDTD)を
用いて実験を行なった。Example 4 DCP and methyl tetracyclododecene (M
Experiments were performed with TD) or ethylidene tetracyclododecene (EDTD).
モノマーを2つの容器に入れ、一方には、ジエチルア
ルミニウムクロリド(DEAC)を41ミリモル濃度、トリエ
チレングリコールモノメチルエーテルを57.4ミリモル濃
度、四塩化ケイ素を20ミリモル濃度となるようにそれぞ
れ添加した。The monomers were placed in two containers, and to one of them, diethyl aluminum chloride (DEAC) was added at a concentration of 41 mmol, triethylene glycol monomethyl ether at a concentration of 57.4 mmol, and silicon tetrachloride at a concentration of 20 mmol.
他方には、モノマーに対し、トリ(ドデシル)アンモ
ニウムモリブデートを21ミリモル濃度となるように添加
した。以下は実施例1と全く同様にして成形品を得た。
反応原液の25℃でのポットライフ時間および成形品の物
性値を第2表に示す。On the other hand, tri (dodecyl) ammonium molybdate was added to the monomer at a concentration of 21 mmol. Thereafter, a molded article was obtained in exactly the same manner as in Example 1.
Table 2 shows the pot life time of the reaction stock solution at 25 ° C and the physical properties of the molded product.
発明の効果 本発明によれば、ノルボルネン系モノマーのメタセシ
ス触媒系を用いた塊状重合において、重合活性を損なう
ことなく反応原液のポットライフを大幅に延長すること
ができた。 EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, in bulk polymerization using a metathesis catalyst system of a norbornene-based monomer, the pot life of the reaction stock solution could be significantly extended without impairing the polymerization activity.
このことにより、触媒および活性剤のそれぞれを含む
反応溶液の混合に大きな力を必要とせず、金型への注入
も低圧で済むと共に、従来は混合方式が衝突混合方式以
外は困難であったのに対し、予めミキサー中で二種類の
反応溶液の混合を完了させてから、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する方
式が容易にできるようになり、その結果、装置を小型化
でき、低圧で操作可能であり、経済的であるという優れ
た効果を奏し得た。As a result, a large amount of force is not required for mixing the reaction solution containing the catalyst and the activator, and the injection into the mold can be performed at a low pressure. Conventionally, the mixing method was difficult except for the collision mixing method. On the other hand, it becomes possible to easily perform a method of injecting or injecting into a preheated mold once or several times after completing the mixing of two kinds of reaction solutions in a mixer in advance. It can be miniaturized, can be operated at low pressure, and has an excellent effect of being economical.
Claims (1)
またはモリブデン系触媒(A)、有機アルミニウム系活
性剤(B)および活性調節剤(C)とから本質的に成る
メタセシス触媒系の存在下に塊状重合させてノルボルネ
ン系ポリマーを製造する方法において、活性調節剤
(C)としてアルキレングリコールおよびポリアルキレ
ングリコールから選ばれる少なくとも1つのグリコール
化合物のモノエーテルおよび/またはモノエステルを用
いることを特徴とするノルボルネン系ポリマーの製造
法。1. A bulk polymerization of a norbornene-based monomer in the presence of a metathesis catalyst system consisting essentially of a tungsten-based or molybdenum-based catalyst (A), an organoaluminum-based activator (B) and an activity modifier (C). In the method of producing a norbornene-based polymer, a monoether and / or a monoester of at least one glycol compound selected from alkylene glycols and polyalkylene glycols is used as the activity modifier (C). Manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23892187A JPH0819220B2 (en) | 1987-09-25 | 1987-09-25 | Method for producing norbornene-based polymer |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6481818A JPS6481818A (en) | 1989-03-28 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998014499A1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-09 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Norbornene polymer and process for preparing the same |
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|---|---|---|---|---|
| JP3082354B2 (en) * | 1991-09-27 | 2000-08-28 | 日本ゼオン株式会社 | Metathesis cocatalyst, catalyst system containing the same, and method for polymerizing cycloolefin |
| US6511756B1 (en) | 1997-10-23 | 2003-01-28 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Thermoplastic dicyclopentadiene-base open-ring polymers, hydrogenated derivatives thereof, and processes for the preparation of both |
-
1987
- 1987-09-25 JP JP23892187A patent/JPH0819220B2/en not_active Expired - Lifetime
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| WO1998014499A1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-09 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Norbornene polymer and process for preparing the same |
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| JPS6481818A (en) | 1989-03-28 |
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