JPWO2007004321A1 - 環状オレフィン系樹脂組成物の製造方法および環状オレフィン系樹脂組成物 - Google Patents
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-
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- C08F2800/00—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
- C08F2800/10—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed as molar percentages
Abstract
Description
[1] 一般式(1);
(但し、式中、x,yは共重合比を示し、0/100≦y/x≦95/5を満たす実数である。x,yはモル基準である。
nは置換基Qの置換数を示し、0≦n≦2の整数である。
R1は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基であり、複数存在するR1は同一でも異なっていてもよい。
R2は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基であり、複数存在するR2は同一でも異なっていてもよい。
R3は、炭素原子数2〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる4価の基であり、複数存在するR3は同一でも異なっていてもよい。
Qは、COOR4(R4は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基である。)で表され、複数存在するQは同一でも異なっていてもよい。)
で表される一種又は二種以上の構造を有する環状オレフィン系重合体と、
沸点が50℃以上の不飽和炭化水素化合物と、
を含んでなる環状オレフィン系樹脂組成物(A)を準備する工程と、
水素添加触媒の存在下に、該樹脂組成物(A)中の少なくとも不飽和炭化水素化合物を水素添加処理する工程とを含み、
前記環状オレフィン系樹脂組成物(A)が、該樹脂組成物100重量部に対し、前記不飽和炭化水素化合物を0.01乃至20重量部含む、環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法。
[2] 前記環状オレフィン系重合体が、一般式(2)
(式中、R1は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基であり、複数存在するR1は同一でも異なっていてもよい。nは、0≦n≦2の整数である。
R2は、水素、又は炭素原子数1〜5の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基であり、複数存在するR2は同一でも異なっていてもよい。
x,yは共重合比を示し、5/95≦y/x≦95/5を満たす実数である。x,yはモル基準である。)で表される、前記[1]記載の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法。
[3] 前記不飽和炭化水素化合物が、環状オレフィン系重合体を製造する際に用いられる単量体である、前記[1]乃至[2]のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法。
[4] 前記環状オレフィン系樹脂組成物(A)が、環状オレフィン系重合体と不飽和炭化水素化合物とを炭化水素系溶媒に溶解してなる、前記[1]乃至[3]のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法
[5] 前記不飽和炭化水素化合物を水素添加処理する前記工程が、
前記環状オレフィン系樹脂組成物(A)を、水素添加触媒を含む固定床式反応器に通過させて、少なくとも不飽和炭化水素化合物を水素添加処理する工程である、前記[1]乃至[4]のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法。
[6] 前記不飽和炭化水素化合物を水素添加処理する前記工程の前および/または後に、
前記樹脂組成物(A)を吸着剤で処理する工程を含む、前記[1]乃至[5]のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法。
[7] 前記不飽和炭化水素化合物を水素添加処理する前記工程の前に、
前記樹脂組成物(A)から不飽和炭化水素化合物の一部を除去する工程を含む、前記[1]乃至[6]のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法。
[8] 前記[1]乃至[7]のいずれかに記載の製造方法により得られた環状オレフィン系樹脂組成物(B)を乾燥し、環状オレフィン系重合体と、沸点が50℃以上の飽和炭化水素化合物と、溶媒とを含んでなる環状オレフィン系樹脂組成物(B)から、少なくとも溶媒を除去する工程を含む、環状オレフィン系樹脂組成物(C)の製造方法。
[9] 溶媒を除去する前記工程が、
前記環状オレフィン系樹脂組成物(B)から、溶媒、および飽和炭化水素化合物の一部を除去することにより、環状オレフィン系重合体100重量部に対する飽和炭化水素化合物の含有量を0.01乃至10重量部とする工程である、[8]に記載の環状オレフィン系樹脂組成物(C)の製造方法。
[10] 溶媒を除去する前記工程が、
環状オレフィン系樹脂組成物(B)を、二重管式フラッシュ乾燥方式を用いて、環状オレフィン系重合体が固化しない温度でフラッシュ乾燥させる工程である、前記[8]乃至[9]のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(C)の製造方法。
[11] 一般式(4);
(但し、式中、x,yは共重合比を示し、0/100≦y/x≦95/5を満たす実数である。x,yはモル基準である。
nは置換基Qの置換数を示し、0≦n≦2の整数である。
R4は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基であり、複数存在するR4は同一でも異なっていてもよい。
R5は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基であり、複数存在するR5は同一でも異なっていてもよい。
R6は、炭素原子数2〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる4価の基であり、複数存在するR6は同一でも異なっていてもよい。
Qは、COOR7(R7は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基である。)で表され、複数存在するQは同一でも異なっていてもよい。)
で表される一種又は二種以上の構造を有する環状オレフィン系重合体100重量部に対し、沸点が50℃以上の飽和炭化水素化合物を0.01乃至10重量部含んでなる、環状オレフィン系樹脂組成物(C)。
[12] 前記環状オレフィン系重合体が、一般式(5)
(式中、R4は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基であり、複数存在するR4は同一でも異なっていてもよい。nは、0≦n≦2の整数である。
R5は、水素、又は炭素原子数1〜5の炭化水素基よりなる群から選ばれる一価の基であり、複数存在するR5は同一でも異なっていてもよい。
x,yは共重合比を示し、5/95≦y/x≦95/5を満たす実数である。x,yはモル基準である。)で表される環状オレフィン系共重合体である、前記[10]に記載の環状オレフィン系樹脂組成物(C)。
[13] 前記飽和炭化水素化合物が、環状オレフィン系重合体を製造する際に用いられる単量体の水素添加物である、前記[11]乃至[12]のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(C)。
[14] 前記[8]乃至[10]のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物の製造方法により得られる、環状オレフィン系樹脂組成物(C)。
[15] 前記[11]乃至[14]のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(C)を成形して得られる成形品。
(但し、式中、x,yは共重合比を示し、0/100≦y/x≦95/5を満たす実数である。x,yはモル基準である。
nは置換基Qの置換数を示し、0≦n≦2の整数である。
R1は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基であり、複数存在するR1は同一でも異なっていてもよい。
R2は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基であり、複数存在するR2は同一でも異なっていてもよい。
R3は、炭素原子数2〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる4価の基であり、複数存在するR3は同一でも異なっていてもよい。
Qは、COOR4(R4は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基である。)で表され、複数存在するQは同一でも異なっていてもよい。)
環状オレフィン系樹脂組成物(A)は、該樹脂組成物(A)100重量部に対して、沸点が50℃以上の不飽和炭化水素化合物を0.01乃至20重量部、好ましくは3乃至15重量部含んでなるものである。
なお、環状オレフィン系樹脂組成物(A)は、環状オレフィン系重合体、不飽和炭化水素化合物、および溶媒を含んでなる。
さらに、環状オレフィン系樹脂組成物(A)は、環状オレフィン系重合体100重量部に対して、不飽和炭化水素化合物を0.01乃至200重量部、好ましくは3乃至150重量部含んでなることが望ましい。
環状オレフィン系樹脂組成物(A)が、上記の範囲で不飽和炭化水素化合物を含んでいることにより、不飽和炭化水素化合物を水素添加処理することが容易となる。そのため、所望の環状オレフィン系樹脂組成物(C)を効率よく得ることができる。
環状オレフィン系重合体は、前記一般式(1)で表される一種または二種以上の構造からなる。
[1]R1基が、構造中に少なくとも1箇所の環構造を持つ基である。
[2]R3は、この基を含む構造単位の例示(n=0の場合)として、例示構造(a),(b),(c);
(式中、R1は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基である。)である。
[3]nが0である。
[4]y/xが、それぞれモル基準で、20/80≦y/x≦65/35を満たす実数である。
[5]R2は、水素原子または-CH3であり、複数存在するR2は、同一でも異なっていてもよい。
[6]Qが、-COOHまたは、-COOCH3基である。
[1]R1基が、一般式(3);
(式中、pは、0乃至2の整数である。)で表される二価の基である。さらに、好ましくは、前記一般式(3)においてpが1である二価の基である。
[2]R2は、水素原子である。
また、環状オレフィン系重合体において、共重合のタイプは本発明において全く制限されるものではなく、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、交互共重合等、公知の様々な共重合タイプを適用することができる。本発明においては、好ましくはランダムコポリマーである。
また本発明で用いられる環状オレフィン系重合体は、本発明の環状オレフィン系樹脂組成物(C)の有する良好な物性を損なわない範囲で、必要に応じて他の共重合可能な単量体から誘導される繰り返し構造単位を有していてもよい。その共重合比は限定されないが、好ましくは20モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下である。本発明の環状オレフィン系樹脂組成物(C)を、例えば光学部品として使用する場合、上記数値以下であると、光学物性を損なうことがなく、高精度の光学部品を得ることができる。また、共重合の種類は限定されないが、ランダムコポリマーであることが好ましい。
環状オレフィン系重合体の分子量は限定されるものではないが、分子量の代替指標として極限粘度[η]を用いた場合、135℃のデカリン中で測定される極限粘度[η]が、好ましくは0.03〜10dl/g、さらに好ましくは0.05〜5dl/gであり、最も好ましくは0.10〜2dl/gである。
ガラス転移温度は特に限定されないが、好ましくは、50〜240℃である。さらに好ましくは、50〜160℃である。中でも、最も好ましくは、100〜150℃である。ガラス転移温度が上記範囲の上限値以下であれば良好な溶融成形性を得ることができ、下限値以上であれば高い温度での使用が可能となる。このように、上記数値範囲にあれば、これらの物性のバランスに優れる。
環状オレフィン系重合体は、以下の方法で製造することができる。環状オレフィン系重合体がエチレンと環状オレフィンとのランダム共重合体の場合は、エチレンと後述する式[I]または[II]で表される環状オレフィンとを用いて特開平7−145213号公報に開示された製造方法により製造することができる。これらのうちでも、この共重合を炭化水素系溶媒中で行い、触媒として該炭化水素系溶媒に可溶性のバナジウム化合物及び有機アルミニウム化合物から形成される触媒を用いてエチレンと環状オレフィンとのランダム共重合体を製造することが好ましい。
シクロペンタジエン-アセナフチレン付加物、
1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン、
1,4−メタノ−1,4,4a,5,10,10a−ヘキサヒドロアントラセンなどのビシクロ[2.2.1]−2−ヘプテン誘導体などを例示することができる。
トリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセン、10−メチルトリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセンなどのトリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセン誘導体、
で示されるテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン(単にテトラシクロドデセンともいう。上記式中、1〜12の数字は炭素の位置番号を示す。)およびこれに、炭化水素基が置換した誘導体が挙げられる。
また、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]−4−ペンタデセン、およびその誘導体、
ペンタシクロ[7.4.0.12,5.19,12.08,13]−3−ペンタデセン、およびその誘導体、
ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13 ]−4,10−ペンタデカジエンなどのペンタシクロペンタデカジエン化合物、
ペンタシクロ[8.4.0.12,5.19,12.08,13]−3−ヘキサデセン、およびその誘導体、
ペンタシクロ[6.6.1.13,6.02,7.09,14 ]−4−ヘキサデセン、およびその誘導体、
ヘキサシクロ[6.6.1.13,6.110,13.02,7.09,14]−4−ヘプタデセン、およびその誘導体、
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、およびその誘導体、
ヘプタシクロ[8.8.0.12,9.14,7.111,18.03,8.012,17]−5−ヘンエイコセン、およびその誘導体、
オクタシクロ[8.8.0.12,9.14,7.111,18.113,16.03,8.012,17 ]−5−ドコセン、およびその誘導体、
ノナシクロ[10.9.1.14,7.113,20.115,18.02,10.03,8.012,21.014,19]−5−ペンタコセン、およびその誘導体、
ノナシクロ[10.10.1.15,8.114,21.116,19.02,11.04,9.013,22.015,20]−6−ヘキサコセン、およびその誘導体などが挙げられる。
本発明の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法は、環状オレフィン系樹脂組成物(A)中の、少なくとも不飽和炭化水素化合物を水素添加処理する方法である。
環状オレフィン単量体などの不飽和炭化水素化合物を水素添加処理するため、環状オレフィン系樹脂組成物(A)を反応器内に供給する前に、環状オレフィン系重合体の製造に用いた重合触媒や酸化物などの副生物を除去する吸着装置に通すことが好ましい。吸着装置には、活性白土、活性炭、珪藻土、パーライト、アルミナ、ニッケル、シリカ、シリカアルミナなどの吸着剤が充填される。吸着剤による処理と、濾過処理とを併用することもできる。吸着剤による処理条件等については後述する。
環状オレフィン系重合体が開環重合体又は開環共重合体の場合は、開環重合体又は開環共重合体を水素添加して用いるのが一般的である。不飽和炭化水素を含む環状オレフィン系樹脂組成物を水素添加処理することで、未反応環状オレフィン単量体等の不飽和炭化水素化合物と開環重合体又は開環共重合体とを同時に水素添加することができ、反応が簡便であることから好ましい。
環状オレフィン系樹脂組成物(B)は、上述の不飽和炭化水素化合物を水素添加することにより得られた、沸点が50℃以上の飽和炭化水素化合物を含有する。飽和炭化水素化合物は、環状オレフィン系樹脂組成物(A)100重量部に対して、0.01乃至20重量部含んでなる不飽和炭化水素化合物のうち、80重量%以上、好ましくは90重量%以上、より好ましくは98重量%以上、特に好ましくは98〜100重量%が水素添加されて得られる。また、環状オレフィン系樹脂組成物(A)に含まれる環状オレフィン系樹脂も適宜水素添加処理される。
(但し、式中、x,yは共重合比を示し、0/100≦y/x≦95/5を満たす実数である。x,yはモル基準である。
nは置換基Qの置換数を示し、0≦n≦2の整数である。
R4は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基であり、複数存在するR4は同一でも異なっていてもよい。
R5は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基であり、複数存在するR5は同一でも異なっていてもよい。
R6は、炭素原子数2〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる4価の基であり、複数存在するR6は同一でも異なっていてもよい。
Qは、COOR7(R7は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基である。)で表され、複数存在するQは同一でも異なっていてもよい。)
[1]R4基が、構造中に少なくとも1箇所の環構造を持つ基である。
[2]R6は、この基を含む構造単位の例示(n=0の場合)として、例示構造(a),(b),(c);
(式中、R4は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基である。)である。
[3]nが0である。
[4]y/xが、それぞれモル基準で、20/80≦y/x≦65/35を満たす実数である。
[5]R5は、水素原子または-CH3であり、複数存在するR5は、同一でも異なっていてもよい。
[6]Qが、-COOHまたは、-COOCH3基である。
[1]R4基が、一般式(6);
(式中、pは、0乃至2の整数である。)で表される二価の基である。さらに、好ましくは、前記一般式(6)においてpが1である二価の基である。
[2]R5は、水素原子である。
また、環状オレフィン系重合体において、共重合のタイプは本発明において全く制限されるものではなく、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、交互共重合等、公知の様々な共重合タイプを適用することができる。本発明においては、好ましくはランダムコポリマーである。
また本発明で用いられる環状オレフィン系重合体は、本発明の環状オレフィン系樹脂組成物(C)の有する良好な物性を損なわない範囲で、必要に応じて他の共重合可能な単量体から誘導される繰り返し構造単位を有していてもよい。その共重合比は限定されないが、好ましくは20モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下である。本発明の環状オレフィン系樹脂組成物(C)を、例えば光学部品として使用する場合、上記数値以下であると、光学物性を損なうことがなく、高精度の光学部品を得ることができる。また、共重合の種類は限定されないが、ランダムコポリマーであることが好ましい。
環状オレフィン系重合体の分子量は限定されるものではないが、分子量の代替指標として極限粘度[η]を用いた場合、135℃のデカリン中で測定される極限粘度[η]が、好ましくは0.03〜10dl/g、さらに好ましくは0.05〜5dl/gであり、最も好ましくは0.10〜2dl/gである。
ガラス転移温度は特に限定されないが、好ましくは、50〜240℃である。さらに好ましくは、50〜160℃である。中でも、最も好ましくは、100〜150℃である。ガラス転移温度が上記範囲の上限値以下であれば良好な溶融成形性を得ることができ、下限値以上であれば高い温度での使用が可能となる。このように、上記数値範囲にあれば、これらの物性のバランスに優れる。
環状オレフィン系樹脂組成物(B)から、環状オレフィン系重合体の製造に用いた重合触媒や酸化物などの副生物を除去する場合、該樹脂組成物(B)を吸着装置に通すことが好ましい。吸着装置には、活性白土、活性炭、珪藻土、パーライト、アルミナ、ニッケル、シリカ、シリカアルミナ、モレキュラーシーブなどの吸着剤が充填される。吸着処理と濾過処理とを併用することもできる。吸着剤による処理は、環状オレフィン系樹脂組成物(A)を水素添加処理する前に行ってもよく、水素添加処理後の環状オレフィン系樹脂組成物(B)に対して行ってもよく、また水素添加反応器中に水素添加触媒と吸着剤を共存させることで行ってもよい。
吸着処理時における、環状オレフィン系樹脂組成物(B)の温度は0〜200℃、好ましくは20〜150℃である。200℃を超えると環状オレフィン系重合体の劣化が進行し好ましくない。また滞留時間は、10〜60分、好ましくは20〜40分が好ましい。
環状オレフィン系樹脂組成物(C)は、環状オレフィン系樹脂組成物(B)に含まれる溶媒、および飽和炭化水素化合物の一部を除去することにより得られる。なお、未反応単量体の重合反応への再使用等を目的として、環状オレフィン系樹脂組成物(A)に含まれる不飽和炭化水素化合物の一部が除去され、環状オレフィン系樹脂組成物(B)に含まれる飽和炭化水素化合物の含有量が低減されている場合には、主に溶媒が環状オレフィン系樹脂組成物(B)から除去される。
具体的には、環状オレフィン系樹脂組成物(B)から、析出により重合体を回収することにより、環状オレフィン系樹脂組成物(C)を得ることができる。析出の方法として薄膜蒸発器を用いる方法、二重管式フラッシュ方式など任意に選択でき、複数の析出方法を組み合わせて用いてもよい。特に、分子構造から剪断応力により分子鎖の切断が生じやすい環状オレフィン系重合体においては、トルク負荷の影響が少ない二重管式フラッシュ方式を少なくとも用いることが好適である。
従来、環状オレフィン系重合体の安定性や物性を改善するために、単量体等の不飽和炭化水素化合物を含む環状オレフィン系樹脂組成物を乾燥処理等することで、この不飽和炭化水素化合物は可能な限り除去されていた。
そのような状況下、本件出願人らが検討したところ、不飽和炭化水素化合物を含む環状オレフィン系樹脂組成物中の該不飽和炭化水素化合物を水素添加して得られる飽和炭化水素化合物を、環状オレフィン系重合体に対し、所定量で含有させることにより、成形性等に優れた環状オレフィン系樹脂組成物が得られること、さらに流動性に優れることから、成形時の樹脂と金型との間に生じる剪断による樹脂の劣化が抑制されて、光線透過率等の光学特性が極めて優れる成形体を得ることができることを見出し、本発明を完成させたのである。そのため、本発明の製造工程においては、環状オレフィン系重合体に対し、飽和炭化水素化合物を所定量含むように製造することが重要である。
本発明の、沸点が50℃以上の特定の不飽和炭化水素化合物を特定量で含む、環状オレフィン系樹脂組成物(C)は、このような製造方法により、例えば二重管式フラッシュ乾燥方式を用いて、上記の製造条件によって効率的に得ることができる。
本発明の環状オレフィン系樹脂組成物(C)は、上述の本発明の製造方法により得ることができ、環状オレフィン系重合体100重量部に対して、沸点50℃以上の飽和炭化水素化合物を0.01〜10重量部含んでなる。なお、本発明においては、環状オレフィン系樹脂組成物(C)が、本発明の効果を損なわない範囲で、若干量の溶媒及び不飽和炭化水素化合物を含むことを何ら排除するものではない。
飽和炭化水素化合物が上記範囲内にあると、成形時の転写性、所謂、成形時の流れ性不足に起因する成形体の外観不良を改良し、高温での滞留等の熱履歴による着色が抑制され、かつ成形の容易な環状オレフィン系樹脂組成物を得ることができる。
環状オレフィン系樹脂組成物(C)には、下記一般式(4)で表わされる一種または二種以上の構造からなる環状オレフィン系樹脂が含まれる。
(但し、式中、x,yは共重合比を示し、0/100≦y/x≦95/5を満たす実数である。x,yはモル基準である。
nは置換基Qの置換数を示し、0≦n≦2の整数である。
R4は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基であり、複数存在するR4は同一でも異なっていてもよい。
R5は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基であり、複数存在するR5は同一でも異なっていてもよい。
R6は、炭素原子数2〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる4価の基であり、複数存在するR6は同一でも異なっていてもよい。
Qは、COOR7(R7は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基である。)で表され、複数存在するQは同一でも異なっていてもよい。)
で表される一種又は二種以上の構造を有する環状オレフィン系重合体100重量部に対し、沸点が50℃以上の飽和炭化水素化合物を0.01乃至10重量部含んでなる、環状オレフィン系樹脂組成物(C)。
[1]R4基が、構造中に少なくとも1箇所の環構造を持つ基である。
[2]R6は、この基を含む構造単位の例示(n=0の場合)として、例示構造(a),(b),(c);
(式中、R4は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基である。)である。
[3]nが0である。
[4]y/xが、それぞれモル基準で、20/80≦y/x≦65/35を満たす実数である。
[5]R5は、水素原子または-CH3であり、複数存在するR5は、同一でも異なっていてもよい。
[6]Qが、-COOHまたは、-COOCH3基である。
[1]R4基が、一般式(6);
(式中、pは、0乃至2の整数である。)で表される二価の基である。さらに、好ましくは、前記一般式(6)においてpが1である二価の基である。
[2]R5は、水素原子である。
また、環状オレフィン系重合体において、共重合のタイプは本発明において全く制限されるものではなく、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、交互共重合等、公知の様々な共重合タイプを適用することができる。本発明においては、好ましくはランダムコポリマーである。
また本発明で用いられる環状オレフィン系重合体は、本発明の環状オレフィン系樹脂組成物(C)の有する良好な物性を損なわない範囲で、必要に応じて他の共重合可能な単量体から誘導される繰り返し構造単位を有していてもよい。その共重合比は限定されないが、好ましくは20モル%以下、さらに好ましくは10モル%以下である。本発明の環状オレフィン系樹脂組成物(C)を、例えば光学部品として使用する場合、上記数値以下であると、光学物性を損なうことがなく、高精度の光学部品を得ることができる。また、共重合の種類は限定されないが、ランダムコポリマーであることが好ましい。
環状オレフィン系重合体の分子量は限定されるものではないが、分子量の代替指標として極限粘度[η]を用いた場合、135℃のデカリン中で測定される極限粘度[η]が、好ましくは0.03〜10dl/g、さらに好ましくは0.05〜5dl/gであり、最も好ましくは0.10〜2dl/gである。
ガラス転移温度は特に限定されないが、好ましくは、50〜240℃である。さらに好ましくは、50〜160℃である。中でも、最も好ましくは、100〜150℃である。ガラス転移温度が上記範囲の上限値以下であれば良好な溶融成形性を得ることができ、下限値以上であれば高い温度での使用が可能となる。このように、上記数値範囲にあれば、これらの物性のバランスに優れる。
ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、1,2−ヒドロキシステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩;
グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレートなどの多価アルコール脂肪酸エステルなどを挙げることができる。
本発明の環状オレフィン系樹脂組成物(C)を通常の方法にしたがい、押出機によりペレット化し、このペレットを射出成形することにより成形体を製造することができる。成形体は、光ディスク光学系用のピックアップレンズ、コリメータレンズ、或いは小型撮像用の各種レンズ等の光学レンズに用いることができる。
次に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によりなんら制限されるものではない。
(1)ガラス転移温度(Tg)
SEIKO電子工業(株)製 DSC−20を用いて窒素中10℃/分の昇温条件で温度250℃まで昇温させた後、一旦サンプルを急冷し、その後に昇温速度10℃/分で測定した。
GPC Alliance2000(Waters社)を用い、以下の条件により分析した。
カラム:TSKgel GMH6-HT×2+TSKgel GMH6-HTL×2(計30cm×4本、東ソー社)
検出器:示差屈折計
測定溶媒:o-ジクロロベンゼン
測定流量:1mL/分
測定温度:140℃
試料注入量:500μL
標準試料:単分散ポリスチレン×16(東ソー社)
[合成例a−1]
合成例a−1で得られた環状オレフィン系樹脂組成物(A)を、Ni/珪藻土触媒(日揮化学製N112)で、反応温度100℃、反応圧力1MPa、LHSV=5/hrの条件で連続的に水素添加処理し、環状オレフィン系樹脂組成物(B)を得た。ガスクロマトグラフィーで定量したところ、不飽和炭化水素化合物の水添率は99%であった。
合成例1で得た環状オレフィン系樹脂組成物(A)を、水添処理を行うことなく加熱、乾燥することにより、環状オレフィン系樹脂組成物(A)から溶媒及び単量体を除去した後、押出機に通してペレット化し、このペレットを射出成形する事により、厚さ3mm角板を製作した。この3mm角板の波長405nmにおける分光光線透過率を測定した所、87.1%であった。
[合成例b−1]
バナジウム触媒(VOCl3)を用いて、シクロヘキサン溶媒中で公知の方法により、エチレンと、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンの付加共重合体(環状オレフィン系重合体)を重合し、環状オレフィン系樹脂組成物(A)を得た。エチレン/TDで表される共重合比(y/x)は、モル基準で64/36であった。環状オレフィン系樹脂組成物(A)100重量部中には、シクロヘキサン86.3重量部、環状オレフィン系重合体7.7重量部および単量体組成物6重量部含有されていた。
合成例b−1と同様に重合、析出、濾過を行った後、再度シクロヘキサンに約3%(重量%)となるよう溶解させた。さらに、アセトン/メタノール(体積比1/1)混合溶媒に投入してポリマーを全量析出後、攪拌後グラスフィルターで濾過、減圧乾燥し、環状オレフィン系樹脂組成物を得た。
合成例b−1と同様に重合した後、ロータリーエバポレーターにより溶剤及び一部モノマーを溜去することにより、環状オレフィン系樹脂組成物を得た。
重合終了後、環状オレフィン系樹脂組成物(A)を、パラジウム/アルミナ触媒を用いて水素添加処理したことの他は、合成例b−1〜b−3と全く同様にして、合成例b−4〜b−6の環状オレフィン系樹脂組成物(C)を得た。
上記合成例で得られた樹脂組成物を用いて、小型簡易射出成形機を用いて射出成形により35mm×65mm大、3mm厚角板の試験片を得た。
それぞれの角板の外観、紫外・可視分光光度計により測定した400nm光線透過率評価結果を次に示す。
(表2)
Claims (15)
- 一般式(1);
(但し、式中、x,yは共重合比を示し、0/100≦y/x≦95/5を満たす実数である。x,yはモル基準である。
nは置換基Qの置換数を示し、0≦n≦2の整数である。
R1は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基であり、複数存在するR1は同一でも異なっていてもよい。
R2は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基であり、複数存在するR2は同一でも異なっていてもよい。
R3は、炭素原子数2〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる4価の基であり、複数存在するR3は同一でも異なっていてもよい。
Qは、COOR4(R4は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基である。)で表され、複数存在するQは同一でも異なっていてもよい。)
で表される一種又は二種以上の構造を有する環状オレフィン系重合体と、
沸点が50℃以上の不飽和炭化水素化合物と、
を含んでなる環状オレフィン系樹脂組成物(A)を準備する工程と、
水素添加触媒の存在下に、該樹脂組成物(A)中の少なくとも不飽和炭化水素化合物を水素添加処理する工程とを含み、
前記環状オレフィン系樹脂組成物(A)が、該樹脂組成物100重量部に対し、前記不飽和炭化水素化合物を0.01乃至20重量部含む、環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法。 - 前記不飽和炭化水素化合物が、環状オレフィン系重合体を製造する際に用いられる単量体である、請求項1乃至2のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法。
- 前記環状オレフィン系樹脂組成物(A)が、環状オレフィン系重合体と不飽和炭化水素化合物とを炭化水素系溶媒に溶解してなる、請求項1乃至3のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法
- 前記不飽和炭化水素化合物を水素添加処理する前記工程が、
前記環状オレフィン系樹脂組成物(A)を、水素添加触媒を含む固定床式反応器に通過させて、少なくとも不飽和炭化水素化合物を水素添加処理する工程である、請求項1乃至4のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法。 - 前記不飽和炭化水素化合物を水素添加処理する前記工程の前および/または後に、
前記樹脂組成物(A)を吸着剤で処理する工程を含む、請求項1乃至5のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法。 - 前記不飽和炭化水素化合物を水素添加処理する前記工程の前に、
前記樹脂組成物(A)から不飽和炭化水素化合物の一部を除去する工程を含む、請求項1乃至6のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(B)の製造方法。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載の製造方法により得られた環状オレフィン系樹脂組成物(B)を乾燥し、環状オレフィン系重合体と、沸点が50℃以上の飽和炭化水素化合物と、溶媒とを含んでなる環状オレフィン系樹脂組成物(B)から、少なくとも溶媒を除去する工程を含む、環状オレフィン系樹脂組成物(C)の製造方法。
- 溶媒を除去する前記工程が、
前記環状オレフィン系樹脂組成物(B)から、溶媒、および飽和炭化水素化合物の一部を除去することにより、環状オレフィン系重合体100重量部に対する飽和炭化水素化合物の含有量を0.01乃至10重量部とする工程である、請求項8に記載の環状オレフィン系樹脂組成物(C)の製造方法。 - 溶媒を除去する前記工程が、
前記環状オレフィン系樹脂組成物(B)を、二重管式フラッシュ乾燥方式を用いて、環状オレフィン系重合体が固化しない温度でフラッシュ乾燥させる工程である、請求項8乃至9のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(C)の製造方法。 - 一般式(4);
(但し、式中、x,yは共重合比を示し、0/100≦y/x≦95/5を満たす実数である。x,yはモル基準である。
nは置換基Qの置換数を示し、0≦n≦2の整数である。
R4は、炭素原子数2〜20の炭化水素基よりなる群から選ばれる2+n価の基であり、複数存在するR4は同一でも異なっていてもよい。
R5は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基であり、複数存在するR5は同一でも異なっていてもよい。
R6は、炭素原子数2〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる4価の基であり、複数存在するR6は同一でも異なっていてもよい。
Qは、COOR7(R7は、水素原子、又は、炭素と水素とからなる炭素原子数1〜10の炭化水素基よりなる群から選ばれる1価の基である。)で表され、複数存在するQは同一でも異なっていてもよい。)
で表される一種又は二種以上の構造を有する環状オレフィン系重合体100重量部に対し、沸点が50℃以上の飽和炭化水素化合物を0.01乃至10重量部含んでなる、環状オレフィン系樹脂組成物(C)。 - 前記飽和炭化水素化合物が、環状オレフィン系重合体を製造する際に用いられる単量体の水素添加物である、請求項11乃至12のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(C)。
- 請求項8乃至10のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物の製造方法により得られる、環状オレフィン系樹脂組成物(C)。
- 請求項11乃至14のいずれかに記載の環状オレフィン系樹脂組成物(C)を成形して得られる成形品。
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