JP2002338792A - Method for producing norbornene-based resin molded article and synthetic wood - Google Patents
Method for producing norbornene-based resin molded article and synthetic woodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 木質感を持ち、木材と同じように切削や切断
等の加工ができるノルボルネン系樹脂成形体を生産性良
く安全に製造する方法を提供すること。
【解決手段】 メタセシス触媒により、0.5〜20%
の水分を含有する木粉の存在下にノルボルネン系モノマ
ーを塊状重合するノルボルネン系樹脂成形体の製造方法
が提供される。本発明の方法により合成木材も提供され
る。PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for safely producing a norbornene-based resin molded product having a woody feel and capable of performing processing such as cutting and cutting in the same manner as wood with good productivity. SOLUTION: 0.5 to 20% by metathesis catalyst
The present invention provides a method for producing a norbornene-based resin molded article by bulk-polymerizing a norbornene-based monomer in the presence of wood powder containing water. Synthetic wood is also provided by the method of the present invention.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はノルボルネン系樹脂
成形体の製造方法に関し、さらに詳しくは、メタセシス
触媒により、木粉の存在下にノルボルネン系モノマーを
塊状重合するノルボルネン系樹脂成形体の製造方法に関
する。また、本発明はそのような製造方法によって得ら
れる合成木材に関する。The present invention relates to a method for producing a norbornene-based resin molded product, and more particularly, to a method for producing a norbornene-based resin molded product in which a norbornene-based monomer is bulk-polymerized in the presence of wood flour using a metathesis catalyst. . The present invention also relates to a synthetic wood obtained by such a production method.
【0002】[0002]
【従来の技術】ノルボルネン系モノマーとメタセシス触
媒とを含む反応原液を用い、金型内で塊状重合する反応
成形法(RIM=リアクション・インジェクション・モ
ールディング法、RTM=レジン・トランスファー・モ
ールディング法など)は、公知の技術である(特公平3
−37568号公報)。この方法によれば、熱可塑性樹
脂の射出成形法に比べて簡易な金型・成形装置で大型の
成形体を得ることができる。2. Description of the Related Art A reaction molding method (RIM = reaction injection molding method, RTM = resin transfer molding method, etc.) for performing bulk polymerization in a mold using a reaction stock solution containing a norbornene-based monomer and a metathesis catalyst is known. , A well-known technology (Japanese Patent
-37568). According to this method, a large-sized molded body can be obtained with a simple mold and molding apparatus as compared with a thermoplastic resin injection molding method.
【0003】一方、建築用途や建設用途等においては、
木材のような触感と外観(木質感ともいう)を持った成
形体が要求され、合成木材として木材代替用途等に使用
される。各種樹脂製成形体に木質感を付与するために
は、木粉との混合材料とすることが一般的である。ま
た、木粉との混合材料が可能であれば、廃木材の再利用
が可能であり、環境問題からも木粉との混合材料からな
る成形体が要望されている。さらに木質感をもった成形
体は、合成木材として利用するためには、木材と同じよ
うに切削や切断等の加工ができることが好ましい。成形
体の製造後にさらに加工して別の形状とすることができ
れば用途が広がるからである。[0003] On the other hand, for architectural and construction purposes,
A molded article having a tactile feel and appearance (also referred to as a woody feel) like wood is required, and is used as a synthetic wood for wood replacement. In order to impart a woody feel to various resin molded articles, it is common to use a mixed material with wood flour. Further, if a mixed material with wood flour is possible, waste wood can be reused, and a molded article made of a mixed material with wood flour is also demanded from an environmental problem. Further, in order to use a molded article having a woody feeling as synthetic wood, it is preferable that cutting and cutting can be performed in the same manner as wood. The reason for this is that if the molded body can be further processed after the production to obtain another shape, the applications will be expanded.
【0004】これまで、木質感を持ち、木材と同じよう
に切削や切断等の加工ができるノルボルネン系樹脂成形
体の製造方法は知られていなかった。また、このような
ノルボルネン系樹脂成形体を得るために、どのような木
粉を使用すれば良いのか知られていなかった。Until now, there has been no known method for producing a norbornene-based resin molded article having a woody feel and capable of being cut or cut in the same manner as wood. Further, it has not been known what kind of wood powder should be used to obtain such a norbornene-based resin molded product.
【0005】熱可塑性樹脂の場合には、樹脂と木粉とを
溶融混練して使用する技術が実用化されている。樹脂と
木粉とを溶融混練するには、熱可塑性樹脂を溶融するの
に十分な程に高い温度に長時間保つ必要がある。木粉が
ある程度以上の水分を含有していると、溶融混練時また
は成形時に水分が蒸発し、成形体が発泡することから、
木粉には水分をほとんど含んでいないことが要求され
る。例えば特開平8−100086号公報では、ポリオ
レフィン(熱可塑性樹脂)と木粉とを溶融混練してもち
いる技術が開示されているが、木粉の水分量は多くとも
0.8%、好ましくは0.5%以下とすべき旨が開示さ
れている。しかしながら、塊状重合による反応成形法で
は木粉を溶融混練することがないため、この知見は応用
できない。In the case of a thermoplastic resin, a technique of melting and kneading the resin and wood flour has been put to practical use. In order to melt-knead the resin and the wood flour, it is necessary to maintain the temperature high enough to melt the thermoplastic resin for a long time. If the wood flour contains a certain amount of moisture, the moisture evaporates during melt-kneading or molding, and the molded body foams,
Wood flour is required to contain almost no water. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-100886 discloses a technique in which a polyolefin (thermoplastic resin) and wood flour are melted and kneaded, but the wood flour has a water content of at most 0.8%, preferably at most 0.8%. It is disclosed that the content should be 0.5% or less. However, this knowledge cannot be applied to the reaction molding method based on bulk polymerization because the wood powder is not melt-kneaded.
【0006】塊状重合によるノルボルネン系樹脂成形体
の製造方法の場合にも、含有する水分の少ない充填剤を
使うことが提案されている(特開平11−322903
号公報)。該公報では、メタセシス触媒が特定のRu系
のものに限定されており、各種充填剤の水分含有量は
0.01〜0.3重量%、充填剤の添加量はノルボルネ
ン系モノマー100重量部に対する比率で0.1〜30
0重量部(ノルボルネン系モノマーと木粉との比率を重
量比に換算すると99.9/0.01〜25/75)と
すべきことが開示されている。使用可能な充填剤の一つ
として木粉が開示されているが、実際にこのように水分
の少ない木粉を扱おうとすると、乾燥工程や、水分の少
ない状態での管理が必要になり生産性が低下するという
問題があるだけでなく、乾燥した木粉が粉塵爆発を起こ
しやすいなどの安全上の問題がある。また、該公報には
ノルボルネン系樹脂成形体の質感や加工性についての開
示も示唆も無い。It has been proposed to use a filler having a low water content in the method for producing a norbornene-based resin molded article by bulk polymerization (JP-A-11-322903).
No.). In this publication, the metathesis catalyst is limited to a specific Ru-based catalyst, and the water content of the various fillers is 0.01 to 0.3% by weight, and the amount of the filler is 100 parts by weight of the norbornene-based monomer. 0.1 to 30 in ratio
It is disclosed that it should be 0 parts by weight (99.9 / 0.01 to 25/75 when the ratio of the norbornene-based monomer to the wood flour is converted to the weight ratio). Wood flour is disclosed as one of the fillers that can be used, but actually trying to handle wood powder with low moisture in this way requires a drying process and management in a state with low moisture, resulting in increased productivity. In addition, there is a problem that the dry wood powder is liable to cause a dust explosion. Further, the publication does not disclose or suggest the texture and workability of the norbornene-based resin molded product.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、木質
感を持ち、木材と同じように切削や切断等の加工ができ
るノルボルネン系樹脂成形体を生産性良く安全に製造す
る方法、およびそのような製造方法によって得られる合
成木材を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for safely producing a norbornene-based resin molded product having a woody feel and capable of being cut or cut in the same manner as wood with good productivity. An object of the present invention is to provide a synthetic wood obtained by such a manufacturing method.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく、鋭意検討を重ねた結果、熱可塑性の樹
脂の場合の知見や、塊状重合によるノルボルネン系樹脂
成形体で従来では常識として考えられていた知見とは異
なり、充填剤として適当な割合の水分を含有する木粉を
用いることが、本発明の目的にとって重要であること、
すなわち、充填剤として適当な割合の水分を含有する木
粉を用いることにより、木質感を持ち、木材と同じよう
に切削や切断等の加工ができるノルボルネン系樹脂成形
体を生産性良く安全に製造できることを見いだし本発明
を完成するに到った。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to achieve the above-mentioned object, and as a result, have found that thermoplastic resins and conventional norbornene-based resin molded articles by bulk polymerization have been used. Unlike the knowledge that was considered as common sense, it is important for the purpose of the present invention to use wood flour containing an appropriate ratio of water as a filler,
In other words, by using wood flour containing an appropriate ratio of water as a filler, a norbornene-based resin molded body having a woody feel and capable of being cut and cut in the same manner as wood can be manufactured with good productivity and safety. They found what they could do and completed the present invention.
【0009】また、本発明者らは、木質感を持ち、木材
と同じように切削や切断等の加工ができるノルボルネン
系樹脂成形体を得るためには、上記ノルボルネン系モノ
マーと木粉との比率を重量比で80/20〜20/80
とすることが好ましいことを見いだした。In order to obtain a norbornene-based resin molded article which has a woody feel and can be cut or cut in the same manner as wood, it is necessary that the ratio of the norbornene-based monomer to wood powder 80/20 to 20/80 by weight
Was found to be preferable.
【0010】更に、本発明者らは、木質感を持ち、木材
と同じように切削や切断等の加工ができるノルボルネン
系樹脂成形体を生産性よく得るためには、上記メタセシ
ス触媒としてルテニウム錯体を用いることが好ましいこ
とを見いだした。そして、メタセシス触媒としてルテニ
ウム錯体を用い、ノルボルネン系モノマーと木粉との比
率を重量比で80/20〜20/80とすることによ
り、木質感と切削や切断等の加工性に優れた合成木材が
得られることを見いだした。In order to obtain a norbornene-based resin molded product having a woody feel and capable of being cut or cut in the same manner as wood, with good productivity, the present inventors have proposed a ruthenium complex as the metathesis catalyst. It has been found preferable to use it. Then, by using a ruthenium complex as a metathesis catalyst and adjusting the ratio of the norbornene-based monomer to the wood flour to 80/20 to 20/80 by weight, synthetic wood excellent in woody feel and workability such as cutting and cutting. Was obtained.
【0011】かくして、本発明によれば、メタセシス触
媒により、0.5〜20%の水分を含有する木粉の存在
下にノルボルネン系モノマーを塊状重合するノルボルネ
ン系樹脂成形体の製造方法が提供される。Thus, according to the present invention, there is provided a method for producing a norbornene-based resin molded article in which a norbornene-based monomer is bulk-polymerized in the presence of wood powder containing 0.5 to 20% of water using a metathesis catalyst. You.
【0012】また、本発明によれば、ノルボルネン系モ
ノマーと木粉との比率が重量比で80/20〜20/8
0である上記のノルボルネン系樹脂成形体の製造方法が
提供される。更に、本発明によれば、メタセシス触媒が
ルテニウム錯体である上記のノルボルネン系樹脂成形体
の製造方法が提供される。本発明によれば、ルテニウム
錯体により、0.5〜20%の水分を含有する木粉の存
在下にノルボルネン系モノマーを塊状重合して得られる
ノルボルネン系樹脂成形体であって、ノルボルネン系モ
ノマーと木粉との比率が重量比で80/20〜20/8
0である合成木材も提供される。According to the present invention, the ratio between the norbornene monomer and the wood flour is 80/20 to 20/8 by weight.
And 0 is a method for producing the norbornene-based resin molded article. Further, according to the present invention, there is provided the method for producing a norbornene-based resin molded article, wherein the metathesis catalyst is a ruthenium complex. According to the present invention, a norbornene-based resin molded product obtained by bulk polymerization of a norbornene-based monomer in the presence of wood flour containing 0.5 to 20% of water by a ruthenium complex, comprising a norbornene-based monomer and 80/20 to 20/8 in weight ratio with wood flour
Synthetic wood that is zero is also provided.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】(ノルボルネン系モノマー)本発
明において用いることができるノルボルネン系モノマー
は、ノルボルネン環構造を有する二環若しくは三環以上
の多環炭化水素化合物(以下、ノルボルネン類ともい
う)であり、置換基を有するものであってもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Norbornene-Based Monomer) The norbornene-based monomer that can be used in the present invention is a bicyclic or tri- or more polycyclic hydrocarbon compound having a norbornene ring structure (hereinafter also referred to as norbornenes). And may have a substituent.
【0014】その具体例としては、ノルボルネン、ノル
ボルナジエン、メチルノルボルネン、ジメチルノルボル
ネン、エチルノルボルネン、塩素化ノルボルネン、エチ
リデンノルボルネン、クロロメチルノルボルネン、トリ
メチルシリルノルボルネン、フェニルノルボルネン、シ
アノノルボルネン、ジシアノノルボルネン、メトキシカ
ルボニルノルボルネン、ピリジルノルボルネン、ノルボ
ルネンのナヂック酸無水物、ノルボルネンのナヂック酸
イミドなどの二環ノルボルネン類;Specific examples thereof include norbornene, norbornadiene, methyl norbornene, dimethyl norbornene, ethyl norbornene, chlorinated norbornene, ethylidene norbornene, chloromethyl norbornene, trimethylsilyl norbornene, phenyl norbornene, cyano norbornene, dicyanorbornene, methoxycarbonyl norbornene, and pyridyl. Bicyclic norbornenes such as norbornene, norbornene anhydride, norbornene imide and the like;
【0015】ジシクロペンタジエン(シクロペンタジエ
ンの二量体)、ジヒドロジシクロペンタジエンやそのア
ルキル、アルケニル、アルキリデンまたはアリール置換
体などの三環ノルボルネン類;ジメタノヘキサヒドロナ
フタレン、ジメタノオクタヒドロナフタレンやそのアル
キル、アルケニル、アルキリデンまたはアリール置換体
などの四環ノルボルネン類;トリシクロペンタジエン
(シクロペンタジエンの三量体)などの五環ノルボルネ
ン類、ヘキサシクロヘプタデセンなどの六環ノルボルネ
ン類;ジノルボルネン、二個のノルボルネン環を炭化水
素鎖またはエステル基などで結合した化合物、これらの
アルキルまたはアリール置換体などのノルボルネン環を
含む化合物などが挙げられる。Tricyclic norbornenes such as dicyclopentadiene (a dimer of cyclopentadiene), dihydrodicyclopentadiene and its alkyl, alkenyl, alkylidene or aryl substituents; dimethanohexahydronaphthalene, dimethanooctahydronaphthalene and the like; Tetracyclic norbornenes such as alkyl, alkenyl, alkylidene or aryl substituents; pentacyclic norbornenes such as tricyclopentadiene (trimer of cyclopentadiene); hexacyclic norbornenes such as hexacycloheptadecene; dinorbornene And a compound containing a norbornene ring such as an alkyl- or aryl-substituted product thereof.
【0016】上記ノルボルネン系モノマーにシクロブテ
ン、シクロペンテン、シクロオクテン、シクロドデセン
などの単環シクロオレフィンおよび置換基を有するそれ
らの誘導体を併用して用いて共(塊状)重合することも
できる。Co- (bulk) polymerization can also be carried out by using a monocyclic cycloolefin such as cyclobutene, cyclopentene, cyclooctene and cyclododecene and a derivative thereof having a substituent in combination with the norbornene-based monomer.
【0017】前記ノルボルネン系モノマーは単独で用い
ても、二種以上を混合して用いてもよい。二種以上を用
いる場合には、熱可塑性樹脂となる1つの二重結合を有
するノルボルネン系モノマーと、熱硬化性樹脂となる複
数の二重結合を有するノルボルネン系モノマーを適宜組
合せると、種々の物性を有するノルボルネン系樹脂成形
体を得ることができる。また、ノルボルネン系モノマー
を単独で使用する場合と比較して、二種以上を併用する
と凝固点降下により、凝固点温度が高いモノマーでも液
状として取扱えるという塊状重合時の利点がある。The norbornene monomers may be used alone or as a mixture of two or more. When two or more kinds are used, a norbornene-based monomer having one double bond to be a thermoplastic resin and a norbornene-based monomer having a plurality of double bonds to be a thermosetting resin are appropriately combined with each other to obtain various A norbornene-based resin molded article having physical properties can be obtained. Also, compared with the case where the norbornene-based monomer is used alone, when two or more kinds are used in combination, there is an advantage at the time of bulk polymerization that a monomer having a high freezing point temperature can be handled as a liquid due to a drop in freezing point.
【0018】これらのノルボルネン系モノマーの中でも
ジシクロペンタジエンを主たる成分として用いることが
このましく、80重量%以上がジシクロペンタジエンで
あることが更に好ましい。ジシクロペンタジエンは塊状
重合時の活性に優れ、得られるノルボルネン系樹脂成形
体の耐熱性が高いからである。ノルボルネン系モノマー
中、ジシクロペンタジエンは純粋(例えば99重量%以
上)であってもよく、得られるノルボルネン系樹脂成形
体の機械的強度が優れることから、シクロペンタジエン
の三量体を例えば2〜20%の範囲で含むものであって
も良い。Of these norbornene monomers, dicyclopentadiene is preferably used as a main component, and more preferably 80% by weight or more is dicyclopentadiene. This is because dicyclopentadiene has excellent activity during bulk polymerization and the resulting norbornene-based resin molded article has high heat resistance. In the norbornene-based monomer, dicyclopentadiene may be pure (for example, 99% by weight or more), and the obtained norbornene-based resin molded article has excellent mechanical strength. % May be included.
【0019】(木粉)本発明では、水分を0.5〜20
%含有する木粉を用いる。木粉は、植物繊維の粉砕物で
あり、その種類は特に制限されない。木粉の具体的な例
としては、木材、籾殻や果皮などを必要に応じて細かく
粉砕したものが挙げられる。木材としては、例えば、杉
やレッドシダーなどの杉類;檜;赤松などの松類;樫な
どの材木や、ブナ、楢などの間伐材でもよく、また、廃
建築物、廃家具や廃輸送容器(コンテナ、樽、パレット
など)などの木材を再利用して用いることも好ましい。
籾殻としては、米や麦等の穀類の籾殻が挙げられる。果
皮としては胡桃、アーモンド等のナッツ類の殻が挙げら
れる。木粉は木材の切削・切断加工時に発生するものと
しても得られるし、木材、籾殻や果皮をターボミルなど
の粉砕機を用いて必要に応じて細かく粉砕して得ても良
い。(Wood flour) In the present invention, the water content is 0.5 to 20%.
% Wood flour is used. Wood flour is a crushed plant fiber, and its type is not particularly limited. Specific examples of wood flour include wood, rice husk, and pericarp that are finely ground as necessary. Examples of the wood include cedars such as cedar and red cedar; cypress; pine such as red pine; lumber such as oak; and thinned wood such as beech and oak; and waste buildings, furniture, and transportation. It is also preferable to reuse wood such as containers (containers, barrels, pallets, etc.).
Examples of the rice hulls include rice husks such as rice and wheat. Examples of the peel include nut shells such as walnut and almond. Wood flour may be obtained as a material generated during cutting and cutting of wood, or may be obtained by finely pulverizing wood, rice husk, or pericarp using a pulverizer such as a turbo mill as needed.
【0020】本発明で用いる木粉の水分の含有量は0.
5〜20%であり、好ましくは0.8〜15%、特に好
ましくは1〜10%である。少なすぎればノルボルネン
系樹脂成形体の製造工程で乾燥工程を要するなど生産効
率が低下するほか、乾燥しすぎた木粉の粉塵爆発の危険
性が増大する。水分の含有量がこの範囲にある時に、得
られるノルボルネン系樹脂成形体の木質感が優れ、切削
や切断等の加工性のバランスが良好となる。通常の材木
は一般に数%程度の水分を含有しているので、それを粉
砕するだけでそのまま使用できる。木粉の水分の含有量
が少なすぎる場合には、霧吹き等により水分を加える、
多すぎる場合には送風乾燥機等により乾燥することによ
り、水分の含有量を調製することも可能である。水分の
含有量は、木粉を150℃で1時間、熱風乾燥機中で乾
燥することによる加熱減量として測定される。The water content of the wood flour used in the present invention is 0.1.
It is 5 to 20%, preferably 0.8 to 15%, particularly preferably 1 to 10%. If the amount is too small, the production process of the norbornene-based resin molded body requires a drying step, thereby lowering the production efficiency and increasing the risk of explosion of the excessively dried wood flour. When the water content is within this range, the resulting norbornene-based resin molded product has an excellent woody feel and a good balance of workability such as cutting and cutting. Ordinary timber generally contains a few percent of water and can be used as it is simply by grinding it. If the water content of the wood flour is too low, add water by spraying, etc.
If the amount is too large, the content of water can be adjusted by drying with a blow dryer or the like. The water content is measured as a loss on heating by drying the wood flour at 150 ° C. for 1 hour in a hot air dryer.
【0021】木粉の粒の大きさは特に限定されない。粒
の大きさ(粒を三次元的に見たときの長手方向と短手方
向の長さの平均値)で、通常は0.001〜10mm、
好ましくは0.01〜5mm、特に好ましくは0.02
〜3mmのものである。木粉の粒の大きさがこの範囲に
ある時に、得られるノルボルネン系樹脂成形体の木質感
が優れ、切削や切断等の加工性のバランスが良好とな
る。木粉の粒径を揃えて使用しても良いし、大きな粒径
から小さな粒径まで混合した状態のものを用いても良
い。木粉の粒径を揃えるためには、必要に応じて篩で分
級すれば良い。The grain size of the wood flour is not particularly limited. The size of the grain (average of the length in the longitudinal direction and the width in the transverse direction when the grain is viewed three-dimensionally) is usually 0.001 to 10 mm,
Preferably 0.01-5 mm, particularly preferably 0.02
33 mm. When the grain size of the wood flour is in this range, the wood texture of the obtained norbornene-based resin molded article is excellent, and the balance of workability such as cutting and cutting becomes good. The particle size of the wood flour may be used uniformly, or a mixture of large to small particle sizes may be used. In order to make the particle size of the wood flour uniform, it may be classified by a sieve as needed.
【0022】木粉の嵩比重は特に限定されない。嵩比重
は、通常は0.1〜0.5g/cc、好ましくは0.1
〜0.3g/cc、特に好ましくは0.12〜0.25
g/ccである。木粉の嵩比重がこの範囲にある時に、
得られるノルボルネン系樹脂成形体の木質感が優れ、切
削や切断等の加工性のバランスが良好となる。嵩比重
は、適当量の木粉をメスシリンダーに入れ、加重をかけ
ることなく、重量と体積を測定することにより、それら
の比として測定される。The bulk specific gravity of the wood flour is not particularly limited. The bulk specific gravity is usually 0.1 to 0.5 g / cc, preferably 0.1 to 0.5 g / cc.
0.3 g / cc, particularly preferably 0.12 to 0.25
g / cc. When the bulk specific gravity of wood flour is in this range,
The resulting norbornene-based resin molded article has an excellent woody feel and a good balance of workability such as cutting and cutting. Bulk specific gravity is measured as the ratio of wood flour by placing an appropriate amount of wood flour in a graduated cylinder and measuring weight and volume without applying any weight.
【0023】ノルボルネン系モノマーと木粉との比率は
特に限定されないが、ノルボルネン系モノマーと木粉と
の重量比で80/20〜20/80であることが好まし
く、70/30〜50/50が特に好ましい。ノルボル
ネン系モノマーと木粉との比率がこの範囲にある時に、
得られるノルボルネン系樹脂成形体の木質感が優れ、切
削や切断等の加工性のバランスが良好となる。The ratio of the norbornene-based monomer to the wood flour is not particularly limited, but is preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 70/30 to 50/50 by weight ratio of the norbornene-based monomer to the wood flour. Particularly preferred. When the ratio of norbornene-based monomer and wood flour is in this range,
The resulting norbornene-based resin molded article has an excellent woody feel and a good balance of workability such as cutting and cutting.
【0024】(メタセシス触媒)本発明の塊状重合にお
いて使用する触媒は、ノルボルネン系モノマーを開環重
合することができるメタセシス触媒であれば良く、特に
限定されない。メタセシス触媒は遷移金属原子を中心原
子として、複数のイオン、原子、多原子イオン及び/又
は化合物が結合してなる錯体である。遷移金属原子とし
ては、5族、6族及び8族(長周期型周期表、以下同
じ)の原子が使用される。それぞれの族の原子は特に限
定されないが、5族の原子としては例えばタンタルが挙
げられ、6族の原子としては、例えばモリブデンやタン
グステンが挙げられ、8族の原子としては、例えばルテ
ニウムやオスミウムが挙げられる。(Metathesis Catalyst) The catalyst used in the bulk polymerization of the present invention is not particularly limited as long as it is a metathesis catalyst capable of ring-opening polymerization of a norbornene-based monomer. A metathesis catalyst is a complex in which a plurality of ions, atoms, polyatomic ions, and / or compounds are bonded with a transition metal atom as a central atom. As the transition metal atom, an atom belonging to Group 5, Group 6, or Group 8 (Long Periodic Table, the same applies hereinafter) is used. The atoms of each group are not particularly limited, but examples of the group 5 atoms include tantalum, examples of the group 6 atoms include molybdenum and tungsten, and examples of the group 8 atoms include ruthenium and osmium. No.
【0025】本発明の目的には、8族のルテニウムやオ
スミウムの錯体をメタセシス触媒として用いることが好
ましく、ルテニウムの錯体が特に好ましい。塊状重合時
の触媒の活性が優れるため、ノルボルネン系樹脂成形体
の生産性に優れ、得られるノルボルネン系樹脂成形体の
臭気(未反応のノルボルネン系モノマーに由来する)が
少なく、木質感に優れるからである。For the purpose of the present invention, it is preferred to use a ruthenium or osmium complex of group 8 as a metathesis catalyst, and a ruthenium complex is particularly preferred. Because the activity of the catalyst during the bulk polymerization is excellent, the productivity of the norbornene-based resin molded product is excellent, the odor of the obtained norbornene-based resin molded product (derived from unreacted norbornene-based monomer) is small, and the wood texture is excellent. It is.
【0026】以下、本発明のメタセシス触媒としては、
ルテニウムを中心原子として、複数のイオン、原子、多
原子イオン及び/又は化合物が結合してなるルテニウム
錯体が好ましく、特に好ましくはルテニウムに少なくと
も1つのヘテロ原子含有カルベン化合物が結合してなる
錯体である。Hereinafter, the metathesis catalyst of the present invention includes:
A ruthenium complex in which a plurality of ions, atoms, polyatomic ions and / or compounds are bonded with ruthenium as a central atom is preferred, and a complex in which at least one heteroatom-containing carbene compound is bonded to ruthenium is particularly preferred. .
【0027】具体的には、例えば、下記の一般式1また
は一般式2で表わされるルテニウム錯体が挙げられる。Specifically, for example, a ruthenium complex represented by the following general formula 1 or 2 may be mentioned.
【0028】[0028]
【化1】 Embedded image
【0029】(式1および式2のR1およびR2は、互
いに独立に水素またはハロゲン原子、酸素原子、窒素原
子、硫黄原子、リン原子若しくはけい素原子を含んでも
よいC1〜C20の炭化水素基を示す。X1およびX2
は、互いに独立に任意のアニオン性配位子を示す。L1
はヘテロ原子含有カルベン化合物を示し、L2はヘテロ
原子含有カルベン化合物または任意の中性の電子供与性
化合物を示す。R1、R2、X1、X2、L1及びL2
の2個、3個、4個、5個又は6個は互いに結合して多
座キレート化配位子を形成してもよい。)(R 1 and R 2 in the formulas 1 and 2 are each independently a hydrogen or a C 1 -C 20 which may contain a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom or a silicon atom. Represents a hydrocarbon group, X 1 and X 2
Each independently represents an anionic ligand. L 1
Represents a hetero atom-containing carbene compounds, L 2 is a hetero atom-containing carbene compound or an electron donor compound any neutral. R 1 , R 2 , X 1 , X 2 , L 1 and L 2
2, 3, 4, 5, or 6 may combine with each other to form a polydentate chelating ligand. )
【0030】本発明において、ヘテロ原子とは、長周期
型周期表の15族および16族の原子のことで、具体的
には、N、O、P、S、As、Se原子などを挙げるこ
とができる。なかでもN、O、P、S原子が安定なカル
ベン化合物を得るためには好ましく、N原子が特に好ま
しい。In the present invention, the hetero atom refers to an atom belonging to group 15 or 16 of the long-period periodic table, and specifically includes N, O, P, S, As, Se atoms and the like. Can be. Among them, N, O, P and S atoms are preferable for obtaining a stable carbene compound, and N atom is particularly preferable.
【0031】また、カルベン化合物とは、メチレン遊離
基を有する化合物の総称であり、(>C:、カルベン炭
素ともいう)で表されるような電荷のない2価の炭素原
子を持つ化合物のことである。一般的にカルベン化合物
は、化学反応中に生じる不安定な中間体として存在する
が、ヘテロ原子を有すると比較的安定なカルベン化合物
として単離することができる。The carbene compound is a general term for compounds having a methylene free radical, and refers to a compound having an uncharged divalent carbon atom represented by (> C: also referred to as carbene carbon). It is. Generally, a carbene compound exists as an unstable intermediate generated during a chemical reaction, but can be isolated as a relatively stable carbene compound having a hetero atom.
【0032】本発明のカルベン化合物では、カルベン炭
素には、好ましくはその両側に、ヘテロ原子が隣接して
結合していることが好ましい。そのようなカルベン化合
物の中でも、カルベン炭素原子とその両側のヘテロ原子
とを含むヘテロ環が構成されているものが好ましく、当
該ヘテロ環は二重結合を含まない飽和環構造となってい
ることが特に好ましい。カルベン炭素に隣接するヘテロ
原子には嵩高い置換基を有していることが好ましい。以
上のような好ましい構造を持つカルベン化合物が結合し
たメタセシス触媒を使用した場合に、塊状重合の活性が
特に高く、塊状重合後の後加熱工程が不要となり、ノル
ボルネン系樹脂成形体の生産効率が良くなる。In the carbene compound of the present invention, it is preferable that a hetero atom is bonded to the carbene carbon, preferably on both sides thereof. Among such carbene compounds, those having a heterocyclic ring containing a carbene carbon atom and heteroatoms on both sides thereof are preferable, and the heterocyclic ring has a saturated ring structure containing no double bond. Particularly preferred. The heteroatom adjacent to the carbene carbon preferably has a bulky substituent. When a metathesis catalyst having a carbene compound having a preferred structure as described above is used, the activity of the bulk polymerization is particularly high, and a post-heating step after the bulk polymerization becomes unnecessary, and the production efficiency of the norbornene-based resin molded article is improved. Become.
【0033】本発明に好ましいヘテロ原子含有カルベン
化合物の例としては、下記の一般式3(1,3−二置換
イミダゾリジン−2−イリデン類)または一般式4
(1,3−二置換−4−イミダゾリン−2−イリデン)
で示される化合物を挙げることができる。一般式3及び
4で表される化合物は、カルベン炭素原子の両側にヘテ
ロ原子が結合してヘテロ環を構成しており、一般式3の
化合物はヘテロ環が飽和環構造のものであり、一般式4
の化合物はヘテロ環が二重結合を含む環構造のものであ
る。Examples of preferred heteroatom-containing carbene compounds in the present invention include the following general formula 3 (1,3-disubstituted imidazolidine-2-ylidenes) or general formula 4
(1,3-disubstituted-4-imidazoline-2-ylidene)
The compound shown by these can be mentioned. The compounds represented by the general formulas 3 and 4 have a hetero ring in which a hetero atom is bonded to both sides of a carbene carbon atom, and the compound represented by the general formula 3 has a hetero ring having a saturated ring structure. Equation 4
Has a ring structure in which the heterocycle contains a double bond.
【0034】[0034]
【化2】 Embedded image
【0035】(上記式3および式4のR3、R4は、互
いに独立に水素またはハロゲン原子、酸素原子、窒素原
子、硫黄原子、リン原子若しくはけい素原子を含んでも
よいC1〜C20の炭化水素基を示す。)(R 3 and R 4 in the above formulas 3 and 4 each independently represent hydrogen or a C 1 -C 20 which may contain a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom or a silicon atom. Represents a hydrocarbon group.)
【0036】一般式3及び4以外の、好ましいヘテロ原
子含有カルベン化合物の例としては、1,3,4,5−
四置換イミダゾリジン−2−イリデン類、1,3,4,
5−四置換−4−イミダゾリン−2−イリデン類、1,
3,4−三置換−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H
−1,2,4−トリアゾール−5−イリデン類、3−置
換−2,3,4,5−テトラヒドロチアゾール−2−イ
リデン類、1,3−二置換ヘキサヒドロピリミジン−2
−イリデン−N,N,N’,N’−四置換ホルムアミジ
ニリデン類や3−置換−2,3−ジヒドロチアゾール−
2−イリデン類などを挙げることができる。これらの化
合物はいずれも、カルベン炭素原子の両側にヘテロ原子
が結合してヘテロ環を構成している構造となっており、
これらの化合物のうち好ましいものは、カルベン炭素に
隣接するヘテロ原子に嵩高い置換基が結合している構造
のものである。Examples of preferred heteroatom-containing carbene compounds other than the general formulas 3 and 4 include 1,3,4,5-
Tetrasubstituted imidazolidine-2-ylidenes, 1,3,4
5-tetrasubstituted-4-imidazoline-2-ylidenes, 1,
3,4-trisubstituted-2,3,4,5-tetrahydro-1H
-1,2,4-triazole-5-ylidenes, 3-substituted-2,3,4,5-tetrahydrothiazol-2-ylidenes, 1,3-disubstituted hexahydropyrimidine-2
-Ylidene-N, N, N ', N'-tetrasubstituted formamidinylidenes and 3-substituted-2,3-dihydrothiazole-
2-ylidenes and the like can be mentioned. All of these compounds have a structure in which hetero atoms are bonded to both sides of a carbene carbon atom to form a hetero ring,
Preferred of these compounds are those having a structure in which a bulky substituent is bonded to a heteroatom adjacent to the carbene carbon.
【0037】一般式3および4におけるR3及びR4と
して、並びに上記ヘテロ原子含有カルベン化合物のカル
ベン炭素に隣接するヘテロ原子に結合する置換基として
は、嵩高い基が好ましい。嵩高い基とは、2級炭素若し
くは3級炭素によりヘテロ原子に結合する基及び炭素を
含む環構造を有し環構造中の炭素からヘテロ原子に結合
する基である。嵩高い基の具体例としては、イソプロピ
ルやターシャリーブチル等の分岐構造を有するアルキル
基;シクロヘキシルやアダマンチル等の脂環基;フェニ
ル、メチルフェニル、メチルナフチル、2,6−ジイソ
プロピルフェニルやメシチルなどの置換若しくは非置換
の芳香環基などが挙げられる。嵩高い基が複数である場
合には、ヘテロ原子含有カルベン化合物の一分子中でそ
れらはお互いに同一でも異なっていてもよく、また、異
なる分子間でそれらはお互いに同一(単一化合物)であ
っても異なっていても(混合物)よい。[0037] As R 3 and R 4 in the general formula 3 and 4, and Examples of the substituent bonded to a hetero atom adjacent to the carbene carbon of the hetero atom-containing carbene compound, bulky group. The bulky group is a group bonded to a hetero atom through a secondary or tertiary carbon, and a group having a carbon-containing ring structure and bonding from carbon in the ring structure to a hetero atom. Specific examples of the bulky group include alkyl groups having a branched structure such as isopropyl and tertiary butyl; alicyclic groups such as cyclohexyl and adamantyl; phenyl, methylphenyl, methylnaphthyl, 2,6-diisopropylphenyl and mesityl. Examples include a substituted or unsubstituted aromatic ring group. When there are a plurality of bulky groups, they may be the same or different from each other in one molecule of the heteroatom-containing carbene compound, and they may be the same (single compound) between different molecules. Or different (mixture).
【0038】前記一般式1および一般式2のアニオン
(陰イオン)性配位子X1及びX2は、中心金属から引
き離されたときに負の電荷を持つ配位子であればいかな
るものでもよい。例えば、F、Br、ClやIなどのハ
ロゲン原子;水素;アルキル基、アルケニル基、置換ア
リル基や置換シクロペンタジエニル基などの、鎖状、分
岐状または環状で置換または非置換の炭化水素基;アリ
ール基などの芳香族炭化水素基;アセチルアセトナト
基、ジケトネート基、アルコキシ基、アリールオキシ
基、アルコキシカルボニル基やカルボキシル基などの酸
素原子を含む炭化水素基;アルキルチオ基、アルケニル
チオ基やアリールチオ基などの硫黄原子を含む炭化水素
基;アルキルスルフォネート基、アリールスルフォネー
ト基、アルキルスルホニル基やアルキルスルフィニル基
などの酸素原子と硫黄原子とを含む炭化水素基などを挙
げることができる。好ましくはハロゲン原子であり、よ
り好ましくは塩素原子である。The anionic (anionic) ligands X 1 and X 2 in the general formulas 1 and 2 may be any ligands having a negative charge when separated from the central metal. Good. For example, halogen atoms such as F, Br, Cl and I; hydrogen; linear, branched or cyclic, substituted or unsubstituted hydrocarbons such as alkyl groups, alkenyl groups, substituted allyl groups and substituted cyclopentadienyl groups. An aromatic hydrocarbon group such as an aryl group; a hydrocarbon group containing an oxygen atom such as an acetylacetonato group, a diketonate group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group or a carboxyl group; an alkylthio group, an alkenylthio group, A hydrocarbon group containing a sulfur atom such as an arylthio group; and a hydrocarbon group containing an oxygen atom and a sulfur atom such as an alkylsulfonate group, an arylsulfonate group, an alkylsulfonyl group and an alkylsulfinyl group. . Preferably it is a halogen atom, more preferably a chlorine atom.
【0039】一般式1および一般式2におけるL2とし
て使用できる中性の電子供与性化合物は、中心金属から
引き離されたときに中性の電荷を持つ配位子、すなわち
ルイス塩基であればいかなるものでもよい。その具体例
としては、酸素;水;芳香族化合物、環状ジオレフィン
類やオレフィン類などの置換または非置換の不飽和炭化
水素化合物;エ−テル類、カルボニル類やエステル類な
どの酸素原子を含む炭化水素化合物;アミド類、アミン
類やピリジン類等の窒素原子を含む炭化水素類;ニトリ
ル類やイソシアニド類などの酸素原子と窒素原子とを含
む炭化水素類;ホスフィン類、ホスフィナイト類やホス
ファイト類などの酸素原子とリン原子とを含む炭化水素
類;スルホキシド類やチオエーテル類などの酸素原子と
硫黄原子とを含む炭化水素類;チオシアネ−ト類などの
窒素原子と硫黄原子とを含む化合物;スチビン類などの
アンチモン原子を含む化合物;などのルイス塩基が挙げ
られる。好ましくはホスフィン類であり、特に好ましく
はトリアルキルホスフィンやトリアリールホスフィンな
どの三置換のホスフィン類である。[0039] Formula 1 and the electron donor compound neutral usable in the general formula 2 as L 2 is a ligand having a neutral charge when separated from the central metal, i.e. any if Lewis base It may be something. Specific examples thereof include oxygen; water; aromatic compounds, substituted or unsubstituted unsaturated hydrocarbon compounds such as cyclic diolefins and olefins, and oxygen atoms such as ethers, carbonyls and esters. Hydrocarbon compounds; hydrocarbons containing nitrogen atoms such as amides, amines and pyridines; hydrocarbons containing oxygen and nitrogen atoms such as nitriles and isocyanides; phosphines, phosphinites and phosphites Hydrocarbons containing an oxygen atom and a sulfur atom such as sulfoxides and thioethers; compounds containing a nitrogen atom and a sulfur atom such as thiocyanates; stibine And a Lewis base such as a compound containing an antimony atom. Preferred are phosphines, and particularly preferred are trisubstituted phosphines such as trialkylphosphines and triarylphosphines.
【0040】一般式1および一般式2のR1とR2は、
互いに独立に水素またはハロゲン原子、酸素原子、窒素
原子、硫黄原子、リン原子若しくはけい素原子を含んで
もよいC1〜C20の炭化水素基である。具体的には、
水素及びC2〜C20のアルケニル基、アルキニル基、
アルキル基、アリール基、カルボキシル基、アルケニル
オキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、ア
ルコキシカルボニル基、アルキルチオ基、アリールチオ
基、アルキルスルホニル基若しくはアルキルスルフィニ
ル基などが挙げられる。R 1 and R 2 in the general formulas 1 and 2 are
Independently of one another hydrogen or halogen atom, a hydrocarbon group of oxygen atom, nitrogen atom, sulfur atom, may contain a phosphorus atom or a silicon atom C 1 -C 20. In particular,
Hydrogen and a C 2 to C 20 alkenyl group, an alkynyl group,
Examples thereof include an alkyl group, an aryl group, a carboxyl group, an alkenyloxy group, an alkynyloxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkylsulfonyl group, and an alkylsulfinyl group.
【0041】前記一般式1で表わされる好ましい錯体の
具体例としては、(1,3−ジシクロヘキシルイミダゾ
リジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィ
ン)ベンジリデンルテニウムジクロリド、(1,3−ジ
シクロヘキシル−4−イミダゾリン−2−イリデン)
(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニ
ウムジクロリド、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン
−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ベ
ンジリデンルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチ
ルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリフェニルホス
フィン)ベンジリデンルテニウムジクロリド、(1,3
−ジメシチル−4−イミダゾリン−2−イリデン)(ト
リシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウム
ジクロリド、(1,3−ジメシチル−4−イミダゾリン
−2−イリデン)(トリフェニルホスフィン)ベンジリ
デンルテニウムジクロリド、[1,3−ジ(メチルフェ
ニル)イミダゾリジン−2−イリデン](トリシクロヘ
キシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリ
ド、[1,3−ジ(メチルナフチル)イミダゾリジン−
2−イリデン](トリシクロヘキシルホスフィン)ベン
ジリデンルテニウムジクロリド、(1,3,4,5−テ
トラフェニルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシ
クロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジク
ロリド、(1,3−ジシクロヘキシルヘキサヒドロピリ
ミジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィ
ン)ベンジリデンルテニウムジクロリドなどのヘテロ原
子含有カルベン化合物と中性の電子供与性化合物が配位
したルテニウム錯体;ビス(1,3−ジイソプロピルイ
ミダゾリジン−2−イリデン)ベンジリデンルテニウム
ジクロリド、ビス(1,3−ジシクロヘキシルイミダゾ
リジン−2−イリデン)ベンジリデンルテニウムジクロ
リド、ビス(1,3−ジイソプロピル−4−イミダゾリ
ン−2−イリデン)ベンジリデンルテニウムジクロリ
ド、ビス(1,3−ジシクロヘキシル−4−イミダゾリ
ン−2−イリデン)ベンジリデンルテニウムジクロリド
などの2つのヘテロ原子含有カルベン化合物が配位した
ルテニウム錯体などが挙げられる。Specific examples of the preferred complex represented by the general formula 1 include (1,3-dicyclohexylimidazolidine-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium dichloride and (1,3-dicyclohexyl-4-imidazoline). -2-ylidene)
(Tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium dichloride, (1,3-dimesitylimidazolidine-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium dichloride, (1,3-dimesitylimidazolidine-2-ylidene) (tri Phenylphosphine) benzylidene ruthenium dichloride, (1,3
-Dimesityl-4-imidazoline-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium dichloride, (1,3-dimesityl-4-imidazoline-2-ylidene) (triphenylphosphine) benzylidene ruthenium dichloride, [1,3-diene (Methylphenyl) imidazolidine-2-ylidene] (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium dichloride, [1,3-di (methylnaphthyl) imidazolidine-
2-ylidene] (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium dichloride, (1,3,4,5-tetraphenylimidazolidine-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium dichloride, (1,3-dicyclohexylhexahydropyrimidine- Ruthenium complex in which a heteroatom-containing carbene compound such as 2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium dichloride and a neutral electron-donating compound are coordinated; bis (1,3-diisopropylimidazolidin-2-ylidene) benzylidene ruthenium Dichloride, bis (1,3-dicyclohexylimidazolidin-2-ylidene) benzylidene ruthenium dichloride, bis (1,3-diisopropyl-4-imidazoline-2-ylidene) Benzylidene ruthenium dichloride, bis (1,3-dicyclohexyl-4-imidazolin-2-ylidene) including two ruthenium complex hetero atom-containing carbene compound is coordinated such benzylidene ruthenium dichloride.
【0042】さらに、前記式1または式2で表わされる
錯体を、ジ−μ−クロロビス[(p−シメン)クロロル
テニウム]、ジ−μ−クロロビス[(p−シメン)クロ
ロオスミウム]、ジクロロ(ペンタメチルシクロペンタ
ジエニル)ロジウムダイマーなどの複核金属錯体と反応
させて得られる、複核ルテニウム−錯体を用いてもよ
い。Further, the complex represented by the above formula 1 or 2 is converted to di-μ-chlorobis [(p-cymene) chlororuthenium], di-μ-chlorobis [(p-cymene) chloroosmium], dichloro (pentane). A dinuclear ruthenium complex obtained by reacting with a dinuclear metal complex such as methylcyclopentadienyl) rhodium dimer may be used.
【0043】メタセシス触媒としてルテニウム錯体を用
いる場合の使用量は、ルテニウム錯体中の金属ルテニウ
ム/ノルボルネン系モノマーのモル比として、通常1:
2,000〜1:2,000,000、好ましくは1:
5,000〜1,000,000、より好ましくは1:
10,000〜1:500,000である。これが小さ
すぎれば塊状重合時の活性が十分でなく、大きすぎれば
塊状重合の活性が高すぎて反応ムラや金型への充填不良
を生じやすくなる。When the ruthenium complex is used as the metathesis catalyst, the amount used is usually 1: as the molar ratio of the metal ruthenium / norbornene monomer in the ruthenium complex.
2,000 to 1: 2,000,000, preferably 1:
5,000 to 1,000,000, more preferably 1:
10,000 to 1: 500,000. If it is too small, the activity at the time of bulk polymerization is not sufficient, and if it is too large, the activity of the bulk polymerization is too high, which tends to cause reaction unevenness and insufficient filling of the mold.
【0044】ルテニウム錯体であるメタセシス触媒は必
要に応じて、少量の不活性溶剤に溶解して使用すること
ができる。かかる不活性溶剤としては、例えば、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタンなどの鎖状脂肪族炭化水素溶
剤;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
クロオクタンなどの脂環式炭化水素溶剤;ベンゼン、ト
ルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶剤;ニトロメ
タン、ニトロベンゼン、アセトニトリルなどの含窒素炭
化水素溶剤;ジエチルエ−テル、テトラヒドロフランな
どのエ−テル系溶剤などを使用することができる。ま
た、ルテニウム錯体のメタセシス触媒としての活性を落
とさないようなものであれば、液状の老化防止剤、可塑
剤やエラストマーを溶剤として用いても良い。これらの
溶剤の中では、工業的に汎用されている芳香族炭化水素
溶剤、脂肪族炭化水素溶剤や脂環式炭化水素溶剤が好ま
しい。The metathesis catalyst, which is a ruthenium complex, can be used by dissolving it in a small amount of an inert solvent, if necessary. Examples of the inert solvent include chain aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, and heptane; cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, diethylcyclohexane, decahydronaphthalene, bicycloheptane Alicyclic hydrocarbon solvents such as tricyclodecane, hexahydroindenecyclohexane and cyclooctane; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene; nitrogen-containing hydrocarbon solvents such as nitromethane, nitrobenzene and acetonitrile; diethyl ether And ether solvents such as tetrahydrofuran. Further, as long as the activity of the ruthenium complex as a metathesis catalyst is not reduced, a liquid antioxidant, a plasticizer or an elastomer may be used as the solvent. Among these solvents, aromatic hydrocarbon solvents, aliphatic hydrocarbon solvents and alicyclic hydrocarbon solvents that are widely used in industry are preferable.
【0045】別のメタセシス触媒として、5族及び6族
の遷移金属原子の錯体を挙げることができる。これらの
遷移金属原子の錯体をメタセシス触媒として使用する場
合には、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の錯体として使用する。使用量
は、ノルボルネン系モノマーの1モルに対し、通常、約
0.01〜50ミリモル、好ましくは0.1〜20ミリ
モルの範囲である。Other metathesis catalysts include complexes of Group 5 and 6 transition metal atoms. When a complex of these transition metal atoms is used as a metathesis catalyst, a halide, an oxyhalide, an oxide,
Used as a complex such as an organic ammonium salt. The amount used is usually in the range of about 0.01 to 50 mmol, preferably 0.1 to 20 mmol, per 1 mol of the norbornene monomer.
【0046】メタセシス触媒として、5族及び6族の遷
移金属原子の錯体を用いる場合には、重合活性を制御す
る目的で、活性剤(共触媒)と併用することが好まし
い。活性剤は、有機アルミニウム化合物又は有機スズ化
合物であり、具体的には、アルミニウムおよびスズの、
(部分)アルキル化物、(部分)ハロゲン化物、(部
分)アルコキシ化物及び(部分)アリールオキシ化物な
どが挙げられる(ここで「部分」は同時に複数の化合物
となっていてもよいこと意味する)。活性剤は、メタセ
シス触媒成分に対して、好ましくは1〜10(モル比)
の範囲で用いる。When a complex of a transition metal atom of Group 5 or 6 is used as the metathesis catalyst, it is preferable to use it in combination with an activator (cocatalyst) for the purpose of controlling the polymerization activity. The activator is an organoaluminum compound or an organotin compound, specifically, of aluminum and tin,
Examples thereof include (partially) alkylated compounds, (partially) halides, (partially) alkoxylated compounds, (partially) aryloxy compounds, and the like (here, "part" means that a plurality of compounds may be simultaneously formed). The activator is preferably 1 to 10 (molar ratio) based on the metathesis catalyst component.
Use within the range.
【0047】メタセシス触媒として、5族及び6族の遷
移金属原子の錯体を用いる場合には、メタセシス触媒お
よび活性剤は、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。When a complex of a transition metal atom belonging to Group 5 or 6 is used as the metathesis catalyst, it is preferable that both the metathesis catalyst and the activator be dissolved in a monomer, but the nature of the product is essential. It may be used by suspending or dissolving it in a small amount of a solvent within a range that does not impair the properties.
【0048】(その他の成分)本発明では、メタセシス
触媒の存在下に、ノルボルネン系モノマーを木粉ととも
に塊状重合するが、これらの成分の他に本発明の目的を
損なわない範囲でその他の成分を加えて塊状重合しても
良い。(Other Components) In the present invention, a norbornene-based monomer is bulk-polymerized together with wood flour in the presence of a metathesis catalyst. In addition to these components, other components are added within a range not to impair the object of the present invention. In addition, bulk polymerization may be performed.
【0049】本発明の製造方法では、木粉とノルボルネ
ン系モノマーとが均一な混合状態となる前に塊状重合反
応が開始してしまうと、得られるノルボルネン系樹脂成
形体が不均質となったり硬化不良を起こすこととなるた
め、塊状重合の開始を遅らせる成分(遅延剤)を用いる
ことも好ましい。このような遅延剤の具体的な例として
は、トリシクロペンチルホスフィン、トリシクロヘキシ
ルヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ
フェニルホスファイト、n−ブチルホスフィンなどのリ
ン原子を含むルイス塩基化合物が挙げられ、これらの中
では、n−ブチルホスフィンなどのR5CH2PR6R
7(R5、R6、R7はアルキル基、アリール基など)
で表される化合物が特に好ましい。異なる遅延剤の例と
しては、n−ブチルアミン、ピリジン、4−ビニルピリ
ジン、アセトニトリル、エチレンジアミン、N−ベンジ
リデンメチルアミン、ピラジン、ピペリジン、イミダゾ
ールなどの窒素原子を含むルイス塩基化合物が挙げら
れ、これらの中では、n−ブチルアミンなどの一級アミ
ンが好ましい。さらに異なる遅延剤の例としては、ビニ
ルノルボルネン、プロペニルノルボルネン、イソプロペ
ニルノルボルネンなどのオレフィン化合物が挙げられ
る。以上の各種の遅延剤の添加量は、メタセシス触媒
(遷移金属原子)1モルに対して、好ましくは0.1〜
1000モルの割合である。In the production method of the present invention, if the bulk polymerization reaction starts before the wood flour and the norbornene-based monomer are in a uniform mixed state, the resulting norbornene-based resin molded article becomes inhomogeneous or hardened. It is also preferable to use a component (retarder) for delaying the start of bulk polymerization, since this may cause a failure. Specific examples of such a retarder include Lewis base compounds containing a phosphorus atom such as tricyclopentylphosphine, tricyclohexylhexylphosphine, triphenylphosphine, triphenylphosphite, and n-butylphosphine. In which R 5 CH 2 PR 6 R such as n-butylphosphine;
7 (R 5 , R 6 , R 7 are an alkyl group, an aryl group, etc.)
The compound represented by is particularly preferable. Examples of different retarders include Lewis base compounds containing a nitrogen atom such as n-butylamine, pyridine, 4-vinylpyridine, acetonitrile, ethylenediamine, N-benzylidenemethylamine, pyrazine, piperidine, imidazole, among these. In this case, a primary amine such as n-butylamine is preferred. Examples of further different retarders include olefin compounds such as vinyl norbornene, propenyl norbornene, isopropenyl norbornene. The amount of the various retarders to be added is preferably 0.1 to 1 mol per 1 mol of the metathesis catalyst (transition metal atom).
The ratio is 1000 mol.
【0050】塊状重合時に、例えば着色剤や、難燃剤、
剛性付与剤、低熱膨張化剤、増量剤、軽量化剤、導電付
与剤および帯電防止剤などの無機物質を添加することが
できる。これらの無機物質により、木材のような触感を
もち、木材とは異なる色調を有するノルボルネン系樹脂
成形体とすることも可能である。During the bulk polymerization, for example, a colorant, a flame retardant,
Inorganic substances such as a stiffening agent, a low thermal expansion agent, a bulking agent, a lightening agent, a conductivity imparting agent and an antistatic agent can be added. With these inorganic substances, it is also possible to obtain a norbornene-based resin molded article having a tactile sensation like wood and having a color tone different from that of wood.
【0051】塊状重合時に、例えば難燃剤、耐衝撃改良
剤などの各種の有機物質を添加することもできる。ま
た、得られるノルボルネン系樹脂成形体の機械的強度を
改良すること等を目的として、シリコーン樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオキサイ
ド、ポリフェニレンサルファイド、フェノール系熱硬化
性樹脂等の微粒子;アラミド繊維、ポリアミド繊維、ポ
リエステル繊維等の単繊維のチョップ等を添加しても良
い。During the bulk polymerization, various organic substances such as a flame retardant and an impact modifier can be added. Also, for the purpose of improving the mechanical strength of the obtained norbornene-based resin molded article, for example, fine particles such as silicone resin, polyamide resin, polyester resin, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, and phenolic thermosetting resin; aramid fiber; A single fiber chop such as polyamide fiber or polyester fiber may be added.
【0052】得られるノルボルネン系樹脂成形体の耐衝
撃性改良のほか、ノルボルネン系モノマーの粘度を調製
することを目的として、塊状重合時に各種のエラストマ
ーを添加することもできる。エラストマーとしては、例
えば、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(SBR)、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(EVA)およびこれら
の水素化物などがあげられる。これらの中でもスチレン
骨格またはブタジエン骨格を持ったものが特に好まし
い。エラストマーは、通常、ノルボルネン系モノマーを
含む反応溶液に予め溶解させて使用する。エラストマー
を溶解させることにより、モノマーを含む反応溶液が低
粘度である場合には、その粘度を適度なものに調節する
ことができる。エラストマーの使用量は、得られるポリ
ノルボルネン系樹脂100重量部に対し、通常、0.5
〜20重量部、好ましくは1〜15重量部、より好まし
くは2〜10重量部である。エラストマーの使用量が過
度に少ないと得られるノルボルネン系樹脂成形体の耐衝
撃性付与効果が小さく、逆に過度に多くなると反応溶液
の粘度が高くなり過ぎて、塊状重合時の操作性が悪くな
ったり、得られるノルボルネン系樹脂成形体の熱変形温
度や曲げ弾性率が低くなる傾向がある。In addition to improving the impact resistance of the resulting norbornene-based resin molded article, various elastomers can be added during bulk polymerization for the purpose of adjusting the viscosity of the norbornene-based monomer. Examples of the elastomer include natural rubber, polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene copolymer (SBR), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-isoprene-styrene copolymer (SIS), and ethylene. -Propylene-diene terpolymer (EPDM),
Examples include ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and hydrides thereof. Among them, those having a styrene skeleton or a butadiene skeleton are particularly preferable. The elastomer is usually used by dissolving it in a reaction solution containing a norbornene-based monomer in advance. By dissolving the elastomer, when the reaction solution containing the monomer has a low viscosity, the viscosity can be adjusted to an appropriate one. The amount of the elastomer used is usually 0.5 part with respect to 100 parts by weight of the obtained polynorbornene-based resin.
-20 parts by weight, preferably 1-15 parts by weight, more preferably 2-10 parts by weight. If the amount of the elastomer is too small, the effect of imparting impact resistance to the obtained norbornene-based resin molded article is small, and if it is too large, the viscosity of the reaction solution becomes too high, and the operability during bulk polymerization deteriorates. Also, the heat deformation temperature and flexural modulus of the obtained norbornene-based resin molded article tend to decrease.
【0053】更に、ノルボルネン系モノマーの保存安定
性を改良することを目的としてノルボルネン系モノマー
に可溶性の酸化防止剤を添加しておくことが好ましい。
また、得られるノルボルネン系樹脂成形体の保存安定性
や耐候性を改良することを目的として、ノルボルネン系
モノマーに可溶性の酸化防止剤、紫外線吸収剤や耐候安
定剤添加剤を、ノルボルネン系モノマーに予め添加、ま
たは反応性混合物の塊状重合時までに添加することも好
ましい。酸化防止剤や耐候安定剤としてはヒンダードフ
ェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤等がある。酸
化防止剤の中では、ヒンダードフェノール系酸化防止剤
が効果が優れるので好ましい。このようなヒンダードフ
ェノール系酸化防止剤の例としては、2,6−ジ−t−
ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチ
ル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ネート、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、2,2’−メチレンビス(4−メチル
−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビ
ス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,
4’−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノ−
ル)、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、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−t−
ブチル−4’−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン
−2,4,6−(1H、3H、5H)トリオン等が挙げ
られる。紫外線吸収剤としては各種の油溶性染料が挙げ
られる。酸化防止剤、耐候安定剤及び紫外線吸収剤の添
加量は、通常は、50〜10,000ppm以下である
が、10,000ppmを越えて添加しても良い。Further, it is preferable to add a soluble antioxidant to the norbornene-based monomer in order to improve the storage stability of the norbornene-based monomer.
In addition, in order to improve the storage stability and weather resistance of the obtained norbornene-based resin molded product, an antioxidant soluble in the norbornene-based monomer, an ultraviolet absorber and a weather-resistant stabilizer additive are added to the norbornene-based monomer in advance. It is also preferred to add or add by the time of bulk polymerization of the reactive mixture. Examples of the antioxidant and the weather resistance stabilizer include a hindered phenol-based antioxidant and a phosphorus-based antioxidant. Among the antioxidants, hindered phenolic antioxidants are preferred because of their excellent effects. Examples of such hindered phenolic antioxidants include 2,6-di-t-
Butyl-4-methylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3,5
-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, tetrakis- [methylene-3- (3 ', 5'-
Di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) ), 4,
4'-methylenebis (2,6-di-t-butylpheno-
1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)
Benzene, 1,3,5-tris (3 ′, 5′-di-t-
(Butyl-4'-hydroxybenzyl) -S-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) trione and the like. Various oil-soluble dyes can be used as the ultraviolet absorber. The addition amount of the antioxidant, weather stabilizer and ultraviolet absorber is usually 50 to 10,000 ppm or less, but may be added in excess of 10,000 ppm.
【0054】(塊状重合)本発明のノルボルネン系樹脂
成形体の製造方法は、ノルボルネン系モノマーの塊状重
合であるが、メタセシス触媒を用いることにより、液状
のノルボルネン系モノマーと木粉との混合物から一挙に
ノルボルネン系樹脂成形体を得ることができる。この塊
状重合反応は急激なものであり、メタセシス触媒として
好ましいルテニウム錯体錯体を使用した場合は、重合反
応速度の温度依存性が大きいため、一旦発熱が開始して
温度が上昇すると、重合反応速度が極めて速くなり、そ
の結果発熱時の温度の立ち上がり(温度上昇カーブ)が
急となる。最高昇温速度は、通常10℃/秒以上であ
る。(Bulk Polymerization) The method for producing a norbornene-based resin molded article of the present invention is a bulk polymerization of a norbornene-based monomer. However, by using a metathesis catalyst, a mixture of a liquid norbornene-based monomer and wood powder can be prepared at once. Thus, a norbornene-based resin molded article can be obtained. This bulk polymerization reaction is rapid, and when a preferable ruthenium complex complex is used as a metathesis catalyst, the temperature of the polymerization reaction has a large temperature dependence. The temperature rises extremely fast, and as a result, the temperature rise (heat rise curve) at the time of heat generation becomes steep. The maximum heating rate is usually 10 ° C./sec or more.
【0055】本発明のノルボルネン系樹脂成形体の製造
方法に用いる成形装置や成形方法は特に限定されない
が、レジントランスファーモールディング(RTM)法
や反応射出成形(RIM)法により、ノルボルネン系モ
ノマーを金型内において塊状重合する方法が有用であ
る。金型は所定形状の成形物を得るために使用する。か
かる塊状重合においては、従来からRTM機やRIM機
として公知の成形機を使用することができる。これらの
成形方法で使用する金型は、割型構造すなわちコア型と
キャビティー型を有する金型であっても良いし、上面が
開口した構造の金型であっても良い。The molding apparatus and molding method used in the method for producing a norbornene-based resin molded article of the present invention are not particularly limited. The method of performing bulk polymerization in the inside is useful. The mold is used to obtain a molded product having a predetermined shape. In such bulk polymerization, a molding machine conventionally known as an RTM machine or a RIM machine can be used. The mold used in these molding methods may be a mold having a split mold structure, that is, a mold having a core mold and a cavity mold, or a mold having a structure in which an upper surface is opened.
【0056】成形方法として、ハンドレイアップ(手積
み成形)法も好ましく用いることができる。この成形方
法では金型は上面が開口した構造のものが一般的であ
る。As a molding method, a hand lay-up (manual molding) method can also be preferably used. In this molding method, a mold generally has a structure in which an upper surface is opened.
【0057】成形方法として、反応押出成形法(スクリ
ューにより金型中に反応性混合物を連続的に加圧供給
し、金型中で反応性混合物を連続的に塊状重合させる成
形方法)も好ましく用いることができる。反応押出成形
法によれば、押出成形機中でスクリューにより各成分を
混合しながら、適当なダイから押し出すことにより、丸
太状、角材状または筒状などのノルボルネン系樹脂成形
体を連続的に得ることができ、本発明の合成木材を得る
方法として特に好ましい。反応引き抜き成形法(特開2
000−290382号公報)も、同様な形状の成形体
が得られるため、好ましく用いることができる。As a molding method, a reactive extrusion molding method (a molding method in which the reactive mixture is continuously supplied under pressure into a mold by a screw and the reactive mixture is continuously polymerized in a mold in a bulk) is also preferably used. be able to. According to the reaction extrusion molding method, while extruding from an appropriate die while mixing each component with a screw in an extruder, a norbornene-based resin molded product such as a log, a square or a cylinder is continuously obtained. This is particularly preferable as a method for obtaining the synthetic wood of the present invention. Reactive pultrusion molding method (JP-A-2
000-290382) can be preferably used because a molded article having a similar shape can be obtained.
【0058】必須成分であるメタセシス触媒とノルボル
ネン系モノマーと木粉とを混合する順序は特に限定され
ないが、メタセシス触媒、必要に応じて共触媒と、ノル
ボルネン系モノマーとを均一に混合して反応性混合物と
した後に、塊状重合が始まって粘度が急激に上昇する前
に、この反応性混合物と木粉とを均一に混合することが
好ましい。反応性混合物の調製には、公知の攪拌機、ホ
モジナイザー、スタティックミキサーや衝突混合機が使
用可能である。それぞれの混合状態が均一になったかど
うかは例えば目視などで確認する。このような順序とす
ることにより、得られるノルボルネン系樹脂成形体が均
質なものとなり、硬化不良が発生しにくくなり好まし
い。また、ハンドレイアップ法などのように上面が開口
した構造の金型を使用する場合には、反応性混合物と木
粉とを均一に混合する工程を金型中で行うことも好まし
い。その他の成分を、どこの工程で混合するかは特に限
定されないが、例えば、ノルボルネン系モノマーに溶解
できる成分は反応性混合物を調製する前までに、ノルボ
ルネン系モノマーに不溶性の成分は木粉と混合しておく
ことも好ましい。The order of mixing the essential components of the metathesis catalyst, the norbornene-based monomer and the wood flour is not particularly limited, but the metathesis catalyst and, if necessary, the cocatalyst and the norbornene-based monomer are uniformly mixed to obtain a reactive mixture. It is preferable to uniformly mix the reactive mixture with the wood flour after the mixture is formed and before the bulk polymerization starts and the viscosity sharply increases. For the preparation of the reactive mixture, a known stirrer, homogenizer, static mixer or collision mixer can be used. Whether or not each of the mixed states has become uniform is visually confirmed, for example. By adopting such an order, the obtained norbornene-based resin molded product becomes homogeneous, and hardening failure is less likely to occur, which is preferable. When a mold having an open top surface is used, such as in a hand lay-up method, it is also preferable that the step of uniformly mixing the reactive mixture and wood flour be performed in the mold. The step of mixing other components is not particularly limited.For example, components that can be dissolved in the norbornene-based monomer are mixed with wood flour before the preparation of the reactive mixture. It is also preferable to keep it.
【0059】塊状重合反応が開始する前の、ノルボルネ
ン系モノマーまたは反応性混合物、および木粉の温度は
特に限定されず、室温(20℃程度)でも良いし、塊状
重合の活性を上げるため20〜80℃の間で昇温させて
も良い。しかし、本発明のノルボルネン系樹脂の製造方
法では、木粉とノルボルネン系モノマーとが均一な混合
状態となる前に塊状重合反応が開始してしまうと、得ら
れるノルボルネン系樹脂成形体が不均質となったり硬化
不良を起こすこととなるため、成形方法によっては、塊
状重合の開始を遅らせるために、ノルボルネン系モノマ
ーまたは反応性混合物を室温以下に冷却することも好ま
しい。冷却する場合の温度は、例えば−20〜20℃の
範囲である。The temperature of the norbornene-based monomer or the reactive mixture and the wood flour before the start of the bulk polymerization reaction is not particularly limited, and may be room temperature (about 20 ° C.), or 20 to 20 to increase the activity of the bulk polymerization. The temperature may be raised between 80 ° C. However, in the method for producing a norbornene-based resin of the present invention, if the bulk polymerization reaction starts before the wood flour and the norbornene-based monomer are in a uniform mixed state, the obtained norbornene-based resin molded article may be heterogeneous. Depending on the molding method, it is also preferable to cool the norbornene-based monomer or the reactive mixture to room temperature or lower in order to delay the start of the bulk polymerization, since this may result in poor curing. The temperature for cooling is, for example, in the range of −20 to 20 ° C.
【0060】木粉と、ノルボルネン系モノマーまたは反
応性混合物とを混合する際には、木粉の嵩密度が低いた
めに混合しにくい。これらを混合するには、公知の回転
式攪拌機やスタティックミキサーなどの不溶性固形物を
混合するのに適した混合機で十分に混合する必要があ
る。混合に要する時間は塊状重合反応が開始して反応性
混合物の粘度が上昇し始めるまでに行う必要がある。押
出機のスクリューにより混合と成形を同時に行うという
方法も考えられる。When the wood flour is mixed with the norbornene-based monomer or the reactive mixture, it is difficult to mix the wood flour due to its low bulk density. In order to mix them, it is necessary to sufficiently mix them with a mixer suitable for mixing insoluble solids such as a known rotary stirrer or static mixer. The time required for the mixing must be performed before the bulk polymerization reaction starts and the viscosity of the reactive mixture starts to increase. A method of simultaneously performing mixing and molding by a screw of an extruder is also conceivable.
【0061】ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒
とを混合してから、通常は数分で塊状重合が開始、温度
が上昇し、重合反応が進行する。After mixing the norbornene-based monomer and the metathesis catalyst, the bulk polymerization usually starts within a few minutes, the temperature rises, and the polymerization reaction proceeds.
【0062】(ノルボルネン系樹脂成形体及び合成木
材)ノルボルネン系樹脂成形体は、割型構造の金型の場
合は塊状重合終了後に必要に応じて一定時間冷却後に金
型を開いて取り出すことにより得られる。上面開口型の
金型の場合は、塊状重合終了後に必要に応じて一定時間
冷却後に金型から取り出すことにより得られる。反応押
出成形法や反応引き抜き成形法の場合は、ダイから連続
的にノルボルネン系樹脂成形体が得られる。(Norbornene-Based Resin Molded Article and Synthetic Wood) In the case of a mold having a split mold structure, a mold having a split mold structure can be obtained by opening the mold after cooling for a certain period of time, if necessary, after the completion of bulk polymerization. Can be In the case of a top-opening mold, it can be obtained by taking out from the mold after cooling for a certain period of time, if necessary, after completion of the bulk polymerization. In the case of the reaction extrusion molding method or the reaction pultrusion molding method, a norbornene-based resin molded product is continuously obtained from a die.
【0063】本発明の方法によって得られるノルボルネ
ン系樹脂成形体は、そのままでも、木質感を有し、木材
と同じように切削や切断等の加工が可能であり、合成木
材として使用できる。更に、ノルボルネン系樹脂成形体
の表面に、着色塗装や透明塗装を施して合成木材として
も良い。着色塗装や透明塗装に用いる塗料は、ノルボル
ネン系樹脂成形体の耐候安定性を改良することを目的と
して各種の紫外線吸収剤、耐候安定剤や老化防止剤を含
んだものであってもよい。The norbornene-based resin molded product obtained by the method of the present invention has a woody feel as it is, and can be cut or cut in the same manner as wood, and can be used as synthetic wood. Further, the surface of the norbornene-based resin molded product may be colored or transparently coated to obtain synthetic wood. The paint used for the colored coating or the transparent coating may contain various ultraviolet absorbers, weather stabilizers and anti-aging agents for the purpose of improving the weather stability of the norbornene-based resin molded article.
【0064】[0064]
【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて、本発明
についてさらに具体的に説明するが、本発明は、これら
の実施例に限定されるものではない。特にことわりのな
いかぎり部、%は重量基準である。EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples below, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, parts and percentages are by weight.
【0065】(実施例1)複数の撹拌翼を備えた回転式
攪拌機を備えた500mlの反応器に、ノルボルネン系
モノマーとしてジシクロペンタジエン(約10%のシク
ロペンタジエン三量体を含む)75gを入れ、液温が1
0℃になるまで氷浴で冷却した。メタセシス触媒として
ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2
−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニ
ウムジクロリド(Org.Lett.1999年、1
巻、953頁の記載に基づいて合成したもの)46.5
mgをトルエン2.7mlに溶解したもの(ルテニウム
錯体/ノルボルネン系モノマー=1/10000(mo
l/mol))を上記の反応器に加え反応性混合物とし
(時刻0秒)、攪拌機により目視で均一となるまで撹拌
した。ここに予め用意しておいた木粉(杉材をターボミ
ルにより粉砕、水分の含有量7.3%、粒の大きさ0.
1mm、嵩比重0.18g/cc)50gを上記の反応
器に加え(ノルボルネン系モノマー/木粉との重量比6
0/40)、攪拌機により目視で均一になるまで撹拌
し、その後攪拌機を外した。木粉を混合完了した時の時
刻は90秒であった。金型として、底面が100mm×
100mmの正方形のSUS製容器を用意し、反応器の
内容物を素早くSUS製容器に流し込み、その上から1
00mm×100mmの板状蓋を載せ(蓋は密閉構造で
はなく、適当なベント隙間を設けてある)、10Kgの
重りで押さえた。時刻約200秒で温度が上昇し始め、
重合反応が開始し、その後終了した。重合反応終了後に
金型を室温で放置し、十分に金型が冷えてから取り出し
た。Example 1 In a 500 ml reactor equipped with a rotary stirrer having a plurality of stirring blades, 75 g of dicyclopentadiene (containing about 10% of cyclopentadiene trimer) as a norbornene-based monomer was placed. , Liquid temperature is 1
Cooled to 0 ° C. in an ice bath. Benzylidene (1,3-dimesitylimidazolidine-2) as a metathesis catalyst
-Ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride (Org. Lett. 1999, 1
Synthesized based on the description in Vol. 953) 46.5
mg of toluene dissolved in 2.7 ml of toluene (ruthenium complex / norbornene monomer = 1 / 10,000 (mo)
1 / mol)) was added to the above reactor to form a reactive mixture (time 0 sec), and the mixture was stirred with a stirrer until the mixture became visually uniform. Wood powder (cedar wood was crushed by a turbo mill, water content was 7.3%, and grain size was 0.1 mm.
50 g of 1 mm, bulk specific gravity 0.18 g / cc) was added to the above reactor (weight ratio of norbornene monomer / wood flour 6).
0/40), the mixture was visually stirred using a stirrer until the mixture became uniform, and then the stirrer was removed. The time when the mixing of the wood flour was completed was 90 seconds. As a mold, the bottom is 100mm ×
Prepare a 100 mm square SUS container and quickly pour the contents of the reactor into the SUS container.
A plate-shaped lid of 00 mm x 100 mm was placed (the lid was not a closed structure but provided with an appropriate vent gap), and was held down by a 10 kg weight. At about 200 seconds, the temperature starts to rise,
The polymerization reaction started and then ended. After the completion of the polymerization reaction, the mold was left at room temperature, and was taken out after the mold was sufficiently cooled.
【0066】得られたノルボルネン系樹脂成形体(試験
片1)は、100mm×100mm×厚さ15mmの大
きさであり、手で触ると木材と同じような質感と外観
(木質感)をもったものであった。試験片1の臭いを嗅
いだところ、ほとんど臭気はなく、塊状重合は均一に進
んでおり、硬化不良を起こした部位が無いことが分かっ
た。外観を確認したところ、成形品の表面に発泡の跡は
認められず、表面に大きな凸凹は無かった。試験片1を
木工用の鋸でほぼ同じ大きさに2つに切断したところ、
鋸の歯と試験片1が融着することなく木材と同様に加工
することができた。2枚に切断した両方の試験片(試験
片1Aと試験片1B)に木工用ドリルにより10Mの穴
を開けたところ、木材と同様に加工することができた。
切断面及び、穴の壁面を確認したが、ボイド状の空隙は
無かった。The obtained norbornene-based resin molded product (test piece 1) had a size of 100 mm × 100 mm × thickness 15 mm, and had the same texture and appearance (woody texture) as wood when touched by hand. Was something. When the odor of the test piece 1 was smelled, it was found that there was almost no odor, the bulk polymerization proceeded uniformly, and there was no site where poor curing occurred. When the appearance was confirmed, no trace of foaming was observed on the surface of the molded product, and no large unevenness was found on the surface. When specimen 1 was cut into two pieces of almost the same size with a woodworking saw,
The saw tooth and the test piece 1 could be processed like wood without fusing. When a 10M hole was drilled in each of the two cut test pieces (test piece 1A and test piece 1B) with a woodworking drill, they could be processed in the same manner as wood.
Although the cut surface and the wall surface of the hole were confirmed, there was no void-shaped void.
【0067】試験片1Aと試験片1Bの穴部を重ね、8
Mのボルトナットとワッシャを用いて2つの試験片を嵌
合した。この状態で、室温で30日間放置したが、ボル
トの穴の周りに亀裂等は生じていなかった。The holes of the test piece 1A and the test piece 1B were overlapped, and 8
The two test pieces were fitted using an M bolt nut and a washer. In this state, the plate was left at room temperature for 30 days, but no cracks or the like were formed around the hole of the bolt.
【0068】(実施例2)実施例1で用いたと同じ木粉
を80℃の温風乾燥機で20分乾燥し、水分の含有量が
2.5%の木粉を得た。この木粉を40g(ノルボルネ
ン系モノマー/木粉の重量比65.2/34.8)用い
た他は実施例1と同様にして、試験片2を得た。(Example 2) The same wood flour as used in Example 1 was dried with a hot air drier at 80 ° C for 20 minutes to obtain wood flour having a moisture content of 2.5%. A test piece 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 40 g of this wood flour (weight ratio of norbornene-based monomer / wood flour was 65.2 / 34.8) was used.
【0069】試験片2は、100mm×100mm×厚
さ14mmの大きさであり、木質感をもったものであっ
た。試験片2の臭いを嗅いだところ、ほとんど臭気はな
く、塊状重合は均一に進んでおり、硬化不良を起こした
部位が無いことが分かった。外観を確認したところ、成
形品の表面に発泡の跡は認められず、表面に大きな凸凹
は無かった。試験片2を木工用の鋸でほぼ同じ大きさに
2つに切断したところ、鋸の歯と試験片2が融着するこ
となく木材と同様に加工することができた。2枚に切断
した両方の試験片(試験片2Aと試験片2B)に木工用
ドリルにより2.5Mの穴を開けたところ、木材と同様
に加工することができた。切断面を確認したが、ボイド
状の空隙は無かった。The test piece 2 had a size of 100 mm × 100 mm × thickness of 14 mm and had a woody feeling. When the odor of the test piece 2 was smelled, it was found that there was almost no odor, the bulk polymerization proceeded uniformly, and there was no site where poor curing occurred. When the appearance was confirmed, no trace of foaming was observed on the surface of the molded product, and no large unevenness was found on the surface. When the test piece 2 was cut into two pieces of approximately the same size with a woodworking saw, the saw teeth and the test piece 2 could be processed in the same manner as wood without fusing. When a 2.5M hole was drilled with a wood drill in both test pieces (test piece 2A and test piece 2B) cut into two pieces, they could be processed in the same manner as wood. The cut surface was confirmed, but there was no void-shaped void.
【0070】試験片2Aと試験片2Bの穴部を重ね、コ
ースレッド(テーパーの小さい木ねじ)を用いて2つの
試験片を嵌合した。この状態で、室温で30日間放置し
たが、穴の周りに亀裂等は生じていなかった。The holes of the test piece 2A and the test piece 2B were overlapped with each other, and the two test pieces were fitted using a corsed thread (wood screw having a small taper). In this state, it was left at room temperature for 30 days, but no cracks or the like were formed around the hole.
【0071】以上のように得られたノルボルネン系樹脂
成形品は、木質感を有し、表面の凹凸や、表面および内
部の成形不良の無い良好なものであった。また、得られ
たノルボルネン系樹脂成形品は各種の切削加工やネジ止
めなど木材と同じように加工できるものであった。The norbornene-based resin molded product obtained as described above had a woody appearance and was free from irregularities on the surface and molding defects on the surface and inside. The obtained norbornene-based resin molded product could be processed in the same manner as wood, such as various cutting processes and screwing.
【0072】[0072]
【発明の効果】本発明の方法により得られるノルボルネ
ン系樹脂成形体は、木質感を有し、表面の凹凸や、表面
および内部の成形不良の無い良好なものである。また、
各種の切削加工やネジ止めなど木材と同じように加工で
きるものである。本発明の方法により得られるノルボル
ネン系樹脂成形体は、例えば合成木材として、木材の代
替用途や木材では性能が不十分な用途、例えば建築材
料、建設材料、公園資材および運送容器若しくは保存容
器などの材料として応用可能である。The norbornene-based resin molded product obtained by the method of the present invention has a woody feel and is free from irregularities on the surface and molding defects on the surface and inside. Also,
It can be processed in the same way as wood, such as various cutting processes and screwing. The norbornene-based resin molded product obtained by the method of the present invention is, for example, as synthetic wood, a substitute for wood or an application whose performance is insufficient with wood, such as building materials, construction materials, park materials and transport containers or storage containers. It can be applied as a material.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2B260 BA18 DA01 EA12 4F071 AA69 AA73 AC18 AE06 AH03 BA07 BB01 BC03 BC08 BC09 4J002 AH00X CE00W EZ006 FD09X FD146 GG01 GL00 4J032 CA34 CA35 CA36 CA38 CA46 CB01 CB04 CC03 CD02 CE06 CE18 CG07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 2B260 BA18 DA01 EA12 4F071 AA69 AA73 AC18 AE06 AH03 BA07 BB01 BC03 BC08 BC09 4J002 AH00X CE00W EZ006 FD09X FD146 GG01 GL00 4J032 CA34 CA35 CA36 CA38 CA46 CC18 CB01 CE04
Claims (4)
の水分を含有する木粉の存在下にノルボルネン系モノマ
ーを塊状重合するノルボルネン系樹脂成形体の製造方
法。1. 0.5 to 20% by a metathesis catalyst
A method for producing a norbornene-based resin molded product, comprising subjecting a norbornene-based monomer to bulk polymerization in the presence of wood powder containing water.
が重量比で80/20〜20/80である請求項1に記
載の製造方法。2. The production method according to claim 1, wherein the ratio between the norbornene-based monomer and the wood flour is 80/20 to 20/80 by weight.
請求項1または請求項2に記載の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the metathesis catalyst is a ruthenium complex.
の水分を含有する木粉の存在下にノルボルネン系モノマ
ーを塊状重合して得られるノルボルネン系樹脂成形体で
あって、ノルボルネン系モノマーと木粉との比率が重量
比で80/20〜20/80である合成木材。4. 0.5 to 20% by a ruthenium complex
A norbornene-based resin molded article obtained by bulk polymerization of a norbornene-based monomer in the presence of wood powder containing water, wherein the ratio of the norbornene-based monomer to the wood flour is 80/20 to 20/80 by weight. Is a synthetic wood.
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|---|---|---|---|
| JP2001148919A JP4196152B2 (en) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | Method for producing norbornene-based resin molding and synthetic wood |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002338792A true JP2002338792A (en) | 2002-11-27 |
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| JP (1) | JP4196152B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008184565A (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Nippon Zeon Co Ltd | Polymerizable composition and crosslinkable resin |
-
2001
- 2001-05-18 JP JP2001148919A patent/JP4196152B2/en not_active Expired - Lifetime
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