JPS63186730A - シクロオレフィン重合体成型品の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ノルボルネン基を有するシクロオレフィン
の重合体の製法に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕

ノルボルネン基を有するシクロオレフィンの重合体は良
く知られている。この重合体は、有機アルミニウム化合
物助触媒とタングステンまたはモリブデン化合物触媒と
からなる複分解触媒系の存在下に単量体を開環重合する
ことによって得られる。かかる重合は、シクロオレフィ
ンを（他の共重合可能な単量体と共にまたは併用せずに
）反応器中で炭化水素溶剤と混合し、分子量調節剤を加
え、次いで有機アルミニウム化合物助触媒とタングステ
ンまたはモリブデン化合物触媒を加えることによって達
成される。この溶液重合反応は撹拌下−３０〜１００℃
で行われ、温和な発熱反応である。

重合は約２時間未満で完了し、１０溶剤に溶解した重合
体からなるはちみつ状の粘稠性をもつ滑らかな粘った重
合体セメントが回収される。以上の説明は、代表的な溶
液重合の方法と製品である。

塊状重合は溶剤ないし稀釈剤を用いることなく行われる
。反応射出成型、すなわちＲＩＭは一種の塊状重合であ
って、この技法においては、液状の単量体が型中へ送給
または射出され、型中で触媒系の存在下に単量体の重合
が行われる。ＲＩＭは慣用される射出成型とは別異であ
る。

ＲＩＭでは、二種またはそれ以上の液状成分が低圧ワン
ステップすなわちワンショット混合・射出法によって閉
ざされた型中に圧入され、型中で急速に重合が起り、プ
ラスチック成型品が生成する。ＲＩＭは慣用射出成型と
はいくつかの重要な相違点をもつ。射出成型は、固体樹
脂を溶融し、樹脂のＴｇ（ガラス転移点）より低い温度
に保持された型中に約１５０〜３５０°Ｃの溶融樹脂を
送給することによって行われ、型キヤビテイ中の圧力は
約１０．０００〜２０，０００ｐｓｉである。約１５０
〜３５０°Ｃの射出温度において、溶融樹脂の粘度は概
して５０，０００〜１　、０００　、０００、多くの場
合約２００．０００ｐｓ　ｉである。

射出成型法において、樹脂の同化時間は成型品の大きさ
に依存して変るが、約１０〜９０秒であり、その後成型
品が型から取出される。射出成型法では、樹脂を型中に
注入した際に化学反応は起らない。

ＲＩＭ法では、混合チェンバーに供給される原料の粘度
は射出温度（ウレタンで採用される室温からラクタムで
採用される約１００℃の間で変動する）において約１〜
１０．０ＯＯｃｐｓ、好ましくは１〜約１　、５００ｃ
ｐｓである。ＲＩＭ法における型温度は約５０〜１５０
℃であり、型中圧力は概して約５０〜１５０ｐｓｉであ
る。ＲＩＭ処方における少くとも一つの成分は単量体で
あって、これが型中に注入されると重合して成型重合体
となる。射出成型とｔＭとの重要な相違点は、ＲＩＭで
は混合時に化学反応が開始し、型中で単量体から重合体
への転化が完了することにある。実用上、化学反応は急
速にすなわち約２分間未満で行われることが好ましくＡ
い。

米国特許第４，４２６．５０２号には、触媒と共に変性
助触媒を用いてシクロオレフィンを塊状重合・すなわち
、溶剤ないし稀釈剤を用いずにシクロオレフィンを重合
する方法が記載されている。ここで用いられるアルキル
アルミニウムハライド助触媒は変性、すなわち、予めア
ルコールまたは活性ヒドロキシ基含有化合物と反応せし
めて、アルコキシアルミニウムハライドまたはアリール
オキシアルキルアルミニウムハライドとしたうえ、これ
を重合反応に供用している。この予め行う反応は、酸素
、アルコールまたはフェノールを用いて達成される。こ
のように助触媒を変性すると還元電位が低下する。

上記のような塊状重合反応の実用性を高めるために助触
媒の還元力を低下することは重要である。

単量体を未変性アルキルアルミニウム助触媒で稀釈し、
これを単量体で稀釈した触媒と混合して、シクロオレフ
ィンを重合すると、重合反応は非常に速い。このような
系における重合は一般に実用性に乏しい。何故ならば、
混ぜた時に二つの流れの界面に生成する重合体が完全な
混合を妨げ、これが転化率の低下を招くからである。助
触媒をヒドロキシ含有物質と予備反応せしめて変性する
と、液状成分の適切な混合が行われ受容可能な重合体を
得ることができる程度に助触媒の活性が低下する。時に
は、シクロオレフィン単量体が種々の不純物を含むため
助触媒の活性が自然に低下する。

かかる場合、活性ヒドロキシ含有物質を加えて助触媒の
活性を低下せしめる予備処理は不要である。

変性助触媒を用いると、重合が直ちに開始することはな
く、シクロオレフィンおよびその他の成分の混合はより
低い温度、例えば室温で行うことができる。混合された
液体成分の室温におけるポットライフが適当に長くなり
、型中における熱活性が適度になるように、助触媒を構
成することができる。また、助触媒は、混合によって開
始されるＲＩＭシステムに適合するように構成すること
ができる。

米国特許第４．３８０，６１７号には有機アンモニウム
モリブデートおよび同タングステートを用いたシクロオ
レフィンの重合が記載されている。有機アンモニウムモ
リブデートおよび同タングステート触媒はシクロオレフ
ィンおよび炭化水素溶剤に可溶であるため、従来重合に
際し問題を生じたアルキルエステル溶剤を用いずにすむ
。加えて、この触媒はシクロオレフィンに可溶であるた
め塊状重合が容易に達成される。

オレシュキン（Ｏｒｅｓｈｋｉｎ）らのヨーロピアン・
ポリマー０ジヤーナル（Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｐｏｌｙｍ
ｅｒ　Ｊｏｕｒｎａｌ）■、１９７７、　　ｐｐ４４７
−４５０にはモリブデンおよびタングステン触媒ととも
に助触媒としてシラン化合物を用いた開環重合が記載さ
れている。この文献に記載されているシラン化合物の多
くは開環重合に用いられ７たが、我々の実験結果によれ
ば、この系で開環重合を行うにはトリエチルアルミニウ
ムまたはジエチルアルミニウムクロライドのような有機
アルミニウム還元剤を含有せしめることが必要であった
。

米国特許第４，４８１，３４４号には、複分解触媒の存
在下および少くとも一つのトリハロゲン置換炭素原子ま
たは少くとも一つの活性化ハロゲン原子を含むハロゲン
含有ヒドロカルビル添加剤の存在下にＤＣＰＤの開環重
合を行うことにより高い重合率が得られることが記載さ
れている。使用される添加剤の具体例はこの特許の３欄
の中段に列挙されている。この特許には高い重合率の達
成が教示されているが、我々の重合系においてトリクロ
ロ酢酸エチルを用いた結果では重合率は９２％および９
４％に過ぎなかった。この米国特許では、単量体の重合
率の決定にトルエン抽出ガスクロマトグラフィー（ＧＣ
）法を利用しているが、我々の実験では熱天秤（ＴＧ）
分析（４００℃に達する前の重量損失が未反応単量体と
してカウントされる）を用いた。すなわち、上記米国特
許ではＧＣ法により９９％の重合率を得ているが、我々
のＴＧ分析では重合率は９２〜９４％に過ぎなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、モリブデン化合物及び／又はタングステン化
合物と有機アルミニウム化合物とから本質的に成る複分
解触媒系および周期律表ＩＶｂ族金属元素、マグネシウ
ム、アンチモンおよびほう素から選ばれた少なくとも一
種の金属元素のハロゲン化合物活性剤の存在下に、下記
構造式で表わされるノルボルネン基を有する一種または
二種以上のｉｔ体を重合することをｖＦ＠とする開環重
合によるシクロオレフィン重合体の製法を提供する。

ノルボルネン基を有する環状オレフィンの開環重合は、
複分解触媒系およびクロロシランのような活性剤の存在
下に塊状重合（その−例は反応射出成型である）または
溶液重合によって行われる。

好ましい態様においては、触媒は有機アンモニウムモリ
ブデートまたは同タングステートであり、助触媒はアル
コキシアルミニウムハライドであり、活性剤はＩＶｂ族
金属のハロゲン化合物、とくに珪素、ゲルマニウムまた
は錫のハロゲン化合物である。活性剤の使用量は好まし
くは重合すべきシクロオレフィン単量体モル当り０．０
５〜１０．０ミリモルである。

以下、本発明の詳細な説明する。

前述のように、本発明は、ノルボルネン基を有するシク
ロオレフィン単量体の溶液重合および塊状重合（ＲＩＭ
を含む）に関するが、ここで「塊状重合」とは、少くと
も一種の単量体、触媒、助触媒および活性剤を混合して
型中に注入し、型中で急速に、すなわち、成型品の大き
さその他の要因に依存して変るが１０分間未満、好まし
くは２分間未満に重合硬化せしめる反応射出成型を包含
する。使用する型は通常加熱して、型中における重合反
応を容易にする。

有用な触媒は開環複分解触媒の中から選ばれる。

この種の重合においては、単量体の環がノルボルネニル
二重結合の位置で開環して、主鎖不飽和結合を有する非
晶質または低度に結晶性の重合体が性成する。複分解触
媒にはモリブデンハライドおよびタングステンハライド
、特にモリブデンペンタクロライドおよびタングステン
へキサクロライドならびにそれらの変性体が含まれる。

モリブデンハライドおよびタングステンハライドは空気
中で不安定であって、酸素または湿分と反応する。

そのため、これらの触媒は純粋な乾燥窒素ガスでシール
する。

また、これらのハロゲン化合物の場合はシクロオレフィ
ン単量体に不溶性であるが、アルコール系化合物やフェ
ノール系化合物で事前に変性することにより、触媒を可
溶化することができる。また、必要によりベンゾニトリ
ルやテトラヒドロフランなどのごときルイス塩基やアセ
チルアセトン、アセト酢酸アルキルエステルなどのごと
きキレート化剤で変性することができ、それにより助触
媒と混合したときに生ずる早期重合を予防することがで
きる。

このようなハロゲン化合物系触媒に対し、米国特許第４
，４２６．５０２号に記載されているような有機アンモ
ニウムモリブデートおよび同タングステートの形態の触
媒はシクロオレフィン単量体に可溶であり、空気および
湿分存在下に安定なため室温かつ室環境下に取扱い可能
であり、また、シクロオレフィンと混合した際に室温で
早期重合することがないという利点を有する。アンモニ
ウムモリブデートおよびアンモニウムタングステート触
媒を単量体溶液の形態で用いると、触媒と重合に用いら
れる他の成分との混合が容易になるので好ましい。

触媒として好適なアンモニウムまたは有機アンモニウム
モリブデートおよび同タングステートは次式で表わされ
る。

（ＲｔＮ）　＜ｚｙ−ｈｘ＋　ＬＯｙ　　（Ｒ３ＮＨ）
　（ｚｙ−６ｘｌ　ＭｘＯｙ式中、０は酸素であり、Ｍ
はモリブデンまたはタングステンであり、Ｘおよびｙは
それぞれＭおよび○原子の数であり、ここでモリブデン
、タングステンおよび酸素の原子価はそれぞれ＋６．＋
６および−２とする。

好ましい態様では、Ｒは、それぞれのＲの炭素数が１〜
１８であり、Ｒの合計炭素数が２０〜７２、より好まし
くは２５〜４８であるアルキル基の中から選ばれる。さ
らに好ましい態様では、Ｒは、それぞれのＲの炭素数が
１〜１８であり、Ｒの合計炭素数が１５〜５４、より好
ましくは２１〜４２であるアルキル基の中から選ばれる
。

適当な有機アンモニウムモリブデートおよび同タングス
テートの具体例としてはトリデシルアンモニウムモリブ
デート、トリデシルアンモニウムタングステート、メチ
ルトリカプリルアンモニウムモリブデート、メチルトリ
カプリルアンモニウムタングステート、トリ　（トリデ
シル）アンモニウムモリブデート、トリ　（トリデシル
）アンモニウムタングステート等が挙げられる。

有機アンモニウムモリブデートもしくは同タングステー
トまたはそれらの混合物の使用量は全単量体モル当りモ
リブデンまたはタングステンとして約０．００５〜５０
ミリモル、好ましくは０．０５〜５．０ミリモルである
。

助触媒として用いる有機アルミニウム化合物の具体例と
しては、モノアルキルアルミニウムシバライド（ＲＡｊ
！Ｘｚ）　、ジアルキルアルミニウムモノハライド ハライド（Ｒ，八１２χ，）、トリアルキルアルミニウ
ム（１？！ＡＩ）およびそれらの混合物などが挙げられ
る。

これらの有機アルミニウム化合物助触媒を表わす式中の
Ｒは炭素数１〜１２のハイドロカルビル基、好ましくは
約２〜８のアルキル基であり、Ｘは塩素、沃素、臭素お
よび弗素の中から選ばれるハロゲンである。かかる有機
アルミニウム化合物の具体例としては、エチルアルミニ
ウムジクロライド、ジエチルアルミニウムモノクロライ
ド、エチルアルミニウムセスキクロライド、ジエチルア
ルミニウムイオダイド、エチルアルミニウムジクロライ
ド、プロピルアルミニウムジクロライド、プロビルアル
ミニウムジイオダイド、イソブチルアルミニウムジクロ
ライド、エチルアルミニウムジクロライド、メチルアル
ミニウムセスキクロライド、メチルアルミニウムセスキ
ブロマイド、ジシクロヘキシルアルミニウムクロライド
、ジベンジルアルミニウムクロライド、トリオクチルア
ルミニウム、トリエチルアルミニウムおよびトリイソブ
チルアルミニウムなどが挙げられる。

米国特許第４，４２６，５０２号には変性アルキルアル
ミニウム助触媒を用いるシクロオレフィンの重合が記載
されている。ここで使用される助触媒は、アルキルアル
ミニウムハライドを予めアルコールまたは活性ヒドロシ
キ基含有化合物と反応せしめてアルコキシアルキルアル
ミニウムハライドまたはアリールオキシアルキルアルミ
ニウムハライドを生成せしめることによって変性したも
のであって、このように変性したものが重合反応に用い
られる。この予め行う反応は、酸素、アルコールまたは
フェノールを用いて達成される。また、現場（ｉｎ　５
ｉｔｕ）で反応させる、例えば、現場でアルキルアルミ
ニウムハライドをアルコールと反応させることによって
同じ効果を達成することもできる。

助触媒のアルコキシまたはアリールオキシ基は、アルミ
ニウムに結合せるアルキル基の一部置換によって助触媒
の還元力を阻害する作用をする。この作用によって、全
ての触媒成分を適切に混合し、シクロオレフィンを塊状
重合することが可能となる。

また米国特許第４，４００，３４０号には有機アルミニ
ウム助触媒の変性剤としてエーテル類、エステル類、ケ
トン類、ニトリル類を用いることが記載されており、こ
れらの変性剤の使用により重合速度を適宜調節すること
ができる。

触媒に対する助触媒のモル比は格別限定されるものでは
なく、触媒に対する助触媒のモル比として、約２００：
１もしくはそれ以上から１＝１０の範囲、好ましくは１
０：１から２：１の範囲とすることができる。

本発明の方法によって重合されるシクロオレフィン単量
体はその構造中に次式で示されるノルボルネン構造部分
をもつことを特徴とするノルボルネン型単量体である。

適当なシクロオレフィン単量体としては置換または未置
換のノルボルネン、ジシクロペンタジェン、ジヒドロジ
シクロペンタジェン、シクロペンタジェンの三量体、テ
トラシクロドデセン、ヘキサシクロへブタデセン、エチ
リデンノルボルネンおよびビニルノルボルネンなどが挙
げられる。シクロオレフィン単量体がもつ置換基として
は水素、炭素数１〜２０のアルキルまたはアリール基、
および炭素数３〜１２の飽和および不飽和の環状基（該
環状基ｉよ一または二基上、好ましくは二つの環炭素原
子を以って形成されていてもよい）が挙げられる。好ま
しい具体例では、置換基は水素および炭素数１〜２のア
ルキル基の中から選ばれる。

一般的に、シクロオレフィン単量体がもつ置換基は、重
合触媒に毒性を示さず不活性化しないものであればいか
なるものでもよい。

好ましい単量体の具体例にはジシクロペンタジェン（Ｄ
ＣＰ）　、メチルテトラシクロドデセン（ＭＴＤ）　、
２−ノルボルネン、ならびその他のノルボルネン単量体
（例えば、５−メチル−２−ノルボルネン、５．６−シ
メチルー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−へキシル−
２−ノルボルネン、５−オクチル−２−ノルボルネン、
５−フェニル−２−ノルボルネンおよび５−ドデシル−
２−ノルボルネン）がある。本発明方法の代表例ではノ
ルボルネン、メチルノルボルネン、テトラシクロドデセ
ン、メチルテトラシクロドデセン、ジシクロペンタジェ
ンおよびヘキサシクロへブタデセンのホモポリマーおよ
びコポリマーを製造する。コポリマーは二種またはそれ
以上の単量体から構成される。これらのポリマーのなが
でも、ＤＣＰ系ポリマー、すなわちＤＣＰを主成分とす
るポリマーの場合に多くの改良効果がもたらされる。ジ
シクロペンタジェン（ＤＣＰ）、メチルノルボルネン（
ＭＮＢ）　、メチルテトラシクロドデセン（ＭＴＤ）　
、およびメチルシクロペンタジェンニ量体（ＭＣＤＤ）
は次式で式で表わされる。

ＤＣＰＤ　　　　ＭＮＢ　　　　　月ＴＤ　　　　　　
月ＣＤＤ本発明で使用するシクロオレフィン単量体には
米国特許第４，３０１，３０６号および同第４，３２４
，７１７号に記載される単量体も含まれ、これらの単量
体はノルボルネン構造をもっている。

ノルボルネン型単量体の混合物は約２０重量％までの少
くとも一種の他の重合可能な単量体を含むことができる
。このような他の重合可能な単量体は、好ましくは炭素
数４〜１２、より好ましくは炭素数４〜８のモノおよび
ジシクロオレフィンから選ばれ、かかる単量体の具体例
としてはシクロブテン、シクロペンテン、シクロペンタ
ジェン、シクロヘプテン、シクロオクテン、■、５−シ
クロオクタジエン、シクロデセン、シクロドデセン、シ
クロドデカジエンおよびシクロドデカトリエンが挙げら
れる。また、１〜４個の二重結合を有する炭素数７〜１
６の二環状オレフィン、好ましくは２〜３個の二重結合
を有する炭素数８〜１３の二環状オレフィン、例えばノ
ルボルナジェンを用いることもできる。開環重合しない
シクロオレフィン、すなわち、シクロヘキセンおよびそ
の誘導体は本発明の重合方法では使用されない（溶剤と
しての使用を除く）。

本発明で使用する活性剤は次式で表わされる金属ハロゲ
ン化合物である。

ＲＩＩＹｘｌ。

式中、ｍは０〜４の数、ｎは１〜５の数である。

Ｒは水素及び有機残基（例えば、アルキル、アルケニル
、アルコキシ、アリール、アルカリールならびに飽和お
よび不飽和の環状基など）から選ばれ、複数のＲは同一
であっても互に相違してもよい。ＹはＩＶｂ族金属元素
、マグネシウム、アンチモンおよびほう素から選ばれる
。Ｘはハロゲン、すなわち、塩素、臭素、よう素および
弗素の中から選ばれ、複数のＸは同一であっても互に相
違してもよい。好ましいＸは塩素である。

好ましい具体例はＹがＩＶｂ族金属元素の場合であり、
なかでも珪素、ゲルマニウムまたは錫の場合、とくに珪
素の場合である。これらの場合には上記式中、ｍは０〜
３の数、ｎは１〜４の数である。好ましいＲは水素、炭
素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜３０のアルコキ
シ基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数６〜工８
のアリール基、炭素数１〜４のアルキル基が了り−山部
分に結合せるアルカリール基、ならびに合計炭素数５〜
１２の飽和および不飽和単環状、二環状および多環状基
の中から選ばれ、複数のＲは同一であっても相違しても
よい。

活性剤の具体例としては、例えば、テトラクロロシラン
、ビシクロへブテニル−メチルジクロロシラン、ジメチ
ルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、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、
ビシクロへブテニル−メチルモノクロロシラン、ジメチ
ルモノクロロシラン、ジフェニルモノクロロシラン、フ
ェニルメチルモノクロロシラン、ジヘキシルモノクロロ
シランなどのごときハロゲン化シラン、これらシラン化
合物に対応するゲルマニウム化合物、錫化合物及び鉛化
合物が例示される。

これらのなかでも特に好ましい具体例は、テトラハロゲ
ン化合物またはＲが水素もしくは炭素数１〜６のアルキ
ルおよびアルコキシ基から選ばれたものである。

活性剤の使用量は重合すべきシクロオレフィンモル当り
０．０５〜１０ミリモル、好ましくは０．１〜２．０ミ
リモルである。

シクロオレフィン重合体を製造する代表的な塊状重合法
（すなわちＲＩＭ法）は、複数の流れを混合し、得られ
た混合物を閉ざされた型中に射出して、反応混合物が重
合するに十分な時間保持し、次いで成型された重合体製
品を回収する工程を含んでなる。使用する助触媒に応じ
て、反応を混合開始することも熱開始することもできる
。混合する一つの流れは複分解触媒系中の触媒成分を含
み、他の一つの流れは複分解触媒系中の助触媒成分を含
み、そして少くとも一方の流れは一種または二種以上の
シクロオレフィン単量体および必要に応じて少くとも一
種の他の共重合可能な単量体を含み、また、必要に応じ
て少くとも一つの流れがアルコール、ヒドロキシ含有化
合物、エーテル類、エステル類、ケトン類、ニトリル頚
などの助触媒用変性剤を含み、また、少くとも一つの流
れが上記の活性剤を含む。触媒のみは助触媒とは離して
別に保持して別の流れに注入しなければならない。

活性剤は変性もしくは未変性助触媒の流れに入れても、
または、別の単量体の流れに入れてもよい。

一般に、ジシクロペンタジェン（Ｄ　ＣＰ）のＲＩＭ重
合に上記の活性剤を用いると多くの利点がもたらされる
。すなわち、上記活性剤の使用によりＤＣＰのＲＩＭ重
合速度および重合率が著しく増大する。活性剤を使用す
ると金型内反応速度が増大し、反応熱によって約１〜２
０秒間に温度が８０〜１１０℃上昇する。活性剤を使用
しない場合温度は約１〜２分間に約１０〜６０℃上昇す
るに過ぎない。活性剤を使用すると、重合率は約８０〜
９０％から９７％以上に増大する。重合率は熱天秤分析
（ＴＧＡ）法によって測定されるが、この方法では４０
０℃に到達する前に除去された全ての揮発分が未反応単
量体として計算される。最後に、重要な利点は、型温度
を約９５℃から約５０℃に低下できることである。型温
度が低くなるほど成型品はより急速にＴ、より低い温度
に冷却するので、成型品をより早く型から取出すことが
できる。

上記の活性剤を用いると反応熱は急激に発生する。約４
０〜７０℃と言う低い型温度におおいて約１／８インチ
厚のパーツを成型する場合、発熱によって温度は１〜２
０秒間、好ましくは２〜５秒間に少くとも８０℃上昇す
る。重合率は９５％以上、好ましくは９７％を超える。

メチルノルボルネン（ＭＮＢ）もしくはメチルテトラシ
クロドデセン（ＭＴＤ）のＲＩＭ重合またはそれらと他
の共重合可能な単量体とのＲＩＭ共重合に上記の活性剤
を用いると異なる利点がもたらされる。厚い成型品（ｌ
／８インチ〜１／４インチ）の重合率は活性剤を用いて
も用いなくても約９６％とほぼ同等であるが、１／３２
インチ〜１／１６インチ程度の薄い成型品では活性剤を
用いない場合重合率は約８０％であるに対し活性剤を用
いると重合率は約９２％と向上する。ポリＭ　ＮＢ、ポ
リＭＴＤまたはそれらの共重合体の薄い成型品としては
フィルムが挙げられる。型温度は実質的に２０〜４０℃
またはそれ以上低下するが、このことは最高反応温度が
低下し、成型品中のボイドが消失または低減し、成型品
を型から早く取出せると言う利点につながる。活性剤の
使用によって反応速度は増大するが、その増大割合はＤ
ＣＰの場合はど顕著ではない。

ＭＮＢまたはＭＴＤの場合活性剤を用いても用いなくて
もＲＩＭ重合は急速であるが、ＤＣＰでは活性剤を用い
ない場合反応は遅いが用いると急速となる。ＤＣＰでは
活性剤を用いる場合低級のＤＣＰ規格品をＲＩＭ重合に
供用できるが、活性剤を用いない場合は低級品は使用し
難い。反応速度は抑制すべきである。シクロオレフィン
を急速に重合すると成型品中に好ましからざるボイドが
生成するからである。反応速度を抑えるとボイドは消失
または低減する。また、助触媒を変性せしめる場合アル
コールやヒドロシキ含有物質などをより多量に用いる等
の手段により助触媒の還元力を調節することによっても
ボイドの低減は成程度可能である。

ＲＩＭ重合の好ましい実施態様においては、反応に供す
る系は、ノルボルネン基を有するシクロオレン４２８１
体、触媒と助触媒とからなる複分解触媒系、助触媒の還
元力を変えることによって重合系のポットライフを調節
するための変性剤および金属ハロゲン化合物活性剤を含
む。触媒は有機アンモニウムモリブデートまたは同タン
グステートであり、助触媒はアルキルアルミニウムクロ
ライドまたはトリアルキルアルミニウムである。

溶液重合の場合には通常、アルキルアルミニウムクロラ
イドをアルコールで変性することはしない。モリブデー
トまたはタングステート触媒を用いた場合、ジエチルア
ルミニウムクロライド助触媒をエチルアルミニウムジク
ロライドに変性すると、その重合活性は非常に増大する
。エチルアルミニウムセスキクロライドは適切であって
、金属ハロゲン化合物活性剤を加えると溶液重合におけ
る助触媒／触媒系の重合活性が増大する。

以下余白 〔実施例〕 以下、シクロオレフィンの溶液重合およびＲＩＭ重合に
ついて、活性剤を用いる本発明の方法の具体例を説明す
る。

実施例１ この例はメチルノルボルネン（ＭＮＢ）のＲＩＭ重合を
示す。

エチルアルミニウムセスキクロライド助触媒のＭＮＢ溶
液（アルミニウム０．５モル濃度）、ビス（トリオクチ
ルアンモニウム）モリプデート触媒のＭＮＢ溶液（溶液
１１当りモリブデン０．１ｇ原子含有）および５−ビシ
クロへブテニルメチルジクロロシラン活性剤を用いた。

少量のヒンダードフェノール抗酸化剤［エタノックス（
Ｅｔｈａｎｏｘ）　−３３０」を用いた。実験の結果、
上記クロロシラン化合物活性剤を用いた場合には反応速
度が増大し、発熱が急速となり、重合率が非常に向上し
た。実験に供した四種の試料組成物Ａ、Ｂ、ＣおよびＤ
は下記表■のとおりである。

以下余白 一表一−」− ＭＮＢ　　　　　２０ｄ（１８ｇ）　　２０Ｍ１（１７
ｇ）　　２０ｍｌ（１７ｇ）　　２０−（１７ｇ）抗酸
化剤　　０．０５ｇ　　　０．０８ｇ　　　０．０５ｇ
　　　　　・・・回収重合体　７．Ｏｇ　　　　５．５
ｇ　　　　２．２ｇ　　　　１１．０ｇ各成分は別々の
ボトルＡ、Ｂ、ＣおよびＤに入れ、各ボトルは６０℃に
加熱して抗酸化剤を溶解した後室温に冷却した。但し、
ボトルＤには抗酸化剤を入れなかったのでそのような加
熱は行なわなかった。

ボトルＡには助触媒溶液０．１−と触媒溶液０．０５−
を入れた。ボトル内容物は激しく発煙し、ボトルは非常
に熱くなり、反応が激しく起ったことを示した。約１５
分後に室温に冷却し、重合体を回収するためにトルエン
８０ｍ１を加え、直ちにイソプロパツール重合停止剤２
−を加えた。重合体は膨潤して溶剤全量と等容となった
。引続き、イソプロパツールを加えて重合体を凝固させ
た。未反応単量体の大部分は溶削／イソプロパツール混
合物中に除去された。重合体はパンに入れ、トルエンお
よびより多量の抗酸化剤を加えた後乾燥した。

ボトルＢには助触媒溶液０．１−と触媒０．０５１Ｒ１
を入れたが反応は起らなかった。数分後触媒溶液０．０
２５−を追加したところ反応開始が観察された。

反応を加速するために助触媒溶液０．０２５−を追加し
て、反応を完了せしめた。ボトルＡの場合と同様にトル
エン８０−とイソプロパツール重合停止剤２Ｗｉを加え
て反応を停止した。Ａの場合と同様に重合体を回収した
。

ボトルＣの内容物は最初に水浴中で０℃に冷却した。次
いで、助触媒溶液０．１ｍｌと触媒溶液０．０５ｍ１を
加え、再びボトルを水浴中へ入れた。重合体の生成は認
められなかった。重合を開始するためにボトルを水浴か
ら取出し、赤外ランプでボトルを加熱した。この時点で
ボトル内容物は液体であった。引続き、ボトルを水浴中
で冷却した後、助触媒溶液０．０５−を追加した。ボト
ルを取出し、室温にして一夜放置した。前例と同様にト
ルエン８０−とインプロパツール重合停止剤２−を加え
て反応を停止した。人の場合と同様に重合体を回収した
。重合体に付着せる液を除き、重合体をパンに入れて空
気乾燥した。表面がざらざらした淡色透明の柔かい重合
体試料を少量得た。

ボトルＤの内容物も最初に水浴中で０℃に冷却した。助
触媒溶液０．１−と触媒溶液０．０５ｍｍ！をボトルに
入れ、赤外ランプで加熱した。ボトル内容物はほとんど
直ちに粘稠になったので、２分後に赤外ランプは消した
。ボトルは非常に熱くなり、その内容物はかたく非流動
性となった。ボトルＤは室温で一夜放置した。次いで、
イソプロパツール２−とトルエン８０ｍを加えて、反応
を停止し、重合体を膨潤せしめた。アルコールを加えて
重合体を析出せしめた後、重合体に付着する液を除き、
重合体を空気乾燥した。回収した重合体試料はほぼ平滑
な表面を有し、淡色透明であった。

表■に示したように、ボトルＡ、Ｂ、ＣおよびＤの回収
重合体重量はそれぞれ７．０ｇ、５．５ｇ。

２．２ｇおよび１１．０　ｇであった。表１のデータか
らクロロシラン化合物を用いた例では重合率が高いこと
が判る。クロロシラン化合物を用いた例では反応速度が
大きく、温度が上昇した。

実施例２ この例は、クロロシラン化合物および複分解触媒系（触
媒と助触媒を含む）の存在下にメチルテトラシクロドデ
セン（ＭＴＤ）をＲＩＭ重合する例である。この例は、
また、反応開始のために助触媒にアルキルアルミニウム
のような還元剤を用いる必要があることを示す。

触媒としてビス（トリオクチルアンモニウム）へキサモ
リブデートをＭＴＤ？容液１１当りモリブデンとして０
．２ｇ原子に相当する量使用した。助触媒としてトリエ
チルアルミニウムのＭＴＤ溶液（０，５モル濃度）また
はジエチルアルミニウムクロライドと２−プロパツール
（１／　１．２５）のＭＴＤ溶液（０，５モル濃度）を
用いた。クロロシラン化合物としてジフェニルジクロロ
シランのＭＴＤ溶液（０，５モル濃度）およびジメチル
ジクロロシランのＭＴＤ溶液（０，５モル濃度）を用い
た。

最初にボトルＡ、Ｂ、ＣおよびＤのいずれにも抗酸化剤
「エタノソクス（Ｅｔｈａｎｏｘ）−３３０Ｊ　０．３
　ｇおよびＭ　Ｔ　Ｄ　２０　ｔｎｌを加えた。各ボト
ルは６０℃に加熱して抗酸化剤を溶解し、次いで約３０
℃まで冷却した。

ボトルＡにはジメチルジクロロシラン溶液０．３−１触
媒溶液０．２１１ｔｌを加え、その後、ジメチルジクロ
ロシラン溶液０．３−を追加した。この時点まで反応は
起らなかった。次いで、トリエチルアルミニウム助触媒
溶液０．１−を加えると反応の開始が観察された。

ボトルＢにはジエチルアルミニウムクロライドと２−プ
ロパツールとを含む助触媒溶液Ｑ、　３　ｍｌおよび触
媒溶液０．２　ｎｄを入れた。直ちに反応の開始が観察
された。この実験例は一連の実験例に対する対照例であ
る。

ボトルＣにはジフェニルジクロロシラン溶液０．３−と
触媒溶液０．２−を入れた。反応は認められなかった。

さらに、ボトルＣに触媒溶液０．２　ｍｌとジフェニル
ジクロロシラン溶液０．３１Ｒ１を追加したが、反応は
認められなかった。次いで、この実験の開始から約３０
分後にトリエチルアルミニウム溶液−滴を加え、さらに
トリエチルアルミニウム溶液二滴を追加した。このトリ
エチルアルミニウム助触媒溶液を加えた後に反応が明ら
かに認められた。

ボトルＤにはジメチルジクロロシラン溶液０．１ｍｌお
よびジエチルアルミニウムクロライドと２−プロパツー
ルを含む助触媒溶液を加えた。反応は認められなかった
。次いで、触媒溶液０．２ｍｌを加えた。この触媒溶液
の添加時に反応が認められた。

このことは複分解触媒と助触媒が必要なことを示してい
る。さらに、トリエチルアルミニウム助触媒溶液０．１
−を加えると反応が加速された。

比較例１ この例は、クロロシラン化合物を用いないと重合率は８
０％台であって、工業的には低過ぎて実用性に乏しいこ
とを示す。従って、この例は本発明の実施例ではない。

この例ではアルコールとしてイソプロパツールをジシク
ロペンタジェン（Ｄ　ＣＰ）　？”ＪＨ（０，５モル濃
度）の形態で用いた。また、ジエチルアルミニウムクロ
ライド（ＤＥＡＣ）もＤＣＰ溶液（０，５モル濃度）の
形態で用いた。触媒としてトリ　（トリデシルアンモニ
ウム）オフタモリブデートをＤ　ＣＰ　Ｄ　溶液１１当
りモリブデンとして０．１ｇ原子用いた。

ボトル中で抗酸化剤をＤＣＰに溶かし、引続き、アルコ
ール溶液とＤＥＡＣ溶液を加え、最後にモリブデン触媒
溶液を加えた。クロロシランを加える前にアルコールと
ＤＨＡＣを共に加えることが望ましい。

クロロシランがアルコールと接触すると反応が起こりア
ルコールが消耗するからである。

成型品中に泡が入るのを回避するためボトル内を減圧排
気し、次いで触媒を入れた。触媒を入れてから１〜２分
間減圧に保持して気泡を除いた。

次いで、一対の平行なステンレス鋼板からなる型を５５
０℃に予熱し、ボトルの内容物を型に入れた。

５〜１０分後型を開は成型品を取出した。熱電対を型の
底端から１〜１．５　ｃｒｍ型キャビティ中へ突出させ
て、型中内容物の温度を測定した。

本例では以下の成分をボトルに入れた。

（ａ）９９％ＤＣＰ　　７ＦＭ （ｂ）抗酸化剤「エタノックス（Ｅｔｈａｎｏｘ）−７
４４ＪＯ，７５ｍ／ （Ｃ）プロパツール０．５モル濃度溶液３．３−（ｄ　
）　ＤＥＡＣｏ、　５モル濃度溶液３．　Ｑ　ｍｌ（ｅ
）トリ　（トリデシルアンモニウム）オフタモリブデー
ト溶液（１１当りモリブデンとして０．１ｇ原子含有）
３．０ｍｆ １００℃に予熱した型にボトルの内容物を注入し、型中
に１００°Ｃで１０分間保持した後取出した。

ＤＣＰ単量体の重合率を計算したところ８２．５％であ
った。

実施例３ この例は、ジメチルクロロシランを用いるとＤＣＰ／Ｍ
ＴＤ（９５／　５重量比）単量体混合物のＲ［Ｍ重合が
促進されて重合率が増大することを示す。

比較例１の手法を繰返した。但し、次の成分を用。

いた。

（ａ）単量体混合物７５ｇ＋耐衝撃改良剤（水素化スチ
レンーブタジエンースチレンブロソク共重合体、シェル
社製「クラトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｇ１６５２Ｊ　）　７
．５　ｇ （ｂ）抗酸化剤「エタノックス−７４４Ｊ　１．５　ｍ
ｌ（Ｃ）ジメチルクロロシランＤＣＰＤ？ｓｉ　（１，
０モル濃度）０．６ｆｆｆ （ｄ）プロパツール０．５モル？ＵＸ溶？＆　４．　Ｏ
ｍｊジメチルクロロシラン活性剤を用いるとＤＣＰ／Ｍ
ＴＤ（９５１５）単量体混合物の重合率は９６．１％で
あった。

実施例４ この例は、テトラクロロシランを用いて上記と同様な手
法で９７％ＤＣＰのＲＩＭ重合を行うと重合率が向上す
ることを示す。

使用した成分は以下のとおりである。

以下余白 ９７％Ｄ　ＣＰ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７５　ｍｌ耐衝撃改良剤クラトン（Ｋｒａｔｏｎ）　
Ｇ　１６５２　１．９　ｇＳｉＣ１ａ　０．２５モル濃
度溶液　　　　　　　１．３　ｍｌイソプロパツール１
．０モル濃度溶ｉ　　　１．６ｄＤＥＡＣ助触媒０．５
モル濃度溶液　　　　　３．６−ＲＩＭ重合条件は下記
のとおりであった。型温度５５℃、発熱時の最高温度１
５７℃、反応熱発生６０℃、昇温９７℃、発熱時間３分
４秒、発熱開始から最高温度へ達するまでの時間３０秒
、最高温度から８０℃へ低下するまでの時間４７．１秒
、室温における反応混合物のポットライフ２０分間。

重合率は非常に高く、９８．２５％であった。

９９％ＤＣＰとＭＴＤとの混合物（９５１５重量比）を
テトラクロロシラン活性剤を用いて上記と同様にＲＩＭ
重合した結果、重合率は９９％であった。

実施例５ ＳｉＣ１ａ　０．２５モル濃度溶液の使用量を３．６　
ｍＺまたは６．５　ｍＺに増量すること以外は実施例４
に準じて９７％ＤＣＰのＲＩＭ重合を行った。その結果
、いずれの場合もボットライフは約２０分であり、重合
率は約９８％であった。

実施例に の例は、テトラクロロシラン活性剤の存在下および非存
在下に行ったメチルテトラシクロドデセン（ＭＴＤ）の
ＲＩＭ重合を示す。

重合に使用した溶液は以下のとおりである。

ジエチルアルミニウムクロライド（ＤＥＡＣ）助触媒の
０．５モル濃度ＭＴＤ溶液 イソプロパツールの１．０モル濃度ＭＴＤ溶液トリ　（
トリデシルアンモニウム）オフタモリブデート触媒のＭ
　Ｔ　Ｄ溶液（１β当りモリブデン０、１　ｇ原子含有
） テトラクロロシランの０．２５モル濃度ＭＴＤン容ン夜
重合方法は前記各実施例と同様である。ボトルは１０５
℃で少くとも１時間乾燥し、次いで窒素でパージして室
温まで冷却した。単量体、助触媒溶液、アルコール溶液
、活性剤溶液および触媒溶液をその順にボトルに注入し
た。各成分を注入後毎回撹拌した。窒素取入口を有する
注入管をボトルに取付け、ボトルをさかさにしてその内
容物を、予熱し窒素ガスでパージした一対の間隔をおい
て対峙せるステンレス鋼板からなる型中に注入した。

型中に形成された平板の底端から約１〜１．５　ｃｍ突
出させて位置する熱電対を用いて型中の内容物の温度を
記録した。平板の大きさは６インチ×６インチ、厚さ１
／８インチであった。１０分後型を開は平板を取外した
。重合率はＴＧＡ分析により測定した。４００℃に達す
る前に除去された全ての揮発分を未反応単量体として計
算した。

下記表Ａに示す処方はボトル中で行い、その後７５℃に
予熱せる型中へ注入した。

Ａ　　　１００ｇ　　　３．０　　　２．１０　　１．
４　　４．０　　０．ＯＢ　　　１００ｇ　　　３．０
　　　２．１０　　１．４　　４．０　　１．５Ｃ１０
０ｇ　　　３．０　　　１．８０　　１．２　　４．０
　０．ＯＤ　　　１００ｇ　　　３．０　　　１．８０
　　１．２　　４．０　　１．５結果を下記表Ｂに示す
。

Ａ　　　　Ｏ９４２，５１３９７８９３，１Ｂ　　　　
１．５　　１１　　２．５　　　１８１　　７６　　９
６．３ＣＯ３５１，６１８３８０９４，３ Ｄ　　　　１．５　　　５　　１．３　　　２００　　
７８　　９５．９Ｍ、ＲＴ　：型中の平板が到達した最
高記録温度ＩＴ、　　：重合発熱開始温度 上記実験はクロロシランを用いることにより重合率が増
大することを示している。

実施例７ 純度９８％のＤＣＰ１００重量部にスチレン−イソプレ
ン−スチレンブロック共重合体Ｓ■Ｓ、（クインタソク
３４２０、日本ゼオン社製商品名）５重量部を溶解させ
、これを２つの容器に入れ、一方には、ＤＣＰに対しジ
エチルアルミニウムクロリド（ＤＥＡＣ）を４１ミリモ
ル濃度、ｎ−プロピルアルコール ランを２０ミリモル濃度、となるようにそれぞれ添加し
た。他方には、混合物に対し、トリ　（トリデシル）ア
ンモニウムモリブデートを１０ミリモル濃度となるよう
に添加した。

これら両反応液を１：１の比率で混合した。この混合物
は、３５℃で２０分間粘度変化のない安定な状態を保持
した。

両反応液を２００Ｘ２００　Ｘ　２　ｍｍの空間容積を
有する、７０℃に加熱された金型の中ヘギャポンプとパ
ワーミキサーを用いてほぼ常圧で速やかに注入した。注
入時間は約５０秒であった。注入終了約５分後に急激に
発熱し反応が始まった。そして、金型内で計１０分間反
応を行なった。これら一連の操作は窒素ガス雰囲気下で
実施した。重合率はきわめて高＜、９８．５％であった
。

実施例８ ＳｉＣ／ａ　Ｏ．２５５モル濃溶液に代えてテトラクロ
ロゲルマニウム０．　５モル濃度溶液を用いること以外
は実施例４に準じて９７％ＤＣＰのＲ■Ｍ重合を行った
。その結果、重合率は約９８％であった。

実施例９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モリブデン化合物及び／又はタングステン化合物と
   有機アルミニウム化合物とから本質的に成る複分解触媒
   系および周期律表IVｂ族金属元素、マグネシウム、アン
   チモンおよびほう素から選ばれた少なくとも一種の金属
   元素のハロゲン化合物活性剤の存在下に、下記構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされるノルボルネン基を有する一種または二種以
   上の単量体を重合することを特徴とする開環重合による
   シクロオレフィン重合体の製法。 ２、金属元素が周期律表IVｂ族に属するものである特許
   請求の範囲第１項記載の製法。 ３、金属元素が珪素、ゲルマニウム、錫から選ばれた少
   なくとも一種である特許請求の範囲第２項記載の製法。 ４、開環重合が、複分解触媒系、金属ハロゲン化合物活
   性剤および単量体を含む複数の流れを混合し、得られた
   混合物を型中に射出して該型中で実施される特許請求の
   範囲第１項記載の製法。