JPH0762068A - 開環(共)重合体環化水素添加物、その製造方法、及びその用途 - Google Patents

開環(共)重合体環化水素添加物、その製造方法、及びその用途

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JPH0762068A
JPH0762068A JP22952193A JP22952193A JPH0762068A JP H0762068 A JPH0762068 A JP H0762068A JP 22952193 A JP22952193 A JP 22952193A JP 22952193 A JP22952193 A JP 22952193A JP H0762068 A JPH0762068 A JP H0762068A
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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 フェニル−ノルボルネン類を開環(共)重合
して得た(共)重合体をルイス酸またはブレンステッド
酸(例えば、塩化アルミニウム等)で処理して、主鎖の
二重結合の割合が10〜90%になるように主鎖の二重
結合と側鎖のベンゼン環とで六員環を形成して成る環化
物を得、さらに、環化前の(共)重合体の主鎖の二重結
合が5%以下残存するように、水素添加して、新規な樹
脂を得る。 【効果】 本発明の樹脂は、透明性、低吸湿性、低複屈
折性、耐熱性、触媒由来の遷移金属原子の低含有性、有
機物の低溶出性、電気特性等に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、透明性、低複屈折性、
耐光性、低誘電率、低誘電損失、耐薬品性などに優れた
熱可塑性フェニル−ノルボルネン系開環(共)重合体環
化水添物、その製造方法、及びその用途に関する。
【0002】
【従来の技術】フェニル−ノルボルネン類の開環(共)
重合体を、ルイス酸またはブレンステッド酸で処理する
ことにより得られる、耐熱性が優れた環化物は公知であ
る(特開昭50−154399号)。しかし、この樹脂
の光学特性や電気特性はほとんど何も知られていなかっ
た。
【0003】一方、環化率が高すぎると、機械的強度が
低下し、成形材料として使用することが非常に困難であ
った。また、環化率が低すぎると、環化物主鎖には、単
量体由来の二重結合が多く残存するため、耐酸化劣化性
や耐光劣化性に劣るという問題を生じた。
【0004】一般の樹脂において、主鎖構造中に不飽和
結合を有し、空気酸化等による変質が問題となる場合、
水素添加処理を行うことで、主鎖構造中の不飽和結合を
飽和させて劣化しにくくすることが知られている(例え
ば、特公平2−9619号等)。しかし、フェニル−ノ
ルボルネン類の開環(共)重合体環化物については、水
素添加物は知られておらず、水素添加物がどのような光
学特性や電気特性を有しているかもわからなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、低複屈
折性を有する新規な樹脂の開発を目指して鋭意努力の結
果、フェニル−ノルボルネン類の開環(共)重合体の環
化物を水素添加することによって得られる新規なフェニ
ル−ノルボルネン系開環(共)重合体環化水素添加物
が、空気酸化されにくく、また、低複屈折性等優れた光
学特性や電気特性を有することを見いだし、本発明を完
成させるにいたった。
【0006】
【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、フェニル−ノルボルネン類の開環(共)重合体の主
鎖の二重結合が10%以上残存する範囲で環化し、該二
重結合の残存率が5%以下となるように水素添加した開
環(共)重合体環化水添物、フェニル−ノルボルネン類
の開環(共)重合体を主鎖の二重結合が10%以上残存
する範囲で環化した後重合体の主鎖の二重結合の残存率
が5%以下となるように水素添加する該開環(共)重合
体環化水添物の製造方法、及び該開環(共)重合体環化
水添物の用途が提供される。
【0007】(フェニル−ノルボルネン類)本発明で用
いる単量体であるフェニル−ノルボルネン類は、2位及
び/または3位にフェニル基または置換フェニル基を含
有するノルボルネン誘導体から選ばれた少なくとも一種
の化合物であり、一般式1
【化1】 (式中、R1〜R9は、水素原子、炭素数1〜4の炭化水
素基、ハロゲン基、アルコキシ基、シアノ基等の極性
基、またはこれらの極性基で置換された炭素数1〜4の
炭化水素基を示す)で表される。具体的には、例えば、
2−フェニル−5−ノルボルネン、2−(2’−メチル
フェニル)−5−ノルボルネン、2−フェニル−3−メ
チル−5−ノルボルネン、2−フェニル−2−メチル−
5−ノルボルネン、2−(4’−クロロフェニル)−5
−ノルボルネン、2−(2’−カルボエトキシフェニ
ル)−5−ノルボルネン、2−フェニル−2−シアノ−
5−ノルボルネンなどが挙げられる。
【0008】(コモノマー)本発明の目的を害しない範
囲で、一般式1で示される以外のノルボルネン類やシク
ロアルケン類等のメタセシス重合できるものをコモノマ
ーとして使用してもよい。具体的には、2−ノルボルネ
ン、5−メチル−2−ノルボルネン、5,5−ジメチル
−2−ノルボルネン、5−エチル−2−ノルボルネン、
5−ブチルノルボルネン、5−エチル−2−ノルボルネ
ン、5−イソプロペニル−2−ノルボルネン、5−メト
キシカルボニル2−ノルボルネン、5−シアノ−2−ノ
ルボルネン、5−メチル−5−メトキシカルボニル−2
−ノルボルネン、 5−ヘキシル−2−ノルボルネン、
5−オクチル−2−ノルボルネン、5−オクタデシル−
2−ノルボルネンなどのノルボルネン、そのアルキル、
アルキリデン、アルケニル、これらのハロゲン、水酸
基、エステル基、アルコキシ基、シアノ基、アミド基、
イミド基、シリル基等の極性基置換体; 1,4:5,
8−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−
オクタヒドロナフタレン,6−メチル−1,4:5,8
−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オ
クタヒドロナフタレン、6−エチル−1,4:5,8−
ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オク
タヒドロナフタレン、6−エチリデン−1,4:5,8
−ジメタノ−1,4,4a,5,6,7,8,8a−オ
クタヒドロナフタレン、6−メチル−6−メトキシカル
ボニル−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,
5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレン、6−
シアノ−1,4:5,8−ジメタノ−1,4,4a,
5,6,7,8,8a−オクタヒドロナフタレンなどの
ノルボルネンに一つ以上のシクロペンタジエンが付加し
た単量体、その上記と同様の誘導体や置換体; ジシク
ロペンタジエン、2,3−ジヒドロジシクロペンタジエ
ン等のジシクロペンンタジエン誘導体; などのノルボ
ルネン誘導体;シクロブテン、シクロペンテン、シクロ
オクテン、1,5−シクロオクタジエン、1,5,9−
シクロデカトリエンなどのシクロアルケン類; などが
挙げられる。
【0009】(重合)単量体組成物の重合は、公知のメ
タセシス重合触媒を用いる開環重合方法でよく、特に限
定されない。例えば、特開昭50−154399号公
報、特開昭60−26024号公報等に記載の方法でよ
い。
【0010】(開環(共)重合体)本発明で用いる開環
(共)重合体において、一般式2
【化2】 (式中、R1〜R9は、水素原子、炭素数1〜4の炭化水
素基、ハロゲン基、アルコキシ基、シアノ基等の極性
基、またはこれらの極性基で置換された炭素数1〜4の
炭化水素基を示す)で表されるフェニル−ノルボルネン
類のノルボルネン環が開環した繰り返し構造単位は、全
繰り返し構造単位中10〜100モル%、好ましくは2
5〜100モル%、より好ましくは40〜100モル%
である。フェニル−ノルボルネン類が開環した繰り返し
構造単位のが少なすぎると環化による耐熱性の向上が小
さい。複数種類のフェニル−ノルボルネン類を用いた場
合やその他のメタセシス重合可能なコモノマーを用いた
場合等では、単量体の反応性が異なるため、各単量体が
メタセシス重合した繰り返し構造単位の割合と重合反応
に供する単量体組成物中の該単量体の割合に差が生じる
場合がある。そのような場合は、単量体組成物の各単量
体の量比を変えて、上記の構造になるようにする。
【0011】(環化反応)本発明において環化とは、一
般式2で表される繰り返し構造単位を一般式3
【化3】 (式中、R1〜R9は、水素原子、炭素数1〜4の炭化水
素基、ハロゲン基、アルコキシ基、シアノ基等の極性
基、またはこれらの極性基で置換された炭素数1〜4の
炭化水素基を示す)で表される繰り返し構造単位に変換
することをいう。
【0012】本発明で用いる開環(共)重合体を環化す
る方法は、特に限定されず、特開昭50−154399
号公報に記載の酸性化合物を用いた公知の方法でよい。
酸性化合物は、ルイス酸、またはブレンステッド酸であ
って、具体的には、AlCl3、AlBr3、BF3、B
3OEt2、BBr3、BBr3OEt2、TiCl2、T
iBr4、TiI4、FeCl3、FeCl2、SnC
2、SnCl4、WCl6、MoCl5、SbCl5、T
eCl2等の周期率表IIIA族からVIII族までの
金属ハロゲン化合物; HCl、HF、HBr等の水素
酸; H2SO4、H3BO3、HClO4、CH3COO
H、H3PO4、P25、パラトルエンスルホン酸等のオ
キソ酸、及びこれらを構成する陰イオンを有するイオン
交換樹脂等の高分子化合物; CH2ClCOOH、C
HCl2COOH、CCl3COOH等のハロゲン化酢
酸; 燐モリブデン酸、燐タングステン酸等のヘテロポ
リ酸; SiO2、Al23、SiO2−Al23、Mg
O−SiO2、B23−Al23、WO3−Al23
Zr23−SiO2、H+または希土類元素と交換したゼ
オライト、活性白土、酸性白土、γ−Al23、P25
をケイソウ土と担持させた固体燐酸等の固体酸; 等が
挙げられる。これらを組み合わせて用いてもよく、ま
た、他の化合物等を添加することにより酸性化合物の活
性を向上させることができる場合は、そのような化合物
を添加してもよい。例えば、金属ハロゲン化合物の酸性
化合物としての活性を向上させる化合物としては、Me
Li、EtLi、BuLi、Me4Sn、等の金属アル
キル化合物; t−ブタノール、2−フェニル−2−プ
ロパノール等のリビングカチオン重合における重合開始
剤として用いられる化合物; 等が例示される。
【0013】本発明においては、本発明に用いる開環
(共)重合体100重量部に対し、酸性化合物を0.0
1〜1000重量部、好ましくは0.1〜100重量部
を用いて変性させる。一般に、環化反応は均一系中で行
う。
【0014】均一系中で環化する場合、用いる溶媒は開
環(共)重合体を溶解できる溶媒であり、環化反応に不
活性な溶媒であれば特に限定されず、クロルベンゼン、
ジクロルベンゼン等のハロゲン芳香族炭化水素や、トル
エン、ニトロベンゼン、シクロヘキサン等を用いること
ができ、重合体の濃度は0.1〜30重量%、好ましく
は1〜20重量%である。濃度が濃すぎると分子間の反
応が起こることがあり、濃度が薄すぎると、収量が小さ
すぎるなど、効率が悪い。反応温度は、0〜200℃、
好ましくは10〜150℃である。温度が低すぎると反
応が進まず、温度が高すぎると反応が激しすぎ、制御が
困難である。反応温度、反応時間、酸性化合物の種類、
量等によって、一般式2で表される繰り返し構造単位か
ら一般式3で表される繰り返し構造単位への変換量や変
換速度を制御することができる。
【0015】本発明における環化は、重合体の主鎖構造
中の二重結合を消費しながら行われ、その残存率が10
〜90%、好ましくは15〜85%、より好ましくは2
0〜80%であるようにする。例えば、重合体中の一般
式2で表される繰り返し構造単位が全繰り返し構造単位
中の50%の場合は、一般式2で表される繰り返し構造
単位を全て一般式3で表される繰り返し構造単位に変換
してもよいが、全繰り返し構造単位が一般式2で表され
る繰り返し構造単位である場合、すなわちホモポリマー
の場合は全てを一般式3で表される繰り返し構造単位に
変換することはできない。二重結合の残存率が高すぎる
と、耐熱性が不十分であり、低すぎると機械的強度が低
下する。二重結合の残存率は、処理条件、例えば、酸性
化合物の濃度や処理時間等によって制御することが可能
である。例えば、処理時間を長くするほど、二重結合の
残存率は高くなる。また、二重結合の残存量の変化は、
1H−NMRで8.0〜6.6cm-1付近のフェニル基
由来のプロトンによる吸収、6.5〜4.5cm-1付近
の炭素−炭素二重結合由来のプロトンによる吸収、及び
4.1〜0.7cm-1付近の飽和結合由来のプロトンに
よる吸収の変化により測定できる。
【0016】本発明の開環(共)重合体環化物は、25
℃のデカリンもしくはトルエン中で測定した極限粘度
〔η〕が、0.05〜20dl/g、より好ましくは
0.1〜10dl/g、0.2〜5dl/gである。極
限粘度が小さすぎると機械的強度に劣り、大きすぎると
成形性が悪くなる。
【0017】本発明に用いる環化前の開環(共)重合体
は、耐熱性に優れているが、本発明の熱可塑性開環
(共)重合体環化物は、さらにガラス転移温度(以下、
Tgという)が高くなる。用いる単量体によってTgの
高くなる幅は異なるが、環化率が高いほどTgが高くな
り、Tgが5℃以上高くなることが好ましく、10℃以
上高くなることがより好ましい。
【0018】(水素添加反応)本発明においては、環化
物を水素添加する。水素添加方法は特に限定されず、一
般のノルボルネン系開環重合体を水素添加する公知の方
法でよい。例えば、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均一系触媒、
ケイソウ土、マグネシア、アルミナ、シリカ、アルミナ
−マグネシア、シリカ−マグネシア、シリカ−アルミ
ナ、合成ゼオライト、活性アルミナなどの担体に、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
系触媒などの存在下に環化物を水素ガスと接触させれば
よい。
【0019】特に、不純物量を低下させるためには、活
性アルミナ、合成ゼオライト等の吸着剤として用いられ
る、細孔容積0.5cm3/g以上、好ましくは0.7
cm3 /g以上、また好ましくは比表面積250cm2
g以上の担体に触媒金属を担持させた不均一系触媒が好
ましく、中でも濾過や遠心による除去が容易な粒径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が好ましい。
【0020】水素添加においては、空気酸化による劣化
防止等のために、環化前の重合体主鎖構造中の二重結合
の残存率が5%以下、好ましくは1%以下、より好まし
くは0.5%以下になるように水素添加する。水素添加
率は、反応時間、反応温度、水素圧力等により制御でき
る。空気酸化等に対する安定性が少しでも高いことが好
ましいことから、一般には、環化物構造中の芳香族環構
造も水素添加する。しかし、芳香族環構造は比較的安定
であり、空気酸化に対してもかなり安定であり、芳香族
環構造を有する透明樹脂は一般に屈折率が高くなるの
で、目的によっては、芳香族環構造を残存させるように
水素添加してもよい。水素添加触媒を遷移金属化合物と
アルキル金属化合物を組み合わせた不均一触媒から選択
することにより、芳香族環構造を残存させたまま、他の
不飽和結合のみを水素添加して飽和させることが可能で
ある。なお、1H−NMRの吸収スペクトルを解析する
ことにより、主鎖構造の水素添加率と芳香族環構造の水
素添加率は、区別して求めることができる。
【0021】(水素添加物)本発明の熱可塑性フェニル
−ノルボルネン系開環(共)重合体環化水添物は、25
℃のデカリンまたはトルエン中で測定した極限粘度
〔η〕が、0.05〜20dl/g、好ましくは0.1
〜10dl/g、より好ましくは0.2〜5dl/gで
ある。極限粘度が小さすぎると機械的強度に劣り、大き
すぎると成形性が悪くなる。
【0022】本発明の熱可塑性フェニル−ノルボルネン
系開環(共)重合体環化水添物は、環化前の樹脂に比べ
てTgが上昇している。環化した繰り返し構造単位の量
によって、Tgの上昇の幅は異なるが、Tgの上昇が5
℃以上であることが好ましく、10℃以上であることが
より好ましい。
【0023】(添加剤)本発明の熱可塑性フェニル−ノ
ルボルネン系開環(共)重合体環化水添物には、必要に
応じて、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; 光安定剤;
滑剤; 難燃剤; 顔料; 染料; アンチブロッキ
ング剤;ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−
ブタジエン−スチレンブロックポリマーなどのゴム状重
合体; 石油樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなど
の熱可塑性樹脂; 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
ルフェノールなどの酸化防止剤; 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
ン系レベリング剤等のレベリング剤; 等を添加しても
よい。
【0024】本発明の熱可塑性フェニル−ノルボルネン
系開環(共)重合体環化水添物は、必要に応じて、他の
樹脂とのブレンドを行うことが出来る。ブレンドする樹
脂は特に限定されず、また、熱可塑性フェニル−ノルボ
ルネン系開環(共)重合体環化水添物に対して、相溶で
も非相溶であってもよい。
【0025】本発明の水添樹脂からの溶出を避けるため
には、これらの添加剤は分子量の大きいもの程好まし
く、また、添加量が少ない程好ましい。
【0026】(成形)本発明の熱可塑性フェニル−ノル
ボルネン系開環(共)重合体環化水添物は、周知の方
法、例えば、射出成形、押し出し成形、キャスト成形、
インフレーション成形、ブロー成形、真空成形、プレス
成形、圧縮成形、回転成形、切削成形などによって成形
加工することができる。
【0027】本発明の熱可塑性水素添加物は、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、光学レンズ、プリズム、光拡散板、光
カード、光ファイバー、光学ミラー、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; 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、点眼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、薬
品容器用キャップ、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、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、プレス・スルー・パッケージ、点眼用容器、アンプ
ル、バイアル、点眼薬容器などの医療用器材; タン
ク、トレイ、キャリア、ケース等の処理用、及び移送用
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、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、ボトル、アンプル、バッグなどの液用容器類、など
の電子部品処理用器材; 電線、ケーブル用被覆材、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、複写機用感光ドラム、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
の器材、トランジスタ・IC・LSI・LEDなどの電
気・導体封止材や部品、モーター・コンデンサー・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
の電気絶縁材料; ヘッドアップディスプレイ、ルーム
ミラー、ドアミラー、テールランプカバーなどの自動車
部品; 化粧品容器、食品容器、電子レンジ用容器など
のパッケージ用材料; などが挙げられる。
【0028】(光学材料)本発明の開環(共)重合体環
化(水素添加)物は、厚さ1.2mmの板での400〜
830nmの光線の光線透過率が70%以上、好ましく
は80%以上、より好ましくは90%以上であり、複屈
折を表すレタデーション値が厚さ1.2mmの板で10
0nm以下、好ましくは50nm以下、より好ましくは
30nm以下にすることが可能であり、吸水率は0.1
%以下、0.05%以下であり、光学材料として適した
性能を有している。
【0029】(医療用器材)本発明の開環(共)重合体
環化(水素添加)物は、前述の特性のほかに、厚さ2m
mの板での400〜700nmの光線の光線透過率が4
0%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは60
%以上であり、アルコール類・アミン類・エステル類等
の極性基を有する薬品の吸着が少なく、有機物の溶出量
が少なく、また、容易に焼却できることから、使い捨て
もできる等の性質を有し、医療用器材として適してい
る。
【0030】(電気絶縁材料)本発明の開環(共)重合
体環化(水素添加)物は、前述の特性のほかに、体積固
有抵抗値が1016Ωcm以上、好ましくは5×1016Ω
cm以上であり、誘電率が102Hz、106Hz、10
9Hzのいずれの周波数においても、3以下、好ましく
は2.5以下であり、また誘電正接が102Hz、106
Hz、109Hzのいずれの周波数においても、10-3
以下、好ましくは7×10-4である等の性質を有し、電
気絶縁材料として適している。
【0031】(電気部品処理用器材)本発明の開環
(共)重合体環化(水素添加)物は、前述の特性のほか
に、濃硫酸を除く酸や多くの有機溶媒等のウェハー製造
に用いる各種薬品のほとんどに対して耐性を有するな
ど、電子部品処理用器材に適している。
【0032】
【実施例】以下に、参考例、実施例、比較例を挙げて、
本発明をさらに具体的に説明する。なお、一般式2で表
される繰り返し構造単位から一般式3で表される繰り返
し構造単位への変換量は1H−NMRを用いてフェニル
基由来のプロトン、炭素−炭素二重結合由来のプロト
ン、及び飽和結合由来のプロトンの吸収の変化によって
測定した(なお、以下の実施例においては、実際に吸収
のピークが認められた範囲を記載した)。水素添加率は
同じく水素添加前と水素添加後の不飽和結合由来のプロ
トンの吸収の変化によって、極限粘度〔η〕は25℃の
トルエン中で(ただし、樹脂がトルエンに溶解しない場
合はデカリン中で)、TgはDSC法により、レターデ
ーション値は波長830nmのダブルパス法により、光
線透過率は吸光光度計を用いて測定した。
【0033】参考例1 窒素置換したガラス製反応器に、2−フェニル−5−ノ
ルボルネン60重量部を仕込み、分子量調節剤として、
ヘキセン−1を1重量部添加した。溶液を40℃に加温
した後、さらに重合触媒としてトリエチルアルミニウム
の15重量%トルエン溶液10重量部、トリエチルアミ
ン5重量部、および四塩化チタンの20重量%トルエン
溶液10重量部を添加して開環重合を開始した。溶液の
温度を40℃に保ったまま1時間反応させた時点でメタ
ノール5重量部添加して反応を停止した。強く攪拌した
アセトン500重量部とイソプロピルアルコール500
重量部の混合溶液中に反応溶液を注いで重合体を沈澱さ
せ、濾別して回収した。さらにアセトン200重量部で
洗浄した後、1mmHg以下に減圧した真空乾燥機中1
00℃で24時間乾燥させ、50重量部の重合体を得
た。
【0034】この重合体の極限粘度は0.42dl/
g、Tgは95℃であった。また、1H−NMR(クロ
ロホルム−d1中、30℃)スペクトルにおいて、7.
5〜6.3ppmにベンゼン環に結合したプロトン、
5.9〜4.2ppmに−HC=CH−基の不飽和炭素
に結合したプロトン、4.0〜0.5ppmに飽和炭素
に結合したプロトンに基づく吸収が5:2:7の強度比
で観察され、得られたポリマーが2−フェニル−5−ノ
ルボルネンの開環重合体であることが確認された。
【0035】参考例2 2−フェニル−5−ノルボルネン60重量部の代わりに
2−フェニル−5−ノルボルネン45重量部と4,7−
メタノ−3a,4,7,7a−テトラヒドロインデン1
5重量部の混合物を用いた以外は参考例1と同様にして
51重量部の重合体を得た。
【0036】この重合体の極限粘度は0.42dl/
g、Tgは108℃であった。また、1H−NMR(ク
ロロホルム−d1中、30℃)スペクトルにおいて、
7.5〜6.3ppmにベンゼン環に結合したプロト
ン、5.9〜4.2ppmに−HC=CH−基の不飽和
炭素に結合したプロトン、4.0〜0.5ppmに飽和
炭素に結合したプロトンに基づく吸収が約34:26:
73の強度比で観察され、得られたポリマーが2−フェ
ニル−5−ノルボルネンと4,7−メタノ−3a,4,
7,7a−テトラヒドロインデンの重量比約44:16
の開環重合体であることが確認された。
【0037】参考例3 2−フェニル−5−ノルボルネンの代わりに、2−
(3’−ブロモフェニル)−5−ノルボルネンを用い、
トルエンの代わりにo−ジクロロベンゼンを用いた以外
は参考例1と同様にして50重量部の重合体を得た。
【0038】この重合体の極限粘度は0.40dl/
g、Tgは102℃であった。また、1H−NMR(ク
ロロホルム−d1中、30℃)スペクトルにおいて、
7.3〜6.3ppmにベンゼン環に結合したプロト
ン、6.2〜4.4ppmに−HC=CH−基の不飽和
炭素に結合したプロトン、4.1〜0.6ppmに飽和
炭素に結合したプロトンに基づく吸収が約4:2:7の
強度比で観察され、得られたポリマーが2−(3’−ブ
ロモフェニル)−5−ノルボルネンの開環重合体である
ことが確認された。
【0039】実施例1 窒素置換したガラス製反応器に、参考例1で得た重合体
100重量部とトルエン900重量部を入れ、50℃に
加温した。攪拌しながら塩化アルミニウム5重量部を添
加し、そのまま反応温度50℃で5時間反応させた後、
反応溶液を2000重量部のイソプロピルアルコール中
に攪拌しながら入れ、沈澱した重合体を採取し、1to
rr以下の減圧下で24時間乾燥して、約94重量部の
無色の樹脂を得た。
【0040】この樹脂の極限粘度は0.41dl/g、
Tgは141℃であった。また、1H−NMR(クロロ
ホルム−d1中、30℃)スペクトルにおいて、7.5
〜6.3ppm、5.9〜4.2ppm、4.0〜0.
5ppmの吸収が約48:16:76の強度比で観察さ
れ、得られた樹脂が参考例1の樹脂の主鎖構造中の二重
結合の残存率が約79%に環化されていることが確認さ
れた。
【0041】この樹脂30重量部をトルエン70重量部
に溶解し、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)1重量部とイソプロピルアルコール2重量部を加
え、オートクレーブ中で230℃、水素圧50kg/c
2で5時間反応させた。反応終了後、濾過によって触
媒を除去し、反応溶液を500重量部のイソプロピルア
ルコール中に攪拌しながら入れ、沈澱した重合体を採取
し、1torr以下の減圧下で24時間乾燥して、約2
8重量部の無色の樹脂を得た。
【0042】この樹脂の25℃、デカリン中で測定した
極限粘度は0.41dl/gであり、Tgは107℃で
あった。
【0043】また、1H−NMR(クロロホルム−d
1中、30℃)スペクトルにおいて、7.5〜6.3p
pm、5.9〜4.2ppm、4.0〜0.5ppmの
吸収が0:0:100の強度比で観察され、得られた樹
脂が完全に水素添加されており、主鎖構造の二重結合の
残存率が0%、芳香族環構造が飽和して残存していない
ことが確認された。
【0044】この水素添加物を160℃でプレス成形
し、厚さ1.2mm、直径12.5cmの円板を作製し
た。この円板の光線透過率は400〜830nmで92
%以上、レターデーション値は20nm以下であった。
また、この円板を用いて測定したところ、この重合体の
体積固有抵抗値は5×1016Ωcm以上、また、102
Hz、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2.43と5×10-4
あった。これらのことから、この樹脂が、光学材料、電
気絶縁材料として適した特性を有していることがわかっ
た。
【0045】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、水
素添加物中のチタン原子量は0.01ppm(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、この水素添加物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。
【0046】この水素添加物17重量部に0.008重
量部の老化防止剤(チバガイギー社製、イルガノックス
1010)を添加し、2軸押し出し機(東芝機械社製、
TEM−35B、スクリュー径37mm、L/D=3
2、スクリュー回転数250rpm、樹脂温度190
℃、フィードレート10kg/時間)で押し出し、ペレ
ットとした。
【0047】このペレットを用いて、射出成型(型締め
圧350t、樹脂温度200℃、金型温度70℃)し、
直径200mm、高さ130mm、平均厚み3mmで円
筒状で底面を有している透明容器と100mm×50m
m×2.0mmの試験片を作製した。
【0048】試験片の全光線透過率を測定したところ、
90.0%以上で透明性は良好であった。また、濁度を
測定したところ、0.1%であった。
【0049】LB培地(バクトトリプトン1重量%、イ
ーストエクストラクト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300
mlを成形した容器にいれ、室温で6時間放置した後、
アルミ箔でキャップし、γ線を25kGy照射して滅菌
した。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。処理後の透明容器の外観は良好で
あり、目視で白濁、割れ、変形は確認されなかった。
【0050】また、試験片をpH9の炭酸ナトリウム水
溶液、pH4の塩酸、エタノールに48時間浸漬した
後、外観を観察したが変化はなく、濁度、全光線透過率
にも変化はなかった。
【0051】さらに、試験片を、pH9の炭酸ナトリウ
ム水溶液、pH4の塩酸、エタノールに48時間浸漬し
た後、外観を観察したが変化はなく、濁度、全光線透過
率にも変化はなかった。さらに試験片を、濃硫酸、30
%希硫酸、70%硝酸、リン酸、フッ硝酸(フッ酸7重
量%、硝酸42重量%、水51重量%)、37%塩酸、
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%TMAHO水溶
液、アウ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重量%)に
5分間浸漬した。トリクロロエチレンに溶解し、濃硫酸
では表面が炭化したが、その他の薬品による影響は認め
られず、良好な耐薬品性が示された。
【0052】この影響の認められなかった試験片を10
mm幅に切り、20gを蒸留水中で20分間超音波洗浄
した後、40℃で10時間乾燥した。この20gの試験
片を硬質ガラスフラスコに入れ、蒸留水200gを加え
た。硬質ガラス製の蓋をして、50℃で24時間静置し
て、蒸留水を回収した。
【0053】対照として、硬質ガラスフラスコに蒸留水
200gを入れ、硬質ガラス製の蓋をして、同じく50
℃で24時間静置した。
【0054】この2種類の蒸留水の原子吸光法やイオン
クロマトグラフィー、燃焼−非分散型赤外線ガス分析法
等による分析結果の差等から、試験片からの溶出量を求
めた結果、チタン原子溶出量は0.01ppm(検出限
界)以下、ニッケル原子溶出量は0.01ppm(検出
限界)以下、塩素原子溶出量は0.02ppm(検出限
界)以下、全有機炭素量は2ppm(検出限界)以下で
あった。
【0055】上記試験片を日本薬局方第12改正「輸液
用プラスチック試験法」に従い、溶出試験を行った。泡
立ちは3分以内に消失し、pH差は−0.03、紫外線
吸収は0.005、過マンガン酸カリウム還元性物質
0.10mlであり、医療用器材として適した特性を有
していた。
【0056】実施例2 反応温度を55℃、塩化アルミニウム処理による反応時
間を12時間とする以外は実施例1と同様に処理した。
【0057】塩化アルミニウムで処理して96重量部得
られた樹脂の極限粘度は0.41dl/g、Tgは16
6℃であった。また、1H−NMR(クロロホルム−d1
中、30℃)スペクトルにおいて、7.5〜6.3pp
m、5.9〜4.2ppm、4.0〜0.5ppmの吸
収が約43:6:90の強度比で観察され、得られた樹
脂が参考例1の樹脂の主鎖構造中の二重結合の残存率が
約32%に環化されていることが確認された。
【0058】さらに水素添加して得られた樹脂の25
℃、デカリン中で測定した極限粘度は0.41dl/
g、Tgは156℃であった。また、1H−NMR(ク
ロロホルム−d1中、30℃)スペクトルにおいて、
7.5〜6.3ppm、5.9〜4.2ppm、4.0
〜0.5ppmの吸収が0:0:100の強度比で観察
され、得られた樹脂が完全に水素添加されており、主鎖
構造中の二重結合の残存率が0%、芳香族環構造は飽和
して残存していないことがわかった。
【0059】この水素添加物を200℃でプレス成形
し、厚さ1.2mm、直径12.5cmの円板を作製し
た。この円板の光線透過率は400〜830nmで92
%以上、レターデーション値は20nm以下であった。
また、この円板を用いて測定したところ、この重合体の
体積固有抵抗値は5×1016Ωcm以上、また、102
Hz、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2.42と5×10-4
あった。
【0060】実施例3 反応温度を55℃、反応時間を6時間とする以外は実施
例1と同様に塩化アルミニウム処理し、95重量部の樹
脂を得た。
【0061】この樹脂の極限粘度は0.41dl/g、
Tgは145℃であった。また、1H−NMR(クロロ
ホルム−d1中、30℃)スペクトルにおいて、7.5
〜6.3ppm、5.9〜4.2ppm、4.0〜0.
5ppmの吸収が約47:14:79の強度比で観察さ
れ、得られた樹脂が参考例1の樹脂の主鎖構造中の二重
結合の残存率が約70%に環化されていることが確認さ
れた。
【0062】この樹脂20重量部をトルエン80重量部
に溶解した溶液とコバルト(III)アセチルアセトナ
ート0.2重量部を攪拌器付きオートクレーブに仕込ん
だ。オートクレーブ中の気体部分を水素で置換した後、
トリイソブチルアルミニウムの15重量%トルエン溶液
3重量部をオートクレーブに仕込み、水素圧力10kg
/cm2、温度80℃で1時間反応させた。アセトン2
50重量部とイソプロピルアルコール250重量部の混
合溶液を攪拌しながら、反応溶液を注いで、樹脂を沈澱
させ、濾別して回収した。さらにアセトン200重量部
で洗浄した後、1mmHg以下に減圧した真空乾燥機
中、100℃で24時間乾燥させ、19重量部の樹脂を
得た。
【0063】この樹脂の極限粘度は0.40dl/gで
あり、Tgは119℃であった。また、1H−NMR
(クロロホルム−d1中、30℃)スペクトルにおい
て、7.5〜6.3ppm、5.9〜4.2ppm、
4.0〜0.5ppmの吸収が約47:0:93の強度
比で観察され、得られた樹脂がベンゼン環は全く水素添
加されていないが、主鎖構造中の二重結合の残存率が0
%であることがわかった。
【0064】この水素添加物を200℃でプレス成形
し、厚さ1.2mm、直径12.5cmの円板を作製し
た。この円板の光線透過率は400〜830nmで91
%以上、レターデーション値は20nm以下であった。
また、この円板を用いて測定したところ、この重合体の
体積固有抵抗値は5×1016Ωcm以上、また、102
Hz、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2.43と5×10-4
あった。
【0065】実施例4 参考例1で得た開環重合体の代わりに参考例2で得た開
環重合体を用い、塩化アルミニウム処理の反応時間を1
0時間とする以外は、実施例1と同様に処理した。
【0066】塩化アルミニウムで処理して95重量部得
られた樹脂の極限粘度は0.41dl/g、Tgは15
7℃であった。また、1H−NMR(クロロホルム−d1
中、30℃)スペクトルにおいて、7.5〜6.3pp
m、5.9〜4.2ppm、4.0〜0.5ppmの吸
収が約31:18:85の強度比で観察され、得られた
樹脂が参考例2の樹脂の主鎖構造中の二重結合の残存率
が約58.2%に環化されていることが確認された。
【0067】さらに水素添加して得られた樹脂の25
℃、デカリン中で測定した極限粘度は0.40dl/
g、Tgは156℃であった。また、1H−NMR(ク
ロロホルム−d1中、30℃)スペクトルにおいて、
7.5〜6.3ppm、5.9〜4.2ppm、4.0
〜0.5ppmの吸収が0:0:100の強度比で観察
され、得られた樹脂が完全に水素添加されており、主鎖
構造中の二重結合の残存率が0%、芳香族環構造も飽和
して残存していないことがわかった。
【0068】この水素添加物を200℃でプレス成形
し、厚さ1.2mm、直径12.5cmの円板を作製し
た。この円板の光線透過率は400〜830nmで92
%以上、レターデーション値は20nm以下であった。
また、この円板を用いて測定したところ、この水素添加
物の体積固有抵抗値は5×1016Ωcm以上、また、1
2Hz、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2.42と5×10
-4であった。
【0069】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、樹
脂中のチタン原子量は0.01ppm(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、この水素添加物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。
【0070】この水素添加物17重量部に0.008重
量部の老化防止剤(イルガノックス1010)を添加
し、2軸押し出し機(TEM−35B、スクリュー径3
7mm、L/D=32、スクリュー回転数250rp
m、樹脂温度215℃、フィードレート10kg/時
間)で押し出し、ペレットとした。
【0071】このペレットを用いて、射出成型(型締め
圧350t、樹脂温度225℃、金型温度70℃)し、
直径200mm、高さ130mm、平均厚み3mmで円
筒状で底面を有している透明容器と100mm×50m
m×2.0mmの試験片を作製した。
【0072】試験片の全光線透過率を測定したところ、
90.1%以上で透明性は良好であった。また、濁度を
測定したところ、0.1%であった。
【0073】成形した透明容器にLB培地300mlと
6gの寒天を加えて、アルミ箔でキャップをして、12
1℃、30分のスチーム滅菌をしてゲル化させ、固化さ
せた。37℃で3日間保温したが、菌類の増殖は認めら
れなかった。処理後の透明容器の外観は良好であり、目
視で白濁、割れ、変形は確認されなかった。
【0074】また、試験片をpH9の炭酸ナトリウム水
溶液、pH4の塩酸、エタノールに48時間浸漬した
後、外観を観察したが変化はなく、濁度、全光線透過率
にも変化はなかった。
【0075】この試験片を10mm幅に切り、20gを
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20gの試験片を硬質ガラスフラスコ
に入れ、蒸留水200gを加えた。硬質ガラス製の蓋を
して、50℃で24時間静置して、蒸留水を回収した。
【0076】対照として、硬質ガラスフラスコに蒸留水
200gを入れ、硬質ガラス製の蓋をして、同じく50
℃で24時間静置した。
【0077】この2種類の蒸留水の原子吸光法やイオン
クロマトグラフィー、燃焼−非分散型赤外線ガス分析法
等による分析結果の差等から、試験片からの溶出量を求
めた結果、チタン原子溶出量は0.01ppm(検出限
界)以下、ニッケル原子溶出量は0.01ppm(検出
限界)以下、塩素原子溶出量は0.02ppm(検出限
界)以下、全有機炭素量は2ppm(検出限界)以下で
あった。
【0078】上記試験片を日本薬局方第12改正「輸液
用プラスチック試験法」に従い、溶出試験を行った。泡
立ちは3分以内に消失し、pH差は−0.03、紫外線
吸収は0.005、過マンガン酸カリウム還元性物質
0.11mlであった。
【0079】実施例5 参考例1で得た開環重合体の代わりに参考例3で得た開
環重合体を用い、溶媒をo−ジクロロベンゼンとし、塩
化アルミニウムを8重量部、塩化アルミニウム処理の反
応温度を60℃、反応時間を4時間とした以外は実施例
1と同様に処理した。
【0080】塩化アルミニウムで処理して96重量部得
られた樹脂の極限粘度は0.40dl/g、Tgは15
1℃であった。また、1H−NMR(クロロホルム−d1
中、30℃)スペクトルにおいて、7.3〜6.3pp
mにベンゼン環に結合したプロトン、6.2〜4.4p
pmに−HC=CH−基の不飽和炭素に結合したプロト
ン、4.1〜0.6ppmに飽和炭素に結合したプロト
ンに基づく吸収が約37:15:78の強度比で観察さ
れ、得られた樹脂が参考例3の樹脂の主鎖構造中の二重
結合の残存率が約73%に環化されていることが確認さ
れた。
【0081】さらに水素添加して得られた樹脂の25
℃、デカリン中で測定した極限粘度は0.40dl/
g、Tgは121℃であった。また、1H−NMR(ク
ロロホルム−d1中、30℃)スペクトルにおいて、
7.3〜6.3ppm、6.2〜4.4ppm、4.1
〜0.6ppmの吸収が0:0:100の強度比で観察
され、得られた樹脂が完全に水素添加されており、主鎖
構造中の二重結合の残存率が0%、芳香族環構造も飽和
して残存していないことがわかった。
【0082】この水素添加物を200℃でプレス成形
し、厚さ1.2mm、直径12.5cmの円板を作製し
た。この円板の光線透過率は400〜830nmで90
%以上、レターデーション値は20nm以下であった。
【0083】
【発明の効果】本発明の樹脂は、透明性、低複屈折性、
耐熱性、触媒由来の遷移金属原子の低含有性、電気特性
等に優れ、光学材料をはじめ、電気絶縁材料、医療用器
材、電子部品処理用器材等に利用することができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェニル−ノルボルネン類の開環(共)
    重合体の主鎖の二重結合と側鎖のベンゼン環とで六員環
    を形成して成る環化物の水素添加物であって、環化によ
    り消費させられる主鎖の二重結合の割合が10〜90%
    であり、水素添加されずに残存する二重結合の割合が5
    %以下であるフェニル−ノルボルネン類の開環(共)重
    合体の主鎖の二重結合と側鎖のベンゼン環とで六員環を
    形成して成る環化物の水素添加物。
  2. 【請求項2】 フェニル−ノルボルネン類の開環(共)
    重合体を、主鎖の二重結合が10〜90%残存する範囲
    で環化した後、重合体の主鎖の二重結合の残存率が5%
    以下となるように水素添加する請求項1記載の開環
    (共)重合体環化水添物の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の熱可塑性フェニル−ノル
    ボルネン系開環(共)重合体からなる光学材料。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の熱可塑性フェニル−ノル
    ボルネン系開環(共)重合体からなる医療用器材。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の熱可塑性フェニル−ノル
    ボルネン系開環(共)重合体からなる電機絶縁材料。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の熱可塑性フェニル−ノル
    ボルネン系開環(共)重合体からなる電子部品処理用器
    材。
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JPH09324082A (ja) * 1996-06-05 1997-12-16 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 樹脂組成物

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JPH09324082A (ja) * 1996-06-05 1997-12-16 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 樹脂組成物

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