JP2007197560A - Hydride of norbornene addition polymer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ノルボルネン系付加重合体水素化物に関する。さらに詳しくは、波長400nm前後のブルーレーザ光の積算照射量が多くなっても光線透過率の低下が少なく、且つ低複屈折性で高光線透過率の成形体を得ることができるノルボルネン系重合体水素化物に関する。 The present invention relates to a norbornene-based addition polymer hydride. More specifically, a norbornene-based polymer that is capable of obtaining a molded article having a low birefringence and a high light transmittance even when the integrated dose of blue laser light having a wavelength of around 400 nm is increased. Relates to hydrides.
光学成形体は、屈折、反射、回折、複屈折などの光学的現象を利用して、種々用途に適用される成形体である。光学用成形体としては、例えば、凸レンズ、凹レンズ、フレネルレンズ、コリメートレンズ、レンチキュラーレンズ、ピックアップレンズ、グレーティングレンズ、ジオデシックレンズ、fθレンズ、非球面レンズなどの光学機器用レンズ;プリズム;MO、DVD、CD等の光情報記録媒体;位相差板、偏光板、光反射板、光拡散板、導光板、プリズムシートなどの表示装置用光学シート若しくは板;などが挙げられる。
これらの中で、光によって情報の書き込み及び読み取りを行う情報機器に用いられる光学成形体、例えば、ピックアップレンズやプリズムなどは、光の積算照射量が多くなっても、その特性が変わらないことが強く求められている。特に、高い記録密度を実現可能なブルーレーザ光を用いた情報機器が開発され、これに対応したブルーレーザ用光学成形体の開発が求められている。
An optical molded body is a molded body that is applied to various uses by utilizing optical phenomena such as refraction, reflection, diffraction, and birefringence. Examples of the optical molded body include lenses for optical devices such as convex lenses, concave lenses, Fresnel lenses, collimating lenses, lenticular lenses, pickup lenses, grating lenses, geodesic lenses, fθ lenses, aspherical lenses; prisms; MO, DVD, Examples thereof include optical information recording media such as CD; optical sheets or plates for display devices such as retardation plates, polarizing plates, light reflecting plates, light diffusing plates, light guide plates, and prism sheets.
Among these, optical molded bodies used in information equipment that writes and reads information by light, such as pickup lenses and prisms, may not change their characteristics even when the cumulative amount of light irradiation increases. There is a strong demand. In particular, information equipment using blue laser light capable of realizing a high recording density has been developed, and development of an optical molded body for blue laser corresponding to this has been demanded.
光学成形体に用いる透明樹脂としてノルボルネン系重合体が知られている。例えば、特許文献1や特許文献2には、炭素数2〜20のα−オレフィンと、ノルボルネン系単量体とを重合し、水素化して得られる環状オレフィン系重合体が開示されている。特許文献1は、酸化防止剤を配合した樹脂材料で成形された光学素子が波長約400nmの光線を1000時間照射しても光線透過率の劣化が1%以下であると、述べている。しかし、この環状オレフィン系重合体で得られる光学素子は、酸化防止剤や界面活性剤を添加しているので光線透過率がもともと低く、また、成形条件によって複屈折性が高くなりやすいので、レンズやプリズムにしたときに収差が生じやすい。
特許文献3には、縮合シクロへキサン環を有するノルボルネン系単量体をモノマー単位として含む新規な重合体樹脂が開示されている。ここには、13C−NMRにより観察されるメチレンピークの高磁場側のピーク面積(A)と低磁場側のピーク面積(B)とがB/(A+B)≦0.30であるものが耐熱性に優れた成形体を与えると記載されている。
A norbornene-based polymer is known as a transparent resin used for an optical molded body. For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose cyclic olefin polymers obtained by polymerizing and hydrogenating an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms and a norbornene monomer. Patent Document 1 states that even when an optical element formed of a resin material containing an antioxidant is irradiated with light having a wavelength of about 400 nm for 1000 hours, the deterioration of light transmittance is 1% or less. However, the optical element obtained with this cyclic olefin polymer has an inherently low light transmittance because of the addition of an antioxidant and a surfactant, and the birefringence tends to be high depending on molding conditions. Aberrations are likely to occur when a prism is used.
Patent Document 3 discloses a novel polymer resin containing a norbornene monomer having a fused cyclohexane ring as a monomer unit. Here, the peak area (A) on the high magnetic field side and the peak area (B) on the low magnetic field side of the methylene peak observed by 13 C-NMR are B / (A + B) ≦ 0.30. It is described that it gives a molded article having excellent properties.
しかしながら、特許文献2の実施例等で具体的に開示された樹脂を用いた光学成形体では、ブルーレーザの照射積算量が多くなると、光線透過率が低下しやすいことがわかった。
また、ノルボルネン系単量体を用いて得られる付加重合体の場合、ブルーレーザ照射による光線透過率は、特許文献3に記載された13C−NMRにより観察されるメチレンピーク比と相関がないことも判った。
本発明の目的は、波長400nm前後のブルーレーザ光の積算照射量が多くなっても光線透過率の低下が少なく、且つ低複屈折性で高光線透過率の成形体を得ることができるノルボルネン系付加重合体水素化物を提供することにある。
However, it has been found that in the optical molded body using the resin specifically disclosed in the examples of Patent Document 2, the light transmittance is likely to decrease as the integrated amount of blue laser irradiation increases.
In addition, in the case of an addition polymer obtained using a norbornene-based monomer, the light transmittance by blue laser irradiation has no correlation with the methylene peak ratio observed by 13 C-NMR described in Patent Document 3. I also understood.
An object of the present invention is to provide a norbornene-based material which can obtain a molded article having a low birefringence and a high light transmittance even when the integrated dose of blue laser light having a wavelength of around 400 nm is increased. It is to provide an addition polymer hydride.
本発明者らは前記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、 芳香環を有するノルボルネン系単量体(A)と炭素数2〜20のα−オレフィン(B)との付加重合体を高い活性の水素化触媒の存在下、高温度条件で、芳香環構造の水素化率が99%以上、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した数平均分子量が15,000以上、重クロロホルム中(TMS基準)で測定した13C−NMRスペクトルにおいて、122〜128ppmおよび142〜148ppmにピークが観測されず、かつ、50.5〜53ppmのピーク面積(C)と55〜56.5ppmのピーク面積(D)とが、C/(C+D)≧0.80 を満たすまで、水素化した重合体を用いることによって、波長400nm前後のブルーレーザ光の積算照射量が多くなっても光線透過率の低下が少なく、且つ低複屈折性で高光線透過率の成形体が得られることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成するに至ったものである。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have increased the addition polymer of a norbornene monomer (A) having an aromatic ring and an α-olefin (B) having 2 to 20 carbon atoms. In the presence of an active hydrogenation catalyst, under a high temperature condition, the hydrogenation rate of the aromatic ring structure is 99% or more, the number average molecular weight measured by gel permeation chromatography is 15,000 or more, in heavy chloroform (TMS standard) In the 13 C-NMR spectrum measured in Step 1, no peaks were observed at 122 to 128 ppm and 142 to 148 ppm, and a peak area (C) of 50.5 to 53 ppm and a peak area (D) of 55 to 56.5 ppm , By using a hydrogenated polymer until C / (C + D) ≧ 0.80 is satisfied, an integrated dose of blue laser light having a wavelength of around 400 nm is obtained. Less decrease in light transmittance even when many, and low birefringence molded article with a high light transmittance refractive properties were found to be obtained. The present invention has been completed based on these findings.
かくして本発明によれば、 芳香環を有するノルボルネン系単量体(A)と炭素数2〜20のα−オレフィン(B)との付加重合体を水素化したものであって、
芳香環構造の水素化率が99%以上であり、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した数平均分子量が15,000以上であり、
重クロロホルム中(TMS基準)で測定した13C−NMRスペクトルにおいて、
122〜128ppmおよび142〜148ppmにピークが観測されず、かつ、
50.5〜53ppmのピーク面積(C)と55〜56.5ppmのピーク面積(D)とが、C/(C+D)≧0.80 を満たすことを特徴とするノルボルネン系付加重合体水素化物が提供され、
好適な態様として
芳香環を有するノルボルネン系単量体(A)が、脂環に縮合した芳香環を有するノルボルネン系単量体である前記の付加重合体水素化物、又は
芳香環を有するノルボルネン系単量体(A)が、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレンである、前記の付加重合体水素化物が提供される。
Thus, according to the present invention, an addition polymer of a norbornene monomer (A) having an aromatic ring and an α-olefin (B) having 2 to 20 carbon atoms is hydrogenated,
The hydrogenation rate of the aromatic ring structure is 99% or more,
The number average molecular weight measured by gel permeation chromatography is 15,000 or more,
In the 13 C-NMR spectrum measured in deuterated chloroform (TMS standard),
No peaks are observed at 122-128 ppm and 142-148 ppm, and
A norbornene-based addition polymer hydride characterized in that a peak area (C) of 50.5 to 53 ppm and a peak area (D) of 55 to 56.5 ppm satisfy C / (C + D) ≧ 0.80. Provided,
As a preferred embodiment, the above-mentioned addition polymer hydride in which the norbornene monomer (A) having an aromatic ring is a norbornene monomer having an aromatic ring condensed with an alicyclic ring, or a norbornene single monomer having an aromatic ring The above addition polymer hydride is provided in which the monomer (A) is 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene.
本発明のノルボルネン系付加重合体水素化物は、酸化防止剤を添加しなくても、波長400nm前後のブルーレーザ光が多量に照射されても光線透過率の低下が少なく、且つ低い複屈折性と高い光線透過率を示す成形体を与えることができる。このような特性を持つので、本発明のノルボルネン系付加重合体水素化物を用いた成形体は、例えば、凸レンズ、凹レンズ、フレネルレンズ、コリメートレンズ、レンチキュラーレンズ、グレーティングレンズ、ジオデシックレンズ、fθレンズ、非球面レンズなどの光学機器用レンズ;プリズム;MO、DVD、CD等の光情報記録媒体;位相差板、偏光板、光反射板、光拡散板、導光板、プリズムシートなどの表示装置用光学シート若しくは板;などの光学部材として利用できる。特に、ブルーレーザ光によって情報の書き込み及び読み取りを行う情報機器に用いられる光学素子、例えば、ピックアップレンズ、プリズムなどとして、好適である。 The hydride of norbornene-based addition polymer of the present invention has a low birefringence and has little decrease in light transmittance even when a large amount of blue laser light having a wavelength of around 400 nm is irradiated without adding an antioxidant. A molded product exhibiting high light transmittance can be provided. Since it has such characteristics, a molded article using the norbornene-based addition polymer hydride of the present invention is, for example, a convex lens, a concave lens, a Fresnel lens, a collimating lens, a lenticular lens, a grating lens, a geodesic lens, an fθ lens, a non- Lenses for optical devices such as spherical lenses; prisms; optical information recording media such as MO, DVD and CD; optical sheets for display devices such as retardation plates, polarizing plates, light reflecting plates, light diffusing plates, light guide plates, and prism sheets Alternatively, it can be used as an optical member such as a plate. In particular, it is suitable as an optical element used in information equipment for writing and reading information with blue laser light, such as a pickup lens and a prism.
本発明のノルボルネン系付加重合体水素化物は、芳香環を有するノルボルネン系単量体(A)と炭素数2〜20のα−オレフィン(B)との付加重合体を水素化したものであって、芳香環構造の水素化率が99%以上であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した数平均分子量がポリイソプレン換算値で15,000以上であり、重クロロホルム中(TMS基準)で測定した13C−NMRスペクトルにおいて、122〜128ppmおよび142〜148ppmにピークが観測されず、かつ、50.5〜53ppmのピーク面積(C)と55〜56.5ppmのピーク面積(D)とが、C/(C+D)≧0.80 を満たすものである。 The hydride of norbornene-based addition polymer of the present invention is obtained by hydrogenating an addition polymer of a norbornene-based monomer (A) having an aromatic ring and an α-olefin (B) having 2 to 20 carbon atoms. The hydrogenation rate of the aromatic ring structure is 99% or more, the number average molecular weight measured by gel permeation chromatography is 15,000 or more in terms of polyisoprene, and measured in deuterated chloroform (TMS standard) 13 In the C-NMR spectrum, no peaks were observed at 122 to 128 ppm and 142 to 148 ppm, and a peak area (C) of 50.5 to 53 ppm and a peak area (D) of 55 to 56.5 ppm were (C + D) ≧ 0.80 is satisfied.
本発明に用いる付加重合体は、芳香環を有するノルボルネン系単量体(A)と炭素数2〜20のα−オレフィン(B)とを付加共重合してなるものである。
芳香環を有するノルボルネン系単量体(A)は、ノルボルネン環構造を少なくとも1つ有し、且つ芳香環を少なくとも一つ有する単量体である。
The addition polymer used in the present invention is obtained by addition copolymerization of a norbornene monomer (A) having an aromatic ring and an α-olefin (B) having 2 to 20 carbon atoms.
The norbornene monomer (A) having an aromatic ring is a monomer having at least one norbornene ring structure and having at least one aromatic ring.
単量体(A)は、脂環に縮合した芳香環を有するものと、脂環に置換基として結合した芳香環を有するものとがある。
脂環に縮合した芳香環を有するものとしては、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン、1,4−メタノ−8−メチル−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン、1,4−メタノ−8−クロロ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン、1,4−メタノ−8−ブロモ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロジベンゾフラン、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロジベンゾチアジン、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロカルバゾール、1,4−メタノ−9−フェニル−1,4,4a,9a−テトラヒドロカルバゾール、7,10−メタノ−6b,7,10,10a−テトラヒドロフルオランセン、7,10−メタノ−6b,7,10,10a−テトラヒドロフルオランセンにシクロペンタジエンを付加した化合物、アセアントリレンにシクロペンタジエンを付加した化合物、アセフェナントリレンにシクロペンタジエンを付加した化合物、11,12−ベンゾ−ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]−4−ペンタデセン、11,12−ベンゾ−ペンタシクロ[6.6.1.13,6.02,7.09,14]−4−ヘキサデセン、14,15−ベンゾ−ヘプタシクロ[8.7.0.12,9.14,7.111,17.03,8.012,16]−5−エイコサン、5,6−ベンゾ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンなどが挙げられる。
Monomers (A) include those having an aromatic ring condensed to an alicyclic ring and those having an aromatic ring bonded to the alicyclic ring as a substituent.
Examples of those having an aromatic ring condensed with an alicyclic ring include 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene, 1,4-methano-8-methyl-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene. 1,4-methano-8-chloro-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene, 1,4-methano-8-bromo-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene, 1,4-methano-1 , 4,4a, 9a-tetrahydrodibenzofuran, 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrodibenzothiazine, 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrocarbazole, 1,4- Methano-9-phenyl-1,4,4a, 9a-tetrahydrocarbazole, 7,10-methano-6b, 7,10,10a-tetrahydrofluoranthene, 7,10- Tano-6b, 7,10,10a-Compound with cyclopentadiene added to tetrahydrofluorane, compound with cyclopentadiene added to asanthrylene, compound with cyclopentadiene added to acephenanthrylene, 11,12-benzo -Pentacyclo [6.5.1.1 3,6 . 0 2,7 . 0 9,13] -4-pentadecene, 11,12-benzo - pentacyclo [6.6.1.1 3, 6. 0 2,7 . 0 9,14] -4-hexadecene, 14,15-benzo - heptacyclo [8.7.0.1 2,9. 1 4,7 . 1 11, 17 . 0 3,8 . 0 12,16 ] -5-eicosane, 5,6-benzo-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene and the like.
脂環に置換基として結合した芳香環を有するものとしては、5−フェニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−o−トリル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−m−トリル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−p−トリル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−o−エチルフェニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−m−エチルフェニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−p−エチルフェニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−p−イソプロピルフェニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、8−フェニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、5−(ナフタレン−1−イル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンなどが挙げられる。 Examples of those having an aromatic ring bonded as a substituent to an alicyclic ring include 5-phenyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-o-tolyl-bicyclo [2.2.1] hept- 2-ene, 5-m-tolyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-p-tolyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-o-ethylphenyl -Bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-m-ethylphenyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-p-ethylphenyl-bicyclo [2.2.1] ] Hept-2-ene, 5-p-isopropylphenyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 8-phenyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 17, 10 ] dodec-3-ene, 5- (naphthalen-1-yl) bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, and the like.
これらのうち脂環に縮合した芳香環を有するノルボルネン系単量体が好ましく、特に1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレンが好ましい。単量体(A)の量は、重合させる全単量体に対して、好ましくは15〜55モル%、より好ましくは20〜50モル%である。 Of these, norbornene monomers having an aromatic ring condensed with an alicyclic ring are preferred, and 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene is particularly preferred. The amount of the monomer (A) is preferably 15 to 55 mol%, more preferably 20 to 50 mol%, based on all monomers to be polymerized.
炭素数2〜20のα−オレフィン(B)は、不飽和炭化水素化合物であり、末端の炭素とその隣にある炭素との間に不飽和結合があるものである。α−オレフィン(B)としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブタ−1−エン、ペンタ−1−エン、ヘキサ−1−エン、オクタ−1−エン、デカ−1−エン、ドデカ−1−エン、テトラデカ−1−エン、ヘキサデカ−1−エン、オクタデカ−1−エン、エイコサ−1−エン;3−メチルブタ−1−エン、3−メチルペンタ−1−エン、3−エチルペンタ−1−エン、4−メチルペンタ−1−エン、4−メチルヘキサ−1−エン、4,4−ジメチルヘキサ−1−エン、4,4−ジメチルペンタ−1−エン、4−エチルヘキサ−1−エン、3−エチルヘキサ−1−エン、ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロへキセン、1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエンなどが挙げられる。これらのうちエチレンが好ましい。
α−オレフィン(B)の量は、重合させる全単量体に対して、好ましくは45〜85モル%、より好ましくは50〜80モル%である。
The α-olefin (B) having 2 to 20 carbon atoms is an unsaturated hydrocarbon compound having an unsaturated bond between the terminal carbon and the adjacent carbon. Examples of the α-olefin (B) include ethylene, propylene, but-1-ene, penta-1-ene, hexa-1-ene, octa-1-ene, deca-1-ene, and dodec-1-ene. Tetradec-1-ene, hexadec-1-ene, octadec-1-ene, eicosa-1-ene; 3-methylbut-1-ene, 3-methylpent-1-ene, 3-ethylpent-1-ene, 4 -Methylpent-1-ene, 4-methylhex-1-ene, 4,4-dimethylhex-1-ene, 4,4-dimethylpent-1-ene, 4-ethylhex-1-ene, 3-ethylhexa-1 -Ene, vinylcyclohexane, vinylcyclohexene, 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene and the like. Of these, ethylene is preferred.
The amount of the α-olefin (B) is preferably 45 to 85 mol%, more preferably 50 to 80 mol%, based on all monomers to be polymerized.
本発明に用いる付加重合体は、必要に応じて、前記(A)及び(B)と共重合可能な他のノルボルネン系単量体(C)が含まれていてもよい。ノルボルネン系単量体(C)は、ノルボルネン環構造を少なくとも1つ有し、単量体(A)に属しない単量体である。
ノルボルネン系単量体(C)としては、例えば、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン(テトラシクロドデセンとも言う)、8−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−エチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−プロピルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−ブチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−イソブチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−ヘキシルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−シクロヘキシルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−ステアリルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、5,10−ジメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、2,10−ジメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8,9−ジメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−エチル−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、11,12−ジメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、2,7,9−トリメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、9−エチル−2,7−ジメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、9−イソブチル−2,7−ジメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、9−イソブチル−2,7−ジメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、9,11,12−トリメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、9−エチル−11,12−ジメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、9−イソブチル−11,12−ジメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、5,8,9,10−テトラメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−メチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、
The addition polymer used in the present invention may contain other norbornene monomer (C) copolymerizable with the above (A) and (B), if necessary. The norbornene monomer (C) is a monomer having at least one norbornene ring structure and not belonging to the monomer (A).
Examples of the norbornene monomer (C) include norbornene, dicyclopentadiene, and tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene (also called tetracyclododecene), 8-methyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-ethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-propyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-butyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-isobutyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-hexyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-cyclohexyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-stearyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 5,10-dimethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 2,10-dimethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8,9-dimethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-ethyl-9-methyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 11,12-dimethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 2,7,9-trimethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 9-ethyl-2,7-dimethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 9-isobutyl-2,7-dimethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 9-isobutyl-2,7-dimethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 9,11,12-trimethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 9-ethyl-11,12-dimethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 9-isobutyl-11,12-dimethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 5,8,9,10-tetramethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-methylidenetetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene,
8−エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−エチリデン−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−エチリデン−9−エチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−エチリデン−9−イソプロピルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−エチリデン−9−ブチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−n−プロピリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−n−プロピリデン−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−n−プロピリデン−9−エチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−n−プロピリデン−9−イソプロピルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−n−プロピリデン−9−ブチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−イソプロピリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−イソプロピリデン−9−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−イソプロピリデン−9−エチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−イソプロピリデン−9−イソプロピルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−イソプロピリデン−9−ブチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−クロロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−ブロモテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−フルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8,9−ジクロロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、8−メチル−8−カルボキシメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、ペンタシクロペンタデセン、ペンタシクロペンタデカジエンなどが挙げられる。 8-ethylidenetetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-ethylidene-9-methyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-ethylidene-9-ethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-ethylidene-9-isopropyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-ethylidene-9-butyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-n-propylidenetetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-n-propylidene-9-methyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-n-propylidene-9-ethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-n-propylidene-9-isopropyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-n-propylidene-9-butyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-isopropylidenetetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-isopropylidene-9-methyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-isopropylidene-9-ethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-isopropylidene-9-isopropyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-isopropylidene-9-butyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-chlorotetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-bromotetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-fluorotetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8,9-dichlorotetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, 8-methyl-8-carboxymethyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene, pentacyclopentadecene, pentacyclopentadecadien and the like.
本発明に用いる付加重合体は、前記(A)及び(B)以外に、前記(A)、(B)、及び(C)と共重合可能な単量体(D)をさらに含んでいてもよい。
単量体(D)としては、シクロブテン、1−メチルシクロブテン、3−メチルシクロブテン、3,4−ジイソプロペニルシクロブテン、シクロペンテン、3−メチルシクロペンテン、シクロオクテン、1−メチルシクロオクテン、5−メチルシクロオクテン、シクロオクタテトラエン、1,5−シクロオクタジエン、シクロドデセン;アセチレン、プロピン、1−ブチン;1,4−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエンなどが挙げられ、さらにアクリル酸やメタクリル酸などのエチレン性不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、イタコン酸などのエチレン性不飽和ジカルボン酸及びその酸無水物;アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸2−エチルヘキシルなどのエチレン性不飽和カルボン酸エステル;アクリロニトリル、メタクリロニトリル;アクリルアミド、メタクリルアミド;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン;塩化ビニル、フッ化ビニル、テトラフルオロエチレンなどが挙げられる。
The addition polymer used in the present invention may further contain a monomer (D) copolymerizable with (A), (B), and (C) in addition to (A) and (B). Good.
As the monomer (D), cyclobutene, 1-methylcyclobutene, 3-methylcyclobutene, 3,4-diisopropenylcyclobutene, cyclopentene, 3-methylcyclopentene, cyclooctene, 1-methylcyclooctene, 5 -Methylcyclooctene, cyclooctatetraene, 1,5-cyclooctadiene, cyclododecene; acetylene, propyne, 1-butyne; 1,4-hexadiene, 1,6-heptadiene, and acrylic acid and methacrylic acid Ethylenically unsaturated monocarboxylic acids such as maleic acid; ethylenically unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid and itaconic acid and their anhydrides; ethylenic such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate Unsaturated carboxylic acid ester; Nitrile, methacrylonitrile; acrylamide, methacrylamide; styrene, alpha-methyl styrene, vinyl naphthalene, vinyl chloride, vinyl fluoride, etc. polytetrafluoroethylene.
これら単量体(C)及び(D)の量は特に限定されず、本発明の効果が損なわれない範囲であればよい。単量体(C)及び(D)の量は、重合させる全単量体に対して、好ましくは0〜40モル%ある。 The amount of these monomers (C) and (D) is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. The amount of the monomers (C) and (D) is preferably 0 to 40 mol% with respect to all monomers to be polymerized.
本発明に用いる付加重合体は、例えば、メタロセン触媒の存在下に、前記(A)及び(B)並びに必要に応じて(C)及び/又は(D)を付加共重合することにより得ることができる。 The addition polymer used in the present invention can be obtained, for example, by addition copolymerization of (A) and (B) and, if necessary, (C) and / or (D) in the presence of a metallocene catalyst. it can.
メタロセン触媒は、従来から付加重合反応に用いられている公知の触媒である。特に本発明においては、遷移金属のメタロセン化合物(a)と、有機アルミニウムオキシ化合物(b)又はボレート若しくはボラン化合物(c)とからなる触媒が好ましい。 A metallocene catalyst is a well-known catalyst conventionally used for addition polymerization reaction. In the present invention, a catalyst comprising a transition metal metallocene compound (a) and an organoaluminum oxy compound (b) or a borate or borane compound (c) is particularly preferred.
メタロセン化合物(a)として、例えば、架橋型メタロセン化合物及びハーフメタロセン化合物が挙げられる。芳香環を有するノルボルネン系単量体(A)を効率的に重合させるために、架橋型メタロセン化合物が好ましい。 Examples of the metallocene compound (a) include a bridged metallocene compound and a half metallocene compound. In order to efficiently polymerize the norbornene monomer (A) having an aromatic ring, a crosslinked metallocene compound is preferable.
架橋型メタロセン化合物としては、例えば、一般式(1)で表されるものが挙げられる。 Examples of the bridged metallocene compound include those represented by the general formula (1).
式(1)中、M1はチタン、ジルコニウム、及びハフニウムからなる群より選ばれる金属原子であり、触媒活性に優れることからジルコニウムが好ましい。
X1及びX2は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキル基、又はハロゲン基である。
R6及びR7は、それぞれ独立に、シクロペンタジエニル基、インデニル基、又はフルオレニル基であり、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基等のアルキル基;フェニル基若しくは、ベンジル基で置換されていてもよい。
R5は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などの低級アルキレン基;イソプロピリデン基などのアルキリデン基;ジフェニルメチレンなどの置換アルキレン基;ジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基などの置換シリレン基、又はシリレン基である。
In formula (1), M1 is a metal atom selected from the group consisting of titanium, zirconium, and hafnium, and zirconium is preferred because of its excellent catalytic activity.
X1 and X2 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a halogen group.
R6 and R7 are each independently a cyclopentadienyl group, an indenyl group, or a fluorenyl group, substituted with an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, or a t-butyl group; a phenyl group or a benzyl group May be.
R5 represents a lower alkylene group such as a methylene group, an ethylene group or a propylene group; an alkylidene group such as an isopropylidene group; a substituted alkylene group such as diphenylmethylene; a substituted silylene group such as a dimethylsilylene group or a diphenylsilylene group; or a silylene group. is there.
式(1)で表される架橋型メタロセン化合物としては、イソプロピリデン−(9−フルオレニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン−(9−フルオレニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン−(9−フルオレニル)[1−(3−メチル)シクロペンタジエニル]ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン−(9−フルオレニル)[1−(3−t−ブチル)シクロペンタジエニル]ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン−(1−インデニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ジメチルシリレン−ビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、エチレン−ビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ジフェニルメチレン−ビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、イソプロピリデン−ビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロライドなどを挙げることができる。 Examples of the bridged metallocene compound represented by the formula (1) include isopropylidene- (9-fluorenyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, diphenylmethylene- (9-fluorenyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, isopropyl Riden- (9-fluorenyl) [1- (3-methyl) cyclopentadienyl] zirconium dichloride, isopropylidene- (9-fluorenyl) [1- (3-t-butyl) cyclopentadienyl] zirconium dichloride, isopropyl Riden- (1-indenyl) (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, dimethylsilylene-bis (1-indenyl) zirconium dichloride, ethylene-bis (1-indenyl) zirconium dichloride, diphenylmeth Len - bis (1-indenyl) zirconium dichloride, isopropylidene - bis (1-indenyl) zirconium dichloride can be mentioned.
なお、ハーフメタロセン化合物としては、(t−ブチルアミド)ジメチル−1−インデニルシランチタンジメチル、(t−ブチルアミド)ジメチル−1−インデニルシランチタンジクロライド、(t−ブチルアミド)ジメチル−9−フルオレニルシランチタンジメチル、(t−ブチルアミド)ジメチル−9−フルオレニルシランチタンジクロライド、(t−ブチルアミド)ジメチル−9−(3,6−ジメチルフルオレニル)シランチタンジメチル、(t−ブチルアミド)ジメチル−9−[3,6−ジ(i−プロピル)フルオレニル]シランチタンジメチル、(t−ブチルアミド)ジメチル−9−[3,6−ジ(t−ブチル)フルオレニル]シランチタンジメチル、(t−ブチルアミド)ジメチル−9−[2,7−ジ(t−ブチル)フルオレニル]シランチタンジメチル、(t−ブチルアミド)ジメチル−9−(2,3,6,7−テトラメチルフルオレニル)シランチタンジメチルなどが好ましいものとして挙げられる。 As the half metallocene compound, (t-butylamido) dimethyl-1-indenylsilane titanium dimethyl, (t-butylamido) dimethyl-1-indenylsilane titanium dichloride, (t-butylamido) dimethyl-9-fluorenyl Silane titanium dimethyl, (t-butylamido) dimethyl-9-fluorenylsilane titanium dichloride, (t-butylamido) dimethyl-9- (3,6-dimethylfluorenyl) silane titanium dimethyl, (t-butylamido) dimethyl- 9- [3,6-di (i-propyl) fluorenyl] silanetitanium dimethyl, (t-butylamido) dimethyl-9- [3,6-di (t-butyl) fluorenyl] silanetitanium dimethyl, (t-butylamide) Dimethyl-9- [2,7-di (t-butyl) fluoreni ] Silane titanium dimethyl, and as (t-butylamido) dimethyl-9- (2,3,6,7-tetramethyl-fluorenyl) as silane titanium dimethyl is preferred.
メタロセン触媒を構成する、有機アルミニウムオキシ化合物(b)、又はボレート若しくはボラン化合物(c)は、メタロセン化合物を活性化するための活性化剤である。 The organoaluminum oxy compound (b) or borate or borane compound (c) constituting the metallocene catalyst is an activator for activating the metallocene compound.
有機アルミニウムオキシ化合物(b)は、従来公知のアルミノオキサンであってもよく、また、特開平2−78687号公報に開示されているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。 The organoaluminum oxy compound (b) may be a conventionally known aluminoxane or a benzene-insoluble organoaluminum oxy compound as disclosed in JP-A-2-78687.
ボレート若しくはボラン化合物(c)は、メタロセン化合物と反応してメタロセン化合物をカチオン種に変換可能な活性化剤である。
ボレート若しくはボラン化合物(c)としては、例えば、トリエチルアンモ二ウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、リチウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどのボレート化合物;トリス(4−フルオロフェニル)ボロン、トリス(3,5−ジフルオロフェニル)ボロン、トリス(4−フルオロメチルフェニル)ボロン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロンなどのボラン化合物が挙げられる。
The borate or borane compound (c) is an activator capable of reacting with the metallocene compound to convert the metallocene compound into a cationic species.
Examples of the borate or borane compound (c) include triethylammonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, trityltetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, ferrocete. Borate compounds such as nium tetra (pentafluorophenyl) borate and lithium tetrakis (pentafluorophenyl) borate; tris (4-fluorophenyl) boron, tris (3,5-difluorophenyl) boron, tris (4-fluoromethylphenyl) Examples thereof include borane compounds such as boron and tris (pentafluorophenyl) boron.
メタロセン触媒には、必要に応じて有機アルミニウム化合物(d)を含有させることができる。有機アルミニウム化合物(d)としては、上記有機アルミニウムオキシ化合物以外の有機アルミニウム化合物が挙げられる。有機アルミニウム化合物(d)の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリn−ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリsec−ブチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;ジメチルアルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライドなどのジアルキルアルミニウムハライド;ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどのジアルキルアルミニウムハイドライド;ジメチルアルミニウムメトキシドなどのジアルキルアルミニウムアルコキシド;ジエチルアルミニウムフェノキシドなどのジアルキルアルミニウムアリーロキシド等が挙げられる。 The metallocene catalyst may contain an organoaluminum compound (d) as necessary. Examples of the organoaluminum compound (d) include organoaluminum compounds other than the above organoaluminum oxy compounds. Specific examples of the organoaluminum compound (d) include trialkylaluminum such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum and trisec-butylaluminum; dimethylaluminum chloride and diisobutylaluminum chloride. Dialkylaluminum halides such as diisobutylaluminum hydride; dialkylaluminum alkoxides such as dimethylaluminum methoxide; and dialkylaluminum aryloxides such as diethylaluminum phenoxide.
重合反応時のメタロセン化合物(a)の濃度は、好ましくは0.00005〜1ミリモル/リットル、より好ましくは0.0001〜0.3ミリモル/リットルである。また有機アルミニウムオキシ化合物(b)又はボレート若しくはボラン化合物(c)は、メタロセン化合物(a)に対して、1〜10,000当量であることが好ましい。
有機アルミニウム化合物(d)は、メタロセン化合物(a)に対して0.1〜1,000当量であることが好ましい。
The concentration of the metallocene compound (a) during the polymerization reaction is preferably 0.00005 to 1 mmol / liter, more preferably 0.0001 to 0.3 mmol / liter. The organoaluminum oxy compound (b) or borate or borane compound (c) is preferably 1 to 10,000 equivalents relative to the metallocene compound (a).
The organoaluminum compound (d) is preferably 0.1 to 1,000 equivalents relative to the metallocene compound (a).
付加重合反応は、その重合反応形態で制限されず、溶液重合、塊状重合、スラリー重合などの重合法から採用することができ、また、反応器は連続式反応器及びバッチ式反応器のいずれでもよい。 The addition polymerization reaction is not limited by the form of the polymerization reaction, and can be adopted from polymerization methods such as solution polymerization, bulk polymerization, and slurry polymerization. The reactor can be either a continuous reactor or a batch reactor. Good.
重合反応に用いられる溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、灯油などの鎖状脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリンなどの環状脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;などを挙げることができる。これら溶媒は1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 Solvents used in the polymerization reaction include chain aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane and kerosene; cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane and decalin; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene. And the like. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
重合反応は、通常、−50〜+230℃、好ましくは−30〜+200℃、さらに好ましくは−20〜+150℃の温度範囲で、通常2分間〜5時間、好ましくは5分間〜3時間行われる。反応時の圧力(ゲージ圧)は、通常10MPa以下、好ましくは5MPa以下である。 The polymerization reaction is usually carried out in the temperature range of −50 to + 230 ° C., preferably −30 to + 200 ° C., more preferably −20 to + 150 ° C., usually 2 minutes to 5 hours, preferably 5 minutes to 3 hours. The pressure (gauge pressure) during the reaction is usually 10 MPa or less, preferably 5 MPa or less.
重合反応に用いられる単量体、触媒、溶媒を反応器に添加する手順は特に制限されず、前記(A)及び(B)並びに必要に応じて(C)及び/又は(D)を添加し、次いで触媒を添加してもよいし;前記(A)及び(B)並びに必要に応じて(C)及び/又は(D)の一部を添加し、触媒を添加し、次いで前記(A)及び(B)並びに必要に応じて(C)及び/又は(D)の残部を一括又は少量ずつ添加してもよいし;触媒を先に反応器に添加し、次いで前記(A)及び(B)並びに必要に応じて(C)及び/又は(D)を一括又は少量ずつ添加してもよい。
メタロセン触媒は、それを構成する、メタロセン化合物(a)と、有機アルミニウムオキシ化合物(b)又はボレート若しくはボラン化合物(c)、さらに有機アルミニウム化合物(d)とを、重合反応器に別々に添加してもよいし、反応器外でこれらを混合してから重合反応器に添加してもよい。
The procedure for adding the monomer, catalyst, and solvent used in the polymerization reaction to the reactor is not particularly limited, and the above (A) and (B) and (C) and / or (D) are added as necessary. Then, a catalyst may be added; (A) and (B) and a part of (C) and / or (D) are added if necessary, a catalyst is added, and then (A) And (B) and, optionally, the remainder of (C) and / or (D) may be added all at once or in small portions; the catalyst is first added to the reactor and then (A) and (B ) And (C) and / or (D) may be added all at once or in small amounts as necessary.
In the metallocene catalyst, the metallocene compound (a), the organoaluminum oxy compound (b) or the borate or borane compound (c), and the organoaluminum compound (d), which constitute the metallocene catalyst, are separately added to the polymerization reactor. Alternatively, these may be mixed outside the reactor and then added to the polymerization reactor.
前記(A)及び(B)の付加重合体、並びに必要に応じて(C)及び/又は(D)をさらに共重合させた付加重合体を水素化する方法は、下記に述べる特性を有するように、徹底的に水素化できる方法であれば、特に制限されない。水素化反応は、通常、付加重合体の溶液に、水素化触媒の存在下に水素を供給して、反応させる。
水素化触媒としては、均一系触媒と不均一系触媒がある。
均一系触媒としては、例えば、ウィルキンソン錯体、すなわち、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)や、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、チタノセンジクロリド/n−ブチルリチウム、ジルコノセンジクロリド/sec−ブチルリチウム、テトラブトキシチタネート/ジメチルマグネシウムなどの遷移金属化合物/アルキル金属化合物の組み合わせからなる触媒が挙げられる。
The method of hydrogenating the addition polymers (A) and (B) and, if necessary, further copolymerizing (C) and / or (D), has the characteristics described below. In addition, the method is not particularly limited as long as it can be thoroughly hydrogenated. The hydrogenation reaction is usually carried out by supplying hydrogen to the addition polymer solution in the presence of a hydrogenation catalyst.
As the hydrogenation catalyst, there are a homogeneous catalyst and a heterogeneous catalyst.
Examples of the homogeneous catalyst include, for example, Wilkinson complex, that is, chlorotris (triphenylphosphine) rhodium (I), cobalt acetate / triethylaluminum, nickel acetylacetonate / triisobutylaluminum, titanocene dichloride / n-butyllithium, zirconocene dichloride. / Sec-butyllithium, tetrabutoxy titanate / transition metal compound such as dimethylmagnesium / alkyl metal compound.
不均一系触媒としては、例えば、ニッケル、パラジウムなどの水素化触媒として公知の金属を担体に担持したものが挙げられる。本発明においては不均一系触媒が好ましく、金属としてニッケルとパラジウムとの併用、またはパラジウムを用いた不均一系触媒が最も好ましい。担体としては、例えば、アルミナ、シリカ、珪藻土などが挙げられる。 Examples of the heterogeneous catalyst include those in which a metal known as a hydrogenation catalyst such as nickel or palladium is supported on a carrier. In the present invention, a heterogeneous catalyst is preferable, and a combination of nickel and palladium as a metal or a heterogeneous catalyst using palladium is most preferable. Examples of the carrier include alumina, silica, diatomaceous earth, and the like.
水素化反応は通常溶媒中で行われる。溶媒としては、前記重合時に使用可能な溶媒と同じものが挙げられる。水素化反応は、通常100〜200℃、好ましくは130〜195℃の温度範囲で、通常0.1〜100kgf/cm2、好ましくは0.5〜60kgf/cm2、より好ましくは1〜50kgf/cm2の水素圧(ゲージ圧)で行われる。 The hydrogenation reaction is usually performed in a solvent. Examples of the solvent include the same solvents that can be used during the polymerization. The hydrogenation reaction is usually in the temperature range of 100 to 200 ° C., preferably 130 to 195 ° C., usually 0.1 to 100 kgf / cm 2 , preferably 0.5 to 60 kgf / cm 2 , more preferably 1 to 50 kgf / It is performed at a hydrogen pressure (gauge pressure) of cm 2 .
この水素化反応によって、芳香環構造の水素化率を99%以上にする。芳香環構造の水素化率は、1H−NMRスペクトルによって、水素化前の芳香環構造の量と、水素化後の芳香環構造の量を測定して、水素化反応前後のそれらの値から計算して求めることができる。この水素化率が小さいと耐ブルーレーザ性に劣る。 By this hydrogenation reaction, the hydrogenation rate of the aromatic ring structure is set to 99% or more. The hydrogenation rate of the aromatic ring structure is determined from the values before and after the hydrogenation reaction by measuring the amount of the aromatic ring structure before hydrogenation and the amount of the aromatic ring structure after hydrogenation by 1 H-NMR spectrum. It can be calculated. When this hydrogenation rate is small, the blue laser resistance is poor.
さらに、この水素化反応によって、重クロロホルム中(TMS基準)で測定した13C−NMRスペクトルにおいて、122〜128ppmおよび142〜148ppmにピークが観測されず、かつ、50.5〜53ppmのピーク面積(C)と55〜56.5ppmのピーク面積(D)とが、C/(C+D)≧0.80 を満たすようにする。
122〜128ppmおよび142〜148ppmにピークは、芳香環構造、又は芳香環と脂環との縮合構造に由来するピークと考えられ、本発明のノルボルネン系付加重合体水素化物では、芳香環構造及び芳香環と脂環との縮合構造が消失し、別の構造に変化していることが推測される。
また、50.5〜53ppm及び55〜56.5ppmのピークは、どのような構造に由来するものであるか明確になっていないが付加重合体の水素化条件によって、C/(C+D)の値が0.80よりも小さいことがある。C/(C+D)の値がこのように小さいときには、原因はわからないが、ブルーレーザに対する耐性が不十分となりやすい。
Furthermore, in this 13 C-NMR spectrum measured in deuterated chloroform (TMS standard) by this hydrogenation reaction, no peaks were observed at 122 to 128 ppm and 142 to 148 ppm, and a peak area of 50.5 to 53 ppm ( C) and a peak area (D) of 55 to 56.5 ppm satisfy C / (C + D) ≧ 0.80.
The peaks at 122 to 128 ppm and 142 to 148 ppm are considered to be peaks derived from the aromatic ring structure or the condensed structure of the aromatic ring and the alicyclic ring. In the norbornene-based addition polymer hydride of the present invention, the aromatic ring structure and the aromatic It is presumed that the condensed structure of the ring and the alicyclic ring disappeared and changed to another structure.
Moreover, although it is not clear what structure the peaks of 50.5 to 53 ppm and 55 to 56.5 ppm are derived from, the value of C / (C + D) depends on the hydrogenation conditions of the addition polymer. May be less than 0.80. When the value of C / (C + D) is so small, the cause is unknown, but the resistance to blue laser tends to be insufficient.
重合及び水素化反応後、触媒等が除去される。除去方法は特に制限されず、遠心分離、濾過などの方法が挙げられる。さらに、水やアルコールなどの触媒不活性化剤を添加したり、また活性白土、アルミナ、珪素土などの吸着剤を添加したりして、触媒の除去を促進させることができる。 After the polymerization and hydrogenation reaction, the catalyst and the like are removed. The removal method is not particularly limited, and examples thereof include methods such as centrifugation and filtration. Furthermore, the catalyst removal can be promoted by adding a catalyst deactivator such as water or alcohol, or by adding an adsorbent such as activated clay, alumina, or silicon earth.
本発明のノルボルネン系付加重合体水素化物は、数平均分子量が15,000以上であり、好ましくは、15,000〜100,000である。
重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で表される重合体の分子量分布は、好ましくは1.5〜5.0、より好ましくは1.5〜3.0、特に好ましくは1.5〜2.5である。なお、本発明において数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した、標準ポリマー換算値である。分子量の測定時に、シクロヘキサンを溶媒として用いた場合は、ポリイソプレン換算の分子量であり、トルエン又はテトラヒドロフランを溶媒として用いた場合は、ポリスチレン換算の分子量である。
The norbornene-based addition polymer hydride of the present invention has a number average molecular weight of 15,000 or more, preferably 15,000 to 100,000.
The molecular weight distribution of the polymer represented by the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is preferably 1.5 to 5.0, more preferably 1.5 to 3. 0.0, particularly preferably 1.5 to 2.5. In the present invention, the number average molecular weight and the weight average molecular weight are standard polymer converted values measured by gel permeation chromatography. When molecular weight is measured, when cyclohexane is used as a solvent, it is a molecular weight in terms of polyisoprene, and when toluene or tetrahydrofuran is used as a solvent, it is a molecular weight in terms of polystyrene.
本発明のノルボルネン系付加重合体水素化物は、そのガラス転移温度によって制限されないが、成形体の成形性を考慮すると、その下限は通常100℃、好ましくは110℃、より好ましくは120℃であり、上限は通常250℃、好ましくは200℃である。 The norbornene-based addition polymer hydride of the present invention is not limited by its glass transition temperature, but the lower limit is usually 100 ° C., preferably 110 ° C., more preferably 120 ° C. in consideration of the moldability of the molded product, The upper limit is usually 250 ° C., preferably 200 ° C.
本発明のノルボルネン系付加重合体水素化物は、顔料や染料のごとき着色剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、耐電防止剤、滑剤、溶剤などを適宜配合することができる。本発明のノルボルネン系付加重合体水素化物は、酸化防止剤を配合しなくても、耐ブルーレーザ性に優れた光学成形体を得ることができるが、必要に応じて酸化防止剤を配合してもよい。配合方法は、特に限定されない。たとえば、前記付加重合体水素化物をロール、ニーダー、押出混練機、バンバリーミキサー、フィーダールーダー等の混練器で練りながら、前記配合剤を添加する方法;付加重合体水素化物の溶液と配合剤を溶解又は分散させた液とを混ぜ合わせ、次いで該混合液から溶媒を除去する方法;などが挙げられる。混練時の温度は好ましくは200〜400℃、さらに好ましくは240〜350℃である。 The norbornene-based addition polymer hydride of the present invention contains a coloring agent such as a pigment or a dye, a fluorescent brightener, a dispersant, a heat stabilizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a lubricant, a solvent, etc. Can be blended. The norbornene-based addition polymer hydride of the present invention can obtain an optical molded article excellent in blue laser resistance without blending an antioxidant, but if necessary, an antioxidant is blended. Also good. The blending method is not particularly limited. For example, a method of adding the compounding agent while kneading the addition polymer hydride with a kneader such as a roll, a kneader, an extrusion kneader, a Banbury mixer, or a feeder ruder; dissolving the solution and compounding agent of the addition polymer hydride Or a method of mixing the dispersed liquid and then removing the solvent from the mixed liquid. The temperature during kneading is preferably 200 to 400 ° C, more preferably 240 to 350 ° C.
本発明のノルボルネン系付加重合体水素化物は公知の成形方法によって成形して成形体を得ることができる。成形方法としては、例えば、溶液流延法、溶融押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法等が挙げられる。
このようにして得られる成形体は、ブルーレーザに対する耐性が高いので、ブルーレーザを使用する光学部品、特にピックアップレンズやプリズムレンズなどのブルーレーザ光の積算照射量が多くなる光学部材に好適である。
The norbornene-based addition polymer hydride of the present invention can be molded by a known molding method to obtain a molded body. Examples of the molding method include a solution casting method, a melt extrusion molding method, a press molding method, an inflation molding method, an injection molding method, a blow molding method, and a stretch molding method.
The molded body thus obtained has high resistance to blue lasers, and is therefore suitable for optical components that use blue lasers, particularly optical members that increase the cumulative amount of blue laser light such as pickup lenses and prism lenses. .
以下に実施例、比較例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下において、部及び%は特に断りのない限り重量基準である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following, parts and% are based on weight unless otherwise specified.
実施例及び比較例で行った評価方法は以下のとおりである。
(1)分子量
付加重合体水素化物の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、シクロヘキサンを展開溶媒としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定し、標準ポリイソプレン換算値として求めた。
(2)繰り返し単位組成
1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン/エチレン付加共重合体の繰り返し単位組成は、重クロロホルム溶媒中(TMS基準)での1H−NMRスペクトルにより求めた。
1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン単位に由来する芳香環のピーク(6.7−7.6ppm)の積分値をもとに、脂肪族に基づくピーク(0.4〜4.0ppm)中のエチレン単位の占める割合を求め、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン単位とエチレン単位とのモル比を求めた。
The evaluation methods performed in the examples and comparative examples are as follows.
(1) Molecular weight The number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) of the addition polymer hydride were measured by gel permeation chromatography (GPC) using cyclohexane as a developing solvent, and obtained as standard polyisoprene equivalent values.
(2) Repeating unit composition The repeating unit composition of 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene / ethylene addition copolymer is determined by 1 H-NMR spectrum in deuterated chloroform solvent (TMS standard). Asked.
Based on the integrated value of the peak (6.7-7.6 ppm) of the aromatic ring derived from the 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene unit, an aliphatic peak (0.4 The proportion of ethylene units in (˜4.0 ppm) was determined, and the molar ratio of 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene units to ethylene units was determined.
(3)芳香環の水素化率
1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン/エチレン付加共重合体の芳香環の水素化率は、重クロロホルム溶媒中(TMS基準)での1H−NMRスペクトルより求めた。
テトラメチルシラン(TMS)を内部標準に用い、0ppmのピークの積分値を基準にして、水素化反応前後での芳香環のピーク(6.7〜7.6ppm)の減少率から、水素化率を求めた。
(4)ガラス転移温度
付加重合体水素化物のガラス転移温度(Tg)は、毎分10℃で昇温させたときの示差走査熱量分析(DSC)によって求めた。
(5)複屈折性
280℃で厚さ1.2mm、直径85mmのディスクを射出成形した。このディスクの中心から半径25mmの位置における複屈折値を、偏光顕微鏡(ニコン社製、546nmセナルモンコンペンセータ)を用いて測定した。複屈折値がゼロに近いほど低複屈折性であることを示す。
(3) Hydrogenation rate of aromatic ring The hydrogenation rate of the aromatic ring of 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene / ethylene addition copolymer was measured in deuterated chloroform solvent (TMS standard). It calculated | required from the < 1 > H-NMR spectrum.
Using tetramethylsilane (TMS) as an internal standard, the reduction rate of the peak of the aromatic ring (6.7 to 7.6 ppm) before and after the hydrogenation reaction on the basis of the integrated value of the 0 ppm peak, the hydrogenation rate Asked.
(4) Glass transition temperature The glass transition temperature (Tg) of the addition polymer hydride was determined by differential scanning calorimetry (DSC) when the temperature was raised at 10 ° C per minute.
(5) Birefringence A disk having a thickness of 1.2 mm and a diameter of 85 mm at 280 ° C. was injection molded. The birefringence value at a position having a radius of 25 mm from the center of the disk was measured using a polarizing microscope (Nikon Corporation, 546 nm Senarmon Compensator). The closer the birefringence value is to zero, the lower the birefringence.
(6)光線透過率
厚さ3mm、縦65mm、横65mmの樹脂板を成形した。この樹脂板の光線透過率を可視分光光度計(日本分光社製、V−570)で測定した。
(7)耐レーザ性
分光老化試験機(スガ試験機社製、XSP型)を用いて、波長400±10nmのレーザ光線を、光線透過率の測定に用いた樹脂板に、積算光量で520kJ/cm2照射した。そしてレーザ光線照射後の樹脂板の光線透過率を上記同様にして測定した。この測定値を前記(6)で得られた測定値で除した価(光線透過率保持率)が高い程耐レーザ性に優れていることを示す。
(8)13C−NMR解析
4.8重量%の重クロロホルム溶液を調製し、日本電子社製NMR測定装置「JNM−EX400WB」を用いて、積算回数16,000回で、13C−NMRスペクトルを得た。
(6) Light transmittance A resin plate having a thickness of 3 mm, a length of 65 mm, and a width of 65 mm was molded. The light transmittance of this resin plate was measured with a visible spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, V-570).
(7) Laser resistance Using a spectral aging tester (XSP type, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), a laser beam having a wavelength of 400 ± 10 nm is applied to a resin plate used for measurement of light transmittance by an integrated light amount of 520 kJ / Irradiated cm 2 . The light transmittance of the resin plate after laser beam irradiation was measured in the same manner as described above. It shows that it is excellent in laser resistance, so that the value | valence (light transmittance retention) which remove | divided this measured value by the measured value obtained by said (6) is high.
(8) 13 C-NMR analysis A 4.8 wt% deuterated chloroform solution was prepared, and the 13 C-NMR spectrum was obtained using an NMR measurement apparatus “JNM-EX400WB” manufactured by JEOL Ltd. at an integration number of 16,000 times. Got.
(比較例1)
攪拌機付き耐圧反応器に、トルエン860部、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン200部、及びトルエン5.18部に溶解したトリエチルアルミニウム0.840部を仕込んだ。
ガラス器に、トルエン43.5部、rac−エチレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロリド0.04部、及びトルエン2.7部に溶解したメチルアルミノキサン0.510部を仕込み、混合した。この混合液を前記耐圧反応器に添加した。
0.2MPaのエチレンガスを前記耐圧反応器に導入し、40℃で重合反応を開始した。40分間経過後、脱圧して、メタノール5部を添加し、重合反応を停止させた。この溶液をラジオライト#800で濾過し、次いで多量の塩酸酸性メタノールに注いで重合体を析出させた。析出した重合体を分取し、洗浄し、100℃で15時間減圧乾燥した。付加重合体の重量平均分子量は62,000、数平均分子量は31,000であった。付加重合体中の1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン単位/エチレン単位のモル比は40/60であり、ガラス転移温度は150℃であった。分子量はテトラヒドロフランを溶剤に用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)により、行った。
この重合体は、13C−NMRスペクトルで測定した「C/(C+D)」が0.90であり、また、122〜128ppm、142〜148ppmには芳香環に基づくシグナルが観測された。また、21〜22.5ppmにはシグナルが観測されなかった。
(Comparative Example 1)
A pressure-resistant reactor equipped with a stirrer was charged with 860 parts of toluene, 200 parts of 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene, and 0.840 parts of triethylaluminum dissolved in 5.18 parts of toluene.
A glass container was charged with 43.5 parts of toluene, 0.04 part of rac-ethylenebis (1-indenyl) zirconium dichloride, and 0.510 parts of methylaluminoxane dissolved in 2.7 parts of toluene and mixed. This mixed solution was added to the pressure-resistant reactor.
0.2 MPa of ethylene gas was introduced into the pressure-resistant reactor, and a polymerization reaction was started at 40 ° C. After 40 minutes, the pressure was released and 5 parts of methanol was added to stop the polymerization reaction. This solution was filtered through Radiolite # 800, and then poured into a large amount of hydrochloric acid-methanol to precipitate a polymer. The precipitated polymer was collected, washed, and dried under reduced pressure at 100 ° C. for 15 hours. The weight average molecular weight of the addition polymer was 62,000, and the number average molecular weight was 31,000. The 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene unit / ethylene unit molar ratio in the addition polymer was 40/60, and the glass transition temperature was 150 ° C. The molecular weight was determined by gel permeation chromatography (converted to standard polystyrene) using tetrahydrofuran as a solvent.
In this polymer, “C / (C + D)” measured by 13 C-NMR spectrum was 0.90, and signals based on aromatic rings were observed at 122 to 128 ppm and 142 to 148 ppm. Further, no signal was observed at 21 to 22.5 ppm.
この付加重合体を射出成形して複屈折率測定用のディスクと光線透過率測定等用の樹脂板とを得、評価した。複屈折値は17nmであった。樹脂板の波長400nmでの光線透過率(T0)は86%であった。レーザ光線照射後の400nmの光線透過率(T1)は48%であった。光線透過率の保持率(T1/T0)は55.8%であった。 This addition polymer was injection-molded to obtain a disk for birefringence measurement and a resin plate for light transmittance measurement and the like and evaluated. The birefringence value was 17 nm. The light transmittance (T0) at a wavelength of 400 nm of the resin plate was 86%. The light transmittance (T1) at 400 nm after laser beam irradiation was 48%. The retention of light transmittance (T1 / T0) was 55.8%.
(実施例1)
比較例1で得た付加重合体150部をトルエン283部及びシクロヘキサン567部の混合溶媒に溶解し、ニッケル−シリカ担持触媒(製品名「E22U」、日揮化学社製)50部、及びパラジウム−シリカ担持触媒15部を添加し、かき混ぜた。電熱加熱装置と電磁攪拌装置を備えたステンレス鋼製オートクレーブに前記溶液を仕込んだ。オートクレーブの内圧を4.5MPa、温度180℃に維持して水素を供給し、12時間水素化反応を行った。反応液をラジオライト#800で濾過し、無色透明な溶液を得た。この溶液を多量のメタノールに注ぎ、重合体水素化物を析出させた。析出した重合体水素化物を分取し、洗浄し、100℃で15時間減圧乾燥した。重合体水素化物は、重量平均分子量が40,000、数平均分子量が22,000、ガラス転移温度が145℃であった。1H−NMRスペクトル中に芳香環のピークは観測されず、芳香環の水素化率は99%以上であった。
この重合体水素化物の、13C−NMRスペクトルで測定した「C/(C+D)」は0.98であり、122〜128ppmおよび142〜148ppmにピークが観測されなかった。また、21〜22.5ppmにはほとんどピークが観測されなかった。
Example 1
150 parts of the addition polymer obtained in Comparative Example 1 was dissolved in a mixed solvent of 283 parts of toluene and 567 parts of cyclohexane, 50 parts of a nickel-silica supported catalyst (product name “E22U”, manufactured by JGC Chemical Co., Ltd.), and palladium-silica. 15 parts of supported catalyst was added and stirred. The solution was charged into a stainless steel autoclave equipped with an electric heating device and an electromagnetic stirring device. Hydrogen was supplied while maintaining the internal pressure of the autoclave at 4.5 MPa and a temperature of 180 ° C., and a hydrogenation reaction was performed for 12 hours. The reaction solution was filtered through Radiolite # 800 to obtain a colorless and transparent solution. This solution was poured into a large amount of methanol to precipitate a polymer hydride. The precipitated polymer hydride was collected, washed, and dried under reduced pressure at 100 ° C. for 15 hours. The polymer hydride had a weight average molecular weight of 40,000, a number average molecular weight of 22,000, and a glass transition temperature of 145 ° C. No aromatic ring peak was observed in the 1 H-NMR spectrum, and the hydrogenation rate of the aromatic ring was 99% or more.
“C / (C + D)” of the polymer hydride measured by 13 C-NMR spectrum was 0.98, and no peaks were observed at 122 to 128 ppm and 142 to 148 ppm. Further, almost no peak was observed at 21 to 22.5 ppm.
この重合体水素化物を比較例1と同じ方法で射出成形して、ディスクと樹脂成形板とを得、評価した。複屈折値は6nmであった。樹脂成形板の波長400nmでの光線透過率(T0)は90%であった。レーザ光線照射後の400nmの光線透過率(T1)は86%であった。光線透過率の保持率(T1/T0)は95.5%であった。 This polymer hydride was injection molded by the same method as in Comparative Example 1 to obtain a disk and a resin molded plate and evaluated. The birefringence value was 6 nm. The light transmittance (T0) at a wavelength of 400 nm of the resin molded plate was 90%. The light transmittance (T1) at 400 nm after laser beam irradiation was 86%. The retention of light transmittance (T1 / T0) was 95.5%.
(実施例2)
ニッケル−シリカ担持触媒(製品名「E22U」、日揮化学社製)の量を40部に変更し、パラジウム−シリカ担持触媒の量を5重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして重合体水素化物を得た。重合体水素化物の重量平均分子量は43,000、数平均分子量は24,000、ガラス転移温度は146℃であった。1H−NMRスペクトル中に芳香環のシグナルは観測されず、芳香環の水素化率は99%以上であった。この水素添加物の13C−NMRスペクトルで測定した「C/(C+D)」は0.84であり、122〜128ppmおよび142〜148ppmにシグナルは観測されなかった。また、21〜22.5ppmにはほとんどシグナルが観測されなかった。
この重合体水素化物を比較例1と同じ方法で射出成形して、ディスクと樹脂成形板とを得、評価した。複屈折値は6nmであった。樹脂成形板の波長400nmでの光線透過率(T0)は89%であった。レーザ光線照射後の400nmの光線透過率(T1)は84%であった。光線透過率の保持率(T1/T0)は94.4%であった。
(Example 2)
Except for changing the amount of the nickel-silica supported catalyst (product name “E22U”, manufactured by JGC Chemical Co., Ltd.) to 40 parts and changing the amount of the palladium-silica supported catalyst to 5 parts by weight, the same as in Example 1. A polymer hydride was obtained. The polymer hydride had a weight average molecular weight of 43,000, a number average molecular weight of 24,000, and a glass transition temperature of 146 ° C. No signal of the aromatic ring was observed in the 1 H-NMR spectrum, and the hydrogenation rate of the aromatic ring was 99% or more. “C / (C + D)” measured by 13 C-NMR spectrum of this hydrogenated product was 0.84, and no signal was observed at 122 to 128 ppm and 142 to 148 ppm. Further, almost no signal was observed at 21 to 22.5 ppm.
This polymer hydride was injection molded by the same method as in Comparative Example 1 to obtain a disk and a resin molded plate and evaluated. The birefringence value was 6 nm. The light transmittance (T0) at a wavelength of 400 nm of the resin molded plate was 89%. The light transmittance (T1) at 400 nm after laser beam irradiation was 84%. The retention of light transmittance (T1 / T0) was 94.4%.
(比較例2)
ニッケル−シリカ担持触媒(製品名「E22U」、日揮化学社製)の量を10部に変更し、パラジウム−シリカ担持触媒の量を0部に変更した以外は実施例1と同様にして重合体水素化物を得た。重合体水素化物の重量平均分子量は41,000、数平均分子量は23,000、ガラス転移温度は148℃であった。芳香環の水素化率は99%であった。この水素添加物の13C−NMRスペクトルで測定した「C/(C+D)」は0.74であり、122〜128ppmおよび142〜148ppmには芳香環に基づくシグナルが観測された。21〜22ppmの範囲及び22〜22.5ppmの範囲にそれぞれピークA及びBが観察され、それらのピーク面積比(A/(A+B))は0.93であった。
(Comparative Example 2)
Polymer in the same manner as in Example 1 except that the amount of nickel-silica supported catalyst (product name “E22U”, manufactured by JGC Chemical Co., Ltd.) was changed to 10 parts and the amount of palladium-silica supported catalyst was changed to 0 parts. A hydride was obtained. The polymer hydride had a weight average molecular weight of 41,000, a number average molecular weight of 23,000, and a glass transition temperature of 148 ° C. The hydrogenation rate of the aromatic ring was 99%. “C / (C + D)” measured by 13 C-NMR spectrum of this hydrogenated product was 0.74, and signals based on aromatic rings were observed at 122 to 128 ppm and 142 to 148 ppm. Peaks A and B were observed in the range of 21 to 22 ppm and 22 to 22.5 ppm, respectively, and the peak area ratio (A / (A + B)) was 0.93.
この重合体水素化物を比較例1と同じ方法で射出成形して、ディスクと樹脂成形板とを得、評価した。複屈折値は8nmであった。樹脂成形板の波長400nmでの光線透過率(T0)は85%であった。レーザ光線照射後の400nmの光線透過率(T1)は62%であった。光線透過率の保持率(T1/T0)は72.9%であった。 This polymer hydride was injection molded by the same method as in Comparative Example 1 to obtain a disk and a resin molded plate and evaluated. The birefringence value was 8 nm. The light transmittance (T0) at a wavelength of 400 nm of the resin molded plate was 85%. The light transmittance (T1) at 400 nm after laser beam irradiation was 62%. The retention of light transmittance (T1 / T0) was 72.9%.
(比較例3)
比較例1で得た付加重合体150部をトルエン283部及びシクロヘキサン567部の混合溶媒に溶解した。この溶液に、ラニーニッケル触媒(ニッケル含有量40重量%)4.33部を添加し、かき混ぜた。電熱加熱装置と電磁攪拌装置を備えたステンレス鋼製オートクレーブに前記溶液を仕込んだ。オートクレーブの内圧を3MPa、温度100℃に維持して水素を供給し、4時間水素化反応を行った。反応液をラジオライト#800で濾過し、無色透明な溶液を得た。この溶液を多量のメタノールに注ぎ重合体を析出させた。析出した重合体を分取し、洗浄し、100℃で15時間減圧乾燥した。得られた重合体は、芳香環の水素化率は20%であった。
この水素添加物の13C−NMRスペクトルで測定した「C/(C+D)」は0.8であり、122〜128ppm、142〜148ppmには芳香環に基づくシグナルが観測された。また、(22〜22.5ppm)/(22〜22.5ppm+21〜22ppm)=0.9であった。
(Comparative Example 3)
150 parts of the addition polymer obtained in Comparative Example 1 was dissolved in a mixed solvent of 283 parts of toluene and 567 parts of cyclohexane. To this solution, 4.33 parts of Raney nickel catalyst (nickel content 40 wt%) was added and stirred. The solution was charged into a stainless steel autoclave equipped with an electric heating device and an electromagnetic stirring device. Hydrogen was supplied while maintaining the internal pressure of the autoclave at 3 MPa and a temperature of 100 ° C., and a hydrogenation reaction was carried out for 4 hours. The reaction solution was filtered through Radiolite # 800 to obtain a colorless and transparent solution. This solution was poured into a large amount of methanol to precipitate a polymer. The precipitated polymer was collected, washed, and dried under reduced pressure at 100 ° C. for 15 hours. The resulting polymer had an aromatic ring hydrogenation rate of 20%.
“C / (C + D)” measured by 13 C-NMR spectrum of this hydrogenated product was 0.8, and signals based on aromatic rings were observed at 122 to 128 ppm and 142 to 148 ppm. Moreover, it was (22-22.5 ppm) / (22-22.5 ppm + 21-22 ppm) = 0.9.
(参考例)
窒素雰囲気下、トルエン720部、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン300部、1−ヘキセン1.0部、塩化タングステンの0.3%トルエン溶液11部及びテトラブチルスズ0.6部を反応器に仕込み、60℃で1時間重合反応させた。得られた開環重合体の数平均分子量(Mn)は19,200、重量平均分子量(Mw)は38,600、分子量分布(Mw/Mn)は2.01であった。分子量はテトラヒドロフランを溶剤に用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)により、行った。
この反応溶液250部にアルミナ担持ニッケル触媒(触媒1部中にニッケル0.7部、酸化ニッケル0.2部を含有;細孔容積0.8cm3/g、比表面積300cm2/g)5部とイソプロピルアルコール5部を添加し、オートクレーブの内圧を4.5MPa、温度150℃に維持して水素を供給し、10時間水素化反応を行った。
反応溶液を濾過して触媒を除去し、アセトン250部及びイソプロパノール250部からなる混合液に、攪拌しながら注ぎ、樹脂を析出させた。析出した樹脂を濾過で分離し、回収した。収率は99%であった。1H−NMRによる測定で、開環重合体の主鎖にあった二重結合の99.9%以上が水素化され、芳香環構造の水素化率が99.8%であったことがわかった。開環重合体水素化物の数平均分子量(Mn)は23,000、重量平均分子量(Mw)は44,000、分子量分布(Mw/Mn)は1.91、ガラス転移温度は165℃であった。分子量はシクロヘキサンを溶剤に用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリイソプレン換算)により、行った。
この水素添加物の13C−NMRスペクトルで測定したところ122〜128ppmおよび142〜148ppmにシグナルは観測されなかった。また、(22〜22.5ppm)と(21〜22ppm)とにシグナルが観察され、(22〜22.5ppm)/(22〜22.5ppm+21〜22ppm)の値は0.13であった。
(Reference example)
Under a nitrogen atmosphere, 720 parts of toluene, 300 parts of 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene, 1.0 part of 1-hexene, 11 parts of a 0.3% toluene solution of tungsten chloride and tetrabutyltin 0 6 parts were charged into a reactor and polymerized at 60 ° C. for 1 hour. The number average molecular weight (Mn) of the obtained ring-opening polymer was 19,200, the weight average molecular weight (Mw) was 38,600, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.01. The molecular weight was determined by gel permeation chromatography (converted to standard polystyrene) using tetrahydrofuran as a solvent.
250 parts of this reaction solution contains 5 parts of alumina-supported nickel catalyst (0.7 parts of nickel and 0.2 parts of nickel oxide in 1 part of catalyst; pore volume 0.8 cm 3 / g, specific surface area 300 cm 2 / g) And 5 parts of isopropyl alcohol were added, hydrogen was supplied while maintaining the internal pressure of the autoclave at 4.5 MPa and a temperature of 150 ° C., and a hydrogenation reaction was performed for 10 hours.
The reaction solution was filtered to remove the catalyst, and the mixture was poured into a mixed solution consisting of 250 parts of acetone and 250 parts of isopropanol while stirring to precipitate the resin. The precipitated resin was separated by filtration and collected. The yield was 99%. As a result of measurement by 1 H-NMR, it was found that 99.9% or more of the double bonds in the main chain of the ring-opening polymer were hydrogenated, and the hydrogenation rate of the aromatic ring structure was 99.8%. It was. The number average molecular weight (Mn) of the ring-opened polymer hydride was 23,000, the weight average molecular weight (Mw) was 44,000, the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.91, and the glass transition temperature was 165 ° C. The molecular weight was determined by gel permeation chromatography (converted to standard polyisoprene) using cyclohexane as a solvent.
As measured by 13 C-NMR spectrum of this hydrogenated product, no signal was observed at 122 to 128 ppm and 142 to 148 ppm. Further, signals were observed at (22 to 22.5 ppm) and (21 to 22 ppm), and the value of (22 to 22.5 ppm) / (22 to 22.5 ppm + 21 to 22 ppm) was 0.13.
この開環重合体水素化物を比較例1と同じ方法で射出成形しディスクと樹脂板とを得、評価した。複屈折値は13nmであった。また樹脂板の400nmでの光線透過率(T0)は89%であった。
また樹脂板に波長400±10nmのレーザ光線を、積算照射量(積算光量)が520kJ/cm2になるまで照射したところ、400nmでの光線透過率(T1)が76%であった。光線透過率の保持率(T1/T0)は85.4%であった。
This ring-opened polymer hydride was injection molded by the same method as in Comparative Example 1 to obtain a disk and a resin plate and evaluated. The birefringence value was 13 nm. Further, the light transmittance (T0) at 400 nm of the resin plate was 89%.
When the resin plate was irradiated with a laser beam having a wavelength of 400 ± 10 nm until the integrated irradiation amount (integrated light amount) reached 520 kJ / cm 2 , the light transmittance (T1) at 400 nm was 76%. The retention of light transmittance (T1 / T0) was 85.4%.
以上の結果から、芳香環構造の水素化率が99%以上であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した数平均分子量が15,000以上であり、重クロロホルム中(TMS基準)で測定した13C−NMRスペクトルにおいて、122〜128ppmおよび142〜148ppmにピークが観測されず、かつ、50.5〜53ppmのピーク面積(C)と55〜56.5ppmのピーク面積(D)とが、C/(C+D)≧0.80 を満たす本発明のノルボルネン系付加重合体水素化物を用いた成形体は、光線透過率が高く、耐ブルーレーザ性に優れていることがわかる。 From the above results, the hydrogenation rate of the aromatic ring structure is 99% or more, the number average molecular weight measured by gel permeation chromatography is 15,000 or more, and 13 C measured in deuterated chloroform (TMS standard). -In the NMR spectrum, no peaks are observed at 122 to 128 ppm and 142 to 148 ppm, and a peak area (C) of 50.5 to 53 ppm and a peak area (D) of 55 to 56.5 ppm are C / ( It can be seen that the molded article using the hydride of norbornene addition polymer of the present invention satisfying C + D) ≧ 0.80 has high light transmittance and excellent blue laser resistance.
Claims (3)
芳香環構造の水素化率が99%以上であり、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定した数平均分子量が15,000以上であり、
重クロロホルム中(TMS基準)で測定した13C−NMRスペクトルにおいて、
122〜128ppmおよび142〜148ppmにピークが観測されず、かつ、
50.5〜53ppmのピーク面積(C)と55〜56.5ppmのピーク面積(D)とが、C/(C+D)≧0.80 を満たすことを特徴とするノルボルネン系付加重合体水素化物。 A hydrogenated addition polymer of a norbornene monomer (A) having an aromatic ring and an α-olefin (B) having 2 to 20 carbon atoms,
The hydrogenation rate of the aromatic ring structure is 99% or more,
The number average molecular weight measured by gel permeation chromatography is 15,000 or more,
In the 13 C-NMR spectrum measured in deuterated chloroform (TMS standard),
No peaks are observed at 122-128 ppm and 142-148 ppm, and
A norbornene-based addition polymer hydride characterized in that a peak area (C) of 50.5 to 53 ppm and a peak area (D) of 55 to 56.5 ppm satisfy C / (C + D) ≧ 0.80.
The addition polymer hydride according to claim 1, wherein the norbornene monomer (A) having an aromatic ring is 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene.
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