本發(fā)明涉及含有間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的樹脂成型體。
背景技術(shù):
二環(huán)戊二烯等降冰片烯系單體的開環(huán)聚合物氫化物是所謂的環(huán)烯烴聚合物的一種,由于其透明性、低雙折射性、成型加工性等優(yōu)異,因此可用作能夠適用于以光學(xué)用途為首的各種用途的材料。
二環(huán)戊二烯的開環(huán)聚合物氫化物通常是以具有無規(guī)結(jié)構(gòu)的非結(jié)晶性的聚合物的形式得到的。然而,具有無規(guī)結(jié)構(gòu)的非結(jié)晶性的二環(huán)戊二烯的開環(huán)共聚物氫化物根據(jù)其用途,存在耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、耐溶劑性等不充分的情況。因此,作為改進(jìn)這些性能的方法,通過制造在主鏈具有立構(gòu)規(guī)整性的二環(huán)戊二烯的開環(huán)聚合物氫化物,提供具有結(jié)晶性的二環(huán)戊二烯的開環(huán)聚合物氫化物。
例如,在專利文獻(xiàn)1中公開了:使用苯基酰亞胺四氯化鎢二乙醚配位化合物等以具有特定的取代基的周期表第6族過渡金屬化合物為主成分的聚合催化劑,將二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合時,能夠得到在室溫可溶于環(huán)己烷等烴溶劑的、具有順式-間規(guī)性的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物,進(jìn)而使用雙(三環(huán)己基膦)苯亞甲基二氯化釕(iv)和乙烯基乙醚的混合物等作為氫化催化劑,對該開環(huán)聚合物中的碳-碳雙鍵進(jìn)行氫化,由此得到具有結(jié)晶性的間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物。此外,在專利文獻(xiàn)2中公開了:使用苯基酰亞胺二聯(lián)苯酚鎢配位化合物等以具有特定的芳香族二氧基作為配體的周期表第4~6族的過渡金屬化合物為主成分的聚合催化劑,將二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合時,能夠得到在室溫不溶于環(huán)己烷等烴溶劑的、具有結(jié)晶性的順式-等規(guī)性的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物,進(jìn)而使用ruhcl(co)(pph3)2等作為氫化催化劑,對該開環(huán)聚合物中的碳-碳雙鍵進(jìn)行氫化,由此得到具有結(jié)晶性的等規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-089744號公報(us2007/0185290a1);
專利文獻(xiàn)2:日本特開2013-139513號公報。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
根據(jù)本發(fā)明人對專利文獻(xiàn)1中具體記載的間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物重新進(jìn)行研究的內(nèi)容,該間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物雖然具有較高的熔點,但由于該熔點為270℃左右,在加熱聚合物的情況下從小于260℃起開始軟化(熔解),因此實質(zhì)上的耐熱性小于260℃。
另一方面,專利文獻(xiàn)2中具體記載的等規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物,其間規(guī)度在分析裝置的測量精度范圍內(nèi)為100%,其熔點為295℃左右而具有極高的熔點。然而,具有順式-等規(guī)結(jié)構(gòu)的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物由于在室溫不溶于環(huán)己烷等烴溶劑,因此工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的制造較為困難。
像這樣,耐熱性等更為優(yōu)異的結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)共聚物氫化物雖然被期待作為各種樹脂成型體的原料樹脂,但實際情況是:具有這樣的特性的結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物在工業(yè)上不易處理,沒有充分有效利用結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的特性。
因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種充分反映了結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的特性的樹脂成型體。
用于解決問題的方案
本發(fā)明人為了實現(xiàn)上述目的而進(jìn)行了深入研究,結(jié)果獲知:具有較高的熔解開始溫度且立構(gòu)規(guī)整性較高的間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物,其耐熱性優(yōu)異。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn):通過例如利用熔融成型法成型該聚合物,能夠得到充分發(fā)揮了其特性的樹脂成型體。本發(fā)明是基于這樣的見解而完成的。
由此,根據(jù)本發(fā)明,可提供以下的樹脂成型體、樹脂膜及注射成型品。
〔1〕一種樹脂成型體,其含有間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物,
上述間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的熔解開始溫度為260℃以上,且熔點小于280℃,間規(guī)度高于90%。
〔2〕根據(jù)〔1〕所述的樹脂成型體,其中,進(jìn)一步含有無機(jī)填充劑。
〔3〕一種樹脂膜,其含有間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物,
上述間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的熔解開始溫度為260℃以上,且熔點小于280℃,間規(guī)度高于90%。
〔4〕一種注射成型品,其含有間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物,
上述間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的熔解開始溫度為260℃以上,且熔點小于280℃,間規(guī)度高于90%。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,可提供充分反映了結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的特性的樹脂成型體、樹脂膜及注射成型品。
具體實施方式
(樹脂成型體)
本發(fā)明的樹脂成型體的特征在于,其含有間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(以下,有時稱為“二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)”。),上述間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的熔解開始溫度為260℃以上,且熔點小于280℃,間規(guī)度高于90%。
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)包含由下述式(1)表示的、氫化聚(橋式-二環(huán)戊二烯)的重復(fù)單元。
[化學(xué)式1]
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的熔解開始溫度為260℃以上,優(yōu)選265℃以上。熔解開始溫度的上限沒有特別限定,為熔點以下。二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)由于熔解開始溫度非常高,因此本發(fā)明的樹脂成型體的耐熱性優(yōu)異。在本發(fā)明中,熔解開始溫度是:使二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)充分熔融,接著使其充分結(jié)晶化,然后測量的熔解開始溫度(以下,有時稱為熔融后熔解開始溫度。)。能夠按照例如后述的實施例中的熔融后熔解開始溫度的測量方法來測量該熔解開始溫度。
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的熔點小于280℃,優(yōu)選270℃以上且小于280℃。熔點的下限沒有特別限定,大致為260℃,并且為熔解開始溫度以上。本發(fā)明的結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的熔點適度高,因此耐熱性優(yōu)異,并且能夠抑制成型時的氧化劣化。另一方面,當(dāng)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的熔點過高時,由于成型加工性變差而導(dǎo)致要在高溫成型,結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物變得容易氧化劣化。
本發(fā)明的熔點是:使二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)充分熔融,接著使其充分結(jié)晶化,然后測量的熔點。該熔點能夠按照例如后述的實施例所述的方法來測量。
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)由于在上述式(1)中由(1,4)表示的碳為不對稱碳(由*表示),因此存在立構(gòu)規(guī)整性(tacticity)。
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)是如下的高分子:具有間規(guī)立構(gòu)規(guī)整性,間規(guī)度即在立體構(gòu)型中全同二單元組(mesodiad)和間同二單元組(racemodiad)的合計中的間同二單元組的比例(以下,有時簡稱為間同二單元組的比例。)高于90%。在二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)中,間同二單元組的比例優(yōu)選高于91%,更優(yōu)選高于92%。
當(dāng)間同二單元組的比例為90%以下時,間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的結(jié)晶性大幅下降,樹脂成型體的耐熱性下降。
上述間規(guī)度具體能夠由式i:〔(間同二單元組)/(全同二單元組+間同二單元組)×100(%)〕求出。
間同二單元組的比例能夠通過對二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的13c-nmr光譜進(jìn)行分析而算出。具體地,能夠通過對二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的由上述式(1)中的(5,9)表示的碳原子的光譜進(jìn)行定量而求出。即,針對由上述式(1)表示的重復(fù)單元的(5,9)的碳原子,在鄰二氯苯-d4/三氯苯〔混合比(重量基準(zhǔn))1/2〕混合溶劑中,在200℃進(jìn)行13c-nmr光譜測量,將來自全同二單元組的43.35ppm的信號的峰面積值、來自間同二單元組的43.43ppm的信號的峰面積值代入上述式i并計算,由此能夠確定間同二單元組的比例。
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)具有來自由下述式(2)表示的二環(huán)戊二烯的重復(fù)單元。
[化學(xué)式2]
關(guān)于二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α),從使樹脂成型體的耐熱性特別良好,此外,加快利用熔融成型法制造樹脂成型體時的熔融樹脂的結(jié)晶化速度的觀點出發(fā),優(yōu)選大量包含來自二環(huán)戊二烯的重復(fù)單元。在二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的全部重復(fù)單元中,來自二環(huán)戊二烯的重復(fù)單元所占比例沒有特別限定,優(yōu)選為90重量%以上,更優(yōu)選為95重量%以上,特別優(yōu)選為97重量%以上,最優(yōu)選僅由來自二環(huán)戊二烯的重復(fù)單元構(gòu)成。
關(guān)于二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α),如后所述,能夠通過以下方式高效地得到,即,在特定的開環(huán)聚合催化劑的存在下,將二環(huán)戊二烯、或包含二環(huán)戊二烯和其它環(huán)狀烯烴單體的單體混合物(以下,有時將這些統(tǒng)稱為“二環(huán)戊二烯等”。)開環(huán)聚合,由此得到二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物,然后將其氫化。
在二環(huán)戊二烯中,存在內(nèi)型(endo)和外型(exo)的立體異構(gòu)體,它們均能作為單體使用,可以單獨(dú)使用一種異構(gòu)體,也可以使用內(nèi)型和外型以任意比例存在的異構(gòu)體混合物。從提高二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的結(jié)晶性,使其耐熱性特別良好的觀點出發(fā),優(yōu)選提高一種立體異構(gòu)體的比例。在使用的二環(huán)戊二烯中,內(nèi)型或外型的比例優(yōu)選為90%以上,更優(yōu)選為95%以上,特別優(yōu)選為99%以上。另外,提高比例的立體異構(gòu)體從易合成性的觀點出發(fā),優(yōu)選為內(nèi)型。
在制造二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)時,也能夠?qū)⑵渌h(huán)狀烯烴單體與二環(huán)戊二烯組合使用。其它環(huán)狀烯烴單體的使用量相對于二環(huán)戊二烯和其它環(huán)狀烯烴單體的合計量,通常小于10重量%,優(yōu)選小于3重量%,更優(yōu)選小于1重量%,最優(yōu)選為0重量%。
作為能夠與二環(huán)戊二烯組合使用的其它環(huán)狀烯烴單體,可舉出以下單體。
可舉出:環(huán)戊烯、環(huán)己烯、環(huán)庚烷等環(huán)烯烴類;
作為使具有取代基的二環(huán)戊二烯或二環(huán)戊二烯的5元環(huán)部分的雙鍵飽和了的單體的二環(huán)戊二烯類;
降冰片烯、5-甲基降冰片烯、5-乙基降冰片烯、5-丁基降冰片烯、5-己基降冰片烯、5-癸基降冰片烯、5-環(huán)己基降冰片烯、5-環(huán)戊基降冰片烯等無取代基或具有烷基作為取代基的降冰片烯類;
5-亞乙基降冰片烯、5-乙烯基降冰片烯、5-丙烯基降冰片烯、5-環(huán)己烯基降冰片烯、5-環(huán)戊烯基降冰片烯等具有鏈烯基作為取代基的降冰片烯類;
5-苯基降冰片烯等具有芳香環(huán)作為取代基的降冰片烯類;
5-甲酯基降冰片烯、5-乙酯基降冰片烯、5-甲基-5-甲酯基降冰片烯、5-甲基-5-乙酯基降冰片烯、降冰片烯-2-甲基丙酸酯、降冰片烯-2-甲基辛酸酯、降冰片烯-5,6-二羧酸酐、5-羥甲基降冰片烯、5,6-二(羥甲基)降冰片烯、5,5-二(羥甲基)降冰片烯、5-羥基-異丙基降冰片烯、5,6-二羧基降冰片烯、5-甲酯基-6-羧基降冰片烯等具有包含氧原子的極性基的降冰片烯類;
5-氰基降冰片烯、降冰片烯-5,6-二羧酸酰亞胺等具有包含氮原子的極性基的降冰片烯類;
此外,作為四環(huán)十二碳烯以外的四環(huán)十二碳烯類,8-甲基四環(huán)十二碳烯、8-乙基四環(huán)十二碳烯、8-環(huán)己基四環(huán)十二碳烯、8-環(huán)戊基四環(huán)十二碳烯等具有烷基作為取代基的四環(huán)十二碳烯類;
8-亞甲基四環(huán)十二碳烯、8-亞乙基四環(huán)十二碳烯、8-乙烯基四環(huán)十二碳烯、8-丙烯基四環(huán)十二碳烯、8-環(huán)己烯基四環(huán)十二碳烯、8-環(huán)戊烯基四環(huán)十二碳烯等在環(huán)外具有雙鍵的四環(huán)十二碳烯類;
8-苯基四環(huán)十二碳烯等具有芳香環(huán)的四環(huán)十二碳烯類;
8-甲酯基四環(huán)十二碳烯、8-甲基-8-甲酯基四環(huán)十二碳烯、8-羥甲基四環(huán)十二碳烯、8-羧基四環(huán)十二碳烯、四環(huán)十二碳烯-8,9-二羧酸、四環(huán)十二碳烯-8,9-二羧酸酐等具有包含氧原子的取代基的四環(huán)十二碳烯類;
8-氰基四環(huán)十二碳烯、四環(huán)十二碳烯-8,9-二羧酸酰亞胺等具有包含氮原子的取代基的四環(huán)十二碳烯類;
8-氯四環(huán)十二碳烯等具有包含鹵原子的取代基的四環(huán)十二碳烯類;
8-三甲氧基甲硅烷基四環(huán)十二碳烯等具有包含硅原子的取代基的四環(huán)十二碳烯類;
作為六環(huán)十七碳烯類,六環(huán)十七碳烯、12-甲基六環(huán)十七碳烯、12-乙基六環(huán)十七碳烯、12-環(huán)己基六環(huán)十七碳烯、12-環(huán)戊基六環(huán)十七碳烯等無取代基或具有烷基作為取代基的六環(huán)十七碳烯類;
12-亞甲基六環(huán)十七碳烯、12-亞乙基六環(huán)十七碳烯、12-乙烯基六環(huán)十七碳烯、12-丙烯基六環(huán)十七碳烯、12-環(huán)己烯基六環(huán)十七碳烯、12-環(huán)戊烯基六環(huán)十七碳烯等在環(huán)外具有雙鍵的六環(huán)十七碳烯類;
12-苯基六環(huán)十七碳烯等具有芳香族基作為取代基的六環(huán)十七碳烯類;
12-甲酯基六環(huán)十七碳烯、12-甲基-12-甲酯基六環(huán)十七碳烯、12-羥甲基六環(huán)十七碳烯、12-羧基六環(huán)十七碳烯、六環(huán)十七碳烯12,13-二羧酸、六環(huán)十七碳烯12,13-二羧酸酐等具有包含氧原子的取代基的六環(huán)十七碳烯類;
12-氰基六環(huán)十七碳烯、六環(huán)十七碳烯12,13-二羧酸酰亞胺等具有包含氮原子的取代基的六環(huán)十七碳烯類;
12-氯六環(huán)十七碳烯等具有包含鹵原子的取代基的六環(huán)十七碳烯類;
12-三甲氧基甲硅烷基六環(huán)十七碳烯等具有包含硅原子的取代基的六環(huán)十七碳烯類;
四環(huán)[6.5.12,5.01,6.08,13]十三碳-3,8,10,12-四烯(也稱為1,4-甲橋-1,4,4a,9a-四氫芴)、四環(huán)[6.6.12,5.01,6.08,13]十四碳-3,8,10,12-四烯(也稱為1,4-甲橋-1,4,4a,5,10,10a-六氫蒽)等。
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的數(shù)均分子量(mn)通常為500~1000000,優(yōu)選為1000~600000,更優(yōu)選為2000~400000。當(dāng)mn過低時,存在樹脂成型體的機(jī)械強(qiáng)度下降的情況,當(dāng)mn過低時,有成型變得困難的傾向。另外,二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的數(shù)均分子量與氫化工序前的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的數(shù)均分子量大致相等。
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)優(yōu)選為80℃以上,更優(yōu)選為85℃以上。如果玻璃化轉(zhuǎn)變溫度處于這樣的范圍,則耐熱性良好,例如負(fù)荷變形溫度較高,因此優(yōu)選。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的上限沒有特別限定,大致為120℃。
作為二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的制造中間體的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物,能夠通過以下方式高效地得到,即,使用包含由下述式(3)表示的鎢化合物的聚合催化劑,將二環(huán)戊二烯等開環(huán)聚合。
[化學(xué)式3]
在上述式(3)中,w表示鎢原子。
r1和r2分別獨(dú)立表示:選自氫原子、可以具有取代基的碳原子數(shù)為1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~12的芳基及可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~20的環(huán)烷基的基團(tuán)。
l1表示可以具有取代基的氮原子,該取代基選自可以具有取代基的碳原子數(shù)為1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~12的芳基及可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~20的環(huán)烷基。
l2表示至少具有1個氮原子的環(huán)元數(shù)為5~15的共軛雜環(huán)基,該共軛雜環(huán)基可以具有取代基。
l3表示由-o-r3表示的烷氧基,r3表示選自可以具有取代基的碳原子數(shù)為1~12的烷基和可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~30芳基的基團(tuán)。
l4表示至少具有2個氮原子的環(huán)元數(shù)為12~24的中性共軛雜環(huán)配體,該共軛雜環(huán)配體可以具有取代基。
在式(3)中,w為鎢原子。
r1和r2分別獨(dú)立表示:氫原子;甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基等可以具有取代基的碳原子數(shù)為1~12的烷基;環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基等可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~20的環(huán)烷基;或可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~12的芳基。作為上述可以具有取代基的芳基中的芳基,可舉出:苯基、1-萘基、2-萘基等。此外,作為碳原子數(shù)為1~12的烷基、碳原子數(shù)為3~20的環(huán)烷基及碳原子數(shù)為6~12的芳基的取代基,可舉出:甲基、乙基等碳原子數(shù)為1~12的烷基;氟原子、氯原子、溴原子等鹵原子;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等碳原子數(shù)為1~12的烷氧基;三氟甲基等碳原子數(shù)為1~12的鹵烷基;三氟甲氧基等碳原子數(shù)為1~12的鹵烷氧基;苯基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2-氯苯基、3-甲氧基苯基等可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~12的芳基;等。
l1表示可以具有取代基的氮原子,該取代基選自可以具有取代基的碳原子數(shù)為1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~12的芳基及可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~20的環(huán)烷基。即,l1是由=n-r4(r4表示選自氫原子、或者可以具有取代基的碳原子數(shù)為1~12的烷基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~12的芳基及可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~20的環(huán)烷基的基團(tuán)。)表示的基團(tuán)。
上述l1的氮原子可以具有的取代基(r4)中的碳原子數(shù)為1~12的烷基可以是直鏈狀或支鏈狀。作為其具體例子,可舉出:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基等。
作為上述r4的碳原子數(shù)為6~12芳基,可舉出:苯基、1-萘基、2-萘基等。
作為上述r4的碳原子數(shù)為3~20的環(huán)烷基,可舉出:環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)辛基、金剛烷基等。
上述r4的碳原子數(shù)為1~12的烷基、碳原子數(shù)為3~20的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為6~12的芳基可以具有的取代基沒有特別限定。
作為上述r4的碳原子數(shù)為1~12的烷基可以具有的取代基,可舉出:氟原子、氯原子、溴原子等鹵原子;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等碳原子數(shù)為1~12的烷氧基;苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2-氯苯基、3-甲氧基苯基、2,6-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、五氟苯基等可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~12的芳基;氨基;甲氨基等單取代氨基;二甲氨基等二取代氨基;酰亞胺基等。
作為上述r4的碳原子數(shù)為3~20的環(huán)烷基、碳原子數(shù)為6~12的芳基可以具有的取代基,可舉出:甲基、乙基、異丙基等碳原子數(shù)為1~12的烷基;氟原子、氯原子、溴原子等鹵原子;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等碳原子數(shù)為1~12的烷氧基;三氟甲基等碳原子數(shù)為1~12的鹵烷基;三氟甲氧基等碳原子數(shù)為1~12的鹵烷氧基;苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2-氯苯基、3-甲氧基苯基、2,6-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、五氟苯基等可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~12的芳基;氨基;甲氨基等單取代氨基;二甲氨基等二取代氨基;酰亞胺基等。
l2表示至少具有1個氮原子的環(huán)元數(shù)為5~15的可以具有取代基的共軛雜環(huán)基。
作為l2的共軛雜環(huán)基,可舉出:吡咯基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、噻唑基等5元環(huán)共軛雜環(huán)基;吡啶基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基等6元環(huán)共軛雜環(huán)基;喹唑啉基、酞嗪基、吡咯并吡啶基等縮聚環(huán)共軛雜環(huán)基;等。
上述共軛雜環(huán)基可以具有的取代基沒有特別限定??膳e出例如:甲基、乙基等碳原子數(shù)為1~12的烷基;氟原子、氯原子、溴原子等鹵原子;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等碳原子數(shù)為1~12的烷氧基;三氟甲基等碳原子數(shù)為1~12的鹵烷基;三氟甲氧基等碳原子數(shù)為1~12的鹵烷氧基;苯基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2-氯苯基、3-甲氧基苯基等可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~12的芳基;氨基;甲氨基等單取代氨基;二甲氨基等二取代氨基;酰亞胺基等。
l3為由-o-r3表示的基團(tuán)。r3為選自可以具有取代基的碳原子數(shù)為1~12的烷基和可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~30的芳基的基團(tuán)。
作為上述r3的可以具有取代基的碳原子數(shù)為1~12的烷基中的碳原子數(shù)為1~12的烷基,可舉出:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基等。
上述r3的碳原子數(shù)為1~12的烷基可以具有的取代基沒有特別限定??膳e出例如:氟原子、氯原子、溴原子等鹵原子;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等碳原子數(shù)為1~12的烷氧基;三氟甲基等碳原子數(shù)為1~12的鹵烷基;三氟甲氧基等碳原子數(shù)為1~12的鹵烷氧基;苯基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2-氯苯基、3-甲氧基苯基等可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~12的芳基;氨基;甲氨基等單取代氨基;二甲氨基等二取代氨基;酰亞胺基等。
作為可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~30的芳基中的碳原子數(shù)為6~30的芳基,可舉出:苯基、1-萘基、2-萘基、金剛烷基等。
上述r3的碳原子數(shù)為6~30的芳基可以具有的取代基沒有特別限定??膳e出例如:氟原子、氯原子、溴原子等鹵原子;甲基、乙基、異丙基、叔丁基等碳原子數(shù)為1~12的烷基;環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基等碳原子數(shù)為3~20的環(huán)烷基;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等碳原子數(shù)為1~12的烷氧基;三氟甲基等碳原子數(shù)為1~12的鹵烷基;三氟甲氧基等碳原子數(shù)為1~12的鹵烷氧基;苯基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2-氯苯基、3-甲氧基苯基等可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~12的芳基;氨基;甲氨基等單取代氨基;二甲氨基等二取代氨基;酰亞胺基等。
作為上述l3的具體例子,可舉出:1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙氧基、2-甲基-2-丙氧基、1,1,1-三氟-2-甲基-2-丙氧基、1,1,1-三氟-2-三氟甲基-2-丙氧基、2-三氟甲基-2-苯基-1,1,1-三氟乙氧基等r3是可以具有取代基的碳原子數(shù)為1~12的烷基的基團(tuán);2,6-雙(2,4,6-三甲基苯基)苯氧基、2,6-雙(2,4,6-三異丙基苯基)苯氧基、2,4,6-三甲基苯氧基、2,3,5,6-四苯基苯氧基等r3是可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~30的芳基的基團(tuán)。
l4是至少具有2個氮原子的環(huán)元數(shù)為12~24的中性共軛雜環(huán)配體。作為該配體的具體例子,可舉出:2,2’-聯(lián)吡啶、5,5’-二甲基-2,2’-聯(lián)吡啶、4,4’-二甲基-2,2’-聯(lián)吡啶、4,4’-二溴-2,2’-聯(lián)吡啶、2,2’-聯(lián)喹啉、1,10-菲咯啉、三聯(lián)吡啶。
此外,上述l4的該共軛雜環(huán)基可以具有取代基。作為該取代基,可舉出與上述作為l2的共軛雜環(huán)基可以具有的取代基而列舉的取代基同樣的取代基。
作為上述鎢化合物的具體例子,可舉出:(2-三氟甲基-2-苯基-1,1,1-三氟乙氧基)2,6-二甲基苯基酰亞胺鎢(vi)(2,5-二甲基吡咯烷)(叔丁基亞苯基(neophylidene))(1,10-菲咯啉)、(2-三氟甲基-2-苯基-1,1,1-三氟乙氧基)苯基酰亞胺鎢(vi)(2,5-二甲基吡咯烷)(叔丁基亞苯基)(1,10-菲咯啉)、(2-三氟甲基-2-苯基-1,1,1-三氟乙氧基)2,6-二甲基苯基酰亞胺鎢(vi)(2,5-二甲基吡咯烷)(叔丁基亞苯基)(2,2’-聯(lián)吡啶)、(2-三氟甲基-2-苯基-1,1,1-三氟乙氧基)苯基酰亞胺鎢(vi)(2,5-二甲基吡咯烷)(叔丁基亞苯基)(2,2’-聯(lián)吡啶)、(2-三氟甲基-2-苯基-1,1,1-三氟乙氧基)-2,6-二異丙基苯基酰亞胺鎢(vi)(2,5-二甲基吡咯烷)(叔丁基亞苯基)(1,10-菲咯啉)、(2-三氟甲基-2-苯基-1,1,1-三氟乙氧基)-2,6-二異丙基苯基酰亞胺鎢(vi)(2,5-二甲基吡咯烷)(叔丁基亞苯基)(2,2’-聯(lián)吡啶)等,但并不限定于此。
此外,上述鎢化合物具有中性共軛雜環(huán)配體,為了提高二環(huán)戊二烯的開環(huán)聚合的速度,也可以并用金屬氯化物。通過并用金屬氯化物,能夠使中性共軛雜環(huán)配體從鎢化合物脫離而使其成為高活性的催化劑。
作為構(gòu)成金屬鹽的金屬原子,優(yōu)選鋅、錫、銅、鈦、稀土類等。作為能夠使用的金屬鹽的具體例子,可舉出:氯化鋅、氯化銅、氯化錫、氯化鈦、氯化鈧、氯化釔等。
這些鎢化合物能夠通過例如日本特表2014-520103號公報(國際公開第2012/167171號)等中記載的方法制造。此外,作為鎢化合物,也可以將市售的鎢化合物根據(jù)期望進(jìn)行提純而使用。
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物能夠通過將二環(huán)戊二烯等和聚合催化劑混合,將二環(huán)戊二烯等開環(huán)聚合而制造。
相對于二環(huán)戊二烯等的聚合催化劑的使用量沒有特別限定,聚合催化劑中的鎢化合物∶二環(huán)戊二烯等的摩爾比優(yōu)選為1∶10~1∶2000000的范圍,更優(yōu)選為1∶200~1∶1000000的范圍,特別優(yōu)選為1∶500~1∶500000的范圍。當(dāng)聚合催化劑的使用量過多時,聚合催化劑的去除可能變難,當(dāng)過少時,可能無法得到充分的聚合活性。
聚合反應(yīng)能夠在無溶劑體系中進(jìn)行,但從良好控制反應(yīng)的觀點出發(fā),優(yōu)選在有機(jī)溶劑中進(jìn)行。此時使用的有機(jī)溶劑只要能夠使生成的開環(huán)聚合物溶解或分散,不會對聚合物反應(yīng)產(chǎn)生不良影響即可,沒有特別限定。作為可使用的有機(jī)溶劑的具體例子,能夠舉出:戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烴;環(huán)戊烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、二甲基環(huán)己烷、三甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、二乙基環(huán)己烷、十氫化萘、雙環(huán)庚烷、三環(huán)癸烷、六氫茚環(huán)己烷、環(huán)辛烷等脂環(huán)族烴;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴;二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵系脂肪族烴;氯苯、二氯苯等鹵系芳香族烴;硝基甲烷、硝基苯、乙腈等含氮烴;二乙醚、四氫呋喃等醚;苯甲醚、苯乙醚等芳香族醚。這些中,優(yōu)選使用芳香族烴、脂肪族烴、脂環(huán)族烴、醚及芳香族醚。
在有機(jī)溶劑中進(jìn)行聚合反應(yīng)的情況下,反應(yīng)體系中的單體的濃度沒有特別限定,優(yōu)選為1~50重量%,更優(yōu)選為2~45重量%,特別優(yōu)選為3~40重量%。當(dāng)單體的濃度過低時,生產(chǎn)率可能變差,當(dāng)過高時,聚合反應(yīng)后的反應(yīng)溶液的粘度變得過高,此后的氫化反應(yīng)可能變難。
聚合溫度沒有特別限定,通常為-30℃~+200℃,優(yōu)選為0℃~180℃。此外,聚合時間也沒有特別限定,通常在1分鐘~100小時的范圍內(nèi)選擇。
在進(jìn)行聚合反應(yīng)時,為了調(diào)節(jié)得到的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的分子量,也可以在聚合反應(yīng)體系中添加乙烯基化合物或二烯化合物。
為了調(diào)節(jié)該分子量而使用的乙烯基化合物只要是具有乙烯基的有機(jī)化合物則沒有特別限定。能夠使用例如:1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯等α-烯烴類;苯乙烯、乙烯基甲苯等苯乙烯類;乙基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、烯丙基縮水甘油醚等醚類;烯丙基氯等含有鹵素的乙烯基化合物;醋酸烯丙酯、烯丙醇、甲基丙烯酸縮水甘油酯等含有氧的乙烯基化合物;丙烯酰胺等含有氮的乙烯基化合物;乙烯基三甲基硅烷、烯丙基三甲基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等含有硅的乙烯基化合物;等。
此外,為了調(diào)節(jié)分子量而使用的二烯化合物也沒有特別限定。能夠使用例如:1,4-戊二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、1,6-庚二烯、2-甲基-1,4-戊二烯、2,5-二甲基-1,5-己二烯等非共軛二烯;1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯等共軛二烯;等。
添加的乙烯基化合物或二烯化合物的量根據(jù)作為目標(biāo)的分子量確定即可,相對于100摩爾的用作單體的二環(huán)戊二烯等,通常在0.1~10摩爾的范圍內(nèi)選擇。
像這樣,通過使用上述的包含由式(3)表示的鎢化合物的聚合催化劑,在上述那樣的條件進(jìn)行二環(huán)戊二烯的開環(huán)聚合反應(yīng),從而能夠得到具有間規(guī)立構(gòu)規(guī)整性的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物。
然后,通過將該具有間規(guī)立構(gòu)規(guī)整性的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物供于氫化反應(yīng),從而能夠得到具有間規(guī)立構(gòu)規(guī)整性且具有結(jié)晶性的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)。
另外,二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物可以從反應(yīng)液中回收而供于氫化反應(yīng),也可以將包含二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的反應(yīng)液直接供于氫化反應(yīng)。
供于氫化反應(yīng)的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的根據(jù)1h-nmr測量的數(shù)均分子量(mn)沒有特別限定,優(yōu)選為1000~1000000,更優(yōu)選為2000~800000。通過將具有這樣的數(shù)均分子量的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物供于氫化反應(yīng),能夠得到在成型加工性和耐熱性的平衡上特別優(yōu)異的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)。二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的數(shù)均分子量能夠通過調(diào)節(jié)聚合時使用的分子量調(diào)節(jié)劑的添加量等而進(jìn)行調(diào)節(jié)。
供于氫化反應(yīng)的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的根據(jù)1h-nmr測量的順式含有率優(yōu)選高于50%,更優(yōu)選高于70%,特別優(yōu)選高于90%。
在二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物中,間同二單元組的比例優(yōu)選高于90%,更優(yōu)選高于91%,特別優(yōu)選高于92%。當(dāng)順式含有率高于50%,間同二單元組的比例高于90%時,二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物對有機(jī)溶劑的溶解性提高,將包含二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的反應(yīng)液直接供于氫化反應(yīng)的制造工藝變得有利,因此是優(yōu)選的。
如上所述,能夠用作二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的制造中間體的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物在室溫會溶解于有機(jī)溶劑。特別是,從在有機(jī)溶劑中進(jìn)行聚合反應(yīng),將包含二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的反應(yīng)液直接供于氫化反應(yīng)的制造工藝的觀點出發(fā),優(yōu)選溶解于對氫化非活性的有機(jī)溶劑。
作為溶解二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的溶劑,可舉出:環(huán)戊烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、二甲基環(huán)己烷、三甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、二乙基環(huán)己烷、十氫化萘、雙環(huán)庚烷、三環(huán)癸烷、六氫茚環(huán)己烷、環(huán)辛烷等脂環(huán)族烴;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴;二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵系脂肪族烴;氯苯、二氯苯等鹵系芳香族烴;二乙醚、四氫呋喃等醚;苯甲醚、苯乙醚等芳香族醚;等。
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的氫化反應(yīng)能夠通過例如以下方法進(jìn)行,即,在二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物存在的體系中,(a)通過添加氫化劑,接著加熱使其反應(yīng);或者(b)通過添加氫化催化劑,接著添加氫,將二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物中存在的碳-碳雙鍵氫化。這些中,從工業(yè)制造的觀點出發(fā),優(yōu)選(b)使用氫化催化劑和氫氣來進(jìn)行二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的氫化反應(yīng)。
在上述(a)的方法中,優(yōu)選使用作為對于轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)(transferhydrogenation)的氫化劑的含肼化合物,將二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物所包含的碳-碳雙鍵氫化。
能夠用作對于轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)(transferhydrogenation)的氫化劑的化合物沒有特別限定。能夠用作對于二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的氫化劑的化合物也可以是能夠用作氫化催化劑的化合物。作為氫化劑的具體例子,可舉出肼、對甲苯磺酰肼等。
可在上述(b)的方法中使用的氫化催化劑,能夠使用作為開環(huán)聚合物的氫化催化劑現(xiàn)有公知的催化劑。作為其具體例子,可舉出: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、雷尼鎳、鎳硅藻土、醋酸鎳、醋酸鈀、pdcl2、rhcl(pph)3等。
氫化反應(yīng)通常在非活性有機(jī)溶劑中進(jìn)行。作為能夠使用的非活性溶劑,可舉出:環(huán)戊烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、二甲基環(huán)己烷、三甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、二乙基環(huán)己烷、十氫化萘、雙環(huán)庚烷、三環(huán)癸烷、六氫茚環(huán)己烷、環(huán)辛烷等脂環(huán)族烴;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴;二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵系脂肪族烴;氯苯、二氯苯等鹵系芳香族烴;二乙醚、四氫呋喃等醚;苯甲醚、苯乙醚等芳香族醚;等。
在制造二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)時,優(yōu)選在二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物和氫化催化劑存在的體系中進(jìn)一步添加氫,由此將存在于二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物中的碳-碳雙鍵氫化。
在氫化反應(yīng)中,根據(jù)使用的氫化催化劑系而合適的條件范圍不同,反應(yīng)溫度通常為-20℃~+250℃,優(yōu)選為-10℃~+220℃,更優(yōu)選為0℃~200℃。當(dāng)氫化溫度過低時,反應(yīng)速度可能變得過慢,當(dāng)過高時,可能發(fā)生副反應(yīng)。在催化劑的氫化反應(yīng)的情況下,氫壓力通常為0.01~20mpa,優(yōu)選為0.05~15mpa,更優(yōu)選為0.1~10mpa。當(dāng)氫壓力過低時,氫化速度可能變得過慢,當(dāng)過高時,在需要高耐壓反應(yīng)裝置的方面產(chǎn)生了裝置上的制約。反應(yīng)時間只要能夠達(dá)到期望的氫化率則沒有特別限定,通常為0.1~10小時。在氫化反應(yīng)后,按照常規(guī)方法回收二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)即可,在聚合物的回收時,通過過濾等方法,能夠除去催化劑殘渣。
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的氫化反應(yīng)的氫化率(被氫化的主鏈雙鍵的比例)沒有特別限定,優(yōu)選為98%以上,更優(yōu)選為99%以上,特別優(yōu)選為99.5%以上。氫化率越高,最終得到的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的耐熱性越良好。
本發(fā)明的樹脂成型體可以含有無機(jī)填充劑。本發(fā)明的樹脂成型體通過含有無機(jī)填充劑,耐熱性更優(yōu)異。
特別地,在將本發(fā)明的樹脂成型體供于回流焊(reflow)工序這樣的情況下,通過含有無機(jī)填充劑,該樹脂成型體的回流焊耐熱性優(yōu)異。
作為無機(jī)填充劑,可舉出:二氧化硅、氧化鋁、沸石、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋅、碳酸鈣、碳酸鎂、玻璃等。
這些中,從樹脂成型體的耐熱性更為優(yōu)異的觀點出發(fā),優(yōu)選玻璃填料。
作為玻璃填料,可以使用公知的填料,其形狀沒有限定。此外,玻璃填料可以用硅烷系化合物、環(huán)氧系化合物、聚氨酯系化合物等進(jìn)行表面處理。
作為玻璃填料,可舉出:玻璃纖維、玻璃珠、玻璃粉、玻璃薄片、玻璃球等,優(yōu)選玻璃纖維。
玻璃纖維的形狀、形態(tài)沒有特別限定。具體可舉出:碾磨纖維、切段纖維、短切原絲、粗紗等,優(yōu)選短切原絲。
玻璃纖維的長度優(yōu)選為3~40mm,更優(yōu)選為5~30mm。當(dāng)玻璃纖維過短時,樹脂成型體的機(jī)械強(qiáng)度降低。
玻璃纖維的剖面形狀為圓形、橢圓形、扁平形狀、矩形等任意形狀。此外,能夠以任意比率使用這些玻璃纖維。
當(dāng)本發(fā)明的樹脂成型體含有無機(jī)填充劑時,其含量相對于二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)和無機(jī)填充劑的合計量,優(yōu)選為5~60重量%,更優(yōu)選為15~50重量%。無機(jī)填充劑的含量過少的樹脂成型體存在回流焊時的耐熱性、強(qiáng)度變差的傾向。另一方面,無機(jī)填充劑的含量過多的樹脂成型體存在介電損耗角正切升高的傾向。
本發(fā)明的樹脂成型體可以含有二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)、無機(jī)填充劑以外的成分。作為這樣的成分,可舉出:抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、近紅外線吸收劑、增塑劑、防靜電劑、酸捕捉劑、阻燃劑、阻燃助劑等添加劑。
作為抗氧化劑,可舉出酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑等。
作為酚系抗氧化劑,可舉出:3,5-二叔丁基-4-羥基甲苯、二丁基羥基甲苯、2,2’-亞甲基雙(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、4,4’-亞丁基雙(3-叔丁基-3-甲基苯酚)、4,4’-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、α-生育酚、2,2,4-三甲基-6-羥基-7-叔丁基色滿、四[亞甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]等。
作為磷系抗氧化劑,可舉出:二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)4,4’-聯(lián)苯二亞磷酸酯、三壬基苯基亞磷酸酯等。
作為硫系抗氧化劑,可舉出硫代二丙酸二硬脂醇酯、硫代二丙酸二月桂酯等。
作為紫外線吸收劑,可舉出:苯并三唑系紫外線吸收劑、苯甲酸酯系紫外線吸收劑、二苯甲酮系紫外線吸收劑、丙烯酸酯系紫外線吸收劑、金屬配位化合物系紫外線吸收劑等。
作為光穩(wěn)定劑,可舉出受阻胺系光穩(wěn)定劑。
作為近紅外線吸收劑,可舉出:花青系近紅外線吸收劑;吡喃鎓系紅外線吸收劑;方酸鎓鹽(squarylium)系近紅外線吸收劑;克酮酸(croconium)系紅外線吸收劑;甘菊環(huán)鎓(azulenium)系近紅外線吸收劑;酞菁系近紅外線吸收劑;二硫醇金屬配位化合物系近紅外線吸收劑;萘醌系近紅外線吸收劑;蒽醌系近紅外線吸收劑;靛酚系近紅外線吸收劑;偶氮系近紅外線吸收劑;等。
作為增塑劑,可舉出磷酸三酯系增塑劑、脂肪酸一元酸酯系增塑劑、二元醇酯系增塑劑、含氧酸酯系增塑劑等。
作為防靜電劑,可舉出多元醇的脂肪酸酯等。
作為酸捕捉劑,可舉出氧化鎂、硬脂酸鋅等。
作為阻燃劑,可舉出:鹵化有機(jī)化合物;紅磷、縮聚型磷酸酯、反應(yīng)型磷酸酯、聚磷酸銨系化合物、磷酸金屬鹽系化合物等有機(jī)磷系化合物;三聚氰胺磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸酯等三聚氰胺系化合物;等。
作為阻燃助劑,可舉出:氫氧化鋁、氫氧化鎂等無機(jī)氫氧化物;氧化鋁水合物、氧化銻等無機(jī)氧化物;硼酸鈉等硼酸鹽;等。
這些阻燃劑、阻燃助劑可以單獨(dú)使用一種,也可以組合使用兩種以上。
這些添加劑的含量能夠根據(jù)目標(biāo)適當(dāng)確定。其含量相對于100重量份的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α),通常為0.001~5重量份的范圍,優(yōu)選為0.01~1重量份的范圍。
本發(fā)明的樹脂成型體的制造方法沒有特別限定。例如,能夠通過制備含有二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的成型材料,將得到的成型材料熔融成型,從而制造本發(fā)明的樹脂成型體。
成型材料能夠按照常規(guī)方法制造。
例如,除了二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)之外還含有其它成分的成型材料能夠通過混合各成分而得到。作為混合方法,可舉出將各成分以熔融狀態(tài)混煉的方法。
混煉能夠使用單軸擠出機(jī)、雙軸擠出機(jī)、班伯里混煉機(jī)、捏合機(jī)、feederruder等熔融混煉機(jī)進(jìn)行?;鞜挏囟葍?yōu)選為250~400℃的范圍,更優(yōu)選為260~350℃的范圍。在混煉時,可以一次性地添加各成分而混煉,也可以分?jǐn)?shù)次添加并混煉。
在混煉后,通過按照常規(guī)方法擠出為棒狀,用線材切割機(jī)切成合適的長度,從而能夠顆?;?。
二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)存在對一般有機(jī)溶劑的溶解性較差的傾向。因此,該成型材料不適于作為澆鑄法等利用溶液的成型方法的成型材料。
另一方面,二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)具有當(dāng)在熔融狀態(tài)下冷卻時會在短時間內(nèi)結(jié)晶化的特性。因此,通過使用熔融成型法,將含有二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的成型材料成型,從而能夠生產(chǎn)率良好地制造目標(biāo)的樹脂成型體。
作為熔融成型法,可舉出擠出成型法、注射成型法、熔紡成型法、壓制成型法、吹塑成型法、壓延輥成型法等方法,能夠根據(jù)目標(biāo)的樹脂成型體適當(dāng)選擇。
(樹脂膜)
在樹脂成型體為樹脂膜的情況下,作為熔融成型法,優(yōu)選使用擠出成型法。
在使用擠出成型法制造樹脂膜的情況下,能夠適當(dāng)使用公知的方法。例如,將上述成型材料投入到擠出機(jī)中,進(jìn)行熔融混煉,接著從連接于擠出機(jī)的t型模頭將熔融樹脂連續(xù)擠出為膜狀,將其冷卻,由此能夠得到樹脂膜。
樹脂膜的厚度沒有特別限定,通常為1~300μm,優(yōu)選為2~200μm。
該樹脂膜由于含有二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α),因此耐熱性優(yōu)異。
也可以對使用擠出成型法得到的樹脂膜施加拉伸處理、熱固定處理。
通過進(jìn)行拉伸處理,可得到結(jié)晶度高、強(qiáng)度更優(yōu)異的樹脂膜。在進(jìn)行拉伸處理的情況下,該處理能夠使用單向拉伸法、雙向拉伸法、傾斜拉伸法等來進(jìn)行。
在進(jìn)行拉伸處理時的樹脂膜的溫度通常為95~135℃,優(yōu)選為95~120℃。
拉伸倍率以面積倍率計優(yōu)選為10倍以上,更優(yōu)選為15~400倍。
熱固定處理是指在長度方向、寬度方向施加張力,在將樹脂膜繃緊的狀態(tài)下對該樹脂膜施加規(guī)定的熱的處理。通過進(jìn)行熱固定處理,可得到熱收縮率較小的樹脂膜。
熱固定處理中的樹脂膜的溫度通常為120~230℃,優(yōu)選為160~220℃。
熱固定處理的時間通常為1~60秒。
通過使得到的樹脂膜與金屬箔熔接,能夠得到具有樹脂層和金屬層的層疊膜。
作為構(gòu)成金屬箔的金屬,可舉出:銅、金、銀、不銹鋼、鋁、鎳、鉻等。這些中,從能夠得到作為基板材料有用的層疊體的方面出發(fā),優(yōu)選銅。
金屬箔的厚度沒有特別限定,能夠根據(jù)層疊膜的使用目的適當(dāng)確定。金屬箔的厚度通常為1~35μm,優(yōu)選為3~18μm。
樹脂膜與金屬箔的熔接方法沒有特別限定。能夠通過例如以下方法,使樹脂膜與金屬箔熔接,即,使樹脂膜與金屬箔重疊,進(jìn)行熱壓制的方法(熱壓法);使將樹脂膜與金屬箔重疊的重疊物通過加熱輥之間的方法(熱輥法)。
該層疊膜的樹脂層含有二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)。如上所述,二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)由于會從熔融狀態(tài)短時間結(jié)晶化,因此能夠短時間結(jié)束制造層疊膜時的熔接工序。
此外,該層疊膜的回流焊耐熱性優(yōu)異。因此,該層疊膜適于用來作為柔性印刷基板。
(注射成型品)
通過使用注射成型法作為熔融成型法,能夠制造各種注射成型品。
在使用注射成型法制造注射成型品的情況下,能夠適當(dāng)使用公知的方法。例如,將上述成型材料投入到擠出機(jī)中,進(jìn)行熔融混煉,接著在連接于擠出機(jī)的模具中注射熔融樹脂,使模具內(nèi)的熔融樹脂冷卻固化,由此能夠得到注射成型品。
作為注射成型品,可舉出:光反射體、絕緣材料、連接件、食品包裝材料、瓶、管、齒輪類等。
這些注射成型品由于含有二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α),因此耐熱性優(yōu)異。
在使用注射成型法制造注射成型品的情況下,優(yōu)選使用含有無機(jī)填充劑的成型材料。通過使用含有無機(jī)填充劑的成型材料,易于得到耐熱性更優(yōu)異的注射成型品。此外,由于具有無機(jī)填充劑,因此存在熔融狀態(tài)的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α)的結(jié)晶化被促進(jìn)的傾向,所以通過使用含有無機(jī)填充劑的成型材料,從而能夠縮短注射到模具后的冷卻時間,能夠生產(chǎn)率更良好地制造注射成型品。
(纖維狀成型體)
在樹脂成型體為纖維狀成型體的情況下,作為熔融成型法,優(yōu)選使用熔紡成型法。
在使用熔紡成型法制造纖維狀成型體的情況下,能夠適當(dāng)使用公知的方法。例如,將上述成型材料投入到擠出機(jī)中,進(jìn)行熔融混煉,接著從連接于擠出機(jī)的噴絲頭連續(xù)吐出熔融樹脂,將其冷卻,由此能夠得到纖維狀成型體。
該纖維狀成型體由于含有二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物(α),因此耐熱性優(yōu)異。
也可以對使用熔紡成型法得到的纖維狀成型體施加拉伸處理。
通過進(jìn)行拉伸處理,可得到結(jié)晶度高、強(qiáng)度更優(yōu)異的纖維狀成型體。在進(jìn)行拉伸處理時的纖維狀成型體的溫度通常為40~140℃,優(yōu)選為40~120℃。
拉伸倍率通常優(yōu)選為1.5~8.0倍。
實施例
接著,通過實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明,但本發(fā)明并不受到這些實施例的任何限定。
另外,各實施例的測量、評價使用以下方法進(jìn)行。
(1)二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的數(shù)均分子量
基于1h-nmr測量,求出存在于聚合物鏈末端的氫原子的數(shù)量和存在于末端以外的聚合物鏈中的氫原子的數(shù)量的比,基于該比算出二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的數(shù)均分子量。
(2)二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的順式/反式含有率
進(jìn)行1h-nmr測量,求出二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的順式/反式含有率。
(3)二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的氫化反應(yīng)的氫化率
進(jìn)行1h-nmr測量,求出二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物的氫化反應(yīng)的氫化率。
(4)間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的熔點和熔融后熔解開始溫度
將二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物在320℃加熱10分鐘而使其熔融,接著以10℃/分鐘降溫,冷卻至室溫而使其結(jié)晶化,然后使用差示掃描熱量儀以10℃/分鐘升溫并測量。在升溫測量時觀測的吸熱峰中,求出吸熱(結(jié)晶熔解)熱量最大的溫度作為熔點,求出吸熱峰的起始溫度作為熔融后熔解開始溫度。
(5)間規(guī)結(jié)晶性二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物氫化物的間同二單元組的比例
將鄰二氯苯-d4/三氯苯(混合比(重量基準(zhǔn))1/2)作為溶劑,在200℃進(jìn)行13c-nmr測量,基于來自全同二單元組的43.35ppm的信號的峰面積值和來自間同二單元組的43.43ppm的信號的峰面積值來確定。
(6)耐回流焊性(樹脂膜)
對在實施例1或比較例1中得到的評價用樹脂膜,使用烘箱進(jìn)行3次熱處理,該熱處理是在260℃加熱10秒的熱處理,然后目視觀察評價用樹脂膜,評價耐回流焊性。
在此,將評價用樹脂膜在熱處理前后沒有變形、熔融而保持形狀的情況設(shè)為“○”(良),將觀察到變形、熔融的情況設(shè)為“×”(不良)。
(7)耐回流焊性(注射成型品的回流焊后的翹曲量)
對在實施例2或比較例2中得到的試驗片,使用烘箱進(jìn)行3次熱處理,該熱處理是在260℃加熱10秒的熱處理,測量試驗片的翹曲量,由此評價耐回流焊性。在此,在翹曲量為0.8mm以上的情況下,可以說耐回流焊性不足。
(8)結(jié)晶化速度
在實施例2或比較例2的注射成型時,測量直到成型品能夠不變形地脫模所需要的模具的冷卻時間,由此評價成型材料的結(jié)晶化速度。在此,在冷卻時間超過40秒的情況下,可以說結(jié)晶化速度不足。
〔合成例1〕
使337mg(0.5毫摩爾)的作為雙吡咯烷前體的w(chcme2ph)(nardiipr)(me2pyr)2(在此,me表示甲基,ph表示苯基,ardiipr表示2,6-二異丙基苯基、me2pyr表示2,5-二甲基吡咯。)溶解在5ml的苯中,向其中加入84μl(0.5毫摩爾)的α,α-雙三氟甲基苯甲醇〔ph(cf3)2coh〕,將全部內(nèi)容物(反應(yīng)混合物)在室溫(20℃)攪拌2小時。接著加入90mg(0.5毫摩爾)的1,10-菲咯啉,將全部內(nèi)容物在室溫(20℃)攪拌1小時,然后將反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)移到冷凍裝置中。在反應(yīng)混合物中加入10ml的戊烷,使反應(yīng)產(chǎn)物定量沉淀。過濾作為橙色固體的反應(yīng)產(chǎn)物。用戊烷將反應(yīng)產(chǎn)物清洗,使其干燥。收獲量為490mg(定量)。
根據(jù)得到的固體的1h-nmr、13c-nmr、19f-nmr光譜,確定其為(2-三氟甲基-2-苯基-1,1,1-三氟乙氧基)-2,6-二異丙基苯基酰亞胺鎢(vi)(2,5-二甲基吡咯烷)(叔丁基亞苯基)(1,10-菲咯啉)(由下述式(a)表示的化合物)。
[化學(xué)式4]
〔合成例2〕
在帶有攪拌機(jī)的玻璃制反應(yīng)器中,添加1.35份的(2,6-二甲基苯基酰亞胺)四氯化鎢、21份的二乙醚,將其冷卻至-78℃。進(jìn)而添加0.74份的溶解于21份的二乙醚中的3,3’,5,5’-四甲基-2,2’-聯(lián)苯酚。將該混合物逐漸加溫至0℃,維持0℃進(jìn)行反應(yīng)24小時。反應(yīng)后,通過蒸餾除去二乙醚而得到暗紅紫色的固體物。
在得到的固形物中添加13份的己烷和4.2份的二乙醚,將其冷卻至-78℃,靜置1小時,使微晶狀的不溶物析出。過濾可溶部分,進(jìn)而用6.6份的己烷清洗殘留的不溶物,然后蒸餾除去溶劑,得到1.84份的化合物。
針對該化合物,在c6d6溶劑中測量1h-nmr光譜,結(jié)果可知該化合物為由下述式(b)表示的化合物。
[化學(xué)式5]
〔制造例1〕
在帶有攪拌機(jī)的玻璃反應(yīng)器中,加入0.076g(1/500摩爾/摩爾)的在合成例1中得到的(2-三氟甲基-2-苯基-1,1,1-三氟乙氧基)-2,6-二異丙基苯基酰亞胺鎢(vi)(2,5-二甲基吡咯烷)(叔丁基亞苯基)(1,10-菲咯啉)、和1g的甲苯,接著添加5.0g的二環(huán)戊二烯、20.0g的環(huán)己烷及0.21g的1-己烯,進(jìn)而添加將0.0105g的無水氯化鋅溶解于5g的1,4-二氧六環(huán)的溶液,在50℃進(jìn)行聚合反應(yīng)。在聚合反應(yīng)開始后,迅速生成了1,10-菲咯啉鋅的白色混濁。反應(yīng)3小時后,在聚合反應(yīng)液中注入大量的丙酮而使沉淀物凝集,將凝集物過濾清洗,然后在40℃進(jìn)行減壓干燥24小時。得到的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物(a)的收獲量為4.3g,數(shù)均分子量為10900,順式含有率為81%。
接著,在帶有攪拌機(jī)的高壓釜中,加入1.75g的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物(a)和47g的環(huán)己烷。然后進(jìn)一步添加使0.00157g的ruhcl(co)(pph3)3分散在10ml的環(huán)己烷中的溶液,在氫圧4.0mpa、160℃的條件下進(jìn)行氫化反應(yīng)8小時。將該氫化反應(yīng)液注入到大量的丙酮中而使生成的開環(huán)聚合物氫化物完全析出,進(jìn)行過濾清洗后,在40℃進(jìn)行減壓干燥24小時。
得到的開環(huán)聚合物氫化物(a)的氫化率為99%以上,間同二單元組的比例為91%。測量該氫化物的熔點,熔點為274℃,熔解熱為28j/g,熔融后熔解開始溫度為265℃。
〔制造例2〕
在帶有攪拌機(jī)的玻璃制反應(yīng)器中,加入0.082g的在合成例2中得到的由式(b)表示的化合物和3.5g的甲苯,將其冷卻至-78℃。在其中添加將0.027g的二乙基氯化鋁溶解于0.87g的甲苯中而得到的溶液,將其加溫至0℃,在0℃進(jìn)行反應(yīng)1小時,得到含有催化劑的混合液。
在得到的混合液中添加7.5g的二環(huán)戊二烯、23g的甲苯、0.65g的1-辛烯,在0℃進(jìn)行聚合反應(yīng)24小時。在得到的聚合反應(yīng)液中注入大量的甲醇而使沉淀物凝集,進(jìn)行過濾清洗后,在40℃進(jìn)行減壓干燥24小時,得到7.4g的二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物(b)。其數(shù)均分子量為42000,順式含有率為93%。
接著,代替二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物(a),使用二環(huán)戊二烯開環(huán)聚合物(b),除此以外,與制造例1的氫化反應(yīng)同樣地進(jìn)行,得到開環(huán)聚合物氫化物(b)。
開環(huán)聚合物氫化物(b)的氫化率為99%以上,間同二單元組的比例為88%。測量該氫化物的熔點,熔點為270℃,熔解熱為49j/g,熔融后熔解開始溫度為258℃。
[表1]
第1表
〔實施例1〕
在100份的制造例1中得到的開環(huán)聚合物氫化物(a)中,混合1.1份的作為抗氧化劑的四[亞甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸酯]甲烷(basf日本公司制造、irganox(注冊商標(biāo))1010),得到原料組合物。將該原料組合物投入到具有4個內(nèi)徑為3mm的模具孔的雙軸擠出機(jī)(東芝機(jī)械公司制造、tem-37b)中,利用熱熔融擠出成型法,得到股狀的成型體,將其冷卻后,使用線材切割機(jī)切碎而得到樹脂顆粒。
雙軸擠出機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件如下所示。
·機(jī)筒設(shè)定溫度:270~280℃
·模頭設(shè)定溫度:270℃
·螺桿轉(zhuǎn)速:145rpm
·進(jìn)料器轉(zhuǎn)速:50rpm
使用具有t型模頭的熱熔融擠出膜成型機(jī)(opticalcontrolsystems公司制造、measuringextrudertypeme-20/2800v3),將得到的樹脂顆粒成行為厚150μm、寬120mm的膜狀,將得到的未拉伸膜以2m/分鐘的速度卷成輥狀。
膜成型機(jī)的運(yùn)行條件如下所示。
·機(jī)筒溫度設(shè)定:280~290℃
·模頭溫度:270℃
·螺桿轉(zhuǎn)速:30rpm
將未拉伸膜在任選的部位切出90mm×90mm的正方形,然后將其設(shè)置在小型拉伸機(jī)(東洋精機(jī)制作所制、ex10-b型),在拉伸溫度:100℃、拉伸倍率:2.0倍×2.0倍、拉伸速度:10000mm/分鐘的條件下進(jìn)行拉伸處理。
接著,將得到的拉伸膜固定在鐵板,使用烘箱在200℃對其進(jìn)行加熱處理20分鐘,由此得到評價用樹脂膜。
針對得到的評價用樹脂膜進(jìn)行耐回流焊性評價。評價結(jié)果如第2表所示。
〔比較例1〕
代替在制造例1中得到的開環(huán)聚合物氫化物(a),使用在制造例2中得到的開環(huán)聚合物氫化物(b),除此以外,與實施例1同樣地進(jìn)行,制造評價用樹脂膜,評價耐回流焊性。評價結(jié)果如第2表所示。
〔實施例2〕
在100份的制造例1中得到的開環(huán)聚合物氫化物(a)中,混合1.1份的作為抗氧化劑的四[亞甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯基)丙酸酯]甲烷(basf日本公司制造、irganox(注冊商標(biāo))1010),得到原料組合物。將該原料組合物投入到具有4個內(nèi)徑為3mm的模具孔的雙軸擠出機(jī)(東芝機(jī)械公司制早、tem-37b)中,利用熱熔融擠出成型法,得到股狀的成型體,將其冷卻后,使用線材切割機(jī)切碎而得到樹脂顆粒。
雙軸擠出機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件如下所示。
·機(jī)筒設(shè)定溫度:270~280℃
·模頭設(shè)定溫度:270℃
·螺桿轉(zhuǎn)速:145rpm
·進(jìn)料器轉(zhuǎn)速:50rpm
使用得到的樹脂顆粒,用注射成型機(jī)(funuc公司制造、roboshots2000i-50a)在成型溫度290℃、注射圧力0.8mpa、模具溫度150℃的條件下,得到長80mm、寬50mm、厚1mm的注射成型品(試驗片)。針對得到的試驗片測量回流焊后的翹曲。測量結(jié)果如第2表所示。
〔比較例2〕
在實施例2中,代替在制造例1中得到的開環(huán)聚合物氫化物(a),使用在制造例2中得到的開環(huán)聚合物氫化物(b),除此以外,與實施例2同樣地進(jìn)行,得到注射成型品,測量回流焊后的翹曲。測量結(jié)果如第2表所示。
[表2]
第2表
根據(jù)第2表可知以下信息。
實施例1的樹脂膜與比較例1的樹脂膜相比,耐回流焊性優(yōu)異。
同樣,實施例2的注射成型品與比較例2的注射成型品相比,耐回流焊性優(yōu)異。
進(jìn)而,在實施例2中,注射成型時的模具的冷卻時間較短,生產(chǎn)率優(yōu)異。