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Description
本発明は、ノルボルネン系単量体と直鎖状オレフィン化合物との重合体または共重合体に関する。 The present invention relates to a polymer or copolymer of a norbornene monomer and a linear olefin compound.
ノルボルネンなどの環状オレフィン単量体と直鎖状オレフィン化合物との共重合体は、既存のオレフィン系高分子に比べて透明性、耐熱性、耐薬品性、機械的強度および屈折率に優れる。よって、この共重合体は、カメラまたはDVD用ピックアップ(Pick-up)レンズ、半導体またはTFT−LCDの絶縁膜、偏光板保護フィルム、マルチチップモジュール、集積回路(IC)、PCB(プリント基板;printed circuit board)、電子素材の封止剤、または平板ディスプレイまたは光学用のための低誘電コーティング剤、フィルムおよびパッケージングなどに使用でき、フレキシブルディスプレイ実現のためのプラスチック基板の材料としても使用できる。 A copolymer of a cyclic olefin monomer such as norbornene and a linear olefin compound is superior in transparency, heat resistance, chemical resistance, mechanical strength and refractive index as compared with existing olefin polymers. Therefore, this copolymer can be used as a camera or DVD pick-up lens, semiconductor or TFT-LCD insulating film, polarizing plate protective film, multichip module, integrated circuit (IC), PCB (printed circuit board; printed circuit board). circuit board), sealing material for electronic materials, or low dielectric coating agent for flat display or optics, film and packaging, etc. It can also be used as material of plastic substrate for realizing flexible display.
ところが、ノルボルネン系単量体と直鎖状オレフィン化合物とが共重合されたノルボルネン系共重合体を前述の用途に使用するためには、高い光学特性、屈折率および熱的安定性が保障されなければならない。現在知られている直鎖状オレフィン−ノルボルネン系共重合体は、屈折率が1.5未満であり且つガラス転移温度(Tg)が低いため、前記用途に使用されるための物性を効果的に満足させていない。 However, in order to use a norbornene copolymer obtained by copolymerizing a norbornene monomer and a linear olefin compound for the above-mentioned applications, high optical properties, refractive index and thermal stability must be ensured. I must. Since the currently known linear olefin-norbornene copolymer has a refractive index of less than 1.5 and a low glass transition temperature (Tg), the physical properties for use in the above-mentioned applications are effectively improved. Not satisfied.
一般に、バルキーな構造を持つ単量体から構成されている重合体は、ガラス転移温度が低くなる傾向があって、熱的安定性に望ましくない問題があり、電子素材として使用するには不適当であると考えられている。ところが、本発明者らは、ノルボルネン系単量体にバルキーな置換基を導入して直鎖状オレフィン化合物との共重合体を製造した場合、却ってガラス転移温度が高くなって、これを含む光学素材が光学的特性および熱的な特性に優れることを確認し、本発明を完成するに至った。 In general, polymers composed of monomers with a bulky structure tend to have a low glass transition temperature, which has undesirable thermal stability problems and is unsuitable for use as an electronic material. It is considered to be. However, when the present inventors have produced a copolymer with a linear olefin compound by introducing a bulky substituent to a norbornene-based monomer, the glass transition temperature becomes high on the contrary, It was confirmed that the material was excellent in optical characteristics and thermal characteristics, and the present invention was completed.
すなわち、本発明は、直鎖状オレフィン化合物と共重合しても、高い耐熱性と優れた光学特性を有するノルボルネン系重合体または共重合体を提供するものである。 That is, the present invention provides a norbornene-based polymer or copolymer having high heat resistance and excellent optical properties even when copolymerized with a linear olefin compound.
また、本発明は、屈折率および光透過度に優れた光学素材を提供するものである。 The present invention also provides an optical material excellent in refractive index and light transmittance.
本発明の一態様によれば、ノルボルネン系共重合体は下記化学式1で表される繰り返し単位を含む。 According to one embodiment of the present invention, the norbornene-based copolymer includes a repeating unit represented by the following chemical formula 1.
<化学式1>
前記態様において、ノルボルネン系単量体と直鎖状オレフィン化合物のモル比は10:90〜99:1であってもよい。 In the above aspect, the molar ratio of the norbornene monomer to the linear olefin compound may be 10:90 to 99: 1.
前記態様に係るノルボルネン系単独重合体または共重合体は、ガラス転移温度(Tg)が120℃以上であり、重量平均分子量(Mw)が10,000以上であり、分子量分布は1.0〜4.0であってもよい。 The norbornene homopolymer or copolymer according to the above embodiment has a glass transition temperature (Tg) of 120 ° C. or higher, a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 or higher, and a molecular weight distribution of 1.0 to 4. 0.0.
本発明の好適な他の態様によれば、光学素材は前記ノルボルネン系共重合体を含む。 According to another preferred aspect of the present invention, the optical material includes the norbornene-based copolymer .
前記態様に係る光学素材は、屈折率が1.5〜1.7であり、下記数式1による光透過度(T)が0.9以上を満足し、その厚さが50〜500μmであることができる。 The optical material according to the aspect has a refractive index of 1.5 to 1.7, a light transmittance (T) according to the following formula 1 of 0.9 or more , and a thickness of 50 to 500 μm. Can do.
<数式1>
la=基材による光の吸収強度
lr=基材による光の反射強度
<Formula 1>
以下、本発明をより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
本発明において、ノルボルネン系重合体は、前記化学式1で表される繰り返し単位を含む単独重合体または共重合体である。当該ノルボルネン系重合体はエステル基とバルキーな置換基を導入した環状のノルボルネン系単量体と、直鎖状オレフィン化合物との重合体であり、重量平均分子量が10,000以上であり、分子量分布が1.0〜4.0であり、ガラス転移温度(Tg)が120℃以上である。 In the present invention, the norbornene-based polymer is a homopolymer or a copolymer containing the repeating unit represented by the chemical formula 1. The norbornene polymer is a polymer of a cyclic norbornene monomer introduced with an ester group and a bulky substituent and a linear olefin compound, and has a weight average molecular weight of 10,000 or more, and a molecular weight distribution. Is 1.0 to 4.0, and the glass transition temperature (Tg) is 120 ° C. or higher.
この際、共重合体の熱的安定性の観点から、生成された単独重合体または共重合体内におけるノルボルネン系単量体と直鎖状オレフィンのモル比は、10:90〜99:1、好ましくは20:80〜95:5である。特にノルボルネン系単量体のモル比が高いほど、熱的安定性が高くなり、これによりガラス転移温度が上昇する。 At this time, from the viewpoint of the thermal stability of the copolymer, the molar ratio of the norbornene-based monomer to the linear olefin in the produced homopolymer or copolymer is 10:90 to 99: 1, preferably Is 20: 80-95: 5. In particular, the higher the molar ratio of the norbornene monomer, the higher the thermal stability, thereby increasing the glass transition temperature.
このような本発明のノルボルネン系重合体は、下記化学式2の構造を持つ単量体と直鎖状オレフィン化合物とが共重合したものである。 Such a norbornene polymer of the present invention is obtained by copolymerization of a monomer having a structure of the following chemical formula 2 and a linear olefin compound.
<化学式2>
化学式2のノルボルネン系単量体と直鎖状オレフィン化合物を有機溶媒に触媒と共に投入して重合する。 The norbornene monomer of formula 2 and the linear olefin compound are charged into an organic solvent together with a catalyst for polymerization.
この際、化学式2のノルボルネン系単量体と直鎖状オレフィンは、前記生成された単独重合体または共重合体におけるノルボルネン系単量体と直鎖状オレフィンのモル比を満足するように調節して投入する。 At this time, the norbornene monomer of formula 2 and the linear olefin were adjusted so as to satisfy the molar ratio of the norbornene monomer to the linear olefin in the homopolymer or copolymer produced. And put it in.
前記有機溶媒は、炭化水素溶媒である。あるいは、アダマンチル基含有ノルボルネン誘導体を溶解させるために、アルコール単独で使用し、あるいは水またはテトラヒドロフランなどのアルコール以外の有機溶剤にアルコールを混合して使用することができ、前記アルコールとしてはメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどを使用することができる。 The organic solvent is a hydrocarbon solvent. Alternatively, in order to dissolve the adamantyl group-containing norbornene derivative, the alcohol can be used alone or mixed with an organic solvent other than alcohol such as water or tetrahydrofuran, and the alcohol includes methanol, ethanol, Isopropanol, butanol and the like can be used.
前記触媒としては公知のメタロセン化合物を使用することができる。 A known metallocene compound can be used as the catalyst.
前記触媒と反応単量体、すなわち前記化学式2の単量体および直鎖状オレフィン化合物は1:100〜1:10,000のモル濃度比で混合することが好ましい。 The catalyst and the reaction monomer, that is, the monomer of Formula 2 and the linear olefin compound are preferably mixed at a molar concentration ratio of 1: 100 to 1: 10,000.
前記触媒の他にも、必要な場合、助触媒としてメタロセン化合物をさらに使用することができる。 In addition to the catalyst, a metallocene compound can be further used as a co-catalyst if necessary.
直鎖状オレフィン化合物と化学式2のノルボルネン系単量体との重合反応温度は−50〜100℃、好ましくは−30〜80℃に維持する。重合反応時間は、重合される原料の種類、触媒成分の濃度および反応温度によって異なるが、通常5分〜5時間、好ましくは10分〜3時間である。圧力は好ましくは0〜20kg/cm2に設定される。 The polymerization reaction temperature between the linear olefin compound and the norbornene monomer represented by Chemical Formula 2 is maintained at −50 to 100 ° C., preferably −30 to 80 ° C. The polymerization reaction time varies depending on the kind of raw material to be polymerized, the concentration of the catalyst component and the reaction temperature, but is usually 5 minutes to 5 hours, preferably 10 minutes to 3 hours. The pressure is preferably set to 0 to 20 kg / cm 2 .
前述したように製造された化学式1の繰り返し単位を含むノルボルネン系重合体は、重量平均分子量(Mw)が10,000以上である。通常の重合条件であれば、重量平均分子量(Mw)は20,000〜1,000,000であり、分子量分布は1.0〜4.0である。 The norbornene-based polymer including the repeating unit represented by Formula 1 manufactured as described above has a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 or more. Under normal polymerization conditions, the weight average molecular weight (Mw) is 20,000 to 1,000,000, and the molecular weight distribution is 1.0 to 4.0.
本発明のノルボルネン系重合体は、ガラス転移温度が120℃以上なので、熱的安定性に優れた素材を提供することができる。ガラス転移温度が高いほど熱的安定性に優れるので、上限値の限定には意味がない。 Since the norbornene-based polymer of the present invention has a glass transition temperature of 120 ° C. or higher, a material having excellent thermal stability can be provided. Since the higher the glass transition temperature, the better the thermal stability, there is no point in limiting the upper limit.
本発明において、「ノルボルネン系単量体」は、下記化学式3のノルボルネン(ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン(bicyclo[2,2,1]hept-2-ene)単位を少なくとも一つ含むモノマーを意味する。 In the present invention, the “norbornene monomer” includes at least a norbornene (bicyclo [2,2,1] hept-2-ene) unit represented by the following chemical formula 3. Means a monomer containing one.
<化学式3>
化学式2で表されるノルボルネン系単量体は、例えばアルキル基で置換された、または非置換のシクロペンタジエン(CPD)、ジシクロペンタジエン(DCPD)またはこれらの混合物と、アダマンチル基を有するアルキルアクリレートとのディールス・アルダー反応によって得られたものであってもよい。 The norbornene-based monomer represented by Chemical Formula 2 includes, for example, an alkyl group-substituted or unsubstituted cyclopentadiene (CPD), dicyclopentadiene (DCPD), or a mixture thereof, and an alkyl acrylate having an adamantyl group It may be obtained by the Diels-Alder reaction.
具体的には、アルキル基で置換された、あるいは非置換のCPD、DCPDまたはこれらの混合物と、アダマンチル基を有するアルキルアクリレートとを1:0.5〜10のモル比、好ましくは1:0.5〜4のモル比となるように反応させる。 Specifically, an alkyl group-substituted or unsubstituted CPD, DCPD or a mixture thereof and an alkyl acrylate having an adamantyl group are in a molar ratio of 1: 0.5 to 10, preferably 1: 0. It is made to react so that it may become a molar ratio of 5-4.
この際、反応温度は180〜220℃であり、反応圧力は常圧以上とする。 At this time, the reaction temperature is 180 to 220 ° C., and the reaction pressure is normal pressure or higher.
化学式2の単量体を合成するとき、化学式2においてnを目的の数値に調節するために重合防止剤を添加することができる。前記重合防止剤としては、具体的にアニリン、シクロヘキサン、フェノール、4−エポキシフェノール、ニトロベンゼン、ヒドロキノン、ベンゾキノン、二塩化銅、および2,2−ジ(4−tert−オクチルフェニル)−1−ピクリルヒドラジルよりなる群から選択され、好ましくはヒドロキノンまたはベンゾキノンが使用されるが、これらに限定されない。 When synthesizing the monomer of Formula 2, a polymerization inhibitor can be added to adjust n to the target value in Formula 2. Specific examples of the polymerization inhibitor include aniline, cyclohexane, phenol, 4-epoxyphenol, nitrobenzene, hydroquinone, benzoquinone, copper dichloride, and 2,2-di (4-tert-octylphenyl) -1-picryl. It is selected from the group consisting of hydrazyl, preferably hydroquinone or benzoquinone, but is not limited thereto.
前記重合防止剤は、アルキル基で置換された、または非置換のCPD、DCPDまたはこれらの混合物と重合防止剤とのモル比が1:0.001〜0.05になるように、好ましくは1:0.002〜0.04になるように、添加される。 The polymerization inhibitor is preferably 1 so that the molar ratio of the alkyl group-substituted or unsubstituted CPD, DCPD or a mixture thereof to the polymerization inhibitor is 1: 0.001 to 0.05. : It is added so that it may become 0.002-0.04.
こうして得られた単量体は、化学式2で表されるもので、特に化学式2において、R1〜R3の少なくとも一つ、特にR1は、水素原子ではない。この単量体構造は、これを繰り返し単位として含む重合体の無定形性を増加させ、光透過度を増加させる役割を果たすことができる。 The monomer thus obtained is represented by Chemical Formula 2, and in Chemical Formula 2, at least one of R 1 to R 3 , particularly R 1 is not a hydrogen atom. This monomer structure can play a role of increasing the amorphous property of the polymer containing this as a repeating unit and increasing the light transmittance.
本発明の化学式1の繰り返し単位を含むノルボルネン系重合体を溶媒に溶かした後、溶媒キャスティング法によりフィルムまたはシート状に製造する。この際、前記重合体は少なくとも1種を混合して使用することができる。製造されたフィルムは50〜500μmの厚さを有し、数式1で表される光透過度(T)が0.9以上の値である。 The norbornene-based polymer containing the repeating unit represented by Chemical Formula 1 of the present invention is dissolved in a solvent, and then manufactured into a film or a sheet by a solvent casting method. At this time, the polymer can be used by mixing at least one kind. The manufactured film has a thickness of 50 to 500 μm, and the light transmittance (T) represented by Equation 1 is 0.9 or more.
<数式1>
la=基材による光の吸収強度
lr=基材による光の反射強度
また、前記フィルムまたはシートは、水分吸収率が低くて寸法安定性に優れる。
<Formula 1>
以下、本発明の実施例についてさらに詳しく説明するが、これらの実施例は本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in more detail. However, these examples are only for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention.
[ノルボルネン−エステル系単量体の合成(合成例1〜2、比較合成例1)] [Synthesis of norbornene-ester monomer (Synthesis Examples 1-2, Comparative Synthesis Example 1)]
<合成例1>2−メチル−2−アダマンチル−5−ノルボルネン−2−メチル−2−カルボキシレートの合成
0.25LのオートクレーブにDCPD(ジシクロペンタジエン;dicyclopentadiene、Aldrich、10.2mL、0.0757mol)、2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート(42.6g、0.18mol)およびヒドロキノン(0.83g、0.1mol)を入れて180℃で12時間反応させた後、反応物を冷やし、蒸留装置に移した後、真空ポンプを用いて1torrで減圧蒸留して110℃で生成物を得た(収率:25%)。この生成物のエキソ異性体とエンド異性体のモル比(モル%)は48.5:51.5である。
1H-NMR (500MHz, CDCl3), endo: δ6.20 (dd, 1H), 6.18 (dd, 1H); exo: δ6.12 (m, 2H)
<Synthesis Example 1> Synthesis of 2-methyl-2-adamantyl-5-norbornene-2-methyl-2-carboxylate DCPD (dicyclopentadiene; Aldrich, 10.2 mL, 0.0757 mol) was added to a 0.25 L autoclave. ), 2-methyl-2-adamantyl methacrylate (42.6 g, 0.18 mol) and hydroquinone (0.83 g, 0.1 mol) were added and reacted at 180 ° C. for 12 hours, and then the reaction product was cooled and distilled. The product was obtained by distillation under reduced pressure at 1 torr using a vacuum pump at 110 ° C. (yield: 25%). The molar ratio (mol%) of exo isomer to endo isomer of this product is 48.5: 51.5.
1 H-NMR (500MHz, CDCl 3 ), endo: δ6.20 (dd, 1H), 6.18 (dd, 1H); exo: δ6.12 (m, 2H)
<合成例2>1−アダマンチル−5−ノルボルネン−2−メチル−2−カルボキシレートの合成
0.25Lの高圧反応器にDCPD(ジシクロペンタジエン、Aldrich、10.2mL、0.0757mol)、1−アダマンチルメタクリレート(40.0g、0.18mol)およびヒドロキノン(0.83g、0.1mol)を入れて200℃で12時間反応させた後、反応物を冷やし、蒸留装置に移した後、真空ポンプを用いて1torrで減圧蒸留して100℃で目的物を得た(収率:85%)。この生成物のエキソ異性体とエンド異性体のモル比(モル%)は40.0:59.1である。
1H-NMR (500MHz, CDCl3), endo: δ6.18 (dd, 1H), 6.04 (dd, 1H); exo: δ6.12 (dd, 1H), 6.04 (dd, 1H)
<Synthesis Example 2> Synthesis of 1-adamantyl-5-norbornene-2-methyl-2-carboxylate DCPD (dicyclopentadiene, Aldrich, 10.2 mL, 0.0757 mol), 1- After adding adamantyl methacrylate (40.0 g, 0.18 mol) and hydroquinone (0.83 g, 0.1 mol) and reacting at 200 ° C. for 12 hours, the reaction product was cooled and transferred to a distillation apparatus, and then a vacuum pump was used. The desired product was obtained at 100 ° C. by distillation under reduced pressure at 1 torr (yield: 85%). The molar ratio (mol%) of exo isomer to endo isomer of this product is 40.0: 59.1.
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ), endo: δ6.18 (dd, 1H), 6.04 (dd, 1H); exo: δ6.12 (dd, 1H), 6.04 (dd, 1H)
<比較合成例1>ノルボルネン−2−カルボン酸メチルエステルの合成
0.5LのオートクレーブにDCPD(ジシクロペンタジエン、Aldrich、67mL、0.5mol)、メタクリレート(Aldrich、94.6mL、1.05mol)およびヒドロキノン(2.3g、0.02mol)を入れて200℃で12時間反応させた後、反応物を冷やし、蒸留装置に移した後、真空ポンプを用いて1torrで減圧蒸留して50℃で生成物を得た(収率:89%)。この生成物のエキソ異性体とエンド異性体のモル比(モル%)は52.8:47.2である。
1H-NMR (500MHz, CDCl3), endo: δ6.17 (dd, 1H), 5.91 (dd, 1H); exo: δ6.09 (m, 2H)
<Comparative Synthesis Example 1> Synthesis of norbornene-2-carboxylic acid methyl ester Into a 0.5 L autoclave, DCPD (dicyclopentadiene, Aldrich, 67 mL, 0.5 mol), methacrylate (Aldrich, 94.6 mL, 1.05 mol) and Hydroquinone (2.3 g, 0.02 mol) was added and reacted at 200 ° C. for 12 hours. The reaction product was cooled, transferred to a distillation apparatus, and then distilled at 1 torr using a vacuum pump at 50 ° C. (Yield: 89%). The molar ratio (mol%) of exo isomer to endo isomer of this product is 52.8: 47.2.
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ), endo: δ6.17 (dd, 1H), 5.91 (dd, 1H); exo: δ6.09 (m, 2H)
[直鎖状オレフィン化合物とノルボルネン系重合体の合成(実施例1〜10、比較例1)] [Synthesis of linear olefin compound and norbornene polymer (Examples 1 to 10, Comparative Example 1)]
<実施例1>
攪拌装置を有する1Lのガラス製重合器の上部に、合成例1で得られた2−メチル−2−アダマンチル−5−ノルボルネン−2−メチル−2−カルボキシレートの濃度7.0モル/Lのトルエン溶液に、触媒(例えば、7.0×10-3モル/LのCp2ZrCl2のトルエン溶液)を供給し、補助触媒(例えば、0.2モル/Lのメチルアルミニウムオキサン(MAO)のトルエン溶液)を連続的に供給した。重合器の上部にエチレンを1時間にわたって15L供給し、重合温度を30℃に維持しながら1時間重合を行った。
得られた重合体の収率、組成、分子量および分子量分布、そしてTGA(熱質量分析器;Thermogravimetric Analyzer)とDSC(示差熱量計;Differential Scanning Calorimeter)で測定したガラス転移温度を、下記表1に示した。
<Example 1>
On the top of a 1 L glass polymerization vessel having a stirrer, the concentration of 2-methyl-2-adamantyl-5-norbornene-2-methyl-2-carboxylate obtained in Synthesis Example 1 was 7.0 mol / L. A catalyst (eg, 7.0 × 10 −3 mol / L of a toluene solution of Cp 2 ZrCl 2 ) is supplied to the toluene solution, and an auxiliary catalyst (eg, 0.2 mol / L of methylaluminum oxane (MAO)) is supplied. Of toluene solution) was continuously fed. 15 L of ethylene was supplied to the upper part of the polymerization vessel over 1 hour, and polymerization was carried out for 1 hour while maintaining the polymerization temperature at 30 ° C.
Table 1 below shows the yield, composition, molecular weight and molecular weight distribution of the obtained polymer, and the glass transition temperature measured with TGA (Thermogravimetric Analyzer) and DSC (Differential Scanning Calorimeter). Indicated.
<実施例2>
エチレンを1時間にわたって30L供給した以外は、実施例1と同一の方法で重合を行った。
得られた重合体の収率、組成、分子量(Mw)および分子量分布、そしてTGA(熱質量分析器)とDSC(示差熱量計)で測定したガラス転移温度(Tg)を、下記表1に示した。
<Example 2>
Polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that 30 L of ethylene was supplied over 1 hour.
The yield, composition, molecular weight (Mw) and molecular weight distribution of the obtained polymer, and glass transition temperature (Tg) measured by TGA (thermal mass analyzer) and DSC (differential calorimeter) are shown in Table 1 below. It was.
<実施例3>
エチレンを1時間にわたって60L供給した以外は、実施例1と同一の方法で重合を行った。
得られた重合体の収率、組成、分子量および分子量分布、そしてTGA(熱質量分析器)とDSC(示差熱量計)で測定したガラス転移温度を、下記表1に示した。
<Example 3>
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 60 L of ethylene was supplied over 1 hour.
The yield, composition, molecular weight and molecular weight distribution of the obtained polymer, and the glass transition temperature measured by TGA (thermal mass analyzer) and DSC (differential calorimeter) are shown in Table 1 below.
<実施例4>
2−メチル−2−アダマンチル−5−ノルボルネン−2−メチル−2−カルボキシレートの代わりに、合成例2で得られた1−アダマンチル−5−ノルボルネン−2−メチル−2−カルボキシレートを使用した以外は、実施例1と同一の方法で重合を行った。
得られた重合体の収率、組成、分子量(Mw)および分子量分布、そしてTGA(熱質量分析器)とDSC(示差熱量計)で測定したガラス転移温度(Tg)を、下記表1に示した。
<Example 4>
Instead of 2-methyl-2-adamantyl-5-norbornene-2-methyl-2-carboxylate, 1-adamantyl-5-norbornene-2-methyl-2-carboxylate obtained in Synthesis Example 2 was used. Except for the above, polymerization was carried out in the same manner as in Example 1.
The yield, composition, molecular weight (Mw) and molecular weight distribution of the obtained polymer, and glass transition temperature (Tg) measured by TGA (thermal mass analyzer) and DSC (differential calorimeter) are shown in Table 1 below. It was.
<実施例5>
エチレンを1時間にわたって30L供給した以外は、実施例4と同一の方法で重合を行った。
得られた重合体の収率、組成、分子量(Mw)および分子量分布、そしてTGA(熱質量分析器)とDSC(示差熱量計)で測定したガラス転移温度(Tg)を、下記表1に示した。
<Example 5>
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 4 except that 30 L of ethylene was supplied over 1 hour.
The yield, composition, molecular weight (Mw) and molecular weight distribution of the obtained polymer, and glass transition temperature (Tg) measured by TGA (thermal mass analyzer) and DSC (differential calorimeter) are shown in Table 1 below. It was.
<実施例6>
エチレンを1時間にわたって60L供給した以外は、実施例4と同一の方法で重合を行った。
得られた重合体の収率、組成、分子量(Mw)および分子量分布、そしてTGA(熱質量分析器)とDSC(示差熱量計)で測定したガラス転移温度(Tg)を、下記表1に示した。
<Example 6>
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 4 except that 60 L of ethylene was supplied over 1 hour.
The yield, composition, molecular weight (Mw) and molecular weight distribution of the obtained polymer, and glass transition temperature (Tg) measured by TGA (thermal mass analyzer) and DSC (differential calorimeter) are shown in Table 1 below. It was.
<実施例10>
攪拌装置を有する1Lのガラス製重合器の上部に、合成例1で得られた2−メチル−2−アダマンチル−5−ノルボルネン−2−メチル−2−カルボキシレートの濃度7.0モル/Lのトルエン溶液に、ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物(Aldrich社製)の濃度7.0モル/Lのトルエン溶液、それぞれのノルボルネン単量体を1:1の比率で混合し、触媒(例えば、7.0×10-3モル/LのCp2ZrCl2のトルエン溶液)を、補助触媒(例えば、0.2モル/Lのメチルアルミニウムオキサン(MAO)のトルエン溶液)を連続的に供給した。重合器の上部にエチレンを1時間にわたって15L供給し、重合温度を30℃に維持しながら1時間重合を行った。
得られた重合体の収率、組成、分子量(Mw)および分子量分布、そしてTGA(熱質量分析器)とDSC(示差熱量計)で測定したガラス転移温度(Tg)を、下記表1に示す。
<Example 10>
On the top of a 1 L glass polymerization vessel having a stirrer, the concentration of 2-methyl-2-adamantyl-5-norbornene-2-methyl-2-carboxylate obtained in Synthesis Example 1 was 7.0 mol / L. A toluene solution of norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride (manufactured by Aldrich) having a concentration of 7.0 mol / L and each norbornene monomer are mixed in a 1: 1 ratio with the toluene solution, and a catalyst (for example, , 7.0 × 10 −3 mol / L Cp 2 ZrCl 2 in toluene solution) and cocatalyst (for example, 0.2 mol / L methylaluminum oxide (MAO) in toluene solution) are continuously fed. did. 15 L of ethylene was supplied to the upper part of the polymerization vessel over 1 hour, and polymerization was carried out for 1 hour while maintaining the polymerization temperature at 30 ° C.
The yield, composition, molecular weight (Mw) and molecular weight distribution of the obtained polymer, and the glass transition temperature (Tg) measured by TGA (thermal mass analyzer) and DSC (differential calorimeter) are shown in Table 1 below. .
<比較例1>
2−メチル−2−アダマンチル−5−ノルボルネン−2−メチル−2−カルボキシレートの代わりに、比較合成例1で合成したノルボルネン−2−カルボン酸メチルエステルを使用した以外は、実施例1と同一の方法で重合を行った。
得られた重合体の収率、組成、分子量(Mw)および分子量分布、そしてTGA(熱質量分析器)とDSC(示差熱量計)で測定したガラス転移温度(Tg)を、下記表1に示す。
<Comparative Example 1>
The same as Example 1 except that norbornene-2-carboxylic acid methyl ester synthesized in Comparative Synthesis Example 1 was used instead of 2-methyl-2-adamantyl-5-norbornene-2-methyl-2-carboxylate Polymerization was carried out by the method.
The yield, composition, molecular weight (Mw) and molecular weight distribution of the obtained polymer, and the glass transition temperature (Tg) measured by TGA (thermal mass analyzer) and DSC (differential calorimeter) are shown in Table 1 below. .
2)ポリスチレンを標準として、溶媒はTHFを使用する。
3)重量平均分子量を数平均分子量で割った値である。
2) Using polystyrene as a standard, the solvent is THF.
3) A value obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight.
[フィルムの製造] [Production of film]
<実施例11〜20、比較例2>
実施例1〜10および比較例1で得た重合体を用いてそれぞれフィルムを製造した。具体的には、実施例1〜10および比較例1から得られた前記それぞれの重合体に有機溶媒を表2の組成通りに混合してコーティング溶液を製造した。このコーティング溶液をアプリケーター(YOSHMITSUYBA−4)を用いてガラス基板上でキャスティングした後、常温で1時間乾燥させ、さらに窒素雰囲気下で100℃、18時間乾燥させた。乾燥後、−10℃で10秒間置いた後、ナイフでガラス基板上のフィルムを剥離し、表2に記載の厚さであって偏差が5%未満の均一な厚さの実施例11〜20および比較例2の透明フィルムを得た。
<Examples 11 to 20, Comparative Example 2>
Films were produced using the polymers obtained in Examples 1 to 10 and Comparative Example 1, respectively. Specifically, an organic solvent was mixed with each of the polymers obtained from Examples 1 to 10 and Comparative Example 1 according to the composition shown in Table 2 to prepare a coating solution. The coating solution was cast on a glass substrate using an applicator (YOSHMITSUYBA-4), dried at room temperature for 1 hour, and further dried at 100 ° C. for 18 hours in a nitrogen atmosphere. After drying, the film was placed at −10 ° C. for 10 seconds, and then the film on the glass substrate was peeled off with a knife. Examples 11 to 20 having a thickness shown in Table 2 and a uniform thickness with a deviation of less than 5% And the transparent film of the comparative example 2 was obtained.
<物性評価>
(1)光透過度
実施例11〜20および比較例2で得たそれぞれのフィルムは、ヘーズメーター(NIPPONDENSHOKU 300A)を用いて400〜800nmにおける基材に対する光の垂直入射強度、基材による光の吸収強度および反射強度を測定し、数式1から光透過度(T)を求めた。その結果は表3に示す。
<Physical property evaluation>
(1) Light transmittance Each of the films obtained in Examples 11 to 20 and Comparative Example 2 was measured using a haze meter (NIPPONDENSHOKU 300A), the normal incident intensity of light to the substrate at 400 to 800 nm, Absorption intensity and reflection intensity were measured, and the light transmittance (T) was determined from Equation 1. The results are shown in Table 3.
<数式1>
la=基材による光の吸収強度
lr=基材による光の反射強度
(2)屈折率
<Formula 1>
実施例11〜20および比較例2で得たそれぞれのフィルムの屈折率をアッベ(Abbe)屈折計によって25℃でナトリウム光源を用いて測定した。その測定結果は表3に示す。 The refractive index of each film obtained in Examples 11 to 20 and Comparative Example 2 was measured with an Abbe refractometer at 25 ° C. using a sodium light source. The measurement results are shown in Table 3.
また、バルキーな置換基を含むノルボルネン系単量体と直鎖状オレフィン化合物とを共重合して製造したフィルムは、バルキーな置換基を有さないノルボルネン系単量体を使用した場合に比べて光透過度および屈折率が増加することが分かる。 In addition, the film produced by copolymerizing a norbornene monomer containing a bulky substituent and a linear olefin compound is compared to the case where a norbornene monomer having no bulky substituent is used. It can be seen that light transmission and refractive index increase.
したがって、直鎖状オレフィン化合物とノルボルネン系単量体とを共重合した場合にも、熱的安定性を増加させることができるうえ、より優れた光学特性が提供され得る。 Therefore, even when a linear olefin compound and a norbornene monomer are copolymerized, thermal stability can be increased and more excellent optical properties can be provided.
以上述べたように、本発明は、バルキーな置換基を有するノルボルネン系単量体と直鎖状オレフィン化合物とを共重合して得られるノルボルネン系単独重合体または共重合体を提供する。それにより、ノルボルネン系単独重合体または共重合体は耐熱性および光学特性に優れ、耐熱性光学部品材料および電子部品用材料としての使用にも適する。 As described above, the present invention provides a norbornene homopolymer or copolymer obtained by copolymerizing a norbornene monomer having a bulky substituent and a linear olefin compound. Accordingly, the norbornene-based homopolymer or copolymer is excellent in heat resistance and optical properties, and is suitable for use as a heat resistant optical component material and an electronic component material.
Claims (6)
<化学式1>
<Chemical Formula 1>
<数式1>
la=基材による光の吸収強度
lr=基材による光の反射強度。 The optical material according to claim 5, wherein the light transmittance (T) according to the following formula 1 satisfies 0.9 or more and the thickness is 50 to 500 µm.
<Formula 1>
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