环烯烃树脂装饰成型品的制造方法

文档序号:1878989 发布日期:2021-11-23 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 环烯烃树脂装饰成型品的制造方法 (Method for producing cycloolefin resin decorative molded article ) 是由 竹内正基 于 2020-04-20 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种环烯烃树脂装饰成型品的制造方法,其具有如下工序:在使凝胶涂层组合物与包含自由基产生剂的环烯烃聚合性组合物接触的状态,使上述凝胶涂层组合物固化的同时,使上述环烯烃聚合性组合物聚合,由此得到凝胶涂层与环烯烃树脂层密合而成的环烯烃树脂装饰成型品。(The invention provides a method for manufacturing a cycloolefin resin decorative molded product, which comprises the following steps: the gel coating composition is solidified and the cycloolefin polymerizable composition is polymerized while the gel coating composition is brought into contact with the cycloolefin polymerizable composition containing the radical generating agent, thereby obtaining a cycloolefin resin decorative molded article in which the gel coating layer and the cycloolefin resin layer are adhered to each other.)

环烯烃树脂装饰成型品的制造方法

技术领域

本发明涉及环烯烃树脂的装饰成型品的制造方法。

背景技术

以往一般使用涂装来覆盖环烯烃树脂成型品。

专利文献1中公开了在模具内注入自由基聚合性的涂料而在该模具内固化而得到的环烯烃树脂成型品的表面形成覆膜的方法。

专利文献2公开了使自由基聚合性单体与自由基产生剂共存的环烯烃聚合性组合物,但没有公开在环烯烃树脂成型品的表面形成覆膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本再表2005/046958号公报;

专利文献2:日本再表2015/098636号公报;

专利文献3:日本特开2005-271535号公报;

专利文献4:日本特开2016-8243号公报。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的课题在于提供一种制造方法,其能够制造凝胶涂层与环烯烃树脂层密合的环烯烃树脂装饰成型品。

用于解决问题的方案

根据本发明提供了一种环烯烃树脂装饰成型品的制造方法,其具有如下工序:在凝胶涂层组合物与包含自由基产生剂的环烯烃聚合性组合物接触的状态,使上述凝胶涂层组合物固化的同时,使上述环烯烃聚合性组合物聚合,由此得到凝胶涂层与环烯烃树脂层密合而成的环烯烃树脂装饰成型品。

在本发明的制造方法中,优选上述凝胶涂层组合物所包含的固化促进剂的含量为1.5质量%以下。

在本发明的制造方法中,优选上述环烯烃聚合性组合物包含填充材料。

在本发明的制造方法中,优选上述填充材料为纤维状和/或颗粒状。

发明效果

根据本发明,能够提供一种制造方法,其能够制造凝胶涂层与环烯烃树脂层密合的环烯烃树脂装饰成型品。

具体实施方式

本发明的制造方法具有如下工序:在凝胶涂层组合物与包含自由基产生剂的环烯烃聚合性组合物接触的状态,使凝胶涂层组合物固化的同时,使环烯烃聚合性组合物聚合。根据本发明的制造方法,能够得到具有由凝胶涂层组合物形成的凝胶涂层和由环烯烃聚合性组合物形成的环烯烃树脂层且凝胶涂层与环烯烃树脂层密合的环烯烃树脂装饰成型品。

另外,在本说明书中,凝胶涂层与环烯烃树脂层“密合”是指在按照JIS K5600评价附着性的情况下,在6阶段的分类中,凝胶涂层与环烯烃树脂层以能够分类为分类0或分类1的程度密合。

通过本发明的制造方法得到的环烯烃树脂装饰成型品通过具有凝胶涂层,能够给予环烯烃树脂成型品有深度的高品位的装饰。

在本发明中,凝胶涂层使用凝胶涂层组合物形成。凝胶涂层组合物是指包含作为基础树脂的不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、丙烯酸树脂等中的单独一种或它们混合物、固化剂成分(聚合引发剂)、和颜料等任意的添加剂的液态的热固性树脂组合物或光固化性树脂组合物。凝胶涂层组合物例如可用喷雾器或刷子涂敷在使用的成型模的表面、在其上形成环烯烃树脂层来使用,或者,反过来涂敷在环烯烃树脂层上来使用。

凝胶涂层组合物如果不是固化状态,则也可以是未固化状态或半固化状态中的任一种。凝胶涂层能够通过在环烯烃树脂层上使凝胶涂层组合物固化来形成,从操作性的观点出发,优选使未固化状态的凝胶涂层组合物固化来形成凝胶涂层。另外,半固化状态的凝胶涂层组合物是指未固化状态的凝胶涂层组合物部分固化的凝胶涂层组合物,只要不损害本发明显示期望的效果,固化的程度为任意的。

如下所述,凝胶涂层组合物优选实质上不含固化促进剂。在此,“实质上不含固化促进剂”是指凝胶涂层组合物中所包含的固化促进剂的含量为1.5质量%以下。作为固化促进剂的含量,优选为1.2质量%以下,更优选为1质量%以下。由该凝胶涂层组合物形成的凝胶涂层实质上不含固化促进剂或来自固化促进剂的残渣。作为该固化促进剂,可举出例如锰化合物、钴化合物等金属皂类、季铵盐、胺类等。

从环烯烃树脂层与凝胶涂层各自的聚合反应的特性的方面来看,通常预测使环烯烃树脂层与凝胶涂层密合是极为困难的事。如专利文献3的记载所述,环烯烃树脂层通过使用易位聚合催化剂的易位聚合反应得到,相对于此,如专利文献4的记载所述,凝胶涂层通过使用聚合引发剂(固化剂成分)、固化促进剂等的自由基聚合反应得到。一般的凝胶涂层通常包含超过1.5质量%的固化促进剂。

然而,在深入研究后发现,通过在使凝胶涂层组合物与环烯烃聚合性组合物接触的状态进行凝胶涂层组合物的固化和环烯烃聚合性组合物的聚合,由此凝胶涂层与环烯烃树脂层密合。

还发现了通过使用实质上不含固化促进剂的凝胶涂层组合物,凝胶涂层与环烯烃树脂层更进一步牢固地密合。例如,将不含固化促进剂、含有固化剂成分的未固化状态或半固化状态的凝胶涂层组合物涂敷在成型模上,之后在该凝胶涂层组合物的涂敷膜上加入包含自由基产生剂的环烯烃聚合性组合物,以未固化状态或半固化状态的凝胶涂层组合物与包含自由基产生剂的环烯烃聚合性组合物接触的状态,使上述凝胶涂层组合物固化的同时,使上述环烯烃聚合性组合物聚合,由此环烯烃聚合性组合物和凝胶涂层组合物两者固化、密合。

在凝胶涂层组合物实质上不含固化促进剂的情况下可得到良好的密合性的理由推测为如下。推测在凝胶涂层组合物包含固化促进剂且该固化促进剂有助于固化反应的情况下,凝胶涂层组合物的固化反应速度远高于环烯烃聚合性组合物的聚合反应速度,环烯烃聚合性组合物中的来自自由基引发剂的活性种未与凝胶涂层组合物中的活性种高效地反应,形成凝胶涂层的基础树脂与形成环烯烃树脂层的环烯烃树脂之间没有充分形成共价键等交联结构。另一方面,推测当使用实质上不含固化促进剂、含有固化剂成分的凝胶涂层组合物、以及包含自由基产生剂的环烯烃聚合性组合物时,形成凝胶涂层的基础树脂与形成环烯烃树脂层的环烯烃树脂之间充分形成了使密合性提高的结构,两者密合。

在凝胶涂层组合物中,作为基础树脂,能够单独或组合使用不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、丙烯酸树脂等。

不饱和聚酯树脂通过马来酸、富马酸等不饱和二元酸与乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷等多元醇的缩合反应得到。

乙烯基酯树脂是在环氧树脂中加成了丙烯酰基或甲基丙烯酰基的树脂,与不饱和聚酯树脂同样地溶解在乙烯基单体中而得到。

丙烯酸树脂由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物形成。

作为固化剂成分(聚合引发剂),可举出热固化剂、光固化剂,其中,从环烯烃聚合性组合物的聚合反应和固化反应容易进行的方面出发,优选热固化剂。

作为热固化剂,可举出有机过氧化物,可举出例如二酰基过氧化物系、过氧酯系、过氧化氢系、二烷基过氧化物系、酮过氧化物系、过氧缩酮系、烷基过氧酯系、过氧碳酸酯系等公知的热固化剂。热固化剂的添加量只要为能够实现本发明的目的的范围,则没有特别限定,相对于100质量份的上述基础树脂,通常为0.2~5质量份,优选为0.5~4质量份,更优选为0.7~3质量份。另外,通过根据环境温度等适当调节固化温度,能够提高凝胶涂层与环烯烃树脂层的密合性。

作为光固化剂,可举出安息香烷基醚之类的安息香醚系、二苯甲酮、苯偶酰、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯等二苯甲酮系、苯偶酰二甲缩酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、4-异丙基-2-羟基-2-甲基苯丙酮、1,1-二氯苯乙酮等苯乙酮系、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等噻吨酮系等。相对于100质量份的上述基础树脂,光固化剂的添加量通常为0.1~3质量份。

进而,为了调节固化速度,能够在凝胶涂层组合物中使用阻聚剂等。作为阻聚剂,能够举出例如三氢苯、甲苯氢醌、14-萘醌、对苯醌、氢醌、苯醌、氢醌单甲醚、对叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚等。阻聚剂的添加量在凝胶涂层组合物中通常为10~1000ppm,优选为50~200ppm。通过在该范围使用,能够使凝胶涂层组合物的储藏稳定性、操作性、强度显现性提高。

本发明使用的凝胶涂层组合物中可以根据需要添加现有公知的颜料、体质颜料、染料、着色剂、触变剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、消泡剂、流平剂、内部脱模剂、蜡、抗氧化剂、填充材料、分散剂、阻燃剂等。

通过本发明的制造方法得到的环烯烃树脂装饰成型品具有环烯烃树脂层。本说明书中的环烯烃树脂是指具有环烯烃结构的1种单体(monomer)聚合形成的均聚物(homopolymer)、或具有环烯烃结构的多种单体(monomer)聚合形成的共聚物(copolymer)。聚合体是否具有环烯烃结构,能够使用例如核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance:NMR)进行分析。

环烯烃树脂层通过将环烯烃聚合性组合物聚合(优选本体聚合)得到。环烯烃聚合性组合物通过将环烯烃单体、易位聚合催化剂、自由基产生剂、以及根据期望配合的催化剂的活性剂、填充材料等任意成分按照公知方法适当混合来制备。

首先,对环烯烃聚合性组合物所含有的各成分进行说明。

环烯烃单体

环烯烃单体是在分子内具有脂环式结构和碳-碳双键的化合物。

作为构成环烯烃单体的脂环式结构,可举出单环、多环、稠环、桥环和这些组合的多环等。构成脂环式结构的碳原子数没有特别限制,通常为4~30个,优选为5~20个,更优选为5~15个。

作为环烯烃单体,可举出单环环烯烃单体、降冰片烯系单体等,优选降冰片烯系单体。降冰片烯系单体是在分子内具有降冰片烯环结构的环烯烃单体。它们可以被烷基、烯基、亚烷基、芳基等烃基、极性基等取代。此外,降冰片烯系单体也可以具有除了降冰片烯环的双键以外的双键。

作为单环环烯烃单体,可举出环丁烯、环戊烯、环辛烯、环十二烯、环戊二烯、1,5-环辛二烯等。

作为降冰片烯系单体的具体例子,可举出:双环戊二烯、甲基双环戊二烯等双环戊二烯类;

四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-亚乙基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-苯基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-9-烯-4-羧酸、四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-9-烯-4,5-二羧酸酐等四环十二烯类;

2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、5-苯基-2-降冰片烯、丙烯酸-5-降冰片烯-2-基、甲基丙烯酸5-降冰片烯-2-基、5-降冰片烯-2-羧酸、5-降冰片烯-2,3-二羧酸、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐等降冰片烯类;

7-氧杂-2-降冰片烯、5-亚乙基-7-氧杂-2-降冰片烯等氧杂降冰片烯类;

四环[9.2.1.02,10.03,8]十四碳-3,5,7,12-四烯(也称作1,4-桥亚甲基-1,4,4a,9a-四氢-9H-芴)、五环[6.5.1.13,6.02,7.09,13]十五碳-4,10-二烯、五环[9.2.1.02,10.03,8]十五碳-5,12-二烯、三环戊二烯等四环以上的环状烯烃类等。

这些环烯烃单体中,由于不具有极性基的环烯烃单体能够得到低吸水性的成型品,所以优选。此外,当使用四环[9.2.1.02,10.03,8]十四碳-3,5,7,12-四烯等具有芳香族性的稠环的环烯烃单体时,能够降低环烯烃聚合性组合物的粘度。

这些环烯烃单体可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。通过组合,能够适当调节得到的环烯烃树脂的物性。

另外,只要不阻碍本发明的效果,本发明使用的环烯烃聚合性组合物可以包含能够与上述环烯烃单体共聚的任意单体。

易位聚合催化剂

本发明使用的易位聚合催化剂只要能够将环烯烃单体开环聚合,则没有特别限定,能够使用公知的易位聚合催化剂。

本发明使用的易位聚合催化剂是以过渡金属原子为中心原子、多个离子、原子、多原子离子和/或化合物结合而成的络合物。作为过渡金属原子,使用第5、6和8族(长式周期表,下同)的原子。各个族的原子没有特别限定,作为第5族的原子,可举出钽,作为第6族的原子,可举出例如钼、钨,作为第8族的原子,可举出例如钌、锇。

作为以第6族的钨、钼为中心金属的易位聚合催化剂,能够使用六氯化钨等金属卤化物;钨氯氧化物等金属卤氧化物;氧化钨等金属氧化物;以及三-十二烷基钼酸铵、三(十三烷基)钼酸铵等有机金属酸铵盐等。

作为以第8族的钌、锇为中心金属的易位聚合催化剂,优选卡宾化合物与钌配位而成的钌卡宾络合物。在此,“卡宾化合物”是指具有亚甲基游离基团的化合物的总称,是指具有以(>C:)所表示的没有电荷的2价碳原子(卡宾碳)的化合物。

作为钌卡宾络合物,可举出下述通式(1)或通式(2)所表示的化合物。

[化学式1]

在上述通式(1)和(2)中,R1和R2各自独立地为氢原子;卤原子;或者为可以包含卤原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或硅原子的碳原子数为1~20的有机基团;这些基团可以具有取代基,此外,也可以相互键合形成环。作为R1和R2相互键合形成环的例子,可举出苯基亚茚基等可以具有取代基的亚茚基。

作为可以包含卤原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或者硅原子的碳原子数为1~20的有机基团的具体例子,能够举出碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为2~20的烯基、碳原子数为2~20的炔基、碳原子数为6~20的芳基、碳原子数为1~20的烷氧基、碳原子数为2~20的烯氧基、碳原子数为2~20的炔氧基、碳原子数为6~20的芳氧基、碳原子数为1~8的烷基硫基、羰基氧基、碳原子数为1~20的烷氧基羰基、碳原子数为1~20的烷基磺酰基、碳原子数为1~20的烷基亚磺酰基、碳原子数为1~20的烷基磺酸基、碳原子数为6~20的芳基磺酸基、膦酸基、碳原子数为6~20的芳基膦酸基、碳原子数为1~20的烷基铵基、以及碳原子数为6~20的芳基铵基等。这些可以包含卤原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或硅原子的碳原子数为1~20的有机基团可以具有取代基。作为取代基的例子,能够举出碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基、以及碳原子数为6~10的芳基等。

X1和X2各自独立地表示任意的阴离子性配体。阴离子性配体是指远离中心金属原子时具有负电荷的配体,能够举出例如卤原子、二酮基、取代环戊二烯基、烷氧基、芳氧基、羧基等。

L1和L2表示含杂原子卡宾化合物或除了含杂原子卡宾化合物以外的中性给电子化合物。含杂原子卡宾化合物和除了含杂原子卡宾化合物以外的中性给电子化合物是从中心金属分离时具有中性电荷的化合物。从提高催化剂活性的观点出发,优选含杂原子卡宾化合物。杂原子是指元素周期表第15族和第16族的原子,具体而言,能够举出氮原子、氧原子、磷原子、硫原子、砷原子、和硒原子等。在这些之中,从得到稳定的卡宾化合物的观点出发,优选氮原子、氧原子、磷原子、和硫原子,更优选氮原子。

作为上述含杂原子卡宾化合物,优选下述通式(3)或(4)所示的化合物,从提高催化剂活性的观点出发,进一步优选下述通式(3)所示的化合物。

[化学式2]

在上述通式(3)和(4)中、R3、R4、R5和R6各自独立地表示氢原子;卤原子;或者可以包含卤原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或硅原子的碳原子数为1~20个的有机基团。可以包含卤原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或硅原子的碳原子数为1~20的有机基团的具体例子与上述通式(1)和(2)的情况相同。

此外,R3、R4、R5和R6可以通过任意的组合相互键合形成环。

另外,从使本发明的效果更进一步显著的方面出发,优选R5和R6为氢原子。此外,R3和R4优选可以具有取代基的芳基,更优选具有碳原子数为1~10的烷基作为取代基的苯基,进一步优选均三甲苯基。

作为上述中性给电子化合物,可举出例如氧原子、水、羰类、醚类、腈类、酯类、膦类、亚膦酸盐类、亚磷酸盐类、亚砜类、硫醚类、酰胺类、亚胺类、芳香族类、环状二烯烃类、烯烃类、异氰化物类、和异硫氰酸酯类等。

在上述通式(1)和(2)中,R1、R2、X1、X2、L1和L2可以各自单独和/或通过任意的组合相互键合,形成多齿螯合配体。

此外,作为本发明使用的钌卡宾络合物,在上述通式(1)或(2)所表示的化合物之中,从使本发明的效果更显著的方面出发,优选上述通式(1)所表示的化合物,其中,更优选下示通式(5)或通式(6)所表示的化合物。

通式(5)如下所示。

[化学式3]

在上述通式(5)中,Z为氧原子、硫原子、硒原子、NR12、PR12或AsR12,R12为氢原子;卤原子;或者为可以包含卤原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或硅原子的碳原子数为1~20的有机基团;从使本发明的效果更进一步显著的方面出发,Z优选为氧原子。

另外,R1、R2、X1和L1与上述通式(1)和(2)的情况相同,可以各自单独和/或以任意的组合相互键合,形成多齿螯合配体,优选X1和L1不形成多齿螯合配体且R1和R2相互键合形成环,更优选可以具有取代基的亚茚基,进一步优选苯基亚茚基。

此外,作为可以包含卤原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或硅原子的碳原子数为1~20的有机基团的具体例子,与上述通式(1)和(2)的情况相同。

在上述通式(5)中,R7和R8各自独立地为氢原子、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为2~20的烯基、或碳原子数为6~20的杂芳基,这些基团可以具有取代基,此外,也可以相互键合形成环。作为取代基的例子,能够举出碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基或碳原子数为6~10的芳基,在形成环的情况下的环可以为芳香环、脂环和杂环中的任一种,优选形成芳香环,更优选形成碳原子数为6~20的芳香环,进一步优选形成碳原子数为6~10的芳香环。

在上述通式(5)中,R9、R10和R11各自独立地为氢原子;卤原子;或者为可以包含卤原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或硅原子的碳原子数为1~20的有机基团;这些基团可以具有取代基,也可以相互键合形成环。此外,作为可以包含卤原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或硅原子的碳原子数为1~20的有机基团的具体例子,与上述通式(1)和(2)的情况相同。

R9、R10和R11优选为氢原子或碳原子数为1~20的烷基,更优选为氢原子或碳原子数为1~3的烷基。

另外,作为上述通式(5)所表示的化合物的具体例子及其制造方法,可举出例如国际公开第03/062253号(日本特表2005-515260)记载的化合物和制造方法等。

通式(6)如下所示。

[化学式4]

在上述通式(6)中,m为0或1。m优选为1,在该情况下,Q为氧原子、氮原子、硫原子、亚甲基、亚乙基或羰基,优选为亚甲基。

在上述通式(6)中,

[化学式5]

为单键或双键,优选为单键。

R1、X1、X2和L1与上述通式(1)和(2)的情况相同,可以各自单独和/或通过任意的组合相互键合,形成多齿螯合配体,优选X1、X2和L1不形成多齿螯合配体且R1为氢原子。

R13~R21为氢原子;卤原子;或者为可以包含卤原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或硅原子的碳原子数为1~20的有机基团;这些基团可以具有取代基,也可以相互键合形成环。此外,作为可以包含卤原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子或硅原子的碳原子数为1~20的有机基团的具体例子,与上述通式(1)和(2)的情况相同。

R13优选为碳原子数为1~20的烷基,更优选为碳原子数为1~3的烷基,R14~R17优选为氢原子,R18~R21优选为氢原子或卤原子。

另外,作为上述通式(6)所表示的化合物的具体例子及其制造方法,可举出例如国际公开第11/079799(日本特表2013-516392)记载的化合物和制造方法等。

作为本发明使用的显示通常性能的钌卡宾络合物,可举出例如后述的实施例使用的化合物、以下的化合物(7)。在化合物(7)中,PCy3表示三环己基膦,Mes表示均三甲苯基。

[化学式6]

相对于1摩尔的用于反应的全部单体,易位聚合催化剂的使用量优选为0.01毫摩尔以上,更优选为0.1~50毫摩尔,进一步优选为0.1~20毫摩尔。当易位聚合催化剂的使用量过少时,聚合活性过低,反应耗费时间,因此生产效率差,当使用量过多时,反应过于激烈,容易在充分填充至模具内之前固化,或催化剂析出,难以均匀地保存。

易位聚合催化剂可以仅使用一种,也可以组合使用多种。

为了控制聚合活性,这些易位聚合催化剂优选并用有机铝化合物或有机锡化合物作为活性剂(共催化剂)。

作为使用周期表第5族或第6族的过渡金属的化合物作为易位聚合催化剂的情况下的活性剂,可使用例如二氯化乙基铝、氯化二乙基铝等卤化烷基铝;这些卤化烷基铝的烷基的一部分被烷氧基取代的氯化烷氧基烷基铝;有机锡化合物等。活性剂的使用量没有特别限定,通常,相对于在环烯烃聚合性组合物中使用的1摩尔的全部易位聚合催化剂,优选为0.1~100摩尔,更优选为1~10摩尔。

另外,在使用钌卡宾络合物作为易位聚合催化剂的情况下,可以使用活性剂,也可以不用活性剂。此外,在使用钌卡宾络合物的情况下,由于本体聚合时的催化剂的活性优异,所以得到的降冰片烯系树脂成型品具有来自未反应的降冰片烯系单体的异味少的优点。

此外,作为环烯烃聚合性组合物的成分,也能够添加活性调节剂。活性调节剂用于例如在向成型模内注入而引发聚合时,防止聚合在注入途中引发。

作为使用元素周期表第5族或第6族的过渡金属的化合物作为易位聚合催化剂情况下的活性调节剂,可举出具有还原易位聚合催化剂的作用的化合物等,能够使用醇类、卤代醇类、酯类、醚类、腈类等。其中,优选醇类和卤代醇类,更优选卤代醇类。

作为醇类的具体例子,可举出正丙醇,正丁醇、正己醇、2-丁醇、异丁醇、异丙醇、叔丁醇等。作为卤代醇类的具体例子,可举出1,3-二氯-2-丙醇、2-氯乙醇、1-氯丁醇等。

特别是在使用钌卡宾络合物作为易位聚合催化剂的情况下,作为活性调节剂,可举出路易斯碱化合物。作为路易斯碱化合物,可举出三环戊基膦、三环己基膦、三苯基膦、亚磷酸三苯酯、正丁基膦等包含磷原子的路易斯碱化合物;正丁胺、吡啶、4-乙烯基吡啶、乙腈、乙二胺、N-亚苄基甲胺、吡嗪、哌啶、咪唑等包含氮原子的路易斯碱化合物等。此外,乙烯基降冰片烯、丙烯基降冰片烯和异丙烯基降冰片烯等被烯基取代的降冰片烯在作为单体发挥作用的同时也起到活性调节剂的功能。这些活性调节剂的使用量根据使用的化合物适当调节即可。

自由基产生剂

自由基产生剂通过加热产生自由基,由此在环烯烃树脂中引发交联反应,并且也会引发凝胶涂层组合物所包含的基础树脂与环烯烃树脂的交联反应,具有促进凝胶涂层与环烯烃树脂层的密合的作用。自由基产生剂引发交联反应的部位主要是凝胶涂层的基础树脂、环烯烃树脂所包含的碳-碳双键,有时在饱和键部分也发生交联。

作为自由基产生剂,可举出有机过氧化物、重氮化合物和非极性自由基产生剂。作为有机过氧化物,可举出例如:叔丁基过氧化氢、对薄荷烷过氧化氢、枯烯过氧化氢等过氧化氢类;过氧化二叔丁基、过氧化二枯基、过氧化叔丁基枯基等过氧化二烷基类;过氧化二丙酰、过氧化苯甲酰等过氧化二酰基类;2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔、1,3-双(叔丁基过氧异丙基)苯等过氧缩酮类;过氧乙酸叔丁酯、过氧苯甲酸叔丁酯等过氧酯类;叔丁基过氧异丙基碳酸酯、二(异丙基过氧)二碳酸酯等过氧碳酸酯类;过氧化叔丁基三甲基甲硅烷基等过氧化烷基甲硅烷基等。其中,特别是在本体聚合中对易位聚合反应的影响少的方面,优选过氧化二烷基类。

作为重氮化合物,可举出例如:4,4’-双叠氮苯亚甲基(4-甲基)环己酮、4,4’-二叠氮查尔酮、2,6-双(4’-叠氮苯亚甲基)环己酮、2,6-双(4’-叠氮苯亚甲基)-4-甲基环己酮、4,4’-二叠氮二苯砜、4,4’-二叠氮二苯甲烷、2,2’-二叠氮芪等。

作为非极性自由基产生剂,可举出:2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷、2,3-二苯基丁烷、1,4-二苯基丁烷、3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷、1,1,2,2-四苯基乙烷、2,2,3,3-四苯基丁烷、3,3,4,4-四苯基己烷、1,1,2-三苯基丙烷、1,1,2-三苯基乙烷、三苯基甲烷、1,1,1-三苯基乙烷、1,1,1-三苯基丙烷、1,1,1-三苯基丁烷、1,1,1-三苯基戊烷、1,1,1-三苯基-2-丙烯、1,1,1-三苯基-4-戊烯、1,1,1-三苯基-2-苯基乙烷等。

作为环烯烃聚合性组合物中的自由基产生剂的量,相对于100质量份的使用的全部单体,通常为0.1~10质量份,优选为0.5~5质量份。当自由基产生剂的含量为上述范围时,交联反应充分进行,得到的成型品的抗弯强度变得良好,此外,与凝胶涂层组合物的反应均匀进行,环烯烃树脂层与凝胶涂层的密合性提高,是优选的。

在本发明中,为了改良或维持得到的成型品的特性,可以在不损害凝胶涂层与环烯烃树脂层的密合性的范围,在环烯烃聚合性组合物中配合各种添加剂。

作为该添加剂,能够举出:增强材料、抗老化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、填充材料、颜料、着色剂、发泡剂、抗静电剂、阻燃剂、润滑剂、软化剂、增粘剂、增塑剂、脱模剂、防臭剂、香料、弹性体、环烯烃热聚合树脂及其氢化物等。

各种添加剂在后述的环烯烃聚合性组合物的制备方法中通过下述方法等添加:添加至包含催化剂、活性剂的反应原液中而使用的方法;另外作为反应原液进行制备,在反应注射成型时与包含催化剂、活性剂的反应原液混合的方法;预先在模具内填充的方法。添加方法根据添加剂的种类适当选择即可。

作为弹性体,可举出例如:天然橡胶、聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以及它们的氢化物等。通过将弹性体溶解于环烯烃聚合性组合物而使用,能够调节其粘度。此外,通过添加弹性体,能够改良得到的聚合体的耐冲击性。相对于100质量份的环烯烃聚合性组合物中的全部单体,弹性体的使用量优选为0.5~20质量份,更优选为2~10质量份。

作为抗氧化剂,可举出酚系、磷系、胺系等各种塑料、橡胶用抗氧化剂。

环烯烃聚合性组合物的制备

本发明使用的环烯烃聚合性组合物可按照公知方法将上述各成分适当混合来制备,也可以分成2份以上的液体,在即将反应时混合各液体,由此制备环烯烃聚合性组合物。使用上述各成分制备各液体,使得仅1份液体不会进行本体聚合,而当混合全部液体时,成为以规定的比例包含各成分的环烯烃聚合性组合物。作为该2份以上的液体的组合,根据使用的易位聚合催化剂的种类,可举出下述(a)、(b)两种。

(a):作为上述易位聚合催化剂,能够使用单独则不具有聚合反应活性,通过并用活性剂来显现聚合反应活性的易位聚合催化剂。在该情况下,能够使用包含环烯烃单体和活性剂的反应原液(A)与包含环烯烃单体和易位聚合催化剂的反应原液(B),通过将它们混合来得到环烯烃聚合性组合物。进而,也可以并用包含环烯烃单体且不含易位聚合催化剂和活性剂中的任一种的反应原液(C)。

(b):此外,在作为易位聚合催化剂使用单独即具有聚合反应活性的易位聚合催化剂的情况下,能够通过混合包含环烯烃单体的反应原液(a)与包含易位聚合催化剂的反应原液(b)来得到环烯烃聚合性组合物。此时,作为反应原液(b),通常可使用将易位聚合催化剂溶解或分散在少量的非活性溶剂中的反应原液。作为该溶剂,可举出例如:甲苯、二甲苯、乙苯、三甲苯等芳香族烃;甲乙酮、环戊酮、环己酮、2-庚酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等酮类;四氢呋喃等的环状醚类;二乙醚、二氯甲烷、二甲基亚砜、乙酸乙酯等,优选芳香族烃,更优选甲苯。

自由基产生剂和任意的各种添加剂可以含有在上述任一种反应原液中,或者以除了上述反应原液以外的混合液的形式添加。

如后述那样,本发明的环烯烃树脂装饰成型品的制造方法能够应用公知的树脂成型方法而进行,上述反应原液的混合优选根据应用的树脂成型方法选择适当的混合装置并使用其来进行。作为该装置,除了在反应注射成型法中通常使用的碰撞混合装置之外,可举出例如动态混合器、静态混合器等低压混合机等。在将上述反应原液导入这些装置后立刻混合,形成环烯烃聚合性组合物。

环烯烃聚合性组合物中能够适当含有纤维状和/或颗粒状的填充材料。通过使含有纤维状填充材料的环烯烃聚合性组合物聚合,能够得到纤维强化环烯烃树脂层,结果能够得到在纤维强化环烯烃树脂层上具有凝胶涂层的纤维强化环烯烃树脂装饰成型品。

一般地,纤维强化塑料根据构成的强化纤维与基体树脂的收缩率、线膨胀系数的不同而在成型后的表面产生由纤维纹形成的凹凸,由此,装饰目的的涂装面上被转印了该纤维纹。即使在将环烯烃树脂作为基体树脂的纤维强化塑料中也会产生纤维纹,所以在利用通常的涂装的装饰中,涂装表面被转印了纤维纹,一直期望着层叠厚度更厚且难以转印的凝胶涂层装饰。

通过本发明的制造方法得到的环烯烃树脂装饰成型品由于是由凝胶涂层与纤维强化环烯烃树脂层密合而成的,因此凝胶涂层面平滑,在表面基本看不到强化纤维的凹凸所对应的凹凸。

作为纤维状填充材料,只要是本领域使用的纤维状填充材料,则没有特别限定。从获得性和有用性的观点出发,作为纤维状填充材料,优选长纤维为选自碳纤维和玻璃纤维中的1种以上。在并用碳纤维和玻璃纤维的情况下,两者的混合比率没有限定,从混合效果的观点出发,相对于1质量份的碳纤维,玻璃纤维优选为0.1~10质量份。

纤维状填充材料的形态没有特别限定,从纤维状填充材料沿一个方向排列的单向材料、织物、无纺布、毡、针织物、编织物、粗纱、短切丝等中适当选择即可。其中,优选单向材料、织物、粗纺线等连续纤维的形态。得到的纤维强化环烯烃树脂由于纤维的比例高,所以能够使机械强度高度提高,是优选的。

作为织物的形态,能够利用现有公知的织物,能够使用例如平纹、缎纹、斜纹、三轴织物等纤维交错的全部编织结构。此外,作为织物的形态,不仅能够利用二维织物,也能够利用在织物的厚度方向被纤维增强了的缝合织物、三维织物等。

在将纤维状填充材料用于织物等的情况下,通常作为纤维束丝利用。作为1根纤维束丝中的丝数,没有特别限定,优选为1000~100000根、更优选为5000~50000根、进一步优选为10000~30000根的范围。

作为碳纤维,没有特别限定,能够任意使用例如丙烯酸系、沥青系、人造丝系等由现有公知的方法制造的各种碳纤维。在这些之中,以聚丙烯腈纤维为原料而制造的PAN系碳纤维不引起易位聚合反应的阻害,在得到的纤维强化环烯烃树脂中能够使机械强度和耐热性等特性提高,可优选地使用。

碳纤维由于其弹性模量越高则越能够维持刚性,所以能够使纤维强化环烯烃树脂层的厚度变薄,是优选的。另一方面,当弹性模量过高时,存在拉伸伸长率降低的情况。作为碳纤维,树脂含浸股拉伸试验(JIS R-7601)测定的拉伸弹性模量优选在200~400GPa的范围,更优选在220~300GPa的范围。此外,作为碳纤维,优选拉伸伸长率高。作为拉伸伸长率,优选为1.7%以上,更优选为1.85%以上,特别优选为2%以上。该拉伸伸长率并没有特定的上限,通常为2.5%以下。碳纤维的拉伸伸长率能够通过上述树脂含浸股拉伸试验测定。碳纤维的拉伸伸长率越高,则纤维强度越大,越容易操作,得到的纤维强化环烯烃树脂的机械强度越高,越优选。

从使作为基体树脂的环烯烃树脂与碳纤维的密合性更加提高的观点出发,优选在碳纤维的表面至少存在适当量的羧基或羟基等含活性氢基团。碳纤维的含活性氢基团的量能够通过由X射线光电子能谱法测定的表面氧浓度(O/C)进行定量。作为碳纤维的含活性氢基团的量,以O/C计,优选为0.02~0.2。如果在该范围,则环烯烃单体所含有的活性氢反应性基(例如,异氰酸酯基、(甲基)丙烯酸酯基)对于碳纤维的作用性提高,碳纤维表面的氧化程度也适度,是优选的。作为碳纤维的含活性氢基团的量,以O/C计,更优选为0.04~0.15,进一步优选为0.06~0.1。

将含活性氢基团导入碳纤维的方法没有特别限定,适当采用通常使用的方法即可。有臭氧法、酸溶液中的电解氧化等,优选在经济上优异的溶液中的氧化反应。此时,含活性氢基团的量能够由电流量、温度、酸性浴中的滞留时間、酸碱度等适当调节。

碳纤维的表面状态没有特别限定,可以平滑也可以凹凸。从能够期待锚定效应的方面出发,优选凹凸。该凹凸的程度可以适当选择。向碳纤维表面导入凹凸能够在例如上述溶液中的氧化反应时同时进行。

作为碳纤维的截面形状,没有特别限定,优选实质上为圆形。当截面形状为圆形时,在含浸环烯烃聚合性组合物时,容易发生丝的重排,该聚合性组合物容易浸入纤维间。此外,有能够使纤维束的厚度变薄、容易得到覆盖性优异的纤维强化环烯烃树脂的优点。另外,截面形状实质上为圆形是指在将其截面的外接圆半径R与内接圆半径r的比(R/r)定义为变形度的情况下,该变形度为1.1以下。

碳纤维的长度根据用途适当选择即可,能够使用短纤维和长纤维中的任一者。从进一步提高得到的纤维强化环烯烃树脂的机械强度的观点出发,碳纤维的长度通常为1cm以上,优选为2cm以上,更优选为3cm以上,特别优选使用作为连续纤维的碳纤维。

本发明使用的碳纤维不需要预先附着上浆剂,从纤维起毛导致的成型后物性低下的问题、使作为基质树脂的环烯烃树脂与碳纤维的密合性更加提高的观点出发,优选使用预先附着上浆剂而形成的碳纤维。

作为上浆剂,没有特别限定,能够使用公知的上浆剂。作为上浆剂,能够举出选自例如环氧树脂;聚氨酯树脂;乙烯基酯树脂;聚酰胺树脂;尼龙树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂;聚酯树脂;以及酚醛树脂中的至少1种。作为上浆剂,从容易获得的方面出发,优选选自环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基酯树脂、以及聚烯烃树脂中的至少1种,更优选环氧树脂和/或乙烯基酯树脂。

作为这样的上浆剂的具体例子,可举出均为松本油脂制药株式会社制的制品的KP-226、KP-0110、KP-136、KP-300、KP-752和KP-1005等环氧树脂形成的上浆剂;KP-2816、KP-2817、KP-2807、KP-2820和KP-2821等聚氨酯树脂形成的上浆剂;KP-371、KP-372等乙烯基酯树脂形成的上浆剂;KP-1008等尼龙树脂形成的上浆剂;P-138等聚乙烯树脂形成的上浆剂;TPE-100、TPE-102等聚丙烯树脂形成的上浆剂;KP-880、KP-881等聚酯树脂形成的上浆剂等。

上浆剂对碳纤维的附着能够通过使上浆剂接触碳纤维来进行。此时,优选将上浆剂分散或溶解在水或丙酮等有机溶剂中,作为分散液或溶液使用。从提高上浆剂的分散性、使液体稳定性良好的观点出发,优选在该分散液或溶液中添加适当的表面活性剂。

作为上浆剂对碳纤维的附着量,以碳纤维与上浆剂的合计量为100质量%,通常为0.1~5质量%,优选为0.2~3质量%,更优选为0.5~2质量%。如果附着量为该范围,则可得到适度的碳纤维的收敛性,得到碳纤维的充分的耐划伤性,抑制机械摩擦等导致的起毛的发生,此外,环烯烃聚合性组合物的含浸性提高,得到的纤维强化环烯烃树脂的机械强度能够提高。

碳纤维与上浆剂的接触能够通过辊浸渍法、辊接触法等工业上通常使用的方法适当进行。碳纤维与上浆剂的接触由于通常使用上浆剂的分散液或溶液来进行,所以在该接触后,提供至干燥工序,除去上浆剂的分散液、溶液所包含的水或有机溶剂即可。干燥工序能够通过以利用热风、热板、辊、各种红外线加热器等作为热介质的方法等进行。

另外,上浆剂对碳纤维的附着优选在上述在碳纤维表面导入含活性氢基团、导入凹凸之后进行。

本发明使用的玻璃纤维没有特别限定,可举出例如具有连续纤维、织布和无纺布等形状的玻璃纤维,各种厚度的玻璃纤维可以作为市售品得到。玻璃纤维的形状、厚度能够根据用途适当选择。

本发明使用的玻璃纤维的单位面积质量根据使用目的适当选择,优选为600g/m2以上,更优选为600~2000g/m2,进一步优选为640~1800g/m2。当玻璃纤维的的单位面积质量为上述范围时,相邻的玻璃纤维彼此的间隔适当,得到的纤维强化环烯烃树脂的机械强度变得良好,此外,挠性良好,环烯烃聚合性组合物的含浸性提高,是优选的。

玻璃纤维优选表面进行了疏水化处理。通过使用疏水化处理了的玻璃纤维,能够使玻璃纤维在得到的纤维强化环烯烃树脂中均匀地分散,能够使纤维强化环烯烃树脂的刚性、尺寸稳定性均衡,还能够减小各向异性。作为用于疏水化处理的处理剂,可举出硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝偶联剂、脂肪酸、油脂、表面活性剂、蜡、其它高分子等。这些处理剂也能起到作为上浆剂的作用。

此外,作为短纤维,能够举出切割上述碳纤维、玻璃纤维而成的短纤维、硅灰石、钛酸钾、硬硅钙石、碱式硫酸镁、硼酸铝、四角锥状氧化锌、石膏纤维、磷酸盐纤维、氧化铝纤维、针状碳酸钙、针状勃姆石等。

作为含浸在纤维状填充材料中的环烯烃聚合性组合物与纤维状填充材料量的关系,相对于1体积份的环烯烃聚合性组合物,纤维状填充材料优选为0.2~3体积份,更优选为0.5~2.5体积份,进一步优选为0.7~2体积份。如果在该范围,则得到的成型品的抗弯强度可良好地发挥,是优选的。

作为颗粒状填充材料的具体例子,能够举出:碳酸钙、氢氧化钙、硅酸钙、硫酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化钛、氧化锌、钛酸钡、二氧化硅、氧化铝、炭黑、石墨、氧化锑、红磷、各种金属粉、黏土、各种铁氧体、水滑石等。

优选上述颗粒状填充材料的表面进行了疏水化处理。通过使用疏水化处理了的颗粒状填充材料,能够防止环烯烃聚合性组合物中的颗粒状填充材料的聚集和沉降,此外,能够使通过将环烯烃聚合性组合物聚合而形成的环烯烃树脂层中的颗粒状填充材料的分散均匀。

作为用于疏水化处理的处理剂,能够举出乙烯基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝偶联剂、硬脂酸等脂肪酸、油脂、表面活性剂、蜡等。可以通过在制备环烯烃聚合性组合物时同时混合疏水化处理剂来进行颗粒状填充材料的疏水化处理,也可以预先对使用的颗粒状填充材料进行颗粒状填充材料的疏水化处理。

为了提高与在环烯烃聚合性组合物中添加的填充材料的密合性,也能够根据需要添加异氰酸酯化合物、多官能丙烯酸酯化合物等具有极性的化合物。

作为异氰酸酯化合物,可举出例如:4,4’-亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、甲苯-2,4-二异氰酸酯、4-甲氧基-1,3-亚苯基二异氰酸酯、4-异丙基-1,3-亚苯基二异氰酸酯、4-氯-1,3-亚苯基二异氰酸酯、4-丁氧基-1,3-亚苯基二异氰酸酯、2,4-二异氰酸酯二苯醚、1,4-亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二甲苯基二异氰酸酯(XDI)、1,5-萘二异氰酸酯、联苯胺二异氰酸酯、邻硝基联苯胺二异氰酸酯、和4,4’-二异氰酸酯二苄酯等芳香族二异氰酸酯化合物;亚甲基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、和1,10-十亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯化合物;4-亚环己基二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、1,5-四氢萘二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化MDI、和氢化XDI等脂环式二异氰酸酯化合物等、将这些二异氰酸酯化合物与低分子量的多元醇、多元胺以末端成为异氰酸酯的方式反应得到的聚氨酯预聚物等。

相对于100质量份的使用的全部单体,二异氰酸酯化合物在环烯烃聚合性组合物中的配合量优选为0.5~20质量份,更优选为1~15质量份,进一步优选为2~10质量份。

相对于100质量份的使用的全部单体,多官能丙烯酸酯化合物在环烯烃聚合性组合物中的配合量优选为0.5~20质量份,更优选为1~15质量份,进一步优选为2~10质量份。作为多官能丙烯酸酯化合物,可举出二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)和二甲基丙烯酸新戊二醇酯等。

作为环烯烃聚合性组合物中的颗粒状填充材料的含量,相对于100质量份的使用的全部单体,通常优选为10~1000质量份,更优选为100~500质量份。如果在该范围,则能够提高得到的成型品的强度,是优选的。

以上的填充材料可以预先含有在环烯烃聚合性组合物中,一起注入至成型模,也可以预先将填充材料设置于成型模,向其中注入环烯烃聚合性组合物,适当选择即可。

成型法

在本发明的制造方法中,用于得到环烯烃树脂装饰成型品的成型法没有特别限定,能够根据期望的成型品的形状应用适当地使用公知的树脂成型方法来进行。作为该树脂成型方法,可举出例如:反应注射成型法(RIM法)、树脂传递成型法(RTM法)和灌注成型法。

例如,在通过本发明的制造方法得到的环烯烃树脂装饰成型品具有凝胶涂层和纤维强化环烯烃树脂层的情况下,能够通过如下的方法制造环烯烃树脂装饰成型品:在成型模的表面涂敷凝胶涂层组合物,以凝胶涂层组合物的涂敷膜未固化或半固化的状态,在凝胶涂层组合物的涂敷膜上层叠纤维状填充材料,使纤维状填充材料含浸环烯烃聚合性组合物后,以该涂敷膜与含浸后的环烯烃聚合性组合物接触的状态,使凝胶涂层组合物固化的同时,使环烯烃聚合性组合物聚合。当凝胶涂层组合物的涂敷膜在环烯烃聚合性组合物聚合前完全固化时,则得不到充分的密合性。

此外,在成型模的表面涂敷凝胶涂层组合物后,在凝胶涂层组合物的涂敷膜上投入环烯烃聚合性组合物,由此能够得到成型模表面被高品质地转印到凝胶涂层、凝胶涂层面平滑、在表面基本看不到强化纤维的凹凸导致的凹凸的环烯烃树脂装饰成型品。

供给至成型模前的环烯烃聚合性组合物的温度优选为10~60℃,环烯烃聚合性组合物的粘度在例如30℃下通常为5~3000mPa·s、优选为50~1000mPa·s左右。从装饰性和强度的观点出发,得到的凝胶涂层的厚度优选为10~500μm,更优选为30~100μm。

成型模

使用的模具的材质没有特别限定,作为其具体例子,可举出钢、铝、锌合金、镍、铜、铬等金属材料、或树脂等,对于金属材料,考虑除了选择锻造、铸造以外,需要电铸、热喷涂、镀膜等加工方法的成型品的形状,根据模具的结构以及所应用的树脂成型方法,适当选择即可。

在将纤维状填充材料预先载置在模具内的情况下,根据应用的树脂成型方法,以适合实施该方法的方式将纤维状填充材料载置在所选择的模具内即可。可以适当用氮气等非活性气体置换模具内的气体,或将模具内减压。

RIM法

在本方法中,没有特别限定,通常使用具有分割式模具结构、即具有公模和母模的成型模。公模和母模以形成适合期望的成型品的形状的空隙部(腔体)的方式制作。纤维状填充材料载置于该成型模的空隙部。环烯烃聚合性组合物对纤维状填充材料的含浸通过在模具内注入环烯烃聚合性组合物来进行。本发明使用的环烯烃聚合性组合物为低粘度且对基材的含浸性优异,能够均匀地含浸到纤维状填充材料中。

在利用RIM法的二液反应型树脂的成型中,在成型时向模具内注入原料(环烯烃聚合性组合物)的压力为注入树脂的注射成型的1/30~1/500左右。因此,向模具内的填充性非常良好,能够容易地成型为多种形状。由于向模具内的注入压非常小,所以在模具内产生的内部压力也非常小,因此,与用于注射成型的成型模相比,模具所需的强度大幅降低,模具的设计变得容易。因此,大型成型品的模具也容易设计,向树脂制配管构件难以展开的大口径的配管构件的展开也变得容易。此外,具有能够在常温区域成型的特征。

将环烯烃聚合性组合物填充至成型模的腔体内时的充填压力(注入压)通常为0.01~9.8MPa,优选为0.02~5MPa。此外,合模压力通常在0.01~10MPa的范围内。

RTM法

在RTM(树脂传递成型)法中,通过在铺满纤维状填充材料的模具中注入环烯烃聚合性组合物,能够使该组合物含浸于纤维状填充材料。

利用RTM法的成型不仅与RIM法同样地在模具内产生的压力小,而且在混合环烯烃聚合性组合物时,由于不需要RIM法的程度的混合压力,所以能够使混合设备较为简易化。此外,由于一般来说聚合的速度也比RIM法慢,所以在含浸的方面上通常是有利的。

将环烯烃聚合性组合物填充至成型模的腔体内时的充填压力(注入压)通常为0.01~9.8MPa,优选为0.02~5MPa。此外,合模压力通常在0.01~10MPa的范围内。

灌注成型法

在灌注成型法中,利用真空压(0.1~100Pa左右),将环烯烃聚合性组合物填充至模具内,使其含浸到纤维状填充材料(例如玻璃纤维)中。具体而言,在成型模之上放置纤维状填充材料,根据期望,以配置了脱模片和树脂扩散材料的状态,用气密性膜覆盖纤维状填充材料,抽气排出气密空间内的空气,成为减压状态。在该减压状态下,在气密空间内注入环烯烃聚合性组合物,使环烯烃聚合性组合物含浸于纤维状填充材料。该方法是没有污渍、没有异味的成型法,适合大型成型品、厚物成型品等高强度的成型品的成型。

在本发明的环烯烃树脂装饰成型品的制造方法中,除了上述方法之外,还能够应用轻型树脂传递成型(L-RTM)成型法作为改良的方法。基本上是组合灌注成型法与RTM法的成型方法,将纤维状填充材料载置于由凹凸构成的模具的凹模,盖上凸模,通过外周凸缘部与模具的中央部进行减压。使模具的内部为真空(0.1~100Pa左右),进行合模,从外周注入环烯烃聚合性组合物,使该组合物含浸于纤维状填充材料。多余的环烯烃聚合性组合物积蓄在模具中央的壶内。环烯烃聚合性组合物成为从外周压入的状态,该组合物的注入通过减压与加压来进行。将环烯烃聚合性组合物填充至成型模的腔体内时的充填压力(注入压)通常为0.01~10MPa,优选为0.02~5MPa。此外,合模压力通常在0.01~10MPa的范围内。

其它含浸法

作为其它含浸法,能够使用例如如下方法等:准备通过丝缠绕法等在任意的圆筒以干燥的状态卷绕纤维状填充材料而成的材料,将该纤维状填充材料浸渍于环烯烃聚合性组合物中,使该组合物含浸的方法;对该纤维状填充材料喷雾环烯烃聚合性组合物来使该组合物含浸的方法;对该纤维状填充材料以上述反应原液的组合分别喷雾各个反应原液,在喷雾的同时混合该反应原液,使环烯烃聚合性组合物含浸的方法。

本体聚合是对环烯烃聚合性组合物注入等的模具预先或者注入后进行加热。加热的方法根据环烯烃聚合性组合物中使用的易位聚合催化剂适当确定即可。

在公模和母模成对的成型模中形成的腔体内供给环烯烃聚合性组合物而进行本体聚合的情况下,在易位聚合催化剂为以例如钼、钨等第6族的过渡金属原子为中心原子的情况下,为了使成型品中凝胶涂层所形成的面成为没有气孔、气泡的表面外观美观的面,成型模的公模或母模中的某一方的温度优选为30℃以上且80℃以下,优选为40℃以上且75℃以下,更优选为45℃以上且70℃以下。成型模的公模或母模中的另一方的温度优选为50℃以上且100℃以下,优选为60℃以上且95℃以下,更优选为70℃以上且90℃以下。公模与母模的温度差优选为10℃以上且50℃以下,更优选为15℃以上且45℃以下,进一步更优选为20℃以上且40℃以下。

在易位聚合催化剂为以例如钌、锇为中心金属的第8族的易位聚合催化剂的情况下,作为成型模的温度,最高温度优选为90℃以上且300℃以下。该最高温度更优选为100~270℃,进一步优选为120~250℃。此外,作为本体聚合时的最低温度,优选为40~90℃,更优选为50~85℃。本体聚合的引发温度通常为0~40℃的范围,优选为10~30℃的范围。

在易位聚合催化剂为以例如钌、锇为中心金属的第8族的易位聚合催化剂的情况下,为了形成没有气孔、气泡的表面外观美观的面,公模与母模的温度差优选为30℃以下,更优选为25℃以下,进一步更优选为20℃以下。

作为调节成型模的温度的方法,可举出例如:利用加热器调节成型模温度;调节埋设于成型模内部的配管中循环的控温水、油等热介质的温度等。

在进行将环烯烃聚合性组合物注入模具内等操作或将环烯烃聚合性组合物导入规定的混合装置后,优选在20秒~60分钟、更优选在20秒~40分钟完成本体聚合,也可以维持原样60~200分钟左右。此外,加热可以通过一阶段进行,也可以通过二阶段以上的多阶段进行。

在本体聚合结束后,能够通过例如模箱开模并脱模来得到成型品。在本说明书中,脱模是指从使用的成型模中取出得到的成型品。由于刚制造的成型品为高温状态,脱模优选在冷却至常温后进行。

如上所述地进行,可得到环烯烃树脂装饰成型品。环烯烃树脂装饰成型品是凝胶涂层装饰面(凝胶涂层)与环烯烃树脂层密合而成的成型品,其凝胶涂层装饰面与环烯烃树脂层的密合性通常为通过JIS K5600的方法进行的附着性试验中作为合格基准的分类0或1。

实施例

以下基于实施例对本发明进行进一步详细地说明,但本发明不受这些实施例的任何限定。此外,在本实施例中,对使用模具、使环烯烃聚合性组合物含浸于碳纤维的RTM法进行说明。除此之外,公知的RIM法、灌注成型法也能够同样地实施。

实施例1

在具有能够注入环烯烃聚合性组合物的侧面公母开口部、内部尺寸为长300mm、宽200mm、厚2mm的铝制模具的内表面涂敷作为脱模剂的Chem-Trend株式会社制AF7-EZ。将母模侧加热至50℃,使用喷雾涂装器,在内表面底面喷雾后述凝胶涂层组合物1,使膜厚为约50μm。

将喷雾的凝胶涂层组合物1在50℃加热30分钟至其表面发黏的程度,使其半固化,之后将沿纤维切断为长290mm、宽190mm的Toray株式会社制平纹碳纤维毡CK6240E展开,在该母模内部层叠10张。将公模设置于母模,之后将整体加热至50℃,在模具内注满后述的环烯烃聚合性组合物1。

在50℃放置10分钟后,将该模具整体在90℃加热30分钟,再在120℃加热1小时后,将公模母模分离,从内部取出具有凝胶涂层装饰的纤维强化环烯烃树脂层的环烯烃树脂装饰成型品。

得到的纤维强化环烯烃树脂层由51体积份的碳纤维、49体积份的环烯烃树脂构成,根据JIS K7017测定的抗弯强度为640MPa。

此外,通过JIS K5600的方法确认该纤维强化环烯烃树脂层的凝胶涂层装饰面的密合,试验结果的分类为1。试验结果的分类为0或1则合格,得到的凝胶涂层装饰环烯烃树脂装饰成型品的凝胶涂层与环烯烃树脂层的密合为合格。

凝胶涂层组合物1的制备

在23℃的室内对100质量份的TOMATEC株式会社制NR-AC0001P添加2质量份的过氧化甲乙酮并混合。在制备后立刻使用制备的凝胶涂层组合物1。另外,在凝胶涂层组合物1中,钴化合物、锰化合物等固化促进剂为1质量%以下。

环烯烃聚合性组合物1的制备

在23℃的室内,在包含93质量份的双环戊二烯与7质量份的三环戊二烯的环烯烃混合物中混合5质量份的三甲基丙烷三丙烯酸酯、5质量份的六亚甲基二异氰酸酯、2质量份的过氧化二叔丁基,制备混合液(A)。

在23℃的室内,将0.03质量份的[1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)-2-咪唑烷亚基]二氯(苯基亚甲基)(三氯己基膦)钌溶解在1质量份的环戊酮中,制备混合液(B)。

制备混合液(A)和(B)后,立刻将混合液(A)和(B)混合均匀,制备环烯烃聚合性组合物1。立刻使用制备的环烯烃聚合性组合物1。

实施例2

代替凝胶涂层组合物1,喷雾凝胶涂层组合物2,除此之外,与实施例1同样地进行,得到具有装饰了凝胶涂层的纤维强化环烯烃树脂层的环烯烃树脂装饰成型品。得到的纤维强化环烯烃树脂层由51体积份的碳纤维、49体积份的环烯烃树脂构成,根据JIS K7017测定的抗弯强度为635MPa。

此外,通过JIS K5600的方法确认该纤维强化环烯烃树脂层的凝胶涂层装饰面的密合,试验结果的分类为1。试验结果的分类为0或1则合格,得到的凝胶涂层装饰环烯烃树脂装饰成型品的凝胶涂层与环烯烃树脂层的密合为合格。

凝胶涂层组合物2的制备

在23℃的室内,混合1质量份的二(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯与1质量份的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯,制成糊状,将该糊添加至100质量份的TOMATEC株式会社制NR-AC0001P,进行混合。在制备后立刻使用制备的凝胶涂层组合物2。另外,在凝胶涂层组合物2中,钴化合物、锰化合物等固化促进剂为1质量%以下。

产业上的可利用性

通过本发明的制造方法得到的环烯烃树脂装饰成型品在具有环烯烃树脂的特性的同时还具有超越通常的涂装的高品位的装饰性能,是优异的成型品,所以能够优选地用于环烯烃树脂通常使用的领域,例如运动物体、移动体的框体、住宅设备等的构件。

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