JPS62106907A - ジシクロペンタジエンの塊状重合 - Google Patents

ジシクロペンタジエンの塊状重合

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JPS62106907A
JPS62106907A JP61253911A JP25391186A JPS62106907A JP S62106907 A JPS62106907 A JP S62106907A JP 61253911 A JP61253911 A JP 61253911A JP 25391186 A JP25391186 A JP 25391186A JP S62106907 A JPS62106907 A JP S62106907A
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    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/02Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
    • C08G61/04Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms
    • C08G61/06Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds
    • C08G61/08Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds of carbocyclic compounds containing one or more carbon-to-carbon double bonds in the ring

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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〕 本発明はジシクロペンタジェンの塊状重合方法、この方
法によって製造されたジシクロペンタジェン重合体およ
びそのための触媒系に関するものである。
〔従来技術およびその問題点〕
ジシクロペンタジェン(DCPDと略す)をタングステ
ン触媒の助けによってポリジシクロペンタジェン(ポリ
DCPD)に重合することは米国特許第3.627,7
39号明細書から知られている。得られたポリDCPI
)は幾分詭くて低いアイゾツト衝撃強さを有し、この生
成物を改良する努力が重ねられている。欧州特許出願第
84,888号によれば、改良された特性を存するポリ
DCPDが製造された。欧州特許出願第84 、888
号は、例えば、フェノールで置換された六塩化タングス
テン並びに活性剤、例えば二塩化エチルアルミニウム、
および塩化ジエチルアルミニウムまたはテトラブチル錫
からなる複分解触媒系によって、DCPDを塊状重合す
る方法を開示しており、そしてこの特許出願は、重合を
阻害する不純物を防ぐために、使用するDCPDを精製
すべきことも示している。そこではさらに、シリカで処
理することによって出発材料を一層精製することも屡々
望ましいことが強調されている。
〔研究に基づく知見事項〕
ここに出願人は、酸素に対してより安定で、感度が低く
、しかも純粋でないDCPDも重合できる、DCPDを
塊状重合するための万能な複分解触媒系を見出した。
(発明の構成およびその具体的な説明〕したがって、本
発明は、ジシクロペンタジェンを、 a)下記の式を存するタングステン化合物(式中、Rは
、少なくとも1個のRが大きいアルキル基を表わすこと
を条件として、少なくとも3個の炭素原子を存する大き
なアルキル基または水素原子を表わし、R1は水素原子
または1〜lO個の炭素原子を有するアルキル基であり
;(m+n)は6であり、そしてnは1または2である
)、および b)下記の式を有する錫化合物 占・ (式中、R2は1〜10個の炭素原子を有するアルキル
基またはフェニル基である) からなる触媒と接触させることからなる、ジシクロペン
タジェンの塊状重合方法を提供するものである。
この錫化合物は、アルミニウム化合物とは対照的に、酸
素に対して轟かに感度が低く、したがって本発明方法で
は窒素雰囲気を使用する必要がないことがわかった。
本出願人はさらに、上に定義したタングステン化合物と
ともにテトラブチル錫を使用すると、[ICPDが重合
しないことも見出した。テトラメチル錫およびテトラエ
チル錫はいずれもこのような作用を示さなかった。
さらに前述の欧州特許出願は、変性されていないタング
ステン化合物がDCPDを速やかに重合することも開示
している。タングステン化合物/DCP[l溶液の早過
ぎる重合を防止するために、ルイス塩基またはキレート
試薬を加えることができる。したがって、複分解触媒成
分の一成分として広範囲に亘る従来技術の中で屡々述べ
られている六塩化タングステンを使用することは、本発
明方法では望ましくない。
本発明方法の中で触媒成分として使用されるタングステ
ン化合物は、フェニル槙の中に大きなアルキル基、好ま
しくはイソプロピル基、第三級ブチル基またはネオ−ペ
ンチル基を含んでいる。
好適なタングステン化合物は次の化学式、すなわち (式中、Rはイソプロピル基である)、および(式中、
Rは第三級ブチル基である) によって表わすことができる。
これらの2つの化学式は、大塩化タングステンを適当な
量の2.6−ジイツプロビルフエノールおよび2.6一
ジ第三級ブチルー4−メチルフェノールとそれぞれ反応
させることによって得られる反応生成物を表わしている
水素化トリアルキル錫の中では、アルキル基が1〜6個
の炭素原子を含むものが好ましく、水素化トリブチル錫
が最も好ましい。水素化トリフェニル錫も使用できる。
既に上に述べたように、DCPDは商業的に入手できる
エンド−DCPDのように、純粋でなくてもよい。
工業品等級のocpoは約5〜6重量%の共二量体(c
o−dimer)を含んでいる。
本発明方法において使用されるタングステン化合物触媒
成分の量は、DCPDの量を基に計算して0.01〜1
モル%、好ましくは0.02〜0.1モル%に変化でき
る。
錫化合物対タングステン化合物のモル比は15:1〜1
:1、好ましくは12:l〜3:1にわたって変化する
酸化防止剤(gfIえばイオノール(Ionol)、r
lonol Jは商標)、水分および酸素は重合を妨害
しないことがわかった。
一般に、重合は塊状で起るが、触媒成分、すなわち前に
定義したタングステン化合物と錫化合物は少量の溶媒、
例えばトルエンに溶かすことができる。しかしながら、
溶媒としてDCPDを使用するのが好ましい、錫化合物
の場合、その錫化合物は液体であるから、溶媒が全く無
くても十分である。
DCPDの好ましい重合方法は、タングステン化合物触
媒成分の流れを錫化合物触媒成分の流れと互に接触させ
、それによってこれらの流れのうちのすくなくとも一つ
にflcPDを含有させて、そのDCPDを重合させる
方法である。例えば、タングステン触媒を1)CP[+
に溶解して、錫触媒をDCPDまたは別の溶媒に溶解す
るか、あるいは溶媒のない錫触媒を使用することができ
る。
両方の流れが互に接触した後、生成した混合物を金型の
中に射出または注入し、そこで重合を起すことができる
。この重合は発熱性であるが、金型を約50〜100℃
に加熱するのが好ましい。
DCPDが100万部当り僅か2〜3部(ppm)、ま
たはそれ以下の水しか含まないならば、タングステン触
媒ばかりでなく、錫触媒もしばらくの間DCPD中に貯
蔵することができる。錫触媒はその活性を失わずに、1
〜2か月間DCPD中で貯蔵することができる。タング
ステン触媒および窒素の下に乾燥DCPD中で互に混合
している後述の実施例2で製造された触媒でさえ、活性
を失わずに1日間貯蔵できる。
本発明方法によって得られるポリDCPDの特性は次の
とおりである。
ショアD硬さ        65〜80圧縮強さ  
    Mpa   30〜50圧1宿モジユラス  
 GPa    0.8〜1.2ビ力ツト軟化温度  
℃  165〜170(1kg負荷) アイゾツト衝撃強さ KJ/m26.0〜9.5(英国
規格切込み) 曲げ強さ       MPa    70〜75ガラ
ス転移温度   ’C95 曲げモジュラス   GPa   1.7〜1.8DC
PDの重合中、充填材、酸化防止剤、安定剤、顔料、可
〒剤を反応混合物中に存在させることができる。
使用される触媒系は反応射出成形または注型にとって特
に興味がもたれる。DCPD /触媒系の粘度が低いた
め、重合は複雑な金型による大きな注型に非常に適して
いる。
発熱反応によって重合温度は200℃までに達する。
本発明方法によって得られたポリDCPDに、約1時間
またはそれ以上の時間200〜300’Cに加熱する熱
処理を施すことができる。この熱処理の後、重合体のガ
ラス転移温度は約160℃に上昇する。
このあと硬化(ボストキユアリング)処理はポリDCP
Dの或種の用途にとって有益となり得る。
本発明は、さらに、 a)下記の式を存するタングステン化合物(式中、Rは
、少なくとも1個のRが大きなアルキル基を表わすこと
を条件として、少なくとも3個の炭素原子を有する大き
なアルキル基または水素原子を表わし、R1は水素原子
または1〜lO個の炭素原子を有するアルキル基であり
;(m+n)は6であり、そしてnは1または2である
)、および b)下記の式を存する錫化合物 RZ−人n −H ル・ (式中、R2は1〜lO個の炭素原子を有するアルキル
基またはフェニル基である) からなる二成分の触媒系に関するものである。
この二成分触媒系は、その成分のうちの少なくとも一つ
がジシクロペンタジェンに溶けているパッケージの−・
部を形成することができる。
成分のうちの一つ、例えばタングステン触媒の予め決め
られた量と共にDCPDを含むドラムおよびDCPDの
重合において使用すべき成分の所望のモル比に適合した
量の錫触媒と共にDCPDを含むドラムを作ることがで
きる。
〔実施例および発明の効果〕
実施例1 (触媒lの製造) 2gのWCL’、を秤量して100m1の乾燥血清キャ
ップボトルに入れ、そして乾燥窒素雰囲気の下で、乾燥
トルエン40m/に溶解させた。乾燥した2、6−ジイ
ツプロピルフエノール1.73mnを100℃において
徐々に加えた。発生した塩化水素を過剰の水酸化ナトリ
ウム水78液中に集め、反応混合物を4時間100℃に
保った。この生成物を溶媒の蒸発によって遊離し、これ
を本明細書中で触媒1と称する。
実施例2(触媒2の製造) 4gのWCl、を秤量して100mj!の血清キャップ
ボトルに入れ、そして乾燥窒素雰囲気の下で、乾燥トル
エン20m1に溶解させた。乾燥した2、6一ジ第三級
ブチルー4−メチルフェノール(イオノール) 6.6
gを20mjlの乾燥トルエンに溶かした溶液を95℃
において徐々に加えた0発生した塩化水素を過剰の水酸
化ナトリウム水溶液中に集め、反応混合物を4時間95
℃に保った。
溶媒を蒸発させることによって生成物を遊離し、これを
本明細書中で「触媒2」と称する。
重合実験においては工業品等級のDCPDを使用し、こ
れは次のものを含んでいた。
イソプロペニル−2−ノルボルネン  3.5%5−シ
スおよびトランス=1− プロペニル−2−ノルボルネン  1.1%5−メチル
テトラヒドロインデン   0.7%水       
                70111pH。
乾燥した[lCP[lを使用した場合、それは1 pp
+Il未溝の水を含んでいた。
実施例3 100+wffiの血清キャップボトル中に入れた40
HのDCPDに0.08gの触媒lを溶解させた。室温
において水素化トリブチル錫の0.2モル/lトルエン
溶液31を注射器によって添加した。このボトルを徹底
的に振とうしてから90℃の油溶中に置いた0反応性部
合物は非常に速くゲル化して発熱性の重合が観察された
。その開始から4.5分後に200℃の最高温度が観察
された。
実施例4 100m1の血清キャップボトル中に入れた40gのD
CPDに0.09gの触媒1を溶解させた。室温におい
て水素化トリフェニル錫の0.3モル/7!トルエン溶
液2.5IIJを注射器によって加えた。
このボトルを徹底的に振とうしてから、90℃の油溶中
に置いた。開始してから11分後に160℃の最高温度
が記録される発熱性の重合が観察された。
実施例5 100+*Jの血清キャップボトル中に入れた40gの
DCP[lに0.07gの触媒2を溶解させた。室温に
おいて水素化トリブチル錫の0.25モル/1トルエン
溶液2.5n+jlを注射器によって加えた。このボト
ルを徹底的に振とうしてから、90℃の油溶中に置いた
。開始してから11分後に150℃の最高温度が記録さ
れる発熱性の重合が観察された。
比較例1 100mj!の血清キャップボトルに入れた40gのD
CPDに0.08gの触媒lを溶解させた。室温におい
てテトラメチル懇の0.3モル/l)ルエン溶液2 m
lを注射器で加えた。このボトルを徹底的に振とうして
から、90℃の油溶中に置いた0重合は全く観察されな
かった。
実施例6 0.08gの触媒1並びに0.08gのイオノールを4
0gの乾燥DCPDに溶解させてから室温で貯蔵した。
6日後に水素化トリブチル錫の0.3モル/1トルエン
溶液2111を加えた。このボトルを徹底的に振とうし
てから90℃の油溶中に置いた。開始してから3分後に
195℃の最高温度が記録される発熱性の重合が観察さ
れた。
実施例7 0.07gの触媒2を40gの乾燥DCPDに溶解して
から室温で貯蔵した。7日後に、水素化トリブチル錫の
0.3モル/n)ルエン溶液2IIllを加えた。
このボトルを徹底的に振とうしてから90℃の油溶中に
置いた。開始してから14分後に200℃の最高温度に
達する発熱性の重合が観察された。
実施例8 0.022gの水素化トリブチル錫を10gの乾燥DC
PDに熔解させてから、室温で貯蔵した。31日後にこ
の溶液を、乾燥DCP010 ml中に0.02gの触
媒lを含む新たに調製した溶液に加えた。この反応混合
物を均質化してから90℃の油溶中で加熱した。170
℃の最高温度に達する発熱性の重合が観察された。
実施例9 0.25gの触媒2を105gの乾燥DCPDに溶解さ
せた。水素化トリブチル錫の0.3モル/lトルエン溶
液5.8mlを加えた。この混合物を均質化させてから
大気に触れさせた状態で貯蔵した。1日後に、まだ粘度
の低い液体の状態にとどまっている混合物40m1を油
溶中で90℃まで加熱した。
170℃の最高温度に達する発熱性の重合が観察された
実施例10 大気と接触している工業品等級のDCPD350 gに
0.5 gの触媒2を熔解させた。1.4n1の水素化
トリブチル錫を加えた後、その溶液を大気と接触させな
から徹底的に均質化させた。
この反応性混合物を35XIQXlcuの寸法を存する
予熱された(110℃)アルミニウム金型内に注入した
。金型を45分間110℃に加熱した後、温度を200
℃まで上昇させ、そして金型をさらに45分間その温度
に維持した。冷却後、その金型から重合体のシートを抜
き出し、これはDCPDの臭いを全く示さなかった。
比較例2 100 m+Hの血清キャップボトル内に入れた20g
の乾燥DCPDに0.086gの触媒2を溶解させた。
室温において、20gの乾燥DCPD中に0.257g
のテトラブチル錫を含む冒容液を注射器によって加えた
このボトルを徹底的に振とうしてから90℃の油溶中に
置いた0重合は全く観察されなかった。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ジシクロペンタジエンを、 a)下記の式を有するタングステン化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは、少なくとも1個のRが大きいアルキル基
    を表わすことを条件として、少なくとも3個の炭素原子
    を有する大きなアルキル基または水素原子を表わし;R
    ^1は水素原子または1〜10個の炭素原子を有するア
    ルキル基であり;(m+n)は6であり、そしてnは1
    または2である)、および b)下記の式を有する錫化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^2は1〜10個の炭素原子を有するアルキ
    ル基またはフエニル基である) からなる触媒と接触させることからなる、ジシクロペン
    タジエンの塊状重合方法。
  2. (2)タングステン化合物が下記の式を有する、特許請
    求の範囲第(1)項記載の方法、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、2個のRは、ともにイソプロピル基である。
  3. (3)タングステン化合物が下記の式を有する、特許請
    求の範囲第(1)項記載の方法、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、2個のRは、ともに第三級ブチル基である。
  4. (4)錫化合物が水素化トリブチル錫である、特許請求
    の範囲第(1)項〜第(3)項のいずれか一つに記載の
    方法。
  5. (5)錫化合物が水素化トリフエニル錫である、特許請
    求の範囲第(1)項〜第(3)項のいずれか一つに記載
    の方法。
  6. (6)ジシクロペンタジエン以外の溶媒なしに重合が塊
    状で起る、特許請求の範囲第(1)項〜第(5)項のい
    ずれか一つに記載の方法。
  7. (7)少なくともタングステン化合物をジシクロペンタ
    ジエンの中で貯蔵する、特許請求の範囲第(6)項記載
    の方法。
  8. (8)錫化合物をジシクロペンタジエンの中で貯蔵する
    、特許請求の範囲第(6)項または第(7)項記載の方
    法。
  9. (9)タングステン化合物触媒成分の流れと錫化合物触
    媒成分の流れのうちの一方の流れが少なくともジシクロ
    ペンタジエンを含んでいる、これらの流れを互に接触さ
    せて、そのジシクロペンタジエンを重合させる、特許請
    求の範囲第(6)項〜第(8)項のいずれか一つに記載
    の方法。
  10. (10)両方の流れを互に接触させた後、生成した混合
    物を金型の中に射出または注入して、金型内でジシクロ
    ペンタジエンの重合を起させる、特許請求の範囲第(9
    )項記載の方法。
  11. (11)a)下記の式を有するタングステン化合物▲数
    式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは、少なくとも1個のRが大きなアルキル基
    を表わすことを条件として、少なくとも3個の炭素原子
    を有する大きなアルキル基または水素原子を表わし;R
    ^1は水素原子または1〜10個の炭素原子を有するア
    ルキル基であり;(m+n)は6であり、そしてnは1
    または2である)、および b)下記の式を有する錫化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^2は1〜10個の炭素原子を有するアルキ
    ル基またはフエニル基である) からなる、二成分の触媒系。
JP61253911A 1985-10-28 1986-10-27 ジシクロペンタジエンの塊状重合 Expired - Lifetime JPH0692459B2 (ja)

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