注塑成型体的制作方法

文档序号:3634019阅读:120来源:国知局
专利名称:注塑成型体的制作方法
技术领域
本发明涉及作为导光板等的光学元件有用的含有热塑性饱和降冰片烯类树脂的薄型的注塑成型体。
背景技术
以前,导光板、光学透镜等光学成型体通过注塑成型热塑性树脂来制造。另外,作为用于制造这样的光学成型体的热塑性树脂,可以使用透明性或成型加工性、机械强度等优异的降冰片烯类加成聚合物或降冰片烯类开环聚合物加氢物。
一般地,为了获得良好的成型体,认为使用在成型时熔融流动性优异的树脂是重要的。如果热塑性树脂所具有的熔融流动性差,即使改变成型时的加工条件(例如,温度或压力等),有时也不能得到良好的成型品,或产生受限于得到的成型体的形状等不便。
例如,在专利文献1中,提出了包含具有特定的数均分子量的热塑性饱和降冰片烯类树脂,并且具有沿着从浇口的流动方向流动25mm或25mm以上、厚度700μm或700μm以下的薄壁部的注塑成型品,但由于使用的热塑性饱和降冰片烯类树脂的流动性差、转印性不好而有时不能得到良好的成型品。
作为使用成型时熔融流动性优异的树脂来制造成型体的现有技术,例如,在专利文献2中,公开了作为透明性高、成型加工性优异、而且兼具机械强度和耐热性的高分子,在280℃、荷重2.16kg下的熔融流动指数(以下,有时称为「MFR」)为60~200g/10分钟的降冰片烯类加成聚合物。另外,在专利文献3中,公开了作为透明性高、成型加工性优异、而且兼具机械强度和耐热性的高分子,在280℃、荷重2.16kg下的MFR为50~300g/10分钟的降冰片烯类开环聚合物加氢物。
特开平5-47034号公报[专利文献2]特开2000-169558号公报 特开2000-219725号公报发明内容[发明要解决的课题]可是,已知在通过注塑成型法制造厚度500μm或500μm以下、成型体的主面的面积为特定值或其以上的薄型的成型体时,如上述文献记载,只调节使用的降冰片烯类加成聚合物或降冰片烯类开环聚合物加氢物的MFR时,存在得到的注塑成型体耐热性不好的情况、或即使耐热性优异但在脱模时产生裂纹的情况,成为问题。
本发明是鉴于这样的现有技术的问题而作成的,本课题在于提供厚度500μm或500μm以下、成型体的主面的面积为特定值或其以上的薄型的注塑成型体,并且成型时的成型加工性优异,脱模时不产生裂纹,得到的成型体的透明性、机械强度、转印性以及耐热性优异的含有热塑性饱和降冰片烯类树脂的成型体。
本发明者们为解决上述课题,对注塑成型热塑性饱和降冰片烯类树脂而形成的薄型成型体进行了深刻的研究。
一般地,在使用热塑性树脂制造注塑成型体时,为了确保高的转印性,需要MFR的值大(即,提高流动性),因此,必须将树脂的分子量进行低分子量化。可是,如果将使用的热塑性树脂的分子量变得过小,注塑成型体的弯曲强度不足,在脱模时在成型体上容易产生裂纹。另外,热塑性树脂的玻璃化转变温度(X)如果一定,重均分子量(Y)与MFR为反比例的关系,如果MFR相同,玻璃化转变温度(X)越低,重均分子量(Y)越大。因此,使用流动性优异的热塑性树脂,为了得到转印性优异,并且具有一定的弯曲强度的注塑成型体,只要使玻璃化转变温度(X)降低、分子量增大即可。可是,另一方面,如果玻璃化转变温度(X)过于降低,将不能获得耐热性优异的注塑成型体。
本发明者们考虑到以上事实,得到如下的见解在通过注塑成型法制造厚度500μm或500μm以下、成型体的主面的面积为特定值或其以上的薄型成型体时,通过使用透明性、成型加工性以及机械强度等优异的热塑性饱和降冰片烯类树脂的、并具有特定的熔融流动指数和特定温度或其以上的玻璃化转变温度,且重均分子量对玻璃化转变温度的关系为特定关系的树脂,可以获得兼具优异的转印性、耐热性以及强度特性(不产生脱模时的裂纹、在应力试验中的裂纹)的薄型注塑成型体,并基于该见解以至完成了本发明。
这样,按照本发明,可以提供一种厚度t(μm)为500μm或500μm以下、成型体的主面的面积S(μm2)为[数1]S≥2×106×t的成型体,并且注塑成型(1)在230℃、荷重2.16kg下的熔融流动指数(MFR)在5~16g/10分钟的范围、(2)玻璃化转变温度(X)为110℃或110℃以上、并且(3)重均分子量(Y)在[数2]Y≥20×(X-100)2+10000的范围的热塑性饱和降冰片烯树脂而得到的成型体。
在本发明的成型体中,热塑性饱和降冰片烯树脂优选降冰片烯类开环聚合物的加氢物,弯曲强度优选300kgf/cm2或300kgf/cm2以上。
另外,本发明的成型体优选是导光板。
按照本发明,可以提供厚度500μm或500μm以下、成型体的主面的面积为特定值或其以上的薄型注塑成型体,该成型体含有成型时的成型加工性优异,脱模时不产生裂纹,得到的成型体的透明性、机械强度、转印性以及耐热性优异的热塑性饱和降冰片烯类树脂的成型体。
实施发明的最佳方案以下,详细地说明本发明的成型体。
本发明是注塑成型热塑性树脂而得到的薄型的成型体。
在本发明的成型体中,作为热塑性树脂,使用透明性、成型加工性以及机械强度优异的热塑性饱和降冰片烯类树脂。
(1)热塑性饱和降冰片烯类树脂在本发明中,所说的热塑性饱和降冰片烯类树脂是(A)降冰片烯类单体的开环聚合物的加氢物、以及降冰片烯类单体和可以与降冰片烯类单体共聚的其他的单体的开环共聚物的加氢物(以下,有时将这些统称为「降冰片烯类开环聚合物的加氢物」)、以及(B)降冰片烯类单体加成聚合的树脂、以及降冰片烯类单体和可以与降冰片烯类单体加成共聚的其他的单体的加成共聚物(以下,有时将这些统称为「降冰片烯类加成聚合物」)。
在本发明中,所说的降冰片烯类单体,是具有下述式(1)表示的降冰片烯结构的化合物。
(A)降冰片烯类开环聚合物的加氢物本发明中使用的降冰片烯类开环聚合物的加氢物可以通过将降冰片烯类单体或降冰片烯类单体和可以与降冰片烯类单体开环共聚的单体进行开环聚合得到的降冰片烯类开环聚合物进行氢化而得到。
作为降冰片烯类单体,可以举出二环[2.2.1]庚-2-烯(惯用名降冰片烯)、5-甲基二环[2.2.1]庚-2-烯、5,5-二甲基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-丁基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-己基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-辛基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-十八烷基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-亚乙基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-亚甲基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙烯基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-丙烯基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-氰基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧羰基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧羰基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧羰基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-乙氧羰基二环[2.2.1]庚-2-烯、二环[2.2.1]庚-5-烯基-2-甲基丙酸酯、二环[2.2.1]庚-5-烯基-2-甲基辛酸酯、二环[2.2.1]庚-2-烯-5,6-二羧酸酐、5-羟甲基二环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羟甲基)二环[2.2.1]庚-2-烯、5-羟基异丙基二环[2.2.1]庚-2-烯、二环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基二环[2.2.1]庚-2-烯、二环[2.2.1]庚-2-烯-5,6-二羧酸酰亚胺、5-环戊基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-环己基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-环己烯基二环[2.2.1]庚-2-烯、5-苯基二环[2.2.1]庚-2-烯、三环[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯(惯用名双环戊二烯)、三环[4.3.0.12,5]癸-3-烯、三环[4.4.0.12,5]十一碳-3,7-二烯、三环[4.4.0.12,5]十一碳-3,8-二烯、三环[4.4.0.12,5]十一碳-3-烯、四环[7.4.0.110,13.02,7]十三碳-2,4,6,11-四烯(惯用名1,4-桥亚甲基-1,4,4a,9a-四氢化芴)、四环[8.4.0.111,14.03,8]十四碳-3,5,7,12-四烯(惯用名1,4-桥亚甲基-1,4,4a,5,10,10a-六氢化蒽)等不具有降冰片烷结构的降冰片烯类单体;四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯(惯用名四环十二碳烯)、8-甲基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-乙基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-亚甲基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-亚乙基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-乙烯基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-丙烯基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲氧羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-甲氧羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-羟甲基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-羧基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-环戊基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-环己基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-环己烯基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-苯基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、五环[6.5.1.13,6.02,7.09,13]十五碳-3,10-二烯、五环[7.4.0.13,6.10,13.02,7]十五碳-4,11-二烯等具有1个或1个以上降冰片烷结构的降冰片烯类单体等。
这些降冰片烯类单体可以分别单独使用,或者组合2种或2种以上使用。
作为可以与降冰片烯类单体开环共聚的其他的单体,只要是可以与降冰片烯类单体开环共聚的物质,则没有特别的限制。可以使用,例如,环丁烯、环戊烯、环己烯、3,4-二甲基环戊烯、3-甲基环己烯、2-(2-甲基丁基)-1-环己烯、环辛烯、3a,5,6,7a-四氢-4,7-桥亚甲基-1H-茚等环烯烃;1,4-己二烯、4-甲基-1,4己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、1,7-辛二烯等非共轭二烯等。
这些可以与降冰片烯类单体共聚的其他的单体可以分别单独使用,或者组合2种或2种以上使用。
来自降冰片烯类开环聚合物的加氢物中的降冰片烯类单体的重复单元的比例,通常为50~100重量%,优选70~100重量%,更加优选90~100重量%,特别优选100重量%。通过将来自降冰片烯类单体的重复单元的比例设定为该范围,得到的成型体的机械强度提高。
降冰片烯类单体、或降冰片烯类与可以共聚的单体的开环聚合,可以在至少复分解催化剂和分子量调节剂的存在下进行。
作为使用的复分解催化剂,只要是可以开环聚合降冰片烯类单体的物质即可,没有特别的限定。复分解催化剂是以过渡金属原子为中心原子,并且与多个离子、原子、多原子离子和/或化合物键合而形成的配位化合物。
作为过渡金属原子,可以使用4族、5族、6族以及8族(长周期型周期表,下同)的原子。各族的原子没有特别的限定,但作为4族原子,可以举出例如钛、作为5族原子,可以举出例如钽、作为6族原子,可以举出例如钼或钨、作为8族原子,可以举出例如钌或锇。
作为以6族的钨或钼为中心原子的复分解催化剂,可以使用六氯化钨等金属卤化物;钨氯氧化物等金属卤氧化物;氧化钨等金属氧化物;以及三(十二烷基)铵钼酸盐或三(十三烷基)铵钼酸盐等有机金属酸铵盐等。
这些复分解催化剂的使用量,相对于降冰片烯类单体1摩尔,通常约为0.001~50毫摩尔,优选0.002~20毫摩尔的范围。在使用这些复分解催化剂时,以控制聚合活性为目的,优选与活化剂(助催化剂)同时使用。活化剂为有机铝化合物或有机锡化合物。活化剂相对于复分解催化剂成分,优选1~10(摩尔比)的范围。
另外,作为复分解催化剂,还可以使用以4族、5族、6族以及8族的金属原子作为中心原子的金属碳烯配位化合物。金属碳烯配位化合物是碳烯化合物键合在中心金属原子上,并且在配位化合物中具有金属原子(M)与碳烯的碳直接键合的结构(M=C)的物质。所谓的碳烯化合物,是具有碳烯碳,即具有亚甲基游离基的化合物的总称。在钌碳烯配位化合物中,特别优选至少2个碳烯碳结合在钌金属原子上,并且在该碳烯碳中,至少一个为键合了含有杂原子的基团的钌碳烯配位化合物。
在此,杂原子指周期表第15族以及第16族的原子,具体地,可以举出N、O、P、S、As、Se原子。这些当中,从可以获得稳定的碳烯化合物的观点看,优选N、O、P、S原子等,特别优选N原子。
作为钌碳烯配位化合物,可以举出,例如,二氯化苯亚甲基(1,3-二基四氢咪唑-2-内鎓(ylidene))(三环己基膦)钌、二氯化(1,3-二基四氢咪唑-2-内鎓)(3-甲基-2-丁烯-1-内鎓)(三环戊基膦)钌、二氯化苯亚甲基(1,3-二基八氢苯并咪唑-2-内鎓)(三环己基膦)钌、二氯化苯亚甲基[1,3-二(1-苯基乙基)-4-咪唑啉-2-内鎓](三环己基膦)钌、二氯化苯亚甲基(1,3-二基-2,3-二氢苯并咪唑-2-内鎓)(三环己基膦)钌、二氯化苯亚甲基(三环己基膦)(1,3,4-三苯基-2,3,4,5-四氢-1H-1,2,4-三唑-5-内鎓)钌、二氯化(1,3-二异丙基六氢嘧啶-2-内鎓)(乙氧基亚甲基)(三环己基膦)钌、二氯化苯亚甲基(1,3-二基四氢咪唑-2-内鎓)吡啶钌等含有杂原子的碳烯化合物与中性的给电子性化合物键合的钌碳烯配位化合物;二氯化苯亚甲基双(1,3-二环己基四氢咪唑-2-内鎓)钌、二氯化苯亚甲基双(1,3-二异丙基-4-咪唑啉-2-内鎓)钌等键合了2个含有杂原子的碳烯化合物的钌碳烯配位化合物等。
复分解催化剂的使用量可以根据聚合条件适当选择,通常,相对于总单体量的摩尔比为1/10~1/1000000,优选1/100~1/500000,更加优选1/1000~1/200000的范围。在该范围时,容易进行分子量的控制,MFR的控制也变得容易。
另外,进行复分解聚合时,可以与上述复分解催化剂一起,使用助催化剂。作为使用的助催化剂,可以举出,例如,有机铝化合物或有机锡化合物等,优选有机铝化合物。
作为有机铝化合物,具体地,可以举出三甲基铝、三乙基铝、三丙基铝、三丁基铝、三异丁基铝等三烷基铝、或氯化二乙基铝、二氯化乙基铝等烷基卤化铝等,优选三乙基铝、三异丁基铝、氯化二乙基铝。
这些助催化剂可以分别单独使用,或者组合2种或2种以上使用。
助催化剂的使用量,每1摩尔复分解催化剂通常为0.01~30摩尔,优选0.1~20摩尔,更加优选1~10摩尔,此时,凝胶或高分子量成分的产生少,并且聚合活性高、容易进行分子量的控制,故优选。在上述复分解催化剂和助催化剂的组合中,特别优选钨(W)类化合物与有机铝化合物的组合。
作为分子量调节剂,通常可以使用链状单烯烃或链状共轭二烯烃类。可以举出,例如,1-丁烯、2-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-十二碳烯、1,4-己二烯等。分子量调节剂的使用量可以根据聚合条件适当选择,以相对于总单体的摩尔比计,通常为1/10~1/500,优选1/25~1/250,更加优选1/50~1/200的范围。在此范围时,如后述,容易进行分子量的控制,并且MFR的控制也变得容易。
聚合反应通常在溶剂中进行。作为使用的溶剂,可以举出,例如,苯、甲苯、二甲苯等芳香烃;正戊烷、正己烷、正庚烷等脂肪族链状烃;环戊烷、环己烷、环辛烷等脂肪族环状烃等。优选甲苯、环己烷、环辛烷等,更加优选甲苯、环己烷。这些溶剂可以分别单独使用,或者组合2种或2种以上使用。溶剂的使用量,每100重量份单体,通常为10~1000重量份,优选50~700重量份,更加优选100~500重量份的范围。
聚合温度通常为0~150℃,优选10~100℃,更加优选20~80℃的范围。在此范围时,低分子量成分的生成和防止凝胶或高分子量成分的生成可以平衡性良好地进行。聚合时间通常为30分钟~10小时,优选1~7小时,更加优选2~5小时的范围。
在聚合反应结束后,可以按照通常的方法从反应混合物中离析降冰片烯类开环聚合物。
接着,通过将得到的降冰片烯类开环聚合物的主链碳-碳双键进行氢化,可以得到降冰片烯类开环聚合物的加氢物。另外,可以在上述开环聚合反应液中添加氢化催化剂,连续地进行加氢反应。
作为使用的氢化催化剂,只要是在烯烃化合物或芳香族化合物的氢化时能够一般使用的物质,则没有特别的限制,通常可以使用不均一体系催化剂或均一体系催化剂。
作为不均一体系催化剂,可以举出,例如,镍、钯、铂、或使用这些金属担载在碳、二氧化硅、硅藻土、氧化铝、氧化钛等载体上的固体催化剂,例如,镍/二氧化硅、镍/硅藻土、镍/氧化铝、钯/碳、钯/二氧化硅、钯/硅藻土、钯/氧化铝等。
作为均一体系催化剂,可以举出,例如,含有过渡金属化合物与烷基铝化合物或烷基锂化合物的组合的催化剂,例如,含有醋酸钴/三乙基铝、醋酸钴/三异丁基铝、醋酸镍/三乙基铝、醋酸镍/三异丁基铝、乙酰丙酮合镍/三乙基铝、乙酰丙酮合镍/三异丁基铝、氯化二茂钛/正丁基锂、氯化二茂锆/正丁基锂等的组合的催化剂。
这些氢化催化剂可以分别单独使用,或者组合2种或2种以上使用。
氢化催化剂的使用量,每100重量份降冰片烯类开环聚合物,通常为0.01~100重量份,优选0.1~50重量份,更加优选1~30重量份的范围。加氢反应通常在0.1~20MPa的氢分压下,0~250℃的温度范围进行1~20小时的反应时间。
氢化的比例通常为进行氢化的降冰片烯类开环聚合物中的不饱和键的50%或50%以上,优选70%或70%以上,更加优选90%或90%以上。
本发明使用的降冰片烯类开环聚合物的加氢物,在使用不均一体系催化剂时,可以在上述加氢反应后,过滤除去氢化催化剂,接着用凝固干燥法、或使用了薄膜干燥机等的直接干燥法进行离析。降冰片烯类开环聚合物的加氢物,通常以粉末状或颗粒状获得。作为氢化催化剂,使用均一体系催化剂时,在加氢反应后,添加醇或水使催化剂失活,在溶剂中不溶化后,进行过滤除去催化剂。
(B)降冰片烯类加成聚合物作为用于降冰片烯类加成聚合物的降冰片烯类单体,可以举出与在上述(A)的降冰片烯类开环聚合物项中列举的降冰片烯类单体同样的物质等。
作为可以与降冰片烯类单体加成共聚的其他单体,可以举出,例如,乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等碳原子数2~20的乙烯或α-烯烃;环丁烯、环戊烯、环己烯、3,4-二甲基环戊烯、3-甲基环己烯、2-(2-甲基丁基)-1-环己烯、环辛烯、3a,5,6,7a-四氢-4,7-桥亚甲基-1H-茚等环烯烃;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、1,7-辛二烯等非共轭二烯等。这些降冰片烯类单体以及可以与降冰片烯类单体加成共聚的其他的单体,可以分别单独使用,或者组合2种或2种以上使用。
降冰片烯类加成聚合物中的来自降冰片烯类单体的重复结合单元的含有比例通常为10~100摩尔%,优选15~90摩尔%,更加优选20~80摩尔%,特别优选25~75摩尔%,此时,机械强度、透明性以及耐热性高度平衡,是合适的。
降冰片烯类加成聚合物,可以将上述降冰片烯类单体的一种或一种以上,或降冰片烯类单体与其他的可以加成共聚的单体在烃类溶剂中,在加成聚合催化剂的存在下进行聚合而得到。
作为烃类催化剂,可以举出,例如,苯、甲苯、二甲苯等芳香烃;正戊烷、正己烷、正庚烷等脂肪族链状烃;环戊烷、环己烷、环辛烷等脂肪族环状烃等。这些当中,优选芳香烃、脂肪族环状烃,更加优选甲苯、环己烷、环辛烷,特别优选甲苯、环己烷。这些烃类溶剂可以分别单独使用,或者组合2种或2种以上使用。
作为加成聚合催化剂,可以使用原本已知的物质。例如,可以使用特开昭60-168708号公报、特开昭61-120816号公报、特开平2-173112号公报、特开平5-9223号公报等公开的物质。具体地,可以举出齐格勒催化剂或金属茂催化剂等。
作为齐格勒催化剂,可以举出包含钒类化合物和有机铝化合物这样的还原剂的催化剂。具体地,使用由可溶性的钒化合物以及有机铝化合物形成的催化剂来制造。作为钒化合物的具体例子,可以举出VOCl3、VO(OC2H5)Cl2、VO(OC2H5)2Cl、VO(O-i-C3H7)Cl2、VO(O-n-C4H9)Cl2、VO(OC2H5)3、VOBr2、VCl4、VOCl2、以及VO(O-n-C4H9)3等。这些钒化合物可以单独使用,或者组合2种或2种以上使用。
金属茂催化剂通常可以使用由金属茂(过渡金属成分)、以及有机铝化合物形成的催化剂来配制。
作为金属茂的过渡金属,可以举出,例如,钛、锆、铪、钒、铌、以及钽等。这些当中,优选锆以及铪,由于催化剂活性的控制容易,故更加优选锆。
作为这样的具有过渡金属的金属茂的具体例子,可以举出外消旋二氯化二甲基甲硅烷基双(1-茚基)锆、外消旋二氯化二甲基甲锗烷基双(1-茚基)锆、外消旋二氯化苯基甲基甲硅烷基双(1-茚基)锆、外消旋二氯化苯基乙烯基甲硅烷基双(1-茚基)锆、二氯化1-硅杂环丁基双(1-茚基)锆、外消旋二氯化二苯基甲硅烷基双(1-茚基)铪、外消旋二氯化苯基甲基甲硅烷基双(1-茚基)铪、外消旋二氯化二苯基甲硅烷基双(1-茚基)锆、二氯化二苯基亚甲基(9-芴基)环戊二烯基锆、二氯化异亚丙基(9-芴基)环戊二烯基锆等。这些当中,优选外消旋二氯化二甲基甲硅烷基双(1-茚基)锆、外消旋二氯化苯基甲基甲硅烷基双(1-茚基)锆、外消旋二氯化苯基乙烯基甲硅烷基双(1-茚基)锆、外消旋二氯化二苯基甲硅烷基双(1-茚基)铪、二氯化二苯基亚甲基(9-芴基)环戊二烯基锆、二氯化异亚丙基(9-芴基)环戊二烯基锆等。这些金属茂可以分别单独使用,或者组合2种或2种以上使用。
作为可以用于齐格勒催化剂或金属茂催化剂的有机铝化合物,可以举出三烷基铝、二烷基铝醇盐、烷基铝倍半醇盐、部分烷氧基化的烷基铝、卤化二烷基铝、倍半卤化烷基铝、二卤化烷基铝这样的部分氢化的烷基铝以及部分烷氧基化以及卤化的烷基铝等。这些当中,特别优选使用卤化烷基铝、二卤化烷基铝、烷基铝或它们的混合物(アルミノキサン)。这些有机铝化合物可以分别单独使用,或者组合2种或2种以上使用。
在本发明中,为了效率良好地获得作为目的的MFR的降冰片烯类加成聚合物,优选使用金属茂催化剂。
另外,金属茂和有机铝化合物,在与单体接触之前,如果预先将两者混合,则聚合活性显著增大,故优选。该预混合是在烃类溶剂中的有机铝化合物的溶液中,将金属茂溶解来进行。预混合时间通常为10分钟~100小时,优选10分钟~1小时。此时的溶液温度为0~100℃,优选0~70℃。
聚合温度通常为0~100℃,优选0~80℃,更加优选0~60℃的范围。聚合压力通常为常压到2MPa的加压下。
金属茂催化剂的使用量,作为过渡金属原子,通常为1~10-5毫摩尔/升,优选10-1~10-3毫摩尔/升。另外,有机铝化合物的使用量,如果以相对于聚合反应体系内的过渡金属原子的铝原子的比(Al/M)表示,通常为1~10000,优选2~1000,特别优选3~100的范围内。
加成聚合反应通常可以通过在聚合反应体系内添加甲醇、异丙醇等醇化合物使反应停止。将聚合反应中使用的降冰片烯类单体转化为加成聚合物的比例定义为转化率时,对于实行反应停止,通常希望在转化率为90%或90%以下,优选85%或85%以下,更加优选80%或80%以下的时刻进行。
使反应停止后,除去催化剂残渣,然后除去未反应的单体和烃类溶剂,可以离析本发明的降冰片烯类加成聚合物。
作为未反应的单体或烃类溶剂的除去方法,有通过与不良溶剂混合,通过使树脂成分析出进行凝固的凝固法或直接干燥法等。其中,由于直接干燥法不必重新添加不良溶剂等挥发性成分,可以在挥发成分的绝对量自身最小限度下进行,因此,如上述故意地在中途使聚合反应停止,使未反应的单体残留时,其分离容易,是合适的。
直接干燥法一般通过在减压条件下,从生产率的观点看,优选在伴有加热的减压条件下放置含有加成聚合物的聚合反应液,挥发除去聚合物成分以外的含有未反应的单体的挥发性成分而分离加成聚合物,再将挥发除去的挥发性成分通过冷凝器等装置进行冷凝,然后可以经过视需要的蒸馏等工序分别进行回收。在直接干燥法中,可以使用离心薄膜连续蒸发干燥机、界面热交换型连续反应器型干燥机、高粘度反应装置等已知的装置进行。
(2)熔融流动指数(MFR)本发明的成型体是将MFR在5~16g/10分钟,优选7~16g/10分钟,更加优选8~16g/10分钟,特别优选10~16g/10分钟的范围的热塑性饱和降冰片烯类树脂进行注塑成型而得到的物质。MFR在这样的范围的热塑性饱和降冰片烯类树脂,成型时的熔融流动性优异,即使改变成型时的加工条件(例如,温度或压力等),也可以得到微细形状图案的转印性、以及弯曲强度优异的成型品。
在本发明中,热塑性降冰片烯类树脂的MFR是在230℃、2.16kg下按照JIS-K-6719基准测定的值。作为使用的树脂在成型时的流动性参数,是在接近于成型温度的230℃的MFR下规定的参数。
在本发明中,为了将热塑性饱和降冰片烯类树脂的MFR设定在这样的范围中,只要如下操作即可。
例如,当使用的热塑性饱和降冰片烯类树脂为降冰片烯类开环聚合物的加氢物时,通过改变添加在聚合反应体系中的分子量调节剂的添加量,可以获得具有作为目的的MFR的降冰片烯类开环聚合物的加氢物。其中,优选将用反应溶剂等预先稀释分子量调节剂的溶液添加到反应体系中,或添加使用计量精度高的装置称量的分子量调节剂。作为称量的精度,在分子量调节剂的必要添加量的通常的3%或3%以下、优选2%或2%以下、更加优选1%或1%以下时,可以得到最合适的分子量的加氢物,其结果,MFR的控制也变得容易。
另外,在进行开环聚合时,除了上述复分解催化剂、助催化剂以及分子量调节剂之外,通过加入各种反应调整剂到反应体系中,可以提高聚合活性或开环聚合的选择性,从而容易地获得作为目的的具有特定的MFR的上述聚合物的加氢物。
作为上述反应调整剂,可以使用选自醇、胺等含有活泼氢的极性化合物;醚、酯、酮、腈等不含有活泼氢的极性化合物中的至少一种极性化合物。上述含有活泼氢的极性化合物对于防止凝胶的发生、获得特定分子量的聚合物是有效的,其中优选醇。另外,上述不含有活泼氢的极性化合物,对于抑制作为机械强度的降低的原因的聚合物中的低分子量成分的生成是有效的,其中优选醚、酯、酮,特别优选酮。
作为醇,可以举出甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、环己醇等饱和醇;苯酚、苄醇等不饱和醇等。
作为醚,可以举出二甲醚、乙醚、二异丙醚、二丁醚、乙二醇二丁醚、三甘醇二丁醚等。
作为酯,可以举出甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸异丙酯等。
作为酮,可以举出丙酮、甲乙酮、二乙基酮、甲基苯基酮、二苯甲酮等。
另外,作为腈,可以举出乙腈、苯甲腈、叔丁腈等。
这些反应调整剂可以分别单独使用,或者组合2种或2种以上使用。
这些当中,优选组合含有活泼氢的极性化合物和不含活泼氢的极性化合物,特别优选醇和酮、醇和腈、醇和醚以及醇和酯的组合。
反应调整剂的使用量,每1摩尔复分解催化剂,通常为0.01~20摩尔,优选0.1~10摩尔,更加优选1~5摩尔的范围。
另外,进行开环聚合时,通过将由于聚合时的反应热引起的反应体系内的温度调整为比反应开始温度高的温度,优选比反应开始温度高0~30℃的温度,更加优选高0~20℃的温度,进一步优选高0~10℃的温度,特别优选高0~5℃的温度,可以稳定地获得具有作为目的的MFR的降冰片烯聚合物的加氢物。
更加具体地,优选举出将降冰片烯类单体、以及视需要可以与该降冰片烯类单体共聚的其他的单体、以及用溶剂溶解了复分解催化剂的复分解催化剂溶液的至少一部分一边依次添加到反应中一边进行的方法、使用热交换器等控制反应热和除热的平衡的方法。
前者的方法是下述的方法(i)在反应器中装入单体的至少一部分(通常为单体总使用量的0.1~50重量%,优选0.2~30重量%,更加优选0.5~10重量%)、分子量调节剂、溶剂、优选再装入助催化剂、反应调整剂,升温到反应开始前的预备温度后、(ii)将复分解催化剂溶液的全部,优选一部分(通常为使用催化剂总量的1~70重量%,优选5~60重量%,更加优选10~50重量%)以规定的添加速度添加,使聚合反应开始、(iii)接着,在(ii)项中,当产生复分解催化剂的残留部分时,边调整反应体系内的温度为上述聚合温度的范围内,边将该催化剂溶液和单体的残留部分各自分别连续地滴下的方法。滴下所要时间基于上述聚合时间。开环聚合反应中,通常继续进行反应体系的搅拌。通过使用该方法,可以很好地抑制由于聚合反应热引起的急剧的温度上升。
上述反应开始前的预备温度,通常设定为目的聚合温度的2~15℃以下,优选3~10℃以下,在抑制由于聚合反应热引起的温度上升上是优选的。即,通过预先设定比目的聚合温度稍低的预备温度,可以将聚合开始时的由于反应热引起的温度上升作为加热手段直接升温到目的的聚合温度,并且可以防止聚合温度或聚合温度以上的反应温度上升,由于该方法还可以抑制由于聚合反应副生的低分子量成分以及高分子量成分或凝胶成分,即,特别是可以控制MFR为高的区域的聚合物的MFR,故对于制造本发明的MFR的范围的聚合物的加氢物是合适的。
为了抑制由于聚合反应热引起的急剧的温度上升,优选使用具备有充分的除热能力的热交换器的反应容器。作为热交换器用的热介质,可以是水介质、油介质、电热介质、蒸汽介质的任意一种,但为了得到合适的除热能力,优选水介质、油介质。在本发明中,为了将从聚合开始时的开环聚合时的温度上升适当地收纳在上述的温度范围内,更加优选综合实施这些抑制由于反应热引起的温度上升的方法。
另外,使用的热塑性饱和降冰片烯类树脂为降冰片烯类加成聚合物时,可以如下述操作得到具有作为目的的MFR的物质。
即,当反应体系内的加成聚合催化剂的浓度和降冰片烯类单体的浓度,对于进行聚合反应是充分的浓度时(即,从反应初期到中期阶段),聚合反应速度以几乎一定的速度推移,通过使用时间作为某种程度的反应停止的基准(例如,每隔一定的时间进行聚合反应中的反应液的试样采集,定量单体量来求出聚合反应体系内的单体消耗速度),预测达到目的MFR的时刻,实行反应停止,由此,可以获得具有目的MFR的加成聚合物。
另外,当反应体系内的加成聚合催化剂的浓度和降冰片烯类单体的浓度,对于进行聚合反应是稀薄的浓度时(即,反应的终期阶段),以时间作为基准预测达到目的MFR的时刻来进行反应停止是困难的。因此,如本发明,当想要选择性地获得具有特定的MFR值的加成聚合物时,通过在上述的转化率范围的时刻实行反应停止,可以容易地实现MFR的控制。
(3)玻璃化转变温度(X)本发明的成型体是将玻璃化转变温度(X)为110℃或110℃以上,优选110~200℃,更加优选115~180℃的热塑性饱和降冰片烯类树脂进行注塑成型而得到的。玻璃化转变温度(X)为这样的范围的热塑性饱和降冰片烯类树脂,则耐热性和成型加工性可高度地平衡,故是合适的。
玻璃化转变温度(X)依赖于使用的热塑性饱和降冰片烯类树脂中含有的重复单元的种类、重均分子量、立体结构等。作为倾向,在热塑性饱和降冰片烯类树脂中含有的降冰片烯类单体的结构,从2环体到3环体、4环体,环数越是增加玻璃化转变温度越高。另外,热塑性饱和降冰片烯类树脂中含有的来自降冰片烯类单体的重复单元的比例越是增加,玻璃化转变温度越高。由于玻璃化转变温度也根据降冰片烯类单体的取代基的种类而变动,因此,通过调节上述的项目,可以获得具有期望的玻璃化转变温度(X)的热塑性饱和降冰片烯类树脂。
(4)重均分子量(Y)本发明的成型体是将重均分子量(Y)为[数3]Y≥20×(X-100)2+10000的热塑性饱和降冰片烯类树脂进行注塑成型而得到的物质。
作为注塑成型的热塑性树脂,通过使用重均分子量(Y)对玻璃化转变温度(X)的关系设定为特定关系的热塑性饱和降冰片烯类树脂,除了优异的透明性和成型加工性以外,还可以得到兼具优异的转印性和强度特性(不产生脱模时的裂纹和应力试验的裂纹)的薄型注塑成型体。
作为使热塑性饱和降冰片烯类树脂的重均分子量(Y)为规定的值的方法,可以举出在开环聚合上述降冰片烯类单体而制造降冰片烯类开环聚合物时,通过控制反应温度或反应时间等,半经验地得到具有期望的重均分子量的降冰片烯类开环聚合物的方法。
(5)注塑成型法本发明的成型体是通过注塑成型成型材料而制造。注塑成型法由于成型性、生产率优异,故为优选。
使用的成型材料为上述的热塑性饱和降冰片烯类树脂的一种或二种或二种以上。在本发明中,视需要,还可以将其他的树脂或抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、近红外线吸收剂、染料或颜料等着色剂、润滑剂、增塑剂、防静电剂、荧光增白剂等其他的配合剂单独或混合2种或2种以上使用,其配合量可以在不损害本发明的目的的范围适当选择。
作为在热塑性饱和降冰片烯类树脂中配合配合剂的方法,只要是在热塑性饱和降冰片烯类树脂中使这些配合剂充分分散的方法,则没有特别的限定。例如,有用混合器或单轴混炼机、双轴混炼机等将树脂以熔融状态混炼上述成分的方法、溶解在适当的溶剂中并使之分散,通过凝固法、铸造法或直接干燥法除去溶剂的方法等。使用双轴混炼机时,大多在混炼后,通常在熔融状态下挤出成棒状,再用绞线刀切成适当的长度,并进行颗粒化而使用。另外,在混炼时,一般地,在比树脂的玻璃化转变温度高20~150℃的区域的树脂温度下充分地进行分配(シエア)。树脂温度如果低,则粘度变高、混炼困难,过高则树脂或配合剂等劣化,由于粘度或熔点的差,两者不能很好地混炼。
注塑成型通常是成型材料投入到注塑成型机的料斗中,并通过成型材料均一混合地设定旋转数的螺杆送到料筒中,接着,射出到金属模中进行成型。
此时的料筒的温度通常可以在150~400℃,优选200~350℃,更加优选230~330℃的范围适当选择。如果料筒温度过低,则流动性恶化,在成型体中产生收缩或变形,如果料筒温度过高,则存在发生由于树脂的热分解引起的银色条纹、或发生成型体变黄等成型不良的危险。另外,由料筒向金属模的注塑速度为10~1000cm3/sec时,外观形状优异,而且可以成型大型的成型体,是合适的。
由料筒向金属模的注塑压通常在500~1500kgf/cm2的范围下进行。此时的注塑压可以考虑金属模的设计、使用的成型材料的流动性等条件进行适当选择、设定。
保压是根据注塑压在金属模略填充后,直到金属模的浇口部分的熔融树脂完全冷却固化的施加一定时间的压力。作为保压的上限值,一般可以在金属模的合模压力的范围内设定,通常在2000kgf/cm2或2000kgf/cm2以下,优选1700kgf/cm2或1700kgf/cm2以下,更加优选1500kgf/cm2或1500kgf/cm2以下的范围设定。通过将保压的上限值设定为这样的范围,可以消除在成型体中发生变形等成型不良的危险。作为保压的下限值,至少在100kgf/cm2或100kgf/cm2以上,优选120kgf/cm2或120kgf/cm2以上,更加优选150kgf/cm2或150kgf/cm2以上的范围设定。通过将保压的下限值设定为这样的范围,可以防止成型体的收缩的发生,使成型收缩率变小,并可以获得尺寸精度优异的材料。
此时的金属模的温度,通常设定为比热塑性饱和降冰片烯类树脂的玻璃化转变温度(Tg、X)低的温度,优选在比树脂的Tg低5~100℃的范围,更加优选比树脂的Tg低10~60℃的范围的温度下进行设定。通过在这样的温度范围设定金属模温度,可以抑制成型体的变形低。
另外,以成型体的色调降低或极力降低氧化物以及空隙的发生为目的,可以将成型用的树脂预先进行预干燥。作为其干燥条件,优选在温度100~110℃下进行4~12小时的真空干燥,或从注塑成型机的料斗部流动氮等,进行与空气的置换。
这样得到的成型体是厚度t(μm)为500μm或500μm以下,成型体的主面的面积S(μm2)为[数4]S≥2×106×t的薄型注塑成型体。
按照本发明,在制造这样的薄型注塑成型体时,(a)从透明性、成型加工性以及机械强度等观点看,选择热塑性饱和降冰片烯类树脂、(b)在热塑性饱和降冰片烯类树脂中,通过使用具有特定的熔融流动指数(MFR)和玻璃化转变温度(X),并且重均分子量(Y)对玻璃化转变温度(X)的关系为特定的关系的物质,可以提供兼具优异的转印性、耐热性以及强度特性(不产生脱模时的裂纹和应力试验中的裂纹)的薄型成型体。
本发明的成型体,机械强韧性优异。其弯曲强度没有特别的限制,但优选300kgf/cm2或300kgf/cm2以上,更加优选500kgf/cm2或500kgf/cm2以上。注塑成型体的弯曲强度,例如,可以基于ASTM D790,使用已知的弯曲强度测定装置进行测定。
本发明的成型体的冲击强度也优异。本发明的成型体的按照JIS-K7211基准测定的杜邦(デユポン)冲击强度(R=1/2英寸,50%破坏能),优选0.9J或0.9J以上。
由于本发明的成型体透明性、耐热性、低吸水性优异,而且如上所述,具有机械强韧性,作为光学材料等,在广泛的领域是特别有用的。可以举出,例如,导光板、光扩散板、光盘、光学纤维、光学卡片、光学透镜、菲涅尔透镜、双凸透镜、光学反射镜、液晶显示元件基板、偏光膜、相位差膜、光扩散片、棱镜片、聚光片、汽车的窗材料或顶部材料、飞机用窗材料、自动出售机用窗材料、展示橱窗材料、陈列柜材料等,特别优选导光板。
实施例以下,举出实施例以及比较例更加具体地说明本发明,但本发明不受这些例子的任何的限制。在以下,份或%只要没有特别的解释则为重量基准,压力为表压。
另外,各种物性的测定,按照下述方法进行。
(1)分子量数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw、Y)以及分子量分布(MWD),作为通过以环己烷作为溶剂的凝胶渗透色谱(GPC)的标准聚异戊二烯换算值进行测定。
(2)氢化率降冰片烯类开环聚合物的氢化率是测定1H-NMR谱图来算出。
(3)玻璃化转变温度(Tg、X)Tg是通过差示操作热量(DSC)法测定。
(4)熔融流动指数(MFR)基于JIS-K-6719,在230℃、荷重2.16kg的条件下测定。
(5)脱模性通过使用在内腔面的一侧面与入射光面平行,并且从入射光侧向入射光侧相反的一侧依次地、其间隔由疏至密地形成多个具有光反射功能的V字型棱线(高80μm,角度110°)的压模的注塑成型(合模压力850吨、树脂温度260℃、金属模温度110℃),制作了20张导光板(长35mm×宽46mm×厚0.45mm;主面的面积S(μm2)=35×103×46×103=1610×106)。
评价在20张之中在脱模时产生裂纹的张数。产生裂纹的张数越少,脱模性越优异。
(6)成型体的转印性在显微镜下观察上述(5)制作的在导光板表面形成的具有光反射功能的V槽的状态,特别是关于槽最密的地方,槽没有埋上,并且边缘部分棱角没有消失的评价为◎(非常好)、虽然边缘部分存在失去一些棱角的地方,但槽没有埋上的评价为○(良好)、多少有些槽被埋上的部分的评价为△(稍差)、密的部分的槽完全被破坏的评价为×(差)。
(7)弯曲强度通过注塑成型(合模压力500MPa、树脂温度260℃、金属模温度110℃)制作树脂板(长100mm×宽10mm×厚0.5mm;主面的面积S(μm2)=100×103×10×103=1000×106),基于ASTM D790,在支点间距离30.0mm、温度23℃、湿度50%、成型后10小时的条件下通过弯曲强度测定装置(オ一トグラフAGS-10kND,岛津制作所社制)进行测定。以对5张试验片测定的平均值进行评价(将平均值的1位进行四舍五入)。
(8)冲击强度通过注塑成型(合模压力500MPa、树脂温度260℃、金属模温度110℃)制作5张树脂板(长40mm×宽40mm×厚0.5mm;主面的面积S(μm2)=40×103×40×103=1600×106)。在烘箱中在105℃下处理24小时后,按照JIS-K7211,在室温下测定杜邦(デユポン)冲击强度(R=1/2英寸,50%破坏能),以对5张试验片测定的平均值进行评价(将平均值的小数点第2位进行四舍五入)。
在干燥、氮置换了的聚合反应器中,加入10份含有30摩尔%的四环十二碳烯(以下,简记为「TCD」)、50摩尔%的二环戊二烯(以下,简记为「DCP」)、以及20摩尔%的1,4-桥亚甲基-1,4,4a,9a-四氢化芴(以下,简记为「MTF」)的单体混合物,300份脱水的环己烷,1.05份作为分子量调节剂的1-己烯,0.2份二异丙基醚、0.18份异丁醇,0.48份三异丁基铝,以及15份六氯化钨的0.77重量%的甲苯溶液,在50℃下搅拌10分钟。
然后,直接地边搅拌边在上述聚合反应器中用2小时连续地滴加90份上述单体混合物和25份六氯化钨的0.77重量%的甲苯溶液,滴加结束后,再搅拌30分钟,然后添加0.5份异丙醇使聚合反应停止。通过气相色谱法测定聚合反应溶液时,单体向聚合物的转化率为100%。
接着,将300份含有上述聚合物的聚合反应溶液转移到带有搅拌器的高压釜中,加入100份环己烷、以及10份硅藻土担载的镍催化剂(G-96D,ズ一ドケミ一触媒制,镍担载率58重量%)。用氢将高压釜内置换后,在180℃、4.5MPa的氢分压下反应10小时。加氢反应结束后,将ラジオライト#800作为过滤床,使用加压过滤器(フンダフイルタ一,石川岛播磨重工社制),在压力0.25MPa下加压过滤,得到无色透明溶液。接着,在得到的溶液中,每100份聚合物固体成分,添加0.1份的季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]作为抗氧剂,并使之溶解。将该溶液用金属纤维制过滤器(孔径0.5μm,ニチダイ社制)过滤后,再将滤液用「ゼ一タプラスフイルタ一30S」(孔径0.5~1μm,キユノ社制)过滤,再用金属纤维制过滤器(孔径0.2μm,ニチダイ社制)过滤,除去杂质。
接着,将上述得到的滤液用预加热装置加热到250℃,在压力3MPa下连续地供给到圆筒型浓缩干燥机(日立制作所制)中。浓缩干燥机的运行条件是压力60kPa、并且内部浓缩的聚合物溶液的温度调节为290℃。浓缩的溶液连续地从浓缩干燥机导出,再保持温度290℃、并在压力1.5MPa下供给到同种类型的浓缩干燥机中。运行条件是压力1.5kPa、温度290℃。熔融状态的聚合物,连续地由浓缩干燥机导出,并在等级100的无尘室内从模头挤出,水冷却后,用造粒机(OSP-2,长田制作所制)切断,得到开环聚合物加氢物1的颗粒。
该开环聚合物加氢物1的Mw为24000,Mn为10400,MWD为2.31,加氢率为99.9%,Tg为125℃,MFR为9g/10分钟。
接着,使用得到的开环聚合物加氢物1的颗粒,进行上述(5)的脱模性试验、(6)的成型体的转印性试验、(7)的弯曲强度试验、以及(8)的冲击强度试验。各试验的评价结果示于表1。
除了单体混合物的组成为TCD 15%、DCP 70%、以及MTF 15%以外,与实施例1同样地,得到开环聚合物加氢物2。
聚合反应溶液的单体向聚合物的转化率为99.8%。得到的开环聚合物加氢物2的Mw为26000,Mn为11500,MWD为2.26,加氢率为99.9%,Tg为115℃,MFR为9g/10分钟。
接着,与实施例1同样地制造得到的开环聚合物加氢物2的颗粒,并使用该颗粒进行上述(5)的脱模性试验、(6)的成型体的转印性试验、(7)的弯曲强度试验、以及(8)的冲击强度试验。各试验的评价结果示于表1。
从具有搅拌翼的1m3聚合反应器的上部,连续地供给双环[2.2.1]庚-2-烯(以下,简记为「NB」)的环己烷溶液,并使聚合反应器中的NB的供给浓度为60kg/m3。然后从聚合反应器的上部分别连续地向聚合反应器中供给作为催化剂的VO(OC2H5)Cl2的环己烷类溶液以使聚合反应器中的钒浓度为0.8mol/m3,和乙基铝倍半氯化物(Al(C2H5)1.5Cl1.5)的环己烷溶液以使聚合反应器中的铝浓度为7.2mol/m3。另外,在聚合体系中,用发泡管以80m3/小时的量供给乙烯、以45m3/小时的量供给氮、以6m3/小时的量供给氢。
将在安装在聚合反应器外部的夹套中循环有热介质的聚合体系保持在10℃下进行共聚反应。将通过上述共聚反应生成的共聚物的聚合溶液从聚合反应器上部连续地抽出,并使聚合反应器内的聚合液经常为1m3(即,平均滞留时间为0.5小时)。在该抽出的聚合液中添加环己烷/异丙醇(1∶1)混合液,使聚合反应停止。
然后,在强烈搅拌下与相对于水1m3添加了浓盐酸5升的水溶液以1∶1的比例接触,将催化剂残渣移向水相。将该接触混合液静置后,分离除去水相,再进行2次水洗,精制分离聚合液相。
接着,将精制分离的聚合液在强烈搅拌下与3倍量的丙酮接触,使共聚物析出后,通过过滤采取固体部分(共聚物),用丙酮充分洗净。另外,为了萃取存在于聚合物中的未反应的单体,将该固体部分投入到丙酮中使之达到40kg/m3,然后,在60℃、2小时的条件下进行萃取操作。萃取处理后,通过过滤采取固体部分,在氮气流通下,在130℃、0.47MPa下干燥12小时。
如上述得到的乙烯·NB共聚物3的NB含量为50摩尔%,Mw为77000,Tg为132℃,MFR为11g/10分钟。
接着,与实施例1同样地制造得到的乙烯·NB共聚物3的颗粒,并使用该颗粒进行上述(5)的脱模性试验、(6)的成型体的转印性试验、(7)的弯曲强度试验、以及(8)的冲击强度试验。各试验的评价结果示于表1。
除了将1-己烯的量定为1.5份以外,与实施例1同样地得到开环聚合物加氢物4。聚合反应溶液的单体向聚合物的转化率为99.9%。
另外,加氢得到的开环聚合物加氢物4的Mw为21000,Mn为9000,MWD为2.33,加氢率为99.9%,Tg为125℃,MFR为15g/10分钟。
接着,与实施例1同样地制造得到的开环聚合物加氢物4的颗粒,并使用该颗粒进行上述(5)的脱模性试验、(6)的成型体的转印性试验、(7)的弯曲强度试验、以及(8)的冲击强度试验。各试验的评价结果示于表1。
进行与特开平5-47034号公报记载的实施例1同样的操作,得到6-甲基-1,45,8-二桥亚甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氢化萘的开环聚合物加氢物5。
聚合反应溶液的单体向聚合物的转化率为99.8%。得到的开环聚合物加氢物5的Mw为28000,Mn为11000,MWD为2.82,加氢率为99.9%,Tg为152℃,MFR为2g/10分钟。
接着,与实施例1同样地制造得到的开环聚合物加氢物5的颗粒,并使用该颗粒进行上述(5)的脱模性试验、(6)的成型体的转印性试验、(7)的弯曲强度试验、以及(8)的冲击强度试验。各试验的评价结果示于表1。
进行与特开2000-219725号公报记载的实施例3同样的操作,得到含有15%的8-乙基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、85%的DCP的单体的开环聚合物加氢物6。
聚合反应溶液的单体向聚合物的转化率为99.9%。得到的开环聚合物加氢物6的Mw为28500,Mn为12000,MWD为2.37,加氢率为99.9%,Tg为103℃,MFR为8g/10分钟。
接着,与实施例1同样地制造得到的开环聚合物加氢物6的颗粒,并使用该颗粒进行上述(5)的脱模性试验、(6)的成型体的转印性试验、(7)的弯曲强度试验、以及(8)的冲击强度试验。各试验的评价结果示于表1。
进行与特开2000-169558号公报记载的实施例1同样的操作,得到含有53摩尔%NB的乙烯·NB加成共聚物7。得到的乙烯·NB加成共聚物7的Mw为36000,Mn为15200,MWD为2.36,Tg为140℃,MFR为5g/10分钟。
接着,与实施例1同样地制造得到的乙烯·NB加成共聚物7的颗粒,并使用该颗粒进行上述(5)的脱模性试验、(6)的成型体的转印性试验、(7)的弯曲强度试验、以及(8)的冲击强度试验。各试验的评价结果示于表1。
表1

*γ°=20×(X-100)2+10000由表1可知,由玻璃化转变温度(X)为115~132℃、MFR为9g/10分钟~11g/10分钟、重均分子量(Y)比Y0大的实施例1~3的热塑性饱和降冰片烯类树脂得到的注塑成型体,脱模性、转印性、弯曲强度、冲击强度均优异。
另一方面,由Y比Y0小的比较例1的热塑性饱和降冰片烯类树脂得到的注塑成型体,脱模性、弯曲强度以及冲击强度不充分。
由Y比Y0小的比较例2的热塑性饱和降冰片烯类树脂得到的注塑成型体,虽然脱模性、弯曲强度以及冲击强度优异,但转印性差。
由玻璃化转变温度低至103℃的比较例3的热塑性饱和降冰片烯类树脂得到的注塑成型体,冲击强度(不能测定)差。
由Y比Y0小的比较例4的热塑性饱和降冰片烯类树脂得到的注塑成型体,脱模性、弯曲强度以及冲击强度差。另外,转印性从实用方面看也是不充分的。
权利要求
1.一种成型体,该成型体是厚度t(μm)为500μm或500μm以下、成型体的主面的面积S(μm2)为S≥2×106×t的成型体,并且是注塑成型热塑性饱和降冰片烯类树脂而形成的,所述热塑性饱和降冰片烯类树脂是(1)230℃、荷重2.16kg下的熔融流动指数(MFR)在5~16g/10分钟的范围、(2)玻璃化转变温度(X)为110℃或110℃以上、以及(3)重均分子量(Y)在Y≥20×(X-100)2+10000的范围。
2.按照权利要求1记载的成型体,其中,热塑性饱和降冰片烯类树脂是降冰片烯类开环聚合物的加氢物。
3.按照权利要求1或2记载的成型体,其中,弯曲强度为300kgf/cm2或300kgf/cm2以上。
4.按照权利要求1~3中的任一项记载的成型体,其中,所述成型体为导光板。
全文摘要
本发明提供一种薄型的注塑成型体,其是成型加工性优异,脱模时无裂纹,且透明性、机械强度、转印性及耐热性优异的注塑成型热塑性饱和降冰片烯类树脂而形成的、厚度t(μm)为500μm或500μm以下、成型体的主面的面积S(μm
文档编号C08G61/08GK1754676SQ200510106839
公开日2006年4月5日 申请日期2005年9月26日 优先权日2004年9月30日
发明者桥本昌和, 肥谷幸司 申请人:日本瑞翁株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1