JP2008007733A - Spiro ring-containing norbornene derivative, norbornene-based ring-opened polymer, norbornene-based ring-opened polymer hydrogenated product, optical resin material and optical form - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical form excellent in low birefringence and low in water absorption. <P>SOLUTION: A spiro ring-containing norbornene derivative of the formula(1) ( wherein, R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each H, a 1-20C hydrocarbon group or a group containing halogen atom(s), silicon atom(s), oxygen atom(s) or nitrogen atom(s); Z is a 3-10C bivalent hydrocarbon group optionally having polar group as substituent; and n is 0 or 1 ) is provided. A norbornene-based ring-opened polymer therefrom, a hydrogenated product of the polymer, an optical resin material comprising the hydrogenated product, and the optical form obtained by forming the optical resin material, are also provided, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規なスピロ環含有ノルボルネン誘導体、この誘導体を開環(共)重合して得られるノルボルネン系開環重合体、この重合体を水素化して得られるノルボルネン系開環重合体水素化物、この水素化物を含有する光学樹脂材料、及びこの光学樹脂材料を成形してなる、低複屈折性に優れ、なおかつ吸水率の低い光学成形体に関する。   The present invention relates to a novel spiro ring-containing norbornene derivative, a norbornene-based ring-opening polymer obtained by ring-opening (co) polymerization of this derivative, a hydrogenated norbornene-based ring-opening polymer obtained by hydrogenating this polymer, The present invention relates to an optical resin material containing the hydride, and an optical molded body having a low birefringence and a low water absorption, which is formed by molding the optical resin material.

ノルボルネン系樹脂は、透明性、耐熱性、機械的強靭性、低吸水性及び低複屈折性等に優れた特性を有し、光学レンズや光学フィルム等の各種光学用途に広範に用いられている。例えば、低複屈折性に優れたノルボルネン系樹脂として、テトラシクロドデセン類や1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレンの開環重合体水素化物が提案されている(特許文献1,2)。   Norbornene-based resins have excellent properties such as transparency, heat resistance, mechanical toughness, low water absorption and low birefringence, and are widely used in various optical applications such as optical lenses and optical films. . For example, tetracyclododecenes and 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene ring-opening polymer hydrides have been proposed as norbornene-based resins having excellent low birefringence (patents). References 1, 2).

しかしながら、従来知られているノルボルネン系樹脂は、通常、位相差と波長が負の相関を示すものであるため、この樹脂を位相差フィルム等に用いると、可視領域の全体において均一な位相差が得られないという問題があった。   However, conventionally known norbornene-based resins usually show a negative correlation between retardation and wavelength. Therefore, when this resin is used for a retardation film, a uniform retardation is obtained in the entire visible region. There was a problem that it could not be obtained.

また近年においては、光学機器の機能の高度化に伴い、より低複屈折、即ち、レタデーション値がより小さい材料が求められている。例えば、撮像用レンズでは120nm以下、fθレンズでは60nm以下、ピックアップレンズでは10nm以下のレタデーション値となるものが求められている。   In recent years, materials with lower birefringence, that is, smaller retardation values, have been demanded with the advancement of functions of optical instruments. For example, an imaging lens is required that has a retardation value of 120 nm or less, an fθ lens of 60 nm or less, and a pickup lens of 10 nm or less.

このような低複屈折の材料として、特許文献3には、エステル結合及びエーテル結合から選ばれる少なくとも一つを含むスピロ環を有するノルボルネン系開環重合体水素化物からなる光学樹脂材料が提案されている。この材料は、低複屈折性に優れ、位相差フィルム等に好適である。   As such a low birefringence material, Patent Document 3 proposes an optical resin material made of a hydride of a norbornene-based ring-opening polymer having a spiro ring containing at least one selected from an ester bond and an ether bond. Yes. This material is excellent in low birefringence and is suitable for retardation films and the like.

しかしながら、特許文献3に記載の重合体水素化物は、電荷密度の高い酸素原子を多く含むため、吸水率が高く、光学レンズにした際には焦点距離や波面収差の変動による読み取りと書き込みのエラーが生じるおそれがある。
従って、低複屈折性に優れ、なおかつ吸水率の低い光学樹脂材料の開発が求められていた。
特公平2−9619号公報 WO96/10596号公報 特開2005−290048号公報
However, the polymer hydride described in Patent Document 3 contains a large amount of oxygen atoms having a high charge density, and therefore has a high water absorption rate. When an optical lens is used, reading and writing errors due to variations in focal length and wavefront aberration are caused. May occur.
Accordingly, development of an optical resin material having excellent low birefringence and low water absorption has been demanded.
Japanese Patent Publication No. 2-9619 WO96 / 10596 Publication JP 2005-290048 A

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、新規なスピロ環含有ノルボルネン誘導体、この誘導体を開環(共)重合して得られるノルボルネン系開環重合体、この重合体を水素化して得られるノルボルネン系開環重合体水素化物、この水素化物を含有する光学樹脂材料、及びこの光学樹脂材料を成形してなる、低複屈折性に優れ、なおかつ吸水率の低い光学成形体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a state of the art, and includes a novel spiro ring-containing norbornene derivative, a norbornene-based ring-opening polymer obtained by ring-opening (co) polymerization of this derivative, and this polymer Norbornene-based ring-opening polymer hydride obtained by hydrogenating hydride, optical resin material containing this hydride, and optical molding formed by molding this optical resin material, having excellent low birefringence and low water absorption The purpose is to provide a body.

本発明者は上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、メチレンノルカンファーとシクロペンタジエンとのディールズ・アルダー反応により、新規なスピロ環構造含有ノルボルネン誘導体を得た。そして、このノルボルネン誘導体をメタセシス開環重合した後、主鎖炭素−炭素二重結合を水素化して得られるノルボルネン系開環重合体水素化物は、低複屈折性に優れ、なおかつ吸水率が低いものであることを見出し、この知見を一般化することにより、本発明を完成するに至った。
かくして本発明の第1によれば、式(1)
As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have obtained a novel spiro ring structure-containing norbornene derivative by Diels-Alder reaction between methylene norcamphor and cyclopentadiene. The norbornene ring-opening polymer hydride obtained by subjecting the norbornene derivative to metathesis ring-opening polymerization and then hydrogenating the main chain carbon-carbon double bond has excellent low birefringence and low water absorption. The present invention has been completed by finding out and generalizing this finding.
Thus, according to the first of the present invention, the formula (1)

Figure 2008007733
Figure 2008007733

(式中、R及びRははそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、又はハロゲン原子、ケイ素原子、酸素原子もしくは窒素原子を含む基を表し、Zは、極性基を置換基として有していてもよい炭素数3〜10の2価炭化水素基を表し、nは0又は1である。)で示されるスピロ環含有ノルボルネン誘導体が提供される。
本発明のスピロ環含有ノルボルネン誘導体は、式(1a)
(Wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group containing a halogen atom, a silicon atom, an oxygen atom or a nitrogen atom, and Z is A spiro-ring-containing norbornene derivative represented by the formula (1) represents a divalent hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms which may have a polar group as a substituent, and n is 0 or 1.
The spiro ring-containing norbornene derivative of the present invention has the formula (1a)

Figure 2008007733
Figure 2008007733

(式中、R及びRは前記と同じ意味を表し、Zは、極性基を置換基として有していてもよい炭素数2〜9の2価炭化水素基を表し、nは0又は1である。)で示されるスピロ環含有ノルボルネン誘導体であるのが好ましい。 (Wherein R 1 and R 2 represent the same meaning as described above, Z 1 represents a C 2-9 divalent hydrocarbon group which may have a polar group as a substituent, and n 1 represents It is preferably a spiro ring-containing norbornene derivative represented by the following formula: 0 or 1.

本発明の第2によれば、本発明のスピロ環含有ノルボルネン誘導体、又は該スピロ環含有ノルボルネン誘導体及び該スピロ環含有ノルボルネン誘導体と共重合可能なノルボルネン系単量体との混合物を、メタセシス触媒の存在下に開環重合させて得られるノルボルネン系開環重合体であって、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより求められる重量平均分子量が、ポリスチレン換算で1,000〜1,000,000であることを特徴とするノルボルネン系開環重合体が提供される。   According to the second aspect of the present invention, the spiro ring-containing norbornene derivative of the present invention, or the mixture of the spiro ring-containing norbornene derivative and the norbornene-based monomer copolymerizable with the spiro ring-containing norbornene derivative is used as a metathesis catalyst. It is a norbornene-based ring-opening polymer obtained by ring-opening polymerization in the presence, and the weight average molecular weight determined by gel permeation chromatography is 1,000 to 1,000,000 in terms of polystyrene. A norbornene-based ring-opening polymer is provided.

本発明の第3によれば、本発明のノルボルネン系開環重合体の主鎖炭素−炭素二重結合の50%以上を水素化して得られるノルボルネン系開環重合体水素化物が提供される。
本発明の第4によれば、本発明ののノルボルネン系開環重合体水素化物の少なくとも一種を含む光学樹脂材料が提供される。
本発明の第5によれば、本発明の光学樹脂材料を成形して得られる光学成形体が提供される。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a hydrogenated norbornene ring-opening polymer obtained by hydrogenating 50% or more of the main chain carbon-carbon double bond of the norbornene ring-opening polymer of the present invention.
According to the fourth aspect of the present invention, there is provided an optical resin material containing at least one hydride of the norbornene-based ring-opening polymer of the present invention.
According to the fifth aspect of the present invention, there is provided an optical molded body obtained by molding the optical resin material of the present invention.

本発明のスピロ環含有ノルボルネン誘導体をメタセシス開環重合した後、水素化して得られるノルボルネン系開環重合体水素化物は、低複屈折性に優れ、なおかつ吸水率が低いものであるため、優れた光学特性及び寸法安定性を有する光学樹脂材料用途に好適である。
本発明の光学樹脂材料は、分子内にスピロ環構造を有する、本発明のノルボルネン系開環重合体水素化物からなるものであるので、このものを使用することにより、前記特許文献3に記載された光学樹脂材料と同様に、可視領域の全体において均一な位相差を有する光学成形体を得ることができる。
本発明の光学成形体は、優れた光学特性及び低吸水性を有するので、低複屈折性及び寸法安定性に優れている。
The norbornene-based ring-opening polymer hydride obtained by subjecting the spiro ring-containing norbornene derivative of the present invention to metathesis ring-opening polymerization and then hydrogenating is excellent in low birefringence and low in water absorption. It is suitable for optical resin materials having optical characteristics and dimensional stability.
Since the optical resin material of the present invention is composed of the norbornene-based ring-opening polymer hydride of the present invention having a spiro ring structure in the molecule, it is described in Patent Document 3 by using this. Similar to the optical resin material, an optical molded body having a uniform phase difference in the entire visible region can be obtained.
Since the optical molded body of the present invention has excellent optical properties and low water absorption, it is excellent in low birefringence and dimensional stability.

以下、本発明を、1)スピロ環含有ノルボルネン誘導体、2)ノルボルネン系開環重合体、3)ノルボルネン系開環重合体水素化物、4)光学樹脂材料、及び、5)光学成形体に項分けして詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention is classified into 1) a spiro ring-containing norbornene derivative, 2) a norbornene-based ring-opening polymer, 3) a norbornene-based ring-opening polymer hydride, 4) an optical resin material, and 5) an optical molded body. And will be described in detail.

1)スピロ環含有ノルボルネン誘導体
本発明の第1は、前記式(1)で示されるスピロ環含有ノルボルネン誘導体である。
式(1)中、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、又はハロゲン原子、ケイ素原子、酸素原子もしくは窒素原子を含む基を表す。
1) Spiro ring-containing norbornene derivative The first of the present invention is a spiro ring-containing norbornene derivative represented by the formula (1).
In Formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group containing a halogen atom, a silicon atom, an oxygen atom, or a nitrogen atom.

前記R、Rの炭素数1〜20の炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等の炭素数1〜20のアルキル基;ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、クロチル基等の炭素数2〜20のアルケニル基;エチニル基、プロパルギル基等の炭素数2〜20のアルキニル基;フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等の炭素数6〜20のアリール基;等が挙げられる。 Specific examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms of R 1 and R 2 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, and an n-pentyl group. An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as n-hexyl group; an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms such as vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group and crotyl group; carbon such as ethynyl group and propargyl group Alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; aryl groups having 6 to 20 carbon atoms such as phenyl group, 1-naphthyl group, and 2-naphthyl group;

前記R、Rのハロゲン原子、ケイ素原子、酸素原子又は窒素原子を含む基の具体例としては、ハロゲン原子が置換されたアルキル基、ハロゲン原子が置換されたアリール基等のハロゲン原子を含む基;式:Sirで表される基(式中、r〜rはそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。)、前記式:Sirで表される基で置換されたアルキル基等のケイ素原子を含む基;水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基で置換されたアルキル基等の酸素原子を含む基;アミノ基、モノ置換アミノ基、ジ置換アミノ基、アミノ基で置換されたアルキル基、モノ置換アミノ基で置換されたアルキル基、ジ置換アミノ基で置換されたアルキル基、カルバモイル基、アシルアミノ基、シアノ基等の窒素原子を含む基;等が挙げられる。
また、前記R、Rは同一又は相異なって複数個結合していてもよい。
nは0又は1であり、0が好ましい。
Specific examples of the group containing a halogen atom, silicon atom, oxygen atom or nitrogen atom of R 1 and R 2 include a halogen atom such as an alkyl group substituted with a halogen atom or an aryl group substituted with a halogen atom. Group: a group represented by the formula: Sir 3 r 4 r 5 (wherein, r 3 to r 5 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group), and the formula: Sir 3 r 4 a group containing a silicon atom such as an alkyl group substituted with a group represented by r 5 ; a group containing an oxygen atom such as an alkyl group substituted with a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkoxy group; amino Group, mono-substituted amino group, di-substituted amino group, alkyl group substituted with amino group, alkyl group substituted with mono-substituted amino group, alkyl group substituted with di-substituted amino group, A group containing a nitrogen atom such as a rubamoyl group, an acylamino group and a cyano group;
The R 1 and R 2 may be the same or different and may be bonded together.
n is 0 or 1, and 0 is preferable.

Zは、極性基を置換基として有していてもよい炭素数3〜10の2価炭化水素基を表す。
Zの炭素数3〜10の2価の炭化水素基としては、炭素数が3〜10であり、主骨格が炭素−炭素結合のみからなる2価の基であれば、2価の飽和炭化水素基であっても、炭素−炭素二重結合及び/又は炭素−炭素三重結合を有する、2価の不飽和炭化水素基であってもよい。
Z represents a C 3-10 divalent hydrocarbon group which may have a polar group as a substituent.
The divalent hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms of Z is a divalent saturated hydrocarbon if the carbon number is 3 to 10 and the main skeleton is only a carbon-carbon bond. Even a group may be a divalent unsaturated hydrocarbon group having a carbon-carbon double bond and / or a carbon-carbon triple bond.

Zの炭素数3〜10の2価炭化水素基に置換する極性基は、炭素原子とは異なる電気陰性度を持つ原子又は該原子を含む基である。例えば、ハロゲン原子;酸素原子;硫黄原子;酸素原子、窒素原子及び硫黄原子からなる群から選ばれる1種又は2種以上を含有する基;等が挙げられる。   The polar group substituted by the divalent hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms of Z is an atom having an electronegativity different from that of a carbon atom or a group containing the atom. For example, a halogen atom; an oxygen atom; a sulfur atom; a group containing one or more selected from the group consisting of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom;

極性基の具体例としては、オキソ基(=O)、イミノ基(=NH)、チオキソ基(=S)等の2価の極性基;フッ素原子(−F)、塩素原子(−Cl)、ヒドロキシル基(−OH)、アミノ基(−NH)、メルカプト基(−SH)、カルボキシル基(−COH)、スルホン酸基(−SOH)、シアノ基(−CN)、ニトロ基(−NO)、ホルミル基(−CHO)等の1価の極性基;等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの極性基は、同一又は相異なって複数個が2価の炭化水素基の任意の位置に結合していてもよい。
Specific examples of the polar group include divalent polar groups such as an oxo group (═O), an imino group (═NH), and a thioxo group (═S); a fluorine atom (—F), a chlorine atom (—Cl), Hydroxyl group (—OH), amino group (—NH 2 ), mercapto group (—SH), carboxyl group (—CO 2 H), sulfonic acid group (—SO 3 H), cyano group (—CN), nitro group Monovalent polar groups such as (—NO 2 ) and formyl group (—CHO); and the like, but are not limited thereto.
These polar groups may be the same or different and a plurality of polar groups may be bonded to any position of the divalent hydrocarbon group.

下記(a)で表されるスピロ環構造(以下、「スピロ環構造(a)」ということがある。)の具体例としては、以下に示すものが挙げられる。但し、本発明のノルボルネン誘導体は下記のものに限定されるものではない。   Specific examples of the spiro ring structure represented by the following (a) (hereinafter sometimes referred to as “spiro ring structure (a)”) include the following. However, the norbornene derivative of the present invention is not limited to the following.

Figure 2008007733
Figure 2008007733

(式中、Zは前記と同じ意味を表し、*はノルボルネン環の炭素原子を表す。)
(i)4員環構造を有するもの
(In the formula, Z represents the same meaning as described above, and * represents a carbon atom of the norbornene ring.)
(I) having a 4-membered ring structure

Figure 2008007733
Figure 2008007733

(ii)5員環構造を有するもの (Ii) having a 5-membered ring structure

Figure 2008007733
Figure 2008007733

(iii)6員環構造を有するもの (Iii) having a 6-membered ring structure

Figure 2008007733
Figure 2008007733

(iv)7員環以上の環構造を有するもの (Iv) Those having a ring structure of 7 or more members

Figure 2008007733
Figure 2008007733

(v)橋架け構造を有するもの (V) Having a bridge structure

Figure 2008007733
Figure 2008007733

これらの中でも、本発明においては、前記スピロ環構造(a)は、モノマーの合成のし易さ、これを重合して得られるポリマーの吸水性、複屈折性、透明性を加味すると、下記(b)に示すスピロ環構造であることが好ましい。   Among these, in the present invention, the spiro ring structure (a) is obtained by taking into account the ease of synthesis of the monomer and the water absorption, birefringence, and transparency of the polymer obtained by polymerizing the monomer. The spiro ring structure shown in b) is preferred.

Figure 2008007733
Figure 2008007733

(上記式中、*は前記と同じ意味を表し、Zは、極性基を置換基として有していてもよい炭素数2〜9の2価炭化水素基を表す。) (In the above formula, * represents the same meaning as described above, and Z 1 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 9 carbon atoms which may have a polar group as a substituent.)

(ノルボルネン誘導体の製造方法)
前記式(1)で表されるノルボルネン誘導体のうち、nが0である化合物(1−1)は、例えば、シクロペンタジエン(2−1)と式(3)で表されるオレフィン化合物とのディールス・アルダー付加反応により得ることができる(下記反応式)。
(Method for producing norbornene derivative)
Of the norbornene derivatives represented by the formula (1), the compound (1-1) in which n is 0 is, for example, a Dials of cyclopentadiene (2-1) and an olefin compound represented by the formula (3). -It can be obtained by alder addition reaction (the following reaction formula).

Figure 2008007733
Figure 2008007733

(式中、R及びZは前記と同じ意味を表す。)
前記式(3)で表されるオレフィン化合物の好ましい具体例としては、次の(3−1)〜(3−20)が挙げられる。
(In the formula, R 2 and Z have the same meaning as described above.)
Preferable specific examples of the olefin compound represented by the formula (3) include the following (3-1) to (3-20).

Figure 2008007733
Figure 2008007733

前記式(3)で示されるオレフィン化合物の多くは公知化合物であり、従来公知の方法により製造することができる。また、市販されているものをそのまま出発原料として使用することもできる。   Many of the olefin compounds represented by the formula (3) are known compounds and can be produced by a conventionally known method. Moreover, what is marketed can also be used as a starting material as it is.

また、前記式(1)において、nが1である化合物(1−2)は、上記ディールズ・アルダー付加反応で得られたノルボルネン誘導体(1−1)と、シクロペンタジエン(2−2)とのディールズ・アルダー付加反応により得ることができる(下記反応式)。   In the formula (1), the compound (1-2) in which n is 1 is obtained by reacting the norbornene derivative (1-1) obtained by the Diels-Alder addition reaction with cyclopentadiene (2-2). It can be obtained by Diels-Alder addition reaction (the following reaction formula).

Figure 2008007733
Figure 2008007733

いずれの反応も、反応温度は通常100〜300℃、好ましくは150〜250℃であり、反応時間は数分から数時間である。   In any reaction, the reaction temperature is usually 100 to 300 ° C., preferably 150 to 250 ° C., and the reaction time is several minutes to several hours.

いずれの反応も、反応終了後においては、有機合成化学における通常の後処理操作を行い、所望により、反応生成物を蒸留法、カラムクロマトグラフィー法、再結晶化法等の公知の分離・精製手段により精製して、目的とする式(1−1)、(1−2)で表されるノルボルネン系単量体を効率よく単離することができる。   In any reaction, after the completion of the reaction, the usual post-treatment operation in synthetic organic chemistry is performed, and if desired, the reaction product can be separated and purified by known methods such as distillation, column chromatography, and recrystallization. The norbornene monomers represented by the target formulas (1-1) and (1-2) can be efficiently isolated.

目的物の構造は、NMRスペクトル、IRスペクトル、マススペクトル等の分析手段を用いることにより同定し、確認することができる。   The structure of the target product can be identified and confirmed by using analytical means such as NMR spectrum, IR spectrum, and mass spectrum.

2)ノルボルネン系開環重合体
本発明の第2は、本発明のスピロ環含有ノルボルネン誘導体、又は該スピロ環含有ノルボルネン誘導体及び該スピロ環含有ノルボルネン誘導体と共重合可能なノルボルネン系単量体との混合物を、メタセシス触媒の存在下に開環重合させて得られるノルボルネン系開環重合体であって、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより求められる重量平均分子量が、ポリスチレン換算で1,000〜1,000,000であることを特徴とするノルボルネン系開環重合体である。
2) Norbornene-based ring-opening polymer The second aspect of the present invention is the spiro-ring-containing norbornene derivative of the present invention, or the spiro-ring-containing norbornene derivative and the norbornene-based monomer copolymerizable with the spiro-ring-containing norbornene derivative. A norbornene-based ring-opening polymer obtained by ring-opening polymerization of a mixture in the presence of a metathesis catalyst, and having a weight average molecular weight determined by gel permeation chromatography of 1,000 to 1, in terms of polystyrene It is a norbornene-based ring-opening polymer characterized by being 000,000.

すなわち、本発明のノルボルネン系開環重合体は、(α)本発明のスピロ環含有ノルボルネン誘導体の1種若しくは2種以上、又は(β)本発明のスピロ環含有ノルボルネン誘導体及び該スピロ環含有ノルボルネン誘導体と共重合可能なノルボルネン系単量体との混合物を、メタセシス触媒の存在下に開環重合させて得ることができる。   That is, the norbornene-based ring-opening polymer of the present invention includes (α) one or more spiro ring-containing norbornene derivatives of the present invention, or (β) the spiro ring-containing norbornene derivative of the present invention and the spiro ring-containing norbornene. A mixture of a derivative and a norbornene monomer copolymerizable with the derivative can be obtained by ring-opening polymerization in the presence of a metathesis catalyst.

前記(β)の場合に用いる本発明のスピロ環含有ノルボルネン誘導体と共重合可能なノルボルネン系単量体としては、下記式(4)で示す化合物が挙げられる。   Examples of the norbornene-based monomer copolymerizable with the spiro ring-containing norbornene derivative of the present invention used in the case of (β) include compounds represented by the following formula (4).

Figure 2008007733
Figure 2008007733

式(4)中、R〜Rはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、又はハロゲン原子、ケイ素原子、酸素原子もしくは窒素原子を含む基を表し、RとRが結合して環を形成してもよい。mは0又は1である。 In Formula (4), R 3 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group containing a halogen atom, a silicon atom, an oxygen atom, or a nitrogen atom, and R 3 And R 5 may combine to form a ring. m is 0 or 1.

前記R〜Rの炭素数1〜20の炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等の炭素数1〜20のアルキル基;ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、クロチル基等の炭素数2〜20のアルケニル基;エチニル基、プロパルギル基等の炭素数2〜20のアルキニル基;フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等の炭素数6〜20のアリール基;等が挙げられる。 Specific examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms of R 3 to R 6 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, and an n-pentyl group. An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as n-hexyl group; an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms such as vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group and crotyl group; carbon such as ethynyl group and propargyl group Alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms; aryl groups having 6 to 20 carbon atoms such as phenyl group, 1-naphthyl group, and 2-naphthyl group;

前記R〜Rのハロゲン原子、ケイ素原子、酸素原子又は窒素原子を含む基の具体例としては、ハロゲン原子が置換されたアルキル基、ハロゲン原子が置換されたアリール基等のハロゲン原子を含む基;式:Sirで表される基(式中、r〜rはそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。)、前記式:Sirで表される基で置換されたアルキル基等のケイ素原子を含む基;水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基で置換されたアルキル基等の酸素原子を含む基;アミノ基、モノ置換アミノ基、ジ置換アミノ基、アミノ基で置換されたアルキル基、モノ置換アミノ基で置換されたアルキル基、ジ置換アミノ基で置換されたアルキル基、カルバモイル基、アシルアミノ基、シアノ基等の窒素原子を含む基;等が挙げられる。 Specific examples of the group containing a halogen atom, silicon atom, oxygen atom or nitrogen atom of R 3 to R 6 include a halogen atom such as an alkyl group substituted with a halogen atom or an aryl group substituted with a halogen atom. Group: a group represented by the formula: Sir 1 r 2 r 3 (wherein, r 1 to r 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group), and the formula: Sir 1 r 2 a group containing a silicon atom such as an alkyl group substituted with a group represented by r 3 ; a group containing an oxygen atom such as an alkyl group substituted with a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkoxy group; amino Group, mono-substituted amino group, di-substituted amino group, alkyl group substituted with amino group, alkyl group substituted with mono-substituted amino group, alkyl group substituted with di-substituted amino group, A group containing a nitrogen atom such as a rubamoyl group, an acylamino group and a cyano group;

また、RとRが結合して形成する環としては、通常3〜8員の環、好ましくは5〜8員の環が挙げられ、環内に酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含んでいてもよい。 The ring formed by combining R 3 and R 5 is usually a 3- to 8-membered ring, preferably a 5- to 8-membered ring, and includes an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom in the ring. You may go out.

上記式(4)で表されるノルボルネン系単量体の具体例としては、2−ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、5−エチル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−フェニル−2−ノルボルネン、5−シクロへキシル−2−ノルボルネン、5−シクロへキセニル−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−メチルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−エチルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−エチリデンテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン等の置換基を有しない、あるいは置換基として炭化水素基を有するノルボルネン系単量体;5−メトキシカルボニル−2−ノルボルネン、5−メチル−5−メトキシカルボニル−2−ノルボルネン、2−ノルボルネン−5,6−ジカルボン酸無水物、2−ノルボルネン−5,6−ジカルボン酸イミド、9−メトキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−メチル−9−メトキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン等の官能基を有するノルボルネン系単量体;等が挙げられる。 Specific examples of the norbornene monomer represented by the above formula (4) include 2-norbornene, 5-methyl-2-norbornene, 5-ethyl-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5- Phenyl-2-norbornene, 5-cyclohexyl-2-norbornene, 5-cyclohexenyl-2-norbornene, dicyclopentadiene, 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene, tetracyclo [6 2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene, 9-methyltetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene, 9-ethyltetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene, 9-ethylidenetetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] norbornene monomer having no substituent such as dodeca-4-ene or having a hydrocarbon group as a substituent; 5-methoxycarbonyl-2-norbornene, 5-methyl-5-methoxycarbonyl 2-norbornene, 2-norbornene-5,6-dicarboxylic acid anhydride, 2-norbornene-5,6-dicarboxylic acid imide, 9-methoxycarbonyltetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodec-4-ene, 9-methyl-9-methoxycarbonyltetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] norbornene monomers having a functional group such as dodec-4-ene; and the like.

これらの中でも、置換基を有しない、又は置換基として炭化水素基を有するノルボルネン系単量体が、所望の組成比と分子量を持つ共重合体を容易に得ることができ、かつ、吸湿性が低いので好ましく、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレンが、低複屈折性の開環重合体水素化物が得られるので特に好ましい。   Among these, a norbornene-based monomer having no substituent or having a hydrocarbon group as a substituent can easily obtain a copolymer having a desired composition ratio and molecular weight, and has a hygroscopic property. Since it is low, 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene is particularly preferable because a ring-opening polymer hydride having low birefringence can be obtained.

本発明の開環重合体の製造に用いるメタセシス触媒としては、例えば、(i)遷移金属ハロゲン化合物と助触媒として機能するアルキル化剤又はルイス酸との組み合わせによる開環メタセシス重合触媒、(ii)周期表第4〜8族遷移金属−カルベン錯体触媒、(iii)メタラシクロブタン錯体触媒等が挙げられる。これらのメタセシス反応触媒は単独で、あるいは2種類以上を混合して使用することができる。これらの中でも、助触媒を必要とせず、しかも高活性であることから、(ii)の周期表第4〜8族の遷移金属−カルベン錯体触媒を使用するのが好ましく、ルテニウムカルベン錯体触媒の使用が特に好ましい。   Examples of the metathesis catalyst used in the production of the ring-opening polymer of the present invention include (i) a ring-opening metathesis polymerization catalyst comprising a combination of a transition metal halogen compound and an alkylating agent or a Lewis acid that functions as a co-catalyst, (ii) Examples include periodic group 4-8 transition metal-carbene complex catalyst, (iii) metallacyclobutane complex catalyst, and the like. These metathesis reaction catalysts can be used alone or in admixture of two or more. Among these, since a cocatalyst is not required and the activity is high, it is preferable to use a transition metal-carbene complex catalyst belonging to groups 4 to 8 of the periodic table of (ii), and use of a ruthenium carbene complex catalyst. Is particularly preferred.

前記(i)の遷移金属ハロゲン化合物の具体例としては、MoBr、MoBr、MoBr、MoCl、MoCl、MoF、MoOCl、MoOF、等のモリブデンハロゲン化物;WBr、WCl、WBr、WCl、WCl、WCl、WF、WI、WOBr、WOCl、WOF、WCl(OCCl等のタングステンハロゲン化物;VOCl、VOBr等のバナジウムハロゲン化物;TiCl、TiBr等のチタンハロゲン化物;等が挙げられる。 Specific examples of the transition metal halogen compound (i) include molybdenum halides such as MoBr 2 , MoBr 3 , MoBr 4 , MoCl 4 , MoCl 5 , MoF 4 , MoOCl 4 , MoOF 4 , etc .; WBr 2 , WCl 2 , WBr 4 , WCl 4 , WCl 5 , WCl 6 , WF 4 , WI 2 , WOBr 4 , WOCl 4 , WOF 4 , WCl 4 (OC 6 H 4 Cl 2 ) 2, etc .; VOCl 3 , VOBr 3 And vanadium halides such as TiCl 4 and TiBr 4 .

また、助触媒として機能するアルキル化剤又はルイス酸の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリへキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリフェニルアルミニウム、トリベンジルアルミニウム、ジエチルアルミニウムモノクロリド、ジ−n−ブチルアルミニウムモノクロリド、ジエチルアルミニウムモノアイオダイド、ジエチルアルミニウムモノヒドリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、メチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン等の有機アルミニウム化合物;   Specific examples of alkylating agents or Lewis acids that function as cocatalysts include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, triphenylaluminum, tribenzylaluminum, diethylaluminum monochloride. Organic aluminum compounds such as di-n-butylaluminum monochloride, diethylaluminum monoiodide, diethylaluminum monohydride, ethylaluminum sesquichloride, ethylaluminum dichloride, methylaluminoxane, isobutylaluminoxane;

テトラメチルスズ、ジエチルジメチルスズ、テトラエチルスズ、ジブチルジエチルスズ、テトラブチルスズ、テトラオクチルスズ、トリオクチルスズフロリド、トリオクチルスズクロリド、トリオクチルスズブロミド、トリオクチルスズアイオダイド、ジブチルスズジフロリド、ジブチルスズジクロリド、ジブチルスズジブロミド、ジブチルスズジアイオダイド、ブチルスズトリフロリド、ブチルスズトリクロリド、ブチルスズトリブロミド、ジブチルスズトリアイオダイド等の有機スズ化合物;   Tetramethyltin, diethyldimethyltin, tetraethyltin, dibutyldiethyltin, tetrabutyltin, tetraoctyltin, trioctyltin fluoride, trioctyltin chloride, trioctyltin bromide, trioctyltin iodide, dibutyltin difluoride, dibutyltin Organotin compounds such as dichloride, dibutyltin dibromide, dibutyltin diiodide, butyltin trichloride, butyltin trichloride, butyltin tribromide, dibutyltin triiodide;

メチルリチウム、エチルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、フェニルリチウム等の有機リチウム化合物;n−ペンチルナトリウム等の有機ナトリウム化合物;メチルマグネシウムアイオダイド、エチルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムブロミド、n−プロピルマグネシウムブロミド、t−ブチルマグネシウムクロリド、アリールマグネシウムクロリド等の有機マグネシウム化合物;ジエチル亜鉛等の有機亜鉛化合物;ジエチルカドミウム等の有機カドミウム化合物;トリメチルホウ素、トリエチルホウ素、トリ−n−ブチルホウ素、トリフェニルホウ素、トリス(パーフルオロフェニル)ホウ素、N,N−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、トリチルテトラキス(パーフルオロフェニル)ボレート等の有機ホウ素化合物;等が挙げられる。   Organolithium compounds such as methyllithium, ethyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium and phenyllithium; Organic sodium compounds such as n-pentylsodium; methylmagnesium iodide, ethylmagnesium bromide, methylmagnesium bromide, n-propyl Organic magnesium compounds such as magnesium bromide, t-butylmagnesium chloride and arylmagnesium chloride; Organic zinc compounds such as diethyl zinc; Organic cadmium compounds such as diethyl cadmium; Trimethyl boron, Triethyl boron, Tri-n-butyl boron, Triphenyl boron , Tris (perfluorophenyl) boron, N, N-dimethylanilinium tetrakis (perfluorophenyl) borate, trityltetrakis (perf Orofeniru) organoboron compounds such borate and the like.

前記(ii)の周期表第4〜8族遷移金属−カルベン錯体触媒としては、例えば、タングステンアルキリデン錯体触媒、モリブデンアルキリデン錯体触媒、レニウムアルキリデン錯体触媒、ルテニウムカルベン錯体触媒等が挙げられる。   Examples of the periodic table group 4-8 transition metal-carbene complex catalyst of (ii) include a tungsten alkylidene complex catalyst, a molybdenum alkylidene complex catalyst, a rhenium alkylidene complex catalyst, and a ruthenium carbene complex catalyst.

前記タングステンアルキリデン錯体触媒の具体例としては、W(N−2,6−Pr )(CHBu)(OBu、W(N−2,6−Pr )(CHBu)(OCMeCF、W(N−2,6−Pr )(CHBu)(OCMe(CF、W(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OBu、W(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMeCF、W(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMe(CF等が挙げられる。 Specific examples of the tungsten alkylidene complex catalysts, W (N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHBu t) (OBu t) 2, W (N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHBu t) ( OCMe 2 CF 3) 2, W (N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHBu t) (OCMe (CF 3) 2) 2, W (N-2 , 6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHCMe 2 Ph) (OBu t) 2, W (N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHCMe 2 Ph) (OCMe 2 CF 3) 2 , W (N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHCMe 2 Ph) (OCMe (CF 3) 2) 2 and the like.

モリブデンアルキリデン錯体触媒の具体例としては、Mo(N−2,6−Pr )(CHBu)(OBu、Mo(N−2,6−Pr )(CHBu)(OCMeCF、Mo(N−2,6−Pr )(CHBu)(OCMe(CF、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OBu、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMeCF、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(OCMe(CF、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(BIPHEN)、Mo(N−2,6−Pr )(CHCMePh)(BINO)(THF)等が挙げられる。 Specific examples of molybdenum alkylidene complex catalyst, Mo (N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHBu t) (OBu t) 2, Mo (N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHBu t) (OCMe 2 CF 3) 2, Mo (N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHBu t) (OCMe (CF 3) 2) 2, Mo (N-2, 6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHCMe 2 Ph) (OBu t) 2, Mo (N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHCMe 2 Ph) (OCMe 2 CF 3) 2, Mo (N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHCMe 2 Ph) (OCMe (CF 3) 2) 2, Mo (N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) (CHCMe 2 Ph) (BIPHEN), Mo ( N-2,6-Pr i 2 C 6 H 3 ) (CHCMe 2 Ph) (BINO) (THF) and the like.

レニウムアルキリデン錯体触媒の具体例としては、Re(CBu)(CHBu)(O−2,6−Pr 、Re(CBu)(CHBu)(O−2−Bu、Re(CBu)(CHBu)(OCMeCF、Re(CBu)(CHBu)(OCMe(CF、Re(CBu)(CHBu)(O−2,6−Me等が挙げられる。 Specific examples of rhenium alkylidene complex catalyst, Re (CBu t) (CHBu t) (O-2,6-Pr i 2 C 6 H 3) 2, Re (CBu t) (CHBu t) (O-2- Bu t C 6 H 4) 2 , Re (CBu t) (CHBu t) (OCMe 2 CF 3) 2, Re (CBu t) (CHBu t) (OCMe (CF 3) 2) 2, Re (CBu t) (CHBu t ) (O-2,6-Me 2 C 6 H 3 ) 2 and the like.

上記式中、Prはイソプロピル基を、Buはtert−ブチル基を、Meはメチル基を、Phはフェニル基を、BIPHENは、5,5’,6,6’−テトラメチル−3,3’−ジ−tert−ブチル−1,1’−ビフェニル−2,2’−ジオキシ基を、BINOは、1,1’−ジナフチル−2,2’−ジオキシ基を、THFはテトラヒドロフランをそれぞれ表す。 In the above formula, the Pr i isopropyl group, a Bu t is tert- butyl group, Me is a a methyl group, Ph refers to a phenyl group, BIPHEN is 5,5 ', 6,6'-tetramethyl-3, 3′-di-tert-butyl-1,1′-biphenyl-2,2′-dioxy group, BINO represents 1,1′-dinaphthyl-2,2′-dioxy group, and THF represents tetrahydrofuran. .

また、ルテニウムカルベン錯体触媒の具体例としては、下記の式(A)又は式(B)で表される化合物が挙げられる。   Specific examples of the ruthenium carbene complex catalyst include compounds represented by the following formula (A) or formula (B).

Figure 2008007733
Figure 2008007733

上記式(A)及び(B)中、=CR及び=C=CRは、反応中心のカルベン炭素を含むカルベン化合物であり、これらのカルベン化合物はヘテロ原子を含有していてもいなくてもよい。R及びRはそれぞれ独立して、水素原子、又はハロゲン原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子若しくはケイ素原子を含んでもよい炭素数1〜20の炭化水素基を表す。 In the above formulas (A) and (B), ═CR a R b and ═C═CR a R b are carbene compounds containing a carbene carbon at the reaction center, and these carbene compounds contain a heteroatom. You don't have to. R a and R b each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a halogen atom, oxygen atom, nitrogen atom, sulfur atom, phosphorus atom or silicon atom.

はヘテロ原子含有カルベン化合物を表し、Lはヘテロ原子含有カルベン化合物又は任意の中性の電子供与性化合物を表す。L及びLの両方又はLは、ヘテロ原子含有カルベン化合物であり、これらに含まれるカルベン炭素にはルテニウム金属原子が直接に結合しており、ヘテロ原子を含む基が結合している。 L 1 represents a heteroatom-containing carbene compound, and L 2 represents a heteroatom-containing carbene compound or any neutral electron-donating compound. Both L 1 and L 2 or L 1 is a heteroatom-containing carbene compound, and a ruthenium metal atom is directly bonded to the carbene carbon contained therein, and a group containing a heteroatom is bonded.

ここで、ヘテロ原子含有カルベン化合物とは、カルベン炭素及びヘテロ原子とを含有する化合物をいう。ヘテロ原子の具体例としては、N、O、P、S、As、Se原子等を挙げることができる。これらの中でも、安定なカルベン化合物が得られる観点から、N、O、P、S原子等が好ましく、N原子が特に好ましい。   Here, the hetero atom-containing carbene compound refers to a compound containing a carbene carbon and a hetero atom. Specific examples of the hetero atom include N, O, P, S, As, and Se atoms. Among these, from the viewpoint of obtaining a stable carbene compound, N, O, P, S atoms and the like are preferable, and N atom is particularly preferable.

が中性の電子供与性化合物の場合は、Lは中心金属から引き離されたときに中性の電荷を持つ配位子であればいかなるものでもよい。その具体例としては、カルボニル類、アミン類、ピリジン類、エーテル類、ニトリル類、エステル類、ホスフィン類、チオエーテル類、芳香族化合物、オレフィン類、イソシアニド類、チオシアネート類等が挙げられる。これらの中でも、ホスフィン類やピリジン類が好ましく、トリアルキルホスフィンがより好ましい。 When L 2 is a neutral electron donating compound, L 2 may be any ligand as long as it has a neutral charge when separated from the central metal. Specific examples thereof include carbonyls, amines, pyridines, ethers, nitriles, esters, phosphines, thioethers, aromatic compounds, olefins, isocyanides, thiocyanates, and the like. Among these, phosphines and pyridines are preferable, and trialkylphosphine is more preferable.

及びLは、それぞれ独立して任意のアニオン性配位子を示す。
前記L、Lのアニオン(陰イオン)性配位子は、中心金属から引き離されたときに負の電荷を持つ配位子である。例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;ジケトネート基、アルコキシ基、アリールオキシ基やカルボキシル基等の酸素を含む炭化水素基;塩化シクロペンタジエニル基等のハロゲン原子で置換された脂環式炭化水素基等を挙げることができる。これらの中でもハロゲン原子が好ましく、塩素原子がより好ましい。
L 3 and L 4 each independently represent an arbitrary anionic ligand.
The L 3 and L 4 anionic (anionic) ligands are ligands having a negative charge when separated from the central metal. For example, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom; hydrocarbon groups containing oxygen such as diketonate group, alkoxy group, aryloxy group and carboxyl group; halogen atoms such as cyclopentadienyl chloride group Examples thereof include substituted alicyclic hydrocarbon groups. Among these, a halogen atom is preferable and a chlorine atom is more preferable.

また、R、R、L、L、L及びLの2個、3個、4個、5個又は6個は、互いに結合して多座キレート化配位子を形成してもよい。 Also, 2, 3, 4, 5 or 6 of R a , R b , L 1 , L 2 , L 3 and L 4 are bonded to each other to form a multidentate chelating ligand. May be.

前記式(A)で表されるルテニウムカルベン錯体触媒としては、例えば、ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(3−メチル−2−ブテン−1−イリデン)(トリシクロペンチルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−オクタヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン[1,3−ジ(1−フェニルエチル)−4−イミダゾリン−2−イリデン](トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−2,3−ジヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(トリシクロヘキシルホスフィン)(1,3,4−トリフェニル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−1,2,4−トリアゾール−5−イリデン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジイソプロピルヘキサヒドロピリミジン−2−イリデン)(エトキシメチレン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)ピリジンルテニウムジクロリド等のヘテロ原子含有カルベン化合物と中性の電子供与性化合物が結合したルテニウムカルベン錯体;   Examples of the ruthenium carbene complex catalyst represented by the formula (A) include benzylidene (1,3-dimesitylimidazolidine-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, (1,3-dimesityl). Imidazolidine-2-ylidene) (3-methyl-2-butene-1-ylidene) (tricyclopentylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3-dimesityl-octahydrobenzimidazol-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) Ruthenium dichloride, benzylidene [1,3-di (1-phenylethyl) -4-imidazoline-2-ylidene] (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3-dimesityl-2,3-dihydrobenzimidazole-2 Ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (tricyclohexylphosphine) (1,3,4-triphenyl-2,3,4,5-tetrahydro-1H-1,2,4-triazole-5-ylidene) Ruthenium dichloride, (1,3-diisopropylhexahydropyrimidin-2-ylidene) (ethoxymethylene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, benzylidene (1,3-dimesitylimidazolidine-2-ylidene) pyridine ruthenium dichloride, etc. A ruthenium carbene complex in which a heteroatom-containing carbene compound and a neutral electron donating compound are bonded;

ベンジリデンビス(1,3−ジシクロヘキシルイミダゾリジン−2−イリデン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデンビス(1,3−ジイソプロピル−4−イミダゾリン−2−イリデン)ルテニウムジクロリド等の2つのヘテロ原子含有カルベン化合物が結合したルテニウムカルベン錯体;等が挙げられる。   Ruthenium in which two heteroatom-containing carbene compounds such as benzylidenebis (1,3-dicyclohexylimidazolidine-2-ylidene) ruthenium dichloride and benzylidenebis (1,3-diisopropyl-4-imidazoline-2-ylidene) ruthenium dichloride are bonded. Carbene complex; and the like.

前記式(B)で表されるルテニウムカルベン錯体触媒としては、例えば、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(フェニルビニリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(t−ブチルビニリデン)(1,3−ジイソプロピル−4−イミダゾリン−2−イリデン)(トリシクロペンチルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ビス(1,3−ジシクロヘキシル−4−イミダゾリン−2−イリデン)フェニルビニリデンルテニウムジクロリド等が挙げられる。   Examples of the ruthenium carbene complex catalyst represented by the formula (B) include (1,3-dimesitylimidazolidine-2-ylidene) (phenylvinylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride, (t-butylvinylidene). ) (1,3-diisopropyl-4-imidazoline-2-ylidene) (tricyclopentylphosphine) ruthenium dichloride, bis (1,3-dicyclohexyl-4-imidazoline-2-ylidene) phenylvinylidene ruthenium dichloride, and the like.

また、(iii)のメタラシクロブタン錯体触媒の具体例としては、チタナシクロブタン類等が挙げられる。   Specific examples of the metallacyclobutane complex catalyst (iii) include titanacyclobutanes.

メタセシス反応触媒の使用量は、触媒に対するノルボルネン系単量体のモル比で、触媒:単量体=1:100〜1:2,000,000、好ましくは1:500〜1:1,000,000、より好ましくは1:1,000〜1:500,000である。触媒量が前記モル比よりも多すぎると触媒除去が困難となることがあり、少なすぎると十分な重合活性が得られないことがある。   The amount of the metathesis reaction catalyst used is the molar ratio of the norbornene monomer to the catalyst. Catalyst: monomer = 1: 100 to 1: 2,000,000, preferably 1: 500 to 1: 1,000,000. 000, more preferably 1: 1,000 to 1: 500,000. If the amount of catalyst is more than the molar ratio, it may be difficult to remove the catalyst, and if it is too small, sufficient polymerization activity may not be obtained.

メタセシス反応触媒を用いるノルボルネン系単量体の開環重合は、溶媒中又は無溶媒で行なうことができる。重合反応終了後、生成した重合体を単離することなく、そのまま水素化反応を行う場合は、溶媒中で重合するのが好ましい。   The ring-opening polymerization of a norbornene monomer using a metathesis reaction catalyst can be performed in a solvent or without a solvent. When the hydrogenation reaction is carried out as it is without isolating the produced polymer after completion of the polymerization reaction, the polymerization is preferably carried out in a solvent.

用いる溶媒は生成する重合体を溶解し、かつ重合反応を阻害しない溶媒であれば特に限定されない。
用いる溶媒としては、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、ビシクロヘプタン、トリシクロデカン、ヘキサヒドロインデン、シクロオクタン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素;ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等の含窒素系炭化水素;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、エチルメチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、安息香酸メチル等のエステル類;クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;等が挙げられる。これらの中でも、芳香族炭化水素、脂環族炭化水素、エーテル類、ケトン類又はエステル類の使用が好ましい。
The solvent used is not particularly limited as long as it dissolves the produced polymer and does not inhibit the polymerization reaction.
Examples of the solvent used include aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, and n-heptane; cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, diethylcyclohexane, decahydronaphthalene, bicyclo Alicyclic hydrocarbons such as heptane, tricyclodecane, hexahydroindene and cyclooctane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and mesitylene; nitrogen-containing compounds such as nitromethane, nitrobenzene, acetonitrile, propionitrile and benzonitrile Hydrocarbons; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as acetone, ethyl methyl ketone, cyclopentanone and cyclohexanone; methyl acetate; Ethyl, ethyl propionate, methyl benzoate, chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene; and the like. Among these, the use of aromatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, ethers, ketones or esters is preferable.

溶媒中のノルボルネン系単量体の濃度は、好ましくは1〜50重量%、より好ましくは2〜45重量%、さらに好ましくは5〜40重量%である。ノルボルネン系単量体の濃度が1重量%未満では重合体の生産性が悪くなることがあり、50重量%を超えると重合後の粘度が高すぎて、その後の水素化等が困難となることがある。   The concentration of the norbornene monomer in the solvent is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 2 to 45% by weight, and still more preferably 5 to 40% by weight. When the concentration of the norbornene monomer is less than 1% by weight, the productivity of the polymer may be deteriorated, and when it exceeds 50% by weight, the viscosity after polymerization is too high, and subsequent hydrogenation becomes difficult. There is.

メタセシス反応触媒は溶媒に溶解して反応系に添加してもよいし、溶解させることなくそのまま添加してもよい。触媒溶液を調製する溶媒としては、前記重合反応に用いる溶媒と同様の溶媒が挙げられる。   The metathesis reaction catalyst may be dissolved in a solvent and added to the reaction system, or may be added as it is without being dissolved. Examples of the solvent for preparing the catalyst solution include the same solvents as those used in the polymerization reaction.

また、重合反応においては、重合体の分子量を調整するために分子量調整剤を反応系に添加することができる。分子量調整剤としては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等のα−オレフィン;スチレン、ビニルトルエン等のスチレン類;エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテル等のエーテル類;アリルクロライド等のハロゲン含有ビニル化合物;酢酸アリル、アリルアルコール、グリシジルメタクリレート等酸素含有ビニル化合物;アクリロニトリル、アクリルアミド等の窒素含有ビニル化合物等を用いることができる。前記式(2)で表されるノルボルネン系単量体に対して、分子量調整剤を0.1〜100モル%使用することにより、所望の分子量を有する重合体を得ることができる。   In the polymerization reaction, a molecular weight modifier can be added to the reaction system in order to adjust the molecular weight of the polymer. Examples of molecular weight modifiers include α-olefins such as 1-butene, 1-pentene, 1-hexene and 1-octene; styrenes such as styrene and vinyltoluene; ethers such as ethyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether and allyl glycidyl ether; Halogen-containing vinyl compounds such as allyl chloride; oxygen-containing vinyl compounds such as allyl acetate, allyl alcohol, and glycidyl methacrylate; nitrogen-containing vinyl compounds such as acrylonitrile and acrylamide can be used. A polymer having a desired molecular weight can be obtained by using 0.1 to 100 mol% of a molecular weight modifier with respect to the norbornene-based monomer represented by the formula (2).

重合温度は特に制限はないが、通常、−100℃〜+200℃、好ましくは−50℃〜+180℃、より好ましくは−30℃〜+160℃、さらに好ましくは0℃〜+140℃である。重合時間は、通常1分から100時間であり、反応の進行状況に応じて適宜調節することができる。   The polymerization temperature is not particularly limited, but is usually −100 ° C. to + 200 ° C., preferably −50 ° C. to + 180 ° C., more preferably −30 ° C. to + 160 ° C., and further preferably 0 ° C. to + 140 ° C. The polymerization time is usually from 1 minute to 100 hours, and can be appropriately adjusted according to the progress of the reaction.

以上のようにしてノルボルネン系開環重合体を製造することができる。
得られるノルボルネン系開環重合体のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより求められる重量平均分子量は、ポリスチレン換算で、通常1,000〜1,000,000、好ましくは3,000〜500,000、より好ましくは5,000〜50,000である。
A norbornene-based ring-opening polymer can be produced as described above.
The weight average molecular weight calculated | required by the gel permeation chromatography of the norbornene-type ring-opening polymer obtained is 1,000-1,000,000 normally in polystyrene conversion, Preferably it is 3,000-500,000. Preferably it is 5,000-50,000.

本発明のノルボルネン系開環重合体が、本発明のスピロ環含有ノルボルネン誘導体由来の繰り返し単位(以下、繰り返し単位〔I〕)ということがある。)、及び、前記式(4)で表されるノルボルネン系単量由来の繰り返し単位(以下、「繰り返し単位〔II〕」ということがある。)を含む共重合体である場合、この共重合体は、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよいが、ランダム共重合体が好ましい。   The norbornene-based ring-opening polymer of the present invention may be referred to as a repeating unit derived from the spiro ring-containing norbornene derivative of the present invention (hereinafter referred to as repeating unit [I]). ), And a norbornene-based monomer-derived repeating unit represented by the above formula (4) (hereinafter sometimes referred to as “repeat unit [II]”). May be a random copolymer or a block copolymer, but a random copolymer is preferred.

本発明のノルボルネン系開環重合体が、前記繰り返し単位〔I〕及び繰返単位〔II〕を含む共重合体である場合、前記繰り返し単位〔I〕の全繰り返し単位に対する割合は、重合体の製造目的によって任意に選択することができるが、耐熱性、電気特性、低吸水性と密着性、相溶性のバランスを考慮すると、1〜90重量%が好ましく、1〜80重量%がより好ましい。ノルボルネン系開環共重合体に含まれる前記繰り返し単位〔I〕の全繰り返し単位に対する割合は、例えば、得られた開環重合体のH−NMRスペクトルを測定することにより求めることができる。 When the norbornene-based ring-opening polymer of the present invention is a copolymer containing the repeating unit [I] and the repeating unit [II], the ratio of the repeating unit [I] to the total repeating units is as follows. Although it can be arbitrarily selected depending on the production purpose, it is preferably 1 to 90% by weight and more preferably 1 to 80% by weight in consideration of the balance of heat resistance, electrical characteristics, low water absorption and adhesion, and compatibility. The ratio of the repeating unit [I] contained in the norbornene-based ring-opening copolymer to all repeating units can be determined, for example, by measuring the 1 H-NMR spectrum of the obtained ring-opening polymer.

3)ノルボルネン系開環重合体重合体水素化物
本発明の第3は、本発明のノルボルネン系開環重合体の主鎖炭素−炭素二重結合を水素化して得られるノルボルネン系開環重合体水素化物である。
3) Hydrogenated Norbornene Ring-Opening Polymer Polymer The third aspect of the present invention is a hydrogenated norbornene ring-opening polymer obtained by hydrogenating the main chain carbon-carbon double bond of the norbornene ring-opening polymer of the present invention. It is.

前記ノルボルネン系開環重合体水素化物において、炭素−炭素二重結合の水素化された割合(水素化率)は、通常50%以上であり、耐熱性の観点から、70%以上であるのが好ましく、80%以上であるのがより好ましく、90%以上であるのがさらに好ましい。   In the norbornene-based ring-opening polymer hydride, the hydrogenated ratio of carbon-carbon double bonds (hydrogenation rate) is usually 50% or more, and 70% or more from the viewpoint of heat resistance. Preferably, it is 80% or more, more preferably 90% or more.

ノルボルネン系開環重合体水素化物の水素化率は、例えば、ノルボルネン系開環重合体のH−NMRスペクトルにおける炭素−炭素二重結合に由来するピーク強度と、水素化物のH−NMRスペクトルにおける炭素−炭素二重結合に由来するピーク強度とを比較することにより求めることができる。 Hydrogenation rate of ring-opened norbornene polymer hydrides, for example, carbon in the 1 H-NMR spectrum of the ring-opened norbornene polymer - a peak intensity derived from the carbon-carbon double bond, 1 H-NMR spectrum of the hydride It can obtain | require by comparing with the peak intensity derived from the carbon-carbon double bond in.

ノルボルネン系開環重合体の水素化反応は、例えば、水素化触媒の存在下に水素ガスを用いて、ノルボルネン系開環重合体の主鎖中の炭素−炭素二重結合を飽和単結合に変換することにより行なうことができる。   The hydrogenation reaction of the norbornene-based ring-opening polymer is, for example, converting a carbon-carbon double bond in the main chain of the norbornene-based ring-opening polymer into a saturated single bond using hydrogen gas in the presence of a hydrogenation catalyst. This can be done.

用いる水素化触媒は、均一系触媒、不均一系触媒等、特に限定されず、オレフィン化合物の水素化に際して一般的に用いられているものを適宜使用することができる。   The hydrogenation catalyst to be used is not particularly limited, such as a homogeneous catalyst and a heterogeneous catalyst, and those generally used for hydrogenation of olefin compounds can be used as appropriate.

均一系触媒としては、例えば、酢酸コバルトと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とトリイソブチルアルミニウム、チタノセンジクロリドとn−ブチルリチウムの組み合わせ、ジルコノセンジクロリドとsec−ブチルリチウム、テトラブトキシチタネートとジメチルマグネシウム等の遷移金属化合物とアルカリ金属化合物の組み合わせからなるチーグラー系触媒;前記開環メタセシス反応触媒の項で記述したルテニウムカルベン錯体触媒、ジクロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム、特開平7−2929号公報、特開平7−149823号公報、特開平11−109460号公報、特開平11−158256号公報、特開平11−193323号公報、特開平11−109460号公報等に記載されているルテニウム化合物からなる貴金属錯体触媒;等が挙げられる。   Examples of homogeneous catalysts include transitions such as cobalt acetate and triethylaluminum, nickel acetylacetonate and triisobutylaluminum, titanocene dichloride and n-butyllithium, zirconocene dichloride and sec-butyllithium, tetrabutoxytitanate and dimethylmagnesium, etc. Ziegler catalyst comprising a combination of a metal compound and an alkali metal compound; ruthenium carbene complex catalyst, dichlorotris (triphenylphosphine) rhodium described in the above section of ring-opening metathesis reaction catalyst, JP-A-7-2929, JP-A-7 -149823, JP-A-11-109460, JP-A-11-158256, JP-A-11-193323, JP-A-11-109460, etc. Noble metal complex catalyst consisting ruthenium compound; and the like.

不均一系触媒としては、例えば、ニッケル、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム等の金属を、カーボン、シリカ、ケイソウ土、アルミナ、酸化チタン等の担体に担持させた水素化触媒が挙げられる。より具体的には、例えば、ニッケル/シリカ、ニッケル/ケイソウ土、ニッケル/アルミナ、パラジウム/カーボン、パラジウム/シリカ、パラジウム/ケイソウ土、パラジウム/アルミナ等を用いることができる。これらの水素化触媒は単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the heterogeneous catalyst include a hydrogenation catalyst in which a metal such as nickel, palladium, platinum, rhodium, and ruthenium is supported on a carrier such as carbon, silica, diatomaceous earth, alumina, and titanium oxide. More specifically, for example, nickel / silica, nickel / diatomaceous earth, nickel / alumina, palladium / carbon, palladium / silica, palladium / diatomaceous earth, palladium / alumina and the like can be used. These hydrogenation catalysts can be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、ノルボルネン系開環重合体に含まれる官能基の変性等の副反応を起こすことなく、該重合体中の炭素−炭素二重結合を選択的に水素化できる点から、ロジウム、ルテニウム等の貴金属錯体触媒及びパラジウム/カーボン等のパラジウム担持触媒の使用が好ましく、ルテニウムカルベン錯体触媒又はパラジウム担持触媒の使用がより好ましい。   Among these, rhodium and ruthenium can be selectively hydrogenated from carbon-carbon double bonds in the polymer without causing side reactions such as modification of functional groups contained in the norbornene-based ring-opening polymer. It is preferable to use a noble metal complex catalyst such as palladium and a palladium supported catalyst such as palladium / carbon, and it is more preferable to use a ruthenium carbene complex catalyst or a palladium supported catalyst.

前述したルテニウムカルベン錯体触媒は、開環メタセシス反応触媒及び水素化触媒として使用することができる。この場合には、開環メタセシス反応と水素化反応を連続的に行なうことができる。   The ruthenium carbene complex catalyst described above can be used as a ring-opening metathesis reaction catalyst and a hydrogenation catalyst. In this case, the ring-opening metathesis reaction and the hydrogenation reaction can be performed continuously.

また、ルテニウムカルベン錯体触媒を使用して開環メタセシス反応と水素化反応を連続的に行う場合、エチルビニルエーテル等のビニル化合物やα−オレフィン等の触媒改質剤を添加して該触媒を活性化させてから、水素化反応を開始する方法も好ましく採用される。さらに、トリエチルアミン等の塩基、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類等を添加して活性を向上させる方法を採用するのも好ましい。   In addition, when a ring-opening metathesis reaction and a hydrogenation reaction are continuously performed using a ruthenium carbene complex catalyst, a vinyl compound such as ethyl vinyl ether or a catalyst modifier such as an α-olefin is added to activate the catalyst. Then, the method of starting the hydrogenation reaction is preferably employed. Furthermore, it is also preferable to employ a method for improving the activity by adding a base such as triethylamine, an amide such as N, N-dimethylacetamide, or the like.

水素化反応は、通常、有機溶媒中で行なわれる。有機溶媒としては、生成する水素化物の溶解性により適宜選択することができ、前記重合溶媒と同様の有機溶媒を使用することができる。したがって、重合反応後、溶媒を入れ替えることなく、反応液又は該反応液からメタセシス反応触媒をろ別して得られるろ液に水素化触媒を添加して反応させることもできる。   The hydrogenation reaction is usually performed in an organic solvent. As an organic solvent, it can select suitably by the solubility of the hydride to produce | generate, The organic solvent similar to the said polymerization solvent can be used. Therefore, after the polymerization reaction, the hydrogenation catalyst can be added to the reaction solution or the filtrate obtained by filtering the metathesis reaction catalyst from the reaction solution without changing the solvent.

水素化反応の条件は、使用する水素化触媒の種類に応じて適宜選択すればよい。水素化触媒の使用量は、開環重合体100重量部に対して,通常0.01〜50重量部、好ましくは0.05〜20重量部、より好ましくは0.1〜10重量部である。反応温度は、通常−10℃〜+250℃、好ましくは−10℃〜+210℃、より好ましくは0℃〜+200℃である。−10℃未満では反応速度が遅くなり、逆に250℃を超えると副反応が起こりやすくなる。水素の圧力は、通常0.01〜10.0MPa、好ましくは0.05〜8.0MPa、より好ましくは0.1〜5.0MPaである。水素圧力が0.01MPa未満では水素化速度が遅くなり、10.0MPaを超えると高耐圧反応装置が必要となる。   The conditions for the hydrogenation reaction may be appropriately selected according to the type of hydrogenation catalyst used. The amount of the hydrogenation catalyst used is usually 0.01 to 50 parts by weight, preferably 0.05 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ring-opening polymer. . The reaction temperature is usually −10 ° C. to + 250 ° C., preferably −10 ° C. to + 210 ° C., more preferably 0 ° C. to + 200 ° C. If it is less than -10 degreeC, reaction rate will become slow, and conversely when it exceeds 250 degreeC, a side reaction will occur easily. The pressure of hydrogen is usually 0.01 to 10.0 MPa, preferably 0.05 to 8.0 MPa, more preferably 0.1 to 5.0 MPa. When the hydrogen pressure is less than 0.01 MPa, the hydrogenation rate is slow, and when it exceeds 10.0 MPa, a high pressure reactor is required.

水素化反応の時間は、水素化率を制御するために適宜選択される。反応時間は、通常0.1〜50時間の範囲であり、重合体中の主鎖の炭素−炭素二重結合のうち50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、最も好ましくは90%以上を水素化することができる。   The time for the hydrogenation reaction is appropriately selected in order to control the hydrogenation rate. The reaction time is usually in the range of 0.1 to 50 hours, and 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, most preferably, of the carbon-carbon double bonds of the main chain in the polymer. Can hydrogenate more than 90%.

本発明のノルボルネン系開環重合体水素化物は、低複屈折性に優れ、なおかつ吸水率が低いものであるため、以下に説明するように、優れた光学特性及び寸法安定性を有する光学樹脂材料用途に好適である。   Since the norbornene-based ring-opening polymer hydride of the present invention is excellent in low birefringence and low in water absorption, an optical resin material having excellent optical characteristics and dimensional stability as described below. Suitable for use.

4)光学樹脂材料
本発明の第4は、本発明のノルボルネン系開環重合体水素化物の1種以上を含むことを特徴とする光学樹脂材料である。
4) Optical resin material The 4th of this invention is an optical resin material characterized by including 1 or more types of the norbornene-type ring-opening polymer hydride of this invention.

本発明の光学樹脂材料は、本発明のノルボルネン系開環重合体水素化物の1種以上を必須成分として含み、所望により、各種の添加剤、例えば改質剤、酸化防止剤、光安定剤、滑剤、可塑剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、レベリング剤等を含有していてもよい。   The optical resin material of the present invention contains at least one norbornene-based ring-opening polymer hydride of the present invention as an essential component, and various additives such as a modifier, an antioxidant, a light stabilizer, if desired. A lubricant, a plasticizer, an antistatic agent, an antiblocking agent, a leveling agent and the like may be contained.

これら改質剤、酸化防止剤、光安定剤、滑剤、可塑剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、レベリング剤等は、特に制限されず、公知のものを使用することができる。これらの添加剤の使用量は、ノルボルネン系開環重合体水素化物100重量部に対して、通常0.001〜100重量部である。   These modifiers, antioxidants, light stabilizers, lubricants, plasticizers, antistatic agents, antiblocking agents, leveling agents and the like are not particularly limited, and known ones can be used. The amount of these additives to be used is usually 0.001 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the norbornene ring-opening polymer hydride.

本発明の光学樹脂材料は、本発明のノルボルネン系開環重合体水素化物を含むものであるので、低複屈折性に優れ、なおかつ吸水率が低いものである。
従って、本発明の光学樹脂材料は、光ディスク、光学レンズ、光学フィルム、プリズム、光拡散板、光カード、光ファイバー、光学ミラー、液晶表示素子基板、導光板等の各種光学材料として好適に用いることができる。
Since the optical resin material of the present invention contains the hydride of the norbornene-based ring-opening polymer of the present invention, it is excellent in low birefringence and has a low water absorption.
Therefore, the optical resin material of the present invention can be suitably used as various optical materials such as optical disks, optical lenses, optical films, prisms, light diffusion plates, optical cards, optical fibers, optical mirrors, liquid crystal display element substrates, light guide plates and the like. it can.

5)光学成形体
本発明の第5は、本発明の光学樹脂材料を成形して得られる光学成形体である。
本発明の光学成形体の形状としては特に制限されず、各種目的に応じた形状、大きさとすればよい。
成形方法も特に制限されず、公知の成形方法を採用することができる。例えば、射出成形法、射出圧縮成形法、プレス成形法、押出成形法、ブロー成形法、真空成形法等が挙げられる。フィルム状に成形する場合は、Tダイを用いた押出成形法、カレンダー成形法、インフレーション成形法、また溶液キャスト法を用いることもできる。
5) Optical molded body The fifth aspect of the present invention is an optical molded body obtained by molding the optical resin material of the present invention.
The shape of the optical molded body of the present invention is not particularly limited, and may be a shape and size according to various purposes.
A molding method is not particularly limited, and a known molding method can be employed. For example, an injection molding method, an injection compression molding method, a press molding method, an extrusion molding method, a blow molding method, a vacuum molding method and the like can be mentioned. In the case of forming into a film, an extrusion molding method using a T-die, a calendar molding method, an inflation molding method, or a solution casting method can also be used.

本発明の光学成形体は、本発明の光学樹脂材料を用いるものであるので、低複屈折性等の光学特性に優れ、なおかつ吸水率が低いものである。従って、本発明の光学成形体は、光ディスク、光学レンズ、光学フィルム、プリズム、光拡散板、光カード、光ファイバー、光学ミラー、液晶表示素子基板、導光板等の各種光学部材として好適に用いることができる。なかでも、レーザービームプリンター用Fθレンズ、カメラレンズ、ビデオカメラレンズ、ファインダーレンズ、ピックアップレンズ、コリメートレンズ、プロジェクションテレビ用投影レンズ、OHP用投影レンズ等の光学レンズ;偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散シート、プリズムシート、集光シート等の光学フィルム;に特に好適に用いられる。   Since the optical molded body of the present invention uses the optical resin material of the present invention, it is excellent in optical characteristics such as low birefringence and has a low water absorption. Therefore, the optical molded body of the present invention can be suitably used as various optical members such as an optical disc, an optical lens, an optical film, a prism, a light diffusion plate, an optical card, an optical fiber, an optical mirror, a liquid crystal display element substrate, and a light guide plate. it can. Among them, Fθ lenses for laser beam printers, camera lenses, video camera lenses, viewfinder lenses, pickup lenses, collimating lenses, projection lenses for projection televisions, projection lenses for OHP, etc .; polarizing films, retardation films, light diffusion It is particularly preferably used for optical films such as sheets, prism sheets, and light collecting sheets.

以下、実施例及び比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、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、下記の実施例及び比較例中、「部」は特に断りの内限り重量基準である。
実施例及び比較例中の試験及び評価は以下の方法で行った。
Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention still in detail, the present invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, “parts” are based on weight unless otherwise specified.
The test and evaluation in an Example and a comparative example were performed with the following method.

(1)重合体組成比
開環共重合体水素化物の重合体組成比は、H−NMRスペクトル測定により求めた。
(2)水素化率
開環重合体水素化物の水素化率(%)は、H−NMRスペクトル測定により求めた。
(3)重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)
重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、開環重合体の水素化物をゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により測定して、標準ポリスチレン換算値として求めた。
(1) Polymer composition ratio The polymer composition ratio of the ring-opening copolymer hydride was determined by 1 H-NMR spectrum measurement.
(2) Hydrogenation rate The hydrogenation rate (%) of the ring-opened polymer hydride was determined by 1 H-NMR spectrum measurement.
(3) Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)
The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were obtained as standard polystyrene conversion values by measuring a hydride of a ring-opening polymer by gel permeation chromatography (GPC).

(4)ガラス転移温度
開環重合体水素化物のガラス転移温度は、JIS K7121に基づいて示差走査型熱量計(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、DSC6220)を用いて、昇温速度10℃/分の条件で測定した。
(5)吸水率
JIS K7209に準拠して、厚さ3mmの成形板を用いて、23℃の蒸留水に24時間浸漬させた後の重量変化を測定した。
(6)成形品の光線透過率
ASTM D1003に準拠して、射出成形法により成形した成形品(厚さ3mm、縦65mm、横65mm)を紫外可視分光光度計(ジャスコインタナショナル社製;製品名「V−550」)を用いて光線透過率を測定した。
(4) Glass transition temperature The glass transition temperature of the ring-opened polymer hydride is determined by using a differential scanning calorimeter (DSC 6220, manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) based on JIS K7121. It measured on condition of this.
(5) Water absorption Based on JIS K7209, the weight change after being immersed in distilled water of 23 degreeC for 24 hours was measured using the shaping | molding board of thickness 3mm.
(6) Light transmittance of molded product In accordance with ASTM D1003, a molded product (thickness 3 mm, length 65 mm, width 65 mm) formed by an injection molding method is obtained by an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by Jusco International; product name). The light transmittance was measured using “V-550”).

(7)位相差の波長依存性
実施例及び比較例で得られた開環重合体水素化物20部をテトラヒドロフラン80部に溶解させた溶液から厚さ100μmのキャストフィルムを作製する。キャストフィルムを温度110℃、延伸倍率1.3倍で自由収縮の一軸延伸して配向フィルムを得る。
得られた配向フィルムについて、王子計測社製KOBRA−21ADHを用いて測定波長450nm及び550nmでレタデーション値の測定を行い、それぞれのレタデーション値をR(450)、R(550)とする。R(550)−R(450)が正(+)であれば位相差の波長依存性が正の相関を示し、負(−)であれば位相差の波長依存性が負の相関を示すことを表す。
(7) Wavelength dependence of retardation A cast film having a thickness of 100 μm is prepared from a solution obtained by dissolving 20 parts of the ring-opened polymer hydride obtained in Examples and Comparative Examples in 80 parts of tetrahydrofuran. The cast film is uniaxially stretched freely at a temperature of 110 ° C. and a stretch ratio of 1.3 to obtain an oriented film.
About the obtained oriented film, a retardation value is measured at measurement wavelength 450nm and 550nm using KOBRA-21ADH by Oji Scientific Instruments, and let each retardation value be R (450) and R (550). If R (550) -R (450) is positive (+), the wavelength dependence of the phase difference indicates a positive correlation, and if negative (−), the wavelength dependence of the phase difference indicates a negative correlation. Represents.

(8)光弾性係数(CR値)
(7)と同様にして得たキャストフィルムを用い、文献(Polymer Journal,1995年,第27巻,943頁)記載の方法に従い求めた。すなわち、キャストフィルムに開環重合体水素化物のガラス転移温度より15℃低い温度で数種類の一定荷重をかけ、次いで、数パーセント伸びた状態でゆっくりと冷やして室温まで戻した後に発生した位相差を測定し、加えた応力とから計算した。
(8) Photoelastic coefficient (CR value)
Using a cast film obtained in the same manner as in (7), it was determined according to the method described in the literature (Polymer Journal, 1995, Vol. 27, page 943). That is, several kinds of constant loads were applied to the cast film at a temperature 15 ° C. lower than the glass transition temperature of the ring-opened polymer hydride, and then the film was allowed to cool slowly and returned to room temperature while being stretched several percent. Measured and calculated from applied stress.

(実施例1)
(1)スピロ[ノルカンファー−3,3'−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン](以下、「モノマーA」と略す)の製造
(Example 1)
(1) Production of spiro [norcamphor-3,3′-bicyclo [2.2.1] hept-5-ene] (hereinafter abbreviated as “monomer A”)

Figure 2008007733
Figure 2008007733

SUS製オートクレーブに、メチレンノルカンファー100部、シクロペンタジエン100部を加え、系内を窒素置換した。系内を密閉した後、スターラーで攪拌しながらマントルヒーターで加熱して、190℃で2時間反応させた。反応終了後、反応混合物を減圧乾燥(150℃、66.5Pa(0.5mmHg))して、未反応物を除去することにより、85%の収率で無色透明な液体を得た。   100 parts of methylene norcamphor and 100 parts of cyclopentadiene were added to a SUS autoclave, and the system was purged with nitrogen. After the inside of the system was sealed, it was heated with a mantle heater while stirring with a stirrer, and reacted at 190 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was dried under reduced pressure (150 ° C., 66.5 Pa (0.5 mmHg)) to remove unreacted substances to obtain a colorless and transparent liquid with a yield of 85%.

得られた無色透明な液体を重クロロホルムに溶かし、NMR測定装置(JEOL社製 JNM−AL seriesAL400)にて、H−NMR(400MHz)、13C−NMR(100MHz)スペクトルを測定した。
また、FT−IR装置(サーモエレクトロン社製 Avatar360)にて、得られた無色透明な液体のFT−IRスペクトルを測定した。
これらの測定結果により、この化合物がモノマーAであることが確認された。スペクトルデータを以下に示す。
The obtained colorless and transparent liquid was dissolved in deuterated chloroform, and 1 H-NMR (400 MHz) and 13 C-NMR (100 MHz) spectra were measured with an NMR measuring apparatus (JNM-AL series AL400 manufactured by JEOL).
Moreover, the FT-IR spectrum of the obtained colorless and transparent liquid was measured with an FT-IR apparatus (Avatar 360 manufactured by Thermo Electron).
These measurement results confirmed that this compound was monomer A. The spectrum data is shown below.

H−NMR(δppm):1.06(dd、1H)、1.26(d、1H)、1.46(d、3H)、1.58(m、1H)、1.80(dd、2H)、2.07(m、3H)、2.66(d、1H)、2.84(d、2H)、6.21(d、2H)
13C−NMR(δppm):24.1、26.5、34.5、35.5、42.2、44.7、46.2、48.3、50.6、59.8、134.4、139.6、222.5
FT−IR(neat):2966.5、2877.0、1731.6、1455.3、1334.8、1229.3、1094.7、1034.3、914.1、715.4、695.8(cm−1
1 H-NMR (δ ppm): 1.06 (dd, 1H), 1.26 (d, 1H), 1.46 (d, 3H), 1.58 (m, 1H), 1.80 (dd, 2H), 2.07 (m, 3H), 2.66 (d, 1H), 2.84 (d, 2H), 6.21 (d, 2H)
13 C-NMR (δ ppm): 24.1, 26.5, 34.5, 35.5, 42.2, 44.7, 46.2, 48.3, 50.6, 59.8, 134. 4, 139.6, 222.5
FT-IR (neat): 2966.5, 2877.0, 1731.6, 1455.3, 1334.8, 1229.3, 1094.7, 1034.3, 914.1, 715.4, 695.8 (Cm −1 )

(2)モノマーAの開環重合体の製造
窒素置換したガラス製反応器内に、重合触媒である(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリド0.05部、トルエン120部、(1)で得たモノマーA30部、及び連鎖移動剤として1−ヘキセンを0.2部加え、70℃で2時間反応させて重合体溶液を得た。なお、重合体の収率は、モノマー量に対して95%であった。
(2) Production of Ring-Opening Polymer of Monomer A In a nitrogen-replaced glass reactor, (1,3-dimesitymimidazolidine-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) benzylideneruthenium dichloride 0 as a polymerization catalyst 0.05 part, 120 parts of toluene, 30 parts of monomer A obtained in (1), and 0.2 part of 1-hexene as a chain transfer agent were added and reacted at 70 ° C. for 2 hours to obtain a polymer solution. The polymer yield was 95% based on the monomer amount.

(3)モノマーAの開環重合体水素添加物の製造
(2)で得た重合体溶液を撹拌機付きオートクレーブに入れ、オートクレーブ内を窒素置換した後、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウム0.2部、及びエチルビニルエーテル0.5部をトルエン15部に溶解した溶液を添加し、水素圧4.5MPa、160℃で6時間水素化反応を行った。オートクレーブを室温まで冷却した後、活性炭素粉末1重量部をトルエン10重量部に分散させた懸濁液をオートクレーブ内に添加し、水素圧4.0MPa、150℃で3時間攪拌した。次いで、溶液を取り出し、孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルタにて活性炭素粉末をろ別して、水素化反応液を得た。この水素化反応液を多量のメタノールに注いで固形分を完全に析出させた。固形分をろ取し、洗浄後、100℃で24時間減圧乾燥し、開環重合体水素化物(1)を得た。
(3) Production of hydrogenated product of ring-opening polymer of monomer A The polymer solution obtained in (2) was placed in an autoclave equipped with a stirrer, and the inside of the autoclave was purged with nitrogen, and then (1,3-dimesitylimidazolidine 2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium 0.2 part and ethyl vinyl ether 0.5 part dissolved in 15 parts of toluene were added, and hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 4.5 MPa and 160 ° C. for 6 hours. Went. After the autoclave was cooled to room temperature, a suspension in which 1 part by weight of activated carbon powder was dispersed in 10 parts by weight of toluene was added to the autoclave and stirred at a hydrogen pressure of 4.0 MPa and 150 ° C. for 3 hours. Next, the solution was taken out, and the activated carbon powder was filtered off with a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a hydrogenation reaction solution. This hydrogenation reaction solution was poured into a large amount of methanol to completely precipitate a solid content. The solid content was collected by filtration, washed, and dried under reduced pressure at 100 ° C. for 24 hours to obtain a ring-opened polymer hydride (1).

テトラヒドロフランを溶離液とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)で得られた開環重合体水素化物(1)の標準ポリスチレン換算によって求めた重量平均分子量(Mw)、重量平均分子量(Mw)を数平均分子量(Mn)で除した値(分子量分布(MWD))はそれぞれ、Mw=39,000、MWD=2.14であった。   Weight average molecular weight (Mw) and weight average molecular weight (Mw) determined by standard polystyrene conversion of the ring-opened polymer hydride (1) obtained by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as an eluent. The values (molecular weight distribution (MWD)) divided by the number average molecular weight (Mn) were Mw = 39,000 and MWD = 2.14, respectively.

開環重合体水素化物(1)のH-NMR、13C-NMR及びFT−IR測定により、ケトン部位が保存されていることがわかり、開環重合体水素化物(1)はモノマーAの開環重合体水素化物であることが確認された。
H−NMRにより測定された開環重合体水素化物(1)の水素化率は100%であった。
また、この開環重合体水素化物(1)のガラス転移温度は151℃であった。
The 1 H-NMR, 13 C-NMR and FT-IR measurements of the ring-opened polymer hydride (1) show that the ketone moiety is conserved, and the ring-opened polymer hydride (1) It was confirmed to be a ring-opened polymer hydride.
The hydrogenation rate of the ring-opening polymer hydride (1) measured by 1 H-NMR was 100%.
The ring-opened polymer hydride (1) had a glass transition temperature of 151 ° C.

(4)成形板の製造
(3)で得た開環重合体水素化物(1)100部と、酸化防止剤としてテトラキス−〔メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン(商品名:イルガノックス1010、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)0.1部とを二軸混練押出機(東芝機械社製)にて混練し、直径3mmのストランド状に押出し、約5mm長のペレットを得た。得られたペレットを射出成形機(α−100、BFANUC社製)を用いて、金型温度100℃、シリンダー温度290℃、ノズル温度285℃、保圧700Kg/m、射出速度20mm/secの条件で射出成形して厚さ3mm、縦65mm、横65mmの成形板(1)を得た。
(4) Production of molded plate 100 parts of ring-opened polymer hydride (1) obtained in (3) and tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-) as an antioxidant 4′-hydroxyphenyl) propionate] methane (trade name: Irganox 1010, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) was kneaded with a twin-screw kneading extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), and the diameter was 3 mm. Extruded into a strand to obtain a pellet having a length of about 5 mm. The resulting pellets using an injection molding machine (manufactured by α-100, BFANUC Co.), mold temperature 100 ° C., cylinder temperature 290 ° C., a nozzle temperature of 285 ° C., holding pressure 700 Kg / m 2, the injection speed 20 mm / sec The molded plate (1) having a thickness of 3 mm, a length of 65 mm and a width of 65 mm was obtained by injection molding under the conditions.

(実施例2)モノマーA及び1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロ−9H−フルオレン(以下、「MTF」と略す)の開環共重合体の製造
実施例1において、(2)で用いるモノマーとして、モノマーA30部の代わりに、モノマーA15部及びMTF15部からなる混合物を用いた以外は、実施例1と同様に行い、重合溶液を得た。重合体の収率は、モノマー量に対して97%であった。得られた重合体の組成比は、モノマーA/MTF=50/50であった。
Example 2 Production of Ring-Opening Copolymer of Monomer A and 1,4-Methano-1,4,4a, 9a-tetrahydro-9H-fluorene (hereinafter abbreviated as “MTF”) In Example 1, ( As a monomer used in 2), a polymerization solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that a mixture of 15 parts of monomer A and 15 parts of MTF was used instead of 30 parts of monomer A. The polymer yield was 97% based on the monomer amount. The composition ratio of the obtained polymer was monomer A / MTF = 50/50.

次いで、実施例1において、(3)で用いる(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウム0.2部の代わりに、シリカに担持されたパラジウム触媒0.3部及びニッケル触媒0.6部を用いた以外は実施例(3)同様にして操作を行い、開環共重合体水素化物(2)を得た。   Next, in Example 1, instead of 0.2 part of (1,3-dimesitylmimidazolidine-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium used in (3), a palladium catalyst supported on silica 0 The same procedure as in Example (3) was conducted except that 3 parts and 0.6 parts of nickel catalyst were used to obtain a ring-opening copolymer hydride (2).

テトラヒドロフランを溶離液とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)で得られた開環共重合体水素化物(2)の標準ポリスチレン換算によって求めた重量平均分子量(Mw)、分子量分布(MWD)はそれぞれ、Mw=55,000、MWD=2.13であった。
開環重合体水素化物(2)のH-NMR、13C-NMR及びFT−IR測定により、ケトン部位が保存されていることがわかり、開環重合体水素化物(2)は、モノマーA及びMTFの開環共重合体水素化物(2)であることが確認された。
H-NMRにより測定された開環共重合体水素化物(2)の水素化率は100%であった。
また、この開環共重合体水素化物(2)のガラス転移温度は144℃であった。
Weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (MWD) obtained by standard polystyrene conversion of the ring-opening copolymer hydride (2) obtained by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as an eluent are: Mw = 55,000 and MWD = 2.13, respectively.
The 1 H-NMR, 13 C-NMR and FT-IR measurements of the ring-opening polymer hydride (2) show that the ketone moiety is conserved, and the ring-opening polymer hydride (2) is monomer A And a ring-opening copolymer hydride (2) of MTF.
The hydrogenation rate of the ring-opening copolymer hydride (2) measured by 1 H-NMR was 100%.
The ring-opening copolymer hydride (2) had a glass transition temperature of 144 ° C.

得られた開環共重合体水素化物(2)を使用して、実施例1(4)と同様にして、成形板(2)を得た。   Using the obtained ring-opening copolymer hydride (2), a molded plate (2) was obtained in the same manner as in Example 1 (4).

(比較例1)MTFの開環重合体水素添加物の製造
実施例2で用いるモノマーとして、モノマーA6部及びMTF24部からなる混合物の代わりに、MTF30部を用いた以外は実施例2と同様に行い、重合溶液を得た。なお、重合体の収率は、モノマー量に対して98%であった。
(Comparative Example 1) Production of MTF ring-opening polymer hydrogenated product As Example 2, except that 30 parts of MTF was used instead of the mixture consisting of 6 parts of monomer A and 24 parts of MTF as the monomer used in Example 2. And a polymerization solution was obtained. The polymer yield was 98% based on the monomer amount.

次いで、実施例2と同様にして開環重合体水素化物(3)を得た。テトラヒドロフランを溶離液とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)で得られた開環重合体水素化物(3)のポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)、分子量分布(MWD)はそれぞれ、Mw=49,000、MWD=2.24であった。
H-NMRにより測定された開環重合体水素化物(3)の水素化率は100%であった。また、この開環重合体水素化物(3)のガラス転移温度は138℃であった。
Next, a ring-opened polymer hydride (3) was obtained in the same manner as in Example 2. The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (MWD) in terms of polystyrene of the ring-opened polymer hydride (3) obtained by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as an eluent are Mw = It was 49,000 and MWD = 2.24.
The hydrogenation rate of the ring-opening polymer hydride (3) measured by 1 H-NMR was 100%. The ring-opened polymer hydride (3) had a glass transition temperature of 138 ° C.

得られた開環重合体水素化物(3)を使用して、実施例1(4)と同様にして、成形板(3)を得た。   Using the obtained ring-opened polymer hydride (3), a molded plate (3) was obtained in the same manner as in Example 1 (4).

(比較例2)シクロペンタジエン/ジケテン付加体の開環重合体水素化物の製造
特開2005−290048号公報の製造例1、実施例1を参考に、以下の手順で行った。
ジケテン50部をテトラヒドロフラン90部に溶解した溶液を攪拌機付きオートクレーブに仕込み、シクロペンタジエン35部を少量ずつ添加しながら50℃で2時間攪拌した。得られた反応溶液の溶媒を減圧除去し、残渣にトルエン90部を加え、よく攪拌した。
析出した固体成分を濾過により取り除き、濾液にn−ヘキサン70部を加え、−30℃で一晩放置した。析出物をn−ヘキサンで洗浄、乾燥して、シクロペンタジエン/ジケテン付加体(以下、「モノマーB」と略す。)を得た。
(Comparative example 2) Production of ring-opening polymer hydride of cyclopentadiene / diketen adduct The following procedure was carried out with reference to Production Example 1 and Example 1 of JP-A-2005-290048.
A solution obtained by dissolving 50 parts of diketene in 90 parts of tetrahydrofuran was charged into an autoclave equipped with a stirrer, and stirred at 50 ° C. for 2 hours while adding 35 parts of cyclopentadiene little by little. The solvent of the obtained reaction solution was removed under reduced pressure, 90 parts of toluene was added to the residue, and the mixture was stirred well.
The precipitated solid component was removed by filtration, 70 parts of n-hexane was added to the filtrate, and the mixture was allowed to stand at −30 ° C. overnight. The precipitate was washed with n-hexane and dried to obtain a cyclopentadiene / diketen adduct (hereinafter abbreviated as “monomer B”).

窒素置換したガラス反応器内にテトラヒドロフラン(THF)300部、モノマーB 30部、及び連鎖移動剤として1−ヘキセンを0.7部加えた後、80℃に加熱した。これに、重合触媒であるベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリドの0.16%THF溶液4.5部を加え、60℃で4時間加熱撹拌して重合体溶液を得た。   Into a nitrogen-substituted glass reactor, 300 parts of tetrahydrofuran (THF), 30 parts of monomer B, and 0.7 part of 1-hexene as a chain transfer agent were added, and then heated to 80 ° C. To this was added 4.5 parts of a 0.16% THF solution of benzylidene (1,3-dimesitylimidazolidine-2-ylidene) (tricyclohexylphosphine) ruthenium dichloride as a polymerization catalyst, and heated at 60 ° C. for 4 hours. The polymer solution was obtained by stirring.

得られた重合体溶液を撹拌機付きオートクレーブに入れ、オートクレーブ内を窒素置換した後、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウム(IV)ジクロリド2部、及びエチルビニルエーテル1.9部をトルエン13部に溶解した水素化触媒溶液を添加し、水素圧4.7MPa、160℃で6時間水素化反応を行った。オートクレーブを室温まで冷却した後、活性炭素粉末1部をTHF20部に分散させた懸濁液をオートクレーブ内に添加し、水素圧4.0MPa、150℃で3時間攪拌した。次いで、溶液を取り出し孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルタにてろ過し活性炭素粉末を除去し、水素化反応液を得た。水素化反応液を多量のメタノールに注いで固形分を完全に析出させた。   The obtained polymer solution was put into an autoclave equipped with a stirrer, and the inside of the autoclave was purged with nitrogen, and then 2 parts of bis (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium (IV) dichloride and 1.9 parts of ethyl vinyl ether were dissolved in 13 parts of toluene. The hydrogenation catalyst solution was added, and a hydrogenation reaction was carried out at a hydrogen pressure of 4.7 MPa and 160 ° C. for 6 hours. After the autoclave was cooled to room temperature, a suspension in which 1 part of activated carbon powder was dispersed in 20 parts of THF was added to the autoclave and stirred at a hydrogen pressure of 4.0 MPa and 150 ° C. for 3 hours. Next, the solution was taken out and filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to remove the activated carbon powder to obtain a hydrogenation reaction solution. The hydrogenation reaction solution was poured into a large amount of methanol to completely precipitate a solid content.

固形分をろ取し、洗浄後、60℃で24時間減圧乾燥し、開環重合体水素化物(4)を得た。得られた開環重合体水素化物(4)を使用して、実施例1(4)と同様にして、成形板(4)を得た。   The solid content was collected by filtration, washed, and dried under reduced pressure at 60 ° C. for 24 hours to obtain a ring-opened polymer hydride (4). Using the obtained ring-opened polymer hydride (4), a molded plate (4) was obtained in the same manner as in Example 1 (4).

(参考例1)
5−ノルボルネン−2,2−ジメタノール100重量部、オルトギ酸トリエチルエステル95重量部、アセトアルデヒド40重量部をガラス製反応器に仕込み、その後p−トルエンスルホン酸0.01重量部を加え、40℃で6時間反応させた。
(Reference Example 1)
100 parts by weight of 5-norbornene-2,2-dimethanol, 95 parts by weight of triethyl orthoformate and 40 parts by weight of acetaldehyde were charged into a glass reactor, and then 0.01 parts by weight of p-toluenesulfonic acid was added, and 40 ° C. For 6 hours.

その後、ジエチルエーテル300重量部を加え希釈した後、2N−水酸化ナトリウム水溶液及び水で洗浄し、抽出水の中性を確認した。有機層を回収し、エバポレーター(Rotavapor RE111、柴田科学社製)と、減圧ポンプ(A−3S、東京理化器械社製)とを用い、50℃にて溶剤を留去して、残留物をシリカゲルで乾燥して薄黄色液体を得た。H−NMR測定により、この薄黄色液体が、2’−メチルスピロ[ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,5’−[1,3]ジオキサン](以下、「モノマーC」と略す。)であることが確認された。モノマーCの収率は91%であった。 Then, after adding 300 weight part of diethyl ether and diluting, it wash | cleaned with 2N-sodium hydroxide aqueous solution and water, and confirmed the neutrality of extraction water. The organic layer was recovered, and the solvent was distilled off at 50 ° C. using an evaporator (Rotavapor RE111, manufactured by Shibata Kagaku) and a vacuum pump (A-3S, manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.). Was dried to obtain a pale yellow liquid. According to 1 H-NMR measurement, this light yellow liquid was converted into 2′-methylspiro [bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,5 ′-[1,3] dioxane] (hereinafter “monomer C”). ")." The yield of monomer C was 91%.

次いで、実施例1(2)と同様にして開環重合体を得た。なお、重合体の収率は、モノマー量に対して93%であった。   Subsequently, the ring-opening polymer was obtained like Example 1 (2). The polymer yield was 93% based on the monomer amount.

さらに、実施例1(3)同様にして開環重合体水素化物(5)を得た。テトラヒドロフランを溶離液とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で得られた開環共重合体水素化物(5)のポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)、分子量分布(MWD)はそれぞれ、Mw=33,000、MWD=2.35であった。   Further, a ring-opened polymer hydride (5) was obtained in the same manner as in Example 1 (3). Weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (MWD) in terms of polystyrene of the ring-opening copolymer hydride (5) obtained by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as an eluent are Mw = 33, respectively. , MWD = 2.35.

開環共重合体水素化物(5)のH-NMR及び13C-NMR測定により、アセタール基が保存されていることがわかり、開環重合体水素化物(5)はモノマーBの開環重合体水素化物であることが確認された。
H-NMRにより測定された開環重合体水素化物(5)の水素化率は100%であった。
また、この開環重合体水素化物(5)のガラス転移温度は110℃であった。
The 1 H-NMR and 13 C-NMR measurements of the ring-opening copolymer hydride (5) show that the acetal group is conserved, and the ring-opening polymer hydride (5) has a ring opening weight of monomer B. It was confirmed to be a combined hydride.
The hydrogenation rate of the ring-opening polymer hydride (5) measured by 1 H-NMR was 100%.
The ring-opened polymer hydride (5) had a glass transition temperature of 110 ° C.

得られた開環重合体水素化物(5)を使用して、実施例1(4)と同様にして、成形板(5)を得た。   Using the obtained ring-opened polymer hydride (5), a molded plate (5) was obtained in the same manner as in Example 1 (4).

以上のようにして得た成形板(1)〜(5)の吸水率、光線透過率、キャストフィルムの位相差の波長依存性、及び光弾性係数(CR値)を測定した。これらの測定結果を、成形板(1)〜(5)の製造に使用した開環重合体水素化物(1)〜(5)の組成比とともに第1表に示す。   The water absorption, light transmittance, wavelength dependence of the retardation of the cast film, and photoelastic coefficient (CR value) of the molded plates (1) to (5) obtained as described above were measured. These measurement results are shown in Table 1 together with the composition ratios of the ring-opened polymer hydrides (1) to (5) used in the production of the molded plates (1) to (5).

Figure 2008007733
Figure 2008007733

第1表より、本発明のスピロ環含有ノルボルネン誘導体を用いて得られる開環重合体水素化物を成形して得られる光学成形体(成形板)は、吸水率が低く、光線透過率が高く、光弾性係数の絶対値が小さく、複屈折が小さいものであった。
From Table 1, the optical molded body (molded plate) obtained by molding the ring-opened polymer hydride obtained using the spiro ring-containing norbornene derivative of the present invention has a low water absorption and a high light transmittance. The absolute value of the photoelastic coefficient was small, and the birefringence was small.

Claims (6)

式(1)
Figure 2008007733
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、又はハロゲン原子、ケイ素原子、酸素原子もしくは窒素原子を含む基を表し、Zは、極性基を置換基として有していてもよい炭素数3〜10の2価炭化水素基を表し、nは0又は1である。)
で示されるスピロ環含有ノルボルネン誘導体。
Formula (1)
Figure 2008007733
(Wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group containing a halogen atom, a silicon atom, an oxygen atom or a nitrogen atom, and Z is polar Represents a C3-C10 divalent hydrocarbon group optionally having a group as a substituent, and n is 0 or 1.)
A spiro ring-containing norbornene derivative represented by:
式(1a)
Figure 2008007733
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20の炭化水素基、又はハロゲン原子、ケイ素原子、酸素原子もしくは窒素原子を含む基を表し、Zは、極性基を置換基として有していてもよい炭素数2〜9の2価炭化水素基を表し、nは0又は1である。)
で示されるスピロ環含有ノルボルネン誘導体。
Formula (1a)
Figure 2008007733
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogen atom, a silicon atom, a group containing an oxygen atom or a nitrogen atom, Z 1 is (It represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 9 carbon atoms which may have a polar group as a substituent, and n 1 is 0 or 1.)
A spiro ring-containing norbornene derivative represented by:
請求項1若しくは2に記載のスピロ環含有ノルボルネン誘導体、または該スピロ環含有ノルボルネン誘導体および該スピロ環含有ノルボルネン誘導体と共重合可能なノルボルネン系単量体との混合物を、メタセシス触媒の存在下に開環重合させて得られるノルボルネン系開環重合体であって、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより求められる重量平均分子量が、ポリスチレン換算で1,000〜1,000,000であることを特徴とするノルボルネン系開環重合体。   The spiro ring-containing norbornene derivative according to claim 1 or 2, or a mixture of the spiro ring-containing norbornene derivative and a norbornene monomer copolymerizable with the spiro ring-containing norbornene derivative is opened in the presence of a metathesis catalyst. A norbornene-based ring-opening polymer obtained by ring polymerization, wherein the weight average molecular weight determined by gel permeation chromatography is 1,000 to 1,000,000 in terms of polystyrene. Norbornene ring-opening polymer. 請求項3に記載のノルボルネン系開環重合体の主鎖炭素−炭素二重結合の50%以上を水素化して得られるノルボルネン系開環重合体水素化物。   A hydrogenated norbornene-based ring-opening polymer obtained by hydrogenating 50% or more of the main chain carbon-carbon double bond of the norbornene-based ring-opening polymer according to claim 3. 請求項4に記載のノルボルネン系開環重合体水素化物の少なくとも一種を含む光学樹脂材料。   An optical resin material comprising at least one of the norbornene-based ring-opening polymer hydrides according to claim 4. 請求項5に記載の光学樹脂材料を成形して得られる光学成形体。


An optical molded body obtained by molding the optical resin material according to claim 5.


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