JPH06107736A - ビニル化環状炭化水素系共重合体、その水素添加物、水素添加物からなる光学材料、医療用器材、電気絶縁材料、および電子部品処理用器材 - Google Patents

ビニル化環状炭化水素系共重合体、その水素添加物、水素添加物からなる光学材料、医療用器材、電気絶縁材料、および電子部品処理用器材

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JPH06107736A
JPH06107736A JP28510592A JP28510592A JPH06107736A JP H06107736 A JPH06107736 A JP H06107736A JP 28510592 A JP28510592 A JP 28510592A JP 28510592 A JP28510592 A JP 28510592A JP H06107736 A JPH06107736 A JP H06107736A
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俊秀 村上
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入手が困難な単量体の使用量が少なく、耐熱
性、耐湿性、透明性、低複屈折性、耐薬品性、電気絶縁
性、機械的強度などにすぐれた樹脂を得る。 【構成】 スチレン類などのビニル化環状炭化水素系単
量体の線状付加型重合繰り返し単位50〜90重量%と
シクロペンタジエン系単量体の線状付加型重合繰り返し
単位50〜10重量%から成り、シクロペンタジエン系
単量体の1,4結合型線状付加型重合繰り返し単位が含
有されていて、25℃のトルエン中での極限粘度〔η〕
が0.1〜10dl/gであるビニル化環状炭化水素系
共重合体の不飽和結合の少なくとも80%以上を水素添
加した樹脂を光学材料、医療用材料、電気絶縁材料、ま
たは電子部品処理用器材として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なビニル化環状炭
化水素系共重合体、およびその水素添加物に関する。こ
のビニル化環状炭化水素系共重合体水素添加物は、透明
性、耐光性、耐湿性、耐薬品性、電気絶縁特性、機械的
強度に優れ、光学材料、医療用器材、電気絶縁材料、お
よび電子部品処理用器材として使用できる。
【0002】
【従来の技術】ポリビニルシクロヘキサン; ポリスチ
レン、ポリビニルシクロヘキセン、ポリビニルシクロペ
ンテンなどの水素添加物などのごとき側鎖にシクロアル
カン構造を有する付加型重合体は、低複屈折性、耐熱
性、低吸湿性などの点で優れていて、光学材料として使
用できることが知られている(特開昭63−43910
号、特開平1−132603号など)。しかし、機械的
強度が十分でないため、汎用性のある光学材料として用
いるには問題があり、また、その他の具体的用途の検討
は充分になされていなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、ビニル化環状炭化水素系単量体の優れた特性を損な
うことなく、機械的強度を改善すべく、鋭意努力の結
果、ビニル化環状炭化水素系単量体とCPD系単量体の
共重合体を水素添加することにより、上記目的を達成で
きることを見いだし、本発明を完成するに到った。
【0004】
【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、ビニル化環状炭化水素系単量体のオレフィン付加型
重合繰り返し単位50〜90重量%とCPD系単量体の
線状付加型重合繰り返し単位50〜10重量%から成
り、25℃のトルエン中での極限粘度〔η〕が0.1〜
10dl/gであるビニル化環状炭化水素系共重合体、
その不飽和結合の少なくとも80%以上を水素添加して
成るビニル化環状炭化水素系共重合体水素添加物、その
水素添加物から成る光学材料、医療用器材、電気絶縁材
料、および電子部品処理用器材が提供される。
【0005】(ビニル化環状炭化水素系単量体)本発明
で用いるビニル化環状炭化水素系単量体とは、例えば、
4−ビニルシクロペンテン、2−メチル−4−イソプロ
ペニルシクロペンテンなどのビニルシクロペンテン系単
量体、4−ビニルシクロペンタン、4−イソプロペニル
シクロペンタンなどのビニルシクロペンタン系単量体な
どのビニル化五員環炭化水素系単量体; 4−ビニルシ
クロヘキセン、4−イソプロペニルシクロヘキセン、1
−メチル−4−ビニルシクロヘキセン、1−メチル−4
−イソプロペニルシクロヘキセン、2−メチル−4−ビ
ニルシクロヘキセン、2−メチル−4−イソプロペニル
シクロヘキセンなどのビニルシクロヘキセン系単量体、
4−ビニルシクロヘキサン、2−メチル−4−イソプロ
ペニルシクロヘキサンなどのビニルシクロヘキサン系単
量体、スチレン、α−メチルスチレン、4−メチルスチ
レン、2−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、2
−ビニルナフタレン、4−フェニルスチレンなどのスチ
レン系単量体、d−テルペン、l−テルペン、ジテルペ
ンなどのテルペン系単量体などのビニル化六員環炭化水
素系単量体; 4−ビニルシクロヘプテン、4−イソプ
ロペニルシクロヘプテンなどのビニルシクロヘプテン系
単量体、4−ビニルシクロヘプタン、4−イソプロペニ
ルシクロヘプタンなどのビニルシクロヘプタン系単量体
などのビニル化七員環炭化水素系単量体などが挙げられ
る。中でも、六員環炭化水素系単量体が好ましい。
【0006】(CPD系単量体)本発明で用いるCPD
類とはCPDやそのアルキル置換体をいい、具体例とし
ては、CPD、1−メチルシクロペンタジエン、2−メ
チルシクロペンタジエン、2−エチルシクロペンタジエ
ン、5−メチルシクロペンタジエン、5、5−ジメチル
シクロペンタジエンなどが挙げられる。
【0007】(単量体組成物)本発明に用いる単量体組
成物は、1種または2種以上のビニル化環状炭化水素系
単量体と1種または2種以上のCPD系単量体からな
る。目的とする重合体水素添加物の耐熱性、柔軟性、成
形加工性、機械的強度などの特性を実質的に損なわな
い、または改善する範囲でビニル化環状炭化水素系単量
体およびCPD系単量体以外に、共重合可能な単量体を
含有していてもよい。共重合可能な単量体としては、エ
チレン、プロピレン、イソブテン、2−メチル−1−ブ
テン、2−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペ
ンテンなどのα−オレフィン系単量体; シクロブテ
ン、シクロペンテン、シクロヘキセンなどの環状オレフ
ィン系単量体; 1,3−ブタジエン、イソプレン、
1,3−ペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエンな
どの共役ジエン系単量体; エチレンオキサイド、プロ
ピレンオキサイド、トリメチレンオキサイド、トリオキ
サン、ジオキサン、シクロヘキセンオキサイド、スチレ
ンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラ
ンなどの環状エーテル系単量体; メチルビニルエーテ
ル、N−ビニルカルバゾール、N−ビニル−2−ピロリ
ドンなどの複素環含有ビニル化合物系単量体;などが挙
げられる。
【0008】一般に、ビニル化環状炭化水素系単量体お
よびCPD系単量体以外の単量体に由来する繰り返し単
位の含有量が多くなると、本発明のビニル化環状炭化水
素系共重合体水素添加物の透明性、低複屈折性などが低
下する。用いる単量体の反応性が異なれば、単量体組成
物の組成比率は、共重合体水素添加物中のそれぞれの単
量体に由来する繰り返し単位の比率と同一にはならない
が、一般に、ビニル化環状炭化水素系単量体は単量体組
成物全体の50〜90重量%、好ましくは55〜80重
量%、より好ましくは60〜70重量%、CPD系単量
体は、同様に10〜50重量%、好ましくは20〜45
重量%、より好ましくは30〜40重量%であり、ビニ
ル化環状炭化水素系単量体およびCPD系単量体以外の
共重合可能な単量体は、単量体組成物全体の40重量%
以下、好ましくは25重量%以下、より好ましくは10
重量%以下である。
【0009】(重合触媒)本発明において単量体組成物
の重合に用いられる重合触媒は、特に限定されず、公知
のカチオン重合触媒、リビングカチオン重合触媒、チー
グラー触媒などが使用できる。カチオン重合触媒として
は、AlCl3、AlBr3、BF3、BCl3、BF3
OEt2、TiCl4、TiBr4、FeCl3、FeCl
2、SnCl4、SnCl2、TiCl4/Cl3CCOO
H、SnCl4/Cl3CCOOH、WCl6、MoCl5
などのハロゲン化金属; Pd(CH3CN)2Cl2
Pd(C65CN)2Cl2、Pd(CH3CN)4(BF
42などのPd触媒; HCl、HF、H2SO4、H3
BO3、HClO4、CF3COOH、CCl3COOHな
どの水素酸; などが挙げられ、ルイス酸と開始剤化合
物を併用するリビングカチオン重合触媒としては、Ti
Cl4/2−メトキシ−2−フエニルプロパン、TiC
4/t−ブタノール、TiCl4/1,4−ビス(2−
メトキシ−2−プロピル)ベンゼン、TiCl4/2−
フェニル−2−プロパノールなどが挙げられ、チーグラ
ー触媒として、TiCl4−Et3Alなどが挙げられ
る。
【0010】重合触媒の使用量は、単量体組成物に対し
て、モル比で0.000001〜1倍、好ましくは0.
0001〜0.5倍の範囲である。
【0011】(重合反応溶媒)本発明において、単量体
組成物の重合は、通常、溶媒を使用して行われる。溶媒
としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族
系溶媒; ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、
シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、デカリンなどの炭化水素系溶媒; 塩化メチル、塩
化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−ト
リクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、1,
1,2−トリクロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素
系溶媒;などが挙げられる。通常,炭化水素系溶媒、特
に、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘ
キサン、デカリンなどがが重合体の溶解性に優れるので
好ましい。
【0012】(重合温度)本発明において単量体組成物
の重合は、通常、−100〜100℃、好ましくは−5
0〜50℃の範囲で行う。
【0013】(重合体)本発明のビニル化環状炭化水素
系共重合体は、一般式1
【化1】 (式中、R1〜R12はそれぞれ水素原子、アルキル基を
表し、あるいは、隣接する炭素原子を表し、二重結合を
形成していてもよい)、一般式2
【化2】 (式中、R13〜R26はそれぞれ水素原子、アルキル基を
表し、あるいは、隣接する炭素原子を表し、二重結合を
形成していてもよい)、または一般式3
【化3】 (式中、R27〜R42はそれぞれ水素原子、アルキル基を
表し、あるいは、隣接する炭素原子を表し、二重結合を
形成していてもよい)で表されるビニル化環状炭化水素
系単量体のオレフィン付加型重合繰り返し単位50〜9
0重量%、好ましくは55〜80重量%、より好ましく
は60〜70重量%と一般式4
【化4】 (式中、R43〜R48はそれぞれ水素原子またはアルキル
基を表す)および一般式5
【化5】 (式中、R49〜R54はそれぞれ水素原子またはアルキル
基を表す)で表されるCPD系単量体の線状付加型重合
繰り返し単位10〜50重量%、好ましくは20〜45
%重量、より好ましくは30〜40%重量から成り、C
PD類の線状付加型重合繰り返し単位の20重量%以
上、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重
量%以上のもので、25℃トルエン中で測定した極限粘
度〔η〕が0.1〜10dl/g、好ましくは0.2〜
5dl/g、さらに好ましくは0.3〜2dl/gのも
のである。CPD類の線状付加型重合繰り返し単位中の
一般式4で表される繰り返し単位の割合は、Aso,
C., et al., J.Polymer Sc
i., PartB4, 701 (1966)に記載
された麻生の方法に基づいて計算される。この割合は、
通常、重合触媒、重合溶媒などによって決まり、コモノ
マーの存在や重合温度の影響を受けない。
【0014】ビニル化環状炭化水素系単量体のオレフィ
ン付加型重合繰り返し単位の割合が多すぎると機械的強
度が低下する。CPD系単量体の線状付加型重合繰り返
し単位が多すぎると耐熱性が低下する。極限粘度が小さ
すぎるとビニル化環状炭化水素系系共重合体水素添加物
の成形品の機械的強度が小さくなりすぎ、極限粘度が大
きすぎると水素添加反応が円滑に進行し難くなり、溶融
成形性も悪くなる。
【0015】本発明のビニル化環状炭化水素系共重合体
は、実質的にゲルを含まず、適当な溶媒に可溶性のもの
である。ゲルを含まないため、水素添加しやすい。
【0016】(水素添加触媒)本発明においてノルボル
ネン系共重合体を水素添加する水素添加触媒は、特に限
定されず、オレフィン化合物の水素化に使用されている
ものが使用できる。例えば、ニッケル、パラジウム、白
金などの触媒金属; ウィルキンソン錯体;酢酸コバル
ト/トリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセト
ナート/トリイソブチルアルミニウムなどの遷移金属化
合物とアルキル金属化合物の組合せ触媒; ケイソウ
土、マグネシア、アルミナ、合成ゼオライトなどに、ニ
ッケル、パラジウム、白金等触媒金属を担持させた不均
一触媒; などが挙げられ、中でも、マグネシア、活性
アルミナ、合成ゼオライトを担体とした細孔容積0.5
cm3/g以上、好ましくは0.7cm3/g以上、また
好ましくは比表面積250m2/g以上の不均一触媒が
好ましい。これらの担体は、重合触媒由来の遷移金属や
塩素原子を吸着する。さらに、不均一系触媒として、粒
径0.2μm以上のもの、即ち、粒径が0.2μm未満
のものを実質的に含まないものを用いると、濾過による
不均一系触媒の除去が容易であるので好ましい。粒径が
小さすぎると濾過の際にリークしやすく、また遠心して
も除去が困難になり、ノルボルネン系共重合体水素添加
物中の重合触媒や水素添加触媒の残渣である遷移金属原
子量が多くなる。また、リークしないように孔径の小さ
なフィルターを用いて濾過すると目詰まりを起こしやす
く、作業効率が悪い。
【0017】ニッケル、パラジウム、白金などの不均一
系触媒を使用して水素添加反応を行う場合、イソプロピ
ルアルコールなどのアルコール類を少量添加して反応性
を高めることができる。添加量は溶液100重量部当た
り0.5〜5重量部、好ましくは1〜3重量部である。
【0018】(水素添加反応溶媒)本発明で用いるビニ
ル化環状炭化水素系共重合体の水素添加反応は、通常、
不活性有機溶媒中で実施する。有機溶媒としては、炭化
水素系溶媒が好ましく、その中でも生成するビニル化環
状炭化水素系共重合体水素添加物の溶解性に優れた環状
炭化水素系溶媒が特に好ましい。具体例としては、ベン
ゼン、トルエン等の芳香族炭化水素; n−ペンタン、
ヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、デカリ
ン等の脂環族炭化水素; メチレンジクロリド、ジクロ
ルエタン等のハロゲン化炭化水素; テトラヒドロフラ
ン、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル
類; などが挙げられ、これらの2種以上を混合して使
用することもできる。溶媒を使用する場合は、ビニル化
環状炭化水素系共重合体1重量部に対する溶媒の使用量
は、0.8〜20重量部、好ましくは1〜10重量部で
ある。
【0019】通常は、重合反応溶媒と同じでよく、重合
反応溶液にそのまま、水素添加触媒等を添加して、反応
させればよい。
【0020】(水素圧力)ビニル化環状炭化水素系共重
合体の水素添加反応の水素圧力は特に制限は無いが、通
常、10〜200kg/cm2、好ましくは20〜15
0kg/cm2、さらに好ましくは30〜100kg/
cm2である。
【0021】(触媒の除去)水素添加反応終了後の触媒
の除去は遠心、濾過などの常法に従って行えばよい。遠
心方法や濾過方法は用いた触媒が除去できる条件であれ
ば、特に限定されない。濾過による除去は簡便かつ効率
的であるので好ましい。濾過する場合、加圧濾過しても
吸引濾過してもよく、また、効率の点から、ケイソウ
土、パーライトなどの濾過助剤を用いることが好まし
い。前述の水素添加触媒の担体等の、重合触媒に由来す
る遷移金属原子に対する吸着剤を濾過助剤として用いて
もよい。
【0022】(ビニル化環状炭化水素系共重合体水素添
加物)本発明のビニル化環状炭化水素系共重合体水素添
加物の水素添加率、すなわち、ビニル化環状炭化水素系
単量体のオレフィン付加型重合繰り返し単位とCPD系
単量体の線状付加型重合繰り返し単位の総量に対する、
水素添加されたビニル化環状炭化水素系単量体のオレフ
ィン付加型重合繰り返し単位と水素添加されたCPD系
単量体の線状付加型重合繰り返し単位を合わせた量の割
合は、水素圧、反応温度、反応時間、触媒濃度などを変
えることによって任意に調整することができる。水素添
加率は、90%以上、好ましくは95%以上、さらに好
ましくは99%以上である。水素添加率が低い場合は、
空気酸化に対する安定性が十分でなく、特に光学材料材
料に要求される無色透明性を保持する事が難しい。
【0023】スチレン系単量体以外のビニル化環状炭化
水素系単量体のオレフィン付加型重合繰り返し単位中の
不飽和結合はCPD系単量体の線状付加型重合繰り返し
単位中の不飽和結合と、通常、同程度に水素添加され
る。しかし、スチレン系単量体のオレフィン付加型重合
繰り返し単位中の芳香族環の不飽和結合は、触媒を遷移
金属化合物とアルキル金属化合物の組合せ触媒から選択
することにより、水素添加させずに不飽和のまま残すこ
とも可能である。低複屈折性が求められない用途の場合
などは、芳香族環の不飽和結合を水素添加しない場合も
あり、その場合、芳香族環の不飽和結合を除いて算出し
た水素添加率が上記範囲であれば、本発明のビニル化炭
化水素系共重合体水素添加物として使用できる。一般に
は、空気酸化に対する安定性などを高めるために水素添
加することが好ましい。
【0024】本発明のビニル化環状炭化水素系共重合体
水素添加物の分子量範囲は、25℃、トルエン中で測定
した極限粘度〔η〕が0.1〜10dl/g、好ましく
は0.2〜5dl/g、さらに好ましくは0.3〜2d
l/gである。極限粘度が小さ過ぎると成形品の機械的
強度が弱くなり、極限粘度が大き過ぎると、溶融粘度が
高く、成形が困難になる。
【0025】本発明のビニル化環状炭化水素系共重合体
水素添加物は、非晶質、透明性、低複屈折性、耐熱性な
どに優れ、通常、90℃以上のガラス転移温度(以下、
Tgという)を有し、機械的強度が曲げ強度で550k
gf/cm2以上、好ましくは600650kgf/c
2以上、より好ましくは650kgf/cm2以上と優
れ、低吸湿性で、電気絶縁性なども有している。
【0026】(成形加工)本発明のビニル化環状炭化水
素系共重合体水素添加物は、周知の方法、例えば、射出
成形、押し出し成形、圧縮成形、キャスト成形、インフ
レーション成形、ブロー成形、などによって成形加工す
ることができる。
【0027】(添加物)本発明のビニル化環状炭化水素
系共重合体水素添加物には、所望により、各種添加剤を
添加してもよい。用いられる添加剤としては、例えば、
フェノール系やリン系などの酸化防止剤、帯電防止剤、
紫外線吸収剤、ゴム質重合体、石油樹脂、異種熱可塑性
樹脂などがある。また、成形性、物性などを改良する目
的で、例えば、ガラスファイバー、カーボンファイバー
などの繊維状充填剤; シリカ、アルミナ、タルク、水
酸化アルミニウム、炭酸カルシウムなどの微粒子状充填
剤; テトラキス〔2−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)エチルプロピオネート〕メタ
ン、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフエノールな
どの酸化防止剤;などの他、光安定剤、紫外線吸収剤、
帯電防止剤、滑剤、難燃剤、顔料、染料、アンチブロッ
キング剤などを添加しても良い。一般に、ノルボルネン
系共重合体水素添加物からの溶出をさけるため、これら
の添加剤は、分子量の大きいものほど好ましく、また、
添加量が少ないほど好ましい。
【0028】溶液流涎法でシートを形成する場合には、
表面粗さを小さくするため、レベリング剤の添加しても
よい。レベリング剤は、例えば、フッ素系ノニオン界面
活性剤、特殊アクリル樹脂系レベリング剤、シリコーン
系レベリング剤など、塗料用レベリング剤を用いること
ができ、それらの中でも溶媒との相溶性の良いものが好
ましい。
【0029】また、本発明のビニル化環状炭化水素系共
重合体水素添加物に添加剤を添加する場合、目的に応じ
た範囲で添加する。例えば、添加剤を添加すると、一般
に透明性が低下するが、薬品容器に成形する場合などに
は内容物の量や状態が確認できる程度の透明性が必要で
あり、そのため必要とされる光線透過率は、1.2mm
厚さの成形板を用い、波長領域400〜700nmの範
囲で測定して、通常40%以上、好ましくは50%以
上、より好ましくは60%以上である。同様に、光学材
料として使用する場合の光線透過率は、波長400〜8
30nmで測定して、通常85%以上、好ましくは88
%以上、より好ましくは90%以上である。また、添加
剤は電気特性にも影響する。電気絶縁材料として使用す
る場合には、体積固有抵抗値は1016Ωcm以上、好ま
しくは5×1016Ωcm以上、誘電率は102Hz、1
6Hz、109Hzの周波数のいずれにおいても3以
下、好ましくは2.5以下、誘電正接は102Hz、1
6Hz、109Hzの周波数のいずれにおいても10-3
以下、好ましくは7×10ー4以下である。
【0030】(用途)本発明のノルボルネン系共重合体
水素添加物は、光学材料を始めとして各種成形品として
広範な分野において有用である。例えば、光学材料;
医療用器材;電気絶縁材料; 電子部品処理用器材;
受光素子用窓などの電子部品用途;窓、機器部品、ハウ
ジングなどの構造材料や建材; バンパー、ルームミラ
ー、ヘッドランプカバー、テールランプカバー、インス
トルメントパネルなどの自動車用器材; スピーカーコ
ーン材、スピーカー用振動素子、電子レンジ用容器など
の電器用器材、フィルム、シート、ヘルメットなどの種
々の用途に利用できる。
【0031】(光学材料)本発明のノルボルネン系共重
合体水素添加物は透明性、低複屈折性、120℃以上の
ガラス転移温度を有しており、低吸湿性で、溶融成形も
可能なことから、例えば、光ディスク、光学レンズ、光
カード、光ファイバー、光学ミラー、プリズム、液晶表
示素子基板、導光板、偏光フィルム、位相差フィルム、
などの光学材料材料として有用である。
【0032】(医療用器材)本発明のノルボルネン系共
重合体水素添加物は、薬品、特に、アルコール類、アミ
ン類、エステル類、アミド類、エーテル類、カルボン酸
類、アミノ酸類などの極性基を有する薬品の吸着が少な
く、また、樹脂中に不純物として含有している有機物な
どが染み出すことが少ないので、薬品と接触しても変質
させることがない。さらに、前述のような方法や、樹脂
溶液を酸性水と純水で繰り返し洗浄するなどの方法によ
り、重合触媒由来の遷移金属原子や水素添加触媒金属の
残留量を下げ、これらの残留量を1ppm以下にするこ
とができるので、医療用器材として用いることができ
る。
【0033】本発明の医療用器材としては、例えば、注
射用の液体薬品容器、アンプル、プレフィルドシリン
ジ、輸液用バッグ、固体薬品容器、点眼薬容器、点滴薬
容器などの液体または粉体、固体の薬品容器; 食品容
器;血液検査用のサンプリング用試験管、採血管、検体
容器などのサンプル容器; 注射器などの医療器具;メ
スや鉗子、ガーゼ、コンタクトレンズなどの医療器具な
どの滅菌容器; ビーカー、シャーレ、フラスコ、試験
管、遠心管などの実験・分析器具; 医療検査用プラス
チックレンズなどの医療用光学部品; 医療用輸液チュ
ーブ、配管、継ぎ手、バルブなどの配管材料; 義歯
床、人工心臓、人造歯根などの人工臓器やその部品;
などが例示される。特に、長期に渡り、薬品、特に液体
薬品を保存する薬ビン、プレフィルドシリンジ、密封さ
れた薬袋、アンプル、バイアル、点眼薬用容器などにお
いては、従来の樹脂製のものに比較して、透明性、物理
的性質などのほかに、樹脂から溶出する不純物等がな
く、耐薬品性に優れ、また、薬品を吸着しないので、薬
品の変質が少ないという好ましい性質を有する。
【0034】(電子部品処理用器材)本発明のノルボル
ネン系共重合体水素添加物は、物理的性質などのほか
に、樹脂から溶出する不純物等が実質的になく、また、
電子部品処理用に用いられる薬品の多く、特に、硫酸を
除くほとんどの強酸に対して耐性を有することから、電
子部品処理用器材として、好ましい性質を有する。
【0035】電子部品処理用器材とは、(A)IC、L
SIなどの半導体やハイブリッドIC、液晶表示素子、
発光ダイオードなどの電子部品と接触する器材、(B)
ウェハ、液晶基板、これらに透明電極層や保護層などを
積層したものなどの製造中間体と接触する器材、及び
(C)電子部品の製造工程にいうて製造中間体の処理に
用いる薬液や超純水などの処理液と接触する器材をい
う。(A)電子部品と接触する器材、(B)電子部品の
製造中間体と接触する器材としては、例えば、タンク、
トレイ、キャリア、ケース等の処理用、および移送用容
器; キャリアテープ、セパレーション・フィルム等の
保護材; などが挙げられる。(C)処理液と接触する
器材としては、例えば、パイプ、チューブ、バルブ、シ
ッパー、流量計、フィルター、ポンプ等の配管類; サ
ンプリング容器、レジスト容器、現像液容器、剥離液容
器、洗浄液容器、ボトル、アンプル、バッグなどの液用
容器類; などが挙げられる。
【0036】(電気絶縁材料)本発明のノルボルネン系
共重合体水素添加物は、電気絶縁材料として広範な分野
において有用である。例えば、電線・ケーブル用被覆材
料や、民生用・産業用電子機器、複写機・コンピュータ
ー・プリンター等のOA機器、計器類などの一般絶縁材
料; 硬質プリント基板、フレキシブルプリント基板、
多層プリント配線板などの回路基板、特に高周波特性が
要求される、衛星通信機器用などの高周波回路基板;
液晶基板・光メモリー・自動車や航空機のデフロスタな
どの面発熱体などの透明導電性フィルムの基材; トラ
ンジスタ・IC・LSI・LEDなどの半導体封止材や
部品; モーター・コンクター・スイッチ・センサーな
どの電気・電子部品の封止材料; テレビやビデオカメ
ラなどのボディ材料; パラボラアンテナ・フラットア
ンテナ・レーダードームの構造部材; などに好適に用
いることができる。
【0037】
【実施例】以下、参考例、実施例、比較例をあげて本発
明をさらに具体的に説明する。なお、実施例において数
平均分子量はトルエンを溶媒とするゲル・パーミエーシ
ョン・クロマトグラフィ法によって、極限粘度は25℃
のトルエン中で、ガラス転移温度はDSC法によって、
レタデーション値は波長830nmのダブルパス法によ
って、曲げ強度はASTM D−790に準じて測定し
た。
【0038】参考例1 窒素置換したガラス製反応容器にCPD10部とトルエ
ン90部を入れ、0℃に冷却した。攪拌しながら、濃度
1.0重量%のWCl6のトルエン溶液5重量部を添加
し、そのまま0℃で5時間反応させた。反応溶液を50
0重量部のイソプロピルアルコールに攪拌しながら入
れ、沈澱した重合合を採取し、1torr以下の減圧下
で24時間乾燥して65重量部の無色の樹脂を得た。こ
の樹脂の極限粘度は0.52dl/gであった。また、
赤外分光スペクトルから、極限粘度〔η〕が0.06d
l/gの公知のCPD重合体(高分子化学,19,73
4,1962)と同じ骨格構造を有しており、CPDの
線状付加型重合繰り返し単位からなる重合体であること
がわかった。また、赤外分光スペクトルにおいては、3
040cm-1にH−C=結合、750cm-1にC=C結
合に基づく強い吸収が認められ、1H−NMRでは5.
6ppmに−HC=CH−基の不飽和炭素に結合したプ
ロトン、1〜3ppmに飽和炭素に結合したプロトンに
基づく吸収が2:4の強度比で観察された。また、1.
3〜1.8ppm、1.8〜2.2ppm、2.2〜
3.0ppmの吸収は26.6:23.8:49.6の
強度比であり、麻生の方法に基づいて計算すると一般式
4で表される繰り返し単位と一般式5で表される繰り返
し単位は、重量比で53:47であった。
【0039】実施例1 窒素置換した反応器にスチレン70重量部、CPD30
重量部、トルエン400重量部を入れ、−60℃に冷却
した。撹拌しながら、濃度1.0重量%のWCl6のト
ルエン溶液12重量部を添加し、反応温度を−60℃に
保ちながら2時間反応させた。反応溶液を50重量部の
濃塩酸を混合した1500重量部のメタノール中に撹拌
しながら注ぎ、沈澱した重合体を濾過、回収し、メタノ
ール300重量部で洗浄後、50℃で1torr以下の
減圧下で24時間乾燥して53重量部の共重合体を得
た。
【0040】この共重合体の極限粘度は0.52dl/
gであった。赤外分光スペクトルでは3040cm-1
H−C=結合、750cm-1に−C=C−結合、および
695cm-1にフェニル基に基づく吸収がみとめられ、
1H−NMRスペクトルでは6.4〜7.1ppmにフ
ェニル基のプロトン、5.6ppmに不飽和炭素に結合
したプロトン、1〜3ppmに飽和炭素に結合したプロ
トンに基づく吸収が36:14:50の強度比で観察さ
れた。1H−NMRの強度比から計算して、スチレンと
CPDの組成比はモル比で51:49、重量比で62:
38であった。また、参考例1の結果から、この共重合
体中の一般式4で表される繰り返し単位と一般式5で表
される繰り返し単位は、重量比で53:47であると推
定される。
【0041】実施例2 実施例1で得た共重合体50重量部をシクロヘキサン4
50重量部に溶解し、さらにアルミナ担持ニッケル触媒
(触媒1重量部中、ニッケル0.35重量部、酸化ニッ
ケル0.2重量部、細孔容積0.8cm3/g、比表面
積300m2/g)3重量部とイソプロピルアルコール
10重量部を加え、オートクレーブ中、230℃、水素
圧50kg/cm2で5時間反応させた。反応終了後、
濾過によってニッケル触媒を除去し、反応溶液を200
0重量部のメタノール中に撹拌しながら注ぎ、沈澱した
重合体を濾過、回収した。90℃で1torr以下の減
圧で48時間乾燥して44重量部の無色のビニル化環状
炭化水素系共重合体水素添加物を得た。
【0042】この水素添加物の極限粘度は0.52dl
/g、ガラス転移温度は105℃であった。赤外分光ス
ペクトルでは3040cm-1、750cm-1、および6
95cm-1の吸収が完全に消失し、1H−NMRスペク
トルでも6.4〜7.1ppmおよび5.6ppmの吸
収が完全に消失し、フェニル基およびシクロペンテン環
の不飽和基がほぼ100%水素添加されていることが確
認された。
【0043】さらに、この水素添加物の10重量%シク
ロヘキサン溶液を原子吸光分析により分析した結果、ポ
リマー中のタングステン原子量は0.05ppm(検出
限界)以下、ニッケル原子量は0.01ppm(検出限
界)以下であった。また、このポリマー100mgをド
ーマン燃焼装置で燃焼させ、5mlの純水に吸収させ、
イオンクロマトグラフィーで分析した結果、塩素原子量
は0.02ppm(検出限界)以下であった。
【0044】この水素添加物を180℃でプレス成形
し、厚さ1.2mm、直径100mmの試験板Aおよび
厚さ2.0mm、直径100mmの試験板Bを作成し
た。試験板Aは無色透明であり、光線透過率は波長40
0〜830nmで90.1%以上、複屈折値は25nm
以下であった。試験板Aを用いて測定した、体積固有抵
抗値は5×1016Ωcm以上、102Hz、106Hz、
109Hzの周波数のいずれにおいても、誘電率と誘電
正接はそれぞれ2.40と5×10-4であった。試験板
Bを切削して、長さ60mm、幅12mmの板を作成
し、曲げ強度を測定したところ760kg/cm2であ
った。これらのことより、このビニル化環状炭化水素系
共重合体水素添加物が光学材料、電気絶縁材料として適
していることが分かった。
【0045】参考例2 窒素置換した反応器にCPD100重量部、トルエン3
00重量部、ニトロメタン100重量部を入れ、0℃に
冷却した。攪拌しながら、濃度1.0重量%のPd(C
3CN)4(BF42のニトロメタン溶液64重量部を
添加し、反応温度を0℃に保ちながら2時間反応させ
た。反応溶液を50重量部の濃塩酸を混合した1500
重量部のメタノール中に攪拌しながら注ぎ、沈澱した重
合体を濾過、回収し、メタノール300重量部で洗浄
後、50℃で1torr以下の減圧下で24時間乾燥し
て65重量部の無色の重合体を得た。
【0046】この重合体の極限粘度は、0.41dl/
gであった。赤外分光スペクトルでは3040cm-1
H−C=結合、750cm-1に−C=C−結合に基づく
吸収が認められ、 1H−NMRスペクトルでは、5.6
ppmに不飽和炭素に結合したプロトン、1〜3ppm
に飽和炭素に結合したプロトンに基づく吸収が2:4の
強度比で観察された。また、1.3〜1.8ppm、
1.8〜2.2ppm、2.2〜3.0ppmの吸収は
23.5:13.7:62.8であり、麻生の方法に基
づいて計算すると、一般式4で表される繰り返し単位と
一般式5で表される繰り返し単位は、重量比で47:5
3であった。
【0047】実施例3 窒素置換した反応器にスチレン40重量部、α−メチル
スチレン30重量部、CPD30重量部、トルエン30
0重量部、ニトロメタン100重量部を入れ、0℃に冷
却した。撹拌しながら、濃度1.0重量%のPd(CH
3CN)4(BF42のニトロメタン溶液64重量部を添
加し、反応温度を0℃に保ちながら2時間反応させた。
反応溶液を50重量部の濃塩酸を混合した1500重量
部のメタノール中に撹拌しながら注ぎ、沈澱した重合体
を濾過、回収し、メタノール300重量部で洗浄後、5
0℃で1torr以下の減圧下で24時間乾燥して43
重量部の共重合体を得た。
【0048】この共重合体の極限粘度は0.43dl/
gであった。赤外分光スペクトルでは3040cm-1
H−C=結合、750cm-1に−C=C−結合、および
695cm-1にフェニル基に基づく吸収が認められ、1
H−NMRスペクトルでは6.4〜7.1ppmにフェ
ニル基のプロトン、5.6ppmに不飽和炭素に結合し
たプロトン、1〜3ppmに飽和炭素に結合したプロト
ンに基づく吸収が31:15:54の強度比で観察され
た。1H−NMRの強度比から算出すると、スチレン、
α−メチルスチレン、およびCPDの組成比はモル比で
29:16:55、重量比で35:22:43であっ
た。また、参考例2の結果から、このビニル化炭化水素
系共重合体中の一般式4で表される繰り返し単位と一般
式5で表される繰り返し単位は、重量比で47:53で
あると推定できる。
【0049】実施例4 実施例3で得た共重合体40重量部をシクロヘキサン3
60重量部に溶解し、さらに実施例2で使用したと同じ
ニッケル触媒2.4重量部とイソプロピルアルコール8
重量部を加え、実施例2と同様にして水素添加反応を行
った。反応終了後、実施例2と同様に凝固、分離、乾燥
して36重量部の無色のビニル化環状炭化水素系共重合
体水素添加物を得た。
【0050】この水素添加物の極限粘度は0.44dl
/g、ガラス転移温度は120℃であった。赤外分光ス
ペクトルでは3040cm-1、750cm-1、および6
95cm-1にの吸収が完全に消失し、1H−NMRスペ
クトルでも6.4〜7.1ppmおよび5.6ppmの
吸収が完全に消失し、フェニル基およびシクロペンテン
環の不飽和基がほぼ100%水素添加されていることが
確認された。
【0051】この水素添加物を190℃でプレス成形
し、実施例2と同様に試験板を作成し、物性測定した。
光線透過率は波長400〜830nmで90.1%以
上、複屈折値は25nm以下、体積固有抵抗値は5×1
16Ωcm以上、102Hz、106Hz、109Hzの
周波数のいずれにおいても、誘電率と誘電正接はそれぞ
れ2.35と5×10-4、曲げ強度は710kg/cm
2であった。このことより、このビニル化環状炭化水素
系共重合体水素添加物が光学材料、電気絶縁材料として
適していることが分かった。
【0052】実施例5 α−メチルスチレン30重量部に代えて、1−メチル−
4−イソプロペニルシクロヘキセン30部を使用する以
外は実施例3と同様にして35重量部のポリマーを得
た。
【0053】この重合体の極限粘度は0.45dl/g
であった。赤外分光スペクトルでは3040cm-1にH
−C=結合、750cm-1に−C=C−結合、および6
95cm-1にフェニル基に基づく吸収が認められ、1
−NMRスペクトルでは6.4〜7.1ppmにフェニ
ル基のプロトン、5.6ppmに不飽和炭素に結合した
プロトン、1〜3ppmに飽和炭素に結合したプロトン
に基づく吸収が24:16:60の強度比で観察され
た。1H−NMRの強度比から算出したスチレン、1−
メチル−4−イソプロペニルシクロヘキセン、およびC
PDの組成比はモル比で35:8:57、重量比で4
3:13:44であった。また、参考例2の結果から、
このビニル化炭化水素系共重合体中の一般式4で表され
る繰り返し単位と一般式5で表される繰り返し単位は、
重量比で47:53であると推定できる。
【0054】実施例6 実施例5で得た共重合体30重量部をシクロヘキサン2
70重量部に溶解し、さらに実施例2で使用したと同じ
ニッケル触媒1.8重量部とイソプロピルアルコール6
重量部を加え、実施例2と同様にして水素添加反応を行
った。反応終了後、実施例2と同様にして凝固、分離、
乾燥して26重量部の無色のビニル化環状炭化水素系共
重合体水素添加物を得た。
【0055】この水素添加物の極限粘度は0.45dl
/g、ガラス転移温度は108℃であった。赤外分光ス
ペクトルでは3040cm-1、750cm-1、および6
95cm-1にの吸収が完全に消失し、1H−NMRスペ
クトルでも6.4〜7.1ppmおよび5.6ppmの
吸収が完全に消失し、フェニル基、シクロヘキセン環お
よびシクロペンテン環の不飽和基がほぼ100%水素添
加されていることが確認された。
【0056】この水素添加物を180℃でプレス成形
し、実施例2と同様に試験板を作成し、物性測定した。
光線透過率は波長400〜830nmで90.2%以
上、複屈折値は25nm以下、体積固有抵抗値は5×1
16Ωcm以上、102Hz、106Hz、109Hzの
周波数のいずれにおいても、誘電率と誘電正接はそれぞ
れ2.35と5×10-4、曲げ強度は720kg/cm
2であった。このことより、このビニル化環状炭化水素
系共重合体水素添加物が光学材料、電気絶縁材料として
適していることが分かった。
【0057】比較例1 窒素置換した反応器にスチレン100重量部、トルエン
200重量部、アゾイソブチロニトリル0.01重量部
を入れ、撹拌しながら温度80℃に加熱して10時間反
応させた。得られたポリマー溶液にトルエン500重量
部を加えて希釈し、メタノール2500重量部中に撹拌
しながら注ぎ、沈澱した重合体を濾過、回収した。70
℃で1torr以下の減圧で48時間乾燥して92重量
部のポリスチレンを得た。
【0058】このポリスチレンの極限粘度は0.74d
l/g、ガラス転移温度は100℃であった。
【0059】このポリスチレン50重量部をテトラヒド
ロフラン450重量部に溶解し、実施例2で使用したの
と同じアルミナ担持ニッケル触媒5重量部を加え、オー
トクレーブ中、230℃、水素圧50kg/cm2で1
0時間反応させた。反応終了後、濾過によってニッケル
触媒を除去し、反応溶液を2000重量部のメタノール
中に撹拌しながら注ぎ、沈澱した重合体を濾過、回収し
た。90℃で1torr以下の減圧で48時間乾燥して
41重量部の無色のポリスチレン水素添加物を得た。
【0060】このポリスチレン水素添加物を190℃で
プレス成形し、実施例2と同様に試験板を作成し、物性
測定した。光線透過率は波長400〜830nmで9
0.1%以上、複屈折値は25nm以下、体積固有抵抗
値は5×1016Ωcm以上、102Hz、106Hz、1
9Hzの周波数のいずれにおいても、誘電率と誘電正
接はそれぞれ2.36と5×10-4であった。しかし、
試験板は機械的強度が弱く、割れ易く、曲げ強度は40
0kg/cm2であった。
【0061】実施例7 実施例2で得た水素添加物40重量部に酸化防止剤(チ
バガイギー社製、イルガノックス1010)0.002
重量部を添加し、2軸押出機(東芝機械社製、TEM−
35B、スクリュー径35mm、スクリュー回転数15
0rpm、樹脂温度200℃)で押し出し、ペレットと
した。
【0062】このペレットを用いて、射出成形(東芝機
械社製、IS−350FB−19AP、型締め圧350
トン、樹脂温度300℃、金型温度80℃)し、直径1
30mm、厚さ1.2mmの試験板Cおよび直径200
mm、高さ130mm、平均厚み3mmの円筒状の透明
な容器Dを作製した。
【0063】実施例8 LB培地(バクトトリプトン1重量%、イーストエクス
トラ0.5重量%、NaCl1重量%、グルコース0.
1重量%の水溶液をpH7.5に調整)に2重量%の寒
天を加えて、121℃、30分のスチーム滅菌をしてゲ
ル化させ、固化する前にその300mlを実施例7で成
形した容器Dに入れ、室温で6時間放置した後、アルミ
箔で蓋をし、γ線を25kGy照射して滅菌を行った。
処理後の容器の外観は良好で白濁、割れ、変形は確認さ
れなかった。その後、37℃で3日間保温したが、菌類
の増殖は認められなかった。
【0064】実施例7で成形した試験板Cを10mm幅
に切り、蒸留水中で20分間超音波洗浄した後、40℃
で10時間乾燥した。この試験片を試験片Eとする。試
験片Eを日本薬局法第12改正「輸液用プラスチック試
験法」に従い溶出物試験をおこなった。泡立ちは3分以
内に消失し、pH差は−0.01、紫外線吸光度は0.
004、過マンガン酸カリウム還元性物質0.16ml
であり、医療用途として適した特性を有していることが
分かった。
【0065】実施例9 実施例7で作成した試験片Cを、70%硝酸、燐酸、フ
ッ硝酸(フッ酸7重量%、硝酸42重量%、水51
%)、37%塩酸、30%希硫酸、濃硫酸、30%過酸
化水素水、水酸化カリウム飽和水溶液、29%アンモニ
ア水、アセトン、イソプロピルアルコール、トリクロロ
エチレン、2.38重量%テトラメチルアンモニウムハ
イドロオキサイド水溶液、アルミニウム用エッチング液
(濃リン酸80重量%、硝酸5重量%、氷酢酸5重量
%、水10%)に5分間浸漬した。トリクロロエチレン
で膨潤し、濃硫酸では表面が黒変したが、その他の薬品
による影響は認められず、良好な耐薬品製が示された。
【0066】試験片E20gを硬質ガラス容器に入れ、
蒸留水200gを加えた。硬質ガラス製の蓋をして、8
0℃で24時間浸漬したところ、抽出された有機物は全
有機炭素量で一日当たり3×102μg/m2であった。
その後、同じ試験片を80℃で再度蒸留水200g中に
144時間浸漬したところ、抽出された全有機炭素量は
一日当たり測定限界である7μg/m2以下であった。
【0067】これらの結果から、本発明のポリマーが電
子部品処理用器材として適した特性を有していることが
分かった。
【0068】
【発明の効果】本発明のビニル化環状炭化水素系共重合
体水素添加物は透明性、低複屈折性、成形加工性、電気
絶縁性、有機物低溶出性、耐薬品性などに優れているほ
か、機械的強度に優れており、光学材料、電気絶縁材
料、医療用器材、電子部品処理用器材として有用であ
る。また、未水添共重合体は機械的強度に優れた新規ポ
リマーであり、上記水素添加物の原料として有用であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/038 H01B 3/30 9059−5G (72)発明者 夏梅 伊男 神奈川県川崎市川崎区夜光1−2−1 日 本ゼオン株式会社研究開発センター内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビニル化環状炭化水素系共重合体のオレ
    フィン付加型重合繰り返し単位50〜90重量%とシク
    ロペンタジエン系単量体の線状付加型重合繰り返し単位
    50〜10重量%から成り、25℃のトルエン中での極
    限粘度〔η〕が0.1〜10dl/gであるビニル化環
    状炭化水素系共重合体。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のビニル化環状炭化水素系
    共重合体の不飽和結合の少なくとも80重量%以上を水
    素添加して成るビニル化環状炭化水素系共重合体。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のビニル化環状炭化水素系
    共重合体水素添加物からなる光学材料。
  4. 【請求項4】 請求項2記載のビニル化環状炭化水素系
    共重合体水素添加物からなる医療用器材。
  5. 【請求項5】 請求項2記載のビニル化環状炭化水素系
    共重合体水素添加物からなる電気絶縁材料。
  6. 【請求項6】 請求項2記載のビニル化環状炭化水素系
    共重合体水素添加物からなる電子部品処理用器材。
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