| 【発明の名称】 |
フェニレン系重合体及びその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】中野 充
【氏名】臼杵 有光
【氏名】姚 晴
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| 【要約】 |
【課題】新規なフェニレン系重合体を提供する。
【解決手段】極性基を備えた環状共役ジエン系単量体から選択された1種あるいは2種以上の単量体から誘導される分子構造単位を有する環状共役ジエン系重合体を得る。この重合体の分子構造単位の基本骨格としては、好ましくは、5〜8員環のシクロアルケン環を合有する。環状共役ジエン系単量体の重合反応は、Ni系などの触媒を用いること、塩基性化合物を含有する非極性溶媒の中で行うこと、芳香族ハロゲン溶媒中で行うことが好ましい。Ni系触媒を用いて重合すると高結晶性重合体が得られ、これの置換基を脱離させるとパラフェニレン重合体が得られる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 フェニレン重合体、またはフェニレンと二重結合含有単量体との共重合体からなるフェニレン系重合体であって、フェニレン分子構造単位が1,4結合で連結されていることを特徴とするフェニレン系重合体。 【請求項2】 分子構造が式(V)で示されるシクロヘキサジエン誘導体【化27】
{ただし、化27中、R32、R42は、各々独立に、水酸基、−O(CO)−R(R;アルキル基)、またはトリアルキルシロキシ基(3つのアルキル基はそれぞれ異種でも同種でもよい。)から選ばれる基である。}、あるいは、該シクロヘキサジエン誘導体と二重結合含有単量体とを、下記の式(IV)で示される化合物、【化28】
{ただし、Mは周期律表第8,9及び10族の遷移金属元素を表し、Lは1から3個のπ結合を有する配位子を示し、Xは少なくとも一つのσ結合と0から3個のπ結合を有する配位子を示し、nは0、1あるいは2であり、mは0あるいは1であり、nとmとの両方が同時に0であることはなく、mが0のときaは2であり、mが1のときaは1であり、Aは、[LnNiXm]a+に対するアニオンを示す。}あるいは、(a)周期律表第8、9及び10族の遷移金属元素の遷移金属化合物と、(b)有機アルミニウム化合物、及び/又は(c)電子供与性成分とを含有する多成分型触媒を用いて重合させて重合体を得る工程と、該重合体のうちシクロヘキサジエン誘導体の分子構造単位における置換基を脱離させて該分子構造単位をパラフェニレンに転化する工程とからなることを特徴とするフェニレン系重合体の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【技術分野】この発明は、パラフェニレン系重合体及びその製造方法等に関する。 【0002】 【従来技術】従来、1,3−シクロヘキサジエンに代表される環状共役ジエン系単量体を重合して環状共役ジエン系重合体を製造する方法が、各種試みられてきている。特に、高い1,4−結合含有率を備える環状共役ジエン系単量体の重合体は、直線状に重合される結果、耐熱性、剛性が高く、比重、誘電率が低下するなど、熱的、機械的、電気的特性が向上するものとして期待されている。特開平7−247321号公報には、リチウムやナトリウム等のIA族金族を含有する有機化合物の錯体化合物をアニオン重合触媒として用いた環状共役ジエンの重合法が開示されている。この重合法によると、有機金属化合物の錯体化により、環状共役ジエンモノマーの高分子量化を可能にするものである。しかしながら、この方法では、共重合体合成のためのコモノマーがアニオン重合性モノマーに限定されてしまう。これは、アニオン重合法における本質的な問題点である。 【0003】また、特開平6−211916号公報には、希土類金属化合物を用いた複合触媒を用いて共役ジエン類を重合する方法が開示されている。しかしながら、この方法においては、希土類触媒が極性化合物に対して非常に反応性が高いこと等から、十分なポリマー収率が得られていない。さらに、極性官能基を有する環状共役ジエン系単量体の重合は不可能であるとともに、使用できるコモノマーの種類も限定されることになる。 【0004】このように、これらの環状ジエン系重合体の製造方法においては、選択できるモノマーやコモノマーの種類にも大きな制約があるとともに、重合活性も十分ではなかった。 【0005】環状ジエン系重合体を前駆体として用いることにより、ポリパラフェニレンを製造する方法がある。ポリパラフェニレンは導電性高分子材料として期待されているが、溶媒に不溶で加熱しても不融であるため、賦形が極めて困難である。その有効な解決方法として、従来、シクロヘエキサジエン誘導体を重合させて重合体を得、該重合体を可溶性の前駆体として用いることによりフィルムなどを作製した後、シクロヘキサジエン誘導体から置換基を引き抜きポリパラフェニレンに転化させる方法がある。 【0006】しかし、かかる従来の方法では、以下の問題がある。即ち、第1に、ラジカル重合法によるシクロヘキサジエン誘導体の重合では、重合体の分子構造の位置及び立体選択性が低いため、ポリパラフェニレンへの転化率が低く、その結果導電性の低い高分子材料しか得られない。第2に、中性のNi触媒を用いたシクロヘキサジエン誘導体の重合法では、重合体の分子構造の位置及び立体選択性は高いものの、重合可能なシクロヘキサジエン誘導体の種類が制限され、活性も低い。また、共重合可能なモノマーも少ない。 【0007】 【解決しようとする課題】本発明は、上記した従来の課題を解決するべく、改良された、フェニレン系重合体及びその製造方法等を提供するものである。 【0008】 【課題の解決手段】本発明はフェニレン重合体、またはフェニレンと二重結合含有単量体との共重合体からなるフェニレン系重合体であって、フェニレン分子構造単位が1,4結合で連結されていることを特徴とするフェニレン系重合体である。 【0009】上記フェニレン系重合体は、フェニレン分子構造単位が1,4結合で直線状に連結するため、折れ曲がりが少ない。よって、導電性に優れている。 【0010】上記二重結合含有単量体は、後述する■で列挙したもの、例えば、オレフィン単量体、分岐状α−オレフィン単量体、共役オレフィン単量体、環状オレフィン単量体、ノルボルネン及びその誘導体、累積二重結合を備えた化合物の群から選ばれる1種または2種以上であることが好ましい。これらの二重結合含有単量体は、シクロヘキサジエン誘導体との間で、後述する製造方法により容易に重合する。そのため、これらの二重結合含有単量体を構造単位に含むフェニレン系重合体は容易に得ることができる。 【0011】上記フェニレン系重合体は、導電性材料として適している。特に、二重結合含有単量体とのブロック共重合体は二重結合含有単量体の単独重合体との高い相溶性が期待される。その結果、それら樹脂材料に導電性を付与することが可能となる。 【0012】また、フェニレン系重合体を製造する方法としては、分子構造が式(V)で示されるシクロヘキサジエン誘導体【化87】
{ただし、化87中、R32、R42は、各々独立に、水酸基、−O(CO)−R(R;アルキル基)、またはトリアルキルシロキシ基(3つのアルキル基はそれぞれ異種でも同種でもよい。)から選ばれる基である。}、あるいは、該シクロヘキサジエン誘導体と二重結合含有単量体とを、下記の式(IV)で示される化合物、【化88】
{ただし、Mは周期律表第8,9及び10族の遷移金属元素を表し、Lは1から3個のπ結合を有する配位子を示し、Xは少なくとも一つのσ結合と0から3個のπ結合を有する配位子を示し、nは0、1あるいは2であり、mは0あるいは1であり、nとmとの両方が同時に0であることはなく、mが0のときaは2であり、mが1のときaは1であり、Aは、[LnNiXm]a+に対するアニオンを示す。}あるいは、(a)周期律表第8、9及び10族の遷移金属元素の遷移金属化合物と、(b)有機アルミニウム化合物、及び/又は(c)電子供与性成分とを含有する多成分型触媒を用いて重合させて重合体を得る工程と、該重合体のうちシクロヘキサジエン誘導体の分子構造単位における置換基を脱離させて該分子構造単位をパラフェニレンに転化する工程とからなることを特徴とするフェニレン系重合体の製造方法である。 【0013】このフェニレン系重合体の製造方法で用いる重合用の上記の触媒を用いると、化89に示すごとく、シクロヘキサジエン誘導体部分の位置及び立体選択性が高い重合体を得ることができる。位置及び立体選択性が高い重合体は、フェニレンへの転化率が著しく高い。またフェニレン系重合体のフェニレン分子構造単位が1、4結合により連結されるため、フェニレン系重合体は直線状に結合した形を取り、分子の折れ曲がりがない。 【0014】 【化89】
【0015】かかる特徴は、フェニレン系重合体が導電性を妨げる「欠陥」が少ないことを意味している。したがって、上記製造方法により得られたフェニレン系重合体は導電性に優れている。 【0016】 【発明の実施の形態】上記シクロヘキサジエン誘導体としては、5,6−ビスヒドロキシ−1,3−シクロヘキサジエン、5,6−ビスアセトキシ−1,3−シクロヘキサジエン、5,6−ビス(トリメチルシロキシ)−1,3−シクロヘキサジエンなどを例示することができる。二重結合含有単量体としては、上記環状共役ジエン共重合体において説明したものと同様のものを用いることができる。 【0017】上記二重結合含有単量体は、後述する■で列挙したもの、例えば、オレフィン単量体、分岐状α−オレフィン単量体、共役オレフィン単量体、環状オレフィン単量体、ノルボルネン及びその誘導体、累積二重結合を備えた化合物の群から選ばれる1種または2種以上であることが好ましい。 【0018】上記触媒の中でも特にNi系触媒が好ましい。位置及び立体選択性が特に高いためである。上記Ni系触媒は,これらの二重結合含有単量体とシクロヘキサジエン誘導体との重合反応に対する活性が極めて高い。そのため、二重結合含有単量体とシクロヘキサジエン誘導体とのブロック共重合体を高収率で製造することができる。 【0019】かかるNi系触媒は、上記単成分型触媒でも、多成分型触媒でもよい。単成分型触媒では、式(IV)で示される化合物中のMがNi、多成分型触媒では(a)成分がNi化合物である。 【0020】上記多成分型触媒中のNi化合物としては、ニッケルアセチルアセトネート、ニッケルカルボキシレート、ニッケルジメチルグリオキシム、ニッケルエチルヘキサノエート、NiCl2(PPh3)2、NiCl2(PPh2CH2)2、ニッケル(II)ヘキサフルオロアセチルアセトネートテトラハイドレート、ニッケル(II)トリフルオロアセチルアセトネートダイハイドレート、ニッケル(II)アセチルアセトネートテトラハイドレート、ビスアリルニッケルブロミド、ビスアリルニッケルクロリド、ビスアリルニッケルアイオダイド、ニケロセン、ニッケル(II)アセテート、ニッケルブロマイド、ニッケルクロライド、ジクロロヘキシルニッケルアセテート、ニッケルラクテート、ニッケルオキサイド、ニッケルテトラフロオロボレート、ビス(アリル)ニッケル、ビス(シクロペンタジエニル)ニッケル、ビス−2,6−ジイソプロピルフェニルイミノ アセナフタレン ニッケル ジクロライド、ビス−2,6−ジイソプロピルフェニルイミノ アセナフタレン ニッケル ジブロミド、ビス−2,6−ジメチルフェニルイミノアセナフタレンニッケルジブロミド、ビス−2,6−ジメチルフェニルイミノアセナフタレンニッケルジクロリド、ビス−2,6−ジフェニルイミノアセナフタレンニッケルジブロミド、ビス−2,6−ジフェニルイミノアセナフタレンニッケルジクロリド、1,4−ビスジイソプロピルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジイソプロピルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスジメチルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジメチルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスジイソプロピルフェニルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジイソプロピルフェニルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスジメチルフェニルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジメチルフェニルジアザブタジエンニツケルジクロリド、1,4−ビスフェニルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスフェニルジアザブタジエンニッケルジクロリド、ビピリジルニッケルジブロミド、ビピリジルニッケルジクロリド、フェナンソロリルニッケルジブロミド、フェナンソロリルニッケルジクロリドなどを用いることが好ましい。上記のNi化合物は、結晶性の高い重合体を生成させるだけでなく、触媒活性が高く重合収率が高い。 【0021】式(IVA)で示される単成分型触媒及び多成分型触媒に関しては、後述する環状共役ジエン系単量体の重合方法で用いるものと同様のものを用いることができる。 【0022】シクロヘキサジエン誘導体などを重合させて重合体を得た後には、必要に応じて、該重合体のうちシクロヘキサジエン誘導体の分子構造単位における置換基を変換する工程を行うことが好ましい。重合後の生成物が脱離しにくい置換基である場合に、かかる変換工程を行うことにより、脱離しやすくなり、その結果フェニレン系重合体の収率が向上する。変換する置換基は、脱離しやすいものであれば特に制限はないが、例えば、アセトキシ基、ヒドロキシ基などを例示することができる。 【0023】重合体を得、その後上記のごとく必要に応じて変換工程を行った後には、重合体のシクロヘキサジエン誘導体部分における置換基を脱離させる。この脱離方法としては、たとえば、加熱による方法などがある。 【0024】また、以下に参考として、特定の触媒を用いて環状共役ジエン系単量体を重合させることにより、新規な環状共役ジエン系共重合体を提供することに成功し、同時に、改良された環状共役ジエン系単量体の重合方法を提供することについて説明する。 【0025】すなわち、例えば環状共役ジエン系単量体から選択される、1種あるいは2種以上の単量体から誘導される分子構造単位が式(I)で示され(本明細書において、かかる分子構造単位を分子構造単位Aという。)、かつその分子構造単位は1,4−結合及び/又は1,2−結合で連結されている環状共役ジエン系重合体を提供することができる。 【化29】
{ただし、nは、1〜6の整数である。各Xは各々独立に炭素原子、ケイ素原子又はゲルマニウム原子である。各R1は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、不飽和炭化水素基、アリール基、シクロアルキル基、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基であり、各R2は、各々独立であって、少なくとも一つが、水酸基及び炭素数1から4のアルキル基で置換されたアリール基、イミノカルボキシル基、アルコキシル基、アリロキシル基、アルコキシシリル基、あるいは、−(CH2)p−OH、−(CH2)p−C(O)−OH、−(CH2)p−C(O)−OR3、−(CH2)p−OR3、−(CH2)p−OC(O)−R3、−(CH2)p−OC(O)−OR3、−(CH2)p−C(O)−R3、−(CH2)p−O−(CH2)pOH、ただし、pは、それぞれ独立に0〜24、あるいは0〜10の整数であり、R3は、鎖状あるいは分岐状のアルキル基あるいはアリール基、あるいは、以下の式(a)〜(h)で表される基(ただし、式(a)から(h)において、Yは、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、又はシアノ基である。)(R2におけるこれらの基を、本明細書において本極性基という。)、アルキルシリル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化アラルキル基(R2におけるこれらの基を、本明細書において本非極性基という。)であり、R2においてこれらの基でないものは、水素原子、ハロゲン原子、鎖状あるいは分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、アルキリデニル基、アリール基、アラルキル基、アルキニル基、ビニル基、アルケニル基(ただし、供給されるアルケニルラジカルは末端二重結合を含まない)、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基(R2におけるこれらの基を、本明細書において本置換基という。)である。なお、R2のうちいずれか2つが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。} 【化30】
【化31】
【化32】
【化33】
【化34】
【化35】
【化36】
【化37】
【0026】また、例えば、環状共役ジエン系単量体から選択された、1種あるいは2種以上の単量体から誘導される分子構造単位が式(II)で示され(本明細書において、かかる分子構造単位を分子構造単位Bという。)、かつその分子構造単位は1,4−結合及び/又は1,2−結合で連結されている環状共役ジエン系重合体を提供することができる。 【化38】
{ただし、nは、1〜6の整数である。各Xは各々独立であって、少なくとも一つがケイ素原子又はゲルマニウム原子であり、Xにおいてこれらの基でないものは、炭素原子である。各R11は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、不飽和炭化水素基、アリール基、シクロアルキル基、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基であり、各R12は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、鎖状あるいは分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、アルキリデニル基、アリール基、アラルキル基、アルキニル基、ビニル基、アルケニル基(ただし、供給されるアルケニルラジカルは末端二重結合を含まない)、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基(本置換基)である。なお、R12のうちいずれか2つが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。} 【0027】また、例えば、式(I)で示される一種又は二種以上の分子構造単位(分子構造単位A)、【化39】
{ただし、nは、1〜6の整数である。各Xは各々独立に炭素原子、ケイ素原子又はゲルマニウム原子である。各R1は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、不飽和炭化水素基、アリール基、シクロアルキル基、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基であり、各R2は、各々独立であって、少なくとも一つが、水酸基及び炭素数1から4のアルキル基で置換されたアリール基、イミノカルボキシル基、アルコキシル基、アリロキシル基、アルコキシシリル基、あるいは、−(CH2)p−OH、−(CH2)p−C(O)−OH、−(CH2)p−C(O)−OR3、−(CH2)p−OR3、−(CH2)p−OC(O)−R3、−(CH2)p−OC(O)−OR3、−(CH2)p−C(O)−R3、−(CH2)p−O−(CH2)pOH、ただし、pは、それぞれ独立に0〜24、あるいは0〜10の整数であり、R3は、鎖状あるいは分岐状のアルキル基あるいはアリール基、あるいは、以下の式(a)〜(h)で表される基(ただし、式(a)から(h)において、Yは、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、又はシアノ基である。)、アルキルシリル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化アラルキル基であり、R2においてこれらの基でないものは、水素原子、ハロゲン原子、鎖状あるいは分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、アルキリデニル基、アリール基、アラルキル基、アルキニル基、ビニル基、アルケニル基(ただし、供給されるアルケニルラジカルは末端二重結合を含まない)、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基である。なお、R2のうちいずれか2つが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。} 【化40】
【化41】
【化42】
【化43】
【化44】
【化45】
【化46】
【化47】
式(II)で表される一種又は二種以上の分子構造単位(分子構造単位B)、【化48】
{ただし、nは、1〜6の整数である。各Xは各々独立であって、少なくとも一つがケイ素原子又はゲルマニウム原子であり、Xにおいてこれらの基でないものは、炭素原子である。各R11は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、不飽和炭化水素基、アリール基、シクロアルキル基、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基であり、各R12は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、鎖状あるいは分岐状のアルキル基、置換されたあるいは置換されないシクロアルキル基、アルキリデニル基、アリール基、アラルキル基、アルキニル基、ビニル基、アルケニル基(ただし、供給されるアルケニルラジカルは末端二重結合を含まない)、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基である。なお、R12のうちいずれか2つが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。} 式(III)で表される一種又は二種以上の分子構造単位(本明細書において、かかる分子構造単位を分子構造単位Cともいう。)、【化49】
{ただし、nは、1〜6の整数である。各R21は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、不飽和炭化水素基、アリール基、シクロアルキル基、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基であり、各R22は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、鎖状あるいは分岐状のアルキル基、置換されたあるいは置換されないシクロアルキル基、アルキリデニル基、アリール基、アラルキル基、アルキニル基、ビニル基、アルケニル基(ただし、供給されるアルケニルラジカルは末端二重結合を含まない)、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基である。なお、R22のうちいずれか2つが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。} 二重結合含有単量体から選択される一種あるいは二種以上の単量体から誘導される分子構造単位(本明細書において、かかる分子構造単位を分子構造単位Dともいう。)、の4種の分子構造単位から選択される2種以上の分子構造単位からなり、かつ分子構造単位A,B及びCは、1,4−結合及び/又は1,2−結合で高分子鎖に連結されている環状共役ジエン系共重合体である。 【0028】また、例えば、式(IIIA)で表される一種又は二種以上の環状共役ジエン系単量体(本明細書において、かかる単量体を単量体Cともいう。) 【化50】
{ただし、nは、1〜6の整数である。各R21は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、不飽和炭化水素基、アリール基、シクロアルキル基、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基であり、各R22は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、鎖状あるいは分岐状のアルキル基、置換されたあるいは置換されないシクロアルキル基、アルキリデニル基、アリール基、アラルキル基、アルキニル基、ビニル基、アルケニル基(ただし、供給されるアルケニルラジカルは末端二重結合を含まない)、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素または硫黄をヘテロ原子として含む複素環基である。なお、R22のうちいずれか2つが互いに結合して環状構造を形成していてもよい。}を、下記の式(IV)で示される化合物(本明細書において本単成分型触媒ともいう。) 【化51】
{ただし、Mは周期律表第8,9及び10族の遷移金属元素を表し、Lは1から3個のπ結合を有する配位子を示し、Xは少なくとも一つのσ結合と0から3個のπ結合を有する配位子を示し、nは0、1あるいは2であり、mは0あるいは1であり、nとmとの両方が同時に0であることはなく、mが0のときaは2であり、mが1のときaは1であり、Aは、[LnMXm]a+に対するアニオンを示す。}を触媒として用いて重合することにより得られた、分子構造単位(本明細書において、かかる分子構造単位を分子構造単位Cともいう。)が式(III)で示され、かつその分子構造単位は1,4−結合及び/又は1,2−結合で連結されている環状共役ジエン系重合体を提供することができる。 【化52】
{ただし、n,X,R21,R22は、それぞれ、式(IIIA)において定義されたのと同じ意味を有する。} 【0029】また、例えば、環状共役ジエン系単量体、あるいは、環状共役ジエン系単量体と二重結合含有単量体とを、下記の式(IV)で示される化合物(本明細書において本単成分型触媒ともいう。)、【化53】
{ただし、Mは周期律表第8,9及び10族の遷移金属元素を表し、Lは1から3個のπ結合を有する配位子を示し、Xは少なくとも一つのσ結合と0から3個のπ結合を有する配位子を示し、nは0、1あるいは2であり、mは0あるいは1であり、nとmとの両方が同時に0であることはなく、mがOのときaは2であり、mが1のときaは1であり、Aは、[LnMXm]a+に対するアニオンを示す。}あるいは、(a)周期律表第8,9及び10族の遷移金属元素の遷移金属化合物と、(b)有機アルミニウム化合物、及び/又は(c)電子供与性成分とを含有する多成分型触媒(本明細書において本多成分型触媒ともいう。)を用いて重合させる環状共役ジエン系単量体の重合方法である。 【0030】(■分子構造単位Aを有する環状共役ジエン系重合体)本明細書において、式(I)に記載される環状共役ジエン系重合体の分子構造単位を、分子構造単位Aというものとする。そして、このような分子構造単位Aが由来する単量体を単量体Aというものとする。分子構造単位A及び単量体Aの基本骨格としては、好ましくは、5〜8員環を含有する。より好ましくは、6員環を含有する。 【0031】分子構造単位Aは、以下の式(IA)に示される単量体Aから、化55式に示すように誘導される。 【化54】
{ただし、n,X,R1,R2及びR2におけるR3は、それぞれ、式(I)において定義されたのと同じ意味を有する。} 【化55】
【0032】上記式(IA)において示される単量体Aは、炭素−炭素結合を主体として構成される5員環以上の環状共役ジエンである。単量体Aにおける置換基R1、R2、及びR3は、それぞれ、当該単量体から誘導される環状共役ジエン系重合体の分子構造単位の置換基R1、R2、及びR3に対応する。 【0033】単量体A及び分子構造単位AにおけるXは、それぞれ独立であって、それぞれが、炭素原子、ケイ素原子あるいはゲルマニウム原子である。nは、1以上6以下の整数であって、好ましくは1〜4である。 【0034】好ましい単量体Aは、炭素−炭素結合を主体として構成される5〜8員環を有する環状共役ジエンの誘導体であり、特に、好ましいのは、6員環の環状共役ジエンの誘導体である。5〜8員環を有する単量体Aとしては、1,3−シクロペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、1,3−シクロヘプタジエン、1,3−シクロオクタジエンの誘導体を例示することができる。また、これらにおいて、Xに対応する炭素原子がケイ素原子あるいはゲルマニウム原子に置換されている単量体Aも例示される。6員環の環状共役ジエン系単量体としては、1,3−シクロヘキサジエンの誘導体を例示することができる。 【0035】単量体Aおよび分子構造単位Aにおいて、R1のハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が好ましく、より好ましくは塩素である。R1のアルキル基としては、炭素数1〜20のものが好ましく、より好ましくは1〜10である。アルキル基は、直鎖状のみならず分岐状のものも含まれる。ただし、立体障害を考慮すると直鎖状のアルキル基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、ノルマルペンチル基、ノルマルヘキシル基、ノルマルヘブチル基、ノルマルオクチル基、ノルマルノニル基、ノルマルデシル基である。また、不飽和脂肪族炭化水素基としては、炭素数2〜20のものが好ましく、より好ましくは、2〜10である。アリール基の好ましい炭素数は5〜20であり、より好ましくは5〜10である。シクロアルキル基の好ましい炭素数は3〜20であり、より好ましい炭素数は5〜10であり、シクロジエニル基の好ましい炭素数は4〜20であり、より好ましくは5〜10である。これらの基の具体例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基、シクロペンタジエニル基、インデニル基、等を挙げることができる。また、複素環基の具体例としては、ピリジル基、ピペリジル基等を挙げることができる。 【0036】単量体A及び分子構造単位Aにおいて、R2の少なくとも一つは、本極性基あるいは本非極性基である。本極性基としては、イミノカルボキシル基及びこれらの基を含む有機官能基を挙げることができる。さらに、水酸基と炭素数1から4のアルキル基で置換されたアリール基も挙げることができる。本極性基のアルコキシル基としては、炭素数1〜20のものが好ましく、特に好ましくは、1〜20である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピオキシ基、sec−プロピオキシ基であり、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基である。本極性基のアリロキシル基としては、炭素数5〜20のものが好ましく、特に好ましくは、5〜10である。具体的には、フェノキシ基、パラメチルフェノキシ基、パラエチルフェノキシ基である。本極性基のアルコキシシリル基としては、炭素数3〜20のものが好ましく、特に好ましくは、3〜10である。具体的には、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基である。 【0037】また、本極性基としては、−OH、−O−、−(O)OH、−C(O)O−、−OC(O)−、OC(O)O−、−C(O)−等の構造を備える有機官能基を挙げることもできる。具体的には、水酸基と直鎖状あるいは分岐状の炭素数1から4のアルキル基で置換されたアリール基、−(CH2)p−OH、−(CH2)p−C(O)−OH、−(CH2)p−C(O)−OR3、−(CH2)p−OR3、−(CH2)p−OC(O)−R3、−(CH2)p−OC(O)−OR3、−(CH2)p−C(O)−R3、−(CH2)p−O−(CH2)pOH、ただし、pは、それぞれ独立に0〜24、あるいは0〜10の整数であり、R3は、鎖状あるいは分岐状のアルキル基、アリール基、あるいは式(a)〜(h)で表される置換基(ただし、式(a)から(h)において、Yは、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、又はシアノ基である。)である。 【0038】本非極性基のアルキルシリル基としては、炭素数3〜20のものが好ましく、特に好ましくは、3〜10である。具体的には、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル基、ジメチルターシャリーブチルシリル基である。 【0039】本非極性基のハロゲン化アルキル基におけるアルキル基は、炭素数1〜20のものが好ましい。アルキル基は、直鎖状のもののみならず、分岐状のものも含まれる。具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。特に、−CmF2m+1の一般式で示されるフッ素化基アルキル基は、mが1〜20の整数であることが好ましく、より好ましくは、1〜10である。 【0040】本非極性基のハロゲン化シクロアルキル基における環状骨格は、炭素数3〜10のものが好ましく、特に好ましくは、5〜8である。具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基である。本非極性基のハロゲン化アリール基における環状骨格は、炭素数6〜40のものが好ましく、特に好ましくは、6〜10である。具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基である。本非極性基のハロゲン化アラルキル基のアラルキル基としては、炭素数7〜15が好まししい。これらのハロゲン化炭化水素基におけるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が好ましく、より好ましくは塩素である。 【0041】単量体A及び分子構造単位Aにおける基R2は、少なくとも一つが本極性基あるいは本非極性基であればよい。したがって、R2の一つのみが本極性基であったり、R2の一つのみが本非極性基であったりする単量体Aや分子構造単位Aもあり、R2の全部が本極性基であったり、R2の全部が本非極性基であったりする単量体Aや分子構造単位Aもある。さらには、R2において、本極性基と本非極性基とが混在する単量体Aや分子構造単位Aもある。 【0042】R2において本極性基でもなく本非極性基でもない基がある場合には、そのR2は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルキリデニル基、アリール基、アラルキル基、アルキニル基、ビニル基、アルケニル基(ただし、供給されるアルケニルラジカルは末端二重結合を含まない)、シクロジエニル基、又は5〜10員環であって、少なくとも1個の窒素、酸素又は硫黄をヘテロ原子として含む複素環基(本置換基)である。この場合のハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が好ましく、より好ましくは塩素である。 【0043】本置換基におけるアルキル基は、炭素数1〜20のものが好ましい。アルキル基は、直鎖状のもののみならず、分岐状のものも含まれる。具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基である。 【0044】本置換基におけるアルケニル基としては、炭素数2〜20のものが好ましく、特に好ましくは、2〜10である。具体的には、ビニル基、アリル基である。本置換基におけるアルキニル基としては、炭素数2〜20のものが好ましく、より好ましくは、2〜10である。具体的には、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基である。本置換基におけるシクロアルキル基における環状骨格は、炭素数3〜10のものが好ましく、特に好ましくは、5〜8である。具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基である。本置換基におけるアリール基としては、炭素数5〜40のものが好ましく、特に好ましくは、6〜10である。具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基である。本置換基におけるアラルキル基としては、炭素数7〜15が好ましい。 【0045】本置換基におけるアルキリデニル基としては、炭素数1〜6のものが好ましく、具体的にはエチリデニル基、プロピデニル基である。本置換基におけるシクロジエニル基としては、炭素数3〜20のものが好ましく、特に好ましくは、5〜10である。具体的には、シクロペンタジエニル基である。 【0046】なお、基R2のうち、いずれか2つが結合して環状構造を採っていてもよい。例えば、酸無水物構造、ジカルボキシイミド構造を備えた単量体A及び分子構造単位Aも例示することができる。 【0047】このような単量体Aの具体例としては、以下の化合物を例示できる。なお、これらの単量体Aの例示によって、同時に、これらの単量体から誘導される分子構造単位Aも例示される。 【化56】
【化57】
【化58】
【化59】
【化60】
【化61】
{ただし、Rは、炭素数1〜20のアルキル基、又は炭素6から40のアリール基である。} 【化62】
【化63】
【0048】単量体Aから選択された1種あるいは2種以上の単量体Aから誘導される分子構造単位Aを有する環状共役ジエン系重合体は、分子構造単位が1種類である場合もあり、分子構造単位が2種類以上である場合もある。 【0049】分子構造単位Aは、1,4−結合及び/又は1,2−結合で連結されている。1,4−結合と1,2−結合の割合は、単量体の種類、触媒の種類、反応条件等によって変動し、また、制御可能である。 【0050】(■分子構造単位Bを有する環状共役ジエン系重合体)本明細書において、式(II)に記載される環状共役ジエン系重合体の分子構造単位を、分子構造単位Bというものとする。そして、このような分子構造単位Bが由来する単量体を単量体Bというものとする。 【0051】分子構造単位Bは、以下の式(IIA)に示される単量体Bから、以下の化65式に示すように誘導される。 【化64】
{ただし、n,X,R11,R12は、それぞれ、式(II)において定義されたのと同じ意味を有する。} 【化65】
【0052】上記式(IIA)において示される単量体Bは、炭素−炭素結合を主体として構成される5員環以上の環状共役ジエンである。単量体B及び分子構造単位Bの基本骨格は、好ましくは、5〜8員環であり、より好ましくは6員環である。単量体B及び分子構造単位Bにおける各Xは、各々独立であって、少なくとも一つがケイ素原子あるいはゲルマニウム原子であり、Xにおいてケイ素原子あるいはゲルマニウム原子でないものは炭素原子である。nは、1以上6以下の整数であって、好ましくは1〜4である。 【0053】単量体Bにおける基R11,R12は、それぞれ、当該単量体Bから誘導される環状共役ジエン系重合体の分子構造単位Bの基R11,R12に対応する。好ましい単量体Bは、炭素一炭素結合を主体として構成される5〜8員環を有する環状共役ジエンの誘導体であり、特に、好ましいのは、6員環の環状共役ジエンの誘導体である。 【0054】単量体B及び分子構造単位BにおけるR11は、単量体A及び分子構造単位AにおけるR1と同じ意味を有する。したがって、単量体A及び分子構造単位Aにおいて好ましいとされる基は、R11においても好ましいとされる。単量体B及び分子構造単位BにおけるR12は、単量体A及び分子構造単位AのR2における本置換基と同じ意味を有する。したがって、本置換基において好ましいとされる基は、R12においても好ましいとされる。 【0055】単量体Bとして、次の単量体を例示することができる。 【化66】
【0056】単量体Bから選択された1種あるいは2種以上の単量体Bから誘導される分子構造単位Bを有する環状共役ジエン系重合体は、分子構造単位が1種類である場合もあり、分子構造単位が2種類以上である場合もある。分子構造単位Bは、1,4−結合及び/又は1,2−結合で連結されている。1,4−結合と1,2−結合の割合は、単量体の種類、触媒の種類、反応条件等によって変動し、また、制御しうる。 【0057】(■分子構造単位A、B、C、Dから選ばれる一種または二種以上を有する環状共役ジエン系共重合体)例えば、分子構造単位Aと、分子構造単位Bと、分子構造単位Cと、分子構造単位Dの4種の分子構造単位から選択される一種あるいは二種以上の分子構造単位からなる環状共役ジエン系共重合体を提供することができる。分子構造単位Cは、式(III)で示される。この分子構造単位Cが由来する単量体を単量体Cというものとする。分子構造単位Cは、分子構造単位Aが単量体Aに誘導されるのと同様に、式(IIIA)に示す単量体Cから誘導される。 【化67】
{ただし、n,X,R21,R22は、それぞれ、式(III)において定義されたのと同じ意味を有する。} 【0058】単量体Cの好ましい基本骨格は、炭素一炭素結合で構成される5〜8員環の環状共役ジエンであり、特に好ましいのは、6員環の環状共役ジエンである。具体的には、1,3−シクロペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、1,3−シクロヘプタジエン、1,3−シクロオクタジエン及びこれらの誘導体である。好ましくは、1,3−シクロヘキサジエン及びその誘導体である。分子構造単位C及び単量体CにおけるR21は、分子構造単位A及び単量体AにおけるR1と同じ意味を有する。また、R22は、分子構造単位B及び単量体BにおけるR12と同じ意味を有する。 【0059】単量体Cとして、以下の単量体を例示することができる。なお、これらの単量体の例示によって、同時にこれらの単量体Cから誘導される分子構造単位Cも例示される。 【化68】
【化69】
【0060】二重結合含有単量体から誘導される分子構造単位Dが由来する単量体を、単量体Dともいうものとする。本明細書において二重結合含有単量体とは、重合性のある二重結合を備えた単量体である。例えば、二重結合含有単量体として、オレフィン単量体、イソオレフィン単量体、分岐状α−オレフィン単量体、共役オレフィン単量体、環状オレフィン単量体、ビニルエーテル単量体、環状エーテル単量体、ラクトン単量体等を挙げることができる。また、ノルボルネン及びその誘導体、あるいは累積二重結合を備えた化合物、末端二重結合を備えた炭化水素基を有するカルボン酸、カルボン酸エステル等を挙げることもできる。 【0061】オレフィン単量体としては、CH2=CHRの一般式で表される。ただし、Rは、水素原子、分岐していない炭素数1〜40までのアルキル基、分岐状のあるいは分岐していない炭素数7〜40までのアラルキル基、分岐していない炭素数3から40までのアルケニル基、ハロゲン原子を表す。イソオレフィン単量体としては、CH2=CRR’の一般式で表され、RとR’は、それぞれ独立であり、炭素数12までのアルキル基、あるいはそれ以上の炭素数のアルキル基から選択される。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、t−プロピル基等である。イソオレフィン単量体は、具体的には、イソブチレン、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−1−ぺンテン、2−エチル−1−ブテン、2,3−ジメチル−1−ブテン、2,3,3−トリメチル−1−ブテン、2,5−ジメチル−1,5−ヘキサジエン等である。 【0062】分岐状α−オレフィン単量体としては、CH2=CHRの一般的で表され、Rは、炭素数12までのあるいはそれ以上の炭素数の分岐状アルキル基(シクロアルキル基も含む)である。具体的には、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ぺンテン、4−メチル−1−ぺンテン、4−メチル−1−ヘキセン、6−メチル−1−ヘプテン、アリルシクロヘキサン等である。共役オレフィン単量体としては、共役ジエンあるいは共役トリエンのオレフィンである。炭素数12までの直鎖状の共役ジエンあるいは共役トリエンも含まれる。具体的には、ブタジエン、イソプレン、ピペリレン、1,4−ジメチルブタジエン、trans−2−メチルー1,3−ぺンタジエン等である。環状オレフィン単量体としては、β−ピレン、シクロブテン、シクロペンテン等を挙げることができる。 【0063】アルキルビニルエーテル単量体は、CH2=CHORの一般式で表される。ただし、Rは、炭素数12まであるいはそれ以上の、直鎖状、あるいは分岐状、あるいは環状のアルキル基あるいはアラルキル基を示す。具体的には、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、iso−プロピルビニルエーテル、iso−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル等である。 【0064】アリルビニルエーテル単量体は、CH2=CHOR’の一般式で表される。ただし、R’は、フェニル基、置換フェニル基、ナフチル基、置換ナフチル基を示す(なお、フェニル基及びナフチル基における置換基は、低級アルキル基あるいはハロゲン原子である。)。具体的には、フェニルビニルエーテル、パラ−トリビニルエーテル、ナフチルビニルエーテル等である。置換ビニルエーテル単量体は、CH2=CHOXの一般式で表される。ただし、Xは、ハロゲン原子あるいはシリコン原子等のヘテロ原子に結合した炭素数20までのアルキル基あるいはアリル基、または、エーテル結合、エステル結合、及びアミノ基のいずれかを含む官能基を備えた炭素数20までのアルキル基あるいはアリル基を示す。 【0065】具体的には、パラ−アニシルビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、CH2=CHOCH2CH2O2CCH3、CH2=CHOCH2CH2O2CC6H5、CH2=CHOCH2CH2O2CC(CH3)=CH2、CH2=CHOCH2CH2O2CCH=CH2、CH2=CHOCH2CH2O2CCH=CHC6H5CH2=CHOCH2CH2O2CCH=CHCH=CHCH3、CH2=CHOCH2CH2O(CH2CH2O)nC2H5、CH2=CHOCH2CH2OC6H5CH2=CHOCH2CH2CH(CO2C2H5)2、CH2=CHOCH2CH2C(CO2C2H5)3、CH2=CHOCH2CH2OC6H4−p−C6H4−p−OCH3、CH2=CHOCH2CH2O(CH2CH2O)nC6H4−p−C6H4−p−OCH3、等である。 【0066】ジビニルエーテル単量体は、CH2=CHOCH=CH2あるいはCH2=CHOXOCH=CH2の一般式で表される。ただし、Xは、−(CH2)n−、−(CH2CH2O)nCH2CH2−、−CH2CH2OC(CH3)2C6H4C(CH3)2OCH2CH2−等を示し、nは、1〜12の整数である。α置換ビニルエーテル単量体は、CH2=CR’ORの一般式で表される。ただし、Rは、炭素数12までの、直鎖状、あるいは分岐状、あるいは環状のアルキル基を示し、R’はメチル基あるいは炭素数12までのアルコキシル基、あるいは塩素原子を示す。具体的には、α−メチルエチルビニルエーテルである。 【0067】β置換ビニルエーテル単量体は、R’CH=CHORの一般式で表される。ただし、Rは、炭素数12までの直鎖状、分岐状、あるいは環状のアルキル基であり、R’は、炭素数12までのアルコキシル基、あるいは塩素原子である。具体的には、β−メチルエチルビニルエーテルである。環状エーテル単量体としては、オキシランやオキセタン等である。オキシラン及びエポキシドとしては、炭素数12までのものであって、ハロゲン原子を含んでいてもよい。具体的には、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、ビニルシクロヘキセンオキサイド、ノルボルネンオキサイド、エピクロロヒドリン等である。オキセタンとしては、炭素数は12までであり、ハロゲン原子を含んでいてもよい。具体的には、オキセタン、3,3−ジメチルオキセタン、3,3−ビス(クロロメチル)オキセタン等である。 【0068】環状エステル単量体としては、ラクトンを挙げることができる。ラクトンとしては、β−プロピオラクトン、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、あるいは、炭素数12までのアルキル基で置換されたN−ビニルカルバゾール及びラクトン等を挙げることができる。具体的には、α,α−ジメチル−β−プロピオラクトン、β−メチルーβ−プロピオラクトン、β,β’−ジメチル−β−プロピオラクトンである。芳香族オレフィン単量体としては、スチレン、パラ−メトキシスチレン、α−メチルスチレン、パラ−メチルスチレン、パラ−イソプロピルスチレン、オルト−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、パラ−ジメチルアミノスチレン、パラ−ジイソプロペニルベンゼン、オルト−ジビニルベンゼン、インデン、1−メチルインデン、アセナフタレン、2−ビニルフルオレン等である。 【0069】このような二重結合含有単量体のいくつかを例示する。なお、これらの化合物の誘導体も同時に例示されるものである。 【化70】
【化71】
【化72】
【化73】
【化74】
【化75】
【化76】
【化77】
【化78】
【0070】例えば、上記環状共役ジエン系共重合体では、4種類ある分子構造単位のうち2種以上の分子構造単位からなることが好ましい。すなわち、分子構造単位の組み合わせとしては、A/B,A/C,A/D,B/C,B/D,C/D,A/B/C,A/B/D,A/C/D,B/C/D,A/B/C/Dの11種類がある。なお、各分子構造単位から、2以上の分子構造単位が選択されていてもよい。また、上記環状共役ジエン系共重合体には、ランダム共重合体の他、交互共重合体、テーパーブロック共重合体、グラフト共重合体、、ジブロック、トリブロック、テトラブロック、マルチブロック、ラジアルブロック等のブロック共重合体が包含される。 【0071】(■分子構造単位Cを有する環状共役ジエン系重合体)分子構造単位C、及びこの分子構造単位Cが由来する単量体Cは、上記の■の中で説明したものと同様である。また、式(IV)で示される化合物は、以下の■の中で説明するものと同様である。 【0072】分子構造単位Aからなる重合体、分子構造単位Bからなる重合体、分子構造A〜Dから選択される2種以上の分子構造単位からなる共重合体、及び分子構造単位Cからなる重合体において、数平均分子量は、5,000以上であることが好ましい。分子量が5,000未満であると、十分な機械的物性が得られないからである。また、数平均分子量は、5,000〜5,000,000の範囲であることが好ましく、より好ましくは、20,000〜1,000,000の範囲であり、特に好ましくは、50,000〜500,000の範囲である。ここで数平均分子量とは、高分子鎖の標準ポリスチレン換算の数平均分子量である。 【0073】また、上述した環状ジエン系重合体及び環状ジエン系共重合体は、耐熱性及び剛性に優れ、比重が小さく、また、誘電率が低い等の特性を有する。したがって、自動車材料の分野においては、エンジンルーム内部品、アンダーフード部品、内外装部品等として、低比重、高耐熱性、高寸法安定性等の特性が発揮される。また、電気・電子材料分野においては、耐熱性絶縁材料、射止材、プリント配線基盤等として、低誘電率、高耐熱性等の特性が発揮される。住宅・建材分野においては、外装シーリング材、防振・ダンピング材、弾性塗料、弾性接着剤等として、高耐候性、候耐熱性等が発揮される。樹脂改質剤分野においては、改質剤や相溶化剤等として利用されて、高剛性、高耐熱性、反応性、ポリオレフィン類への相溶性等が発揮される。エラストマーの分野においては、熱可塑性オレフィン系エラストマー等として、高耐熱性や高耐侯性が発揮される。 【0074】また、一例として、新規な環状共役ジエン系単量体の重合方法を提供する方法について説明する。この重合方法は、上記した単量体A〜Dについて、同種の単量体同士、及び異種の単量体同士を重合するのに好ましい方法である。しかしながら、これらの単量体の単独重合や共重合に限定することなく、これらの単量体A〜Dと他の重合可能な単量体や、他の単量体同士について、以下に示す単成分型触媒あるいは多成分型触媒を用いて環状ジエン系単量体を重合して高分子鎖を形成する重合方法である。なお、単量体C同士の単独重合体、及び単量体D同士の単独重合体の数平均分子量は、5,000以上であることが好ましい。数平均分子量は、5,000〜5,000,000の範囲であることが好ましく、より好ましくは、20,000〜1,000,000の範囲であり、特に好ましくは、50,000〜500,000の範囲である。 【0075】(■本単成分型触媒)また、上記重合方法で用いた単成分型触媒は、以下の一般式(IV)で表される。 【化79】
{ただし、Mは周期律表第8、9及び10族の遷移金属元素を表し、Lは1から3個のπ結合を有する金属Mに対する配位子を示し、Xは少なくとも一つのσ結合と0から3個のπ結合を有する金属Mに対する配位子を示し、nは0、1あるいは2であり、mは0あるいは1であり、nとmとの両方が同時に0であることはなく、mが0のときaは2であり、mが1のときaは1であり、Aは、[LnMXm]a+に対するアニオンを示す。} 【0076】本単成分型触媒は、重合系において、遷移金属イオンと単量体との間でアリル構造の錯体を形成しうるものである。このような単成分型触媒には、触媒自体がアリル構造の錯体を形成するものと、単量体との反応ではじめてアリル構造の錯体を形成するものとがある。Mは、周期律表第8、9、及び10族の金属元素である。例えば、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、コバルト(Co)、鉄(Fe)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)等を例示することができる。好ましくは、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)である。この触媒中には、1個あるいは2個以上の遷移金属元素が含まれる。また、遷移金属元素は、1種でもよく、また、必要に応じて2種以上組み合わせて使用することもできる。Xは、直鎖状あるいは分岐状の炭素数1〜10のアルキル基、直鎖状あるいは分岐状の炭素数1〜20のアルコキシル基、炭素数6〜15のアリロキシル基、あるいはハロゲン原子によって置換されていないあるいは置換された、非環状、単環状、あるいは多環状の炭素数3〜20のアルケニルであることが好ましい。 【0077】Lは、炭素数2〜12のモノオレフィン、炭素数4〜12の直鎖状あるいは環状ジオレフィン、炭素数6から20の芳香族化合物から選択されるものであることが好ましい。また、Lは、2,3ジメチル−2−ブチン、シクロオクタジエン、ノルボルナジエン、ジベンゾシクロオクタジエンから選択されることがより好ましい。また、Lは、炭素数6〜12のシクロアルカジエン、ノルボルナジエン、炭素数10〜20のシクロトリエンから選ばれることも好ましい。 【0078】Aは、カチオン錯体に対して非配位性あるいは弱配位性であることが好ましい。Aは、BF4−、PF6−、ALF3O3SCF3−、SBF5SO3F−、ASF6−、SBF6−、SBF5SO3F−、AsF6−、パーフルオロ酢酸(CF3CO2−)、パーフルオロプロピオン酸(C2F5CO2−)、パーフルオロ酪酸(CF3CF2CF2CO2−)、パークロレート(ClO4−・H2O)、p−トルエンスルホン酸(p−CH3C6H4SO3−)および以下の化80式で表されるテトラフェニルほう酸であることが好ましい。 【化80】
{ただし、R’は、それぞれ独立であって、水素原子、フッ素原子、あるいはトリフルオロメチル基を示し、nは1〜5の整数である。} 【0079】これらの単成分型触媒は、重合に際し予め合成される。単成分触媒は、1種類を用いても、必要に応じて2種類以上を組み合わせて用いてもよい。単成分型触媒として、具体的には、以下の化合物を例示することができる。 【化81】
【化82】
【0080】(■本多成分型触媒)上記重合方法で用いた多成分型触媒は、(a)遷移金属化合物と、(b)有機アルミニウム化合物及び/又は(c)電子供与性成分を含有する触媒である。すなわち、多成分型触媒には、(a)と(b)、(a)と(c)、及び(a)と(b)と(c)との組み合わせがある。本多成分型触媒は、遷移金属イオンのアリル構造の錯体を多成分の混合系中に形成するものである。遷移金属化合物を構成する遷移金属元素としては、鉄(Fe)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)であることが好ましい。より好ましくは、ニッケルあるいはパラジウムである。遷移金属元素は、1種でもよく、また、必要に応じて2種以上組み合わせて使用することもできる。遷移金属化合物においては、これらの金属元素に対して1個または2以上の配位子が結合したもの(1座、2座、多度配位であって、配位は、イオン性でも中性であってもよい)である。遷移金属化合物は、1種を用いてもよく、必要に応じて2種以上を組み合わせて用いることができる。 【0081】遷移金属化合物としては、ニッケルアセチルアセトネート、ニッケルカルボキシレート、ニッケルジメチルグリオキシム、ニッケルエチルヘキサノエート、コバルトネオデカノエート、鉄ナフタノエート、パラジウムエチルヘキサノエート、NiCl2(PPh3)2、NiCl2(PPh2CH2)2、ニッケル(II)ヘキサフルオロアセチルアセトネートテトラハイドレート、ニッケル(II)トリフルオロアセチルアセトネートダイハイドレート、ニッケル(II)アセチルアセトネートテトラハイドレート、ビスアリルニッケルブロミド、ビスアリルニッケルクロリド、ビスアリルニッケルアイオダイド、トランスPdCl2(PPh3)2、パラジウム(II)ビス(トリフルオロアセテート)、パラジウム(II)ビス(アセチルアセトネート)、パラジウム(II)2−エチルヘキサノエート、Pd(アセテート)2(PPh3)2、パラジウム(II)ブロマイド、パラジウム(II)クロライド、パラジウム(II)イオダイド、パラジウム(II)オキサイド、モノアセトニトリルトリス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)テトラフルオロボレート、テトラキス(アセトニトリル)パラジウム(II)テトラフルオロボレート、ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム(II)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム(II)、鉄(II)クロライド、鉄(III)クロライド、鉄(II)ブロマイド、鉄(III)ブロマイド、鉄(II)アセテート、鉄(III)アセチルアセトネート、フェロセン、ニケロセン、ニッケル(II)アセテート、ニッケルブロマイド、ニッケルクロライド、ジクロロヘキシルニッケルアセテート、ニッケルラクテート、ニッケルオキサイド、ニッケルテトラフロオロボレート、コバルト(II)アセテート、コバルト(II)アセチルアセトネート、コバルト(III)アセチルアセトン、コバルト(II)ベンゾエート、コバルトクロライド、コバルトブロマイド、ジクロロヘキシルコバルトアセテート、コバルト(II)ステアレート、コバルト(II)テトラフルオロボレート、ビス(アリル)ニッケル、ビス(シクロペンタジエニル)ニッケル、パラジウムアセチルアセトネート、パラジウムビス(アセトニトリル)ジクロライド、パラジウムビス(ジメチルスルホキシド)ジクロライド、白金ビストリエチルホスフィンハイドロ ブロマイド、ルテニウムトリス(トリフェニルホスフィン)ジクロライド、ルテニウムトリス(トリフェニルホスフィン)ハイドライドクロライド、ルテニウムトリクロライド、ルテニウムトリクロライド、ルテニウムテトラキス(アセトニトリル)ジクロライド、ルテニウムテトラキス(ジメチルスルホキシド)ジクロライド、ロジウムクロライド、ロジウムトリス(トリフェニルホスフィン)トリクロライド、ビス−2,6−ジイソプロピルフェニルイミノ アセナフタレン ニッケル ジクロライド、ビス−2,6−ジイソプロピルフェニルイミノ アセナフタレン ニッケル ジブロミド、ビス−2,6−ジメチルフェニルイミノアセナフタレンニッケルジブロミド、ビス−2,6−ジメチルフェニルイミノアセナフタレンニッケルジクロリド、ビス−2,6−ジフェニルイミノアセナフタレンニッケルジブロミド、ビス−2,6−ジフェニルイミノアセナフタレンニッケルジクロリド、1,4−ビスジイソプロピルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジイソプロピルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスジメチルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジメチルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスジイソプロピルフェニルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジイソプロピルフェニルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスジメチルフェニルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジメチルフェニルジアザブタジエンニツケルジクロリド、1,4−ビスフェニルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスフェニルジアザブタジエンニッケルジクロリド、ビピリジルニッケルジブロミド、ビピリジルニッケルジクロリド、フェナンソロリルニッケルジブロミド、フェナンソロリルニッケルジクロリドであることが好ましい。 【0082】有機アルミニウム化合物としては、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムハライド、モノアルキルアルミニウムジハライド、アルキルアルミニウムセスキハライド、アルミノキサミン、あるいはこれらの混合物であることが好ましい。具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリノルマルプロピルアルミニウム、トリノルマルブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリt−ブチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリノルマルヘキシルアルミニウム、トリ(2−メチルペンチル)アルミニウム、トリノルマルオクチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、メチルアルミニウムセスキクロライド、イソブチルアルミニウムセスキクロライド、ジt−ブチルアルミニウムクロライド、ジイソプロピルアルミニウムクロライド、ジペンチルアルミニウムクロライド、メ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、イソブチルアルミニウムジクロライド、t−ブチルアルミニウムジクロライド、イソプロピルアルミニウムジクロライド、ペンチルアルミニウムジクロライドを好ましいものとして挙げることができる。 【0083】また、アルミノキサンとは、1種類のトリアルキルアルミニウムと水との縮合によって得られるもの、及び2種類以上のトリアルキルアルミニウムと水との縮合によって得られるものであって、鎖状、環状、あるいはかご状の縮合物である。具体的には、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、プロピルアルミノキサン、ブチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、メチルエチルアルミノキサン、メチルブチルアルミノキサン、メチルイソブチルアルミノキサン等が例示される。特に、メチルアルミノキサン、メチルイソブチルアルミノキサンが好ましい。 【0084】電子供与性成分は、具体的には、ルイス酸、ブレンステッド酸、ハロゲン化化合物、あるいはこれらの混合物である。特に、電子供与性成分は、遷移金属元素としてニッケル、ルテニウム、鉄、パラジウム、コバルト及び白金から選択される金属元素を備えた遷移金属化合物を使用する場合において使用されることが好ましい。ルイス酸としては、BF3・エチレート、TiCl4、SbF5、BCl3、B(OCH2CH3)、SiCl4、及びトリス(パーフルオロフェニル)ボロンからなる群より選択されることが好ましい。ブレンステッド酸としては、HSbF6、HPF6、CF3CO2H、FSO3H・SbF5、H2C(SO2CF3)2、CF3SO3H及びパラトルエンスルホン酸からなる群より選択されることが好ましい。また、ハロゲン化化合物は、ヘキサクロロアセトン、ヘキサフルオロアセトン、3−ブテニックアシッド−2,2,3,4,4−ぺンタクロロブチルエステル、ヘキサクロログルタリックアシッド、ヘキサフルオロイソプロパノール及びクロラニル、及びこれらの混合物からなる群より選択されることが好ましい。 【0085】このようなそれぞれの型の触媒を利用して、前記した各種単量体を重合させることができる。さらに、その他の重合可能な単量体に適用することもできる。重合反応は、上述した触媒の存在下、スラリー重合、気相重合、塊状重合、溶液重合、懸濁重合等のいずれの方法を用いてもよい。上述した重合方法において、溶液重合の場合に使用できる重合溶媒としては、ブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、iso−オクタン、n−ノナン、n−デカン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等の脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン等の芳香族ハロゲンを例示することができる。これらの重合溶媒は、1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 【0086】本重合方法における、触媒の使用量に特に制限はないが、一般的には、単量体1molに対して、金属元素として、1×10−6〜1×10−1molの範囲であり、好ましくは、5×10−6〜5×10−2molの範囲である。本重合法における、重合温度は、必要に応じて設定するが、一般には−80〜120℃の範囲であり、好ましくは、−30〜110℃の範囲であり、更に好ましくは、0〜100℃の範囲である。重合系の雰囲気は、窒素、アルゴンあるいはヘリウム等の不活性ガスで形成される不活性雰囲気を用いることもでき、あるいは、不活性雰囲気を要しない場合もある。重合系の圧力についても、特に制限はない。ビニル系単量体との共重合の場合、エチレン、プロピレン、ブタジエン、アレン等のガスモノマーについては、1気圧以上を加えることができる。本重合方法において、重合反応に要する時間は、目的あるいは重合条件によって種々異なったものになるため、特に限定することはできないが、多くの場合において、24時間以内であり、1〜3時間以内である場合もある。 【0087】本重合方法の実施に際しては、従来公知の方法によって、各種形態の重合体や共重合体を得るようにすることができる。ランダム共重合体及びテーパーブロック共重合体は、一般に、単独重合体と同様の方法で、2種類以上の単量体を重合系に仕込むことにより製造できる。ブロック共重合体は、一方の単量体を触媒溶液中に添加し、完全に消費された後、もう一方の単量体を添加することで製造できる。交互共重合体は、用いる単量体と一酸化炭素を同時に仕込むことにより製造できる。 【0088】本重合方法でランダム共重合体、交互共重合体及びブロック共重合体等の各種共重合体を得ようとする場合、上記した各種類型の触媒を用いることができるが、重合させる単体の種類によって、有効な類型の触媒がある。また、重合に先だって重合系において触媒活性を発揮するアリル型のカチオン錯体が予め生成されていることが好ましい場合もある。このような場合、重合する単量体が添加される以前に、カチオン錯体が生成しているようにする。 【0089】単成分型触媒及び多成分型触媒を使用するのが好ましい例としては、単量体として、1,3−シクロヘキサジエンとノルボルネンを用いる2元共重合体の製造を例示できる。また、単成分型触媒を使用するのが好ましい例としては、単量体として1,3−シクロヘキサジエンとアレンとを用いる2元共重合体の製造を例示できる。さらに、単成分型触媒を使用するのが好ましい例としては、1,3−シクロヘキサジエンとアレンとノルボルネンを単量体として用いる3元共重合体の製造を例示できる。 【0090】単成分型触媒か多成分型触媒かにかかわらず、用いる遷移金属元素の種類によって、その触媒が有効に作用する場合もある。遷移金属元素としてPdを使用することが好ましいのは、極性基を備えた環状共役ジエン系単量体の単独重合や共重合であり、また、極性基を備えた二重結合含有単量体の単独重合や共重合である。このような重合において、Pd触媒は高い重合活性を示す。具体的には、1,3−シクロヘキサジエンとプロピレンとメチルメタクリレートとの3元共重合体の重合を例示できる。なお、比較的極性の低い、アルコキシル基やアリロキシル基を極性基として備える環状共役ジエン系単量体や二重結合含有単量体の場合には、Niを使用することも有効である。 【0091】遷移金属元素としてNiを使用することが好ましいのは、極性基を備えない環状共役ジエン系単量体の単独重合や、かかる環状共役ジエン系単量体と極性基を備えない二重結合含有単量体との共重合である。このような重合において、Ni触媒は、高活性であり、かつ高い1,4−結合選択性を有する。得られた重合体においては、1,4−結合が主体となる。例えば、1,3−シクロヘキサンジエンとプロピレンとの共重合である。 【0092】本重合方法において、所定の重合率を達成した後には、必要に応じて公知の末端変性剤、末端分岐化剤、さらには重合停止剤、重合安定剤、酸化安定剤を添加することができる。また、重合反応後に、分子構造単位に水素、ハロゲン原子、有機官能基等によってさらなる誘導化することも可能である。なお、従来公知の共役ジエン系重合体の製造における脱溶媒操作、乾燥操作等により重合体を回収できる。 【0093】なお、以上の説明したことから、上記重合方法、上記重合方法から得た重合体は以下の態様を採ることもできる。 1.環状共役ジエン系単量体から選択される、一種又は二種以上の単量体から誘導される分子構造単位が、分子構造単位Aで示され、かつ、その分子構造単位が1,4−結合及び/又は1,2−結合で連結されており、本単成分型触媒あるいは本多成分型触媒を用いて重合して得られる環状共役ジエン系重合体。 2.環状共役ジエン系単量体から選択される、一種又は二種以上の単量体から誘導される分子構造単位が、分子構造単位Bで示され、かつ、その分子構造単位が1,4−結合及び/又は1,2−結合で連結されており、本単成分型触媒あるいは本多成分型触媒を用いて重合して得られる環状共役ジエン系重合体。 3.環状共役ジエン系単量体から選択される、一種又は二種以上の単量体から誘導される分子構造単位が、分子構造単位Cで示され、かつ、その分子構造単位が,1,4−結合及び/又は1,2−結合で連結されており、本単成分型触媒あるいは本多成分型触媒を用いて重合して得られる環状共役ジエン系重合体。 4.一種又は二種以上の分子構造単位A、一種又は二種以上の分子構造単位B、一種又は二種以上の分子構造単位C、二重結合含有単量体から選択される一種又は二種類以上の単量体から誘導される分子構造単位D、の4種の分子構造単位から選択される二種以上の分子構造単位からなり、かつ、分子構造単位A,B及びCは、1,4−結合及び/又は1,2−結合で高分子鎖に連結されており、本単成分型触媒あるいは本多成分型触媒を用いて重合して得られる環状共役ジエン系共重合体。 5.単量体Aを、本単成分型触媒あるいは本多成分型触媒を用いて重合する環状共役ジエン系単量体の重合方法。 6.単量体Bを、本単成分型触媒あるいは本多成分型触媒を用いて重合する環状共役ジエン系単量体の重合方法。 7.単量体Cを、本単成分型触媒あるいは本多成分型触媒を用いて重合する環状共役ジエン系単量体の重合方法。 8.一種又は二種以上の単量体A、一種又は二種以上の単量体B、一種又は二種以上の単量体C、二重結合含有単量体から選択される一種又は二種類以上の単量体D、の4種の分子構造単位から選択される二種以上の単量体を、本単成分型触媒あるいは本多成分型触媒を用いて重合する環状共役ジエン系単量体の重合方法。 【0094】(重合体の修飾物)また、上記のいずれかの環状共役ジエン系重合体の二重結合部分は,水素、ハロゲン、ハロゲン水素、硫酸、水、ハロヒドリン、アルキル基、アリール基、酸素よりなる群から選ばれる修飾物が付加されて、一重結合となっている環状共役ジエン系重合体の修飾物がある。 【0095】上記環状共役ジエン系共重合体中の二重結合は、重合体の反応性、柔軟性、溶媒親和性などの性質を賦与する一方で、熱安定性や機械的特性を損なうおそれがある。そこで、二重結合部分を修飾して一部またはすべてを一重結合とすることにより、共重合体の耐熱性、耐酸性などが向上する。該二重結合部分は、たとえば、単量体単位の0.1〜100モル%が飽和されている。 【0096】二重結合部分の修飾は、従来公知の技術によって実施される炭素−炭素二重結合に対する付加反応により行うことができる。より具体的には、水素の付加(水素化反応)、ハロゲンの付加(ハロゲン化反応)、ハロゲン化水素の付加(ハロゲン化水素化反応)、硫酸の付加(スルホン化反応)、水の付加(水和反応)、ハロヒドリンの付加(ハロヒドリン化反応)、アルキル基(アルキル化反応)、アリール基の付加(アリール化反応)、酸素あるいは水酸基の付加(酸化反応)などを例示することができる。 【0097】例えば、上記環状共役ジエン系共重合体は、その少なくとも一部に、水素が添加することが好ましい。これにより、環状共役ジエン系重合体中の二重結合に水素が添加され、単結合になる。そして、かかる水素添加物としては、上記環状共役ジエン系共重合体には、その少なくとも一部に、水素が添加されている環状共役ジエン系重合体の水素添加物が得られる。 【0098】このように、環状共役ジエン系共重合体の一部またはすべての環状共役ジエンに水素を添加することにより、環状共役ジエン系共重合体の耐熱性、耐酸化性などが向上する。 【0099】水素添加される二重結合は、たとえば,環状共役ジエン系共重合体の式(I),(II),(III)に示される環状構造上の二重結合、または二重結合含有単量体の二重結合の少なくとも一方である。また、式(I),(II),(III)に示される環状構造上の二重結合、及び二重結合含有単量体の二重結合の双方について水素添加されることもある。水素添加法は、例えば、「化83」に示すごとく、上記の重合方法により得た環状共役ジエン系重合体に、水素化触媒存在下で水素ガスを添加する環状共役ジエン系重合体の水素添加方法がある。 【0100】 【化83】
【0101】環状共役ジエン系重合体への水素添加量は、水素のガス圧、水添時の反応温度、反応溶媒、水素化触媒の種類などによって制御することができる。即ち、環状共役ジエン系共重合体に対して、数重量%〜100重量%まで制御できる。水素添加量の制御によって所望の物性を得ることができる。 【0102】また、環状共役ジエン系共重合体における水素添加をする部位も、水素のガス圧、水添時の反応温度、反応溶媒、水素化触媒の種類などににより制御できる。例えば、「化84」に示すごとく、上記環状共役ジエン系共重合体とブタジエンなどの鎖状共役ジエンとの共重合体の場合には、鎖状共役ジエン由来のユニットのみを選択的に水素添加することも可能である。 【0103】 【化84】
【0104】上記水素化触媒としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、ランタニウム、セリウム、プラセオジウム、ネオジウム、プロメチウム、サマリウム、ユウロビウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミニウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウムなどの金属を含む化合物を例示でき、好ましくはチタン、ジルコニウム、ハフニウム、レニウム、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、セリウム、ネオジウム、サマリウム、ユウロビウム、ガドリニウム、イッテルビウムを含む化合物を例示することができる。 【0105】(溶媒への塩基性化合物の添加)上記環状共役ジエン系単量体の重合反応を、トルエンなどの非極性溶媒の中で行うと、一般に60%以上の高収率で重合体が得られるが、定量的(〜100%)に重合体が生成しない場合がある。そこで、上記重合反応は、塩基性化合物を含有する非極性溶媒の中で行うことが好ましい。これにより、重合速度及び重合体の生成収率が大きく向上する。 【0106】上記非極性溶媒に対する塩基性化合物の重量含有比は、1/500〜1/100であることが好ましい。1/500未満の場合には重合体を定量的に得ることができず収率が低くなる場合がある。1/100を超える場合には触媒が失活し、低収率でしか重合体が得られない。好ましくは、上記非極性溶媒に対する塩基性化合物の重量含有比は、1/400〜1/150であり、更には1/300〜1/200である。 【0107】一般に、化85に示すごとく,重合反応の触媒は、高分子鎖と生長端の活性中心に金属(M)をもつ。塩基性化合物(たとえば,テトラヒドロフラン(THFという。))は、触媒の活性中心の金属(M)に接近し配位する能力があり、環状共役ジエン系単量体の二重結合の配位能力よりも高い。従って、塩基性化合物の量が著しく多い場合には、単量体が金属に配位できず重合は進行しにくい。しかし、塩基性化合物の添加量が適当である場合には、触媒の安定性を高める効果がある。そのため、触媒寿命が伸び、重合収率が向上すると考えられる。 【0108】 【化85】
【0109】また、塩基性化合物は、in situで活性種が生成する多成分触媒系で特に触媒安定化に有効であると考えられる。なお、一成分触媒では、既に配位子による安定化効果がある。 【0110】上記作用機構が正しければ、環状共役ジエンの重合に限定されず、他の単量体に対しても収率を上げる効果があると推定される。また、塩基性化合物は、その塩基性の強さの違いにより最適添加量が異なると推定される。上記塩基性化合物は、テトラヒドロフラン(以下、THFともいう。)であることが好ましい。THFは、塩基性化合物の中でも特に重合体の収率を向上させるからである。また、THFのほか、塩基性化合物としては、たとえば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、2−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、1,3,5−トリオキサン、2,6−ジメチルピリジンを用いることもできる。 【0111】(芳香族ハロゲン溶媒)上記重合反応は、芳香族ハロゲンの中で行うことが好ましい。これにより、重合速度が速くなり重合収率が向上する。上記芳香族ハロゲンは、たとえば、クロロベンゼン又はo−ジクロロベンゼンであることが好ましい。重合収率を特に向上させるからである。その他、芳香族ハロゲンとしては、たとえば、ブロモベンゼン、1,2−ジブロモベンゼン、1,2,3−トリクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼンを用いることもできる。 【0112】(Pd系触媒)環状共役ジエン系単量体、あるいは、環状共役ジエン系単量体と二重結合含有単量体とを、Pd系触媒を用いて重合することが好ましい。これにより、重合反応が水、酸素存在下でも進行する。そのため、懸濁重合法、乳化重合法でも環状共役ジエン系単量体を重合することができる。 【0113】(結晶性の高い環状共役ジエン系重合体)Ni系触媒を用いると、環状共役ジエン系共重合体の位置及び立体規則性が高くなり,その結果結晶性が高くなる。結晶性の環状共役ジエン系重合体(具体的には、ポリ(1,3−シクロヘキサジエン))は、図1に示すごとく,広角X線回折スペクトル(線源Cu−Kα)において、2θ=16.5〜16.9°、19.3〜19.7°、22.3〜22.7°の範囲において、それぞれ1本のピーク(計3本)が観測されることを特徴とする。一方、非晶質の環状共役ジエン系共重合体のX線回折スペクトルは、図2に示すごとく、広い範囲において1本のハローを示した。 【0114】結晶性の高い環状共役ジエン系重合体は、特に高強度、高耐熱性という物性を有する。結晶性の高い環状共役ジエン系重合体は、特に、エンジンルーム内装品、アンダーフード部品、耐熱性絶縁材料の用途に適している。 【0115】上記の結晶性の高い環状共役ジエン系重合体を製造するに当たっては、たとえば、環状共役ジエン系単量体、あるいは、環状共役ジエン系単量体と二重結合含有単量体とを、Ni系触媒を用いて重合する環状共役ジエン系単量体の重合方法がある。Ni(ニッケル)系触媒を用いて重合反応を行っているため、結晶性の高い環状共役ジエン系重合体を得ることができる。 【0116】上記Ni系触媒は、下記の式(IVA)で示される化合物、【化86】
{ただし、Lは1から3個のπ結合を有する配位子を示し、Xは少なくとも一つのσ結合と0から3個のπ結合を有する配位子を示し、nは0、1あるいは2であり、mは0あるいは1であり、nとmとの両方が同時に0であることはなく、mが0のときaは2であり、mが1のときaは1であり、Aは、[LnNiXm]a+に対するアニオンを示す。}あるいは、(a)Ni化合物と、(b)有機アルミニウム化合物、及び/又は(c)電子供与性成分とを含有する多成分型系触媒であることが好ましい。かかるNi系触媒は、環状共役ジエン系単量体を効率よく重合反応させ、その重合物は結晶性が高い。 【0117】また、例えば、上記の環状共役ジエン系単量体の重合方法により得られた環状共役ジエン系重合体であって、かつ、広角X線回折スペクトル(線源Cu−Kα)において、2θ=16.5〜16.9°、19.3〜19.7°、22.3〜22.7°の範囲において、それぞれ1本のピーク(計3本)が観測される環状共役ジエン系重合体がある。この重合体も、上記のごとく高い結晶性を有する。 【0118】上記多成分型触媒のNi化合物としては、ニッケルアセチルアセトネート、ニッケルカルボキシレート、ニッケルジメチルグリオキシム、ニッケルエチルヘキサノエート、NiCl2(PPh3)2、NiCl2(PPh2CH2)2、ニッケル(II)ヘキサフルオロアセチルアセトネートテトラハイドレート、ニッケル(II)トリフルオロアセチルアセトネートダイハイドレート、ニッケル(II)アセチルアセトネートテトラハイドレート、ビスアリルニッケルブロミド、ビスアリルニッケルクロリド、ビスアリルニッケルアイオダイド、ニケロセン、ニッケル(II)アセテート、ニッケルブロマイド、ニッケルクロライド、ジクロロヘキシルニッケルアセテート、ニッケルラクテート、ニッケルオキサイド、ニッケルテトラフロオロボレート、ビス(アリル)ニッケル、ビス(シクロペンタジエニル)ニッケル、ビス−2、6−ジイソプロピルフェニルイミノ アセナフタレン ニッケル ジクロライド、ビス−2、6−ジイソプロピルフェニルイミノアセナフタレン ニッケル ジブロミド、ビス−2,6−ジメチルフェニルイミノアセナフタレンニッケルジブロミド、ビス−2,6−ジメチルフェニルイミノアセナフタレンニッケルジクロリド、ビス−2,6−ジフェニルイミノアセナフタレンニッケルジブロミド、ビス−2,6−ジフェニルイミノアセナフタレンニッケルジクロリド、1,4−ビスジイソプロピルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジイソプロピルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスジメチルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジメチルフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスフェニル2,3−ジメチルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスジイソプロピルフェニルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジイソプロピルフェニルジアザブタジエンニッケルジクロリド、1,4−ビスジメチルフェニルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスジメチルフェニルジアザブタジエンニツケルジクロリド、1,4−ビスフェニルジアザブタジエンニッケルジブロミド、1,4−ビスフェニルジアザブタジエンニッケルジクロリド、ビピリジルニッケルジブロミド、ビピリジルニッケルジクロリド、フェナンソロリルニッケルジブロミド、フェナンソロリルニッケルジクロリドなどを用いることが好ましい。上記のNi化合物は、結晶性の高い重合体を生成させるだけでなく、触媒活性が高く重合収率が高い。 【0119】上記環状共役ジエン系単量体及び上記二重結合含有単量体からなる出発原料、式(IVA)で示す単成分型触媒中のA、L、X及び多成分型触媒中の(b)、(c)成分に関しては、上記の環状共役ジエン系単量体の重合方法で用いるものと同様のものを用いることができる。 【0120】 【実施例】以下に示すように、触媒調製例、実施例、参考例(重合体製造例)及び比較例によって、本発明を具体的に説明する。 (1)環状共役ジエン系重合体の製造方法;触媒A〜Jの調整例,参考例1〜17,比較例1,(2)環状共役ジエン系重合体の水素添加;前駆体となる環状共役ジエン系重合体の製造例a〜f,参考例18〜27,(3)塩基性化合物存在下での環状共役ジエン系単量体の重合方法;参考例28〜32,比較例2〜4,(4)芳香族ハロゲン溶媒中での環状共役ジエン系単量体の重合方法;参考例33〜40,比較例5,6,(5)結晶性の高い環状共役ジエン系重合体の製造方法;参考例41〜51,比較例7〜9,(6)フェニレン系重合体の製造方法;実施例1〜6。 【0121】なお、本発明の範囲は、これらの実施例に限定されて解釈されるものではない。以下の触媒調製例及び実施例、参考例は、特に指定しない限り、アルゴン雰囲気下、グローブボックス又は高真空ラインを用いて実施した。また、全ての試薬(触媒原料、合成及び重合溶媒、単量体等)は、常法により十分脱水、脱酸素した上で使用した。 【0122】(1)環状共役ジエン系重合体の製造方法(触媒Aの調製例) [(η3−クロチル)(シクロオクター1,5−ジエン)ニッケル]テトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)ボレートの合成3,5−ビス(トリフルオロメチル)ブロモベンゼン50g(170mmol)をジメチルエーテル150mlに溶解した液を、マグネシウム粉末(5.1g、210mmol)に、徐々に、おおよそ2時間をかけて加え、次いで、約3時間還流して暗灰色の溶液を得た。ソディウムテトラフルオロボレート(3.4g、30mmol)をこの溶液に加え、得られたスラリーを24時間還流した。この反応液を、炭酸カルシウム水溶液(75gを水1リットルに溶解したもの)に加え、20分間攪拌し、濾過した。水層を分離し、ジエチルエーテル200mlで4回抽出した。エーテル層を合わせ、硫酸ナトリウム上で乾燥し、活性炭処理した。高い減圧下で溶媒を除去して、コハク色のスラッシュを得た。塩化メチレンを加えて、スラッシュを全体的に湿らせ、その後、クロロホルムを加えて、残った固形物を濾過し乾燥した。回収した固形物、すなわち、ソディウムビス(トリフルオロメチル)フェニルボーレート(18g)は、明るい黄褐色を呈した結晶固体であった。シクロオクエタジエン(1.3ml)をテトラヒドロフラン(16ml)に溶解したものをクロチルニッケルブロマイド(0.5g,1.75mmol)に加えた。この混合物を、0℃に冷やし、上記ソディウムビス(トリフルオロメチル)フェニルボーレート(3.1g、3.5mmol)を加えた。この混合物を室温まで加温し、1時間攪拌して透明な暗茶色の溶液を得た。この溶液から溶媒を減圧下で除去し、塩化メチレンを加えて、かすかに濁った溶液を得た。この溶液を濾過して、透明な琉珀色の濾液を得た。溶媒を減圧下で除去し、ヘキサンで3回洗浄し、その後、濾過し、高減圧下で乾燥して、[(η3−クロチル)−(シクロオクタ−1,5−ジエン)ニッケル]テトラキス(3,5−ビス(トリフルオロ)フエニル)ボレート(3.42g)を得た。この化合物は、黄白色を呈していた。この化合物を化90式に示す。 【化90】
【0123】(触媒Bの調製例) ビスアリルニッケルブロミド2量体の合成ビス(シクロオクタ−1,5−ジエン)ニッケル(2.75g、10mmol)が入ったフラスコに、アリルブロマイド(1.21g、10mmol)とトルエン24mlに溶解したブタジエン2.5gとを加えた。濃い赤色のビスアリルニッケルブロミドの2量体が得られた。 【0124】(触媒Cの調製例) [(η3−クロチル)(シクロオクタ−1,5−ジエン)ニッケル]ヘキサフルオロホスフェートの合成ビス(シクロオクタ−1,5−ジエン)ニッケル(2.75g、10mmol)が入ったフラスコに、クロチルブロマイド(1.35g、10mmol)とトルエン24mlに溶解したブタジエン2.5gとを加えた。濃い赤色のクロチルブロマイドの2量体が得られた。室温下で2時間放置後、溶媒が減圧下で除去された。得られた粉末に対して1,5−シクロオクタジエン3.6mlをテトラヒドロフラン(32ml)に溶解した液を加えた。0℃まで冷やした後、タリウムヘキサフルオロホスフェート(3.5g、10mmol)をこの混合液に加え、その後、室温まで加温して、1時間攪拌した。この混合液から溶媒を減圧下で除去後、ジクロロメタン24mlを加えた。この液から不溶性のタリウムブロマイドを窒素雰囲気下で濾過して除去し、ジクロロメタン溶液を得た。この溶液の体積を減少させた後、ジエチルエーテルを加えて、[(η3−クロチル)(シクロオクタ−1,5−ジエン)ニッケル]ヘキサフルオロホスフェート(1.3g)(オレンジ色の結晶)を得た。この化合物を化91式に示す。 【化91】
【0125】(触媒Dの調製例)ニッケルエチルヘキサノエート(8%wNi/鉱物水、0.08ml,0.1mmol)を、乾燥し窒素が充填されたマグネティック攪拌棒が入った10mlのガラス製バイアルに入れた。このバイアルに、1,2−ジクロロメタン2mlに溶解したジメチルアニリニウム テトラキスパーフルオロフェニルボレート(0.1mmol)を加えて触媒溶液を得た。こうして得られた触媒溶液は、使用前に5分間室温で攪拌される。 【0126】(触媒Eの調製例)ヘキサフルオロアンチモニックアシッド(HSbF6、0.024g、0.1mmol)を、乾燥し窒素が充填されたマグネティック攪拌棒の入った10mlのテフロン(登録商標)製蓋とバルブを備えたテフロン(登録商標)製ボトルに入れた。このボトルをアルコールとドライアイス中で冷却し、ニッケルエチルヘキサノエート(8%w,Ni/鉱水、0.08ml、0.1mmol)を添加し、内容物を室温まで加温し、触媒溶液を調製した。 【0127】(触媒Fの調製例) ビス−2,6−ジイソプロピルフェニルイミノ アセナフタレン ニッケルジブロミドの合成まず、配位子である、ビス−2,6−ジイソプロピルフェニル−イミノ−アセナフテンを、van Asselt et al.,Recl.Trav.Chim.Pays−Bas 113、88−98(1994)に開示される方法に従って操作して、淡いオレンジ色の結晶体を得た。マグネティック攪拌棒の入った、清潔で乾燥した25mlケルダールフラスコに、ジクロロメタン5mlに溶解した(1,2−ジメトキシエタン)ニッケルジブロマイド(0.44g、2.0mmmol)と、ジクロロメタン5mlに溶解した前記配位子(1.0g、2.0mmol)とを加えた。この混合液を30分間室温で攪拌した。なお、この間、明らかな反応は起こらなかった。ジクロロメタン(計10ml)のほとんどを減圧下で除去し、1,2−ジメトキシエタン10mlを加えた。反応は速やかに起こり、液の色調が深い赤色に変色することで確認した。60分後、反応を完結させるために反応液を50℃で15分間加熱した。この後、溶媒を除去し、残った固形物を1,2−ジクロロエタンに溶解し、濾過して、深い赤色の溶液を得た。さらに溶媒を除去した後、フラスコを乾燥器に移して乾燥し、固形物を得た。この、固形物を、ビス−2,6−ジイソプロピルフェニルイミノ アセナフタレン ニッケル ジブロミドと同定した。この化合物を以下に示す。 【0128】 【化92】
【0129】(触媒Gの調製例) [(η3−クロチル)(シクロオクタ−1,5−ジエン)−パラジウム]ヘキサフルオロホスフェートの合成500mlのエレンメイヤーフラスコに、塩化ナトリウム2.95g(50.4mmol)、塩化パラジウム4.44g(25.3mmol)、メタノール150mlと水2.25g(125mmol)とを加えた。この懸濁液を1時間室温下で攪拌し、暗い茶色の溶液を得た。この溶液に対して、クロチルブロマイド7.6ml(74mmol)を加えた。その後、この容器を、1分間あたり40mlの一酸化炭素で30分間洗浄した。数分後、溶液の色は明るい色に変化するとともに、顕著な量の沈殿物が生成した。この液を1リットルの水に注ぐと、琉珀色から茶色の固体を得た。この混合液を、計500mlのクロロホルムで3回に分けて抽出した。抽出液からクロロホルムを除去すると、黄緑色の固体を得た。この固体は、プロトンNMRで、(η3−クロチル)パラジウムハライド2量体であることが確認された。この黄緑色の固体をテトラヒドロフラン100mlに溶解し、1,5−シクロオクタジエンを添加した。タリウムヘキサフルオロホスフェート8.8g(25.3mmol)をテトラヒドロフランに溶解した。この2つの溶液を0℃に冷やした。タリウムヘキサフルオロホスフェート溶液をパラジウム化合物の溶液にゆっくりと加えると、ただちに、淡黄白色の沈殿物が観察され、その量は、タリウム溶液が添加される量につれて増加した。タリウム化合物溶液の添加を終えた後、アイスバスを外して、得られた懸濁液を攪拌しながら室温まで加温した。THFを減圧下で除去し、ジクロロメタン100mlを加えた。この混合液を濾過し、さらに、約40mlにまで濃縮した。この溶液にジエチルエーテル100mlを加え、明るい黄白色の結晶を得た。この結晶は、[(η3−クロチル)(シクロオクタ−1,5−ジエン)−パラジウム]ヘキサフルオロホスフェートであることを同定した。この化合物を以下に示す。 【化93】
【0130】(触媒Hの調製例) [6−メトキシノルボルネン−2−イル−5−パラジウム(シクロオクタ−1,5−ジエン)]ヘキサフルオロホスフェートの合成(ノルボルナジエン)パラジウムジクロライド1.0g(3.7mmol)とメタノール20mlとが入ったフラスコに、メタノール20mlに溶解したカリウムメトキシド0.256g(3.65mmol)を、−78℃下で加えた。1時間その温度においた後、その混合液を室温に加温して、濾過し乾燥して、明るい緑−茶色の固体(メトキシノルボルネニルパラジウムクロライド2量体)を得た。この物質の一部(0.5g、1.65mmol)をTHF50mlとシクロオクタジエン2mlとの混合液が攪拌されているフラスコ中に入れた。その後、タリウムヘキサフルオロホスフェートの0.57g(1.65mmol)をTHF17mlに溶解した溶液を0℃にてこのフラスコに加えた。このフラスコ内の混合液を室温まで加温した後、溶媒を除去し、1,2−ジクロロエタン60mlを添加して、黄色の溶液と薄く着色した塩化タリウムの沈殿物を得た。この液を濾過し、高減圧下で溶媒を除去して、緑色の固体状の触媒を得た。この触媒は、[6−メトキシノルボルネニルパラジウム(シクロオクタジエン)]ヘキサフルオロホスフェートと同定された。この化合物を化94式に示す。 【化94】
【0131】(触媒Iの調製例) (η3−アリルパラジウム)+SbF6−の合成η3一アリルパラジウムクロライド2量体(0.1mmol)をジクロロエタン1mlに溶解したスラリーをシルバーヘキサフルオロアンチモネート(0.1mmol)をジクロロエタン1mlに溶解したスラリーに添加し、20分間攪拌した。沈殿した塩化銀を、マイクロポアシリンジフィルターで濾過して除去し、触媒Iをジクロロエタン溶液として得た。 【0132】(触媒Jの調製例)J.Am.Chem.Soc.118、(1996)p267〜p268に記載の方法に準じて触媒Jを合成した。この化合物は化82式に示してある。 【0133】(参考例1)予め合成した触媒A(109mg、0.1mmol)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15mlに溶解し、触媒溶液を調製した。一方、環状共役ジエン系単量体である1,3−シクロヘキサジエン(8g、0.1mol)を同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合は速やかに進行し、トルエン溶液から粉末状のポリマーが析出した。重合反応は30分以内に完了した。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノール中に加えて、ポリマーを沈澱させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、ポリマーとしてポリシクロヘキサジエンが得られた。ポリマーの収率は94%であった。 【0134】ポリマーは白色粉末で、有機溶媒に不溶であった。元素分析の結果、炭素90%、水素10%と単量体をもとにした計算値とよく一致していた。窒素下での熱重量損失開始温度は330℃であった。 【0135】(参考例2)予め合成した触媒B(18mg、0.1mmol)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15mlに溶解し,続いて助触媒であるメチルアルミノキサンのトルエン溶液(アルミニウム10原子%)1.8mlを加え、触媒溶液を調製した。以下参考例1と同様の操作で、1,3−シクロヘキサジエンの重合を行った。得られたポリシクロヘキサジエンの収率は75%であった。 【0136】ポリマーは白色粉末で、有機溶媒に不溶であった。元素分析の結果、炭素90%、水素10%と単量体をもとにした計算値とよく一致していた。窒素下での熱重量損失開始温度は330℃であった。 【0137】(参考例3)予め合成した触媒B(0.5g)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン100mlに溶解し,続いて助触媒であるメチルアルミノキサンのトルエン溶液(アルミニウム10原子%)50mlを加え、触媒溶液を調製した。室温にて、1,3−シクロヘキサジエン50gをトルエン200mlに溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、全量を前記触媒溶液の全量に添加した。添加と同時に、室温で、重合反応が一挙に進行し、ポリシクロヘキサジエンが得られた。重合時間は、およそ15秒であった。収率は82%であった。 【0138】ポリマーは白色粉末で、有機溶媒に不溶であった。元素分析の結果、炭素90%、水素10%と単量体をもとにした計算値とよく一致していた。窒素下での熱重量損失開始温度は330℃であった。 【0139】(比較例1)参考例1の触媒Aの代わりに、エチレンビスインデニルジルコニウムジクロリド(カミンスキー触媒の一種)(42mg、0.1mmol)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15mlに溶解し、続いて助触媒であるメチルアルミノキサンのトルエン溶液(アルミニウム10原子%)1.8mlを加え,触媒溶液を調製した。以下参考例1と同様の操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を試みた。室温で4日間攪拌後に得られたポリシクロヘキサジエンの収率は、5%以下であった。 【0140】(参考例4)予め合成した触媒C(37mg、0.1mmol)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15mlに溶解し,触媒溶液を調製した。一方、化66式で表される単量体(14g、0.1mol)を同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合反応は室温3時間以内に完了した。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノール中に沈澱させてポリマーを単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、化66式で表される単量体のポリマーを得た。ポリマーの収率は89%であった。 【0141】(参考例5)予め調製した触媒Dをグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でジクロロエタン15mlに溶解し、触媒溶液を調製した。一方、化68式に表わされる単量体(9.4g、0.1mol)を同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でジクロロエタン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合反応は室温1時間以内に完了した。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノール中に沈澱させてポリマーを単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、化68式の単量体のポリマーを得た。ポリマーの収率は90%であった。 【0142】(参考例6)予め調製した触媒Eをグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15mlに溶解し、触媒溶液を調製した。一方、化62式で表わされる単量体(14g、0.1mol)を同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合反応は室温10時間以内に完了した。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノール中に沈澱させてポリマーを単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間,真空乾燥し,化62式で表される単量体のポリマーが得られた。ポリマーの収率は93%であった。 【0143】(参考例7)予め合成した触媒F(71mg、0.01mmol)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15mlに溶解し、続いて助触媒であるメチルアルミノキサンのトルエン溶液(アルミニウム10原子%)1.8mlを加え、触媒溶液を調製した。一方、化63式で表わされる単量体(16.8g、0.1mol)を同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持し、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合反応は室温10時間以内に完了した。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノール中にポリマーを沈澱させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、化63式で表される単量体のポリマーを得た。ポリマーの収率は88%であった。 【0144】(参考例8)予め合成した触媒G(41mg、0.1mmol)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下で酢酸エチル15mlに溶解し、触媒溶液を調製した。一方、化56式で表わされる単量体(11.2g、0.1mol)を同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下で酢酸エチル15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合反応は室温24時間以内に完了した。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性ノルマルヘキサン中にポリマーを沈澱させて単離した。続いて濾過によリノルマルヘキサンを除去し、室温で24時間真空乾燥し、化56式で表される単量体のポリマーを得た。ポリマーの収率は84%であった。 【0145】(参考例9)予め合成した触媒H(46mg、0.1mmol)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でTHF15mlに溶解し、触媒溶液を調製した。一方、化57式で表わされる単量体(26.8g、0.1mol)を同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でTHF15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌ながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合反応は室温24時間以内に完了した。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノール中にポリマーを沈澱させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、化57式で表される単量体のポリマーを得た。ポリマーの収率は96%であった。 【0146】(参考例10)予め合成した触媒Iをグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でジクロロエタン15mlに溶解し、触媒溶液を調製した。一方、化61式(ただし、この式において、Rは、メチル基を示す。)で表わされる単量体(15g、0.1mol)を同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でジクロロエタン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合反応は室温24時間以内に完了した。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノール中に沈澱させてポリマーを単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、化61式で表される単量体のポリマーを得た。ポリマーの収率は91%であった。 【0147】(参考例11)シュレンク管中、予め合成した触媒B(18mg、0.1mmol)を室温アルゴン雰囲気下でトルエン15mlに溶解し、続いて助触媒であるメチルアルミノキサンのトルエン溶液(アルミニウム10原子%)1.8mlを加え、触媒溶液を調製した。一方、単量体である1,3−シクロヘキサジエン(8g、0.1mol)と、ブタジエン(10.8g、0.2mol)を室温アルゴン雰囲気下でトルエン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合は速やかに進行し、反応は30分以内に完了した。生成ポリマーのスラリーを、大量の塩酸酸性メタノール中に添加してポリマーを沈澱させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、シクロヘキサジエン−ブタジエン共重合体が得られた。ポリマーの収率は88%であった。 【0148】(参考例12)シュレンク管中、あらかじめ合成した触媒F(71mg、0.1mmol)を室温アルゴン雰囲気下でトルエン15mlに溶解し、続いて助触媒であるメチルアルミノキサンのトルエン溶液(アルミニウム10原子%)1.8mlを加え、触媒溶液を調製した。一方、単量体である1,3−シクロヘキサジエン(8g、0.1mol)と、プロピレン(12.6g、0.3mol)を室温アルゴン雰囲気下でトルエン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合は速やかに進行し、反応は1時間以内に完了した。生成ポリマーのスラリーを、大量の塩酸酸性メタノール中に沈澱させてポリマーを単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、シクロヘキサジエン−プロピレン共重合体が得られた。ポリマーの収率は91%であった。 【0149】(参考例13)予め合成した触媒A(109mg、0.1mmol)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15mlに溶解し、触媒溶液を調製した。一方、化62式で表わされる単量体(14g、0.1mol)と、イソブチルビニルエーテル(10g、0.1mol)を室温アルゴン雰囲気下でトルエン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合は速やかに進行し、反応は3時間以内に完了した。生成ポリマーのスラリーを、大量の塩酸酸性メタノール中に添加して沈殿させてポリマーを単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、化62式の単量体とイソブチルビニルエーテルとの共重合体が得られた。ポリマーの収率は90%であった。 【0150】(参考例14)予め合成した触媒A(1109mg、0.1mmol)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15mlに溶解し、触媒溶液を調製した。一方、ノルボルネン(4.7g、0.05mol)を室温アルゴン雰囲気下でトルエン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。室温で1時間攪拌した後、引き続いて化69式で表わされる単量体(10.8g、0.1mol)を添加した。重合は速やかに進行し、反応は3時間以内に完了した。生成ポリマーのスラリーを大量の塩酸酸性メタノール中に加えて沈澱させてポリマーを単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、所望のノルボルネン−化69式で表される単量体のブロック共重合体が得られた。ポリマーの収率は87%であった。 【0151】(参考例15)予め合成した触媒H(48mg、0.1mmol)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でTHF15mlに溶解し、触媒溶液を調製した。一方、1,3−シクロヘキサジエン(8g、0.1mol)と、化57式で表わされる単量体(26.8g、0.1mol)を室温アルゴン雰囲気下でTHF15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合は速やかに進行し、反応は24時間以内に完了した。生成ポリマーのスラリーを、大量の塩酸酸性メタノール中に加えて沈澱させてポリマーを単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、シクロヘキサジエン−化57式で表される単量体の共重合体を得た。ポリマーの収率は90%であった。 【0152】(参考例16)予め合成した触媒F(71mg、0.1mmol)をグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン200mlに溶解し、続いて助触媒であるMMAO(Modified Methylaluminoxane;メチルアルミノキサン約75%とイソブチルアルミノキサン約25%の混合物)のトルエン溶液(アルミニウム10原子%)1.8mlを加え、触媒溶液を調製した。一方、プロピレン(4.2g、0.1mol)を室温アルゴン雰囲気下でトルエン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。室温で1時間攪拌し、引き続いて1,3−シクロヘキサジエン(8g、0.1mol)を添加した。重合は速やかに進行し、反応は3時間以内に完了した。生成ポリマーのスラリーを、大量の塩酸酸性メタノール中に加えて沈澱させてポリマーを単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、所望のプロピレン−シクロヘキサジエン系ブロック共重合体が得られた。ポリマーの収率は93%であった。 【0153】(参考例17)シュレンク管中、予め合成した触媒J(147g、0.1mol)を室温アルゴン雰囲気下でトルエン15mlに溶解し、触媒溶液を調製した。一方、1,3−シクロヘキサジエン(8g、0.1mol)と、プロピレン(4.2g、0.1mol)とメチルメタクリレート(1g、0.01mol)を室温アルゴン雰囲気下でトルエン15ml中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合は速やかに進行し、反応は24時間以内に完了した。生成ポリマーのスラリーを大量の塩酸酸性メタノール中に加えて沈澱させてポリマーを単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間、真空乾燥し、所望のシクロヘキサジエン−プロピレン−メチルメタクリレート3元共重合体が得られた。ポリマーの収率は85%であった。 【0154】(2)環状共役ジエン系重合体の水素添加(前駆体となる環状共役ジエン系重合体の製造例a)グローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下において、ビスアリルニッケルブロミド(触媒B)18mg、メチルアルミノキサン0.58g、o−ジクロロベンゼン15gを混合し、触媒溶液を調整した。一方、環状共役ジエン系単量体である1,3−シクロヘキサジエン8gを同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下で、o−ジクロロベンゼン15g中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合は速やかに進行し、トルエン溶液から粉末状のポリマーが析出した(重合反応は30分以内に完了した)。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノールに加えて、ポリマーを沈殿させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間真空乾燥し、ポリシクロヘキサジエン7.6gが得られた。 【0155】(前駆体となる環状共役ジエン系重合体の製造例b)グローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下において、ビスアリルニッケルブロミド(触媒B)18mg、メチルアルミノキサン0.58g、トルエン15gを混合し、触媒溶液を調整した。一方、単量体である1,3−シクロヘキサジエン8gとブタジエン10gを室温アルゴン雰囲気下でトルエン15g中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合は速やかに進行し、反応は30分以内に完了した。生成ポリマーを含んだ溶液をグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノールに加えて、ポリマーを沈殿させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間真空乾燥し、シクロヘキサジエン−ブタジエンコポリマー16gが得られた。 【0156】(前駆体となる環状共役ジエン系重合体の製造例c)製造例bにおいて、1,3−シクロヘキサジエン3gとブタジエン10gを加えたことを除いて、全く同じ操作を行った。シクロヘキサジエン−ブタジエンコポリマーは11g得られた。 【0157】(前駆体となる環状共役ジエン系重合体の製造例d)グローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下において、ビスアリルニッケルブロミド(触媒B)18mg、メチルアルミノキサン0.58g、o−ジシクロベンゼン15gを混合し、触媒溶液を調整した。一方、単量体であるノルボルネン8gを同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下で、o−ジクロロベンゼン15g中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。前記反応溶液を室温で10時間攪拌した後、更に1,3−シクロヘキサジエン2gを添加し、ポリマーの反応溶液を得た。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノールに加えて、ポリマーを沈殿させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間真空乾燥し、ノルボルネン−シクロヘキサジエンブロックコポリマー9.6gが得られた。 【0158】(前駆体となる環状共役ジエン系重合体の製造例e)製造例aにおいて、1,3−シクロヘキサジエンの代わりに5,6−ビス(トリメチルシロキシ)−1,3−シクロヘキサジエンを用いたことを除いて、全く同じ操作を行った。当該ポリマーは7.4g得られた。 【0159】(前駆体となる環状共役ジエン系重合体の製造例f)製造例aにおいて、1,3−シクロヘキサジエン8gの代わりに1,3−シクロヘキサジエン4gと5,6−ビス(トリメチルシロキシ)−1,3−シクロヘキサジエン4gの混合物を用いたことを除いて、全く同じ操作を行った。1,3−シクロヘキサジエン−5,6−ビス(トリメチルシロキシ)−1,3−シクロヘキサジエンコポリマーは7.7g得られた。 【0160】(参考例18)製造例aにて得られた重合体1gを窒素下でシクロヘキサン100m1と共にオートクレーブに導入し、水素化触媒としてジシクロペンタジエニルチタニウムジクロリド(Cp2TiCl2)0.3mmol、トリイソブチルアルミニウム1.8mmolより調整された触媒溶液を添加した。続いてオートクレーブ内を水素ガスで置換し、180℃に昇温した後、水素圧85kg/cm2Gとして4時間水素化反応を行った。生成ポリマーはオートクレーブから取り出し大量の塩酸酸性メタノールに加えて、ポリマーを沈殿させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間真空乾燥し、水素化重合体が得られた。1HNMRから得られた水素化率は100%であった。 【0161】(参考例19)参考例18において、製造例bで得られたシクロヘキサジエン−ブタジエンコポリマーを用いたことを除いて全く同じ操作を行った。水素化率は100%であった。 【0162】(参考例20)参考例19において、水素化触媒をRuHCl(CO)[P(C6H5)]を用いたことを除いて全く同じ操作を行った。水素化率は93%であった。 【0163】(参考例21)参考例19において、水素化触媒をCo(acac)30.3mmolとトリイソブチルアルミニウム1.8mmolを用いたことを除いて全く同じ操作を行った。水素化率は100%であった。 【0164】(参考例22)参考例19において、水素化触媒をRuHCl(CO)[P(C6H5)]を用いたことを除いて全く同じ操作を行った。水素化率は93%であった。 【0165】(参考例23)参考例18において、製造例cで合成したポリマーを用いたことを除いて全く同じ操作を行った。水素化率は100%であった。 【0166】(参考例24)参考例21において、製造例cで合成したポリマーを用いたことを除いて全く同じ操作を行った。水素化率は100%であった。 【0167】(参考例25)参考例18において、製造例dで合成したポリマーを用いたことを除いて全く同じ操作を行った。水素化率は100%であった。 【0168】(参考例26)参考例18において、製造例eで合成したポリマーを用いたことを除いて全く同じ操作を行った。水素化率は100%であった。 【0169】(参考例27)参考例21において、製造例fで合成したポリマーを用いたことを除いて全く同じ操作を行った。水素化率は100%であった。 【0170】(3)塩基性化合物存在下での環状共役ジエン系単量体の重合方法(参考例28)グローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下において、ビスアリルニッケルブロミド(触媒B)18mg、メチルアルミノキサン0.58g、トルエン15g、THF100mgを混合し、触媒溶液を調整した。一方、環状共役ジエン系単量体である1,3−シクロヘキサジエン8gを同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15g中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合は速やかに進行し、トルエン溶液から粉末状のポリマーが析出した(重合反応は1分以内に完了した)。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノールに加えて、ポリマーを沈殿させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間真空乾燥し、ポリシクロヘキサジエン7.9g(収率99%)が得られた。 【0171】(参考例29)参考例28のTHFを200mgにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.7g(収率96%)が得られた。 【0172】(参考例30)参考例28のTHFを65mgにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.7g(収率96%)が得られた。 【0173】(参考例31)参考例28のTHF100mgをジエチルエーテル200mgに代えたことを除いて、全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.6g(収率95%)が得られた。 【0174】(参考例32)参考例28のTHF100mgをジオキサン100mgに代えたことを除いて、全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.7g(収率96%)が得られた。 【0175】(比較例2)参考例28において、THFを添加しないことを除いて全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエンは得られたが、収量は6.0g(収率75%)であった。この収量は重合時間を最大24時間まで延長しても変化はなかった。 【0176】(比較例3)参考例28において、トルエン30g(15g+15g)の代わりにTHF30gを添加したことを除いて全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合はほとんど進行せず、24時間反応後もポリシクロヘキサジエンは痕跡量(収率<1%)しか得られなかった。 【0177】(比較例4)参考例28において、THFを600mg添加したことを除いて全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合はほとんど進行せず、24時間反応後もポリシクロヘキサジエンは痕跡量(収率<1%)しか得られなかった。 【0178】(4)芳香族ハロゲン溶剤中での環状共役ジエン系単量体の重合方法(参考例33)グローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下において、触媒F72mg、メチルアルミノキサン0.58g、o−ジクロロベンゼン15gを混合し、触媒溶液を調整した。一方、環状共役ジエン系単量体である1,3−シクロヘキサジエン8gを同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下で、o−ジクロロベンゼン15g中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合は均一な状態で速やかに進行し、重合反応は24時間以内に完了した。生成ポリマーを含んだ、o−ジクロロベンゼン溶液をグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノールに加えて、ポリマーを沈殿させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間真空乾燥し、ポリシクロヘキサジエン7.9g(収率99%)が得られた。 【0179】(参考例34)参考例33のo−ジクロロベンゼンをクロロベンゼンにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.3g(収率91%)が得られた。 【0180】(参考例35)参考例33のo−ジクロロベンゼンを1,2,4−トリクロロベンゼンにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.9g(収率99%)が得られた。 【0181】(参考例36)参考例33の触媒Fを触媒Kにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.7g(収率96%)が得られた。 【0182】 【化95】
【0183】(参考例37)参考例33の触媒Fを触媒Lにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.7g(収率96%)が得られた。 【0184】 【化96】
【0185】(参考例38)参考例33の触媒Fを触媒Mにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.6g(収率95%)が得られた。 【0186】 【化97】
【0187】(参考例39)参考例33の触媒Fを触媒Nにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.6g(収率95%)が得られた。 【0188】 【化98】
【0189】(参考例40)参考例33において、1,3−シクロヘキサジエン8gを、1,3−シクロヘキサジエン5gとブタジエン3gの混合物以外は全く同じ操作で重合を行なった。重合は速やかに進行し、シクロヘキサジエン−ブタジエン共重合体7.9g(収率99%)が得られた。 【0190】(比較例5)参考例33において、o−ジクロロベンゼンをトルエンにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。24時間後、ポリシクロヘキサジエンの収量は0.7gであった(収率9%)。 【0191】(比較例6)参考例33において、o−ジクロロベンゼンをベンゼンにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。24時間後、ポリシクロヘキサジエンの収量は0.9gであった(収率11%)。 【0192】(5)結晶性の高い環状共役ジエン系重合体の製造方法(参考例41)グローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下において、ビスアリルニッケルブロミド(触媒B)18mg、メチルアルミノキサン0.58g、トルエン15gを混合し、触媒溶液を調整した。一方、環状共役ジエン系単量体である1,3−シクロヘキサジエン8gを同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でトルエン15g中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。重合は速やかに進行し、トルエン溶液から粉末状のポリマーが析出した(重合反応は30分以内に完了した)。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノールに加えて、ポリマーを沈殿させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間真空乾燥し、ポリシクロヘキサジエン6.0g(収率75%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、2θ=16.7、19.5、22.5(degree)に強い回折ピークを示し、結晶性であることが確認された。 【0193】(参考例42)参考例41のトルエンをo−ジクロロベンゼンにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.6g(収率99%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、2θ=16.7、19.5、22.5(degree)に強い回折ピークを示し、結晶性であることが確認された。 【0194】(参考例43)参考例41のビスアリルニッケルブロミドをビスアリルニッケルクロリドにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン6.0g(収率75%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、2θ=16.7、19.5、22.5(degree)に強い回折ピークを示し、結晶性であることが確認された。 【0195】(参考例44)参考例42のビスアリルニッケルブロミドを触媒Fにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.6g(収率99%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、2θ=16.7、19.5、22.5(degree)に強い回折ピークを示し、結晶性であることが確認された。 【0196】(参考例45)参考例42のビスアリルニッケルブロミドを触媒Lにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.6g(収率99%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、2θ=16.7、19.5、22.5(degree)に強い回折ピークを示し、結晶性であることが確認された。 【0197】(参考例46)参考例41のビスアリルニッケルブロミドを、上記化81で示した触媒にした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.0g(収率88%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、2θ=16.7、19.5、22.5(degree)に強い回折ピークを示し、結晶性であることが確認された。 【0198】(参考例47)参考例42のビスアリルニッケルブロミドを、上記化81で示した触媒にした以外は全く同じ操作で1、3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.9g(収率99%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、2θ=16.7、19.5、22.5(degree)に強い回折ピークを示し、結晶性であることが確認された。 【0199】(参考例48)参考例41のメチルアルミノキサンをMMAO(Modified Methyl Aluminoxane; ;メチルアルミノキサンとイソブチルアルミノキサンのコオリゴマー)にした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン6.0g(収率75%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、2θ=16.7、19.5、22.5(degree)に強い回折ピークを示し、結晶性であることが確認された。 【0200】(参考例49)参考例41のトルエンをシクロヘキサンにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.3g(収率91%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、2θ=16.7、19.5、22.5(degree)に強い回折ピークを示し、結晶性であることが確認された。 【0201】(参考例50)参考例41のビスアリルニッケルブロミドを触媒Nにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.0g(収率88%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、2θ=16.7、19.5、22.5(degree)に強い回折ピークを示し、結晶性であることが確認された。 【0202】(参考例51)参考例42のビスアリルニッケルブロミドを触媒Oにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。重合は速やかに進行し、ポリシクロヘキサジエン7.9g(収率99%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、2θ=16.7、19.5、22.5(degree)に強い回折ピークを示し、結晶性であることが確認された。 【0203】 【化99】
【0204】(比較例7)グローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下において、n−BuLiのn−ヘキサン溶液0.5g、テトラメチルエチレンジアミン0.32g、シクロヘキサン15gを混合し、触媒溶液を調整した。一方、環状共役ジエン系単量体である1,3−シクロヘキサジエン8gを同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下でシクロヘキサン15g中に溶解し、この溶液の全量を攪拌しながら前記触媒溶液の全量に添加した。40℃、10時間後、反応溶液をグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノールに加えて、ポリマーを沈殿させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間真空乾燥し、ポリシクロヘキサジエン6.9g(収率86%)が得られた。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、非晶質を示すハローのみが得られた。 【0205】(比較例8)比較例7において、n−BuLiをsec−BuLiにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ、非晶質を示すハローのみが得られた。 【0206】(比較例9)比較例7において、テトラメチルエチレンジアミンをテトラメチル−1,6−ヘキサンジアミンにした以外は全く同じ操作で1,3−シクロヘキサジエンの重合を行なった。生成ポリマーの粉末X線回折測定を行ったところ。非晶質を示すハローのみが得られた。 【0207】(6)フェニレン系重合体の製造方法(実施例1)グローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下において、ビスアリルニッケルブロミド(触媒B)18mg、メチルアルミノキサン0.58g、o−ジクロロベンゼン15gを混合し、触媒溶液を調整した。一方、単量体であるノルボルネン5gを同じくグローブボックス中、室温アルゴン雰囲気下で、o−ジクロロベンゼン15g中に溶解し、この溶液の温度を室温に保持しつつ、攪拌しながら全量を前記触媒溶液の全量に添加した。前記反応溶液を室温で10時間机枠した後、更に5,6−ビス(トリメチルシロキシ)−1,3−シクロヘキサジエン5gを添加し、ポリマーの反応溶液を得た。生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノールに加えて、ポリマーを沈殿させて単離した。 【0208】続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間真空乾燥し、ノルボルネン−5,6−ビス(トリメチルシロキシ)−1,3−シクロヘキサジエンブロックコポリマー9.6gが得られた。上記ブロックコポリマー4.5gに対し、アルゴン雰囲気下で無水ZnCl22.5g、ジエチルエーテル250mlを加え強力に攪拌した(1時間)。ZnCl2が溶解したところで、アセチルクロリド5.6m1を加え、室温で18時間攪拌した。続いて生成ポリマーを含んだスラリーをグローブボックスから取り出し、大量の塩酸酸性メタノールに加えて、ポリマーを沈殿させて単離した。続いて濾過によりメタノールを除去し、室温で24時間真空乾燥し、ノルボルネン−5,6−ビス(アセトキシ)−1,3−シクロヘキサジエンブロックコポリマー9.4gが得られた。本ポリマー窒素雰囲気下300℃で2時間処理を行った結果、ノルボルネン−パラフェニレンブロックコポリマーが9.1g生成した。 【0209】(実施例2)実施例1において、ノルボルネンの代わりにジシクロペンタジエンを用いたことを除いて全く同じ操作を行った結果、ジシクロペンタジエン−パラフェニレンブロックコポリマーが9.0g生成した。 【0210】(実施例3)実施例1において、ノルボルネンの代わりにエチリデンノルボルネンを用いたことを除いて全く同じ操作を行った結果、エチリデンノルボルネン−パラフェニレンブロックコポリマーが9.0g生成した。 【0211】(実施例4)実施例1において、ノルボルネンの代わりにテトラシクロドデセンを用いたことを除いて全く同じ操作を行った結果、テトラシクロドデセン−パラフェニレンブロックコポリマーが9.2g生成した。 【0212】(実施例5)実施例1において、触媒Bの代わりに触媒Fを用い、ノルボルネンの代わりにプロピレンを用いたことを除いて全く同じ操作を行った結果、プロピレン−パラフェニレンブロックコポリマーが8.5g生成した。 【0213】(実施例6)実施例5において、プロピレンの代わりにシクロペンテンを用いたことを除いて全く同じ操作を行った結果、シクロペンテン−パラフェニレンブロックコポリマーが8.9g生成した。 【0214】 【発明の効果】本発明によれば、Ni触媒存在下でシクロヘキサジエン誘導体の重合反応を行うことにより、高い収率でフェニレン系重合体を製造するという効果が得られる。
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