JP7329720B1 - Method for producing cyclic olefin copolymer and catalyst composition - Google Patents

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Abstract

ノルボルネン単量体由来の構成単位とエチレン由来の構成単位とを含む環状オレフィン共重合体の製造方法であって、少なくとも、ノルボルネン単量体とエチレンとをモノマーとして重合容器内に仕込む工程と、重合容器内のモノマーを、ホスフィンイミド基を有する触媒の存在下に重合させる工程とを含み、ホスフィンイミド基を有する触媒が、特定の構造を有する化合物からなる環状オレフィン共重合体の製造方法である。A method for producing a cyclic olefin copolymer containing a structural unit derived from a norbornene monomer and a structural unit derived from ethylene, comprising at least charging a norbornene monomer and ethylene as monomers into a polymerization vessel; A method for producing a cyclic olefin copolymer comprising a step of polymerizing a monomer in a container in the presence of a catalyst having a phosphineimide group, wherein the catalyst having a phosphineimide group comprises a compound having a specific structure.

Description

本発明は、環状オレフィン共重合体の製造方法及び触媒組成物に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a cyclic olefin copolymer and a catalyst composition.

環状オレフィン単独重合体及び環状オレフィン共重合体は、低吸湿性及び高透明性を有し、光ディスク基板、光学フィルム、光学ファイバー等の光学材料の分野をはじめ、様々な用途に使用されている。代表的な環状オレフィン共重合体として、透明樹脂として広く使用される、環状オレフィンとエチレンとの共重合体が知られている。環状オレフィンとエチレンとの共重合体は、そのガラス転移温度(Tg)を環状オレフィンとエチレンとの共重合組成に応じて変えることが可能なため、広い温度領域でガラス転移温度を調整した共重合体を製造することができる(例えば、非特許文献1を参照)。 Cyclic olefin homopolymers and cyclic olefin copolymers have low hygroscopicity and high transparency, and are used in various applications including the field of optical materials such as optical disk substrates, optical films, and optical fibers. Copolymers of cyclic olefins and ethylene, which are widely used as transparent resins, are known as representative cyclic olefin copolymers. The copolymer of cyclic olefin and ethylene can change its glass transition temperature (Tg) according to the composition of the copolymer of cyclic olefin and ethylene. Coalescing can be produced (see, for example, Non-Patent Document 1).

Incoronata,Trittoら、Coordination Chemistry Reviews,2006年、第250巻、p.212-241Incoronata, Tritto et al., Coordination Chemistry Reviews, 2006, 250, p. 212-241

しかしながら、非特許文献1に記載される方法によっては、環状オレフィンとエチレンとの共重合体を高収率で製造できない問題がある。この問題に対する対策としては、活性の高い触媒を用いて重合を行うことが考えられる。ところが、活性の高い触媒を用いて重合を行うと、ポリエチレン様の不純物が生成しやすい場合がある。環状オレフィン共重合体にポリエチレン様の不純物が含まれると、環状オレフィン共重合体を溶媒に溶解させた場合に濁りが生じる。そのため、環状オレフィン共重合体の透明性の低下が懸念される。 さらに、ポリエチレン様の不純物が生成すると、環状オレフィン共重合体を製造する一般的な製造プロセスにおいて、不溶なポリエチレン様の不純物をろ過・除去するという製造コストの増大を招くプロセスが必要である。 However, depending on the method described in Non-Patent Document 1, there is a problem that a copolymer of cyclic olefin and ethylene cannot be produced in a high yield. As a countermeasure against this problem, it is conceivable to carry out polymerization using a highly active catalyst. However, when polymerization is performed using a highly active catalyst, polyethylene-like impurities are likely to be generated in some cases. If the cyclic olefin copolymer contains polyethylene-like impurities, turbidity occurs when the cyclic olefin copolymer is dissolved in a solvent. Therefore, we are anxious about the fall of the transparency of a cyclic olefin copolymer. Furthermore, when polyethylene-like impurities are produced, a process for filtering and removing insoluble polyethylene-like impurities is required in a general production process for producing a cyclic olefin copolymer, which leads to an increase in production cost.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その課題は、環状オレフィン共重合体を高収率で得ることができ、かつ、ポリエチレン様の不純物の生成が少ない、環状オレフィン共重合体の製造方法を提供することにある。
また、本発明の別の課題は、環状オレフィンとエチレンとの共重合に対して、高活性であり、かつ、ポリエチレン様の不純物の生成を抑制することができる触媒組成物を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its object is to obtain a cyclic olefin copolymer in a high yield and to produce a cyclic olefin copolymer with less polyethylene-like impurities. An object of the present invention is to provide a method for producing a polymer.
Another object of the present invention is to provide a catalyst composition that is highly active in the copolymerization of cyclic olefins and ethylene and that can suppress the formation of polyethylene-like impurities. .

本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、環状オレフィンとエチレンとの共重合体において、ホスフィンイミド基を有する特定の構造を有する触媒を用いることで上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have made intensive studies to solve the above problems, and found that the above problems can be solved by using a catalyst having a specific structure having a phosphineimide group in a copolymer of a cyclic olefin and ethylene. The inventors have found that and completed the present invention.

前記課題を解決する本発明の一態様は以下の通りである。
(1)ノルボルネン単量体由来の構成単位とエチレン由来の構成単位とを含む環状オレフィン共重合体の製造方法であって、
少なくとも、ノルボルネン単量体とエチレンとをモノマーとして重合容器内に仕込む工程と、
前記重合容器内の前記モノマーを、ホスフィンイミド基を有する触媒の存在下に重合させる工程と、を含み、
前記ホスフィンイミド基を有する触媒が、下記一般式(A)で表される化合物であり、かつ、下記一般式(A)中の-(CHRで表される置換基が、以下の条件Aを満たす置換基である、環状オレフィン共重合体の製造方法。
条件A:前記-(CHRで表される置換基がベンゼン環に結合した化合物(C-(CHR)において、前記-(CHRで表される置換基中の前記ベンゼン環に直接結合している炭素原子の電荷が-0.46以下である。
One aspect of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1) A method for producing a cyclic olefin copolymer containing structural units derived from norbornene monomers and structural units derived from ethylene,
charging at least a norbornene monomer and ethylene as monomers into a polymerization vessel;
and polymerizing the monomer in the polymerization vessel in the presence of a catalyst having a phosphine imide group,
The catalyst having a phosphineimide group is a compound represented by the following general formula (A), and the substituent represented by —(CH 2 ) n R in the following general formula (A) is the following A method for producing a cyclic olefin copolymer having a substituent satisfying condition A.
Condition A: In the compound (C 6 H 5 —(CH 2 ) n R) in which the substituent represented by —(CH 2 ) n R is bonded to the benzene ring, the —(CH 2 ) n R The charge of the carbon atom directly bonded to the benzene ring in the substituent is -0.46 or less.

Figure 0007329720000001
[一般式(A)中、Mは周期律表第4族遷移金属を示し、Xはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又はハロゲン原子を示し、Ra1~Ra3は、それぞれ独立に、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又は無機置換基を示し、Rは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、及びアルキルシリル基、及びアリールシリル基から選択される1種以上を示し、nは1~5の整数を示す。]
Figure 0007329720000001
[In the general formula (A), M represents a Group 4 transition metal of the periodic table, X represents an organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom or a halogen atom, and R a1 to R a3 each independently, which may be the same or different, represents a hydrogen atom, an organic substituent or an inorganic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, R is a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, a halogenated aryl group, an alkylsilyl group, and an arylsilyl group; n is an integer of 1 to 5; ]

(2)前記触媒は、チタン-エチレン-エチレンに対するエチレンの挿入活性化エネルギーが7kcal/mol以下である、前記(1)に記載の環状オレフィン共重合体の製造方法。 (2) The method for producing a cyclic olefin copolymer according to (1) above, wherein the catalyst has an insertion activation energy of ethylene with respect to titanium-ethylene-ethylene of 7 kcal/mol or less.

(3)前記触媒は、チタン-ノルボルネン-エチレンに対するノルボルネンの挿入活性化エネルギーが31kcal/mol以下である、前記(1)又は(2)に記載の環状オレフィン共重合体の製造方法。 (3) The method for producing a cyclic olefin copolymer according to (1) or (2) above, wherein the catalyst has an insertion activation energy of norbornene with respect to titanium-norbornene-ethylene of 31 kcal/mol or less.

(4)前記一般式(A)におけるRa1~Ra3が、環状又は非環状の第三級アルキル基、又は、オルト位に少なくとも1つ以上のアルキル基を有する芳香環基である、前記(1)~(3)のいずれかに記載の環状オレフィン共重合体の製造方法。 ( 4) The above ( A method for producing a cyclic olefin copolymer according to any one of 1) to (3).

(5)前記一般式(A)におけるRがパーフルオロフェニル基である、前記(1)~(4)のいずれかに記載の環状オレフィン共重合体の製造方法。 (5) The method for producing a cyclic olefin copolymer according to any one of (1) to (4) above, wherein R in the general formula (A) is a perfluorophenyl group.

(6)ノルボルネン単量体とエチレンとの共重合に用いられる、ホスフィンイミド基を有する触媒を含有する触媒組成物であって、
前記ホスフィンイミド基を有する触媒が、下記一般式(A)で表される化合物であり、かつ、下記一般式(A)中の-(CHRで表される置換基が、以下の条件Aを満たす置換基である、触媒組成物。
条件A:前記-(CHRで表される置換基がベンゼン環に結合した化合物(C-(CHR)において、前記-(CHRで表される置換基中の前記ベンゼン環に直接結合している炭素原子の電荷が-0.46以下である。
(6) A catalyst composition containing a catalyst having a phosphine imide group for copolymerization of a norbornene monomer and ethylene,
The catalyst having a phosphineimide group is a compound represented by the following general formula (A), and the substituent represented by —(CH 2 ) n R in the following general formula (A) is the following A catalyst composition that is a substituent that satisfies condition A.
Condition A: In the compound (C 6 H 5 —(CH 2 ) n R) in which the substituent represented by —(CH 2 ) n R is bonded to the benzene ring, the —(CH 2 ) n R The charge of the carbon atom directly bonded to the benzene ring in the substituent is -0.46 or less.

Figure 0007329720000002
[一般式(A)中、Mは周期律表第4族遷移金属を示し、Xはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又はハロゲン原子を示し、Ra1~Ra3は、それぞれ独立に、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又は無機置換基を示し、Rは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、及びアルキルシリル基、及びアリールシリル基から選択される1種以上を示し、nは1~5の整数を示す。]
Figure 0007329720000002
[In the general formula (A), M represents a Group 4 transition metal of the periodic table, X represents an organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom or a halogen atom, and R a1 to R a3 each independently, which may be the same or different, represents a hydrogen atom, an organic substituent or an inorganic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, R is a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, a halogenated aryl group, an alkylsilyl group, and an arylsilyl group; n is an integer of 1 to 5; ]

(7)前記一般式(A)におけるRa1~Ra3が、環状又は非環状の第三級アルキル基、又は、オルト位に少なくとも1つ以上のアルキル基を有する芳香環基である、前記(6)に記載の触媒組成物。 ( 7) The above ( The catalyst composition according to 6).

(8)前記一般式(A)におけるRがパーフルオロフェニル基である、前記(6)又は(7)に記載の触媒組成物。 (8) The catalyst composition according to (6) or (7) above, wherein R in formula (A) is a perfluorophenyl group.

本発明によれば、環状オレフィン共重合体を高収率で得ることができ、かつ、ポリエチレン様の不純物の生成が少ない、環状オレフィン共重合体の製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、環状オレフィンとエチレンとの共重合に対して、高活性であり、かつ、ポリエチレン様の不純物の生成を抑制することができる触媒組成物を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cyclic olefin copolymer can be obtained with a high yield, and the manufacturing method of the cyclic olefin copolymer with few production|generation of polyethylene-like impurities can be provided.
In addition, according to the present invention, it is possible to provide a catalyst composition that is highly active in the copolymerization of cyclic olefins and ethylene and that can suppress the formation of polyethylene-like impurities.

<環状オレフィン共重合体の製造方法>
本実施形態の環状オレフィン共重合体の製造方法は、ノルボルネン単量体由来の構成単位とエチレン由来の構成単位とを含む環状オレフィン共重合体の製造方法であって、少なくとも、ノルボルネン単量体とエチレンとをモノマーとして重合容器内に仕込む工程(以下、「仕込み工程」とも呼ぶ。)と、重合容器内のモノマーを、ホスフィンイミド基を有する触媒の存在下に重合させる工程(以下、「重合工程」とも呼ぶ。)と、を含む。そして、ホスフィンイミド基を有する触媒が、下記一般式(A)で表される化合物であり、かつ、下記一般式(A)中の-(CHRで表される置換基が、以下の条件Aを満たす置換基である。
条件A:-(CHRで表される置換基がベンゼン環に結合した化合物(C-(CHR)において、-(CHRで表される置換基中のベンゼン環に直接結合している炭素原子の電荷が-0.46以下である。
<Method for producing cyclic olefin copolymer>
The method for producing a cyclic olefin copolymer of the present embodiment is a method for producing a cyclic olefin copolymer containing a structural unit derived from a norbornene monomer and a structural unit derived from ethylene, and comprises at least a norbornene monomer and A step of charging ethylene as a monomer into a polymerization vessel (hereinafter also referred to as a "charging step"), and a step of polymerizing the monomer in the polymerization vessel in the presence of a catalyst having a phosphineimide group (hereinafter, "polymerization ), including The catalyst having a phosphineimide group is a compound represented by the following general formula (A), and the substituent represented by —(CH 2 ) n R in the following general formula (A) is the following is a substituent that satisfies the condition A of
Condition A: Substitution represented by -(CH 2 ) n R in a compound (C 6 H 5 -(CH 2 ) n R) in which a substituent represented by -(CH 2 ) n R is bonded to a benzene ring The charge of the carbon atom directly attached to the benzene ring in the group is -0.46 or less.

Figure 0007329720000003
[一般式(A)中、Mは周期律表第4族遷移金属を示し、Xはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又はハロゲン原子を示し、Ra1~Ra3は、それぞれ独立に、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又は無機置換基を示し、Rは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、及びアルキルシリル基、及びアリールシリル基から選択される1種以上を示し、nは1~5の整数を示す。]
Figure 0007329720000003
[In the general formula (A), M represents a Group 4 transition metal of the periodic table, X represents an organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom or a halogen atom, and R a1 to R a3 each independently, which may be the same or different, represents a hydrogen atom, an organic substituent or an inorganic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, R is a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, a halogenated aryl group, an alkylsilyl group, and an arylsilyl group; n is an integer of 1 to 5; ]

本実施形態の環状オレフィン共重合体の製造方法においては、ノルボルネンとエチレンとの共重合に使用する触媒に特徴を有する。当該触媒は触媒活性が高いため、より少ない量で多量の環状オレフィン共重合体が得られる。また、当該触媒は活性が高いにもかかわらず、ポリエチレン様の不純物が生成し難く、透明性に優れる環状オレフィン共重合体が得られる。
以下に各工程において詳述する。
The method for producing a cyclic olefin copolymer of the present embodiment is characterized by the catalyst used for the copolymerization of norbornene and ethylene. Since the catalyst has high catalytic activity, a large amount of cyclic olefin copolymer can be obtained with a smaller amount. In addition, although the catalyst has high activity, polyethylene-like impurities are less likely to form, and a cyclic olefin copolymer having excellent transparency can be obtained.
Each step will be described in detail below.

[仕込み工程]
仕込み工程においては、少なくとも、ノルボルネン単量体とエチレンとをモノマーとして重合容器内に仕込む。重合容器には、本実施形態の製造方法に悪影響を及ぼさない範囲で、ノルボルネン単量体、及びエチレン以外の他の単量体が仕込まれてもよい。環状オレフィン共重合体における、ノルボルネン単量体に由来する構成単位の比率と、エチレンに由来する構成単位の比率との合計は、典型的には、全構成単位に対して、80質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、98質量%以上がさらに好ましい。
[Preparation process]
In the charging step, at least the norbornene monomer and ethylene are charged into the polymerization vessel as monomers. The polymerization vessel may be charged with monomers other than the norbornene monomer and ethylene as long as they do not adversely affect the production method of the present embodiment. In the cyclic olefin copolymer, the sum of the ratio of structural units derived from norbornene monomer and the ratio of structural units derived from ethylene is typically 80% by mass or more with respect to all structural units. It is preferably 95% by mass or more, more preferably 98% by mass or more.

重合溶液へのエチレンの仕込み方法は、所望する量のエチレンを重合容器内に仕込める限り特に限定されない。典型的には、エチレンは、重合容器内でのエチレンの仕込み圧力が、0.5MPa以上であるように重合容器に仕込まれる。エチレンの仕込み圧力は、0.55MPa以上が好ましく、0.6MPa以上がより好ましい。エチレンの仕込み圧力を高くすると、生成ポリマーあたりの触媒の使用量を少なくすることができる。上限について、エチレンの仕込み圧力は、例えば、10MPa以下が好ましく、5MPa以下がより好ましく、3MPa以下がさらに好ましい。 The method of charging ethylene into the polymerization solution is not particularly limited as long as the desired amount of ethylene can be charged into the polymerization vessel. Typically, ethylene is charged to the polymerization vessel such that the charging pressure of ethylene in the polymerization vessel is 0.5 MPa or higher. The charging pressure of ethylene is preferably 0.55 MPa or higher, more preferably 0.6 MPa or higher. When the ethylene feed pressure is increased, the amount of catalyst used per product polymer can be reduced. Regarding the upper limit, the charging pressure of ethylene is, for example, preferably 10 MPa or less, more preferably 5 MPa or less, and even more preferably 3 MPa or less.

重合容器内には、ノルボルネン単量体及びエチレンとともに、溶媒が仕込まれてもよい。溶媒としては、重合反応を阻害しない溶媒であれば特に限定されない。溶媒の例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、イソドデカン、ミネラルオイル、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン(デカリン)、ベンゼン、トルエン、及びキシレン等の炭化水素溶媒や、クロロホルム、メチレンクロライド、ジクロロメタン、ジクロロエタン、及びクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒が挙げられる。 A solvent may be charged into the polymerization vessel along with the norbornene monomer and ethylene. The solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the polymerization reaction. Examples of solvents include hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, isooctane, isododecane, mineral oil, cyclohexane, methylcyclohexane, decahydronaphthalene (decalin), benzene, toluene, and xylene, chloroform, methylene chloride. , dichloromethane, dichloroethane, and halogenated hydrocarbon solvents such as chlorobenzene.

溶媒中にノルボルネン単量体を仕込む場合の、ノルボルネン単量体の濃度は、下限については、例えば0.5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。上限については、例えば50質量%以下が好ましく、35質量%以下がさらに好ましい。 When the norbornene monomer is added to the solvent, the lower limit of the concentration of the norbornene monomer is, for example, preferably 0.5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. The upper limit is, for example, preferably 50% by mass or less, more preferably 35% by mass or less.

以下、ノルボルネン単量体について詳述する。 The norbornene monomer will be described in detail below.

[ノルボルネン単量体]
ノルボルネン単量体としては、例えば、ノルボルネン及び置換ノルボルネンが挙げられ、ノルボルネンが好ましい。ノルボルネン単量体は、1種単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
[Norbornene monomer]
Norbornene monomers include, for example, norbornene and substituted norbornenes, with norbornene being preferred. A norbornene monomer can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

上記置換ノルボルネンは特に限定されず、この置換ノルボルネンが有する置換基としては、例えば、ハロゲン原子、1価又は2価の炭化水素基が挙げられる。置換ノルボルネンの具体例としては、下記一般式(I)で示される化合物が挙げられる。 The above-mentioned substituted norbornene is not particularly limited, and examples of substituents possessed by this substituted norbornene include a halogen atom and a monovalent or divalent hydrocarbon group. Specific examples of substituted norbornenes include compounds represented by the following general formula (I).

Figure 0007329720000004
[一般式(I)中、R~R12は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、及び、炭化水素基からなる群より選ばれるものであり、
とR10、R11とR12は、一体化して2価の炭化水素基を形成してもよく、
又はR10と、R11又はR12とは、互いに環を形成していてもよい。
また、nは、0又は正の整数を示し、
nが2以上の場合には、R~Rは、それぞれの繰り返し単位の中で、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
ただし、n=0の場合、R~R及びR~R12の少なくとも1個は、水素原子ではない。]
Figure 0007329720000004
[In general formula (I), R 1 to R 12 may be the same or different, and are selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, and a hydrocarbon group,
R 9 and R 10 , R 11 and R 12 may combine to form a divalent hydrocarbon group,
R 9 or R 10 and R 11 or R 12 may form a ring together.
Also, n represents 0 or a positive integer,
When n is 2 or more, R 5 to R 8 may be the same or different in each repeating unit.
However, when n=0, at least one of R 1 to R 4 and R 9 to R 12 is not a hydrogen atom. ]

一般式(I)で示される置換ノルボルネンについて説明する。一般式(I)におけるR~R12は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、及び、炭化水素基からなる群より選ばれるものである。The substituted norbornene represented by general formula (I) will be described. R 1 to R 12 in general formula (I) may be the same or different and are selected from the group consisting of hydrogen atoms, halogen atoms and hydrocarbon groups.

~Rの具体例としては、例えば、水素原子;フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子;炭素原子数1~20のアルキル基等を挙げることができ、これらはそれぞれ異なっていてもよく、部分的に異なっていてもよく、また、全部が同一であってもよい。Specific examples of R 1 to R 8 include hydrogen atoms; halogen atoms such as fluorine, chlorine and bromine; alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms; , may be partially different, or all may be the same.

また、R~R12の具体例としては、例えば、水素原子;フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子;炭素原子数1~20のアルキル基;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、エチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ナフチル基、アントリル基等の置換又は無置換の芳香族炭化水素基;ベンジル基、フェネチル基、その他アルキル基にアリール基が置換したアラルキル基等を挙げることができ、これらはそれぞれ異なっていてもよく、部分的に異なっていてもよく、また、全部が同一であってもよい。Specific examples of R 9 to R 12 include hydrogen atom; halogen atom such as fluorine, chlorine and bromine; alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; cycloalkyl group such as cyclohexyl group; substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon groups such as groups, ethylphenyl groups, isopropylphenyl groups, naphthyl groups, and anthryl groups; benzyl groups, phenethyl groups, and other aralkyl groups in which alkyl groups are substituted with aryl groups; These may be different, partially different, or all may be the same.

とR10、又はR11とR12とが一体化して2価の炭化水素基を形成する場合の具体例としては、例えば、エチリデン基、プロピリデン基、イソプロピリデン基等のアルキリデン基等を挙げることができる。Specific examples of the case where R 9 and R 10 or R 11 and R 12 are combined to form a divalent hydrocarbon group include alkylidene groups such as ethylidene group, propylidene group and isopropylidene group. can be mentioned.

又はR10と、R11又はR12とが、互いに環を形成する場合には、形成される環は単環でも多環であってもよく、架橋を有する多環であってもよく、二重結合を有する環であってもよく、またこれらの環の組み合わせからなる環であってもよい。また、これらの環はメチル基等の置換基を有していてもよい。When R 9 or R 10 and R 11 or R 12 form a ring together, the ring formed may be monocyclic or polycyclic, or may be a polycyclic ring having a bridge. , a ring having a double bond, or a ring consisting of a combination of these rings. Moreover, these rings may have a substituent such as a methyl group.

一般式(I)で示される置換ノルボルネンの具体例としては、5-メチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5,5-ジメチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-エチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-ブチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-エチリデン-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-ヘキシル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-オクチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-オクタデシル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-メチリデン-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-ビニル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-プロペニル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン等の2環の環状オレフィン;
トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3,7-ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ-3-エン;トリシクロ[4.4.0.12,5]ウンデカ-3,7-ジエン若しくはトリシクロ[4.4.0.12,5]ウンデカ-3,8-ジエン又はこれらの部分水素添加物(又はシクロペンタジエンとシクロヘキセンの付加物)であるトリシクロ[4.4.0.12,5]ウンデカ-3-エン;5-シクロペンチル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-シクロヘキシル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-シクロヘキセニルビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン、5-フェニル-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エンといった3環の環状オレフィン;
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン(単にテトラシクロドデセンともいう)、8-メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-エチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-メチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-ビニルテトラシクロ[4,4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-プロペニル-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エンといった4環の環状オレフィン;
8-シクロペンチル-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-シクロヘキシル-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-シクロヘキセニル-テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-フェニル-シクロペンチル-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[7.4.13,6.01,9.02,7]テトラデカ-4,9,11,13-テトラエン(1,4-メタノ-1,4,4a,9a-テトラヒドロフルオレンともいう)、テトラシクロ[8.4.14,7.01,10.03,8]ペンタデカ-5,10,12,14-テトラエン(1,4-メタノ-1,4,4a,5,10,10a-ヘキサヒドロアントラセンともいう);ペンタシクロ[6.6.1.13,6.02,7.09,14]-4-ヘキサデセン、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]-4-ペンタデセン、ペンタシクロ[7.4.0.02,7.13,6.110,13]-4-ペンタデセン;ヘプタシクロ[8.7.0.12,9.14,7.111,17.03,8.012,16]-5-エイコセン、ヘプタシクロ[8.7.0.12,9.03,8.14,7.012,17.113,l6]-14-エイコセン;シクロペンタジエンの4量体等の多環の環状オレフィンを挙げることができる。
Specific examples of substituted norbornenes represented by general formula (I) include 5-methyl-bicyclo[2.2.1]hept-2-ene, 5,5-dimethyl-bicyclo[2.2.1]hepta- 2-ene, 5-ethyl-bicyclo[2.2.1]hept-2-ene, 5-butyl-bicyclo[2.2.1]hept-2-ene, 5-ethylidene-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-octadecyl-bicyclo[ 2.2.1]hept-2-ene, 5-methylidene-bicyclo[2.2.1]hept-2-ene, 5-vinyl-bicyclo[2.2.1]hept-2-ene, 5- bicyclic cyclic olefins such as propenyl-bicyclo[2.2.1]hept-2-ene;
tricyclo[4.3.0.1 2,5 ]deca-3,7-diene (common name: dicyclopentadiene), tricyclo[4.3.0.1 2,5 ]dec-3-ene; tricyclo[ 4.4.0.1 2,5 ]undeca-3,7-diene or tricyclo[4.4.0.1 2,5 ]undeca-3,8-diene or partially hydrogenated products thereof (or cyclopentadiene and cyclohexene) which are tricyclo[4.4.0.1 2,5 ]undec-3-ene; 5-cyclopentyl-bicyclo[2.2.1]hept-2-ene, 5-cyclohexyl-bicyclo 3 such as [2.2.1]hept-2-ene, 5-cyclohexenylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene, 5-phenyl-bicyclo[2.2.1]hept-2-ene cyclic olefins of the ring;
Tetracyclo[4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ]dodeca-3-ene (also referred to simply as tetracyclododecene), 8-methyltetracyclo[4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ]dodeca-3-ene, 8-ethyltetracyclo[4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ]dodeca-3-ene, 8-methylidenetetracyclo[4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ]dodeca-3-ene, 8-ethylidenetetracyclo[4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ]dodeca-3-ene, 8-vinyltetracyclo[4,4.0.1 2,5 . 1 7,10 ]dodeca-3-ene, 8-propenyl-tetracyclo[4.4.0.1 2,5 . 4-ring cyclic olefins such as 1 7,10 ]dodeca-3-ene;
8-Cyclopentyl-tetracyclo[4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ]dodeca-3-ene, 8-cyclohexyl-tetracyclo[4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ]dodeca-3-ene, 8-cyclohexenyl-tetracyclo[4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ]dodeca-3-ene, 8-phenyl-cyclopentyl-tetracyclo[4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ]dodeca-3-ene; tetracyclo[7.4.1 3,6 . 0 1, 9 . 0 2,7 ]tetradeca-4,9,11,13-tetraene (also called 1,4-methano-1,4,4a,9a-tetrahydrofluorene), tetracyclo[8.4.1 4,7 . 0 1, 10 . 0 3,8 ]pentadeca-5,10,12,14-tetraene (also called 1,4-methano-1,4,4a,5,10,10a-hexahydroanthracene); pentacyclo[6.6.1. 1 3, 6 . 0 2, 7 . 0 9,14 ]-4-hexadecene, pentacyclo[6.5.1.1 3,6 . 0 2, 7 . 0 9,13 ]-4-pentadecene, pentacyclo[7.4.0.0 2,7 . 1 3, 6 . 1 10,13 ]-4-pentadecene; heptacyclo[8.7.0.1 2,9 . 1 4, 7 . 1 11, 17 . 0 3, 8 . 0 12,16 ]-5-eicosene, heptacyclo[8.7.0.1 2,9 . 0 3, 8 . 1 4, 7 . 0 12, 17 . 1 13,16 ]-14-eicosene; and polycyclic cyclic olefins such as tetramer of cyclopentadiene.

中でも、アルキル置換ノルボルネン(例えば、1個以上のアルキル基で置換されたビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン)、アルキリデン置換ノルボルネン(例えば、1個以上のアルキリデン基で置換されたビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン)が好ましく、5-エチリデン-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン(慣用名:5-エチリデン-2-ノルボルネン、又は、単にエチリデンノルボルネン)が特に好ましい。 Among these are alkyl-substituted norbornenes (e.g., bicyclo[2.2.1]hept-2-ene substituted with one or more alkyl groups), alkylidene-substituted norbornenes (e.g., bicyclo[2.2.1]hept-2-ene substituted with one or more alkylidene groups). [2.2.1]hept-2-ene) is preferred, and 5-ethylidene-bicyclo[2.2.1]hept-2-ene (common name: 5-ethylidene-2-norbornene, or simply ethylidenenorbornene) ) is particularly preferred.

ノルボルネン単量体及びエチレン以外の他の単量体は、ノルボルネン単量体及びエチレンと共重合可能である限り特に限定されない。かかる他の単量体の、典型的な例としては、α-オレフィンが挙げられる。α-オレフィンは、ハロゲン原子等の少なくとも1種の置換基で置換されていてもよい。 The norbornene monomer and monomers other than ethylene are not particularly limited as long as they are copolymerizable with the norbornene monomer and ethylene. Typical examples of such other monomers include α-olefins. The α-olefin may be substituted with at least one substituent such as a halogen atom.

α-オレフィンとしては、C3~C12のα-オレフィンが好ましい。C3~C12のα-オレフィンは特に限定されないが、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1-ペンテン、4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、及び1-ドデセン等が挙げられる。中でも、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセンが好ましい。 As the α-olefin, C3 to C12 α-olefins are preferred. The C3 to C12 α-olefins are not particularly limited, but examples include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, 3-ethyl-1 -pentene, 4-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 4-ethyl-1-hexene, 3-ethyl -1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene and the like. Among them, 1-hexene, 1-octene and 1-decene are preferred.

[重合工程]
重合工程においては、ホスフィンイミド基を有する特定の触媒の存在下において重合容器内のモノマーを重合させる。
重合時の温度は特に限定されない。環状オレフィン共重合体の収率が良好であることなどから、重合時の温度は、20℃以上が好ましく、30℃以上がより好ましく、50℃以上がさらに好ましく、60℃以上がさらにより好ましく、70℃以上が特に好ましい。重合時の温度は80℃以上であってもよく、85℃以上とすることもできる。
重合時の温度の上限は特に限定されない、重合時の温度の上限は、例えば200℃以下であってよく、140℃以下であってもよく、120℃以下であってもよい。
[Polymerization step]
In the polymerization step, the monomers in the polymerization vessel are polymerized in the presence of a specific catalyst having a phosphine imide group.
The temperature during polymerization is not particularly limited. The temperature during polymerization is preferably 20° C. or higher, more preferably 30° C. or higher, still more preferably 50° C. or higher, and even more preferably 60° C. or higher, because the yield of the cyclic olefin copolymer is good. 70° C. or higher is particularly preferred. The temperature during polymerization may be 80° C. or higher, or may be 85° C. or higher.
The upper limit of the temperature during polymerization is not particularly limited. The upper limit of the temperature during polymerization may be, for example, 200° C. or lower, 140° C. or lower, or 120° C. or lower.

(ホスフィンイミド基を有する触媒)
本実施形態の製造方法において使用する、ホスフィンイミド基を有する触媒(以下、「触媒A」とも呼ぶ。)は、下記一般式(A)で表される。そして、下記一般式(A)中の-(CHRで表される置換基が、以下の条件Aを満たす置換基である。
条件A:-(CHRで表される置換基がベンゼン環に結合した化合物(C-(CHR)において、-(CHRで表される置換基中のベンゼン環に直接結合している炭素原子の電荷が-0.46以下である。
(Catalyst having a phosphine imide group)
A catalyst having a phosphine imide group (hereinafter also referred to as "catalyst A") used in the production method of the present embodiment is represented by the following general formula (A). The substituent represented by —(CH 2 ) n R in the following general formula (A) is a substituent satisfying condition A below.
Condition A: Substitution represented by -(CH 2 ) n R in a compound (C 6 H 5 -(CH 2 ) n R) in which a substituent represented by -(CH 2 ) n R is bonded to a benzene ring The charge of the carbon atom directly attached to the benzene ring in the group is -0.46 or less.

Figure 0007329720000005
[一般式(A)中、Mは周期律表第4族遷移金属を示し、Xはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又はハロゲン原子を示し、Ra1~Ra3は、それぞれ独立に、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又は無機置換基を示し、Rは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、及びアルキルシリル基、及びアリールシリル基から選択される1種以上を示し、nは1~5の整数を示す。]
Figure 0007329720000005
[In the general formula (A), M represents a Group 4 transition metal of the periodic table, X represents an organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom or a halogen atom, and R a1 to R a3 each independently, which may be the same or different, represents a hydrogen atom, an organic substituent or an inorganic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, R is a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, a halogenated aryl group, an alkylsilyl group, and an arylsilyl group; n is an integer of 1 to 5; ]

一般式(A)中、Mは周期律表第4族遷移金属を示し、具体的には、Ti、Zr、又はHfを示す。MとしてはTiが好ましい。 In general formula (A), M represents a Group 4 transition metal in the periodic table, specifically Ti, Zr, or Hf. Ti is preferable as M.

一般式(A)中、Xは、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基、又はハロゲン原子である。
ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基については、有機置換基がヘテロ原子を含む場合、ヘテロ原子の種類は特に限定されない。ヘテロ原子の具体例としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子、ケイ素原子、セレン原子、及びハロゲン原子等が挙げられる。
In general formula (A), X is an organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, or a halogen atom.
Regarding the organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, when the organic substituent contains a heteroatom, the type of the heteroatom is not particularly limited. Specific examples of heteroatoms include oxygen, nitrogen, sulfur, phosphorus, silicon, selenium, and halogen atoms.

有機置換基としては、上記一般式(A)で表される化合物の生成反応を阻害しない基であれば特に限定されない。例えば、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数3~20のシクロアルキル基、炭素原子数2~20の脂肪族アシル基、ベンゾイル基、α-ナフチルカルボニル基、β-ナフチルカルボニル基、炭素原子数6~20の芳香族炭化水素基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数3~20のトリアルキルシリル基、炭素原子数3~20のトリアリールシリル基、炭素原子数1~20の炭化水素基で置換されたモノ置換アミノ基、及び炭素原子数1~20の炭化水素基で置換されたジ置換アミノ基が挙げられる。 The organic substituent is not particularly limited as long as it does not inhibit the production reaction of the compound represented by the general formula (A). For example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aliphatic acyl group having 2 to 20 carbon atoms, a benzoyl group, α- naphthylcarbonyl group, β-naphthylcarbonyl group, aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, trialkylsilyl group having 3 to 20 carbon atoms, 3 to 3 carbon atoms 20 triarylsilyl groups, monosubstituted amino groups substituted with hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, and disubstituted amino groups substituted with hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms.

これらの有機置換基の中では、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、炭素原子数3~8のシクロアルキル基、炭素原子数2~6の脂肪族アシル基、ベンゾイル基、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、炭素原子数3~10のトリアルキルシリル基、及び炭素原子数3~10のトリアリールシリル基が好ましい。 Among these organic substituents, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 8 carbon atoms, and aliphatic acyl groups having 2 to 6 carbon atoms. benzoyl, phenyl, benzyl, phenethyl, trialkylsilyl groups having 3 to 10 carbon atoms and triarylsilyl groups having 3 to 10 carbon atoms are preferred.

有機置換基の中では、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n-ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、sec-ブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、フェニル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基が、トリフェニルシリル基、及びトリスペンタフルオロフェニルシリル基より好ましい。 Among organic substituents, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, methoxy group, ethoxy group, n-propyloxy group , isopropyloxy group, n-butyloxy group, isobutyloxy group, sec-butyloxy group, tert-butyloxy group, acetyl group, propionyl group, butanoyl group, phenyl group, trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group , a triphenylsilyl group, and a trispentafluorophenylsilyl group.

Xとしてはハロゲン原子が好ましく、塩素原子、及び臭素原子がより好ましく、塩素原子が特に好ましい。 X is preferably a halogen atom, more preferably a chlorine atom or a bromine atom, and particularly preferably a chlorine atom.

一般式(A)中、Ra1~Ra3は、それぞれ独立に、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基、又は無機置換基である。また、Ra1~Ra3から選択される2つの基が相互に結合して環を形成してもよい。
a1~Ra3としての、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基については、有機置換基がヘテロ原子を含む場合、ヘテロ原子の種類は特に限定されない。ヘテロ原子の具体例としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子、ケイ素原子、セレン原子、及びハロゲン原子等が挙げられる。
In general formula (A), R a1 to R a3 may each independently be the same or different, and may be a hydrogen atom, an organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom, or an inorganic is a substituent. In addition, two groups selected from R a1 to R a3 may bond together to form a ring.
Regarding the organic substituents having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom as R a1 to R a3 , when the organic substituent contains a hetero atom, the type of the hetero atom is not particularly limited. Specific examples of heteroatoms include oxygen, nitrogen, sulfur, phosphorus, silicon, selenium, and halogen atoms.

有機置換基としては、上記一般式(A)で表される化合物の生成反応を阻害しない基であれば特に限定されない。例えば、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数3~20のシクロアルキル基、炭素原子数2~20の脂肪族アシル基、ベンゾイル基、α-ナフチルカルボニル基、β-ナフチルカルボニル基、炭素原子数6~20の芳香族炭化水素基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数3~20のトリアルキルシリル基、炭素原子数3~20のトリアリールシリル基、炭素原子数1~20の炭化水素基で置換されたモノ置換アミノ基、及び炭素原子数1~20の炭化水素基で置換されたジ置換アミノ基が挙げられる。 The organic substituent is not particularly limited as long as it does not inhibit the production reaction of the compound represented by the general formula (A). For example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aliphatic acyl group having 2 to 20 carbon atoms, a benzoyl group, α- naphthylcarbonyl group, β-naphthylcarbonyl group, aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, trialkylsilyl group having 3 to 20 carbon atoms, 3 to 3 carbon atoms 20 triarylsilyl groups, monosubstituted amino groups substituted with hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, and disubstituted amino groups substituted with hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms.

これらの有機置換基の中では、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、炭素原子数3~8のシクロアルキル基、炭素原子数2~6の脂肪族アシル基、ベンゾイル基、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、炭素原子数3~10のトリアルキルシリル基、及び炭素原子数3~10のトリアリールシリル基が好ましい。 Among these organic substituents, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 8 carbon atoms, and aliphatic acyl groups having 2 to 6 carbon atoms. benzoyl, phenyl, benzyl, phenethyl, trialkylsilyl groups having 3 to 10 carbon atoms and triarylsilyl groups having 3 to 10 carbon atoms are preferred.

有機置換基の中では、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、アダマンチル基、メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n-ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、sec-ブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、フェニル基、o-トリル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、及びトリスペンタフルオロフェニルシリル基がより好ましい。 Among organic substituents, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, adamantyl, methoxy, ethoxy, n- propyloxy group, isopropyloxy group, n-butyloxy group, isobutyloxy group, sec-butyloxy group, tert-butyloxy group, acetyl group, propionyl group, butanoyl group, phenyl group, o-tolyl group, trimethylsilyl group, triethylsilyl group , a tert-butyldimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, and a trispentafluorophenylsilyl group are more preferred.

加えて、Ra1~Ra3としての、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基としては、下記一般式(a)で表される基であって、Ra1~Ra3が、それぞれ独立に炭素原子数1~20の炭化水素基である基も好ましい。In addition, the organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom as R a1 to R a3 is a group represented by the following general formula (a), wherein R a1 to Groups in which each R a3 is independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms are also preferred.

Figure 0007329720000006
Figure 0007329720000006

a1~Ra3としての、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基が、一般式(a)で表される基である場合の好ましい例としては、-N=P(Me)、-N=P(Et)、-N=P(n-Pr)、-N=P(iso-Pr)、-N=P(n-Bu)、-N=P(iso-Bu)、-N=P(sec-Bu)、-N=P(tert-Bu)、-N=P(-N=P(tert-Bu)3)Ph、及び-N=P(Ph)が挙げられる。これらの中では、-N=P(tert-Bu)、及び-N=P(iso-Pr)が好ましく、-N=P(tert-Bu)がより好ましい。なお、Meはメチル基であり、Etはエチル基であり、n-Prはn-プロピル基であり、iso-Prはiso-プロピル基であり、n-Buはn-ブチル基であり、iso-Buはイソブチル基であり、sec-Buはsec-ブチル基であり、tert-Buはtert-ブチル基であり、Phはフェニル基である。Preferred examples of the case where the organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom as R a1 to R a3 are groups represented by general formula (a) include -N= P(Me) 3 , -N=P(Et) 3 , -N=P(n-Pr) 3 , -N=P(iso-Pr) 3 , -N=P(n-Bu) 3 , -N =P(iso-Bu) 3 , -N=P(sec-Bu) 3 , -N=P(tert-Bu) 3 , -N=P(-N=P(tert-Bu)3)Ph 2 , and -N=P(Ph) 3 . Among these, -N=P(tert-Bu) 3 and -N=P(iso-Pr) 3 are preferred, and -N=P(tert-Bu) 3 is more preferred. Incidentally, Me is a methyl group, Et is an ethyl group, n-Pr is an n-propyl group, iso-Pr is an iso-propyl group, n-Bu is an n-butyl group, iso -Bu is an isobutyl group, sec-Bu is a sec-butyl group, tert-Bu is a tert-butyl group and Ph is a phenyl group.

a1~Ra3としての、無機置換基としては、上記一般式(A)で表される化合物の生成反応を阻害しない基であれば特に限定されない。
無機置換基の具体例としては、ハロゲン原子、ニトロ基、無置換のアミノ基、及びシアノ基等が挙げられる。
The inorganic substituents for R a1 to R a3 are not particularly limited as long as they do not inhibit the production reaction of the compound represented by the general formula (A).
Specific examples of inorganic substituents include halogen atoms, nitro groups, unsubstituted amino groups, cyano groups, and the like.

一般式(A)におけるRa1~Ra3としては、環状又は非環状の第三級アルキル基、又は、オルト位に少なくとも1つ以上のアルキル基を有する芳香環基であることが好ましい。環状の第三級アルキル基としてはアダマンチル基等が挙げられ、非環状の第三級アルキル基としてはtert-ブチル基等が挙げられる。オルト位に少なくとも1つ以上のアルキル基を有する芳香環基としては、o-トリル基、メシチル基等が挙げられる。Ra1~Ra3が環状又は非環状の第三級アルキル基である場合、すべてが異なる第三級アルキル基であってもよく、3つのうちのいずれか2つが同一の第三級アルキル基であることが好ましく、いずれも同一の第三級アルキル基であることがより好ましい。R a1 to R a3 in general formula (A) are preferably cyclic or non-cyclic tertiary alkyl groups, or aromatic ring groups having at least one alkyl group at the ortho position. Cyclic tertiary alkyl groups include adamantyl groups and the like, and non-cyclic tertiary alkyl groups include tert-butyl groups and the like. Examples of the aromatic ring group having at least one or more alkyl groups at the ortho position include o-tolyl group and mesityl group. When R a1 to R a3 are cyclic or non-cyclic tertiary alkyl groups, all may be different tertiary alkyl groups, and any two of the three may be the same tertiary alkyl group. preferably, and more preferably the same tertiary alkyl group.

一般式(A)中、Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、アルキルシリル基、及びアリールシリル基から選択される1種以上を示す。 In general formula (A), R represents one or more selected from a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, a halogenated aryl group, an alkylsilyl group, and an arylsilyl group. .

Rとしてのアルキル基としては、炭素原子数1~5のアルキル基が挙げられ、炭素原子数1~4のアルキル基が好ましい。Rとしてのアルキル基としての具体例としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基等が挙げられ、中でも、tert-ブチル基が好ましい。
Rとしてのシクロアルキル基としては、炭素原子数3~20のシクロアルキル基が挙げられ、炭素原子数3~10のシクロアルキル基が好ましく、炭素原子数5~8のシクロアルキル基がより好ましい。Rとしてのシクロアルキル基の具体例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、中でも、シクロヘキシル基が好ましい。
Rとしてのハロゲン化アルキル基としては、置換基として少なくとも1つのハロゲン元素を有するアルキル基であって、炭素原子数1~7のアルキル基が挙げられ、炭素原子数1~5のアルキル基が好ましく、炭素原子数1~3のハロゲン化アルキル基がより好ましい。また、Rとしてのハロゲン化アルキル基中のハロゲン元素としては、フッ素、塩素が好ましい。Rとしてのハロゲン化アルキル基の具体例としては、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、トリクロロメチル基等が挙げられ、中でも、トリフルオロメチル基が好ましい。
Rとしてのアリール基としては、炭素原子数6~20のアリール基が挙げられ、炭素原子数6~10のアリール基が好ましく、炭素原子数7~8のアリール基がより好ましい。
Rとしてのアリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、アラルキル基、ビフェニル基等が挙げられ、中でも、フェニル基が好ましい。
Rとしてのハロゲン化アリール基としては、上記のRとしてのアリール基に、置換基として少なくとも1つのハロゲン元素を有するアリール基であって、炭素原子数6~20のアリール基が挙げられ、炭素原子数6~10のアリール基が好ましく、炭素原子数7~8のアリール基がより好ましい。また、Rとしてのハロゲン化アリール基中のハロゲン元素としては、フッ素、塩素が好ましい。Rとしてのハロゲン化アリール基の具体例としては、4-フルオロフェニル基、2,4-ジフルオロフェニル基、2,4,6-トリフルオロフェニル基、2,3,6-トリフルオロフェニル基、パーフルオロフェニル基(-C)、パーフルオロビフェニル基、パークロロフェニル基(-CCl)等が挙げられ、中でも、パーフルオロフェニル基(-C)が好ましい。
Rとしてのアルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基等のトリアルキルシリル基等が挙げられ、中でも、トリメチルシリル基が好ましい。
Rとしてのアリールシリル基としては、トリフェニルシリル基、トリスペンタフルオロフェニルシリル基等のトリアリールシリル基等が挙げられ、中でも、トリフェニルシリル基が好ましい。
これらのRの中では、水素原子、アルキル基中の炭素原子数が多いもの(炭素原子数:3~12)、又はフッ素原子を含むものが好ましい。例えば、水素原子、tert-ブチル基、フェニル基、パーフルオロフェニル基(-C)、トリメチルシリル基が特に好ましい。
The alkyl group for R includes an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group for R include methyl group, ethyl group, isopropyl group, n-butyl group, tert-butyl group, etc. Among them, tert-butyl group is preferred.
The cycloalkyl group as R includes a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, preferably a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and more preferably a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms. Specific examples of the cycloalkyl group for R include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc. Among them, a cyclohexyl group is preferred.
The halogenated alkyl group as R is an alkyl group having at least one halogen element as a substituent and includes an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. , more preferably a halogenated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. As the halogen element in the halogenated alkyl group as R, fluorine and chlorine are preferred. Specific examples of halogenated alkyl groups for R include monofluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, pentafluoroethyl group, heptafluoropropyl group, trichloromethyl groups and the like, and among them, a trifluoromethyl group is preferable.
The aryl group as R includes an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and more preferably an aryl group having 7 to 8 carbon atoms.
Specific examples of the aryl group for R include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a mesityl group, a naphthyl group, an aralkyl group, a biphenyl group, etc. Among them, a phenyl group is preferred.
Examples of the halogenated aryl group as R include an aryl group having at least one halogen element as a substituent for the above aryl group as R and having 6 to 20 carbon atoms. An aryl group having 6 to 10 numbers is preferred, and an aryl group having 7 to 8 carbon atoms is more preferred. As the halogen element in the halogenated aryl group as R, fluorine and chlorine are preferable. Specific examples of halogenated aryl groups as R include 4-fluorophenyl group, 2,4-difluorophenyl group, 2,4,6-trifluorophenyl group, 2,3,6-trifluorophenyl group, per A fluorophenyl group (--C 6 F 5 ), a perfluorobiphenyl group, a perchlorophenyl group (--C 6 Cl 5 ) and the like can be mentioned, and among them, a perfluorophenyl group (--C 6 F 5 ) is preferred.
Examples of the alkylsilyl group for R include trialkylsilyl groups such as a trimethylsilyl group and a triethylsilyl group. Among them, a trimethylsilyl group is preferred.
Examples of the arylsilyl group for R include triarylsilyl groups such as a triphenylsilyl group and a trispentafluorophenylsilyl group, among which the triphenylsilyl group is preferred.
Among these R, hydrogen atoms, those having a large number of carbon atoms in an alkyl group (the number of carbon atoms: 3 to 12), or those containing a fluorine atom are preferred. For example, a hydrogen atom, a tert-butyl group, a phenyl group, a perfluorophenyl group ( -C6F5 ), and a trimethylsilyl group are particularly preferred.

一般式(A)中、nは1~5の整数を示し、1~3が好ましい。 In general formula (A), n represents an integer of 1 to 5, preferably 1 to 3.

一般式(A)で表される化合物の具体例を以下に示すが、本実施形態においては以下の化合物に限定されるものではない。 Specific examples of the compound represented by formula (A) are shown below, but the present embodiment is not limited to the following compounds.

Figure 0007329720000007
Figure 0007329720000007

Figure 0007329720000008
Figure 0007329720000008

一方、触媒Aは、一般式(A)において、-(CHRで表される置換基は、以下の条件Aを満たす置換基である。
条件A:-(CHRで表される置換基がベンゼン環に結合した化合物(C-(CHR)とした場合、-(CHRで表される置換基においてベンゼン環に直接結合している炭素原子の電荷が-0.46以下である。当該炭素原子の電荷が-0.46を超えると、触媒としての活性が低下する。当該電荷は、-0.47以下が好ましく、-0.48以下がより好ましく、-0.49以下がさらに好ましく、-0.50以下がさらにより好ましく、-0.60以下が特に好ましい。また、炭素原子の電荷の下限は-0.70であることが好ましい。
なお、前記炭素原子の電荷は、次のようにして算出することができる。すなわち、-(CHRで表される置換基がベンゼン環に結合した化合物であるC-(CHRに対する量子化学計算を、自然結合軌道解析としてM11と呼ばれるDFT理論と、cc-pvdzと呼ばれる基底関数とを用いて実施する。得られた分子軌道に対して、自然結合軌道解析を実施し、ベンゼン環と結合している炭素原子(C)の原子電荷(電気素量(e))を算出する。
On the other hand, in the general formula (A) of the catalyst A, the substituent represented by —(CH 2 ) n R satisfies the following condition A.
Condition A: A compound (C 6 H 5 —(CH 2 ) n R) in which a substituent represented by —(CH 2 ) n R is bonded to a benzene ring is represented by —(CH 2 ) n R. The charge of the carbon atom directly bonded to the benzene ring in the substituent is -0.46 or less. When the charge of the carbon atom exceeds -0.46, the activity as a catalyst decreases. The charge is preferably −0.47 or less, more preferably −0.48 or less, further preferably −0.49 or less, even more preferably −0.50 or less, and particularly preferably −0.60 or less. Also, the lower limit of the charge of the carbon atom is preferably −0.70.
The charge of the carbon atom can be calculated as follows. That is, the quantum chemical calculation for C 6 H 5 —(CH 2 ) n R, which is a compound in which the substituent represented by —(CH 2 ) n R is bonded to the benzene ring, is performed by DFT called M11 as natural bond orbital analysis. It is implemented using theory and basis functions called cc-pvdz. A natural bond orbital analysis is performed on the obtained molecular orbital to calculate the atomic charge (elementary charge (e)) of the carbon atom (C) bonded to the benzene ring.

一般式(A)における-(CHRで表される置換基がベンゼン環に結合した化合物(C-(CHR)において、-(CHRで表される置換基中のベンゼン環に直接結合している炭素原子の電荷、すなわち条件Aに係る炭素原子の電荷を以下に示す。
-CH-C:-0.49
-CHCH-C:-0.46
-CHCH-C:-0.46
-CHCH-C(CH:-0.47
-CHCH-Si(CH:-0.47
-CH-C:-0.48
-CH:-0.68
ただし、上記において、-Cはパーフルオロフェニル基である。
In the compound (C 6 H 5 —(CH 2 ) n R) in which the substituent represented by —(CH 2 ) n R in general formula (A) is bonded to the benzene ring, —(CH 2 ) n R The charge on the carbon atom directly bonded to the benzene ring in the substituents, ie, the charge on the carbon atom according to condition A, is shown below.
-CH2 - C6F5 : -0.49
-CH2CH2 - C6F5 : -0.46
-CH2CH2 - C6H5 : -0.46
-CH2CH2 - C( CH3 ) 3 : -0.47
—CH 2 CH 2 —Si(CH 3 ) 3 : −0.47
-CH2 - C6H5 : -0.48
—CH 3 : —0.68
However, in the above, —C 6 F 5 is a perfluorophenyl group.

触媒Aは、活性向上の観点から、チタン-エチレン-エチレンに対するエチレンの挿入活性化エネルギーが7kcal/mol以下であることが好ましく、0.8~6.9kcal/molであることがより好ましい。同様に、触媒Aは、チタン-ノルボルネン-エチレンに対するノルボルネンの挿入活性化エネルギーが31kcal/mol以下であることが好ましく、17~30kcal/molであることがより好ましい。
以上の活性化エネルギーは、量子化学計算Gaussianにより、M11と呼ばれるDFT理論と、cc-pvdzと呼ばれる基底関数とを用いて、反応性に対する解析を実施し、重合反応における活性化エンタルピーを算出することにより得られる。
From the viewpoint of improving activity, the catalyst A preferably has an insertion activation energy of ethylene with respect to titanium-ethylene-ethylene of 7 kcal/mol or less, more preferably 0.8 to 6.9 kcal/mol. Similarly, catalyst A preferably has an insertion activation energy of norbornene with respect to titanium-norbornene-ethylene of 31 kcal/mol or less, more preferably 17 to 30 kcal/mol.
For the above activation energy, the quantum chemical calculation Gaussian uses a DFT theory called M11 and a basis function called cc-pvdz to analyze the reactivity and calculate the activation enthalpy in the polymerization reaction. obtained by

触媒A(一般式(A)で表される化合物)は、未活性化状態であるとノルボルネンと接触した場合に粘稠性物質を生じることがある。粘稠性物質の生成は、触媒Aが水で分解してHClが生じ、そのHClによりノルボルネンのカチオン重合が進行することに起因すると推察される。そして、そのような粘稠性物質の生成は、一般式(A)におけるRがフッ素を1つでも含むことで抑制することができる。すなわち、一般式(A)におけるRのフッ素の数が多いほど撥水性が高く、HClの生成が抑えられ、粘稠性物質の生成が抑制されるためである。従って、一般式(A)におけるRがフッ素を1つ以上含むことが好ましい。具体的には、一般式(A)におけるRにおけるフッ素が、sp炭素に結合していること(例えば、-(CH-C)、又は同一の炭素に3つのフッ素が結合していること(例えば、-(CH-CF)が好ましい。中でも、合成の容易性から、sp炭素に結合していること(例えば、-(CH-C)が特に好ましい。ただし、フッ素が多すぎると電子吸引性が大きくなり触媒Aが不安定になることが懸念されるため、粘稠性物質の抑制と、触媒Aの安定性とのバランスを考慮することが好ましい。なお、sp炭素とはsp混成軌道を形成する炭素原子である。Catalyst A (compound represented by general formula (A)) may produce a viscous substance when in an unactivated state and in contact with norbornene. It is speculated that the formation of the viscous substance is caused by the decomposition of the catalyst A with water to produce HCl, which promotes the cationic polymerization of norbornene. The formation of such a viscous substance can be suppressed by including at least one fluorine in R in the general formula (A). That is, the larger the number of fluorine atoms in R in formula (A), the higher the water repellency, the more suppressed the production of HCl, and the more suppressed the production of viscous substances. Therefore, it is preferable that R in general formula (A) contains one or more fluorine atoms. Specifically, the fluorine in R in general formula (A) is bonded to sp 2 carbon (for example, -(CH 2 ) n -C 6 F 5 ), or three fluorines are attached to the same carbon A bond (eg, —(CH 2 ) n —CF 3 ) is preferred. Among them, bonding to sp 2 carbon (for example, —(CH 2 ) n —C 6 F 5 ) is particularly preferable from the viewpoint of ease of synthesis. However, if the amount of fluorine is too large, the electron-withdrawing property may increase and the catalyst A may become unstable. The sp 2 carbon is a carbon atom forming an sp 2 hybrid orbital.

触媒Aである一般式(A)で表される化合物は、Douglas W.Stephanら Organometallics 1999, 18, 1116-1118.を参照して製造することができる。 The compound represented by the general formula (A), which is the catalyst A, is described by Douglas W. et al. Stephan et al. Organometallics 1999, 18, 1116-1118. can be manufactured with reference to

モノマーの重合は、触媒Aと助触媒との存在下に行われるのが好ましい。助触媒としては、一般的にオレフィンの重合において助触媒として使用されている化合物を特に限定なく用いることができる。助触媒の好適な例としては、アルミノキサン、及びイオン化合物が挙げられる。重合反応が良好に進行しやすい点から、モノマーの重合は、特に、アルミノキサン、及びイオン化合物としてのボレート化合物の少なくとも一方を助触媒として用いて行われるのが好ましい。なお、助触媒の詳細については後述する。 Polymerization of the monomers is preferably carried out in the presence of catalyst A and a co-catalyst. As the co-catalyst, compounds generally used as co-catalysts in the polymerization of olefins can be used without particular limitation. Suitable examples of co-catalysts include aluminoxanes and ionic compounds. The polymerization of the monomers is preferably carried out using at least one of an aluminoxane and a borate compound as an ionic compound as a cocatalyst because the polymerization reaction tends to proceed well. Details of the co-catalyst will be described later.

本実施形態において、重合工程においては、以上の触媒A(及び、必要に応じて後述する助触媒)を用いてノルボルネン単量体とエチレンとを共重合するのであるが、詳細については、以下に説明する触媒組成物と一緒に説明する。 In the present embodiment, in the polymerization step, a norbornene monomer and ethylene are copolymerized using the above catalyst A (and, if necessary, a cocatalyst to be described later). It will be described together with the catalyst composition to be described.

<触媒組成物>
本実施形態の触媒組成物は、ノルボルネン単量体とエチレンとの共重合に用いられる、ホスフィンイミド基を有する触媒を含有する触媒組成物である。そして、ホスフィンイミド基を有する触媒が、下記一般式(A)で表される化合物であり、かつ、下記一般式(A)中の-(CHRで表される置換基が、以下の条件Aを満たす置換基である。
条件A:-(CHRで表される置換基がベンゼン環に結合した化合物(C-(CHR)において、-(CHRで表される置換基中のベンゼン環に直接結合している炭素原子の電荷が-0.46以下である。
<Catalyst composition>
The catalyst composition of the present embodiment is a catalyst composition containing a catalyst having a phosphineimide group, which is used for copolymerization of a norbornene monomer and ethylene. The catalyst having a phosphineimide group is a compound represented by the following general formula (A), and the substituent represented by —(CH 2 ) n R in the following general formula (A) is the following is a substituent that satisfies the condition A of
Condition A: Substitution represented by -(CH 2 ) n R in a compound (C 6 H 5 -(CH 2 ) n R) in which a substituent represented by -(CH 2 ) n R is bonded to a benzene ring The charge of the carbon atom directly attached to the benzene ring in the group is -0.46 or less.

Figure 0007329720000009
[一般式(A)中、Mは周期律表第4族遷移金属を示し、Xはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又はハロゲン原子を示し、Ra1~Ra3は、それぞれ独立に、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又は無機置換基を示し、Rは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、アルキルシリル基、及びアリールシリル基から選択される1種以上を示し、nは1~5の整数を示す。]
Figure 0007329720000009
[In the general formula (A), M represents a Group 4 transition metal of the periodic table, X represents an organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom or a halogen atom, and R a1 to R a3 each independently, which may be the same or different, represents a hydrogen atom, an organic substituent or an inorganic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, R is a hydrogen atom, an alkyl group, cycloalkyl group, halogenated alkyl group, aryl group, halogenated aryl group, alkylsilyl group, and arylsilyl group, and n is an integer of 1-5. ]

本実施形態の触媒組成物における触媒は、既述の本実施形態の製造方法において説明した触媒Aと同じである。すなわち、本実施形態の触媒組成物は触媒Aを含有する。従って、本実施形態の触媒組成物における触媒の説明は、既述の触媒Aの説明がそのまま当てはまるため、ここでは説明を省略し、以下においては触媒以外の成分を中心に説明する。 The catalyst in the catalyst composition of this embodiment is the same as the catalyst A described in the manufacturing method of this embodiment. That is, the catalyst composition of this embodiment contains the catalyst A. Therefore, the explanation of the catalyst in the catalyst composition of the present embodiment is the same as the explanation of the catalyst A, so the explanation is omitted here, and the components other than the catalyst will be mainly explained below.

本実施形態の触媒組成物は、触媒A以外に、助触媒を含有することが好ましい。助触媒としては、アルミノキサン及び/又はイオン化合物を用いることが好ましい。
ここで、イオン化合物は、含金属触媒との反応によりカチオン性遷移金属化合物を生成させる化合物である。
The catalyst composition of the present embodiment preferably contains a co-catalyst in addition to the catalyst A. As a co-catalyst, it is preferable to use an aluminoxane and/or an ionic compound.
Here, the ionic compound is a compound that produces a cationic transition metal compound by reaction with a metal-containing catalyst.

本実施形態の触媒組成物は、触媒Aの溶液を用いて調製されるのが好ましい。触媒Aの溶液に含まれる溶媒は、特に限定されない。好ましい溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、イソドデカン、ミネラルオイル、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン(デカリン)、ミネラルオイル、ベンゼン、トルエン、及びキシレン等の炭化水素溶媒や、クロロホルム、メチレンクロライド、ジクロロメタン、ジクロロエタン、及びクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒が挙げられる。 The catalyst composition of this embodiment is preferably prepared using a solution of catalyst A. The solvent contained in the solution of catalyst A is not particularly limited. Preferred solvents include hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, isooctane, isododecane, mineral oil, cyclohexane, methylcyclohexane, decahydronaphthalene (decalin), mineral oil, benzene, toluene, and xylene, chloroform, Halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride, dichloromethane, dichloroethane, and chlorobenzene are included.

溶媒の使用量は、所望する性能の触媒組成物を製造できる限り特に限定されない。典型的には、触媒A、アルミノキサン、及びイオン化合物の濃度が、好ましくは0.00000001~100mol/L、より好ましくは0.00000005~50mol/L、特に好ましくは0.0000001~20mol/Lである量の溶媒が使用される。 The amount of solvent used is not particularly limited as long as a catalyst composition with desired performance can be produced. Typically, the concentrations of catalyst A, aluminoxane, and ionic compound are preferably 0.00000001 to 100 mol/L, more preferably 0.00000005 to 50 mol/L, and particularly preferably 0.0000001 to 20 mol/L. amount of solvent is used.

触媒組成物の原料を含む液を混合する際、触媒A中の遷移金属Mのモル数をMとし、アルミノキサン中のアルミニウムのモル数をMb1とし、イオン化合物のモル数をMb2とする場合において、(Mb1+Mb2)/Mの値が、好ましくは1~200000、より好ましくは5~100000、特に好ましくは10~80000であるように、触媒組成物の原料を含む液が混合されるのが好ましい。When mixing the liquid containing the raw materials of the catalyst composition, the number of moles of the transition metal M in the catalyst A is M a , the number of moles of aluminum in the aluminoxane is M b1 , and the number of moles of the ionic compound is M b2 . In the case, the value of (M b1 +M b2 )/M a is preferably 1 to 200,000, more preferably 5 to 100,000, and particularly preferably 10 to 80,000. preferably.

触媒組成物の原料を含む液を混合する温度は特に限定されないが、-100~100℃が好ましく、-50~50℃がより好ましい。 The temperature at which the liquid containing the raw materials of the catalyst composition is mixed is not particularly limited, but -100 to 100°C is preferable, and -50 to 50°C is more preferable.

触媒組成物を調製するための触媒Aの溶液と、アルミノキサン、及び/又はイオン化合物との混合は、重合前に、重合容器とは別の装置内で行われてもよく、重合容器において、重合前、又は重合中に行われてもよい。 Mixing of the solution of catalyst A, the aluminoxane, and/or the ionic compound for preparing the catalyst composition may be performed in a device separate from the polymerization vessel before polymerization. It may be done before or during the polymerization.

以下、触媒組成物の調製に使用される材料や、触媒組成物の調製条件について説明する。 The materials used for preparing the catalyst composition and the conditions for preparing the catalyst composition are described below.

[アルミノキサン]
アルミノキサンとしては、従来より種々のオレフィンの重合において助触媒等として使用されている種々のアルミノキサンを特に制限なく用いることができる。典型的には、アルミノキサンは有機アルミノキサンである。
触媒組成物の製造に際して、アルミノキサンは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[Aluminoxane]
As the aluminoxane, various aluminoxanes conventionally used as co-catalysts in the polymerization of various olefins can be used without particular limitation. Typically the aluminoxane is an organic aluminoxane.
In the production of the catalyst composition, the aluminoxanes may be used singly or in combination of two or more.

アルミノキサンとしては、アルキルアルミノキサンが好ましく用いられる。アルキルアルミノキサンとしては、例えば、下記式(b1-1)又は(b1-2)で表される化合物が挙げられる。下記式(b1-1)又は(b1-2)で表されるアルキルアルミノキサンは、トリアルキルアルミニウムと水との反応により得られる生成物である。 As the aluminoxane, an alkylaluminoxane is preferably used. Examples of alkylaluminoxanes include compounds represented by the following formula (b1-1) or (b1-2). An alkylaluminoxane represented by the following formula (b1-1) or (b1-2) is a product obtained by reacting trialkylaluminum with water.

Figure 0007329720000010
[式(b1-1)及び式(b1-2)中、Rは炭素原子数1~4のアルキル基、nは0~40、好ましくは2~30の整数を示す。]
Figure 0007329720000010
[In formulas (b1-1) and (b1-2), R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; n represents an integer of 0 to 40, preferably 2 to 30; ]

アルキルアルミノキサンとしては、メチルアルミノキサン及びメチルアルミノキサンのメチル基の一部を他のアルキル基で置換した修飾メチルアルミノキサンが挙げられる。修飾メチルアルミノキサンとしては、例えば、置換後のアルキル基として、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基等の炭素原子数2~4のアルキル基を有する修飾メチルアルミノキサンが好ましく、特に、メチル基の一部をイソブチル基で置換した修飾メチルアルミノキサンがより好ましい。アルキルアルミノキサンの具体例としては、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、プロピルアルミノキサン、ブチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、メチルエチルアルミノキサン、メチルブチルアルミノキサン、メチルイソブチルアルミノキサン等が挙げられ、中でも、メチルアルミノキサン及びメチルイソブチルアルミノキサンが好ましい。 Examples of alkylaluminoxanes include methylaluminoxane and modified methylaluminoxane obtained by substituting a portion of the methyl groups of methylaluminoxane with other alkyl groups. As the modified methylaluminoxane, for example, modified methylaluminoxane having an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms such as an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group and an isobutyl group as an alkyl group after substitution is preferable, and in particular, Modified methylaluminoxane in which part of the methyl groups are substituted with isobutyl groups is more preferred. Specific examples of alkylaluminoxane include methylaluminoxane, ethylaluminoxane, propylaluminoxane, butylaluminoxane, isobutylaluminoxane, methylethylaluminoxane, methylbutylaluminoxane, methylisobutylaluminoxane and the like. Among them, methylaluminoxane and methylisobutylaluminoxane are preferred.

アルキルアルミノキサンは、公知の方法で調製することができる。また、アルキルアルミノキサンとしては、市販品を用いてもよい。アルキルアルミノキサンの市販品としては、例えば、MMAO-3A、TMAO-200シリーズ、TMAO-340シリーズ、固体MAO(いずれも東ソー・ファインケム(株)製)やメチルアルミノキサン溶液(アルベマール社製)等が挙げられる。ポリエチレン様の不純物の生成を抑制しやすい点から、固体MAO以外のアルキルアルミノキサンを用いることがより好ましい。 Alkyl aluminoxanes can be prepared by known methods. Moreover, you may use a commercial item as an alkylaluminoxane. Examples of commercially available alkylaluminoxanes include MMAO-3A, TMAO-200 series, TMAO-340 series, solid MAO (all manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.), and methylaluminoxane solution (manufactured by Albemarle). . It is more preferable to use an alkylaluminoxane other than solid MAO from the viewpoint of easily suppressing the generation of polyethylene-like impurities.

[イオン化合物]
イオン化合物は、触媒Aとの反応によりカチオン性遷移金属化合物を生成する化合物である。
かかるイオン化合物としては、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのアニオン、ジメチルフェニルアンモニウムカチオン((CHN(C)H)のような活性プロトンを有するアミンカチオン、(Cのような三置換カルボニウムカチオン、カルボランカチオン、メタルカルボランカチオン、遷移金属を有するフェロセニウムカチオン等のイオンを含むイオン性化合物を用いることができる。
[Ionic compound]
An ionic compound is a compound that reacts with catalyst A to form a cationic transition metal compound.
Such ionic compounds include the anion of tetrakis(pentafluorophenyl)borate, amine cations with active protons such as the dimethylphenylammonium cation ((CH 3 ) 2 N(C 6 H 5 )H + ), (C 6 H 5 ) Ionic compounds containing ions such as trisubstituted carbonium cations such as 3C + , carborane cations, metal carborane cations, ferrocenium cations with transition metals can be used.

イオン化合物の好適な例としては、ボレートが挙げられる。ボレートの好ましい具体例としては、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)トリチルボレート、ジメチルフェニルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、及び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、N-メチルジノルマルデシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等のN-メチルジアルキルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが挙げられる。 Suitable examples of ionic compounds include borates. Preferred specific examples of borates include tetrakis(pentafluorophenyl)tritylborate, dimethylphenylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, N,N-dimethylaniliniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate, and N-methyldi-normaldecyl Examples include N-methyldialkylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate such as ammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate.

次いで、本実施形態の製造方法において、触媒A又は本実施形態の触媒組成物を用いてノルボルネン単量体とエチレンとを共重合する工程について説明する。
環状オレフィン共重合体を良好な収率で製造しやすい点から、重合容器内には、含金属触媒、又は含金属触媒を含む触媒組成物を加える前に、アルミノキサン、アルキルアルミニウム化合物から選択される1種以上を存在させるのが好ましい。
Next, the step of copolymerizing a norbornene monomer and ethylene using the catalyst A or the catalyst composition of the present embodiment in the production method of the present embodiment will be described.
Aluminoxanes and alkylaluminum compounds are selected from aluminoxanes and alkylaluminum compounds before adding the metal-containing catalyst or the catalyst composition containing the metal-containing catalyst to the polymerization vessel, since the cyclic olefin copolymer can be easily produced in a good yield. It is preferred to have one or more present.

アルミノキサンについては、上述の通りである。
アルキルアルミニウム化合物としては、オレフィン類の重合等に従来より用いられている化合物を特に限定なく使用できる。アルキルアルミニウム化合物としては、例えば、下記一般式(II)で示される化合物が挙げられる。
(R10AlX3-z (II)
(一般式(II)中、R10は炭素原子数が1~15、好ましくは1~8のアルキル基であり、Xはハロゲン原子又は水素原子であり、zは1~3の整数である。)
Aluminoxanes are as described above.
As the alkylaluminum compound, compounds conventionally used for polymerization of olefins can be used without particular limitation. Examples of alkylaluminum compounds include compounds represented by the following general formula (II).
(R 10 ) z AlX 3-z (II)
(In general formula (II), R 10 is an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, X is a halogen atom or a hydrogen atom, and z is an integer of 1 to 3. )

炭素原子数が1~15のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、n-オクチル基等が挙げられる。 Examples of alkyl groups having 1 to 15 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group and n-octyl group.

アルキルアルミニウム化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリ-n-ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ-sec-ブチルアルミニウム、トリ-n-オクチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム;ジメチルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリド等のジアルキルアルミニウムハライド;ジイソブチルアルミニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイドライド;ジメチルアルミニウムメトキシド等のジアルキルアルミニウムアルコキシドが挙げられる。 Specific examples of alkylaluminum compounds include trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-sec-butylaluminum, and tri-n-octylaluminum; dialkylaluminum halides such as aluminum chloride and diisobutylaluminum chloride; dialkylaluminum hydrides such as diisobutylaluminum hydride; and dialkylaluminum alkoxides such as dimethylaluminum methoxide.

触媒A又は触媒Aを含む触媒組成物を加える前に、重合容器内にアルミノキサンを加える場合の使用量は、遷移金属化合物1モルに対するアルミノキサン中のアルミニウムのモル数として、1~1000000モルが好ましく、10~100000モルがより好ましい。
触媒A又は触媒Aを含む触媒組成物を加える前に、重合容器内にアルキルアルミニウム化合物を加える場合の使用量は、遷移金属化合物1モルに対するアルミニウムのモル数として、1~500000モルが好ましく、10~50000モルがより好ましい。
When the aluminoxane is added to the polymerization vessel before adding the catalyst A or the catalyst composition containing the catalyst A, the amount used is preferably 1 to 1,000,000 mol as the number of moles of aluminum in the aluminoxane per 1 mol of the transition metal compound, 10 to 100,000 moles is more preferred.
When the alkylaluminum compound is added to the polymerization vessel before adding catalyst A or a catalyst composition containing catalyst A, the amount used is preferably 1 to 500,000 mol, preferably 10, as the number of moles of aluminum per 1 mol of the transition metal compound. ~50000 moles is more preferred.

重合条件は、所望する物性の環状オレフィン共重合体が得られる条件であれば、特に限定されず、公知の条件を用いることができる。
触媒Aの使用量は、その調製に用いられる遷移金属化合物の使用量から導出される。触媒組成物の使用量は、その調製に用いられた遷移金属化合物の質量として、ノルボルネン単量体1モルに対し、0.000000001~0.005モルが好ましく、0.00000001~0.0005モルがより好ましい。
Polymerization conditions are not particularly limited as long as a cyclic olefin copolymer having desired physical properties can be obtained, and known conditions can be used.
The amount of catalyst A used is derived from the amount of transition metal compound used in its preparation. The amount of the catalyst composition used is preferably 0.000000001 to 0.005 mol, more preferably 0.00000001 to 0.0005 mol, relative to 1 mol of the norbornene monomer, as the mass of the transition metal compound used for its preparation. more preferred.

重合時間は特に限定されず、所望する収率に達するか、重合体の分子量が所望する程度に上昇するまで重合が行われる。
重合時間は、温度や、触媒組成物の組成や、単量体組成によっても異なるが、典型的には0.01時間~120時間であり、0.1時間~80時間が好ましく、0.2時間~10時間がより好ましい。
The polymerization time is not particularly limited, and the polymerization is carried out until the desired yield is reached or the molecular weight of the polymer is increased to the desired extent.
The polymerization time varies depending on the temperature, the composition of the catalyst composition, and the monomer composition, but is typically 0.01 to 120 hours, preferably 0.1 to 80 hours, and 0.2 hours. hours to 10 hours is more preferred.

触媒A又は触媒組成物の少なくとも一部、好ましくは全部は、重合容器に連続的に添加されるのが好ましい。
触媒A又は触媒組成物を連続的に添加することにより、環状オレフィン共重合体の連続製造が可能になり、環状オレフィン共重合体の製造コストを低減させることが可能になる。
At least a portion, preferably all, of Catalyst A or the catalyst composition is preferably added continuously to the polymerization vessel.
By continuously adding the catalyst A or the catalyst composition, continuous production of the cyclic olefin copolymer becomes possible, and the production cost of the cyclic olefin copolymer can be reduced.

以上説明した方法によれば、ノルボルネン単量体と、エチレンとを含むモノマーを共重合させて、ポリエチレン様の不純物の生成を抑制しつつ、環状オレフィン共重合体を効率良く製造できる。
得られる環状オレフィン共重合体のガラス転移温度は特に限定されないが、加工性の観点から、例えば185℃以下が好ましく、160℃以下がより好ましく、130℃以下がさらに好ましく、120℃以下がさらにより好ましく、100℃以下が特に好ましい。
また、上記の方法により製造される環状オレフィン共重合体の試料を、JIS K7121に記載の方法に従って、窒素雰囲気下、昇温速度20℃/分の条件で示差走査熱量計(DSC)により測定した場合、得られたDSC曲線が、ポリエチレン様の不純物に由来する融点(融解エンタルピー)のピークを有さないことが好ましい。このことは、環状オレフィン共重合体中のポリエチレン様の不純物が存在しないか極めて少ないことを意味する。なお、環状オレフィン共重合体中にポリエチレン様の不純物が含まれている場合、DSC曲線上のポリエチレン様の不純物に由来する融点のピークは、一般的に100℃~140℃の範囲内に検出される。
According to the method described above, a cyclic olefin copolymer can be efficiently produced by copolymerizing a norbornene monomer and a monomer containing ethylene, while suppressing the production of polyethylene-like impurities.
The glass transition temperature of the obtained cyclic olefin copolymer is not particularly limited, but from the viewpoint of processability, for example, it is preferably 185° C. or lower, more preferably 160° C. or lower, even more preferably 130° C. or lower, and even more preferably 120° C. or lower. 100° C. or lower is particularly preferred.
In addition, a sample of the cyclic olefin copolymer produced by the above method was measured by a differential scanning calorimeter (DSC) under a nitrogen atmosphere at a heating rate of 20°C/min according to the method described in JIS K7121. In that case, it is preferred that the DSC curve obtained does not have a melting point (melting enthalpy) peak derived from polyethylene-like impurities. This means that there are no or very few polyethylene-like impurities in the cyclic olefin copolymer. When polyethylene-like impurities are contained in the cyclic olefin copolymer, the melting point peak derived from the polyethylene-like impurities on the DSC curve is generally detected within the range of 100°C to 140°C. be.

以下に、実施例により本実施形態をさらに具体的に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present embodiment will be described in more detail below with reference to examples, but the present embodiment is not limited to the following examples.

[実施例1~5、比較例1~2]
よく乾燥させた、撹拌子を含む150mLステンレス製オートクレーブに、デカヒドロナフタレン(デカリン)及び表1に記載の量(75~185mmol)の2-ノルボルネンを加えた。
次いで、トリイソブチルアルミニウム(東ソー・ファインケム(株)製)を250μmol加えた後、オートクレーブを90℃になるまで加熱した。トルエンを用いて調製した表1に記載の触媒種の触媒溶液を、触媒量が0.5μmolとなるように加えた後、デカリンを用いて調製したN-メチルジアルキルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(アルキル:C14~C18(平均:C17.5)(東ソー・ファインケム(株)製)の溶液を、N-メチルジアルキルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートの量が1.5μmolになるように加えた。次いでゲージ圧0.9MPaのエチレン圧をかけた後、30秒後を重合開始点とした。
なお、エチレン圧をかける直前のモノマー溶液の全量は、80mLとした。
重合開始から15分後、エチレン供給を停止し、注意深く圧力を常圧に戻した後、反応溶液中にイソプロピルアルコールを加えて反応を停止させた。その後、アセトン300mL、メタノール又はイソプロピルアルコール200mL、塩酸5mLの混合溶媒に重合溶液を投入して共重合体を沈殿化させた。共重合体を吸引濾過にて回収し、アセトン、メタノールで洗浄後、共重合体を110℃で12時間真空乾燥を行い、ノルボルネンとエチレンとの共重合体を得た。
なお、表1において、例示化合物1~5は、上述の一般式(A)で表される化合物の具体例で示した例示化合物1~5に相当する。また、比較化合物1~2の構造は以下に示す通りである。さらに、「炭素原子の電荷」とは、触媒の-(CHRで表される置換基がベンゼン環に結合した化合物(C-(CHR)に対して計算した、当該ベンゼン環に直接結合している炭素原子の電荷を示す。ただし、-(CHRで表される置換基を含まない比較化合物1及び比較化合物2については、同様に、シクロペンタジエン環に結合した置換基がベンゼン環に結合した化合物として、C-C(CH又はC-Si(CHについて、ベンゼン環に直接結合している炭素原子又はケイ素原子の電荷として計算した。表1において、Ti-E-E活性化エネルギーは、チタン-エチレン-エチレンに対するエチレンの挿入活性化エネルギーを示し、Ti-N-E活性化エネルギーは、チタン-ノルボルネン-エチレンに対するノルボルネンの挿入活性化エネルギーを示す。
[Examples 1-5, Comparative Examples 1-2]
Decahydronaphthalene (Decalin) and the amount (75-185 mmol) of 2-norbornene described in Table 1 were added to a well-dried 150 mL stainless steel autoclave containing a stir bar.
After adding 250 μmol of triisobutylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.), the autoclave was heated to 90°C. A catalyst solution of the catalyst species listed in Table 1 prepared using toluene was added so that the catalyst amount was 0.5 μmol, and then N-methyldialkylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate prepared using decalin. A solution of (alkyl: C14 to C18 (average: C17.5) (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was added so that the amount of N-methyldialkylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate was 1.5 μmol. Then, after applying an ethylene pressure of 0.9 MPa gauge pressure, 30 seconds later was taken as the polymerization initiation point.
The total amount of the monomer solution immediately before applying ethylene pressure was 80 mL.
After 15 minutes from the initiation of polymerization, the supply of ethylene was stopped and the pressure was carefully returned to normal pressure, and then isopropyl alcohol was added to the reaction solution to terminate the reaction. After that, the polymerization solution was added to a mixed solvent of 300 mL of acetone, 200 mL of methanol or isopropyl alcohol, and 5 mL of hydrochloric acid to precipitate the copolymer. The copolymer was recovered by suction filtration, washed with acetone and methanol, and vacuum-dried at 110° C. for 12 hours to obtain a copolymer of norbornene and ethylene.
In Table 1, Exemplified Compounds 1 to 5 correspond to Exemplified Compounds 1 to 5 shown as specific examples of the compound represented by the above general formula (A). The structures of Comparative Compounds 1 and 2 are shown below. Furthermore, the “charge of carbon atom” is calculated for a compound (C 6 H 5 —(CH 2 ) n R) in which the substituent represented by —(CH 2 ) n R of the catalyst is attached to the benzene ring. , indicates the charge of the carbon atom directly attached to the benzene ring. However, for Comparative Compound 1 and Comparative Compound 2, which do not contain a substituent represented by —(CH 2 ) n R, C 6 For H 5 —C(CH 3 ) 3 or C 6 H 5 —Si(CH 3 ) 3 , it was calculated as the charge of the carbon or silicon atom directly attached to the benzene ring. In Table 1, the Ti-E-E activation energy indicates the insertion activation energy of ethylene to titanium-ethylene-ethylene, and the Ti-NE activation energy indicates the insertion activation energy of norbornene to titanium-norbornene-ethylene. Show energy.

Figure 0007329720000011
Figure 0007329720000011

[評価]
(1)環状オレフィン共重合体の収量
各実施例・比較例において、触媒の使用量と、共重合体の収量とから算出される、触媒1g当たりの共重合体収量(kg)を算出した。算出結果を表1に示す。
(2)ガラス転移温度(Tg)の測定
各実施例・比較例で得られた環状オレフィン共重合体のガラス転移温度を、DSC法(JIS K7121記載の方法)によって、示差走査熱量分析装置(TA Instrument社製、示差走査熱量計(DSC-Q1000))にて、窒素雰囲気下、昇温速度20℃/分の条件で測定した。測定結果を表1に示す。
(3)不純物熱分析
ガラス転移温度の測定により得られたDSC曲線において、100~140℃の範囲内に観察されるポリエチレン様の不純物に由来する融点のピーク面積から発熱量(mJ/mg)を算出した。算出された発熱量が大きいほど、ポリエチレン様の不純物の含有量が多い。
なお、表1中の不検出は、DSC曲線上においてポリエチレン様の不純物に由来する融点のピークが検出されないことを示す。
(4)濁り試験
各実施例・比較例で得られた環状オレフィン共重合体0.1gを、トルエン10gに溶解させた後、溶液における濁りの有無を観察した。濁りが認められなかった場合を「良好」、濁りが認められた場合を「不良」と評価した。評価結果を表1に示す。
(5)粘稠性物質の生成
各実施例・比較例において使用した触媒1μmolに対し、ノルボルネンのデカリン溶液(濃度:35質量%)を3mL加え、ゲル状物質(粘稠性物質)が生成するか否かを目視観察した。ゲル状物質が生成されなかった場合を「なし」、生成された場合を「あり」と評価した。評価結果を表1に示す。
[evaluation]
(1) Yield of Cyclic Olefin Copolymer In each of the examples and comparative examples, the copolymer yield (kg) per 1 g of catalyst was calculated from the amount of catalyst used and the yield of copolymer. Table 1 shows the calculation results.
(2) Measurement of glass transition temperature (Tg) The glass transition temperature of the cyclic olefin copolymer obtained in each example and comparative example was measured by the DSC method (method described in JIS K7121) using a differential scanning calorimeter (TA Measurement was performed using a differential scanning calorimeter (DSC-Q1000, manufactured by Instrument Co.) in a nitrogen atmosphere at a heating rate of 20°C/min. Table 1 shows the measurement results.
(3) Impurity thermal analysis In the DSC curve obtained by measuring the glass transition temperature, the calorific value (mJ/mg) is calculated from the peak area of the melting point derived from polyethylene-like impurities observed in the range of 100 to 140 ° C. Calculated. The higher the calculated calorific value, the higher the content of polyethylene-like impurities.
Not detected in Table 1 indicates that no melting point peak derived from polyethylene-like impurities is detected on the DSC curve.
(4) Turbidity test After dissolving 0.1 g of the cyclic olefin copolymer obtained in each example and comparative example in 10 g of toluene, the presence or absence of turbidity in the solution was observed. A case where no turbidity was observed was evaluated as "good", and a case where turbidity was observed was evaluated as "poor". Table 1 shows the evaluation results.
(5) Formation of viscous substance 3 mL of norbornene decalin solution (concentration: 35% by mass) is added to 1 μmol of the catalyst used in each example and comparative example to form a gel-like substance (viscous substance). It was visually observed whether or not When no gel-like substance was generated, it was evaluated as "absent", and when it was generated, it was evaluated as "yes". Table 1 shows the evaluation results.

Figure 0007329720000012
Figure 0007329720000012

表1より、実施例1~5においては、比較例1~2と比較して収量が大きく、触媒の活性が高かったことが分かる。また、実施例1~5は、不純物熱分析で不純物が検出されず、また、濁り試験においてもポリマー溶液は濁りを示さず、ポリエチレン様の不純物の生成が抑制されていることが分かる。
一方、各実施例で使用した触媒に対してノルボルネンのデカリン溶液を加えた場合、実施例1、2及び5においては粘稠性物質が生じなかったのに対し、実施例3及び4においては粘稠性物質が生じた。これらの比較から、一般式(A)におけるRがフッ素を有すると粘稠性物質の生成が抑制されることが分かる。
From Table 1, it can be seen that in Examples 1 to 5, compared to Comparative Examples 1 and 2, the yield was large and the activity of the catalyst was high. In addition, in Examples 1 to 5, no impurities were detected by impurity thermal analysis, and the polymer solution did not show turbidity in the turbidity test, indicating that the formation of polyethylene-like impurities was suppressed.
On the other hand, when a solution of norbornene in decalin was added to the catalyst used in each example, Examples 1, 2 and 5 did not produce a viscous substance, whereas Examples 3 and 4 produced a viscous substance. A thick material resulted. From these comparisons, it can be seen that the formation of viscous substances is suppressed when R in general formula (A) has fluorine.

Claims (8)

ノルボルネン単量体由来の構成単位とエチレン由来の構成単位とを含む環状オレフィン共重合体の製造方法であって、
少なくとも、ノルボルネン単量体とエチレンとをモノマーとして重合容器内に仕込む工程と、
前記重合容器内の前記モノマーを、ホスフィンイミド基を有する触媒の存在下に重合させる工程と、を含み、
前記ホスフィンイミド基を有する触媒が、下記一般式(A)で表される化合物であり、かつ、下記一般式(A)中の-(CHRで表される置換基が、以下の条件Aを満たす置換基である、環状オレフィン共重合体の製造方法。
条件A:前記-(CHRで表される置換基がベンゼン環に結合した化合物(C-(CHR)において、前記-(CHRで表される置換基中の前記ベンゼン環に直接結合している炭素原子の電荷が-0.46以下である。
Figure 0007329720000013
[一般式(A)中、Mは周期律表第4族遷移金属を示し、Xはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又はハロゲン原子を示し、Ra1~Ra3は、それぞれ独立に、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又は無機置換基を示し、Rは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、アルキルシリル基、及びアリールシリル基から選択される1種以上を示し、nは1~5の整数を示す。]
A method for producing a cyclic olefin copolymer containing structural units derived from norbornene monomers and structural units derived from ethylene,
charging at least a norbornene monomer and ethylene as monomers into a polymerization vessel;
and polymerizing the monomer in the polymerization vessel in the presence of a catalyst having a phosphine imide group,
The catalyst having a phosphineimide group is a compound represented by the following general formula (A), and the substituent represented by —(CH 2 ) n R in the following general formula (A) is the following A method for producing a cyclic olefin copolymer having a substituent satisfying condition A.
Condition A: In the compound (C 6 H 5 —(CH 2 ) n R) in which the substituent represented by —(CH 2 ) n R is bonded to the benzene ring, the —(CH 2 ) n R The charge of the carbon atom directly bonded to the benzene ring in the substituent is -0.46 or less.
Figure 0007329720000013
[In the general formula (A), M represents a Group 4 transition metal of the periodic table, X represents an organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom or a halogen atom, and R a1 to R a3 each independently, which may be the same or different, represents a hydrogen atom, an organic substituent or an inorganic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, R is a hydrogen atom, an alkyl group, cycloalkyl group, halogenated alkyl group, aryl group, halogenated aryl group, alkylsilyl group, and arylsilyl group, and n is an integer of 1-5. ]
前記触媒は、チタン-エチレン-エチレンに対するエチレンの挿入活性化エネルギーが7kcal/mol以下である、請求項1に記載の環状オレフィン共重合体の製造方法。 2. The method for producing a cyclic olefin copolymer according to claim 1, wherein the catalyst has an insertion activation energy of ethylene with respect to titanium-ethylene-ethylene of 7 kcal/mol or less. 前記触媒は、チタン-ノルボルネン-エチレンに対するノルボルネンの挿入活性化エネルギーが31kcal/mol以下である、請求項1又は2に記載の環状オレフィン共重合体の製造方法。 3. The method for producing a cyclic olefin copolymer according to claim 1, wherein the catalyst has an insertion activation energy of norbornene with respect to titanium-norbornene-ethylene of 31 kcal/mol or less. 前記一般式(A)におけるRa1~Ra3が、環状又は非環状の第三級アルキル基、又は、オルト位に少なくとも1つ以上のアルキル基を有する芳香環基である、請求項1又は2に記載の環状オレフィン共重合体の製造方法。 Claim 1 or 2 , wherein R a1 to R a3 in the general formula (A) are a cyclic or non-cyclic tertiary alkyl group, or an aromatic ring group having at least one alkyl group at the ortho position. The method for producing the cyclic olefin copolymer according to 1. 前記一般式(A)におけるRがパーフルオロフェニル基である、請求項1又は2に記載の環状オレフィン共重合体の製造方法。 The method for producing a cyclic olefin copolymer according to claim 1 or 2 , wherein R in the general formula (A) is a perfluorophenyl group. ノルボルネン単量体とエチレンとの共重合に用いられる、ホスフィンイミド基を有する触媒を含有する触媒組成物であって、
前記ホスフィンイミド基を有する触媒が、下記一般式(A)で表される化合物であり、かつ、下記一般式(A)中の-(CHRで表される置換基が、以下の条件Aを満たす置換基である、触媒組成物。
条件A:前記-(CHRで表される置換基がベンゼン環に結合した化合物(C-(CHR)において、前記-(CHRで表される置換基中の前記ベンゼン環に直接結合している炭素原子の電荷が-0.46以下である。
Figure 0007329720000014
[一般式(A)中、Mは周期律表第4族遷移金属を示し、Xはヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又はハロゲン原子を示し、Ra1~Ra3は、それぞれ独立に、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素原子数1~20の有機置換基又は無機置換基を示し、Rは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基、及びアルキルシリル基、及びアリールシリル基から選択される1種以上を示し、nは1~5の整数を示す。]
A catalyst composition containing a catalyst having a phosphine imide group for copolymerization of a norbornene monomer and ethylene,
The catalyst having a phosphineimide group is a compound represented by the following general formula (A), and the substituent represented by —(CH 2 ) n R in the following general formula (A) is the following A catalyst composition that is a substituent that satisfies condition A.
Condition A: In the compound (C 6 H 5 —(CH 2 ) n R) in which the substituent represented by —(CH 2 ) n R is bonded to the benzene ring, the —(CH 2 ) n R The charge of the carbon atom directly bonded to the benzene ring in the substituent is -0.46 or less.
Figure 0007329720000014
[In the general formula (A), M represents a Group 4 transition metal of the periodic table, X represents an organic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a heteroatom or a halogen atom, and R a1 to R a3 each independently, which may be the same or different, represents a hydrogen atom, an organic substituent or an inorganic substituent having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hetero atom, R is a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, a halogenated aryl group, an alkylsilyl group, and an arylsilyl group; n is an integer of 1 to 5; ]
前記一般式(A)におけるRa1~Ra3が、環状又は非環状の第三級アルキル基、又は、オルト位に少なくとも1つ以上のアルキル基を有する芳香環基である、請求項6に記載の触媒組成物。7. The group according to claim 6, wherein R a1 to R a3 in the general formula (A) are a cyclic or non-cyclic tertiary alkyl group, or an aromatic ring group having at least one alkyl group at the ortho position. catalyst composition. 前記一般式(A)におけるRがパーフルオロフェニル基である、請求項6又は7に記載の触媒組成物。 8. The catalyst composition according to claim 6, wherein R in said general formula (A) is a perfluorophenyl group.
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