JP5585508B2 - Cyclic olefin addition polymer and process for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、環状オレフィン付加重合体に関し、詳細には、特定のオルガノシロキサンをペンダントとして有する高気体透過性環状オレフィン付加重合体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a cyclic olefin addition polymer, and more particularly to a high gas permeable cyclic olefin addition polymer having a specific organosiloxane as a pendant and a method for producing the same.

快適な生活・作業空間を提供するエアーコンディショナー(以下、エアコンと略称)は、オフィスビル、公共施設、病院、住宅はもちろん、自動車・鉄道・船舶・航空などの運搬輸送機にも必要不可欠な設備となっている。通常、エアコンを使用する環境は、エネルギー効率を高めるため密閉性が高い。従って、このような密閉空間で人間が作業を続けると、酸素が不足し、作業能率が低下する。特に、運搬輸送機の場合は、眠気を催すなど安全上の問題も発生し得る。窓の開放により、酸素濃度の低下を防ぐことが可能であるが、エネルギーのロスにつながると共に、花粉、黄砂、粉塵などの侵入を許し、構築された快適な環境が損なわれる。また、高層ビルや航空など作業環境によっては、窓の開放が不可能な場合もある。このような状況から、酸素を選択的に通過させる酸素富化膜を使用したエアコン等も開発されているが、未だ満足すべき性能は得られていない。   Air conditioners (hereinafter abbreviated as "air conditioners") that provide comfortable living and working spaces are essential equipment for transportation vehicles such as office buildings, public facilities, hospitals, and houses, as well as automobiles, railways, ships, and aviation. It has become. Usually, the environment in which an air conditioner is used has a high hermeticity in order to increase energy efficiency. Therefore, when a human continues working in such a sealed space, oxygen is insufficient and work efficiency is reduced. In particular, in the case of a transporting machine, safety problems such as drowsiness may occur. Opening the window can prevent a decrease in oxygen concentration, but it leads to energy loss and allows the invasion of pollen, yellow sand, dust, etc., and the built comfortable environment is damaged. In some work environments such as high-rise buildings and aviation, it may not be possible to open the windows. Under such circumstances, air conditioners using oxygen-enriched membranes that selectively allow oxygen to pass through have been developed, but satisfactory performance has not yet been obtained.

酸素透過性に優れた材料として、オルガノポリシロキサンが知られている。しかしながら、オルガノポリシロキサン自体は機械的強度が低く、実用性には問題がある。これを改善すべく、ポリカーボネートとの共重合体(特許文献1:特公平4−001652号公報)、ポリシロキサン−芳香族ポリアミド系ブロック共重合体(特許文献2:特開平5−285216号公報)等が提案されている。しかし、合成が極めて煩雑なのに加え、加水分解性があるなど長期安定性に欠けるという問題点を有する。   Organopolysiloxane is known as a material excellent in oxygen permeability. However, organopolysiloxane itself has a low mechanical strength and has a problem in practical use. In order to improve this, a copolymer with a polycarbonate (Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 4-001652), a polysiloxane-aromatic polyamide block copolymer (Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 5-285216) Etc. have been proposed. However, in addition to the extremely complicated synthesis, there are problems such as lack of long-term stability such as hydrolyzability.

また、有機ケイ素基を置換基として有する各種ポリマー、例えば、ケイ素含有スチレン誘導体(特許文献3:特開平4−88004号公報)、ケイ素含有スチルベン誘導体(特許文献4:特開平8−198881号公報)、ケイ素含有セルロース(特許文献5:特開2001−79375号公報)などが提案されているが、酸素透過性、熱安定性及び機械的強度を満足するものは未だ得られていない。   In addition, various polymers having an organosilicon group as a substituent, for example, a silicon-containing styrene derivative (Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open No. 4-88004), a silicon-containing stilbene derivative (Patent Document 4: Japanese Patent Laid-Open No. 8-198881) Silicon-containing cellulose (Patent Document 5: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-79375) has been proposed, but a material satisfying oxygen permeability, thermal stability and mechanical strength has not yet been obtained.

特許文献6(特開2007−291150号公報)には、オルガノシロキサンをペンダントとする環状オレフィン化合物の開環重合体及びその水素化物が提案されている。   Patent Document 6 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-291150) proposes a ring-opening polymer of a cyclic olefin compound having an organosiloxane pendant and a hydride thereof.

最近になり、特許文献7(特開2009−173824号公報)、特許文献8(特開2009−249610号公報)において、環状オレフィン官能性シロキサンを繰り返し単位として構造中に含む付加重合体が報告された。   Recently, Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-173824) and Patent Document 8 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-249610) have reported addition polymers containing cyclic olefin functional siloxane as a repeating unit in the structure. It was.

また、特許文献9(特開2010−174099号公報)には、環状オレフィン官能性シロキサンを繰り返し単位として構造中に含む高分子量の付加重合体が報告されている。しかしながら、いまだ満足する性能を得るにいたっていない。
なお、本発明に関連する先行技術文献としては、上記特許文献1〜9に加えて下記文献が挙げられる。
Patent Document 9 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-174099) reports a high molecular weight addition polymer containing a cyclic olefin functional siloxane as a repeating unit in the structure. However, satisfactory performance has not yet been achieved.
As prior art documents related to the present invention, the following documents can be cited in addition to the above-mentioned Patent Documents 1 to 9.

特公平4−001652号公報Japanese Patent Publication No. 4-001652 特開平5−285216号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-285216 特開平4−88004号公報JP-A-4-88004 特開平8−198881号公報JP-A-8-198881 特開2001−79375号公報JP 2001-79375 A 特開2007−291150号公報JP 2007-291150 A 特開2009−173824号公報JP 2009-173824 A 特開2009−249610号公報JP 2009-249610 A 特開2010−174099号公報JP 2010-174099 A

Journal of Polymer Science:Part A:Polymer Chemistry,Vol.47,3982−3989(2009)Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, Vol. 47, 3982-3989 (2009) Polymer Journal,Vol.41,643−649(2009)Polymer Journal, Vol. 41, 643-649 (2009)

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、生産性が高く、優れた気体透過性、熱安定性、溶解性を併せ持ち、更には機械的強度、特に、柔軟性に優れる高気体透過性環状オレフィン付加重合体及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has high productivity, excellent gas permeability, thermal stability, solubility, and mechanical strength, in particular, a high gas permeability ring having excellent flexibility. An object of the present invention is to provide an olefin addition polymer and a method for producing the same.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、下記式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサン、又はこの式(1)の環状オレフィン官能性シロキサンと、下記式(2)で表される環状オレフィン化合物とを付加重合することにより得られ、下記式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサンに由来する構造単位の割合が、付加重合体中5〜100モル%であり、テトラヒドロフラン(以下、THFと略す)を溶媒とするGPCで測定されるポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が10,000〜2,000,000である特定構造の環状オレフィン付加重合体が、優れた酸素透過性、耐熱性、機械的強度、溶解性を併せ持ち、更には、優れた生産性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has obtained a cyclic olefin functional siloxane represented by the following formula (1), or a cyclic olefin functional siloxane of the formula (1) and the following formula: The ratio of the structural unit obtained by addition polymerization of the cyclic olefin compound represented by (2) and derived from the cyclic olefin functional siloxane represented by the following formula (1) is 5 to 100 in the addition polymer. The cyclic olefin addition weight having a specific structure, which is mol% and has a polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) measured by GPC using tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF) as a solvent. It has been found that the coalescence has excellent oxygen permeability, heat resistance, mechanical strength and solubility, and further has excellent productivity, and has completed the present invention.

従って、本発明は、下記に示す高気体透過性環状オレフィン付加重合体及びその製造方法を提供する。
〔請求項1〕
下記式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサン、又はこの式(1)の環状オレフィン官能性シロキサンと、下記式(2)で表される環状オレフィン化合物とを付加重合することにより得られ、下記式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサンに由来する構造単位の割合が、付加重合体中5〜100モル%であり、THFを溶媒とするGPCで測定されるポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が10,000〜2,000,000であることを特徴とする高気体透過性環状オレフィン付加重合体。

Figure 0005585508

(式(1)中のR1は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない炭素数1〜10の非置換又はハロゲン原子置換の一価のアルキル基であり、sは0〜2の整数であり、iは0又は1であり、jは1〜4の整数を示す。)
Figure 0005585508

(式(2)中のA1〜A4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基及びハロゲン化炭化水素基から選ばれる置換基、又はオキセタニル基及びアルコキシカルボニル基から選ばれる極性を有する置換基である。また、A1とA2又はA1とA3とが、それぞれが結合する炭素原子と共に脂環構造、芳香環構造、カルボンイミド基又は酸無水物基を形成してもよい。kは0又は1を示す。)
〔請求項2〕
式(1)中のR1がメチル基であり、sが0であり、jが2である請求項1記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体。
〔請求項3〕
式(1)中のR1がメチル基であり、sが1であり、jが2である請求項1記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体。
〔請求項4〕
式(1)中のR1がメチル基であり、sが2であり、jが2である請求項1記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体。
〔請求項5〕
式(2)中のA1〜A4がいずれも水素原子であり、kが0である請求項1〜4のいずれか1項記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体。
〔請求項
下記化合物(A)、(B)及び(C)を含む多成分系触媒の存在下、下記式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサン、又はこの式(1)の環状オレフィン官能性シロキサンと下記式(2)で表される環状オレフィン化合物とを付加重合することを特徴とする請求項1記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。
〔化合物(A)〕
ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、(エテン)ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウム、カルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ビス(t−ブチルイソシアニド)パラジウムから選ばれる0価のパラジウム化合物。
〔化合物(B)〕
トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、リチウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート−エチルエーテルコンプレックスから選ばれるイオン性ホウ素化合物。
〔化合物(C)〕
トリイソプロピルホスフィン、トリt−ブチルホスフィン、トリシクロペンチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジt−ブチルフェニルホスフィンから選ばれるホスフィン化合物。
Figure 0005585508
(式(1)中のR1は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない炭素数1〜10の非置換又はハロゲン置換の一価のアルキル基であり、sは0〜2の整数であり、iは0又は1であり、jは1〜4の整数を示す。)
Figure 0005585508
(式(2)中のA1〜A4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基及びハロゲン化炭化水素基から選ばれる置換基、又はオキセタニル基及びアルコキシカルボニル基から選ばれる極性を有する置換基である。また、A1とA2又はA1とA3とが、それぞれが結合する炭素原子と共に脂環構造、芳香環構造、カルボンイミド基又は酸無水物基を形成してもよい。kは0又は1を示す。)
〔請求項
化合物(A)が0価のパラジウム1個にジベンジリデンアセトン2個が配位した錯体であるビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、化合物(B)がトリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、化合物(C)がトリシクロヘキシルホスフィンである請求項記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。
〔請求項
式(1)中のR1がメチル基であり、sが0であり、jが2である請求項又は記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。
〔請求項
式(1)中のR1がメチル基であり、sが1であり、jが2である請求項又は記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。
〔請求項10
式(1)中のR1がメチル基であり、sが2であり、jが2である請求項又は記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。
〔請求項11
式(2)中のA1〜A4がいずれも水素原子であり、kが0である請求項10のいずれか1項記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。
〔請求項12
不活性ガス雰囲気下、0〜150℃で1〜72時間付加重合する請求項11のいずれか1項記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。
Accordingly, the present invention provides the following highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer and method for producing the same.
[Claim 1]
It is obtained by addition polymerization of a cyclic olefin functional siloxane represented by the following formula (1) or a cyclic olefin functional siloxane of the formula (1) and a cyclic olefin compound represented by the following formula (2). The ratio of the structural unit derived from the cyclic olefin functional siloxane represented by the following formula (1) is 5 to 100 mol% in the addition polymer, and the number in terms of polystyrene measured by GPC using THF as a solvent. A high gas-permeable cyclic olefin addition polymer having an average molecular weight (Mn) of 10,000 to 2,000,000.
Figure 0005585508

(R 1 in Formula (1) is an unsubstituted or halogen-substituted monovalent alkyl group having 1 to 10 carbon atoms that does not have the same or different aliphatic unsaturated bond, and s is 0 to 2 I is 0 or 1, and j is an integer of 1 to 4.)
Figure 0005585508

(A 1 to A 4 in the formula (2) are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and A substituent selected from a halogenated hydrocarbon group, or a substituent having a polarity selected from an oxetanyl group and an alkoxycarbonyl group, and A 1 and A 2 or A 1 and A 3 are bonded to each other. An alicyclic structure, an aromatic ring structure, a carbonimido group, or an acid anhydride group may be formed together with an atom, and k represents 0 or 1.)
[Claim 2]
The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 1, wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 0, and j is 2.
[Claim 3]
The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 1, wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 1, and j is 2.
[Claim 4]
The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 1, wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 2, and j is 2.
[Claim 5]
The high gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to any one of claims 1 to 4, wherein A 1 to A 4 in formula (2) are all hydrogen atoms and k is 0.
[Claim 6 ]
In the presence of a multi-component catalyst containing the following compounds (A), (B) and (C), a cyclic olefin functional siloxane represented by the following formula (1), or a cyclic olefin functional siloxane of the formula (1) The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 1, wherein addition polymerization is performed with a cyclic olefin compound represented by the following formula (2):
[Compound (A)]
Zero-valent selected from bis (dibenzylideneacetone) palladium, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, (ethene) bis (tricyclohexylphosphine) palladium, carbonyltris (triphenylphosphine) palladium, bis (t-butylisocyanide) palladium Palladium compounds.
[Compound (B)]
Triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbenium tetrakis [3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, lithium tetrakis ( An ionic boron compound selected from pentafluorophenyl) borate-ethyl ether complex .
[Compound (C)]
Triisopropyl phosphine, tri t- butylphosphine, tricyclopentylphosphine, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphine, selected from di-t- butylphenyl phosphine sulfo Sufin compound.
Figure 0005585508
(R 1 in Formula (1) is an unsubstituted or halogen-substituted monovalent alkyl group having 1 to 10 carbon atoms that does not have the same or different aliphatic unsaturated bond, and s is 0 to 2 (It is an integer, i is 0 or 1, and j represents an integer of 1 to 4.)
Figure 0005585508
(A 1 to A 4 in the formula (2) are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and A substituent selected from a halogenated hydrocarbon group, or a substituent having a polarity selected from an oxetanyl group and an alkoxycarbonyl group, and A 1 and A 2 or A 1 and A 3 are bonded to each other. An alicyclic structure, an aromatic ring structure, a carbonimido group, or an acid anhydride group may be formed together with an atom, and k represents 0 or 1.)
[Claim 7 ]
Compound (A) is a complex in which two dibenzylideneacetones are coordinated to one zero-valent palladium, bis (dibenzylideneacetone) palladium, compound (B) is triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, compound The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 6 , wherein (C) is tricyclohexylphosphine.
[Claim 8 ]
The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 6 or 7 , wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 0, and j is 2.
[Claim 9 ]
The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 6 or 7 , wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 1, and j is 2.
[Claim 10 ]
The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 6 or 7 , wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 2, and j is 2.
[Claim 11 ]
The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to any one of claims 6 to 10 , wherein A 1 to A 4 in formula (2) are all hydrogen atoms and k is 0.
[Claim 12 ]
The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to any one of claims 6 to 11 , wherein the addition polymerization is carried out at 0 to 150 ° C for 1 to 72 hours in an inert gas atmosphere.

本発明の重合体は、優れた気体透過性、熱安定性、溶解性を有し、更には、機械的強度、特に柔軟性に優れる。また、本発明の重合体は、特定の多成分系触媒を用い、環状オレフィンのビニル付加重合により容易、且つ、高効率で製造することができる。   The polymer of the present invention has excellent gas permeability, thermal stability and solubility, and further has excellent mechanical strength, particularly flexibility. The polymer of the present invention can be easily and efficiently produced by vinyl addition polymerization of a cyclic olefin using a specific multicomponent catalyst.

実施例1で得られたポリマーP(1)の1H−NMRチャートである。2 is a 1 H-NMR chart of polymer P (1) obtained in Example 1. FIG. 実施例4で得られたポリマーP(4)の1H−NMRチャートである。2 is a 1 H-NMR chart of polymer P (4) obtained in Example 4. FIG.

本発明の高気体透過性環状オレフィン付加重合体は、下記式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサン、又はこの式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサンと、下記式(2)で表される環状オレフィン化合物とを付加重合することにより製造される。

Figure 0005585508
(式(1)中のR1は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない一価の有機基であり、sは0〜2の整数であり、iは0又は1であり、jは1〜4の整数を示す。)
Figure 0005585508
(式(2)中のA1〜A4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基及びハロゲン化炭化水素基から選ばれる置換基、又はオキセタニル基及びアルコキシカルボニル基から選ばれる極性を有する置換基である。また、A1とA2又はA1とA3とが、それぞれが結合する炭素原子と共に脂環構造、芳香環構造、カルボンイミド基又は酸無水物基を形成してもよい。kは0又は1を示す。) The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer of the present invention includes a cyclic olefin functional siloxane represented by the following formula (1), or a cyclic olefin functional siloxane represented by the formula (1) and the following formula (2): And a cyclic olefin compound represented by the following formula:
Figure 0005585508
(R 1 in Formula (1) is a monovalent organic group that does not have the same or different aliphatic unsaturated bond, s is an integer of 0 to 2, i is 0 or 1, j represents an integer of 1 to 4.)
Figure 0005585508
(A 1 to A 4 in the formula (2) are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and A substituent selected from a halogenated hydrocarbon group, or a substituent having a polarity selected from an oxetanyl group and an alkoxycarbonyl group, and A 1 and A 2 or A 1 and A 3 are bonded to each other. An alicyclic structure, an aromatic ring structure, a carbonimido group, or an acid anhydride group may be formed together with an atom, and k represents 0 or 1.)

上記式(1)中、R1は、互いに同一又は異なってよい脂肪族不飽和結合を有さない一価の有機基であり、好ましくは炭素数1〜10の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、ブチル基、ペンチル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基、2−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基等のアラルキル基などや、これらの基の水素原子の1個又は2個以上がフッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換された基などが挙げられる。 In the above formula (1), R 1 is a monovalent organic group that does not have an aliphatic unsaturated bond that may be the same or different from each other, and preferably an unsubstituted or substituted monovalent carbon group having 1 to 10 carbon atoms. Hydrogen group, for example, alkyl group such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, butyl group and pentyl group, aryl group such as phenyl group, tolyl group and xylyl group, 2-phenylethyl group, 3-phenylpropylene And an aralkyl group such as a ru group, or a group in which one or more hydrogen atoms of these groups are substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom.

式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサンとしては、以下の化合物が例示できるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。ここで、Meはメチル基、Phはフェニル基を表す(以下、同様)。   Examples of the cyclic olefin functional siloxane represented by the formula (1) include the following compounds, but the present invention is not limited to these specific examples. Here, Me represents a methyl group and Ph represents a phenyl group (hereinafter the same).

Figure 0005585508
Figure 0005585508

式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサンは、一種単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。   The cyclic olefin functional siloxane represented by the formula (1) may be used alone or in combination of two or more.

式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサンは、例えば式(1)において、R1がメチル基、i=0、j=2、s=2の場合、下記に示す方法により製造することができる。
下記反応式に示す通り、5−ビニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンと相当するSiH基含有官能性シロキサンを白金触媒存在下で付加反応させて合成することができる。

Figure 0005585508
The cyclic olefin functional siloxane represented by the formula (1) is produced by the following method when, for example, R 1 is a methyl group, i = 0, j = 2, s = 2 in the formula (1). Can do.
As shown in the following reaction formula, 5-vinyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene and the corresponding SiH group-containing functional siloxane can be synthesized by addition reaction in the presence of a platinum catalyst.
Figure 0005585508

ここで、式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサンの重要構造要素であるjについて説明する。jは、1〜4の整数であり、好ましくは1又は2である。
一般に、環状オレフィンの付加重合反応は、置換基の影響を強く受ける。非特許文献1(Journal of Polymer Science:Part A:Polymer Chemistry,Vol.47,3982−3989(2009))には、極性置換基の影響が、非特許文献2(Polymer Journal,Vol.41,643−649(2009))には、嵩高い置換基の影響がそれぞれ示されている。シリル基のように嵩高い置換基が環状オレフィンに隣接する場合、活性中心である金属の周囲を占有し、他の単量体が中心金属に接近するのを妨げるため、重合活性が低下することが知られている。そこで、置換基の嵩高い構造部分の位置を環状オレフィンから遠ざけることができれば、活性の低下を防ぐことが可能となる。遠ざける方法の一つとしては、構造異性体であるエキソ体の選択的な合成が挙げられるが、この方法は、必ずしも万能ではない。そこで本発明では、嵩高い構造部分と環状オレフィンを遠ざけるスペーサーとしてアルキル鎖を導入した。後述するが、このアルキル鎖の影響により、生産性の問題を解決するに至った。更に、アルキル鎖の影響により本発明の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の機械的強度、特に柔軟性が著しく高まることを見出している。
Here, j which is an important structural element of the cyclic olefin functional siloxane represented by the formula (1) will be described. j is an integer of 1 to 4, preferably 1 or 2.
In general, the addition polymerization reaction of cyclic olefins is strongly influenced by substituents. Non-Patent Document 1 (Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, Vol. 47, 3982-3898 (2009)) shows the effect of polar substituents on Non-Patent Document 2 (Polymer Journal, Vol. 41, 643). -649 (2009)) shows the effect of bulky substituents. When a bulky substituent such as a silyl group is adjacent to a cyclic olefin, it occupies the periphery of the metal that is the active center and prevents other monomers from approaching the central metal, thus reducing the polymerization activity. It has been known. Therefore, if the position of the bulky structural portion of the substituent can be moved away from the cyclic olefin, it is possible to prevent a decrease in activity. One method of keeping away is the selective synthesis of exo isomers, which are structural isomers, but this method is not necessarily universal. Therefore, in the present invention, an alkyl chain is introduced as a spacer to keep the bulky structure portion and the cyclic olefin away. As will be described later, the problem of productivity has been solved by the influence of the alkyl chain. Furthermore, it has been found that the mechanical strength, particularly flexibility, of the highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer of the present invention is significantly increased by the influence of the alkyl chain.

一方、上記式(2)中、A1〜A4は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、炭素数1〜10のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリーロキシ基、3,3,3−トリフロロプロピル基、2−(パーフロロブチル)エチル基、2−(パーフロロオクチル)エチル基、p−クロロフェニル基等のハロゲン化炭化水素基から選ばれる基、又はオキセタニル基、メトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基等の好ましくはアルコキシ基の炭素数が1〜10、特に1〜6のアルコキシカルボニル基から選ばれる極性を有する置換基である。また、A1とA2又はA1とA3とは、それぞれが結合する炭素原子と共に脂環構造、芳香環構造、カルボンイミド基又は酸無水物基を形成してもよい。 On the other hand, in the above formula (2), A 1 to A 4 are each independently a halogen atom such as a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom, a methyl group having 1 to 10 carbon atoms, an ethyl group or a propyl group. Group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and other alkyl groups, vinyl group, allyl group, butenyl group, hexenyl group, etc. Alkenyl groups, cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups, aryl groups such as phenyl groups, tolyl groups, xylyl groups, naphthyl groups, alkoxy groups such as methoxy groups, ethoxy groups, propoxy groups, aryloxy groups such as phenoxy groups, 3, 3,3-trifluoropropyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 2- (perfluorooctyl) ethyl group, p-chloro A group selected from a halogenated hydrocarbon group such as an phenyl group, or an alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 6 carbon atoms, preferably an alkoxy group such as an oxetanyl group, a methoxycarbonyl group, and a tert-butoxycarbonyl group. A substituent having a selected polarity. A 1 and A 2 or A 1 and A 3 may form an alicyclic structure, an aromatic ring structure, a carbonimide group or an acid anhydride group together with the carbon atoms to which they are bonded.

この場合、式(2)中の脂環構造としては炭素数4〜10のものが挙げられ、芳香環構造としては、炭素数6〜12のものが挙げられる。これらの構造を例示すると下記の通りである。

Figure 0005585508
In this case, examples of the alicyclic structure in the formula (2) include those having 4 to 10 carbon atoms, and examples of the aromatic ring structure include those having 6 to 12 carbon atoms. Examples of these structures are as follows.
Figure 0005585508

なお、これらがノルボルネン環と結合した状態を例示すると下記の通りである。式(2)において、k=0の場合を示す。

Figure 0005585508
Examples of the state in which these are bonded to the norbornene ring are as follows. In the equation (2), a case where k = 0 is shown.
Figure 0005585508

式(2)で表される環状オレフィン化合物としては、以下の化合物が例示できるが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−プロピル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ブチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ペンチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヘキシル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−オクチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−デシル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−フェニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ビニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−アリル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−イソプロピリデン−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−シクロヘキシル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−フロロ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−クロロ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2−カルボン酸メチル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2−カルボン酸エチル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2−カルボン酸ブチル、2−メチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2−カルボン酸メチル、2−メチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2−カルボン酸エチル、2−メチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2−カルボン酸プロピル、2−メチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2−カルボン酸トリフロロエチル、2−メチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エニル酢酸エチル、アクリル酸2−メチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エニル、メタクリル酸2−メチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エニル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸ジメチル、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3−エン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エンなどを例示することができる。これらは、一種単独で用いても二種以上を組み合わせて用いてもよい。
Although the following compounds can be illustrated as a cyclic olefin compound represented by Formula (2), This invention is not limited to these specific examples.
Bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-methyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-ethyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-propyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-butyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-pentyl-bicyclo [2.2.1] hept- 2-ene, 5-hexyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-octyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-decyl-bicyclo [2.2. 1] Hept-2-ene, 5-phenyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-vinyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-allyl-bicyclo [ 2.2.1] Hept-2-ene, 5-isopropylidene-bicyclo [2.2.1] Put-2-ene, 5-cyclohexyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-fluoro-bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-chloro-bicyclo [2. 2.1] hept-2-ene, methyl bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylate, ethyl bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylate, Bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylate, 2-methyl-bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylate, 2-methyl-bicyclo [ 2.2.1] ethyl hept-5-ene-2-carboxylate, 2-methyl-bicyclo [2.2.1] propyl propyl-5-ene-2-carboxylate, 2-methyl-bicyclo [2. 2.1] Trifuro of hept-5-ene-2-carboxylic acid Ethyl, 2-methyl-bicyclo [2.2.1] hept-2-enyl acetate, 2-methyl-bicyclo [2.2.1] hept-5-enyl acrylate, 2-methyl-bicyclo methacrylate [ 2.2.1] Hept-5-enyl, bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylate, tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] deca-3 -Ene, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodec-3-ene and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

式(2)で表される環状オレフィン化合物において、エステル基などの極性基を含んでいると、得られる重合体の被着体への接着性や有機溶媒への溶解性を高める反面、気体透過性能が低下する傾向があるので、目的に応じ、適宜選択することが好ましい。   When the cyclic olefin compound represented by the formula (2) contains a polar group such as an ester group, the adhesion of the resulting polymer to the adherend and the solubility in an organic solvent are enhanced, but gas permeation is achieved. Since performance tends to decrease, it is preferable to select appropriately according to the purpose.

上記式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサンと、上記式(2)で表される環状オレフィン化合物との仕込み比率は、得られる本発明の環状オレフィン付加重合体の気体透過特性を考慮し、得られた重合体中の式(1)由来の構造単位は合計で5〜100モル%が好ましく、より好ましくは10〜100モル%となるように使用することが好ましい。   The charge ratio of the cyclic olefin functional siloxane represented by the above formula (1) and the cyclic olefin compound represented by the above formula (2) takes into consideration the gas permeation characteristics of the obtained cyclic olefin addition polymer of the present invention. In addition, the structural units derived from the formula (1) in the obtained polymer are preferably used in a total amount of 5 to 100 mol%, more preferably 10 to 100 mol%.

本発明の高気体透過性環状オレフィン付加重合体は、下記化合物(A)、(B)及び(C)を含む多成分系触媒を用いて、式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサン、又はこの式(1)の環状オレフィン官能性シロキサンと、式(2)で表される環状オレフィン化合物とを付加重合することで得られる。
〔化合物(A)〕
0価のパラジウム化合物。
〔化合物(B)〕
イオン性ホウ素化合物。
〔化合物(C)〕
炭素数3〜6のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基から選ばれる置換基を有するホスフィン化合物。
The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer of the present invention is a cyclic olefin functional siloxane represented by the formula (1) using a multicomponent catalyst containing the following compounds (A), (B) and (C): Alternatively, it can be obtained by addition polymerization of the cyclic olefin functional siloxane of the formula (1) and the cyclic olefin compound represented by the formula (2).
[Compound (A)]
Zero-valent palladium compound.
[Compound (B)]
Ionic boron compounds.
[Compound (C)]
A phosphine compound having a substituent selected from an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group, and an aryl group.

従来の環状オレフィン化合物の付加重合触媒としては、周期律表第8族元素、第9族元素及び第10族元素より選択された、例えば、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)及び白金(Pt)などを中心金属とする遷移金属錯体が挙げられる。しかしながら、優れた物性を併せ持つ本発明の環状オレフィン付加重合体を得るためには、式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサンへの反応性が高いこと、更に、得られる重合体が高分子量体であることが必要であり、この点から、パラジウムを中心金属とし特定の配位子を有する化合物(A)、イオン性ホウ素化合物(B)、ホスフィン化合物(C)を併せて使用する必要がある。
更に、パラジウムを中心金属とする化合物(A)は、重合活性、分子量調節能、取扱い性の点から、0価のパラジウム錯体がよい。
Conventional cycloolefin compound addition polymerization catalysts are selected from Group 8 elements, Group 9 elements and Group 10 elements of the periodic table, for example, iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni) , Transition metal complexes having ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), platinum (Pt) and the like as a central metal. However, in order to obtain the cyclic olefin addition polymer of the present invention having both excellent physical properties, the reactivity to the cyclic olefin functional siloxane represented by the formula (1) is high, and further, the resulting polymer is high. From this point, it is necessary to use a compound (A) having a specific ligand with palladium as a central metal, an ionic boron compound (B), and a phosphine compound (C). There is.
Furthermore, the compound (A) having palladium as a central metal is preferably a zero-valent palladium complex from the viewpoint of polymerization activity, molecular weight controllability, and handleability.

〔化合物(A)〕
化合物(A)は、周期律表第10族元素であるパラジウムを中心金属とした化合物であり、特に0価のパラジウム化合物である。この具体例としては、0価のパラジウム1個にジベンジリデンアセトン2個が配位した錯体であるビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、0価のパラジウム2個にジベンジリデンアセトン3個が配位した錯体であるトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、0価のパラジウム1個にエチレンが1個、トリシクロヘキシルホスフィンが2個配位した錯体である(エテン)ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウム、0価のパラジウム1個に一酸化炭素が1個、トリフェニルホスフィンが3個配位した錯体であるカルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、0価のパラジウム1個に、t−ブチルイソシアニドが2個配位した錯体であるビス(t−ブチルイソシアニド)パラジウムなどが挙げられる。これらのなかで、取り扱い性の面や、入手しやすい点及び錯体の安定性を考慮すると、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムが好ましい。
[Compound (A)]
The compound (A) is a compound having palladium as a central metal of Group 10 element of the periodic table, particularly a zero-valent palladium compound. Specific examples thereof include bis (dibenzylideneacetone) palladium, which is a complex in which two dibenzylideneacetones are coordinated to one zero-valent palladium, and a complex in which three dibenzylideneacetones are coordinated to two zerovalent palladiums. Tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, (ethene) bis (tricyclohexylphosphine) palladium, which is a complex in which one ethylene and one tricyclohexylphosphine are coordinated to one zerovalent palladium, zerovalent palladium Carbonyltris (triphenylphosphine) palladium, which is a complex in which one carbon monoxide and three triphenylphosphines are coordinated to each other, a complex in which two t-butylisocyanides are coordinated to one zerovalent palladium And bis (t-butylisocyanide) palladium. Of these, bis (dibenzylideneacetone) palladium and tris (dibenzylideneacetone) dipalladium are preferable in view of handling, availability, and stability of the complex.

〔化合物(B)〕
化合物(B)は、イオン性ホウ素化合物である。この具体例としては、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、あるいはリチウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート−エチルエーテルコンプレックスなどが挙げられる。これらのなかで、有機溶媒への溶解性、入手しやすい点を考慮するとトリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが好ましい。
[Compound (B)]
Compound (B) is an ionic boron compound. Specific examples thereof include triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbenium tetrakis [3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl). ) Borate or lithium tetrakis (pentafluorophenyl) borate-ethyl ether complex. Of these, triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate is preferred in consideration of solubility in organic solvents and easy availability.

〔化合物(C)〕
化合物(C)は、炭素数3〜6のアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基から選ばれる置換基を有するホスフィン化合物である。この具体例としては、トリイソプロピルホスフィン、トリt−ブチルホスフィン、トリシクロペンチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジt−ブチルフェニルホスフィンなどが挙げられる。これらのなかで、触媒の活性と安定性の両立の面から、トリシクロヘキシルホスフィンが好ましい。
[Compound (C)]
The compound (C) is a phosphine compound having a substituent selected from an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group, and an aryl group. Specific examples thereof include triisopropylphosphine, tri-t-butylphosphine, tricyclopentylphosphine, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphine, di-t-butylphenylphosphine and the like. Of these, tricyclohexylphosphine is preferable from the viewpoint of both the activity and stability of the catalyst.

本発明では、化合物(A)としてビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウムあるいはトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、化合物(B)としてトリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、化合物(C)としてトリシクロヘキシルホスフィンを用いて、高気体透過性環状オレフィン付加重合体を製造することが好ましい態様の一つである。   In the present invention, bis (dibenzylideneacetone) palladium or tris (dibenzylideneacetone) dipalladium as compound (A), triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate as compound (B), and tricyclohexyl as compound (C) It is one of preferred embodiments to produce a highly gas permeable cyclic olefin addition polymer using phosphine.

上記多成分系触媒を構成する化合物(A)、(B)、(C)は、以下の範囲の使用量で用いられる。
化合物(A)は、式(1)及び(2)で示される単量体の合計1モルに対して100万分の1〜100分の1モル原子が好ましく、より好ましくは10万分の1〜1000分の1モル原子である。化合物(A)の使用量が多すぎると目的とする分子量の重合体が得られない場合があり、少なすぎると重合活性が低下する場合がある。
また、化合物(B)は、化合物(A)1モルに対して1.0〜2.0モルが好ましく、より好ましくは1.0〜1.5モルである。化合物(B)の使用量が多すぎると重合体中に残存し、着色する場合があり、少なすぎると重合活性が低下する場合がある。
化合物(C)は、化合物(A)1モルに対して、0.25〜2.0モルが好ましく、より好ましくは0.5〜1.5モルである。化合物(C)の使用量が多すぎると重合活性が低下する場合があり、少なすぎると触媒の安定性が低下する場合がある。
The compounds (A), (B) and (C) constituting the multi-component catalyst are used in the following ranges.
The compound (A) preferably has from 1 / 1,000,000 to 1 / 100,000, more preferably from 1 / 1,000,000 to 1 / 1,000,000 per 1 mol of the total of the monomers represented by the formulas (1) and (2). One mole atom per minute. If the amount of the compound (A) used is too large, a polymer having the desired molecular weight may not be obtained, and if it is too small, the polymerization activity may decrease.
Moreover, 1.0-2.0 mol is preferable with respect to 1 mol of compounds (A), and, as for a compound (B), More preferably, it is 1.0-1.5 mol. If the amount of the compound (B) used is too large, it may remain in the polymer and color, and if it is too small, the polymerization activity may decrease.
0.25-2.0 mol is preferable with respect to 1 mol of compounds (A), and, as for a compound (C), More preferably, it is 0.5-1.5 mol. If the amount of the compound (C) used is too large, the polymerization activity may decrease, and if it is too small, the stability of the catalyst may decrease.

本発明の高気体透過性環状オレフィン付加重合体は、上記化合物(A)、(B)、(C)からなる多成分系触媒を用い、シクロヘキサン、シクロペンタンなどの脂環式炭化水素溶媒、ヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素溶媒、トルエン、ベンゼン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒、ジクロロメタン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素溶媒、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサンなどの環状ポリシロキサン溶媒などから選ばれる一種又は二種以上の溶媒中で重合を行うことにより製造することができる。   The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer of the present invention uses a multicomponent catalyst comprising the above compounds (A), (B), and (C), an alicyclic hydrocarbon solvent such as cyclohexane and cyclopentane, hexane , Aliphatic hydrocarbon solvents such as octane, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, benzene and xylene, halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, tetrachloroethylene and chlorobenzene, cyclic such as octamethylcyclotetrasiloxane and decamethylcyclopentasiloxane It can manufacture by superposing | polymerizing in the 1 type, or 2 or more types of solvent chosen from a polysiloxane solvent etc.

溶媒の使用量は、溶媒(S)と上記環状オレフィン単量体(上記式(1)、(2)で表される化合物の合計量)(M)の質量比(S/M)が、1〜30の範囲、特に1〜20の範囲とすることが好ましい。溶媒の使用量が、上記質量比より少ないと溶液粘度が高く、取り扱い性が困難になる場合があり、上記質量比より多いと重合活性の点で劣る場合がある。   The amount of the solvent used is such that the mass ratio (S / M) of the solvent (S) and the cyclic olefin monomer (the total amount of the compounds represented by the above formulas (1) and (2)) (M) is 1 It is preferable to set it as the range of -30, especially the range of 1-20. When the amount of the solvent used is less than the above mass ratio, the solution viscosity is high and handling properties may be difficult, and when it is more than the above mass ratio, the polymerization activity may be inferior.

上記化合物(A)、(B)、(C)からなる多成分系触媒を上記環状オレフィン単量体と接触混合させる場合、(操作手順1)化合物(B)、(C)、環状オレフィン単量体及び上記溶媒からなる溶液に、化合物(A)を上記溶媒に溶解した溶液を投入混合してもよく、(操作手順2)化合物(B)、環状オレフィン単量体及び溶媒からなる溶液に、化合物(A)、(C)を上記溶媒に溶解した溶液を投入混合してもよく、(操作手順3)環状オレフィン単量体及び溶媒からなる溶液に、化合物(A)、(B)、(C)を上記溶媒に溶解した溶液を投入混合してもよい。このなかでも、触媒活性種の効率的な発生の点から、操作手順3がより好ましい。   When the multi-component catalyst comprising the compounds (A), (B), and (C) is contact-mixed with the cyclic olefin monomer, (Operation procedure 1) Compound (B), (C), cyclic olefin monomer The solution comprising the compound and the solvent may be mixed with a solution prepared by dissolving the compound (A) in the solvent. (Procedure 2) To the solution comprising the compound (B), the cyclic olefin monomer and the solvent, A solution in which the compounds (A) and (C) are dissolved in the above solvent may be added and mixed. (Operation Procedure 3) A solution composed of a cyclic olefin monomer and a solvent is added to the compounds (A), (B), ( A solution prepared by dissolving C) in the above solvent may be added and mixed. Among these, the operation procedure 3 is more preferable from the viewpoint of efficient generation of catalytically active species.

重合方法としては、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下、上述した操作手順により反応容器中に仕込み、0〜150℃、特に20〜100℃の範囲の温度で1〜72時間、特に2〜48時間重合することが好ましい。ただし、反応温度が低すぎると重合活性の点で劣る場合があり、高すぎるとゲル化を引き起こしたり、分子量の調節が困難になる場合がある。   As a polymerization method, the reaction vessel was charged in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon by the above-described operation procedure, and the temperature was in the range of 0 to 150 ° C., particularly 20 to 100 ° C. for 1 to 72 hours, particularly 2 to 2 hours. It is preferable to polymerize for 48 hours. However, if the reaction temperature is too low, the polymerization activity may be inferior, and if it is too high, gelation may occur or the molecular weight may be difficult to adjust.

また、上記化合物(A)、(B)、(C)からなる多成分系触媒を用いた場合、特に分子量調節剤を添加する必要はないが、併せて用いることで分子量調節効果を高めてもよい。分子量調節剤としては、水素、エチレン,ブテン,1−ヘキセン,1−オクテンなどのα−オレフィン、シクロペンテン,シクロオクテンなどのシクロアルケン、スチレン,3−メチルスチレン,ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物、トリス(トリメチルメトキシ)ビニルシラン,ジビニルジヒドロシラン,ビニルシクロテトラシロキサンなどのビニルケイ素化合物が挙げられる。   In addition, when a multi-component catalyst composed of the above compounds (A), (B), (C) is used, it is not necessary to add a molecular weight regulator in particular. Good. Examples of the molecular weight regulator include hydrogen, α-olefins such as ethylene, butene, 1-hexene and 1-octene, cycloalkenes such as cyclopentene and cyclooctene, aromatic vinyl compounds such as styrene, 3-methylstyrene and divinylbenzene, Examples thereof include vinyl silicon compounds such as tris (trimethylmethoxy) vinylsilane, divinyldihydrosilane, and vinylcyclotetrasiloxane.

上述した溶媒と単量体の比率、重合温度、重合時間などは一概に限定することが難しい。上記特定構造の重合体を得るべく、目的に応じて使い分ける必要がある。   It is difficult to generally limit the ratio of the solvent and the monomer, the polymerization temperature, the polymerization time, and the like. In order to obtain the polymer having the above specific structure, it is necessary to use properly depending on the purpose.

重合の停止は、水、アルコール、ケトン、有機酸などから選ばれた化合物によって行われる。重合体溶液に、乳酸、リンゴ酸、シュウ酸などの酸の水とアルコール混合物を添加することで、触媒残渣を重合体溶液から分離・除去することができる。また、触媒残渣の除去には、活性炭、珪藻土、アルミナ、シリカなどを用いての吸着除去や、フィルターなどによる濾過分離除去などが適用できる。   The polymerization is stopped by a compound selected from water, alcohol, ketone, organic acid and the like. The catalyst residue can be separated and removed from the polymer solution by adding a mixture of an acid water such as lactic acid, malic acid, and oxalic acid to the polymer solution. For removal of the catalyst residue, adsorption removal using activated carbon, diatomaceous earth, alumina, silica or the like, filtration separation removal using a filter or the like can be applied.

重合体は、重合体溶液をメタノール、エタノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類中に入れて、凝固し、60〜150℃で6〜48時間減圧乾燥することにより得ることができる。この工程で、重合体溶液中に残存する触媒残渣や未反応モノマーも除去される。また、本発明において用いられる、シロキサンを含有する未反応モノマーは、上記アルコール類やケトン類にオクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサンなどの環状ポリシロキサンを混合した溶媒を用いることで、容易に除去することができる。   The polymer can be obtained by putting the polymer solution in alcohols such as methanol and ethanol, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, solidifying, and drying under reduced pressure at 60 to 150 ° C. for 6 to 48 hours. In this step, catalyst residues and unreacted monomers remaining in the polymer solution are also removed. In addition, the unreacted monomer containing siloxane used in the present invention can be easily obtained by using a solvent in which a cyclic polysiloxane such as octamethylcyclotetrasiloxane or decamethylcyclopentasiloxane is mixed with the above alcohols or ketones. Can be removed.

このようにして得られる本発明の環状オレフィン付加重合体は、上記式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサンを単量体として付加重合することにより形成される、下記式(3)で示される繰り返し単位を含む。

Figure 0005585508
(式(3)中のR1、i、j及びsは式(1)と同じである。) The cyclic olefin addition polymer of the present invention thus obtained is formed by addition polymerization using the cyclic olefin functional siloxane represented by the above formula (1) as a monomer. Contains the repeat unit indicated.
Figure 0005585508
(R 1 , i, j and s in formula (3) are the same as in formula (1).)

また、本発明の環状オレフィン付加重合体は、式(2)で表される環状オレフィン化合物を用いた場合、式(2)で表される環状オレフィン化合物を単量体として付加重合することにより形成される、下記式(4)で示される繰り返し単位を含む。

Figure 0005585508
(式(4)中のA1〜A4及びkは式(2)と同じである。) The cyclic olefin addition polymer of the present invention is formed by addition polymerization using the cyclic olefin compound represented by formula (2) as a monomer when the cyclic olefin compound represented by formula (2) is used. The repeating unit shown by following formula (4) is included.
Figure 0005585508
(A 1 to A 4 and k in the formula (4) are the same as in the formula (2).)

ここで、式(4)で示される繰り返し単位は、例えばkが0、A1〜A4がいずれも水素原子の場合、2,3付加構造単位を示すものであるが、上記式(2)で表される環状オレフィン化合物を単量体として付加重合することによる2,7付加構造単位となっているものが含まれていてもよい。また、この構造単位については、式(3)で示される繰り返し単位においても、同様である。 Here, the repeating unit represented by the formula (4) represents a 2,3-addition structural unit when, for example, k is 0 and A 1 to A 4 are all hydrogen atoms, the above-described formula (2) And a cyclic olefin compound represented by the formula (2) may be included as a 2,7 addition structural unit by addition polymerization. This structural unit is the same in the repeating unit represented by the formula (3).

本発明の高気体透過性環状オレフィン付加重合体中の式(3)で表される構造単位の割合は、通常5〜100モル%、好ましくは10〜100モル%である。式(3)で表される構造単位の割合が、5モル%未満では気体透過性が不十分になる。また特に、気体透過性、有機溶媒への溶解性、機械強度の点から、環状オレフィン化合物中、式(1)由来の構造単位が50〜100モル%であり、式(2)由来の構造単位が0〜50モル%の割合で含まれることが好ましい。   The ratio of the structural unit represented by the formula (3) in the highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer of the present invention is usually 5 to 100 mol%, preferably 10 to 100 mol%. When the proportion of the structural unit represented by the formula (3) is less than 5 mol%, the gas permeability becomes insufficient. In particular, in terms of gas permeability, solubility in organic solvents, and mechanical strength, the structural unit derived from formula (1) is 50 to 100 mol% in the cyclic olefin compound, and the structural unit derived from formula (2). Is preferably contained in a proportion of 0 to 50 mol%.

本発明の高気体透過性環状オレフィン付加重合体中の式(3)及び式(4)で表される構造単位は、ランダムに存在してもよく、またブロック状に偏在してもよい。   The structural units represented by the formulas (3) and (4) in the highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer of the present invention may be present randomly or in a block form.

本発明の環状オレフィン付加重合体の分子量は、優れた物性の発現に関与する重要な因子である。THFを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定されるポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が10,000〜2,000,000であり、好ましくは50,000〜1,500,000であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(分散度:Mw/Mn)が、1.0〜6.0が好ましく、より好ましくは1.0〜5.5の範囲である。数平均分子量が10,000未満では、薄膜、フィルム及びシートとした際、脆く割れやすくなり、実使用に耐える膜強度が得られない。一方、数平均分子量が2,000,000を超えると、成形加工性及び溶媒類への溶解性が低下したり、溶液粘度が高くなり、取り扱い性が困難となる。また、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が、6.0を超えると、割れや脆さの点で劣るものとなる場合がある。本発明においては、上記化合物(A)、(B)、(C)からなる多成分系触媒を用いた場合、数平均分子量(Mn)が10,000〜2,000,000で、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が、1.0〜6.0の範囲である分子量分布の狭い環状オレフィン付加重合体が容易に得られる。このため、コーティング被膜、フィルムあるいはシートなどの薄膜にしたとき、割れや脆さの点で優れたものとなる。   The molecular weight of the cyclic olefin addition polymer of the present invention is an important factor involved in the development of excellent physical properties. The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) using THF as a solvent is 10,000 to 2,000,000, preferably 50,000 to 1,500,000. The ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (dispersity: Mw / Mn) is preferably 1.0 to 6.0, more preferably 1.0 to 5.5. It is. When the number average molecular weight is less than 10,000, when it is used as a thin film, film or sheet, it becomes brittle and easily cracked, and the film strength that can withstand actual use cannot be obtained. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 2,000,000, molding processability and solubility in solvents decrease, solution viscosity increases, and handling becomes difficult. Moreover, when the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) exceeds 6.0, it may be inferior in terms of cracking and brittleness. In the present invention, when a multi-component catalyst comprising the compounds (A), (B), and (C) is used, the number average molecular weight (Mn) is 10,000 to 2,000,000, and the weight average molecular weight. A cyclic olefin addition polymer having a narrow molecular weight distribution in which the ratio (Mw / Mn) of (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is in the range of 1.0 to 6.0 can be easily obtained. For this reason, when it is used as a thin film such as a coating film, a film or a sheet, it is excellent in terms of cracking and brittleness.

本発明の環状オレフィン付加重合体のガラス転移温度は、TMA(Thermal Mechanical Analysis)を用いて測定される。こうして評価される本発明の環状オレフィン付加重合体のガラス転移温度は、130〜400℃であることが好ましく、より好ましくは140〜350℃である。ガラス転移温度が130℃未満の場合、本発明の環状オレフィン付加重合体を含む成形体の加工時あるいは使用時に、熱変形などの問題が生じる可能性がある。また、ガラス転移温度が400℃を超える場合、熱加工を行う際に、加工温度が高すぎて、本発明の環状オレフィン付加重合体を含む成形体が熱劣化する可能性がある。   The glass transition temperature of the cyclic olefin addition polymer of the present invention is measured using TMA (Thermal Mechanical Analysis). The glass transition temperature of the cyclic olefin addition polymer of the present invention evaluated in this way is preferably 130 to 400 ° C, more preferably 140 to 350 ° C. When the glass transition temperature is less than 130 ° C., there is a possibility that problems such as thermal deformation may occur during processing or use of the molded product containing the cyclic olefin addition polymer of the present invention. Moreover, when a glass transition temperature exceeds 400 degreeC, when performing heat processing, processing temperature is too high and the molded object containing the cyclic olefin addition polymer of this invention may deteriorate thermally.

本発明の環状オレフィン付加重合体は、核磁気共鳴スペクトル(1H−NMR,29Si−NMR)を用いて、その構造を確認することができる。例えば、1H−NMR(重クロロホルム中)においては、7.8〜6.5ppmの−O−Si(C65)−O−の−C65による吸収、0.6〜3.0ppmの脂環式炭化水素に由来する吸収、0.0〜0.6ppmの−Si−CH2−、−Si−CH3、−O−Si−CH3の吸収、−0.1〜0.0ppmの−O−Si(CH3)−O−の吸収、また29Si−NMR(重ベンゼン中)においては、下記式(5)に記載のM単位(R3:メチル基、10.0〜5.0ppm)に由来する吸収、D単位(R3:メチル基、−15.0〜−25.0ppm、R3:フェニル基、−45.0〜−50.0ppm)に由来する吸収、T単位(R3:アルキル基、−65.0〜−70.0)に由来する吸収とその積分比から構造を確認できる。 The structure of the cyclic olefin addition polymer of the present invention can be confirmed using a nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H-NMR, 29 Si-NMR). For example, in 1 H-NMR (in deuterated chloroform), 7.8 to 6.5 ppm of —O—Si (C 6 H 5 ) —O— is absorbed by —C 6 H 5 , 0.6 to 3. absorption derived from the alicyclic hydrocarbon 0ppm, -Si-CH 2 of 0.0~0.6ppm -, - Si-CH 3 , absorption of -O-Si-CH 3, -0.1~0 . -O-Si (CH 3) -O- absorption of 0 ppm, also at 29 Si-NMR (in deutero benzene) is, M units according to the following formula (5) (R 3: methyl group, 10.0 Absorption derived from 5.0 ppm), absorption derived from D units (R 3 : methyl group, -15.0 to −25.0 ppm, R 3 : phenyl group, −45.0 to −50.0 ppm), T The structure can be confirmed from the absorption derived from the unit (R 3 : alkyl group, −65.0 to −70.0) and its integration ratio.

Figure 0005585508

(式(5)中のR3は、式(1)中のR1と同じである。)
Figure 0005585508

(R 3 in formula (5) is the same as R 1 in formula (1).)

本発明の高気体透過性環状オレフィン付加重合体は、薄膜、シートあるいはフィルム形状として用いることが好ましい。薄膜、シートあるいはフィルム厚さとしては、特に制限されないが、通常10nm〜3mmの範囲で目的に応じて調整される。薄膜、シートあるいはフィルム形状とする方法は、特に限定されることなく、任意の方法で成形することができるが、熱履歴による重合体の劣化を抑制できる点で、本発明の重合体を溶媒に溶解させて支持体に塗工し、しかる後に溶媒を乾燥させる溶液流延法(キャスト法)や、本発明の重合体溶液を水面に滴下後、支持体等で掬い取る水面展開薄膜法、本発明の重合体を溶媒に溶解させて支持体に塗工し、しかる後に貧溶媒中に浸漬する乾湿式相転換法により成形するのが好ましい。   The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer of the present invention is preferably used as a thin film, sheet or film shape. Although it does not restrict | limit especially as a thin film, a sheet | seat, or film thickness, Usually, it adjusts according to the objective in the range of 10 nm-3 mm. The method of forming a thin film, sheet, or film shape is not particularly limited, and can be formed by any method. However, the polymer of the present invention can be used as a solvent in that the deterioration of the polymer due to thermal history can be suppressed. A solution casting method (casting method) in which the solvent is dissolved and coated and then the solvent is dried, or a water surface spreading thin film method in which the polymer solution of the present invention is dropped onto the water surface and then scrubbed with the support. The polymer of the invention is preferably dissolved in a solvent, applied to a support, and then molded by a dry / wet phase change method in which the polymer is immersed in a poor solvent.

溶液流延法、水面展開薄膜法、乾湿式相転換法に用いられる溶媒は、本発明の付加重合体を溶解させる溶媒である必要がある。本発明にかかる付加重合体の多くは、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、デカン、イソドデカン等の脂肪族炭化水素溶媒、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素溶媒、ヘキサメチルジシロキサン、メチルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のポリシロキサン溶媒に溶解し、これらの溶媒を一種単独あるいは二種以上の混合溶媒として使用することができる。本発明の環状オレフィン付加重合体は、上記いずれの溶媒にも優れた溶解性を示すが、膜厚や塗工条件によっては、乾燥時に残留溶媒が除去できない場合がある。このため、比較的沸点の低い、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン等を主成分とした溶媒が好ましい。   The solvent used in the solution casting method, the water surface development thin film method, and the dry / wet phase conversion method needs to be a solvent that dissolves the addition polymer of the present invention. Many of the addition polymers according to the present invention include aliphatic hydrocarbon solvents such as cyclopentane, hexane, cyclohexane, decane and isododecane, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene and ethylbenzene, and halogenated carbonization such as dichloromethane and chloroform. It can be dissolved in a polysiloxane solvent such as hydrogen solvent, hexamethyldisiloxane, methyltris (trimethylsiloxy) silane, decamethylcyclopentasiloxane, etc., and these solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more. The cyclic olefin addition polymer of the present invention exhibits excellent solubility in any of the above solvents, but depending on the film thickness and coating conditions, the residual solvent may not be removed during drying. For this reason, a solvent having a relatively low boiling point and containing hexane, cyclohexane, toluene or the like as a main component is preferable.

上記方法により成形された本発明の環状オレフィン付加重合体キャストフィルムの酸素透過係数は、差圧法を用いて測定される。こうして評価される本発明の環状オレフィン付加重合体キャストフィルムの酸素透過係数は、40Barrer(1Barrer=10-10cm3(STP)・cm/cm2・s・cmHg)以上であることが好ましく、より好ましくは50Barrer(1Barrer=10-10cm3(STP)・cm/cm2・s・cmHg)以上である。酸素透過係数が40Barrer(1Barrer=10-10cm3(STP)・cm/cm2・s・cmHg)未満の場合、十分な酸素輸送性能が得られない場合がある。 The oxygen permeability coefficient of the cyclic olefin addition polymer cast film of the present invention formed by the above method is measured using a differential pressure method. The oxygen permeability coefficient of the cyclic olefin addition polymer cast film of the present invention thus evaluated is preferably 40 Barrer (1 Barrer = 10 −10 cm 3 (STP) · cm / cm 2 · s · cmHg) or more. Preferably, it is 50 Barrer (1 Barrer = 10 −10 cm 3 (STP) · cm / cm 2 · s · cmHg) or more. When the oxygen permeability coefficient is less than 40 Barrer (1 Barrer = 10 −10 cm 3 (STP) · cm / cm 2 · s · cmHg), sufficient oxygen transport performance may not be obtained.

上記方法により成形された本発明の環状オレフィン付加重合体キャストフィルムの破壊伸びは、引っ張り試験により計測される。こうして評価される本発明の環状オレフィン付加重合体キャストフィルムの破壊伸びは、50%以上であることが好ましく、より好ましくは60%以上である。破壊伸びが50%未満の場合、加工プロセスや作業中に割れが発生し、実使用に耐えない場合がある。   The breaking elongation of the cyclic olefin addition polymer cast film of the present invention formed by the above method is measured by a tensile test. The breaking elongation of the cyclic olefin addition polymer cast film of the present invention thus evaluated is preferably 50% or more, more preferably 60% or more. If the breaking elongation is less than 50%, cracks may occur during the processing process or operation, and the actual use may not be able to be tolerated.

本発明の高気体透過性環状オレフィン付加重合体は、上記式(1)の単量体由来の構造単位である上記式(3)で表される構造単位を高い割合で含有するため、イソドデカン溶媒やメチルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のポリシロキサン溶媒に高い溶解性を示す。これらの溶媒は、人体への影響や環境への負荷が低く、安全性の高い溶媒として知られている。このため、既存の環状オレフィン付加重合体では困難な場合が多い医療・食品・化粧品分野への応用も可能である。これらの分野への用途では、イソドデカン溶媒やシロキサン溶媒への溶解性が10質量%以上、特に30質量%以上であることが好ましい。10質量%未満の場合、塗工後の被膜が薄く、割れや脆さの点で劣る場合がある。   Since the high gas-permeable cyclic olefin addition polymer of the present invention contains a high proportion of the structural unit represented by the above formula (3) which is a structural unit derived from the monomer of the above formula (1), it is an isododecane solvent. And high solubility in polysiloxane solvents such as methyltris (trimethylsiloxy) silane and decamethylcyclopentasiloxane. These solvents are known as highly safe solvents with low impact on the human body and low environmental impact. Therefore, it can be applied to the medical, food and cosmetic fields, which are often difficult with existing cyclic olefin addition polymers. For use in these fields, the solubility in an isododecane solvent or a siloxane solvent is preferably 10% by mass or more, particularly preferably 30% by mass or more. When the amount is less than 10% by mass, the coated film is thin and may be inferior in terms of cracking and brittleness.

本発明の高気体透過性環状オレフィン付加重合体を含む溶液には、公知の酸化防止剤を配合して、酸化安定性を向上させることができる。   The solution containing the highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer of the present invention can be blended with a known antioxidant to improve oxidation stability.

酸化防止剤としては、
2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、
4,4’−チオビス−(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)、
1,1’−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、
2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、
ペンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)]プロピオネートなどのフェノール系あるいはヒドロキノン系、
トリス(4−メトキシ−3,5−ジフェニル)ホスファイト、
トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、
トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、
ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトなどのリン系、更にはチオエーテル系、ラクトン系化合物などが挙げられる。これらの化合物の中でも、その分解温度(5%の質量減少温度)が250℃以上のものが好ましい。また、これら酸化防止剤の配合量は、本発明の環状オレフィン付加重合体100質量部に対し、0.05〜5.0質量部の範囲である。
As an antioxidant,
2,6-di-t-butyl-4-methylphenol,
4,4′-thiobis- (6-tert-butyl-3-methylphenol),
1,1′-bis- (4-hydroxyphenyl) cyclohexane,
2,5-di-t-butylhydroquinone,
Phenolic or hydroquinone type such as pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)] propionate,
Tris (4-methoxy-3,5-diphenyl) phosphite,
Tris (nonylphenyl) phosphite,
Tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite,
Phosphorus compounds such as bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, thioether compounds, and lactone compounds are also included. Among these compounds, those having a decomposition temperature (5% mass reduction temperature) of 250 ° C. or more are preferable. Moreover, the compounding quantity of these antioxidants is the range of 0.05-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of cyclic olefin addition polymers of this invention.

以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、下記例中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Cyはシクロヘキシル基をそれぞれ表す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to these Examples. In the following examples, Me represents a methyl group, Ph represents a phenyl group, and Cy represents a cyclohexyl group.

重合体の分子量、分子量分布、単量体の組成比、溶解性、ガラス転移温度、破壊強度、破壊伸び及び酸素透過係数は下記の方法で評価した。
1)実施例中で得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)は、THFを溶媒とするGPCによりポリスチレンを標準物質として用いて求めた。
2)共重合体中のノルボルネン誘導体/ノルボルネンの組成比は、1H−NMRにより得られたピークの積分比から求めた。
3)有機溶媒への溶解性は、溶媒として、イソドデカン、メチルトリス(トリメチルシロキシ)シラン(以下、M3T)、デカメチルシクロペンタシロキサン(以下、D5)を用い、10質量%溶液になるように調製して評価した。
4)ガラス転移温度は、TMA装置を用い、膜厚100μm、幅3mm、長さ20mmの試料をプローブに固定し、室温から10℃/minで昇温して測定した。
5)破壊強度及び破壊伸びは、膜厚100μmのフィルムを2号ダンベル形状に打ち抜き、それを試験機のプローブに固定して、50mm/minの速度で引っ張り測定した。
6)酸素透過係数は、膜厚100μm、直径3cmの円形状試料を用い、差圧法にて測定した。
The molecular weight, molecular weight distribution, monomer composition ratio, solubility, glass transition temperature, breaking strength, breaking elongation and oxygen permeability coefficient of the polymer were evaluated by the following methods.
1) The weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymers obtained in the examples were determined using polystyrene as a standard substance by GPC using THF as a solvent. .
2) The composition ratio of norbornene derivative / norbornene in the copolymer was determined from the integral ratio of the peaks obtained by 1 H-NMR.
3) Solubility in an organic solvent is such that isododecane, methyltris (trimethylsiloxy) silane (hereinafter referred to as M 3 T), decamethylcyclopentasiloxane (hereinafter referred to as D 5 ) is used as a solvent and becomes a 10% by mass solution. Were prepared and evaluated.
4) The glass transition temperature was measured by using a TMA apparatus, fixing a sample having a film thickness of 100 μm, a width of 3 mm, and a length of 20 mm to the probe and raising the temperature from room temperature at 10 ° C./min.
5) The breaking strength and breaking elongation were measured by pulling a film having a thickness of 100 μm into a No. 2 dumbbell shape, fixing it to a probe of a testing machine, and pulling it at a speed of 50 mm / min.
6) The oxygen transmission coefficient was measured by a differential pressure method using a circular sample having a thickness of 100 μm and a diameter of 3 cm.

[実施例1]
ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム[Pd(C1714O)2]0.0057g(1.0×10-5mol)、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート{[Ph3C][B(C654]}0.0092g(1.0×10-5mol)、トリシクロヘキシルホスフィン(PCy3)0.0028g(1.0×10-5mol)をそれぞれトルエン10mlに溶解させ、触媒溶液を調製した。次に、窒素置換したガラス製容器中で、下記式(6)で表される単量体A214.8g(0.8mol)をトルエン600mlに溶解した。そこへ調製した触媒溶液を添加し、70℃で2.5時間重合反応を行った。
反応終了後、多量のメタノール中に注いでポリマーを析出させ、濾別洗浄後、120℃で12時間減圧乾燥し、206g(収率96%)のポリマーP(1)が得られた。
得られたポリマーP(1)のGPC測定による分子量はMn=558,000、分子量分布Mw/Mn=3.22であった。図1にポリマーP(1)の1H−NMRスペクトル
を示す。

Figure 0005585508
[Example 1]
Bis (dibenzylideneacetone) palladium [Pd (C 17 H 14 O) 2 ] 0.0057 g (1.0 × 10 −5 mol), triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate {[Ph 3 C] [ B (C 6 F 5 ) 4 ]} 0.0092 g (1.0 × 10 −5 mol) and tricyclohexylphosphine (PCy 3 ) 0.0028 g (1.0 × 10 −5 mol) were each dissolved in 10 ml of toluene. To prepare a catalyst solution. Next, 214.8 g (0.8 mol) of monomer A represented by the following formula (6) was dissolved in 600 ml of toluene in a glass container substituted with nitrogen. The prepared catalyst solution was added thereto, and a polymerization reaction was performed at 70 ° C. for 2.5 hours.
After completion of the reaction, the polymer was precipitated by pouring it into a large amount of methanol, washed by filtration, and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 12 hours to obtain 206 g (yield 96%) of polymer P (1).
The obtained polymer P (1) had a molecular weight of Mn = 558,000 and a molecular weight distribution Mw / Mn = 3.22 as measured by GPC. FIG. 1 shows the 1 H-NMR spectrum of the polymer P (1).
Figure 0005585508

[実施例2]
ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム[Pd(C1714O)2]0.0057g(1.0×10-5mol)、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート{[Ph3C][B(C654]}0.0092g(1.0×10-5mol)、トリシクロヘキシルホスフィン(PCy3)0.0028g(1.0×10-5mol)をそれぞれトルエン10mlに溶解させ、触媒溶液を調製した。次に、窒素置換したガラス製容器中で、式(6)で表される単量体A150.4g(0.56mol)と、下記式(7)で表される単量体B22.5g(0.24mol)をトルエン600mlに溶解した。そこへ調製した触媒溶液を添加し、70℃で2.5時間重合反応を行った。
反応終了後、多量のメタノール中に注いでポリマーを析出させ、濾別洗浄後、120℃で12時間減圧乾燥し、158g(収率91%)のポリマーP(2)が得られた。
得られたポリマーP(2)のGPC測定による分子量はMn=599,000、分子量分布Mw/Mn=3.24であった。1H−NMRスペクトルにより、重合体中の単量体A由来の構造体及び単量体B由来の構造体の組成比はA/B=70/30(mol/mol)であることを確認した。

Figure 0005585508
[Example 2]
Bis (dibenzylideneacetone) palladium [Pd (C 17 H 14 O) 2 ] 0.0057 g (1.0 × 10 −5 mol), triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate {[Ph 3 C] [ B (C 6 F 5 ) 4 ]} 0.0092 g (1.0 × 10 −5 mol) and tricyclohexylphosphine (PCy 3 ) 0.0028 g (1.0 × 10 −5 mol) were each dissolved in 10 ml of toluene. To prepare a catalyst solution. Next, in a glass container substituted with nitrogen, 150.4 g (0.56 mol) of the monomer A represented by the formula (6) and 22.5 g (0) of the monomer B represented by the following formula (7) .24 mol) was dissolved in 600 ml of toluene. The prepared catalyst solution was added thereto, and a polymerization reaction was performed at 70 ° C. for 2.5 hours.
After completion of the reaction, the polymer was precipitated by pouring it into a large amount of methanol, washed by filtration and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 12 hours to obtain 158 g (yield 91%) of polymer P (2).
The molecular weight of the obtained polymer P (2) as measured by GPC was Mn = 599,000 and the molecular weight distribution Mw / Mn = 3.24. From the 1 H-NMR spectrum, it was confirmed that the composition ratio of the structure derived from monomer A and the structure derived from monomer B in the polymer was A / B = 70/30 (mol / mol). .
Figure 0005585508

[実施例3]
ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム[Pd(C1714O)2]0.0057g(1.0×10-5mol)、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート{[Ph3C][B(C654]}0.0092g(1.0×10-5mol)、トリシクロヘキシルホスフィン(PCy3)0.0028g(1.0×10-5mol)をそれぞれトルエン10mlに溶解させ、触媒溶液を調製した。次に、窒素置換したガラス製容器中で、式(8)で表される単量体C191.9g(0.56mol)と、式(7)で表される単量体B22.5g(0.24mol)をトルエン600mlに溶解した。そこへ調製した触媒溶液を添加し、60℃で1.5時間重合反応を行った。
反応終了後、多量のメタノール中に注いでポリマーを析出させ、濾別洗浄後、120℃で12時間減圧乾燥し、189g(収率85%)のポリマーP(3)が得られた。
得られたポリマーP(3)のGPC測定による分子量はMn=867,000、分子量分布Mw/Mn=3.24であった。1H−NMRスペクトルにより、重合体中の単量体C由来の構造体及び単量体B由来の構造体の組成比はC/B=70/30(mol/mol)であることを確認した。

Figure 0005585508
[Example 3]
Bis (dibenzylideneacetone) palladium [Pd (C 17 H 14 O) 2 ] 0.0057 g (1.0 × 10 −5 mol), triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate {[Ph 3 C] [ B (C 6 F 5 ) 4 ]} 0.0092 g (1.0 × 10 −5 mol) and tricyclohexylphosphine (PCy 3 ) 0.0028 g (1.0 × 10 −5 mol) were each dissolved in 10 ml of toluene. To prepare a catalyst solution. Next, in a glass container purged with nitrogen, the monomer C191.9 g (0.56 mol) represented by the formula (8) and the monomer B22.5 g represented by the formula (7) (0. 24 mol) was dissolved in 600 ml of toluene. The prepared catalyst solution was added thereto, and a polymerization reaction was performed at 60 ° C. for 1.5 hours.
After completion of the reaction, the polymer was precipitated by pouring it into a large amount of methanol, washed by filtration and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 12 hours to obtain 189 g (yield 85%) of polymer P (3).
The obtained polymer P (3) had a molecular weight of Mn = 867,000 and a molecular weight distribution Mw / Mn = 3.24 by GPC measurement. From the 1 H-NMR spectrum, it was confirmed that the composition ratio of the structure derived from monomer C and the structure derived from monomer B in the polymer was C / B = 70/30 (mol / mol). .
Figure 0005585508

[実施例4]
ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム[Pd(C1714O)2]0.0057g(1.0×10-5mol)、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート{[Ph3C][B(C654]}0.0092g(1.0×10-5mol)、トリシクロヘキシルホスフィン(PCy3)0.0028g(1.0×10-5mol)をそれぞれトルエン10mlに溶解させ、触媒溶液を調製した。次に、窒素置換したガラス製容器中で、式(9)で表される単量体D233.5g(0.56mol)と、式(7)で表される単量体B22.5g(0.24mol)をトルエン600mlに溶解した。そこへ調製した触媒溶液を添加し、55℃で2.0時間重合反応を行った。
反応終了後、多量のメタノール中に注いでポリマーを析出させ、濾別洗浄後、120℃で12時間減圧乾燥し、192g(収率75%)のポリマーP(4)が得られた。
得られたポリマーP(4)のGPC測定による分子量はMn=1,330,000、分子量分布Mw/Mn=3.04であった。1H−NMRスペクトルにより、重合体中の単量体D由来の構造体及び単量体B由来の構造体の組成比はD/B=67/33(mol/mol)であることを確認した。図2にポリマーP(4)の1H−NMRスペクトルを示す。

Figure 0005585508
[Example 4]
Bis (dibenzylideneacetone) palladium [Pd (C 17 H 14 O) 2 ] 0.0057 g (1.0 × 10 −5 mol), triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate {[Ph 3 C] [ B (C 6 F 5 ) 4 ]} 0.0092 g (1.0 × 10 −5 mol) and tricyclohexylphosphine (PCy 3 ) 0.0028 g (1.0 × 10 −5 mol) were each dissolved in 10 ml of toluene. To prepare a catalyst solution. Next, 233.5 g (0.56 mol) of the monomer D represented by the formula (9) and 22.5 g of the monomer B represented by the formula (7) (0. 24 mol) was dissolved in 600 ml of toluene. The prepared catalyst solution was added thereto, and a polymerization reaction was performed at 55 ° C. for 2.0 hours.
After the completion of the reaction, the polymer was precipitated by pouring into a large amount of methanol, washed by filtration, and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 12 hours to obtain 192 g (yield 75%) of polymer P (4).
The molecular weight of the obtained polymer P (4) as measured by GPC was Mn = 1330,000 and the molecular weight distribution Mw / Mn = 3.04. From the 1 H-NMR spectrum, it was confirmed that the composition ratio of the structure derived from monomer D and the structure derived from monomer B in the polymer was D / B = 67/33 (mol / mol). . FIG. 2 shows the 1 H-NMR spectrum of the polymer P (4).
Figure 0005585508

実施例1〜4の結果を表1に示す。

Figure 0005585508
The results of Examples 1 to 4 are shown in Table 1.
Figure 0005585508

[比較例1]
ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム[Pd(C1714O)2]0.0057g(1.0×10-5mol)、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート{[Ph3C][B(C654]}0.0092g(1.0×10-5mol)、トリシクロヘキシルホスフィン(PCy3)0.0028g(1.0×10-5mol)をそれぞれトルエン10mlに溶解させ、触媒溶液を調製した。次に、窒素置換したガラス製容器中で、下記式(10)で表される単量体E192.4g(0.8mol)をトルエン600mlに溶解した。そこへ調製した触媒溶液を添加し、70℃で16時間重合反応を行った。
反応終了後、多量のメタノール中に注いでポリマーを析出させ、濾別洗浄後、120℃で12時間減圧乾燥し、102g(収率53%)のポリマーP(5)が得られた。
得られたポリマーP(5)のGPC測定による分子量はMn=620,000、分子量分布Mw/Mn=2.60であった。

Figure 0005585508
[Comparative Example 1]
Bis (dibenzylideneacetone) palladium [Pd (C 17 H 14 O) 2 ] 0.0057 g (1.0 × 10 −5 mol), triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate {[Ph 3 C] [ B (C 6 F 5 ) 4 ]} 0.0092 g (1.0 × 10 −5 mol) and tricyclohexylphosphine (PCy 3 ) 0.0028 g (1.0 × 10 −5 mol) were each dissolved in 10 ml of toluene. To prepare a catalyst solution. Next, the monomer E192.4g (0.8 mol) represented by following formula (10) was melt | dissolved in 600 ml of toluene in the glass container substituted with nitrogen. The prepared catalyst solution was added thereto, and a polymerization reaction was performed at 70 ° C. for 16 hours.
After completion of the reaction, the polymer was precipitated by pouring into a large amount of methanol, washed by filtration, and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 12 hours to obtain 102 g (yield 53%) of polymer P (5).
The molecular weight of the obtained polymer P (5) as measured by GPC was Mn = 620,000 and the molecular weight distribution Mw / Mn = 2.60.
Figure 0005585508

[比較例2]
ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム[Pd(C1714O)2]0.0057g(1.0×10-5mol)、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート{[Ph3C][B(C654]}0.0092g(1.0×10-5mol)、トリシクロヘキシルホスフィン(PCy3)0.0028g(1.0×10-5mol)をそれぞれトルエン10mlに溶解させ、触媒溶液を調製した。次に、窒素置換したガラス製容器中で、式(10)で表される単量体E134.7g(0.56mol)と、式(7)で表される単量体B22.5g(0.24mol)をトルエン600mlに溶解した。そこへ調製した触媒溶液を添加し、70℃で12時間重合反応を行った。
反応終了後、多量のメタノール中に注いでポリマーを析出させ、濾別洗浄後、120℃で12時間減圧乾燥し、99g(収率63%)のポリマーP(6)が得られた。
得られたポリマーP(6)のGPC測定による分子量はMn=421,000、分子量分布Mw/Mn=2.00であった。1H−NMRスペクトルにより、重合体中の単量体E由来の構造体及び単量体B由来の構造体の組成比はE/B=66/34(mol/mol)であることを確認した。
[Comparative Example 2]
Bis (dibenzylideneacetone) palladium [Pd (C 17 H 14 O) 2 ] 0.0057 g (1.0 × 10 −5 mol), triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate {[Ph 3 C] [ B (C 6 F 5 ) 4 ]} 0.0092 g (1.0 × 10 −5 mol) and tricyclohexylphosphine (PCy 3 ) 0.0028 g (1.0 × 10 −5 mol) were each dissolved in 10 ml of toluene. To prepare a catalyst solution. Next, in a glass container substituted with nitrogen, 134.7 g (0.56 mol) of monomer E represented by formula (10) and 22.5 g of monomer B represented by formula (7) (0. 24 mol) was dissolved in 600 ml of toluene. The prepared catalyst solution was added thereto, and a polymerization reaction was performed at 70 ° C. for 12 hours.
After completion of the reaction, the polymer was precipitated by pouring it into a large amount of methanol, washed by filtration and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 12 hours to obtain 99 g (yield 63%) of polymer P (6).
The molecular weight of the obtained polymer P (6) as measured by GPC was Mn = 421,000 and the molecular weight distribution Mw / Mn = 2.00. From the 1 H-NMR spectrum, it was confirmed that the composition ratio of the structure derived from monomer E and the structure derived from monomer B in the polymer was E / B = 66/34 (mol / mol). .

[比較例3]
ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム[Pd(C1714O)2]0.0057g(1.0×10-5mol)、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート{[Ph3C][B(C654]}0.0092g(1.0×10-5mol)、トリシクロヘキシルホスフィン(PCy3)0.0028g(1.0×10-5mol)をそれぞれトルエン10mlに溶解させ、触媒溶液を調製した。次に、窒素置換したガラス製容器中で、式(11)で表される単量体F176.2g(0.56mol)と、式(7)で表される単量体B22.5g(0.24mol)をトルエン600mlに溶解した。そこへ調製した触媒溶液を添加し、60℃で6時間重合反応を行った。
反応終了後、多量のメタノール中に注いでポリマーを析出させ、濾別洗浄後、120℃で12時間減圧乾燥し、127g(収率64%)のポリマーP(7)が得られた。
得られたポリマーP(7)のGPC測定による分子量はMn=666,000、分子量分布Mw/Mn=2.88であった。1H−NMRスペクトルにより、重合体中の単量体F由来の構造体及び単量体B由来の構造体の組成比はF/B=67/33(mol/mol)であることを確認した。

Figure 0005585508
[Comparative Example 3]
Bis (dibenzylideneacetone) palladium [Pd (C 17 H 14 O) 2 ] 0.0057 g (1.0 × 10 −5 mol), triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate {[Ph 3 C] [ B (C 6 F 5 ) 4 ]} 0.0092 g (1.0 × 10 −5 mol) and tricyclohexylphosphine (PCy 3 ) 0.0028 g (1.0 × 10 −5 mol) were each dissolved in 10 ml of toluene. To prepare a catalyst solution. Next, in a glass container substituted with nitrogen, the monomer F176.2 g (0.56 mol) represented by the formula (11) and the monomer B22.5 g (0. 24 mol) was dissolved in 600 ml of toluene. The prepared catalyst solution was added thereto, and a polymerization reaction was performed at 60 ° C. for 6 hours.
After completion of the reaction, the polymer was precipitated by pouring it into a large amount of methanol, washed by filtration, and then dried under reduced pressure at 120 ° C. for 12 hours to obtain 127 g (yield 64%) of polymer P (7).
The polymer P (7) obtained had a molecular weight of Mn = 666,000 and a molecular weight distribution Mw / Mn = 2.88 as measured by GPC. From the 1 H-NMR spectrum, it was confirmed that the composition ratio of the structure derived from monomer F and the structure derived from monomer B in the polymer was F / B = 67/33 (mol / mol). .
Figure 0005585508

[比較例4]
ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム[Pd(C1714O)2]0.0057g(1.0×10-5mol)、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート{[Ph3C][B(C654]}0.0092g(1.0×10-5mol)、トリシクロヘキシルホスフィン(PCy3)0.0028g(1.0×10-5mol)をそれぞれトルエン10mlに溶解させ、触媒溶液を調製した。次に、窒素置換したガラス製容器中で、式(12)で表される単量体G217.7g(0.56mol)と、式(7)で表される単量体B22.5g(0.24mol)をトルエン600mlに溶解した。そこへ調製した触媒溶液を添加し、55℃で16時間重合反応を行った。
反応終了後、多量のメタノール中に注いでポリマーを析出させ、濾別洗浄後、120℃で12時間減圧乾燥し、149g(収率62%)のポリマーP(8)が得られた。
得られたポリマーP(8)のGPC測定による分子量はMn=554,000、分子量分布Mw/Mn=3.24であった。1H−NMRスペクトルにより、重合体中の単量体G由来の構造体及び単量体B由来の構造体の組成比はG/B=67/33(mol/mol)であることを確認した。

Figure 0005585508
[Comparative Example 4]
Bis (dibenzylideneacetone) palladium [Pd (C 17 H 14 O) 2 ] 0.0057 g (1.0 × 10 −5 mol), triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate {[Ph 3 C] [ B (C 6 F 5 ) 4 ]} 0.0092 g (1.0 × 10 −5 mol) and tricyclohexylphosphine (PCy 3 ) 0.0028 g (1.0 × 10 −5 mol) were each dissolved in 10 ml of toluene. To prepare a catalyst solution. Next, in a glass container substituted with nitrogen, 217.7 g (0.56 mol) of the monomer G represented by the formula (12) and 22.5 g of monomer B represented by the formula (7) (0. 24 mol) was dissolved in 600 ml of toluene. The prepared catalyst solution was added thereto, and a polymerization reaction was performed at 55 ° C. for 16 hours.
After the completion of the reaction, the polymer was precipitated by pouring it into a large amount of methanol, washed by filtration and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 12 hours to obtain 149 g (yield 62%) of polymer P (8).
The molecular weight of the obtained polymer P (8) as measured by GPC was Mn = 554,000 and the molecular weight distribution Mw / Mn = 3.24. From the 1 H-NMR spectrum, it was confirmed that the composition ratio of the structure derived from the monomer G and the structure derived from the monomer B in the polymer was G / B = 67/33 (mol / mol). .
Figure 0005585508

比較例1〜4の結果を表2に示す。

Figure 0005585508
The results of Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 2.
Figure 0005585508

以上の結果から、本発明の環状オレフィン付加重合体の製造にあたり、上記式(1)で表される特定構造の環状オレフィン官能性シロキサンを用いることに関して、高い優位性が確認できる。   From the above results, in the production of the cyclic olefin addition polymer of the present invention, high superiority can be confirmed with respect to using the cyclic olefin functional siloxane having the specific structure represented by the above formula (1).

表3には、実施例1〜4に記載のP(1),P(2),P(3)及びP(4)の溶解性を示す。   Table 3 shows the solubility of P (1), P (2), P (3) and P (4) described in Examples 1 to 4.

Figure 0005585508
Figure 0005585508

得られたポリマーP(1),P(2),P(3),P(4)をトルエンに溶解し、5質量%のポリマー溶液を調製した。この溶液を用いて溶液流延法にて製膜後、80℃で12時間減圧乾燥させてポリマーフィルムF(1),F(2),F(3),F(4)をそれぞれ作製した。作製したポリマーフィルムのガラス転移温度及び酸素透過係数を表4に示す。   The obtained polymers P (1), P (2), P (3), and P (4) were dissolved in toluene to prepare a 5% by mass polymer solution. Using this solution, a film was formed by a solution casting method, followed by drying under reduced pressure at 80 ° C. for 12 hours to prepare polymer films F (1), F (2), F (3), and F (4), respectively. Table 4 shows the glass transition temperature and oxygen transmission coefficient of the produced polymer film.

Figure 0005585508
Figure 0005585508

比較例で得られたポリマーP(5),P(6),P(7),P(8)をトルエンに溶解し、5質量%のポリマー溶液を調製した。この溶液を用いて溶液流延法にて製膜後、80℃で12時間減圧乾燥させてポリマーフィルムF(5),F(6),F(7),F(8)をそれぞれ作製した。作製したポリマーフィルムの引っ張り試験結果をポリマーフィルムF(1),F(2),F(3),F(4)と比較して表5に示す。   Polymers P (5), P (6), P (7), and P (8) obtained in Comparative Examples were dissolved in toluene to prepare a 5% by mass polymer solution. Using this solution, a film was formed by a solution casting method, followed by drying under reduced pressure at 80 ° C. for 12 hours to prepare polymer films F (5), F (6), F (7), and F (8), respectively. Table 5 shows the tensile test results of the produced polymer films in comparison with the polymer films F (1), F (2), F (3), and F (4).

Figure 0005585508
Figure 0005585508

以上の結果から、本発明のオルガノシロキサンをペンダントとして有する環状オレフィン付加重合体が、優れた溶解性、耐熱性、気体透過性を併せ持ち、更に、機械的強度、特に柔軟性に優れることがわかる。また、本発明の重合体は、特定の多成分系触媒を用い、環状オレフィンのビニル付加重合により容易、且つ、高効率で製造できることがわかる。   From the above results, it can be seen that the cyclic olefin addition polymer having the organosiloxane of the present invention as a pendant has excellent solubility, heat resistance and gas permeability, and is excellent in mechanical strength, particularly flexibility. Moreover, it turns out that the polymer of this invention can be manufactured easily and highly efficiently by vinyl addition polymerization of a cyclic olefin using a specific multicomponent catalyst.

本発明の高気体透過性環状オレフィン付加重合体は、製膜性に優れ、優れた気体透過性、耐熱性、機械的強度を有する。本発明の重合体は、エアコンや燃料電池用の酸素富化膜、コンタクトレンズ等への応用が期待される。更に、本発明の重合体は、優れた有機溶媒及びポリシロキサン溶媒への溶解性も有する。よって、医薬品・食品・化粧品用途の被膜剤等への応用も期待できる。また、本発明の重合体は、特に柔軟性に優れるため割れにくく、フィルムやインターフェイスマテリアルとして表示デバイスや半導体への応用も期待できる。
本発明の高気体透過性環状オレフィン付加重合体は、特定構造の多成分系触媒を用いて、容易に、且つ、高効率で製造することができる。
The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer of the present invention is excellent in film forming properties and has excellent gas permeability, heat resistance, and mechanical strength. The polymer of the present invention is expected to be applied to oxygen-enriched membranes for air conditioners and fuel cells, contact lenses, and the like. Furthermore, the polymer of the present invention has excellent solubility in organic solvents and polysiloxane solvents. Therefore, application to coating agents for pharmaceuticals, foods and cosmetics can be expected. In addition, the polymer of the present invention is particularly excellent in flexibility, so it is difficult to break, and can be expected to be applied to display devices and semiconductors as films and interface materials.
The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer of the present invention can be easily and highly efficiently produced using a multi-component catalyst having a specific structure.

Claims (12)

下記式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサン、又はこの式(1)の環状オレフィン官能性シロキサンと、下記式(2)で表される環状オレフィン化合物とを付加重合することにより得られ、下記式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサンに由来する構造単位の割合が、付加重合体中5〜100モル%であり、THFを溶媒とするGPCで測定されるポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が10,000〜2,000,000であることを特徴とする高気体透過性環状オレフィン付加重合体。
Figure 0005585508

(式(1)中のR1は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない炭素数1〜10の非置換又はハロゲン原子置換の一価のアルキル基であり、sは0〜2の整数であり、iは0又は1であり、jは1〜4の整数を示す。)
Figure 0005585508

(式(2)中のA1〜A4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基及びハロゲン化炭化水素基から選ばれる置換基、又はオキセタニル基及びアルコキシカルボニル基から選ばれる極性を有する置換基である。また、A1とA2又はA1とA3とが、それぞれが結合する炭素原子と共に脂環構造、芳香環構造、カルボンイミド基又は酸無水物基を形成してもよい。kは0又は1を示す。)
It is obtained by addition polymerization of a cyclic olefin functional siloxane represented by the following formula (1) or a cyclic olefin functional siloxane of the formula (1) and a cyclic olefin compound represented by the following formula (2). The ratio of the structural unit derived from the cyclic olefin functional siloxane represented by the following formula (1) is 5 to 100 mol% in the addition polymer, and the number in terms of polystyrene measured by GPC using THF as a solvent. A high gas-permeable cyclic olefin addition polymer having an average molecular weight (Mn) of 10,000 to 2,000,000.
Figure 0005585508

(R 1 in Formula (1) is an unsubstituted or halogen-substituted monovalent alkyl group having 1 to 10 carbon atoms that does not have the same or different aliphatic unsaturated bond, and s is 0 to 2 I is 0 or 1, and j is an integer of 1 to 4.)
Figure 0005585508

(A 1 to A 4 in the formula (2) are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and A substituent selected from a halogenated hydrocarbon group, or a substituent having a polarity selected from an oxetanyl group and an alkoxycarbonyl group, and A 1 and A 2 or A 1 and A 3 are bonded to each other. An alicyclic structure, an aromatic ring structure, a carbonimido group, or an acid anhydride group may be formed together with an atom, and k represents 0 or 1.)
式(1)中のR1がメチル基であり、sが0であり、jが2である請求項1記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体。 The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 1, wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 0, and j is 2. 式(1)中のR1がメチル基であり、sが1であり、jが2である請求項1記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体。 The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 1, wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 1, and j is 2. 式(1)中のR1がメチル基であり、sが2であり、jが2である請求項1記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体。 The highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 1, wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 2, and j is 2. 式(2)中のA1〜A4がいずれも水素原子であり、kが0である請求項1〜4のいずれか1項記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体。 The high gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to any one of claims 1 to 4, wherein A 1 to A 4 in formula (2) are all hydrogen atoms and k is 0. 下記化合物(A)、(B)及び(C)を含む多成分系触媒の存在下、下記式(1)で表される環状オレフィン官能性シロキサン、又はこの式(1)の環状オレフィン官能性シロキサンと下記式(2)で表される環状オレフィン化合物とを付加重合することを特徴とする請求項1記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。
〔化合物(A)〕
ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、(エテン)ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウム、カルボニルトリス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ビス(t−ブチルイソシアニド)パラジウムから選ばれる0価のパラジウム化合物。
〔化合物(B)〕
トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、リチウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート−エチルエーテルコンプレックスから選ばれるイオン性ホウ素化合物。
〔化合物(C)〕
トリイソプロピルホスフィン、トリt−ブチルホスフィン、トリシクロペンチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジt−ブチルフェニルホスフィンから選ばれるホスフィン化合物。
Figure 0005585508
(式(1)中のR1は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない炭素数1〜10の非置換又はハロゲン置換の一価のアルキル基であり、sは0〜2の整数であり、iは0又は1であり、jは1〜4の整数を示す。)
Figure 0005585508
(式(2)中のA1〜A4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基及びハロゲン化炭化水素基から選ばれる置換基、又はオキセタニル基及びアルコキシカルボニル基から選ばれる極性を有する置換基である。また、A1とA2又はA1とA3とが、それぞれが結合する炭素原子と共に脂環構造、芳香環構造、カルボンイミド基又は酸無水物基を形成してもよい。kは0又は1を示す。)
In the presence of a multi-component catalyst containing the following compounds (A), (B) and (C), a cyclic olefin functional siloxane represented by the following formula (1), or a cyclic olefin functional siloxane of the formula (1) The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 1, wherein addition polymerization is performed with a cyclic olefin compound represented by the following formula (2):
[Compound (A)]
Zero-valent selected from bis (dibenzylideneacetone) palladium, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, (ethene) bis (tricyclohexylphosphine) palladium, carbonyltris (triphenylphosphine) palladium, bis (t-butylisocyanide) palladium Palladium compounds.
[Compound (B)]
Triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbenium tetrakis [3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, lithium tetrakis ( An ionic boron compound selected from pentafluorophenyl) borate-ethyl ether complex .
[Compound (C)]
Triisopropyl phosphine, tri t- butylphosphine, tricyclopentylphosphine, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphine, selected from di-t- butylphenyl phosphine sulfo Sufin compound.
Figure 0005585508
(R 1 in Formula (1) is an unsubstituted or halogen-substituted monovalent alkyl group having 1 to 10 carbon atoms that does not have the same or different aliphatic unsaturated bond, and s is 0 to 2 (It is an integer, i is 0 or 1, and j represents an integer of 1 to 4.)
Figure 0005585508
(A 1 to A 4 in the formula (2) are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and A substituent selected from a halogenated hydrocarbon group, or a substituent having a polarity selected from an oxetanyl group and an alkoxycarbonyl group, and A 1 and A 2 or A 1 and A 3 are bonded to each other. An alicyclic structure, an aromatic ring structure, a carbonimido group, or an acid anhydride group may be formed together with an atom, and k represents 0 or 1.)
化合物(A)が0価のパラジウム1個にジベンジリデンアセトン2個が配位した錯体であるビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、化合物(B)がトリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、化合物(C)がトリシクロヘキシルホスフィンである請求項記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。 Compound (A) is a complex in which two dibenzylideneacetones are coordinated to one zero-valent palladium, bis (dibenzylideneacetone) palladium, compound (B) is triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, compound The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 6 , wherein (C) is tricyclohexylphosphine. 式(1)中のR1がメチル基であり、sが0であり、jが2である請求項又は記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。 The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 6 or 7 , wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 0, and j is 2. 式(1)中のR1がメチル基であり、sが1であり、jが2である請求項又は記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。 The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 6 or 7 , wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 1, and j is 2. 式(1)中のR1がメチル基であり、sが2であり、jが2である請求項又は記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。 The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to claim 6 or 7 , wherein R 1 in formula (1) is a methyl group, s is 2, and j is 2. 式(2)中のA1〜A4がいずれも水素原子であり、kが0である請求項10のいずれか1項記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。 The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to any one of claims 6 to 10 , wherein A 1 to A 4 in formula (2) are all hydrogen atoms and k is 0. 不活性ガス雰囲気下、0〜150℃で1〜72時間付加重合する請求項11のいずれか1項記載の高気体透過性環状オレフィン付加重合体の製造方法。 The method for producing a highly gas-permeable cyclic olefin addition polymer according to any one of claims 6 to 11 , wherein the addition polymerization is carried out at 0 to 150 ° C for 1 to 72 hours in an inert gas atmosphere.
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