JP2023547210A - 環状オレフィンポリマー、環状オレフィンポリマーのモノマー、及び光学製品 - Google Patents

環状オレフィンポリマー、環状オレフィンポリマーのモノマー、及び光学製品 Download PDF

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Abstract

環状オレフィンポリマー、環状オレフィンポリマーのモノマー、及び前述の環状オレフィンポリマーを使用する光学製品が提供される。【化５】TIFF2023547210000030.tif60149環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される繰り返し単位及び／又は式（２）に示される繰り返し単位を含む。式（１）において、０≦ｐ及びｑ≦６であり；ｘ≧０及びｙ≧０であり；０≦ｐ１及びｑ１≦６であり、ｐ１及びｑ１は、同時に０ではなく；Ｒ１～Ｒ１２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成してもよい。式（２）及び式（１）における対応する位置の基は、基本的に同じである。環状オレフィンポリマーは、優れた機械的特性及び優れた光学的性質の両方を有する。

Description

本出願は、２０２０年１０月２８日に中国国家知識産権局に出願され、「環状オレフィンポリマー、環状オレフィンポリマーのモノマー、及び光学製品」と題された中国特許出願第２０２０１１１７５６３１．９号に対する優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願の実施形態は、環状オレフィンポリマー技術の分野、特に、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンポリマーのモノマー、及び光学製品に関する。
環状オレフィンポリマーは、優れた光学的性質を有する熱可塑性樹脂材料であり、電子製品や包装等の分野で広く使用されている。主に２種類の環状オレフィンポリマー材料がある。１つは、環状オレフィン及びα－オレフィン（二重結合が分子鎖の端部にあるモノオレフィン）等の複数のオレフィンモノマーに付加重合（ビニル付加重合、ＶＡＰ）を行う後に得られるポリマー生成物である、環状オレフィンコポリマー（Ｃｙｃｌｉｃ Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｉｌｙｍｅｒ、ＣＯＣ）である。具体的には、化学方程式（１）で示されるように、ＣＯＣは、ＶＡＰによってノルボルネンとエチレンを合成することで得られる。別のタイプは、単一の環状オレフィンモノマーに対して開環メタセシス重合を行った後、水素化によって得られるポリマー生成物である、環状オレフィンポリマー（Ｃｙｃｌｏ Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ、ＣＯＰ）である。具体的には、化学方程式（２）に示されるように、ＣＯＰは、ノルボルネンで行われるＲＯＭＰ－水素化によって合成される。
Figure 2023547210000002
環状オレフィンポリマーは、剛性な環状構造及び柔軟な脂肪族基鎖セグメントの両方を含む。脂肪族基鎖セグメントに基づき、環状オレフィンポリマー材料は、優れた耐薬品性、優れた耐水性、良好な機械的強度、及び良好な電気的絶縁性等の特徴を有することができる。更に、剛性な環状構造に基づき、環状オレフィンポリマー材料は、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することができる。これにより耐熱性が向上し、ポリエチレンの結晶化が破壊され、優れた光学的性質が得られる。化学方程式から、ノルボルネンとエチレンの２つのモノマーの相対含有量を調節するので、環状オレフィンとα－オレフィンの相対含有量を制御することができ、ＣＯＣは、良好な機械的特性を得ることができることが分かる。しかしながら、重合過程では、複数のエチレンモノマーの単独重合は必然的にエチレン鎖のスタッキングを引き起こす。このスタッキングにより、ポリマー中にポリエチレンの結晶化領域が発生する。その結果、ヘイズや複屈折率を含む光学的性質が低下する。ＣＯＰを合成する過程で、ノルボルネンの環状構造を破壊し、（１：１）に従って交互に配置された５員環構造とエチレン鎖セグメントの構造を形成し、環状オレフィンとαオレフィンの配列分布を実現する。この構造では、エチレン鎖セグメントのスタッキングは起こらない。このようにして、良好な光学的性質を得ることができる。しかしながら、ＣＯＰにおける環状構造モノマーのモル比は５０％であり、剛性な基の割合が高い。この場合、材料は、射出成形後の内部応力が高く、機械的性質が影響され、剛性－柔軟比が固定され、調節できない。
上述の環状オレフィンポリマーの合成方法では、ポリマー中の環状オレフィンとα－オレフィン（即ち、剛性な環状構造及び柔軟な脂肪族基鎖セグメント）の配列分布と相対含有量を同時に制御することができない。そのため、環状オレフィンポリマーの機械的性質と光学的性質を同時に最適化することは困難である。これは、電子製品への環状オレフィンポリマーの適用を制限する。
この観点から、本出願の実施形態は、ポリマー中の剛性な環状構造及び柔軟な脂肪族基鎖セグメントの配列分布と相対含有量の両方を制御するための環状オレフィンポリマーを提供する。したがって、環状オレフィンポリマーは、優れた機械的特性及び優れた光学的性質の両方を有する。
具体的に、第１の態様によれば、本出願の実施形態は、環状オレフィンポリマーを提供する。環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される構造式の繰り返し単位及び／又は式（２）に示される構造式の繰り返し単位を含む。
Figure 2023547210000003
Figure 2023547210000004
式（１）において、ｐ及びｑは、０以上６以下の整数であり；ｘ及びｙは、０以上の整数であり；ｐ１及びｑ１は、０以上６以下の整数であり、ｐ１及びｑ１は、同時に０ではなく；Ｒ１～Ｒ１２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＲ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。
式（２）において、ｐ’及びｑ’は、０以上６以下の整数であり；ｘ’及びｙ’は、０以上の整数であり；ｐ１’及びｑ１’は、０以上６以下の整数であり、ｐ１’及びｑ１’は、同時に０ではなく；Ｒ１’～Ｒ１２’、Ｒａ’、Ｒｂ’、Ｒｃ’、及びＲｄ’は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＲ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。
本出願の本実施形態で提供される環状オレフィンポリマーによれば、環状オレフィンポリマーの分子構造は、柔軟な脂肪族基鎖セグメント及び剛性な二環構造の両方を含む。脂肪族基鎖セグメントに基づき、材料の内部応力及びガラス転移温度（Ｔｇ）は、効果的に低減されることができ、環状オレフィンポリマーは、良好な機械的強度、良好な電気的絶縁性、優れた耐薬品性、及び優れた耐水性等の特徴を有する。二環構造に基づき、環状オレフィンポリマーの剛性、熱耐性、及びガラス転移温度を向上させることができ、脂肪族基鎖セグメントの結晶化を破壊することができるため、環状オレフィンポリマーは優れた光学的性質を得る。本出願の本実施形態で提供される環状オレフィンポリマーにおいて、分子構造における二環構造及び脂肪族基鎖セグメントの配列分布及び相対含有量は、制御可能である。したがって、環状オレフィンポリマーは、優れた機械的特性及び優れた光学的性質の両方を有し、更に良好な加工性を有する。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーにおいて、式（１）に示される構造式の繰り返し単位及び式（２）に示される構造式の繰り返し単位の合計質量パーセントが、５０％以上である。式（１）の繰り返し単位と式（２）の繰り返し単位の合計質量パーセントが大きいほど、環状オレフィンポリマーの光学的性質が高いことを示す。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーは、式（３）に示される構造式の繰り返し単位を更に含む。
Figure 2023547210000005
式（３）では、ｍは、０以上１０以下の整数であり、Ａ１及びＡ２は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＡ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。式（３）に示される繰り返し単位のモノマーを容易に得ることができる。シンプルな市販のモノマーを用いることで、環状オレフィンポリマーのコストを低減できる。更に、材料の剛性をある程度向上させ、機械的性質を両立させることができる。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーでは、式（３）に示される構造式の繰り返し単位の質量パーセントが、５０％以下である。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーの重量平均分子量は、１００００～２０００００である。分子量は適切に制御され、ポリマーの機械的性質と成形性とのバランスがより良くなる。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーの屈折率は、１．５３～１．５８である。環状オレフィンポリマーは、高い屈折率を有する。光学レンズを環状オレフィンポリマーで作ると、光学レンズのレンズ厚みを薄くすることができる。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーのアッベ数は、５３以上である。環状オレフィンポリマーは適切なアッベ数を有するため、材料の分散現象を低レベルに制御することができる。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーのヘイズは、０．２％未満である。小さなヘイズに基づき、光学レンズを環状オレフィンポリマーで作ると、光学レンズの視覚効果を向上することができる。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーの可視透過率は、９０％以上である。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーのガラス転移温度は、１００℃超である。環状オレフィンポリマーは、適切なガラス転移温度を有し、環状オレフィンポリマー材料の成形性及び加工性を向上させる。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーにおいては、引張強さは３０ＭＰａ以上であり、破断時の伸び率は６％以上であり、曲げ弾性率は２０００ＭＰａ超である。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーの曲げ強さは４０ＭＰａ以上である。
本出願の本実施形態で提供される環状オレフィンポリマーは、優れた機械的特性を有する。光学レンズを環状オレフィンポリマーで作ると、光学レンズは、外力に対してより抵抗することができるので、光学レンズの寿命を長くすることができる。
第２の態様によれば、本出願の実施形態は、環状オレフィンポリマーのモノマーを提供する。環状オレフィンポリマーのモノマーの化学構造式は、式（４）に示される。
Figure 2023547210000006
式（４）では、ｐ及びｑは、０以上６以下の整数であり；ｘ及びｙは、０以上の整数であり；ｐ１及びｑ１は、０以上６以下の整数であり、ｐ１及びｑ１は、同時に０ではなく；Ｒ１～Ｒ１２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＲ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。
本出願の本実施形態で提供される環状オレフィンポリマーのモノマーは、飽和二環構造及び不飽和脂肪族環状構造の両方を含む。本出願の実施形態の第１の態様の環状オレフィンポリマーは、環状オレフィンポリマーのモノマーで行われるＲＯＭＰプロセス又はＲＯＭＰ－水素化プロセスによって得られることができる。環状オレフィンポリマーは、環状オレフィンポリマーのモノマーで行われるＲＯＭＰプロセス又はＲＯＭＰ－水素化プロセスによって調製され、優れた光学的性質を確保し、機械的特性の調節性を実現する。詳細は以下のとおりである。（１）重合によって得られた環状オレフィンポリマーは、柔軟な脂肪族基鎖セグメント及び剛性な二環構造鎖セグメントの両方を含み、複屈折を減少させる。（２）剛性な二環構造の相対含有量を制御できるので、環状オレフィンポリマーの剛性及び柔軟性、機械的性質、並びに加工性を制御することができる。（３）剛性な二環構造及び柔軟な脂肪族基鎖セグメントの交互配列を制御し、脂肪族基鎖セグメントのスタッキングを減少又は回避し、微結晶化を減少させることができる。このように、良好な光学的性質を得ることができる。
第３の態様によれば、本出願の実施形態は、本出願の実施形態の第１の態様の環状オレフィンポリマーを含む光学材料を提供する。
本出願の実装では、光学材料は、添加剤を更に含み、添加剤は、抗酸化剤、可塑剤、熱安定剤、及び抗劣化剤の１以上を含む。
本出願の実装では、光学材料では、環状オレフィンポリマーの質量パーセントは、６０％以上である。
第４の態様によれば、本出願の実施形態は、光学製品を提供する。光学製品は、本出願の実施形態の第１の態様の環状オレフィンポリマーを含む、又は本出願の実施形態の第３の態様の光学材料を含む。
本出願の実装では、光学製品は、光学レンズ、光学フィルム、光ディスク、導光板、又は表示パネルを含む。
本出願の実装では、光学レンズは、眼鏡レンズ、カメラレンズ、センサーレンズ、照明レンズ、及び撮像レンズを含む。
本出願の実施形態は、本出願の実施形態の第４の態様の光学製品を含む装置を更に提供する。
以下に、本出願の実施形態における技術的解決策を具体的に記載する。
本出願の実施形態は、環状オレフィンポリマーを提供する。環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される構造式の繰り返し単位及び／又は式（２）に示される構造式の繰り返し単位を含む。
Figure 2023547210000007
式（１）において、ｐ及びｑは、０以上６以下の整数であり；ｘ及びｙは、０以上の整数であり；ｐ１及びｑ１は、０以上６以下の整数であり、ｐ１及びｑ１は、同時に０ではなく；Ｒ１～Ｒ１２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＲ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。
式（２）において、ｐ’及びｑ’は、０以上６以下の整数であり；ｘ’及びｙ’は、０以上の整数であり；ｐ１’及びｑ１’は、０以上６以下の整数であり、ｐ１’及びｑ１’は、同時に０ではなく；Ｒ１’～Ｒ１２’、Ｒａ’、Ｒｂ’、Ｒｃ’、及びＲｄ’は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＲ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。
本出願の実装では、前述の基を置換できる原子又は原子基は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、及びチオール基を置換できる原子又は原子基であり；具体的に、例えば水素原子（重水素等）、ボロナン（ｂｏｒｏｎａｎｅ）の同位体原子又は金属配位子であることができる。
本出願の実装では、ハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素であることができる。本出願の実装では、アルキル基は、炭素原子の量が１～２０であるアルキル基であることができる。幾つかの実装では、アルキル基の炭素原子の量は、２～１０である。幾つかの他の実装では、アルキル基の炭素原子の量は、８～２０である。幾つかの他の実装では、アルキル基の炭素原子の量は、８～１５である。アルキル基は、直鎖、分岐鎖、又は環状構造を有するアルキル基であることができる。具体的には、アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基であることができる。アルキル基は、非置換アルキル基であることができる、又は置換アルキル基であることができる。本出願の実装では、アリール基は、炭素原子の量が６～２０であるアリール基であることができる。更に、アリール基の炭素原子の量は、６～１０であることができる。又は、アリール基の炭素原子の量は、７又は８であることができる。アリール基は、非置換アリール基であることができる、又は置換アリール基であることができる。本出願の実装では、アルコキシ基の炭素原子の量は、１～２０であることができる。幾つかの実装では、アルコキシ基の炭素原子の量は２～１０であることができる。幾つかの他の実装では、アルコキシ基の炭素原子の量は８～２０である。幾つかの他の実装では、アルコキシ基の炭素原子の量は、８～１５である。アルコキシ基は、直鎖、分岐鎖、又は環状構造を有するアルコキシ基であることができる。
本出願の実装では、式（１）に示される繰り返し単位における置換基：Ｒ１～Ｒ１２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６、及び式（２）に示される繰り返し単位における置換基：Ｒ１’～Ｒ１２’、Ｒａ’、Ｒｂ’、Ｒｃ’、Ｒｄ’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’は、実際の機能要件に応じて、具体的に選択されることができる。主鎖に６個以上の炭素原子を有する長鎖アルキル基を選択し、鎖セグメントの柔軟性を増加させ、ポリマーの機械的性質を調整し、内部応力を低減する。エステル基やアミノ基等の極性基を選択し、環状オレフィンポリマーと他のポリマーとの親和性を増加させ、環状オレフィンポリマーの結合性を向上させる。環状構造及びアリール基を含む置換基を選択し、材料の剛性及び耐熱性を向上させる。
本出願の実装では、式（１）において、ｐ及びｑは、０以上６以下の整数である。式（２）において、ｐ’及びｑ’は、０以上６以下の整数である。具体的には、ｐ、ｑ、ｐ’、及びｑ’は、それぞれ０、１、２、３、４、５、又は６である。ｐ、ｑ、ｐ’、ｑ’の値を小さく制御すれば、脂肪族基鎖セグメントの長さを短く制御でき、脂肪族基鎖セグメントのスタッキングによる微結晶化を効果的に回避できる。これにより、ヘイズ、光透過率等における環状オレフィンポリマーの良好な光学的性質を得ることができる。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ＝ｑ＝１である。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ＋ｑ＝１である。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ＝ｑ＝２である。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ＝ｑ＝０である。同様に、本出願の幾つかの他の実装では、ｐ’＝ｑ’＝１である。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ’＋ｑ’＝１である。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ’＝ｑ’＝２である。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ’＝ｑ’＝０である。本出願の実装では、ｐ１、ｑ１、ｐ１’、及びｑ１’が０に等しい場合、対応する位置に単結合が存在する。
本出願の幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される繰り返し単位のみを含み、ｐとｑの両方が０に等しい。この場合、環状オレフィンポリマーは、二環構造とエチレンとの交互共重合の生成物に相当する。
本出願の実装では、式（１）において、ｐ１及びｑ１は、０以上６以下の整数であり、ｐ１及びｑ１は、同時に０ではない。式（２）において、ｐ１’及びｑ１’は、０以上６以下の整数であり、ｐ１’及びｑ１’は、同時に０ではない。具体的には、ｐ１、ｑ１、ｐ１’、及びｑ１’は、それぞれ、０、１、２、３、４、５、又は６であることができる。
本出願の実装では、式（１）において、ｘ及びｙは、０以上の整数である。幾つかの実装では、ｘは、０以上３以下の整数である。幾つかの実装では、ｙは、０以上５以下の整数である。具体的には、ｘは、例えば、０又は１であることができ、ｙは、例えば、０、１、又は２であることができる。幾つかの実装では、ｘ及びｙは、いずれも０に等しい。幾つかの他の実装では、ｘ及びｙは、いずれも１に等しい。
本出願の実装では、式（２）において、ｘ’及びｙ’は、０以上の整数である。幾つかの実装では、ｘ’は、０以上３以下の整数である。幾つかの実装では、ｙ’は、０以上５以下の整数である。具体的には、ｘ’は、例えば、０又は１であることができ、ｙ’は、例えば、０、１、又は２であることができる。幾つかの実装では、ｘ’及びｙ’は、いずれも０に等しい。幾つかの他の実装では、ｘ’及びｙ’は、いずれも１に等しい。
本出願の実装では、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６の任意の２つ、３つ、又は４つを結合することによって形成される環状構造は、飽和又は不飽和炭素環、又は飽和又は不飽和ヘテロ環であることができる。ヘテロ環におけるヘテロ原子は、窒素、硫黄、酸素、ホウ素、ケイ素等であることができる。例えば、Ｒ１３及びＲ１５、Ｒ１３及びＲ１６、Ｒ１４及びＲ１５、又はＲ１４及びＲ１６は、結合して、環状構造を形成し、環状構造の形成に関与しない他の２つの基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。他の例として、Ｒ１３、Ｒ１４、及びＲ１５は、結合して、環状構造を形成する。
本出願の実装では、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’の任意の２つ、３つ、又は４つを結合することによって形成される環状構造は、飽和又は不飽和炭素環、又は飽和又は不飽和ヘテロ環であることができる。ヘテロ環におけるヘテロ原子は、窒素、硫黄、酸素、ホウ素、ケイ素等であることができる。例えば、Ｒ１３’及びＲ１５’、Ｒ１３’及びＲ１６’、Ｒ１４’及びＲ１５’、又はＲ１４’及びＲ１６’は、結合して、環状構造を形成し、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’において、環状構造の形成に関与しない他の２つの基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。他の例として、Ｒ１３’、Ｒ１４’、及びＲ１５’は、結合して、環状構造を形成する。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーは、環状オレフィンホモポリマーであることができる、又は環状オレフィンコポリマーであることができる。
本出願の幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される繰り返し単位を含むが、式（２）に示される繰り返し単位を含まない。具体的には、環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される１以上の異なる構造を含む繰り返し単位を含むことができる。本出願の幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーは、式（２）に示される繰り返し単位を含むが、式（１）に示される繰り返し単位を含まない。同様に、環状オレフィンポリマーは、式（２）に示される１以上の異なる構造を含む繰り返し単位を含むことができる。
本出願の幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される繰り返し単位及び式（２）に示される繰り返し単位の両方を含むことができ、具体的には、ＲＯＭＰプロセス後に同じ環状オレフィンポリマーのモノマーに部分的な水素化を行うことによって得られることができる。式（１）に示される構造を有する繰り返し単位は、ＲＯＭＰプロセス後に形成される。水素化後、式（１）に示される幾つかの繰り返し単位は、水素化され、式（２）に示される繰り返し単位を得る。２つの繰り返し単位の主要な構造は同じである。唯一の違いは、式（１）で示される脂肪族基鎖セグメントの不飽和炭素結合及び繰り返し単位における各置換基の不飽和炭素結合が、式（２）に示される繰り返し単位では飽和炭素結合であることである。他の置換基が不飽和炭素結合を含まない場合、式（１）に示される繰り返し単位と式（２）に示される繰り返し単位との違いは、脂肪族基鎖セグメントのみにある（即ち、オレフィン結合は水素化されているか、水素化されていない）。式（１）に示される繰り返し単位と式（２）に示される繰り返し単位との間で、対応する位置の置換基は完全に同じである。幾つかの実施形態では、環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される繰り返し単位及び式（２）に示される繰り返し単位の両方を含む、又はＲＯＭＰプロセス後に２つ以上の異なるモノマーに部分水素化を行うことによって得られることができる。この場合、環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される複数の異なる構造を有する繰り返し単位と式（２）に示される複数の異なる構造を有する繰り返し単位の両方を含むことができる。
本出願の幾つかの他の実装では、式（２）に示される繰り返し単位では、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’、及びＲ４’は、水素原子である。この場合、式（２）に示される繰り返し単位の構造式は、式（５）に示される。
Figure 2023547210000008
式（５）に示される繰り返し単位は、二環構造と、

個のエチレンとの交互共重合の生成物と考えることができる。二環構造のモルパーセントは、以下：

である。したがって、ｐ’とｑ’の値を制御することで二環構造の相対含有量を調節することができ、ポリマーの剛性を調節することができる。
本出願の本実装では、式（５）に示される繰り返し単位の構造式は、具体的には、式（Ａ）～式（Ｋ）に示されることができる。
Figure 2023547210000011
式（Ａ）に示される繰り返し単位の二環構造のモルパーセントは５０％である。式（Ｃ）、式（Ｆ）、式（Ｇ）、及び式（Ｈ）に示される繰り返し単位の二環構造のモルパーセントは４０％である。式（Ｂ）、式（Ｄ）、式（Ｉ）、式（Ｊ）、及び式（Ｋ）に示される繰り返し単位の二環構造のモルパーセントは３３％である。式（Ｅ）に示される繰り返し単位の二環構造のモルパーセントは２５％である。
環状オレフィンポリマーが式（５）に示される繰り返し単位のみを含む場合、環状オレフィンポリマーは、二環構造と、

個のエチレンとの交互共重合の生成物と考えることができる（ＶＡＰプロセスにおけるポリマーと同様）。既存のＲＯＭＰ－水素化プロセスでは剛性な環状オレフィンモノマーと柔軟なα－オレフィンとの比率を調整できないという欠点を克服する。環状オレフィンポリマー中の二環構造の配列分布と相対含有量の両方を制御できる。したがって、環状オレフィンポリマーの熱力学的性質及び光学的性質の両方を調整する効果が得られる。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される繰り返し単位及び／又は式（２）に示される繰り返し単位のみを含むことができる、又は実際の特性要件に従って別の構造を有する繰り返し単位を含むこともできる。本出願の実装では、環状オレフィンポリマーにおいて、式（１）に示される構造式の繰り返し単位及び式（２）に示される構造式の繰り返し単位の合計質量パーセントが、５０％以上である。具体的には、式（１）に示される構造式の繰り返し単位及び式（２）に示される構造式の繰り返し単位の合計質量パーセントは、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、及び１００％であることができる。式（１）の繰り返し単位及び式（２）の繰り返し単位の合計質量パーセントが大きいほど、環状オレフィンポリマーの光学的性質（例えば、ヘイズ）が高いことを示す。幾つかの実装では、環状オレフィンポリマーにおける式（１）及び式（２）の２つの繰り返し単位の合計質量パーセントは、１００％であることができる。具体的には、幾つかの実装では、環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される繰り返し単位のみを含むことができる。幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーは、式（２）に示される繰り返し単位のみを含むことができる。幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーは、式（１）に示される繰り返し単位及び式（２）に示される繰り返し単位のみを含むことができる。
本出願の幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーは、式（３）に示される構造式の繰り返し単位を更に含む。
Figure 2023547210000013
式（３）では、ｍは、０以上１０以下の整数であり、Ａ１及びＡ２は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＡ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、又はチオール基等の置換基の具体的な選択範囲は、式（１）及び式（２）の置換基のものと同じであることができる。式（３）に示される繰り返し単位のモノマーを容易に得ることができる。シンプルな市販のモノマーを用いることで、環状オレフィンポリマーのコストを低減できる。更に、材料の剛性をある程度向上させ、機械的性質を両立させることができる。
本出願の本実装では、式（３）において、ｍの値が大きいほど、得られる環状オレフィンポリマーのガラス転移温度が高く、内部応力が大きいことを示す。環状オレフィンポリマーが適切なガラス転移温度を得て、内部応力を低いレベルで制御し、成形性と加工性を向上させるために、本出願の本実施形態では、ｍの値の範囲を０～１０の範囲内で制御する。本出願の幾つかの他の実装では、ｍは、０～５の整数である。具体的には、ｍは、０、１、２、３、４、又は５である。Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６のいずれか２つ、３つ、又は４つを結合することによって形成される環状構造は、飽和又は不飽和炭素環、又は飽和又は不飽和ヘテロ環であることができる。ヘテロ環におけるヘテロ原子は、窒素、硫黄、酸素、ホウ素、ケイ素等であることができる。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーでは、式（３）に示される構造式の繰り返し単位の質量パーセントが、５０％以下である。具体的には、環状オレフィンポリマーでは、式（３）に示される構造式の繰り返し単位の質量パーセントは、５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、及び５％であることができるが、これらに限定されない。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーの重量平均分子量は、１００００～２０００００である。分子量が大きいほど機械的性質が良く、材料の強度が高いことを示す。しかしながら、この場合、加工の難易度が高くなり、溶融状態では粘度が高くなる。これは加工や成形に不利である。分子量が小さいと加工が容易であり、成形の歩留まりが高い。機械的性質と成形性のバランスを取るために、本出願の幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーの重量平均分子量を３００００～６００００内に制御する。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーの屈折率は、１．５３～１．５８であり、具体的には、１．５３、１．５４、１．５５、１．５６、１．５７、又は１．５８であることができる。環状オレフィンポリマーは、高い屈折率を有する。光学レンズを環状オレフィンポリマーで作ると、光学レンズのレンズ厚みを薄くすることができる。環状オレフィンポリマーの屈折率は、ＡＳＴＭ Ｄ５４２試験規格に従って、試験されることができる。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーのアッベ数は５３以上である。具体的には、アッベ数は、例えば、５３、５４、５５、５６、又は５７であることができる。アッベ数は、透明材料の分散能力の指標を示す。アッベ数が低いほど分散が大きいことを示す。アッベ数が適切であれば、材料の分散現象を低いレベルまで制御できることを示す。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーのヘイズは、０．２％未満である。ヘイズ、即ち、かすみ（ｈａｚｉｎｅｓｓ）は、材料の通過光束に対する材料の散乱光束の割合として定義される。ヘイズは、透明な材料又は半透明の材料の不明瞭さ又はかすみの程度を測定するために使用されることができ、散乱を示す指標である。ヘイズは、材料の内部又は材料の外部表面での光の散乱による曇りの外観又はかすみの外観によって発生される。低いヘイズを基に、光学レンズを環状オレフィンポリマーで作ると、光学レンズの視覚効果を向上することができる。本出願の幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーのヘイズは、０．１％未満である。本出願の幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーのヘイズは、０．０５％未満である。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーの可視透過率は、９０％以上である。本出願の幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーの透過率は、９２％以上である。本出願の幾つかの他の実装では、環状オレフィンポリマーの透過率は、９５％以上である。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーのガラス転移温度は、１００℃超である。具体的には、ガラス転移温度は、１００℃超１６０℃以下であることができる。より具体的には、ガラス転移温度は、１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃、１５０℃、又は１６０℃であることができる。環状オレフィンポリマーは、適切なガラス転移温度を有し、環状オレフィンポリマー材料の成形性及び加工性を改善する。
本出願の本実装では、環状オレフィンポリマーは、優れた機械的特性を更に有する。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーの引張強さは、３０ＭＰａ以上である。具体的には、引張強さは、例えば、３０ＭＰａ～１５０ＭＰａであることができる。引張強さは、最大均一塑性変形における材料の応力を示す。引張試験では、サンプルが壊れる前のサンプルの最大引張応力は引張強さである。引張強さが大きいほど、材料の耐損傷性が強いことを示す。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーの破断時の伸び率は６％以上である。具体的には、破断時の伸び率は、例えば、６％から１５％であることができる。破断時の伸び率は、引張速度を示す。外力によって材料が伸びて破断する場合、伸長前の長さに対する伸長後の伸び長さの比を破断時の伸び率という。破断時の伸び率が大きいということは、材料が、高い靭性、低い脆性、小さい内部応力を有するので、射出成形を容易にすることを示す。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーの曲げ弾性率は、２０００ＭＰａ超である。曲げ弾性率は、曲げひずみに対する曲げ応力の比率である。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーの曲げ強さは、４０ＭＰａ以上である。具体的には、曲げ強さは、例えば、４０ＭＰａ～１２０ＭＰａであることができる。曲げ強さは、材料が曲げられて破壊される前、又は材料が指定された曲げモーメントに達したときに、材料が耐えられる最大応力を示す。この応力は、曲げ時の最大正応力である。曲げ強さは、材料の曲げ抵抗能力を反映し、材料の屈曲性を測定するために使用されることができる。曲げ強さが大きいほど、材料の曲げ抵抗能力が強いことを示す。
本出願の本実装では、環状オレフィンポリマーのヘイズ及び光透過率は、ＡＳＴＭ Ｄ１００３試験規格に従って試験される。環状オレフィンポリマーの引張強さ及び破断時の伸び率は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８試験規格に従って試験される。環状オレフィンポリマーの曲げ強さは、ＡＳＴＭ Ｄ７９０試験規格に従って試験される。曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ２５６試験規格に従って試験される。
以上のことから、本出願の本実施形態で提供される環状オレフィンポリマーは、優れた光学的性質及び優れた機械的特性の両方を有し、優れた加工性及び優れた成形性を有することが分かることができる。
対応して、本出願の実施形態は、環状オレフィンポリマーのモノマーを更に提供する。環状オレフィンポリマーのモノマーの化学構造式は、式（４）に示される。
Figure 2023547210000014
式（４）では、ｐ及びｑは、０以上６以下の整数であり；ｘ及びｙは、０以上の整数であり；ｐ１及びｑ１は、０以上６以下の整数であり、ｐ１及びｑ１は、同時に０ではなく；Ｒ１～Ｒ１２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＲ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。
本出願の本実装では、環状オレフィンポリマーのモノマーにおける置換基：Ｒ１～Ｒ１２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６は、実際の機能要件に応じて、具体的に選択されることができる。異なる性質を有する環状オレフィンポリマーは、環状オレフィンポリマーのモノマーにおける異なる位置に異なる置換基を導入してポリマーを修飾することによって、得られることができる。
本出願の実装では、前述の基を置換できる原子又は原子基は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、及びチオール基を置換できる原子又は原子基であり；具体的に、例えば水素原子（重水素等）、ボロナン（ｂｏｒｏｎａｎｅ）の同位体原子又は金属配位子であることができる。
本出願の実装では、ハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素であることができる。本出願の実装では、アルキル基は、炭素原子の量が１～２０であるアルキル基であることができる。幾つかの実装では、アルキル基の炭素原子の量は、２～１０である。幾つかの他の実装では、アルキル基の炭素原子の量は、８～２０である。幾つかの他の実装では、アルキル基の炭素原子の量は、８～１５である。アルキル基は、直鎖、分岐鎖、又は環状構造を有するアルキル基であることができる。具体的には、アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基であることができる。アルキル基は、非置換アルキル基であることができる、又は置換アルキル基であることができる。本出願の実装では、アリール基は、炭素原子の量が６～２０であるアリール基であることができる。更に、アリール基の炭素原子の量は、６～１０であることができる。又は、アリール基の炭素原子の量は、７又は８であることができる。アリール基は、非置換アリール基であることができる、又は置換アリール基であることができる。本出願の実装では、アルコキシ基の炭素原子の量は、１～２０であることができる。幾つかの実装では、アルコキシ基の炭素原子の量は２～１０であることができる。幾つかの他の実装では、アルコキシ基の炭素原子の量は８～２０である。幾つかの他の実装では、アルコキシ基の炭素原子の量は、８～１５である。アルコキシ基は、直鎖、分岐鎖、又は環状構造を有するアルコキシ基であることができる。
本出願の実装では、式（４）において、ｐ及びｑは、０以上６以下の整数である。具体的には、ｐ及びｑは、それぞれ、０、１、２、３、４、５、又は６であることができる。ここでは、ｐ及びｑは、同時に０であることができる。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ＝ｑ＝１である、即ち、オレフィン結合が位置される環状構造は、６員環構造である。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ＋ｑ＝１である、即ち、オレフィン結合が位置される環状構造は、５員環構造である。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ＝ｑ＝２である、即ち、オレフィン結合が位置される環状構造は、８員環構造である。
本出願の実装では、式（４）において、ｐ１及びｑ１は、０以上６以下の整数であり、ｐ１及びｑ１は、同時に０ではない。具体的には、ｐ１及びｑ１は、それぞれ、０、１、２、３、４、５、又は６であることができる。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ１＝ｑ１＝１である、即ち、対応する環状構造は、６員環構造である。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ１＋ｑ１＝１である、即ち、対応する環状構造は、５員環構造である。本出願の幾つかの他の実装では、ｐ１＝ｑ１＝２、即ち、対応する環状構造は、８員環構造である。
本出願の実装では、ｐ、ｑ、ｐ１、及びｑ１が０に等しい場合、対応する位置に単結合が存在する。
本出願の実装では、式（４）において、ｘ及びｙは、０以上の整数である。幾つかの実装では、ｘは、０以上３以下の整数である。幾つかの実装では、ｙは、０以上５以下の整数である。具体的には、ｘは、例えば、０又は１であることができ、ｙは、例えば、０、１、又は２であることができる。幾つかの実装では、ｘ及びｙは、いずれも０に等しい。幾つかの他の実装では、ｘ及びｙは、いずれも１に等しい。
本出願の実装では、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合することによって形成される環状構造は、飽和又は不飽和炭素環、又は飽和又は不飽和ヘテロ環であることができる。ヘテロ環におけるヘテロ原子は、窒素、硫黄、酸素、ホウ素、ケイ素等であることができる。例えば、Ｒ１３及びＲ１５、Ｒ１３及びＲ１６、Ｒ１４及びＲ１５、又はＲ１４及びＲ１６は、結合して、環状構造を形成し、環状構造の形成に関与しない他の２つの基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。
本出願の本実施形態で提供される環状オレフィンポリマーのモノマーは、飽和二環構造及び不飽和二重結合を有する脂肪族環状構造の両方を含む。本出願の本実施形態における式（１）に示される繰り返し単位及び／又は式（２）に示される繰り返し単位を含む環状オレフィンポリマーは、環状オレフィンポリマーのモノマーに行われるＲＯＭＰプロセス又はＲＯＭＰ－水素化プロセスによって、調製されることができる。プロセスを式（ａ）に示す。ＲＯＭＰ－重合反応プロセスでは、剛性な二環構造がポリマー構造中に保持され、不飽和二重結合を有する脂肪族環状構造が開かれ、柔軟な脂肪族基鎖セグメントを形成する。水素化プロセスでは、不飽和二重結合が飽和炭素結合に変わる。
Figure 2023547210000015
水素化プロセスで、置換基：Ｒ１～Ｒ１２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６における不飽和炭素結合も飽和炭素結合に変わることができることに注意すべきである。したがって、式（ａ）に示される水素化前後の環状オレフィンポリマーの繰り返し単位において、対応する位置の置換基：Ｒ１～Ｒ１２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６は、Ｒ１’～Ｒ１２’、Ｒａ’、Ｒｂ’、Ｒｃ’、Ｒｄ’、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’と同一でも異なっていてもよいと理解すべきである。モノマー中の置換基が不飽和炭素結合を含む場合、水素化後に不飽和炭素結合が部分的又は完全に飽和炭素結合に変化することができる。
本出願の本実施形態で提供される新しい環状オレフィンポリマーのモノマーは、不飽和脂肪族環状構造及び飽和二環構造の両方を含む。モノマーに行われる重合によって、環状オレフィンポリマーを調製する場合、環状オレフィンポリマー中の剛性な二環構造及び柔軟な脂肪族基鎖セグメントの相対含有量及び配列分布を同時に制御し、剛性な二環構造及び特定の長さの脂肪族基鎖セグメントが交互に配列された状オレフィンポリマーを得ることができる。このように、環状オレフィンポリマーの熱力学的性質及び光学的性質を同時に制御し、優れた熱力学的性質及び優れた光学的性質の両方を有する環状オレフィンポリマーが得られる。
本出願の具体的な実装では、環状オレフィンポリマーのモノマーの構造式は、式（６）に示され、不飽和シクロヘキセン構造及び飽和ジメタノオクタヒドロナフタレン構造を含む。
Figure 2023547210000016
ＲＯＭＰ－水素化プロセス後、式（６）に示される環状オレフィンポリマーのモノマーにおいて、ポリマー中のジメタノオクタヒドロナフタレンとＣ４鎖セグメントとの交互共重合構造が得られ、得られる環状オレフィンポリマーは、ジメタノオクタヒドロナフタレンと２つのエチレンとの交互共重合の生成物に相当する。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーのモノマーを調製するために使用される主な原料は、エチレン、ノルボルネン、シクロペンタジエン、ブタジエン、脂環式ジオレフィン、α－置換オレフィン、プロピオル酸メチル、アクリレート等を含むが、これらに限定されない。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーのモノマーは、主にディールス・アルダー反応（［４＋２］環状付加反応）によって合成されることができる。確実に、環状オレフィンポリマーのモノマーには、他の既存のよく知られた方法を使用することもできる。
本出願の実装では、環状オレフィンポリマーのモノマーにＲＯＭＰ重合反応を行うと、不活性雰囲気中でＲＯＭＰ重合反応が発生する。不活性ガスとしては、窒素、アルゴン等が選択されることができる。重合反応系は、主に環状オレフィンモノマー、触媒、溶媒、停止剤を含む。本出願では、環状オレフィンモノマーには、前述の環状オレフィンポリマーのモノマーを含む。或いは、他の環状オレフィンモノマー、例えばノルボルネンとその誘導体、又は脂環式オレフィンを共重合に選択することもできる。触媒は、Ｗ化合物、Ｒｕ化合物、Ｍｏ化合物、Ｒｅ化合物、Ｖ化合物等の１つ以上であることができる。Ｒｕ化合物は、グラブス触媒等であることができ、例えば、第一世代触媒：ベンジリデン－ビス（トリシクロヘキシルホスフィン）ジクロロルテニウムであることができる、又は第二世代触媒：（１，３－ビス－（２，４，６－トリメチルフェニル）－２－イミダゾリジニリデン）ジクロロ（ｏ－イソプロポキシフェニルメチレン）ルテニウムであることができる。Ｍｏ化合物は、シュロック触媒、ＭｏＯ３、ＭｏＣｌ５等であることができる。Ｗ化合物は、ＷＣｌ６、ＷＯＣｌ４、Ｗ（ＣＯ）６等であることができる。Ｒｅ化合物は、ＲｅＣｌ５、Ｒｅ２Ｏ７、ＲｅＯＣｌ３等であることができる。Ｖ化合物は、ＶＣｌ４、ＶＯＣｌ３、Ｖ２Ｏ５等であることができる。溶媒は、全ての反応物及び生成されたポリマーを溶解できる一般的な有機溶媒であることができ、例えば、分岐鎖アルカン、シクロアルカン、芳香族炭化水素（ベンゼン及びトルエン等）、塩素化パラフィン（ジクロロメタン、クロロブタン、及び、ブロモヘキサン等）、飽和カルボン酸塩（酢酸エチル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸イソブチル、及びプロピオン酸メチル等）、エーテル（ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、及び１，１－ジメトキシエタン等）等の１つ以上の溶媒であることができる。本出願の幾つかの他の実装では、溶媒は、前述の環状オレフィンモノマー、触媒、及び生成された環状オレフィンポリマーを溶解できるシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、トルエン等の芳香族炭化水素、又は複数の溶媒の混合物である。停止剤の主な機能は２つある。１つは、ポリマーの鎖セグメントの末端から遷移金属を選択的に除去し、反応を終了させることである。もう１つは、鎖セグメントの末端に特定の官能基を導入することである。本出願で選択される停止剤は、ビニルエーテル化合物であることができる。
本出願の実装では、ＲＯＭＰ反応系における環状オレフィンモノマーの質量濃度は２ｗｔ％～２０ｗｔ％であることができ、更に５ｗｔ％～１５ｗｔ％であることができる。触媒のモル数に対する環状オレフィンモノマーの総モル数の比は、５００／１超であることができ、更に１０００／１超であることができる。ＲＯＭＰの反応温度は、２５℃～１８０℃であることができ、更に４０℃～１００℃であることができる。反応時間は、実際の要求に応じて設定されることができ、具体的には、０．１時間～１０時間であることができ、更に０．１時間から５時間であることができ、更に０．１時間～３時間であることができる。
本出願の実装では、ＲＯＭＰ重合反応後に得られる不飽和ポリマーの水素化工程にもよく知られた方法を用いることができる。本出願の実装では、不飽和ポリマーの水素化率は８０％超である。本出願の幾つかの他の実装では、水素化速度は９０％超であり、更に９５％超であり、更に９９％超である。
本出願の実装では、式（Ａ）～式（Ｅ）に示される繰り返し単位を含む環状オレフィンポリマーを調製する調製プロセスは、以下であることができる。
Figure 2023547210000017
本出願の実装では、２以上の異なる構造を有する環状オレフィンポリマーのモノマーを共重合し、環状オレフィンポリマーを得ることができる。本出願の具体的な実装では、２つの異なる構造を有する環状オレフィンポリマーのモノマーを共重合し、環状オレフィンポリマーを得る。化学方程式は、式（ｂ）に示される。
Figure 2023547210000018
本明細書では、ｋ及びｐは、重合度を表し、ｒは、ランダム共重合を表す。更に、ｋ：ｐは、１：４～４：１の範囲であることができる。材料の機械的性質及び耐熱性は、ｋ：ｐの比率を調整することで制御されることができる。具体的には、ｋ：ｐは、１：４、１：３、１：２、１：１、２：１、３：１、又は４：１であることができる。
本出願の本実施形態で提供される環状オレフィンポリマーは、優れた機械的特性及び優れた光学的性質、並びに優れた加工性及び優れた成形性の両方を有する。環状オレフィンポリマーを使用して、様々な光学材料を調製することができる。本出願の実施形態は、本出願の実施形態における前述の環状オレフィンポリマーを含む光学材料を更に提供する。
本出願の実装では、光学材料は、添加剤を更に含むことができる。添加剤は、抗酸化剤、可塑剤、抗劣化剤、及び熱安定剤の１つ以上を含むことができ；充填剤、染料、光安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、離型剤、及び抗菌剤の１つ以上を更に含むことができる。確実に、光学材料は、更に別のポリマーを含むことができる。他のポリマーは、本出願の実施形態のものとは異なる他の環状オレフィンポリマーであることができ、又は非環状オレフィンポリマーであることもできる。具体的には、必要に応じて適切な量のポリマーを添加することができる。
本出願の実装では、光学材料において、本出願の本実施形態における環状オレフィンポリマーの質量パーセントは、６０％以上である。具体的には、光学材料において、本出願の本実施形態における環状オレフィンポリマーの質量パーセントは、６０％、７０％、８０％、又は９０％である。
本出願の実施形態は、光学製品を更に提供する。光学製品は、本出願の実施形態において前述の環状オレフィンポリマーを含む、又は本出願の実施形態において前述の光学材料を含む。前述の環状オレフィンポリマー又は光学材料を加工し、様々な既知の成形方法を使用して光学製品を得ることができる。光学製品は、前述の環状オレフィンポリマー又は光学材料を加工することによって部分的に得られることができる、又は前述の環状オレフィンポリマー又は光学材料を加工することによって完全に得られることもできる。
本出願の実装では、光学製品は、具体的には、光学レンズ、光学フィルム、光ディスク、導光板、又は表示パネルを含むことができる。
本出願の実装では、光学レンズは、具体的には、眼鏡レンズ、カメラレンズ、センサーレンズ、照明レンズ、撮像レンズ等を含むことができる。カメラレンズは、具体的には、携帯電話カメラレンズ、ノートパソコンカメラレンズ、デスクトップカメラレンズ、車両カメラレンズ等であることができる。メガネレンズは、近視用眼鏡のレンズ、老眼用眼鏡のレンズ、サングラスのレンズ、コンタクトレンズの補正レンズ、ゴーグルのレンズ等を含むことができる。センサーレンズは、動作検出器レンズ、近接センサーレンズ、姿勢制御レンズ、赤外線センサーレンズ等であることができる。照明レンズは、屋内照明レンズ、屋外照明レンズ、車両ヘッドライトレンズ、車両フォグライトレンズ、車両テールライトレンズ、車両走行灯レンズ、車両フォグライトレンズ、車両内部レンズ、発光ダイオード（ＬＥＤ）レンズ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）レンズ等であることができる。撮像レンズは、スキャナーレンズ、プロジェクターレンズ、望遠鏡レンズ、顕微鏡レンズ、拡大鏡レンズ等であることができる。
本出願の実装では、光学フィルムは、導光フィルム、反射フィルム、反射防止フィルム、拡散フィルム、光フィルタフィルム、偏光フィルム、光分割（ｌｉｇｈｔ ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ）フィルム、位相フィルム等を含むことができる。光学フィルムは、ディスプレイ分野、照明分野等で使用されることができる。例えば、光学フィルムを液晶基板のフィルムとして使用されることができる。
本出願の実施形態は、本出願の実施形態における前述の光学製品を含む装置を更に提供する。装置は、具体的には、モバイル端末、眼鏡、カメラ、車両（たとえば、自動車、オートバイ、電車等）、照明装置（例えば、電気スタンド、天井灯、街灯等）、撮像装置（例えば、顕微鏡、望遠鏡、プロジェクター、又はスキャナー）等を含むことができる。モバイル端末は、具体的には、無線通信機能を備えた様々な携帯用装置（様々な携帯電話、タブレットコンピュータ、モバイルノートパソコン、及びネットブック等）、ウェアラブル装置（スマートウォッチ等）、又は無線モデムに接続されたその他の処理デバイス、及び様々な形態のユーザ機器（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）、移動局（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＭＳ）、端末装置（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｄｅｖｉｃｅ）等を含むことができる。
本出願の特定の実施形態では、装置は携帯端末であり、携帯端末はカメラモジュールを含み、カメラモジュールはカメラレンズを含み、カメラレンズは、本出願の実施形態における前述の環状オレフィンポリマーを使用して調製される。
本出願の特定の実施形態では、装置は車両であり、車両はカメラモジュールを含み、カメラモジュールはカメラレンズを含み、カメラレンズは、本出願の実施形態における前述の環状オレフィンポリマーを使用して調製される。
以下、本出願の実施形態を複数の実施形態を通して更に記載する。
実施形態１
環状オレフィンポリマーを調製する方法は、以下の工程を含む。
（１）ジシクロペンタジエンをフラスコに入れ、２１０℃で減圧蒸留を行い、留分を回収し、シクロペンタジエンを得る。モル比１：１．１で、ノルボルネン及びシクロペンタジエンをフラスコに入れ、２００℃で１０時間加熱・撹拌し、減圧蒸留によりテトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ－３－エン（テトラシクロ［４．４．０．１２，５．１７，１０］ドデカ－３－エン、ＴＣＤ）を得る。本プロセスを化学方程式３に示す。
（２）ＴＣＤ、４－メチルベンゼンメタノール（１ｗｔ％）、ブタジエン（ブタジエンに対するノルボルネンのモル比は１：１．２である）をフラスコに入れ、２５０℃で１０時間加熱・撹拌し、減圧蒸留によりペンタシクロ［６．６．１．１１０，１３．０２，７．０９，１４］－ヘキサデカ－４－エン（ペンタシクロ［６．６．１．１１０，１３．０２，７．０９，１４］－ヘキサデカ－４－エン、ＰＣＨ）を得る。本プロセスを化学方程式３に示す。
Figure 2023547210000019
（３）丸底フラスコでＰＣＨをトルエンに溶解し、グラブス触媒（０．５ｗｔ％）を添加し、フラスコ内の空気を窒素で置換し、反応系を窒素雰囲気に保つ。室温で２時間反応が進行した後、過剰のエチルビニルエーテルを添加し、更に室温で２０分間撹拌する。
後処理：メタノールに反応液を徐々に滴下して再沈殿させ、沈殿物を得て、沈殿物を３回メタノールで溶出させ、４０℃の真空オーブンで一晩乾燥を行い、不飽和環状オレフィンポリマーを得る。
（４）水素化：モル比１：５：５．５で、不飽和環状オレフィンポリマー、ｐ－トルエンスルホニルヒドラジド、及びトリプロピルアミンを丸底フラスコに添加し、少量のブチルヒドロキシトルエンを添加し、フラスコ内の空気を窒素で置換し、窒素雰囲気中で特定量のトルエンを添加する。再蒸留のために、反応系を１１０℃で６時間撹拌・加熱する。反応後の混合溶液を更にメタノール中で沈殿させ、濾過により白色の固体を得る。白色固体を脱イオン水で洗浄した後、高温のトルエンに溶解する。その後、トルエン中で再沈殿を行う。上記の濾過、溶解、再沈殿の工程を２回繰り返す。濾過後に得られた白色固体を５０℃の真空オーブンで２４時間乾燥し、得られた固体は飽和環状オレフィンポリマーである。本プロセスを化学方程式４に示す。
Figure 2023547210000020
本出願の実施形態１で得られた環状オレフィンポリマーは、ジメタノオクタヒドロナフタレンと２つのエチレン分子との交互共重合の生成物に相当する。ジメタノオクタヒドロナフタレンのモルパーセントは３３％である。環状オレフィンポリマーの重量平均分子量Ｍｗは、５００００である。ＰＤＩ（高分子分散指数（Ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ）、高分子分散指数（ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｉｎｄｅｘ））は２．０である。環状オレフィンポリマーは、優れた射出成形性を有する。ここでは、Ｔｇは約１３５℃である。得られた射出成形部品は、内部応力が低い。更に、環状オレフィンポリマーは、優れた光学的性質を有する（可視透過率が９０％超であり、屈折率が１．５３～１．５であり、アッベ数が５６であり、ヘイズが０．１％未満である）。更に、環状オレフィンポリマー材料は、優れた機械的特性を更に有する。引張強さが６０ＭＰａであり、破断時の伸び率が７％であり、曲げ強さが１００ＭＰａであり、曲げ弾性率が２９００ＭＰａである。
実施形態２
（１）ジシクロペンタジエンをフラスコに入れ、２１０℃で減圧蒸留を行い、留分を回収し、シクロペンタジエンを得る。１，４－シクロヘキサジエン及びシクロペンタジエン（１．１当量）を比率に従ってフラスコに入れ、２００℃で１０時間加熱し、減圧蒸留によりトリシクロ［４．４．０．１２，５］－ウンデカ－３，８－ジエン（トリシクロ［４．４．０．１２，５］－ウンデカ－３，８－ジエン、ＴＣＵＤ）を得る。
（２）ＴＣＵＤＥ及びシクロペンタジエン（モル比は１：１．２である）、並びに４－メチルベンゼンメタノール（１ｗｔ％）を比率に従ってフラスコに入れ、２００℃で１０時間加熱を行い、減圧蒸留によりペンタシクロ［６．６．１．１３，６．０２，７．０９，１４］－ヘキサデカ－４，１１－ジエン（ペンタシクロ［６．６．１．１３，６．０２，７．０９，１４］－ヘキサデカ－４，１１－ジエン、ＰＣＨＤ）を得る。
（３）２５０ｍＬの丸底フラスコにおいて、ＰＣＨＤをシクロヘキサンに溶解し、触媒（Ｐｄ－Ｂ／γ－Ａｌ２Ｏ３非晶質混合物、１ｗｔ％）を添加する。反応系における空気を窒素で置換した後、水素が反応系に入り、水素圧を１．５ＭＰａで維持する。反応系を１１０℃で４時間激しく撹拌した後、減圧蒸留により純粋なペンタシクロ［６．６．１．１１０，１３．０２，７．０９，１４］－ヘキサデカ－４－エン（ペンタシクロ［６．６．１．１１０，１３．０２，７．０９，１４］－ヘキサデカ－４－エン、ＰＣＨ）を得る。本プロセスを化学方程式５に示す。その後の凝集工程は、実施形態１のものと同様である。詳細はここでは再度説明しない。
Figure 2023547210000021
本出願の実施形態２で得られた環状オレフィンポリマーは、実施形態１のものと同じである。
実施形態３
（１）ジシクロペンタジエンをフラスコに入れ、２１０℃で減圧蒸留を行い、留分を回収し、シクロペンタジエンを得る。１：２．２のモル比に従って、１，５－シクロオクタジエン及びシクロペンタジエンをフラスコに添加し、４－メチルベンゼンメタノール（１ｗｔ％）を添加し、２００℃で１０時間加熱を行い、減圧蒸留によりペンタシクロ［８．６．１．１１２，１５．０２，９．０１１，１６］－オクタデカ－５，１３－ジエン（ペンタシクロ［８．６．１．１１２，１５．０２，９．０１１，１６］－オクタデカ－５，１３－ジエン、ＰＣＯＤ）を得る。
（２）２５０ｍＬの丸底フラスコにおいて、ＰＣＯＤをシクロヘキサンに溶解し、触媒（Ｐｄ－Ｂ／γ－Ａｌ２Ｏ３非晶質混合物、１ｗｔ％）を添加する。反応系における空気を窒素で置換した後、水素が反応系に入り、水素圧を１．５ＭＰａで維持する。反応系を１１０℃で４時間激しく撹拌した後、減圧蒸留により純粋なペンタシクロ［８．６．１．１１２，１５．０２，９．０１１，１６］－オクタデカ－５－エン（ペンタシクロ［８．６．１．１１２，１５．０２，９．０１１，１６］－オクタデカ－５－エン、ＰＣＯ）を得る。本プロセスを化学方程式６に示す。その後のＰＣＯの重合、水素化、及び後処理工程は、実施形態１のものと同様である。
Figure 2023547210000022
本出願の本実施形態で得られた環状オレフィンポリマーは、ジメタノオクタヒドロナフタレンと３つのエチレン分子との交互共重合の生成物に相当する。ジメタノオクタヒドロナフタレンのモルパーセントは２５％である。環状オレフィンポリマーの重量平均分子量Ｍｗは４８０００である。ＰＤＩは１．８である。環状オレフィンポリマーは、優れた射出成形性を有する。ここでは、Ｔｇは約１３０℃である。得られた射出成形部品は、内部応力が低い。更に、環状オレフィンポリマーは、優れた光学的性質を有する（可視透過率が９０％超であり、屈折率が１．５３～１．５５であり、アッベ数が５５であり、ヘイズが０．２％未満である）。更に、環状オレフィンポリマー材料は、優れた機械的特性を更に有する。引張強さが５７ＭＰａであり、破断時の伸び率が８％であり、曲げ強さが８８ＭＰａであり、曲げ弾性率が２８００ＭＰａである。
実施形態４
（１）２５０ｍＬの丸底フラスコにおいて、ジシクロペンタジエンをシクロヘキサンに溶解し、触媒（Ｐｄ－Ｂ／γ－Ａｌ２Ｏ３非晶質混合物、１ｗｔ％）を添加する。反応系における空気を窒素で置換した後、水素が反応系に入り、水素圧を１．５ＭＰａで維持する。反応系を１１０℃で４時間激しく撹拌した後、減圧蒸留により純粋なトリシクロ［４．３．０．１２，５］－デカ－７－エン（トリシクロ［４．３．０．１２，５］－デカ－７－エン、ＴＣＤＥ）を得た。本プロセスを化学方程式７に示す。その後のＴＣＤＥの重合、水素化、及び後処理工程は、実施形態１のものと同様である。
Figure 2023547210000023
本出願の本実施形態で得られた環状オレフィンポリマーは、ノルボルネンと１．５個のエチレン分子との交互共重合の生成物に相当する。ノルボルネンのモルパーセントは、４０％である。環状オレフィンポリマーの重量平均分子量Ｍｗは、４４０００である。ＰＤＩは２．０である。環状オレフィンポリマーは、優れた射出成形性を有する。ここでは、Ｔｇは、約１２５℃である。得られた射出成形部品は、内部応力が低い。更に、環状オレフィンポリマーは、優れた光学的性質を有する（可視透過率が９０％超であり、屈折率が１．５３～１．５５であり、アッベ数が５４であり、ヘイズが０．１％未満である）。更に、環状オレフィンポリマー材料は、優れた機械的特性を更に有する。引張強さは５２ＭＰａであり、破断時の伸び率は１２％であり、曲げ強さは７０ＭＰａであり、曲げ弾性率は２１００ＭＰａである。
実施形態５
（１）ジシクロペンタジエンをフラスコに入れ、２１０℃で減圧蒸留を行い、留分を回収し、シクロペンタジエンを得る。１：１．１のモル比に従って、ジシクロペンタジエン及びシクロペンタジエンをフラスコに添加し、２００℃で１０時間加熱を行い、減圧蒸留によりペンタシクロ［６．５．１．１３，６．０２，７．０９，１３］－ペンタデカ－４，１０－ジエン（ペンタシクロ［６．５．１．１３，６．０２，７．０９，１３］－ペンタデカ－４，１０－ジエン、ＰＣＰＤ）を得る。
（２）２５０ｍＬの丸底フラスコにおいて、ＰＣＰＤをシクロヘキサンに溶解し、触媒（Ｐｄ－Ｂ／γ－Ａｌ２Ｏ３非晶質混合物、１ｗｔ％）を添加する。反応系における空気を窒素で置換した後、水素が反応系に入り、水素圧を１．５ＭＰａで維持する。反応系を１１０℃で４時間激しく撹拌した後、減圧蒸留により純粋なペンタシクロ［６．５．１．１３，６．０２，７．０９，１３］－ペンタデカ－１０－エン（ペンタシクロ［６．５．１．１３，６．０２，７．０９，１３］－ペンタデカ－１０－エン、ＰＣＰ）を得る。本プロセスを化学方程式８に示す。その後のＰＣＰの重合、水素化、及び後処理工程は、実施形態１のものと同様である。
Figure 2023547210000024
本出願の本実施形態で得られた環状オレフィンポリマーは、ジメタノオクタヒドロナフタレンと１．５個のエチレン分子との交互共重合の生成物に相当する。ジメタノオクタヒドロナフタレンのモルパーセントは４０％である。環状オレフィンポリマーの重量平均分子量Ｍｗは６００００である。ＰＤＩは２．４である。環状オレフィンポリマーは、高いＴｇを有する。ここでは、Ｔｇは約１６０℃である。更に、環状オレフィンポリマーは、優れた光学的性質を有する（可視透過率が９０％超であり、屈折率が１．５３～１．５であり、アッベ数が５６であり、ヘイズが０．１％未満である）。更に、環状オレフィンポリマー材料は、優れた機械的特性を更に有する。引張強さは８２ＭＰａであり、破断時の伸び率は６％であり、曲げ強さは１３７ＭＰａであり、曲げ弾性率は３３００ＭＰａである。
実施形態６
化学方程式９に示されるように、ＴＣＤＥ及びＰＣＰを特定の比率（モル比ＴＣＤＥ／ＰＣＰは１／９～９／１に等しい）で２５０ｍＬの丸底フラスコに入れ、トルエンを添加し、ＴＣＤＥとＰＣＰを溶かした後、グラブス触媒（登録商標）Ｍ１０２（０．５ｗｔ％）を添加する。フラスコ内の空気を窒素で置換し、反応系を窒素雰囲気にする。室温で２時間反応が進行した後、過剰のエチルビニルエーテルを添加し、更に室温で２０分間撹拌する。その後、ポリマーの後処理及び水素化プロセスは、実施例１ものと同様である。
Figure 2023547210000025
本出願の本実施形態で得られた環状オレフィンポリマーは、ジメタノオクタヒドロナフタレン、ノルボルネン、及び１．５個のエチレン分子との交互共重合の生成物に相当する。ジメタノオクタヒドロナフタレン及びノルボルネンの合計モルパーセントは４０％である。環状オレフィンポリマーの重量平均分子量Ｍｗは４２０００～６５０００である。ＰＤＩは１．９～２．５である。環状オレフィンポリマー材料は優れた光学的性質を有する（可視透過率が９０％超であり、屈折率が１．５３～１．５５であり、アッベ数が５４～５６であり、ヘイズが０．１％未満である）。２種類の環状オレフィンモノマーの比率を調整する。具体的には、ｐに対するｋの比率を制御すると、ポリマーのＴｇを１２５℃～１６０℃の範囲内で調節することができる。更に、環状オレフィンポリマー材料は、優れた機械的特性を更に有する。引張強さは５２ＭＰａ～８２ＭＰａであり、破断時の伸び率は６％～１２％であり、曲げ強さは７０ＭＰａ～１３７ＭＰａであり、曲げ弾性率は２１００ＭＰａ～３３００ＭＰａである。
本出願の本実施形態で得られる環状オレフィンポリマーにおいては、環状オレフィンポリマー中の剛性な二環構造及び柔軟な脂肪族基鎖セグメントの相対含有量と配列分布を同時に調節することができる。優れた光学的性質が得られると、材料の内部応力が低減され、機械的特性を調節することができ、良好な加工性と良好な成形性が実現される。
環状オレフィンポリマーは、優れた光学的性質を有する熱可塑性樹脂材料であり、電子製品や包装等の分野で広く使用されている。主に２種類の環状オレフィンポリマー材料がある。１つは、環状オレフィン及びα－オレフィン（二重結合が分子鎖の端部にあるモノオレフィン）等の複数のオレフィンモノマーに付加重合（ビニル付加重合、ＶＡＰ）を行う後に得られるポリマー生成物である、環状オレフィンコポリマー（Ｃｙｃｌｉｃ Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＣＯＣ）である。具体的には、化学方程式（１）で示されるように、ＣＯＣは、ＶＡＰによってノルボルネンとエチレンを合成することで得られる。別のタイプは、単一の環状オレフィンモノマーに対して開環メタセシス重合（Ｒｉｎｇ－ｏｐｅｎｉｎｇ ｍｅｔａｔｈｅｓｉｓ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ、ＲＯＭＰ）を行った後、水素化によって得られるポリマー生成物である、環状オレフィンポリマー（Ｃｙｃｌｏ Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ、ＣＯＰ）である。具体的には、化学方程式（２）に示されるように、ＣＯＰは、ノルボルネンで行われるＲＯＭＰ－水素化によって合成される。
本出願の実装では、前述の基を置換できる原子又は原子基は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、及びチオール基を置換できる原子又は原子基であり；具体的に、例えば水素原子（重水素等）、ホウ素の同位体原子又は金属配位子であることができる。
本出願の実装では、前述の基を置換できる原子又は原子基は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、及びチオール基を置換できる原子又は原子基であり；具体的に、例えば水素原子（重水素等）、ホウ素の同位体原子又は金属配位子であることができる。

Claims (20)

  1. 式（１）に示される構造式の繰り返し単位及び／又は式（２）に示される構造式の繰り返し単位を含むことを特徴とする環状オレフィンポリマー。
    Figure 2023547210000026
    Figure 2023547210000027
     （式（１）において、ｐ及びｑは、０以上６以下の整数であり；ｘ及びｙは、０以上の整数であり；ｐ１及びｑ１は、０以上６以下の整数であり、ｐ１及びｑ１は、同時に０ではなく；Ｒ１～Ｒ１２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＲ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；
    式（２）において、ｐ’及びｑ’は、０以上６以下の整数であり；ｘ’及びｙ’は、０以上の整数であり；ｐ１’及びｑ１’は、０以上６以下の整数であり、ｐ１’及びｑ１’は、同時に０ではなく；Ｒ１’～Ｒ１２’、Ｒａ’、Ｒｂ’、Ｒｃ’、及びＲｄ’は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＲ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ｒ１３’、Ｒ１４’、Ｒ１５’、及びＲ１６’において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。）
  2. 前記環状オレフィンポリマーにおいて、前記式（１）に示される構造式の繰り返し単位及び前記式（２）に示される構造式の繰り返し単位の合計質量パーセントが、５０％以上である、請求項１に記載の環状オレフィンポリマー。
  3. 前記環状オレフィンポリマーが、式（３）に示される構造式の繰り返し単位を更に含む、請求項１から２のいずれかに記載の環状オレフィンポリマー。
    Figure 2023547210000028
     （式（３）では、ｍは、０以上１０以下の整数であり、Ａ１及びＡ２は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＡ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ａ３、Ａ４、Ａ５、及びＡ６において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。）
  4. 前記環状オレフィンポリマーにおいて、前記式（３）に示される構造式の繰り返し単位の質量パーセントが、５０％以下である、請求項３に記載の環状オレフィンポリマー。
  5. 前記環状オレフィンポリマーの重量平均分子量が、１００００～２０００００である、請求項１から４のいずれかに記載の環状オレフィンポリマー。
  6. 前記環状オレフィンポリマーの屈折率が、１．５３～１．５８である、請求項１から５のいずれかに記載の環状オレフィンポリマー。
  7. 前記環状オレフィンポリマーのアッベ数が、５３以上である、請求項１から６のいずれかに記載の環状オレフィンポリマー。
  8. 前記環状オレフィンポリマーのヘイズが、０．２％未満である、請求項１から７のいずれかに記載の環状オレフィンポリマー。
  9. 前記環状オレフィンポリマーの可視透過率が、９０％以上である、請求項１から８のいずれかに記載の環状オレフィンポリマー。
  10. 前記環状オレフィンポリマーのガラス転移温度が、１００℃超である、請求項１から９のいずれかに記載の環状オレフィンポリマー。
  11. 前記環状オレフィンポリマーにおいて、引張強さが３０ＭＰａ以上であり、破断時の伸び率が６％以上であり、曲げ弾性率が２０００ＭＰａ超である、請求項１から１０のいずれかに記載の環状オレフィンポリマー。
  12. 前記環状オレフィンポリマーの曲げ強さが、４０ＭＰａ以上である、請求項１から１１のいずれかに記載の環状オレフィンポリマー。
  13. 化学構造式が式（４）に示されることを特徴とする環状オレフィンポリマーのモノマー。
    Figure 2023547210000029
     （式（４）では、ｐ及びｑは、０以上６以下の整数であり；ｘ及びｙは、０以上の整数であり；ｐ１及びｑ１は、０以上６以下の整数であり、ｐ１及びｑ１は、同時に０ではなく；Ｒ１～Ｒ１２、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、及びＲｄは、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択され；Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される；又はＲ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６のいずれか２つ、３つ、又は４つは、結合して、環状構造を形成し、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、及びＲ１６において前記環状構造の形成に関与しない基は、別々に独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミノ基、チオール基、及び前述の基を置換できる原子又は原子基から選択される。）
  14. 請求項１から１２のいずれかに記載の環状オレフィンポリマーを含むことを特徴とする光学材料。
  15. 前記光学材料が添加剤を更に含み、前記添加剤が、抗酸化剤、可塑剤、熱安定剤、及び抗劣化剤の１以上を含む、請求項１４に記載の光学材料。
  16. 前記光学材料において、前記環状オレフィンポリマーの質量パーセントが、６０％以上である、請求項１４に記載の光学材料。
  17. 請求項１から１２のいずれかに記載の環状オレフィンポリマー又は請求項１４から１６のいずれかに記載の光学材料を含むことを特徴とする光学製品。
  18. 前記光学製品が、光学レンズ、光学フィルム、光ディスク、導光板、又は表示パネルを含む、請求項１７に記載の光学製品。
  19. 前記光学レンズが、眼鏡レンズ、カメラレンズ、センサーレンズ、照明レンズ、及び撮像レンズを含む、請求項１８に記載の光学製品。
  20. 請求項１７から１９のいずれかに記載の光学製品を含むことを特徴とする装置。
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