JP2013028664A - Electroconductive thermoset film and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】環状オレフィンモノマーを開環メタセシス重合して得られる熱硬化性架橋環状オレフィン樹脂を含み、高い導電性と屈曲性を有する導電性熱硬化フィルムを提供する。
【解決手段】導電性熱硬化フィルムを(a)環状オレフィンモノマー100質量部及び(b)人造黒鉛50〜200質量部を含有する重合性組成物を開環メタセシス重合して得、上記(b)人造黒鉛の水分散液のpHが7.0以上であり、上記(b)人造黒鉛の平均粒径が4.5〜15μmである。
【選択図】なしDisclosed is a conductive thermosetting film that includes a thermosetting crosslinked cyclic olefin resin obtained by ring-opening metathesis polymerization of a cyclic olefin monomer and has high conductivity and flexibility.
A conductive thermosetting film is obtained by ring-opening metathesis polymerization of a polymerizable composition containing (a) 100 parts by mass of a cyclic olefin monomer and (b) 50 to 200 parts by mass of artificial graphite. The pH of the artificial graphite aqueous dispersion is 7.0 or more, and the average particle size of the artificial graphite (b) is 4.5 to 15 μm.
[Selection figure] None
Description
本発明は、高い導電性と屈曲性を有する導電性熱硬化フィルム及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a conductive thermosetting film having high conductivity and flexibility and a method for producing the same.
従来、高い導電性が要求される素材として金属又は炭素材料が使用されてきた。近年、高い導電性を有する素材に軽量性も要求されるようになり、高分子材料と炭素材料を含む複合材料が検討されてきた。(A)ムーニー粘度(ML1+4(100℃))が25以上であるエラストマーと(B)黒鉛粉末、人造黒鉛粉末、天然黒鉛粉末、膨張黒鉛粉末等の炭素材料を含む導電性硬化性樹脂組成物を成形して得られる未硬化シートをカットまたは打ち抜き、熱硬化させるシート硬化体の製造方法が検討された(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a metal or a carbon material has been used as a material requiring high conductivity. In recent years, lightweight materials have been required for highly conductive materials, and composite materials including polymer materials and carbon materials have been studied. (A) A conductive curable resin containing an elastomer having a Mooney viscosity (ML 1 + 4 (100 ° C.)) of 25 or more and a carbon material such as (B) graphite powder, artificial graphite powder, natural graphite powder, expanded graphite powder A method for producing a sheet cured body in which an uncured sheet obtained by molding the composition is cut or punched out and thermally cured has been studied (for example, see Patent Document 1).
一方、環状オレフィンモノマーをメタセシス重合触媒によって塊状メタセシス重合してなる樹脂の成形体からなる層と、アモルファスカーボンからなる層を有する積層体が検討された(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, a laminate having a layer formed of a resin molded body obtained by bulk metathesis polymerization of a cyclic olefin monomer using a metathesis polymerization catalyst and a layer formed of amorphous carbon has been studied (for example, see Patent Document 2).
上記環状オレフィンモノマーは、重合反応と共に成形に付して成形体を与えられる。そこで、最近、製造工程を少なくするため、環状オレフィンモノマーを開環メタセシス重合して得られる熱硬化性架橋環状オレフィン樹脂を含み、高い導電性と屈曲性を有するフィルムが希求されていたが、このようなフィルムは見出されていなかった。
本発明が解決しようとする課題は、環状オレフィンモノマーを開環メタセシス重合して得られる熱硬化性架橋環状オレフィン樹脂を含み、高い導電性と屈曲性を有する導電性熱硬化フィルムとその製造方法の提供である。
The cyclic olefin monomer is subjected to molding together with a polymerization reaction to give a molded body. Therefore, recently, in order to reduce the production process, a film having high conductivity and flexibility including a thermosetting crosslinked cyclic olefin resin obtained by ring-opening metathesis polymerization of a cyclic olefin monomer has been demanded. No such film has been found.
Problems to be solved by the present invention include a thermosetting crosslinked cyclic olefin resin obtained by ring-opening metathesis polymerization of a cyclic olefin monomer, and a highly conductive and flexible conductive thermosetting film and a method for producing the same. Is an offer.
本発明の発明者らは、鋭意検討の結果、(a)環状オレフィンモノマー及び(b)特定の人造黒鉛を含有する重合性組成物を開環メタセシス重合して得られる導電性熱硬化フィルムが、高い導電性と屈曲性を有することを見出し、本発明の導電性熱硬化フィルムとその製造方法を完成させるに至った。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have obtained a conductive thermosetting film obtained by ring-opening metathesis polymerization of a polymerizable composition containing (a) a cyclic olefin monomer and (b) specific artificial graphite. It has been found that it has high conductivity and flexibility, and has completed the conductive thermosetting film of the present invention and its production method.
本発明の導電性熱硬化フィルムは、(a)環状オレフィンモノマー100質量部及び(b)人造黒鉛50〜200質量部を含有する重合性組成物を開環メタセシス重合して得られ、上記(b)人造黒鉛の水分散液のpHが7.0以上であり、上記(b)人造黒鉛の平均粒径が4.5〜15μmである。好ましい(a)環状オレフィンモノマーはノルボルネン系モノマーである。 The conductive thermosetting film of the present invention is obtained by ring-opening metathesis polymerization of a polymerizable composition containing (a) 100 parts by mass of a cyclic olefin monomer and (b) 50 to 200 parts by mass of artificial graphite. ) The pH of the aqueous dispersion of artificial graphite is 7.0 or more, and the average particle size of (b) artificial graphite is 4.5 to 15 μm. The preferred (a) cyclic olefin monomer is a norbornene monomer.
本発明の導電性熱硬化フィルムの製造方法は、(a)環状オレフィンモノマー100質量部及び(b)人造黒鉛50〜200質量部を含有する重合性組成物を、重合触媒を含む組成物の存在下に開環メタセシス重合する工程を含み、上記(b)人造黒鉛の水分散液のpHが7.0以上であり、上記(b)人造黒鉛の平均粒径が4.5〜15μmである。
好ましい(a)環状オレフィンモノマーはノルボルネン系モノマーである。好ましくは、上記重合性組成物と上記重合触媒を含む組成物を支持体上に塗布し、開環メタセシス重合を上記支持体上で行う。好ましい上記重合触媒はルテニウムカルベン錯体である。
In the method for producing a conductive thermosetting film of the present invention, a polymerizable composition containing (a) 100 parts by mass of a cyclic olefin monomer and (b) 50 to 200 parts by mass of artificial graphite is present in a composition containing a polymerization catalyst. Including a step of ring-opening metathesis polymerization, wherein the pH of the aqueous dispersion of (b) artificial graphite is 7.0 or more, and the average particle size of (b) artificial graphite is 4.5 to 15 μm.
The preferred (a) cyclic olefin monomer is a norbornene monomer. Preferably, a composition containing the polymerizable composition and the polymerization catalyst is applied onto a support, and ring-opening metathesis polymerization is performed on the support. The preferred polymerization catalyst is a ruthenium carbene complex.
本発明の導電性熱硬化フィルムは、高い導電性と屈曲性を有する。本発明の導電性熱硬化フィルムの製造方法は、少ない工程数で高い導電性と屈曲性を有する導電性熱硬化フィルムを与える。 The conductive thermosetting film of the present invention has high conductivity and flexibility. The method for producing a conductive thermosetting film of the present invention provides a conductive thermosetting film having high conductivity and flexibility with a small number of steps.
本発明の導電性熱硬化フィルムの原料の1つである(a)環状オレフィンモノマーは、炭素原子で形成される環構造を有し、該環中に炭素−炭素二重結合を有する化合物である。その具体例は、ノルボルネン系モノマー、単環環状オレフィン等である。好ましい(a)環状オレフィンモノマーはノルボルネン系モノマーである。ノルボルネン系モノマーは、ノルボルネン環を含むモノマーである。ノルボルネン系モノマーの具体例は、ノルボルネン類、ジシクロペンタジエン類、テトラシクロドデセン類などである。これらは、アルキル基、アルケニル基、アルキリデン基、アリール基などの炭化水素基;カルボキシル基、酸無水物基などの極性基を置換基として含有し得る。
ノルボルネン系モノマーは、ノルボルネン環の二重結合以外に、さらに二重結合を有していてもよい。離型フィルムの離型性の向上の観点から、好ましいノルボルネン系モノマーは、非極性の、すなわち炭素原子と水素原子のみで構成されるノルボルネン系モノマーである。
(A) The cyclic olefin monomer, which is one of the raw materials for the conductive thermosetting film of the present invention, is a compound having a ring structure formed of carbon atoms and having a carbon-carbon double bond in the ring. . Specific examples thereof include norbornene monomers and monocyclic olefins. The preferred (a) cyclic olefin monomer is a norbornene monomer. The norbornene-based monomer is a monomer containing a norbornene ring. Specific examples of the norbornene monomer include norbornenes, dicyclopentadiene, and tetracyclododecenes. These may contain as substituents hydrocarbon groups such as alkyl groups, alkenyl groups, alkylidene groups, and aryl groups; polar groups such as carboxyl groups and acid anhydride groups.
The norbornene monomer may further have a double bond in addition to the double bond of the norbornene ring. From the viewpoint of improving the releasability of the release film, preferred norbornene monomers are nonpolar monomers, that is, norbornene monomers composed only of carbon atoms and hydrogen atoms.
非極性のノルボルネン系モノマーの具体例は、ジシクロペンタジエン、メチルジシクロペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエン(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−8−エンとも言う。)などの非極性のジシクロペンタジエン類; Specific examples of the nonpolar norbornene monomer include nonpolar such as dicyclopentadiene, methyldicyclopentadiene, and dihydrodicyclopentadiene (also referred to as tricyclo [5.2.1.02,6] dec-8-ene). Of dicyclopentadiene;
テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−メチルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−エチルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−シクロヘキシルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−シクロペンチルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−メチレンテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−エチリデンテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−ビニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−プロペニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−シクロヘキセニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−シクロペンテニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−フェニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エンなどの非極性のテトラシクロドデセン類; Tetracyclo [6.2.13,6.02,7] dodec-4-ene, 9-methyltetracyclo [6.2.13,6.02,7] dodec-4-ene, 9- Ethyltetracyclo [6.2.13,6.02,7] dodec-4-ene, 9-cyclohexyltetracyclo [6.2.1.13,6.02,7] dodec-4-ene, 9-cyclopentyltetracyclo [6.2.13,6.02,7] dodec-4-ene, 9-methylenetetracyclo [6.2.13,6.02,7] dodec-4- Ene, 9-ethylidenetetracyclo [6.2.13,6.02,7] dodec-4-ene, 9-vinyltetracyclo [6.2.13,6.02,7] dodeca 4-ene, 9-propenyltetracyclo [6.2.13, 6.02,7] dodec-4-e 9-cyclohexenyltetracyclo [6.2.13, 6.02,7] dodec-4-ene, 9-cyclopentenyltetracyclo [6.2.1.13,6.02,7] dodeca Non-polar tetracyclododecenes such as -4-ene, 9-phenyltetracyclo [6.2.1.13, 6.02,7] dodec-4-ene;
2−ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、5−エチル−2−ノルボルネン、5−ブチル−2−ノルボルネン、5−ヘキシル−2−ノルボルネン、5−デシル−2−ノルボルネン、5−シクロヘキシル−2−ノルボルネン、5−シクロペンチル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−プロペニル−2−ノルボルネン、5−シクロヘキセニル−2−ノルボルネン、5−シクロペンテニル−2−ノルボルネン、5−フェニル−2−ノルボルネン、テトラシクロ[9.2.1.02,10.03,8]テトラデカ−3,5,7,12−テトラエン(1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロ−9H−フルオレンとも言う。)、テトラシクロ[10.2.1.02,11.04,9]ペンタデカ−4,6,8,13−テトラエン(1,4−メタノ−1,4,4a,9,9a,10−ヘキサヒドロアントラセンとも言う。)などの非極性のノルボルネン類; 2-norbornene, 5-methyl-2-norbornene, 5-ethyl-2-norbornene, 5-butyl-2-norbornene, 5-hexyl-2-norbornene, 5-decyl-2-norbornene, 5-cyclohexyl-2- Norbornene, 5-cyclopentyl-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-vinyl-2-norbornene, 5-propenyl-2-norbornene, 5-cyclohexenyl-2-norbornene, 5-cyclopentenyl-2- Norbornene, 5-phenyl-2-norbornene, tetracyclo [9.2.1.02,10.03,8] tetradeca-3,5,7,12-tetraene (1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydro-9H-fluorene.), Tetracyclo [10.2.1.02, 11. 4,9] pentadeca -4,6,8,13- tetraene (. 1,4-methano -1,4,4a, 9, 9a, also referred to as 10-hexa hydro anthracene) nonpolar norbornene, such as;
ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]ペンタデカ−4,10−ジエン、ペンタシクロ[9.2.1.14,7.02,10.03,8]ペンタデカ−5,12−ジエン、ヘキサシクロ[6.6.1.13,6.110,13.02,7.09,14]ヘプタデカ−4−エンなどの五環体以上の非極性の環状オレフィン類;などである。 Pentacyclo [6.5.1.13,6.02,7.09,13] pentadeca-4,10-diene, pentacyclo [9.2.14,7.02, 10.03,8] pentadeca- Non-polar cyclic olefins having five or more pentacycles such as 5,12-diene, hexacyclo [6.6.1.13, 6.110, 13.02, 7.09,14] heptade-4-ene; It is.
入手容易性とフィルムの耐熱性向上の観点から、好ましい非極性ノルボルネン系モノマーは、非極性ジシクロペンタジエン類、非極性テトラシクロドデセン類であり、より好ましい非極性ノルボルネン系モノマーは、非極性ジシクロペンタジエン類である。 From the viewpoint of easy availability and improved heat resistance of the film, preferred nonpolar norbornene monomers are nonpolar dicyclopentadienes and nonpolar tetracyclododecenes, and more preferred nonpolar norbornene monomers are nonpolar dicyclones. Cyclopentadiene.
極性基を含むノルボルネン系モノマーの具体例は、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン−4−カルボン酸メチル、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン−4−メタノール、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン−4−カルボン酸、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン−4,5−ジカルボン酸、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン−4,5−ジカルボン酸無水物、5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチル、2−メチル−5−ノルボルネン−2−カルボン酸メチル、酢酸5−ノルボルネン−2−イル、5−ノルボルネン−2−メタノール、5−ノルボルネン−2−オール、5−ノルボルネン−2−カルボニトリル、2−アセチル−5−ノルボルネン、7−オキサ−2−ノルボルネンなどである。 Specific examples of the norbornene-based monomer containing a polar group include tetracyclo [6.2.13, 6.02,7] dodec-9-ene-4-carboxylate, tetracyclo [6.2.1.13, 6.02,7] dodec-9-ene-4-methanol, tetracyclo [6.2.13,6.02,7] dodec-9-ene-4-carboxylic acid, tetracyclo [6.2.1 .13,6.02,7] dodec-9-ene-4,5-dicarboxylic acid, tetracyclo [6.2.13,6.02,7] dodec-9-ene-4,5-dicarboxylic acid Anhydride, methyl 5-norbornene-2-carboxylate, methyl 2-methyl-5-norbornene-2-carboxylate, 5-norbornene-2-yl acetate, 5-norbornene-2-methanol, 5-norbornene-2- All, 5-norbornene 2-carbonitrile, 2-acetyl-5-norbornene, and the like 7-oxa-2-norbornene.
単環環状オレフィンの具体例は、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、シクロドデセン、1,5−シクロオクタジエン、及び置換基を有するこれらの誘導体などである。 Specific examples of the monocyclic olefin include cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cyclooctene, cyclododecene, 1,5-cyclooctadiene, and derivatives thereof having a substituent.
これらの(a)環状オレフィンモノマーは1種単独で若しくは2種以上を組み合わせて用いられる。単環環状オレフィンの添加量は、(a)環状オレフィンモノマーの全量に対して、好ましくは40質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。単環環状オレフィンの添加量が多すぎると、フィルムの耐熱性が不十分となる場合がある。 These (a) cyclic olefin monomers are used singly or in combination of two or more. The addition amount of the monocyclic olefin is preferably 40% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, based on the total amount of the (a) cyclic olefin monomer. If the amount of monocyclic olefin added is too large, the heat resistance of the film may be insufficient.
(a)環状オレフィンモノマー及び(b)特定の人造黒鉛を含有する重合性組成物は、重合触媒を含む組成物の存在下に開環メタセシス重合される。重合触媒は、(a)環状オレフィンモノマーを開環メタセシス重合させる。当該重合触媒は特定の触媒に限定されない。 The polymerizable composition containing (a) a cyclic olefin monomer and (b) specific artificial graphite is subjected to ring-opening metathesis polymerization in the presence of a composition containing a polymerization catalyst. The polymerization catalyst (a) causes ring-opening metathesis polymerization of a cyclic olefin monomer. The polymerization catalyst is not limited to a specific catalyst.
遷移金属原子を中心にして、イオン、原子、多原子イオン及び/又は化合物が複数結合してなる錯体が、重合触媒として用いられる。5族、6族及び8族(長周期型周期表、以下同じ)の原子が、遷移金属原子として使用される。それぞれの族の原子は特に限定されないが、好ましい5族の原子はタンタルであり、好ましい6族の原子はモリブデン、タングステンであり、好ましい8族の原子はルテニウム、オスミウムである。 A complex formed by bonding a plurality of ions, atoms, polyatomic ions and / or compounds around a transition metal atom is used as a polymerization catalyst. Atoms of Group 5, Group 6, and Group 8 (long-period periodic table, the same applies hereinafter) are used as transition metal atoms. The atoms of each group are not particularly limited, but the preferred Group 5 atom is tantalum, the preferred Group 6 atom is molybdenum and tungsten, and the preferred Group 8 atom is ruthenium and osmium.
好ましいメタセシス重合触媒は、8族のルテニウム、オスミウムの錯体であり、特に好ましいメタセシス重合触媒は、ルテニウムカルベン錯体である。ルテニウムカルベン錯体は、塊状重合時の触媒活性に優れるため、残留未反応モノマーが少ない架橋環状オレフィン重合体が生産性よく得られる。 A preferred metathesis polymerization catalyst is a complex of Group 8 ruthenium and osmium, and a particularly preferred metathesis polymerization catalyst is a ruthenium carbene complex. Since the ruthenium carbene complex is excellent in catalytic activity during bulk polymerization, a crosslinked cyclic olefin polymer with little residual unreacted monomer can be obtained with high productivity.
ルテニウムカルベン錯体の具体例は、触媒活性の観点から、以下の式(1)又は式(2)で表される錯体である。 Specific examples of the ruthenium carbene complex are complexes represented by the following formula (1) or (2) from the viewpoint of catalytic activity.
式(1)及び(2)において、R1及びR2はそれぞれ独立して、水素原子;ハロゲン原子;又はハロゲン原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子若しくは珪素原子を含んでいてもよい、環状又は鎖状の、炭素数1〜20の炭化水素基を表す。X1及びX2はそれぞれ独立して、任意のアニオン性配位子を示す。L1及びL2はそれぞれ独立して、中性電子供与性化合物を表す。また、R1とR2は互いに結合して、ヘテロ原子を含んでいてもよく、脂肪族環又は芳香族環を形成していてもよい。さらに、R1、R2、X1、X2、L1及びL2は、任意の組合せで互いに結合して多座キレート化配位子を形成していてもよい。 In the formulas (1) and (2), R 1 and R 2 each independently include a hydrogen atom; a halogen atom; or a halogen atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, or a silicon atom. It represents a good cyclic or chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. X 1 and X 2 each independently represents an arbitrary anionic ligand. L 1 and L 2 each independently represents a neutral electron donating compound. R 1 and R 2 may be bonded to each other to contain a hetero atom, and may form an aliphatic ring or an aromatic ring. Furthermore, R 1 , R 2 , X 1 , X 2 , L 1 and L 2 may be bonded together in any combination to form a multidentate chelating ligand.
本発明におけるヘテロ原子は、周期表15族及び16族の原子である。ヘテロ原子の具体例は、窒素原子(N)、酸素原子(O)、リン原子(P)、硫黄原子(S)、砒素原子(As)、セレン原子(Se)などである。カルベン化合物の安定性の観点から、好ましいヘテロ原子はN、O、P、及びSであり、特に好ましいヘテロ原子はNである。 The heteroatom in the present invention is an atom of Groups 15 and 16 of the periodic table. Specific examples of the hetero atom include a nitrogen atom (N), an oxygen atom (O), a phosphorus atom (P), a sulfur atom (S), an arsenic atom (As), and a selenium atom (Se). From the viewpoint of the stability of the carbene compound, preferred heteroatoms are N, O, P, and S, and particularly preferred heteroatoms are N.
中性電子供与性化合物は、ヘテロ原子含有カルベン化合物とその他の中性電子供与性化合物に大別される。重合触媒の活性の観点から、好ましい中性電子供与性化合物は、ヘテロ原子含有カルベン化合物である。カルベン炭素の両側にヘテロ原子が隣接して結合しているヘテロ原子含有カルベン化合物が好ましく、カルベン炭素原子とその両側のヘテロ原子とを含んでヘテロ環が形成されているヘテロ原子含有カルベン化合物がより好ましい。カルベン炭素に隣接するヘテロ原子は、好ましくは嵩高い置換基を有している。 Neutral electron donating compounds are roughly classified into hetero atom-containing carbene compounds and other neutral electron donating compounds. From the viewpoint of the activity of the polymerization catalyst, preferred neutral electron donating compounds are heteroatom-containing carbene compounds. A heteroatom-containing carbene compound in which heteroatoms are adjacently bonded to both sides of the carbene carbon is preferable, and a heteroatom-containing carbene compound in which a heterocycle is formed including the carbene carbon atom and heteroatoms on both sides thereof is more preferable. preferable. The heteroatom adjacent to the carbene carbon preferably has a bulky substituent.
好ましいヘテロ原子含有カルベン化合物の具体例は、以下の式(3)又は式(4)で示される化合物である。 Specific examples of preferred heteroatom-containing carbene compounds are compounds represented by the following formula (3) or formula (4).
式(3)及び式(4)において、R3〜R6はそれぞれ独立して、水素原子;ハロゲン原子;又はハロゲン原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子若しくは珪素原子を含んでもよい、環状又は鎖状の、炭素数1〜20個の炭化水素基を表す。R3〜R6は任意の組合せで互いに結合して環を形成していてもよい。 In Formula (3) and Formula (4), R 3 to R 6 may each independently contain a hydrogen atom; a halogen atom; or a halogen atom, oxygen atom, nitrogen atom, sulfur atom, phosphorus atom, or silicon atom. Represents a cyclic or chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 3 to R 6 may be bonded to each other in any combination to form a ring.
前記式(3)又は式(4)で表される化合物の具体例は、1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン、1,3−ジ(1−アダマンチル)イミダゾリジン−2−イリデン、1−シクロヘキシル−3−メシチルイミダゾリジン−2−イリデン、1,3−ジメシチルオクタヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン、1,3−ジイソプロピル−4−イミダゾリン−2−イリデン、1,3−ジ(1−フェニルエチル)−4−イミダゾリン−2−イリデン、1,3−ジメシチル−2,3−ジヒドロベンズイミダゾール−2−イリデンなどである。 Specific examples of the compound represented by the formula (3) or the formula (4) include 1,3-dimesitylimidazolidin-2-ylidene and 1,3-di (1-adamantyl) imidazolidin-2-ylidene. 1-cyclohexyl-3-mesitylimidazolidine-2-ylidene, 1,3-dimesityloctahydrobenzimidazol-2-ylidene, 1,3-diisopropyl-4-imidazoline-2-ylidene, 1,3- And di (1-phenylethyl) -4-imidazoline-2-ylidene and 1,3-dimesityl-2,3-dihydrobenzimidazol-2-ylidene.
前記式(3)又は式(4)で示される化合物のほかに、1,3,4−トリフェニル−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、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、N,N,N’,N’−テトライソプロピルホルムアミジニリデン、1,3,4−トリフェニル−4,5−ジヒドロ−1H−1,2,4−トリアゾール−5−イリデン、3−(2,6−ジイソプロピルフェニル)−2,3−ジヒドロチアゾール−2−イリデンなどのヘテロ原子含有カルベン化合物を用い得る。 In addition to the compound represented by the formula (3) or (4), 1,3,4-triphenyl-2,3,4,5-tetrahydro-1H-1,2,4-triazole-5-ylidene 1,3-dicyclohexylhexahydropyrimidin-2-ylidene, N, N, N ′, N′-tetraisopropylformamidinylidene, 1,3,4-triphenyl-4,5-dihydro-1H-1, Heteroatom-containing carbene compounds such as 2,4-triazole-5-ylidene and 3- (2,6-diisopropylphenyl) -2,3-dihydrothiazol-2-ylidene can be used.
ヘテロ原子含有カルベン化合物以外の中性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である。当該中性電子供与性化合物の具体例は、カルボニル類、アミン類、ピリジン類、エーテル類、ニトリル類、エステル類、ホスフィン類、チオエーテル類、芳香族化合物、オレフィン類、イソシアニド類、チオシアネート類などである。好ましい中性電子供与性化合物は、ホスフィン類、エーテル類及びピリジン類であり、より好ましい中性電子供与性化合物はトリアルキルホスフィンである。 Neutral electron donating compounds other than heteroatom-containing carbene compounds are ligands that have a neutral charge when pulled away from the central metal. Specific examples of the neutral electron donating compound include carbonyls, amines, pyridines, ethers, nitriles, esters, phosphines, thioethers, aromatic compounds, olefins, isocyanides, thiocyanates, and the like. is there. Preferred neutral electron donating compounds are phosphines, ethers and pyridines, and a more preferred neutral electron donating compound is trialkylphosphine.
前記式(1)及び式(2)において、アニオン(陰イオン)性配位子X1とX2は、中心金属原子から引き離されたときに負の電荷を持つ配位子であり、その具体例は、弗素原子(F)、塩素原子(Cl)、臭素原子(Br)、沃素原子(I)などのハロゲン原子、ジケトネート基、置換シクロペンタジエニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルボキシル基などである。好ましいアニオン性配位子はハロゲン原子であり、より好ましい配位子は塩素原子である。 In the formulas (1) and (2), the anionic (anionic) ligands X 1 and X 2 are ligands having a negative charge when separated from the central metal atom. Examples are halogen atoms such as fluorine atom (F), chlorine atom (Cl), bromine atom (Br), iodine atom (I), diketonate group, substituted cyclopentadienyl group, alkoxy group, aryloxy group, carboxyl group Etc. A preferred anionic ligand is a halogen atom, and a more preferred ligand is a chlorine atom.
前記式(1)において、X2とL2が互いに結合して多座キレート化配位子を形成しているルテニウムカルベン錯体の例は、下式(5)で表されるシフ塩基配位錯体である。 In the above formula (1), an example of a ruthenium carbene complex in which X 2 and L 2 are bonded to each other to form a multidentate chelating ligand is a Schiff base coordination complex represented by the following formula (5) It is.
式(5)において、Zは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、NR12、PR12又はAsR12を表し、R12は、R1およびR2で例示したものと同様である。 In the formula (5), Z represents an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, NR 12 , PR 12 or AsR 12 , and R 12 is the same as those exemplified for R 1 and R 2 .
式(5)中、R7〜R9は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい1価の有機基を表す。ヘテロ原子を含んでいてもよい1価の有機基の具体例は、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数2〜20のアルキニル基、アリール基、炭素数1〜20のアルコキシル基、炭素数2〜20のアルケニルオキシ基、炭素数2〜20のアルキニルオキシ基、アリールオキシ基、炭素数1〜8のアルキルチオ基、炭素数1〜20のカルボニルオキシ基、炭素数1〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数1〜20のアルキルスルホニル基、炭素数1〜20のアルキルスルフィニル基、炭素数1〜20のアルキルスルホン酸基、アリールスルホン酸基、炭素数1〜20のホスホン酸基、アリールホスホン酸基、炭素数1〜20のアルキルアンモニウム基、アリールアンモニウム基等である。
これらのヘテロ原子を含んでいてもよい1価の有機基は、置換基を有していてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。置換基の例は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシル基、アリール基である。1価の有機基が環を形成する場合、環は、芳香環、脂環及びヘテロ環のいずれであってもよい。
In Formula (5), R 7 to R 9 each independently represent a monovalent organic group that may contain a hydrogen atom, a halogen atom, or a hetero atom. Specific examples of the monovalent organic group that may contain a hetero atom include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group, and a carbon number. An alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, an aryloxy group, an alkylthio group having 1 to 8 carbon atoms, a carbonyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, C1-C20 alkoxycarbonyl group, C1-C20 alkylsulfonyl group, C1-C20 alkylsulfinyl group, C1-C20 alkyl sulfonic acid group, aryl sulfonic acid group, C1-C1 20 phosphonic acid groups, arylphosphonic acid groups, alkylammonium groups having 1 to 20 carbon atoms, arylammonium groups, and the like.
The monovalent organic group which may contain these heteroatoms may have a substituent and may be bonded to each other to form a ring. Examples of the substituent are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group. When the monovalent organic group forms a ring, the ring may be an aromatic ring, an alicyclic ring, or a heterocyclic ring.
式(5)中、R10及びR11は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、又はヘテロアリール基を表し、これらの基は、置換基を有していてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。当該置換基の例は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシル基、アリール基である。R10及びR11が環を形成する場合、環は、芳香環、脂環及びヘテロ環のいずれであってもよい。 In formula (5), R 10 and R 11 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a heteroaryl group, and these groups are May have a substituent and may be bonded to each other to form a ring. Examples of the substituent are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group. When R 10 and R 11 form a ring, the ring may be an aromatic ring, an alicyclic ring, or a heterocyclic ring.
前記式(1)で表される錯体化合物の具体例は、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−4−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、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−4,5−ジブロモ−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)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)(3−フェニル−1H−インデン−1−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、(1,3−ジメシチル−4−イミダゾリジン−2−イリデン)(3−メチル−2−ブテン−1−イリデン)(トリシクロペンチルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−オクタヒドロベンズイミダゾール−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、ベンジリデン[1,3−ジ(1−フェニルエチル)−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)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−2,3−ジヒドロベンズイミダゾール−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、ベンジリデン(トリシクロヘキシルホスフィン)(1,3,4−トリフェニル−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)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジイソプロピルヘキサヒドロピリミジン−2−イリデン)(エトキシメチレン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−4−イミダゾリジン−2−イリデン)ピリジンルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチル−4−イミダゾリジン−2−イリデン)(2−フェニルエチリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチル−4−イミダゾリン−2−イリデン)(2−フェニルエチリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチル−4,5−ジブロモ−4−イミダゾリン−2−イリデン)[(フェニルチオ)メチレン](トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチル−4,5−ジブロモ−4−イミダゾリン−2−イリデン)(2−ピロリドン−1−イルメチレン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリドなどの、ヘテロ原子含有カルベン化合物及び中性電子供与性化合物が各々1つ結合したルテニウム錯体化合物; Specific examples of the complex compound represented by the formula (1) include benzylidene (1,3-dimesityl-4-imidazolidin-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3-dimesityl-4). , 5-Dibromo-4-imidazoline-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, (1,3-dimesityl-4-imidazoline-2-ylidene) (3-phenyl-1H-indene-1-ylidene) ( Tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, (1,3-dimesityl-4-imidazolidin-2-ylidene) (3-methyl-2-buten-1-ylidene) (tricyclopentylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3- Dimesityl-octahydrobenzimida 2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene [1,3-di (1-phenylethyl) -4-imidazoline-2-ylidene] (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3 -Dimesityl-2,3-dihydrobenzimidazol-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (tricyclohexylphosphine) (1,3,4-triphenyl-2,3,4,5-tetrahydro-1H -1,2,4-triazole-5-ylidene) ruthenium dichloride, (1,3-diisopropylhexahydropyrimidin-2-ylidene) (ethoxymethylene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene 1,3-dimesityl-4-imidazolidin-2-ylidene) pyridine ruthenium dichloride, (1,3-dimesityl-4-imidazolidin-2-ylidene) (2-phenylethylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, 1,3-Dimesityl-4-imidazoline-2-ylidene) (2-phenylethylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, (1,3-dimesityl-4,5-dibromo-4-imidazoline-2-ylidene) [ (Phenylthio) methylene] (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, (1,3-dimesityl-4,5-dibromo-4-imidazoline-2-ylidene) (2-pyrrolidone-1-ylmethylene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride Lori A ruthenium complex compound in which one hetero atom-containing carbene compound and one neutral electron donating compound are bonded, such as
ベンジリデンビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(3−メチル−2−ブテン−1−イリデン)ビス(トリシクロペンチルホスフィン)ルテニウムジクロリドなどの、2つの中性電子供与性化合物が結合したルテニウム錯体化合物; A ruthenium complex compound in which two neutral electron-donating compounds are bonded, such as benzylidenebis (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, (3-methyl-2-buten-1-ylidene) bis (tricyclopentylphosphine) ruthenium dichloride;
ベンジリデンビス(1,3−ジシクロヘキシル−4−イミダゾリジン−2−イリデン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデンビス(1,3−ジイソプロピル−4−イミダゾリン−2−イリデン)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結合したルテニウム錯体化合物; Two heteroatom-containing carbene compounds such as benzylidenebis (1,3-dicyclohexyl-4-imidazolidin-2-ylidene) ruthenium dichloride and benzylidenebis (1,3-diisopropyl-4-imidazoline-2-ylidene) ruthenium dichloride Ruthenium complex compound in which is bonded;
式(6)で表される、X2とL2が互いに結合して多座キレート化配位子を形成しているルテニウムカルベン錯体;などである。 A ruthenium carbene complex represented by formula (6) in which X 2 and L 2 are bonded to each other to form a multidentate chelating ligand;
式(6)において、Mesはメシチル基を表す。R7及びR8は、それぞれ、水素原子又はメチル基であって、少なくとも一方はメチル基である。R13及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又はヘテロ原子を含んでいてもよい1価の有機基を表す。なお、「1価の有機基」は、式(5)の説明において上述したR7〜R9と同様のものである。 In the formula (6), Mes represents a mesityl group. R 7 and R 8 are each a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a methyl group. R 13 and R 14 each independently represents a monovalent organic group that may contain a hydrogen atom, a halogen atom, or a hetero atom. The “monovalent organic group” is the same as R 7 to R 9 described above in the description of the formula (5).
前記式(2)で表される錯体化合物の具体例は、(1,3−ジメシチル−4−イミダゾリジン−2−イリデン)(フェニルビニリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(t−ブチルビニリデン)(1,3−ジイソプロピル−4−イミダゾリン−2−イリデン)(トリシクロペンチルホスフィン)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)フェニルビニリデンルテニウムジクロリドなどである。 Specific examples of the complex compound represented by the formula (2) are (1,3-dimesityl-4-imidazolidin-2-ylidene) (phenylvinylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, (t-butylvinylidene). (1,3-diisopropyl-4-imidazoline-2-ylidene) (tricyclopentylphosphine) ruthenium dichloride, bis (1,3-dicyclohexyl-4-imidazoline-2-ylidene) phenylvinylidene ruthenium dichloride, and the like.
最も好ましい錯体化合物は、前記式(1)で表され、かつ配位子として前記式(3)または(4)で表される化合物を1つ有するものである。 The most preferable complex compound has one compound represented by the formula (1) and represented by the formula (3) or (4) as a ligand.
これらのルテニウムカルベン錯体は、(a)Org. Lett., 1999年, 第1巻, 953頁、(b)Tetrahedron. Lett., 1999年, 第40巻,2247頁、(c)国際公開第2003/062253号などに記載された方法によって製造される。 These ruthenium carbene complexes are described in (a) Org. Lett. 1999, Vol. 1, p. 953, (b) Tetrahedron. Lett. 1999, 40, 2247, (c) International Publication No. 2003/062253, and the like.
重合触媒の使用量は、(重合触媒中の金属原子:(a)環状オレフィンモノマー)のモル比で、通常1:2,000〜1:2,000,000、好ましくは1:5,000〜1:1,000,000、より好ましくは1:10,000〜1:500,000の範囲である。重合触媒の量が少なすぎると、重合反応率が低下して重合体中にモノマーが残留したり、架橋重合体の架橋度が低下して、得られるフィルムの耐熱性が低下したりするおそれがある。重合触媒の量が多すぎると、製造コストの上昇を招き、また反応速度が速くなりすぎて、後述する塊状重合時のフィルム成形が困難になる場合がある。 The amount of the polymerization catalyst used is a molar ratio of (metal atom in the polymerization catalyst: (a) cyclic olefin monomer) and is usually 1: 2,000 to 1: 2,000,000, preferably 1: 5,000 to The range is from 1: 1,000,000, more preferably from 1: 10,000 to 1: 500,000. If the amount of the polymerization catalyst is too small, the polymerization reaction rate may decrease and monomers may remain in the polymer, or the crosslinking degree of the crosslinked polymer may decrease and the heat resistance of the resulting film may decrease. is there. If the amount of the polymerization catalyst is too large, the production cost increases, and the reaction rate becomes too fast, which may make it difficult to form a film during bulk polymerization, which will be described later.
重合触媒は、重合活性を制御し、重合反応率を向上させる目的で活性剤(共触媒)と併用され得る。活性剤の具体例は、アルミニウム、スカンジウム、スズ、珪素のアルキル化物、ハロゲン化物、アルコキシ化物及びアリールオキシ化物などである。活性剤の更なる具体例は、トリアルコキシアルミニウム、トリフェノキシアルミニウム、ジアルコキシアルキルアルミニウム、アルコキシジアルキルアルミニウム、トリアルキルアルミニウム、ジアルコキシアルミニウムクロリド、アルコキシアルキルアルミニウムクロリド、ジアルキルアルミニウムクロリド等のアルミニウム化合物;トリアルコキシスカンジウム等のスカンジウム化合物;テトラアルコキシチタン等のチタン化合物;テトラアルキルズズ、テトラアルコキシスズ等のスズ化合物;テトラアルコキシジルコニウム等のジルコニウム化合物;ジメチルモノクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラクロロシラン、ビシクロヘプテニルメチルジクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、ジヘキシルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、メチルトリクロロシラン等のシラン化合物などである。
活性剤の使用量は、(重合触媒中の金属原子:活性剤)のモル比で、通常、1:0.05〜1:100、好ましくは1:0.2〜1:20、より好ましくは1:0.5〜1:10の範囲である。
The polymerization catalyst can be used in combination with an activator (cocatalyst) for the purpose of controlling the polymerization activity and improving the polymerization reaction rate. Specific examples of the activator include aluminum, scandium, tin, silicon alkylates, halides, alkoxylates and aryloxylates. Further specific examples of activators include aluminum compounds such as trialkoxyaluminum, triphenoxyaluminum, dialkoxyalkylaluminum, alkoxydialkylaluminum, trialkylaluminum, dialkoxyaluminum chloride, alkoxyalkylaluminum chloride, dialkylaluminum chloride; trialkoxy Scandium compounds such as scandium; titanium compounds such as tetraalkoxy titanium; tin compounds such as tetraalkyls and tetraalkoxytin; zirconium compounds such as tetraalkoxyzirconium; dimethylmonochlorosilane, dimethyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, tetrachlorosilane, bicyclo Heptenylmethyldichlorosilane, phenylmethyldichlorosilane, Hexyl dichlorosilane, phenyl trichlorosilane, silane compounds such as methyltrichlorosilane or the like.
The use amount of the activator is usually 1: 0.05 to 1: 100, preferably 1: 0.2 to 1:20, more preferably, in a molar ratio of (metal atom in the polymerization catalyst: activator). The range is 1: 0.5 to 1:10.
重合触媒は、重合活性を制御し、重合反応速度を調節する目的で重合調節剤と併用され得る。重合調節剤の具体例は、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチルホスフィン、1,1−ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,5−ビス(ジフェニルホスフィノ)ペンタンなどのリン化合物;エーテル、エステル、ニトリルなどのルイス塩基等である。これらの使用量は、重合触媒1モルに対し通常0.01〜50モル、好ましくは0.05〜10モルである。 The polymerization catalyst can be used in combination with a polymerization regulator for the purpose of controlling the polymerization activity and adjusting the polymerization reaction rate. Specific examples of the polymerization regulator include triphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, tributylphosphine, 1,1-bis (diphenylphosphino) methane, 1,4-bis (diphenylphosphino) butane, 1,5-bis (diphenyl). Phosphino) phosphorus compounds such as pentane; Lewis bases such as ethers, esters and nitriles. The amount of these used is usually 0.01 to 50 mol, preferably 0.05 to 10 mol, relative to 1 mol of the polymerization catalyst.
本発明の導電性熱硬化フィルムの製造方法は、溶液重合法、塊状重合法のいずれでもよいが、溶媒除去の工程が不要で、重合と同時にフィルム形状に成形された樹脂組成物を得られるとの観点から、塊状重合法が好ましい。 The method for producing a conductive thermosetting film of the present invention may be either a solution polymerization method or a bulk polymerization method, but does not require a solvent removal step, and when a resin composition molded into a film shape at the same time as polymerization can be obtained. In view of the above, the bulk polymerization method is preferable.
塊状重合法は、(a)環状オレフィンモノマー及び(b)特定の人造黒鉛を含有する重合性組成物を、重合触媒、必要に応じ用いられる添加剤の存在下に開環メタセシス重合してフィルム形状に成形する工程を含む。
(a)環状オレフィンモノマーは開環メタセシス重合されて、環状オレフィン重合体が得られ、更に、当該環状オレフィン重合体は、開環メタセシス重合後または開環メタセシス重合と同時に、架橋されて架橋環状オレフィン重合体が得られると考えられる。
In the bulk polymerization method, a polymerizable composition containing (a) a cyclic olefin monomer and (b) specific artificial graphite is subjected to ring-opening metathesis polymerization in the presence of a polymerization catalyst and an additive used as necessary, to form a film shape. The process of shape | molding is included.
(A) The cyclic olefin monomer is subjected to ring-opening metathesis polymerization to obtain a cyclic olefin polymer, and the cyclic olefin polymer is crosslinked after the ring-opening metathesis polymerization or simultaneously with the ring-opening metathesis polymerization. It is believed that a polymer is obtained.
環状オレフィン重合体の三次元架橋構造は、1,2−ジクロロベンゼンに対する溶解性により確認される。環状オレフィン重合体を1,2−ジクロロベンゼンに23℃で24時間浸漬させ、得られた溶液を80メッシュの金網でろ過したときの不溶分で表される架橋度は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは85質量%以上である。架橋度が低すぎると、所望の屈曲性が発現せず、未架橋成分が導電性熱硬化フィルムと共に使用される部材を汚染する恐れがある。 The three-dimensional crosslinked structure of the cyclic olefin polymer is confirmed by the solubility in 1,2-dichlorobenzene. When the cyclic olefin polymer is immersed in 1,2-dichlorobenzene at 23 ° C. for 24 hours and the resulting solution is filtered through an 80-mesh wire mesh, the degree of crosslinking expressed by insoluble matter is preferably 70% by mass or more. More preferably, it is 80 mass% or more, More preferably, it is 85 mass% or more. If the degree of crosslinking is too low, the desired flexibility will not be exhibited, and the uncrosslinked component may contaminate the member used with the conductive thermosetting film.
本発明の導電性熱硬化フィルムは(b)人造黒鉛を含有する。(b)人造黒鉛の水分散液のpHは7.0以上である。人造黒鉛の水分散液のpHが低すぎると、(a)環状オレフィンモノマーの開環メタセシス重合が進行せず、導電性熱硬化フィルムを形成できないおそれがある。 The conductive thermosetting film of the present invention contains (b) artificial graphite. (B) The pH of the artificial graphite aqueous dispersion is 7.0 or more. If the pH of the artificial graphite aqueous dispersion is too low, (a) the ring-opening metathesis polymerization of the cyclic olefin monomer does not proceed, and a conductive thermosetting film may not be formed.
(b)人造黒鉛の平均粒径は4.5〜15μmである。人造黒鉛の平均粒径が小さすぎると、(a)環状オレフィンモノマーの開環メタセシス重合が進行せず、導電性熱硬化フィルムを形成できないおそれがある。人造黒鉛の平均粒径が大きすぎると、導電性熱硬化フィルムの導電性が低下する。 (B) The average particle diameter of the artificial graphite is 4.5 to 15 μm. If the average particle size of the artificial graphite is too small, (a) the ring-opening metathesis polymerization of the cyclic olefin monomer does not proceed, and there is a possibility that a conductive thermosetting film cannot be formed. When the average particle diameter of artificial graphite is too large, the electroconductivity of a conductive thermosetting film will fall.
なお、ここで「平均粒径」とは、以下に説明する方法で測定したものを意味する。すなわち、レーザー式粒度測定機(株式会社セイシン企業製)を用い、マイクロソーティング制御方式(測定領域内にのみ測定対象粒子を通過させ、測定の信頼性を向上させる方式)により測定したものを意味する。この測定方法によれば、セル中に測定対象粒子0.01g〜0.02gを流すことで、測定領域内に流れてくる測定対象粒子に波長670nmの半導体レーザー光が照射され、その際のレーザー光の散乱と回折が測定機にて測定されることにより、フランホーファの回折原理から平均粒径及び粒径分布を算出することができる。 Here, “average particle diameter” means that measured by the method described below. That is, it means that measured by a laser type particle size measuring machine (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.) by a micro-sorting control method (a method in which measurement target particles are allowed to pass only in the measurement region and the measurement reliability is improved). . According to this measurement method, by passing 0.01 g to 0.02 g of measurement target particles through the cell, the measurement target particles flowing into the measurement region are irradiated with semiconductor laser light having a wavelength of 670 nm, and the laser at that time By measuring light scattering and diffraction with a measuring instrument, the average particle size and particle size distribution can be calculated from the Franhofer diffraction principle.
上記重合性組成物は、100質量部の(a)環状オレフィンモノマーに対して50〜200質量部の(b)人造黒鉛を含有する。(b)人造黒鉛の含有割合が低すぎると、導電性熱硬化フィルムの導電性が低下する。(b)人造黒鉛の含有割合が高すぎると、導電性熱硬化フィルムの屈曲性が低下する。
上記(b)人造黒鉛は市販されており、その具体例は、SECカーボン(株)製SGO−5である。
The said polymerizable composition contains 50-200 mass parts (b) artificial graphite with respect to 100 mass parts (a) cyclic olefin monomer. (B) When the content rate of artificial graphite is too low, the electroconductivity of a conductive thermosetting film will fall. (B) When the content ratio of the artificial graphite is too high, the flexibility of the conductive thermosetting film is lowered.
The (b) artificial graphite is commercially available, and a specific example thereof is SGO-5 manufactured by SEC Carbon Co., Ltd.
各種の添加剤を、各種の用途、目的に応じたフィルムの特性改質、機能付与、成形作業性の改善などを目的として、本発明の導電性熱硬化フィルムに含有させられる。そのような添加剤の具体例は、酸化防止剤、上記(b)人造黒鉛以外の充填材、消泡剤、発泡剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、難燃剤、湿潤剤、分散剤、離型滑剤、可塑剤などである。好ましくは、酸化防止剤を、架橋環状オレフィン重合体の耐久性および保存安定性を向上するため、含有させる。 Various additives can be incorporated into the conductive thermosetting film of the present invention for the purpose of improving the properties of the film according to various uses and purposes, imparting functions, and improving the workability of molding. Specific examples of such additives include antioxidants, (b) fillers other than artificial graphite, antifoaming agents, foaming agents, colorants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, flame retardants, wetting agents, Dispersants, release lubricants, plasticizers and the like. Preferably, an antioxidant is contained in order to improve the durability and storage stability of the crosslinked cyclic olefin polymer.
酸化防止剤の具体例は、パラベンゾキノン、トルキノン、ナフトキノン等のキノン類;ハイドロキノン、パラ−t−ブチルカテコール、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン等のハイドロキノン類;ジ−t−ブチル・パラクレゾール、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール等のフェノール類;ナフテン酸銅やオクテン酸銅等の銅塩;トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、トリメチルベンジルアンモニウムマレエート、フェニルトリメチルアンモニウムクロライド等の第4級アンモニウム塩類;キノンジオキシムやメチルエチルケトオキシム等のオキシム類;トリエチルアミン塩酸塩やジブチルアミン塩酸塩等のアミン塩酸塩類である。これら酸化防止剤の種類及び量は、架橋環状オレフィン重合体の高温時の機械的特性、フィルム形成作業性、保存安定性等の条件により適宜選択される。フェノール類が、架橋環状オレフィン重合体との相溶性が高く、均等に分散され、フィルムの耐久性および保存安定性を向上させるため、好ましい。酸化防止剤は、1種類または複数併用して使用される。酸化防止剤の使用量は、(a)環状オレフィンモノマー100質量部に対し通常10質量部以下である。 Specific examples of the antioxidant include quinones such as parabenzoquinone, tolquinone and naphthoquinone; hydroquinones such as hydroquinone, para-t-butylcatechol and 2,5-di-t-butylhydroquinone; di-t-butyl para Phenols such as cresol, hydroquinone monomethyl ether and pyrogallol; copper salts such as copper naphthenate and copper octenoate; quaternary ammonium salts such as trimethylbenzylammonium chloride, trimethylbenzylammonium maleate and phenyltrimethylammonium chloride; quinonedioxime And oximes such as methyl ethyl ketoxime; amine hydrochlorides such as triethylamine hydrochloride and dibutylamine hydrochloride. The kind and amount of these antioxidants are appropriately selected depending on conditions such as mechanical properties at high temperature, film forming workability, and storage stability of the crosslinked cyclic olefin polymer. Phenols are preferred because they have high compatibility with the crosslinked cyclic olefin polymer, are uniformly dispersed, and improve the durability and storage stability of the film. One or more antioxidants are used in combination. The usage-amount of antioxidant is 10 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of (a) cyclic olefin monomer.
(b)人造黒鉛以外の充填材の具体例は、カーボンブラック、天然黒鉛、シリカ、珪砂、ガラス粉、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、クレーなどの無機充填材;木粉、ポリエステルビーズ、ポリスチレンビーズなどの有機充填材である。充填材は、架橋環状オレフィン重合体の収縮率、弾性率、熱伝導率、導電性などの物性を向上させる。
充填材の粒径、形状、アスペクト比、品位などのグレードは、架橋環状オレフィン重合体の物性により、適宜決定される。これらの充填材の使用量は、(a)環状オレフィンモノマー100質量部に対し、好ましくは400質量部以下、より好ましくは300質量部以下である。
(B) Specific examples of fillers other than artificial graphite include inorganic fillers such as carbon black, natural graphite, silica, silica sand, glass powder, calcium carbonate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, clay; wood powder, polyester beads Organic fillers such as polystyrene beads. The filler improves physical properties such as shrinkage rate, elastic modulus, thermal conductivity, and conductivity of the crosslinked cyclic olefin polymer.
Grades such as the particle size, shape, aspect ratio, and quality of the filler are appropriately determined depending on the physical properties of the crosslinked cyclic olefin polymer. The amount of these fillers to be used is preferably 400 parts by mass or less, more preferably 300 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of (a) the cyclic olefin monomer.
離型滑剤の具体例は、シリコーンオイル、ステアリン酸亜鉛等である。離型滑剤は、フィルムの成形性、離型性、ハンドリング性などを改良し、フィルムに潤滑剤特性などの機能を付与する。離型滑剤の使用量は、(a)環状オレフィンモノマー100質量部に対し、好ましくは200質量部以下である。 Specific examples of the release lubricant include silicone oil and zinc stearate. The mold release lubricant improves the moldability, mold release and handling properties of the film and imparts functions such as lubricant properties to the film. The amount of the release lubricant used is preferably 200 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (a) cyclic olefin monomer.
(a)環状オレフィンモノマー及び(b)人造黒鉛を含有する重合性組成物を、重合触媒を含む組成物及び必要に応じて用いられる添加剤の存在下に開環メタセシス重合する。重合触媒は、必要に応じて、少量の不活性溶剤に溶解又は懸濁して使用される。当該溶媒の具体例は、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、流動パラフィン、ミネラルスピリットなどの鎖状脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、ジシクロヘプタン、トリシクロデカン、ヘキサヒドロインデン、シクロオクタンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;インデン、テトラヒドロナフタレンなどの脂環と芳香環とを有する炭化水素;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;ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどの含酸素炭化水素などである。好ましい溶媒は、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、および脂環と芳香環とを有する炭化水素である。重合触媒としての活性を低下させない液状の老化防止剤又は可塑剤を溶剤として用いてもよい。 A polymerizable composition containing (a) a cyclic olefin monomer and (b) artificial graphite is subjected to ring-opening metathesis polymerization in the presence of a composition containing a polymerization catalyst and additives used as necessary. The polymerization catalyst is used after being dissolved or suspended in a small amount of an inert solvent, if necessary. Specific examples of the solvent include chain aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, liquid paraffin, and mineral spirits; cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, Alicyclic hydrocarbons such as diethylcyclohexane, decahydronaphthalene, dicycloheptane, tricyclodecane, hexahydroindene and cyclooctane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; and alicyclic rings such as indene and tetrahydronaphthalene Hydrocarbons having an aromatic ring; nitrogen-containing hydrocarbons such as nitromethane, nitrobenzene, and acetonitrile; oxygen-containing hydrocarbons such as diethyl ether and tetrahydrofuran. Preferred solvents are aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and hydrocarbons having an alicyclic ring and an aromatic ring. You may use the liquid anti-aging agent or plasticizer which does not reduce the activity as a polymerization catalyst as a solvent.
(a)環状オレフィンモノマー、(b)人造黒鉛及び必要に応じて用いられる添加剤を含む組成物の室温における粘度は、所望のフィルムの厚みにもよるが、3〜500Pa・sが好ましい。粘度が上記の好ましい範囲内にあることにより、フィルム形状に形成することが容易となる。上記組成物の粘度は(a)環状オレフィンモノマー及び(b)人造黒鉛の種類および使用量により調整される。 The viscosity at room temperature of the composition containing (a) a cyclic olefin monomer, (b) artificial graphite and an additive used as necessary depends on the desired film thickness, but is preferably 3 to 500 Pa · s. It becomes easy to form in a film shape because a viscosity exists in said preferable range. The viscosity of the composition is adjusted by the type and amount of (a) cyclic olefin monomer and (b) artificial graphite.
上記組成物を塊状重合してフィルム形状に成形する方法の具体例は、上記組成物を2つの支持体で挟み塊状重合する方法、上記組成物を支持体上に注ぐか又は塗布し塊状重合する方法、上記組成物を型内で塊状重合する方法である。上記組成物を2つの支持体で挟み塊状重合する方法は、薄く均一なフィルムを厚さの精度良く製造できるので、より好ましい。さらに好ましくは、上記組成物を2つの支持体で挟み、所定の間隙を有する2つのロールの間に通した後、塊状重合する方法である。 Specific examples of the method of bulk polymerization of the above composition into a film shape include a method of bulk polymerization by sandwiching the above composition between two supports, and bulk polymerization by pouring or applying the above composition onto a support. A method of bulk polymerization of the above composition in a mold. The method of bulk polymerization by sandwiching the composition between two supports is more preferable because a thin and uniform film can be produced with high accuracy in thickness. More preferably, the composition is sandwiched between two supports, passed between two rolls having a predetermined gap, and then bulk polymerized.
樹脂、ガラス、金属など一般公知の素材が、上記支持体として選択される。樹脂の具体例は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレートなどのポリエステル;ポリカーボネート;ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン;ナイロンなどのポリアミド;ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂;であり、入手が容易なポリエステルが好ましい。支持体の好ましい形状は、材料が金属又は樹脂であればドラム又はベルトである。好ましい支持体は、入手が容易で安価な樹脂フィルムである。 General known materials such as resin, glass and metal are selected as the support. Specific examples of the resin include polyesters such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polyarylate; polycarbonates; polyolefins such as polypropylene and polyethylene; polyamides such as nylon; fluororesins such as polytetrafluoroethylene; Is preferred. A preferable shape of the support is a drum or a belt if the material is metal or resin. A preferred support is a resin film that is easily available and inexpensive.
上記組成物を、必要に応じ重合触媒が活性を発現する温度まで加熱して塊状重合する。重合温度は、通常0〜250℃、好ましくは20〜200℃である。上記組成物の加熱方法は特に制約されない。当該加熱方法の具体例は、加熱プレート上で加熱する方法、プレス機を用いて加圧しながら加熱(熱プレス)する方法、加熱したローラーで押圧する方法、加熱炉を用いる方法などである。重合反応時間は、重合触媒の量および加熱温度により適宜決定されるが、通常1分間〜24時間である。 The composition is subjected to bulk polymerization by heating to a temperature at which the polymerization catalyst exhibits activity, if necessary. The polymerization temperature is usually 0 to 250 ° C, preferably 20 to 200 ° C. The method for heating the composition is not particularly limited. Specific examples of the heating method include a method of heating on a heating plate, a method of heating (hot pressing) while applying pressure using a press, a method of pressing with a heated roller, and a method of using a heating furnace. The polymerization reaction time is appropriately determined depending on the amount of the polymerization catalyst and the heating temperature, but is usually 1 minute to 24 hours.
環状オレフィン重合体は架橋される。架橋は重合後又は重合と同時に行われる。重合と同時に行う架橋は、より少ない工程で工業的に有利に本発明の導電性熱硬化フィルムを得られるので、より好ましい。 The cyclic olefin polymer is crosslinked. Crosslinking is performed after polymerization or simultaneously with polymerization. Crosslinking performed simultaneously with the polymerization is more preferable because the conductive thermosetting film of the present invention can be obtained industrially advantageously with fewer steps.
架橋方法の具体例は、(A)(a)環状オレフィンモノマーの少なくとも一部として架橋性モノマーを用いて、これを重合させ三次元架橋構造を有する重合体を得る方法;(B)上記組成物に架橋剤を添加して塊状重合を行い、さらに重合と同時または重合後に架橋反応を行って架橋する方法;(C)環状オレフィン重合体に光または電子線を照射し、重合後に架橋反応を行って架橋する方法;などである。これらの方法は、そのうちの1法を用いてもよく、2法以上を併用してもよい。フィルムの物性制御のし易さと経済性の点から、(A)の方法が好ましい。 Specific examples of the crosslinking method include: (A) (a) a method in which a crosslinkable monomer is used as at least a part of the cyclic olefin monomer and polymerized to obtain a polymer having a three-dimensional crosslinked structure; (B) the above composition A bulk polymerization is carried out by adding a crosslinking agent to the polymer, and a crosslinking reaction is carried out by carrying out a crosslinking reaction simultaneously with or after the polymerization; (C) a cyclic olefin polymer is irradiated with light or an electron beam, and a crosslinking reaction is carried out after the polymerization. Cross-linking method; One of these methods may be used, or two or more methods may be used in combination. The method (A) is preferable from the viewpoint of easy control of physical properties of the film and economical efficiency.
炭素−炭素二重結合を2以上有する(a)環状オレフィンモノマーが、(A)の方法に用いられる架橋性モノマーとして用いられる。当該環状オレフィンモノマー具体例は、ジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエンである。架橋性モノマーの使用量及び重合時の加熱温度により架橋密度を制御できる。架橋性モノマーの使用量は、フィルムの用途に応じて適正な架橋密度が様々であるため特に限定されない。架橋性モノマーの好ましい使用量は、環状オレフィンモノマー全量中の架橋性モノマーの割合で0.1〜100モル%である。 The (a) cyclic olefin monomer having two or more carbon-carbon double bonds is used as the crosslinkable monomer used in the method (A). Specific examples of the cyclic olefin monomer are dicyclopentadiene and tricyclopentadiene. The crosslinking density can be controlled by the amount of the crosslinking monomer used and the heating temperature during polymerization. The amount of the crosslinkable monomer used is not particularly limited because appropriate crosslink density varies depending on the use of the film. A preferable use amount of the crosslinkable monomer is 0.1 to 100 mol% in terms of the crosslinkable monomer in the total amount of the cyclic olefin monomer.
公知の熱架橋剤及び光架橋剤が、(B)の方法に用いられる架橋剤として用いられる。好ましい熱架橋剤は、有機過酸化物、ジアゾ化合物、非極性ラジカル発生剤などのラジカル発生剤である。架橋剤の使用量は、(a)環状オレフィンモノマー100質量部に対して、好ましくは0.1〜10質量部、より好ましくは0.5〜5質量部である。熱架橋剤を用いる場合の架橋を行う温度は、通常100〜250℃、好ましくは150〜200℃である。架橋する時間は特に制約されないが、通常数分間から数時間である。 A known thermal crosslinking agent and photocrosslinking agent are used as the crosslinking agent used in the method (B). Preferred thermal crosslinking agents are radical generators such as organic peroxides, diazo compounds, and nonpolar radical generators. The amount of the crosslinking agent to be used is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (a) the cyclic olefin monomer. The temperature at which crosslinking is performed when a thermal crosslinking agent is used is usually 100 to 250 ° C, preferably 150 to 200 ° C. The time for crosslinking is not particularly limited, but is usually from several minutes to several hours.
本発明における塊状重合および架橋は、好ましくは酸素および水の不存在下で行われる。当該塊状重合及び架橋方法の具体例は、(1)窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で塊状重合および架橋を行う方法(2)真空下で塊状重合および架橋を行う方法、(3)支持体上に塗布した上記組成物を樹脂フィルムなどで覆って密閉した状態で塊状重合および架橋を行う方法である。当該樹脂フィルムの具体例は、前記支持体として例示したものである。酸素または水の存在下で塊状重合および架橋を行うと、得られるフィルムの表面が酸化され、所望の屈曲性を発揮することが困難となる場合がある。 The bulk polymerization and crosslinking in the present invention are preferably performed in the absence of oxygen and water. Specific examples of the bulk polymerization and crosslinking method include (1) a method of bulk polymerization and crosslinking in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas and argon gas, and (2) a method of bulk polymerization and crosslinking under vacuum, (3 ) Bulk polymerization and crosslinking in a state where the composition coated on the support is covered with a resin film and sealed. Specific examples of the resin film are those exemplified as the support. When bulk polymerization and crosslinking are performed in the presence of oxygen or water, the surface of the resulting film may be oxidized, making it difficult to exhibit desired flexibility.
本発明の導電性熱硬化フィルムの厚さは、用途に応じて適正値が様々であり、特に限定されないが、通常、0.5〜5,000μmであり、ハンドリング性の観点から、好ましい当該厚さは5〜500μmである。本発明の導電性熱硬化フィルムの表面は、平滑であってもよいが、エンボス加工により凹凸形状を形成されていてもよい。 The thickness of the conductive thermosetting film of the present invention has various appropriate values depending on the application and is not particularly limited, but is usually 0.5 to 5,000 μm, which is preferable from the viewpoint of handling properties. The thickness is 5 to 500 μm. The surface of the conductive thermosetting film of the present invention may be smooth, but may have an uneven shape formed by embossing.
有機物、無機物、金属などの異種素材よりなる層を、気相反応、コーティング、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、CVD、無電解メッキなど公知の表面処理技術を用いて、本発明の導電性熱硬化フィルム表面に形成してもよい。例えば、導電性無機化合物や金属などの、導電性を向上させる素材よりなる薄膜をフィルム表面層に設けることができる。 The conductive heat of the present invention is applied to a layer made of a different material such as an organic material, an inorganic material, or a metal by using a known surface treatment technology such as gas phase reaction, coating, vacuum deposition, ion plating, sputtering, CVD, electroless plating. You may form in the cured film surface. For example, a thin film made of a material that improves conductivity, such as a conductive inorganic compound or metal, can be provided on the film surface layer.
以下、実施例および比較例により本発明を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ない。実施例および比較例における部および%は、特に断りのない限り質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to these Examples. Unless otherwise indicated, the part and% in an Example and a comparative example are a mass reference | standard.
各種物性は下記のとおりに測定された。
(1)黒鉛又はカーボンブラック水分散液のpH
約0.5gの各種黒鉛又はカーボンブラックを50mlのイオン交換水に分散し、得られた分散液のpHを23℃でpHメーター((株)堀場製作所製D−51T)で測定した。
Various physical properties were measured as follows.
(1) pH of graphite or carbon black aqueous dispersion
About 0.5 g of various types of graphite or carbon black was dispersed in 50 ml of ion exchange water, and the pH of the obtained dispersion was measured at 23 ° C. with a pH meter (D-51T manufactured by Horiba, Ltd.).
(2)フィルムの体積固有抵抗
約50μmの厚みのフィルムを5cm×5cmの大きさに切り取り、表面抵抗値(Ω)を抵抗計(日置電機(株)製ミリオームハイテスタ3540)を用いて23℃で測定した。体積固有抵抗値を下記式に従って表面抵抗値と膜厚から算出した。
体積固有抵抗値(Ω・cm)=表面抵抗値(Ω)×膜厚(cm)
体積固有抵抗値が小さい程、高い導電性を示す。
(2) Volume resistivity of film A film having a thickness of about 50 μm is cut into a size of 5 cm × 5 cm, and a surface resistance value (Ω) is measured at 23 ° C. using a resistance meter (Miliohm Hitester 3540 manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.). Measured with The volume resistivity value was calculated from the surface resistance value and the film thickness according to the following formula.
Volume resistivity (Ω · cm) = Surface resistance (Ω) x Film thickness (cm)
The smaller the volume resistivity value, the higher the conductivity.
(3)フィルムの屈曲性
約50μmの厚みのフィルムを10cm×2cmの大きさに切り取り、長手方向の両端を持ち、23℃で180度屈曲させてから元に戻し、下記のとおり評価した。
A;フィルムが変形せず、破断もしなかった。
B;フィルムが変形又は破断した。
評価がAの場合、フィルムの屈曲性に優れる。
(3) Flexibility of film A film having a thickness of about 50 μm was cut into a size of 10 cm × 2 cm, had both ends in the longitudinal direction, bent 180 degrees at 23 ° C., returned to its original state, and evaluated as follows.
A: The film was not deformed and did not break.
B: The film was deformed or broken.
When evaluation is A, it is excellent in the flexibility of a film.
実施例1、2及び比較例1〜8
表1に示される種類及び質量の黒鉛又はカーボンブラックをジシクロペンタジエン中に乳鉢を用いて23℃で分散させ、反応原液を得た。次に、下記式(7)で示される構造を有するルテニウム触媒を上記反応原液に添加し、乳鉢で混合して重合性組成物を得た。当該重合性組成物を厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート製キャリアフィルム2枚で挟み、それを、間隙を150μmに設定した2つのロールの間に通した。その後、150℃で5分間加熱し、導電性熱硬化フィルムを得た。但し、比較例3、比較例6、及び比較例8では、フィルムを得ることができなかった。結果を表1に示す。
Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1-8
The types and masses of graphite or carbon black shown in Table 1 were dispersed in dicyclopentadiene at 23 ° C. using a mortar to obtain a reaction stock solution. Next, a ruthenium catalyst having a structure represented by the following formula (7) was added to the reaction stock solution and mixed in a mortar to obtain a polymerizable composition. The polymerizable composition was sandwiched between two polyethylene terephthalate carrier films having a thickness of 50 μm and passed between two rolls having a gap of 150 μm. Then, it heated at 150 degreeC for 5 minute (s), and the electroconductive thermosetting film was obtained. However, in Comparative Example 3, Comparative Example 6, and Comparative Example 8, a film could not be obtained. The results are shown in Table 1.
1)RIMTEC(株)製VC843
2)SECカーボン(株)製SGO−5 (平均粒径5μm)
3)SECカーボン(株)製SGL−4 (平均粒径4μm)
4)SECカーボン(株)製SGO−20 (平均粒径20μm)
5)電気化学工業(株)製デンカブラック (平均粒径0.03μm)
6)富士黒鉛工業(株)製CSP2 (平均粒径74μm)
1) VC843 manufactured by RIMTEC Corporation
2) SGO-5 manufactured by SEC Carbon Co., Ltd. (average particle size 5 μm)
3) SGL-4 (average particle diameter: 4 μm) manufactured by SEC Carbon Co., Ltd.
4) SGO-20 manufactured by SEC Carbon Co., Ltd. (average particle size 20 μm)
5) Denka Black (average particle size: 0.03 μm) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.
6) CSP2 manufactured by Fuji Graphite Industry Co., Ltd. (average particle size 74 μm)
実施例1及び2の導電性熱硬化フィルムの体積固有抵抗値は小さく、これらのフィルムは脆くなかった。
人造黒鉛の含有量が少なすぎる比較例1の導電性熱硬化フィルムの体積固有抵抗値は大きかった。人造黒鉛の含有量が多すぎる比較例2の導電性熱硬化フィルムの体積固有抵抗値は大きく、当該フィルムは脆かった。人造黒鉛の水分散液のpHが7.0より低く、人造黒鉛の平均粒径が小さすぎる比較例3の重合性組成物の開環メタセシス重合は起きなかった。人造黒鉛の平均粒径が大きすぎる比較例4の導電性熱硬化フィルムの体積固有抵抗値は大きかった。人造黒鉛を含まず、カーボンブラック含む比較例5の導電性熱硬化フィルムの体積固有抵抗値は大きかった。更に多くのカーボンブラックを含む比較例6の重合性組成物は粉状で製膜できなかった。人造黒鉛を含まず、大きな平均粒径の天然黒鉛を含む比較例7の導電性熱硬化フィルムの体積固有抵抗値は大きかった。更に多量の天然黒鉛を含む比較例8の重合性組成物は粉状で製膜できなかった。
The volume specific resistance values of the conductive thermosetting films of Examples 1 and 2 were small, and these films were not brittle.
The volume specific resistance value of the conductive thermosetting film of Comparative Example 1 in which the content of artificial graphite was too small was large. The volume specific resistance value of the conductive thermosetting film of Comparative Example 2 in which the content of artificial graphite was too large was large, and the film was brittle. The ring-opening metathesis polymerization of the polymerizable composition of Comparative Example 3 did not occur when the pH of the artificial graphite aqueous dispersion was lower than 7.0 and the average particle size of the artificial graphite was too small. The volume specific resistance value of the conductive thermosetting film of Comparative Example 4 in which the average particle diameter of the artificial graphite was too large was large. The volume specific resistance value of the conductive thermosetting film of Comparative Example 5 containing no artificial graphite and containing carbon black was large. Furthermore, the polymerizable composition of Comparative Example 6 containing more carbon black was powdery and could not be formed. The volume specific resistance value of the conductive thermosetting film of Comparative Example 7 containing no artificial graphite and containing natural graphite having a large average particle diameter was large. Furthermore, the polymerizable composition of Comparative Example 8 containing a large amount of natural graphite was powdery and could not be formed.
本発明の導電性熱硬化フィルムは、小さい体積固有抵抗値を有する。そのため、本発明の導電性熱硬化フィルムは高い導電性を要求される用途に使用される。 The conductive thermosetting film of the present invention has a small volume resistivity value. Therefore, the electroconductive thermosetting film of this invention is used for the use as which high electroconductivity is requested | required.
Claims (6)
上記(b)人造黒鉛の水分散液のpHが7.0以上であり、上記(b)人造黒鉛の平均粒径が4.5〜15μmである、導電性熱硬化フィルム。 Obtained by ring-opening metathesis polymerization of a polymerizable composition containing (a) 100 parts by mass of a cyclic olefin monomer and (b) 50 to 200 parts by mass of artificial graphite,
The conductive thermosetting film in which the pH of the (b) artificial graphite aqueous dispersion is 7.0 or more, and the average particle diameter of the (b) artificial graphite is 4.5 to 15 μm.
上記(b)人造黒鉛の水分散液のpHが7.0以上であり、上記(b)人造黒鉛の平均粒径が4.5〜15μmである、請求項1に記載されている導電性熱硬化フィルムの製造方法。 Including a step of ring-opening metathesis polymerization of a polymerizable composition containing (a) 100 parts by mass of a cyclic olefin monomer and (b) 50 to 200 parts by mass of artificial graphite in the presence of a composition containing a polymerization catalyst,
The conductive heat according to claim 1, wherein the pH of the aqueous dispersion of (b) artificial graphite is 7.0 or more, and the average particle size of (b) artificial graphite is 4.5 to 15 µm. A method for producing a cured film.
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