KR101295978B1

KR101295978B1 - 노르보넨계 중합체 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101295978B1
Application number: KR1020090100040A
Authority: KR
Inventors: 윤경환; 윤도영; 이동희; 채헌승; 문정열
Original assignee: 코오롱인더스트리 주식회사
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2013-08-13
Also published as: KR20110043088A

Abstract

본 발명은 환형 올레핀계 중합체(COP ; Cyclic Olefin Polymer)에 관한 것으로, 특히, 열적 특성 및 광학 특성이 우수한 노르보넨계 중합체로서, 유리전이 온도가 200℃이상으로 매우 높은 노르보넨계 중합체 및 이를 제조하는 방법를 제공한다.

COP, 노르보넨계 중합체

Description

노르보넨계 중합체 및 그 제조방법{The norbornene polymer and the method for polymerization of it}

본 발명은 환형 올레핀계 중합체(COP ; Cyclic Olefin Polymer)에 관한 것으로, 특히, 노르보넨계 중합체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래의 투명수지로는 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지 등이 널리 알려져 사용되어 왔으나, 아크릴계 수지는 투명성은 우수하지만, 내열성 등의 문제가 있었고, 폴리카보네이트계 수지는 복굴절율이 크므로 광학용 소재로서의 적합성에 문제가 있어왔다.

최근에는 이러한 종래의 투명수지의 단점을 보완하여, 투명성 및 내열성이 좋으며, 복굴절율이 낮은 COP가 광학 재료용 투명수지로 개발되고 있으며, 그 응용분야로서는 광학렌즈 광디스크, 광섬유 등에 사용되고 있으며, 특히 광학필름 쪽에 응용분야가 급속도로 늘어나고 있다.

광학렌즈의 경우, COP의 저복굴절성, 고내열성, 저흡수성의 장점을 살린 픽업렌즈, 프리즘, OCD 카메라렌즈, 프로젝터 렌즈 등 많은 렌즈 제품이 상품화 되어있다. 광디스크 응용으로서는 COP의 저복굴절성, 성형성을 살린 CD, MD 등이 상품 화 되어 있으며, 고밀도 MO나 DVD에 응용하기 위한 시도가 진행되고 있다. 플라스틱 광섬유(POF)로서는 COP의 고내열성을 살린 내열성 COP계 POF로 상품화가 검토되고 있다.

광학필름의 용도로서는 COP의 경우 열가소성 수지이므로, TFT형 LCD의 위상차 필름과 터치판넬용 투명 전도성 필름로 사용되고 있다. 투명성은 유리와 비슷한 수준의 뛰어난 특성을 나타내며 다른 재료에 비해 파장분산 특성이 작고, 특히, 저복굴절성, 고내열성, 저흡수성의 장점으로 인해 그 용도가 LCD용 기판 필름, 렌즈필름, 확산필름, 위상차 필름 등 각종 기능성 필름의 베이스 필름으로 응용될 수 있다.

따라서, 최근의 LCD 등의 광학 소재 부품의 수요가 증대됨에 따라 고내열성, 저복굴절성, 저흡수성의 COP, 특히, 노르보넨계 중합체가 요구되고 있다.

본 발명은 열적 특성 및 광학 특성이 우수한 노르보넨계 중합체로서, 특히, 유리전이 온도가 200℃이상으로 매우 높은 노르보넨계 중합체 및 이를 제조하는 방법를 제공한다.

본 발명의 일구현예에 따른 노르보넨계 중합체는 화학식 1로 표시되는 구조단위를 포함한다.

화학식 1

R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1 ~ C20의 지방족, 지환족 또는 방향족 탄화수소, 주쇄가 1 내지 20의 탄소 및 산소로 구성된 지방족 탄화수소, 탄소수 1 내지 20의 할로겐 원자 치환 지방족, 지환족 또는 방향족 탄화수소, 탄소수 1 내지 20의 실리콘 화합물 치환 지방족 또는 지환족 또는 방향족 탄화수소이거나, 또는 이들이 서로 연결된 구조인 것.

여기에서, 상기 화학식 1로 표시되는 구조 단위는 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 구조 단위인 것이 바람직하다.

화학식 2

화학식 3

본 발명의 제2구현예에 따른 노르보넨계 중합체는 상기 화학식 1의 노르보넨계 중합체를 수소화 반응시킨 것으로서 화학식 4로 표시되는 구조단위를 포함한다.

화학식 4

여기에서, 상기 화학식 4로 표시되는 구조 단위는 상기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체를 수소화 반응시킨 것으로서 화학식 5 또는 화학식 6으로 표시되는 구조 단위인 것이 바람직하다.

화학식 5

화학식 6

화학식 1 내지 6을 포함하는 노르보넨계 중합체는 겔 투과 크로마토 그래 피(GPC; Gel Permeation Chromatography)에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산 수평균분자량(Mn)이 50,000 ~ 1,000,000이고, 중량평균분자량이(Mw)가 50,000 ~ 3,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 1.0 ~ 4.0인 것이 더욱 바람직하고, 또, 열무게 측정 분석(TGA; Thermograminetric Analysis) 결과 1중량%의 분해 온도가 300℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 화학식 4 내지 6을 포함하는 노르보넨계 중합체는 유리전이온도가 200℃ 이상으로 높은 유리전이온도 특성을 가짐으로 열적특성이 매우 우수하다.

본 발명의 제3구현예인 노르보넨계 중합체의 제조방법은 화학식 7의 단량체를 용매에 투입하여 0.01~1M농도의 용액을 제조하고, 상기 용액의 온도를 60~130℃로 가열하고, 상기 단량체 대비 촉매의 몰수의 비가 50~250 : 1가 되도록 촉매를 투입하여 중합반응을 시키는 것을 특징으로 한다.

화학식 7

여기에서, 상기 화학식 7의 단량체는 화학식 8 또는 화학식 9의 단량체인 것이 바람직하다.

화학식 8

화학식 9

또, 본 발명의 중합반응에 이용되는 촉매는 그럽스 촉매로서, 제1세대 그럽스 촉매 또는 제2세대 그럽스 촉매를 사용할 수 있다.

이로써 본 발명은 우수한 열적 특성을 가진 노르보넨계 중합체로서, 특히, 유리전이온도가 200℃ 이상으로 매우 높은 노르보넨계 중합체 및 이의 제조방법을 제공하였고, 이는 픽업렌즈, 프리즘, OCD 카메라렌즈, 프로젝터 렌즈 등의 광섬유, 광섬유 등에 유용하게 사용 될 수 있으며, 특히, LCD용 기판 필름, 렌즈필름, 확산필름, 위상차 필름 등 각종 기능성 광학필름의 베이스 필름으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

- Exo-NDA(Nadic anhydride)의 합성

Castner, et al., J. Mol. Catal. 1982, 15, 47의 예에 따라 0.5mol(66g) dicyclopentadiene(FW132)과 1mol(98g) maleic anhydride(FW98)를 1L dichlorobenzene에 녹여 Autoclave에 넣고 185℃에서 4시간 동안 하기 반응식 1과 같이 반응시켰다. 이 용액을 상온에서 냉각하여 발생하는 침전을 걸러, 약 70%의 exo-NDA(FW164)와 약 30%의 endo-NDA(FW164)의 혼합물을 얻었다. 이 혼합물을 ethyl acetate로 재결정하여 약 90%의 exo-NDA와 약 10%의 endo-NDA혼합물을 얻었으며, 이 결과물에 대한 GC-MS(m/z 164) 결과는 도 1과 같다.

반응식 1

- Exo-NDA의 수소화 NDA(이하, NDA(H ₂ )라 함.)의 합성

상기와 같이 수득된 exo-NDA(FW164) 중 26g을 ethyl acetate 250mL에 녹이고 Pt/C(10wt%) 촉매 0.26g을 추가한 후 수소 풍선을 달아 12시간 동안 수소화 반응시켜 화학식 10의 NDA(H₂)(FW166)를 제조하고, Celite column을 이용하여 촉매를 제거하였다. 그리고, 이와 같이 수득된 화학식 8의 NDA(H₂)(FW166)에 대한 GC-MS(m/z 166) 결과는 도 2와 같다.

화학식 10

- Phthalimide의 합성

phthalic anhydride(FW148)를 Liu, et al, Applied Radiation and Isotopes 2006, 64, 760의 방법을 응용하여 다음과 같이 반응시킨다.

500 mL RBF에 phthalic anhydride 23g과 urea 28g을 xylene 100mL에 넣고 160℃에서 2시간 동안 reflux하였다. Xylene을 버리고 ethanol 100mL를 가하여 다시 90℃에서 2시간 동안 reflux하여 반응식 2와 같은 반응을 통해 Phthalimide를 합성하였다. 용액을 식힌 후 침전된 결과물인 Phthalimide(FW147)을 수득하였으며, GC-MS(m/z 147) 결과는 도 3과 같다.

반응식 2

- NDI(H ₂ )(Nadicimide)의 합성

Phthalimide의 합성과 같은 방법으로 NDA(H₂)(FW166)를 반응시켰다. 즉, 500mL NDA(H₂) 26g과 urea 28g을 xylene 100mL에 담고 160℃에서 2시간 동안 reflux하였다. Xylene을 버리고 ethanol 250mL를 가하여 다시 90℃에서 2시간 동안 reflux하여 반응식 3과 같은 반응을 통하여 NDI(H₂)(Nadicimide)를 합성하였다. 용액을 식힌 후 침전된 결과물인 NDI(H₂)(FW165)을 수득하였으며, GC-MS(m/z 165) 결 과는 도 4와 같다.

반응식 3

- N-Amino-phthalimide의 합성

Dey, et al., J. Org, Chem. 2007, 72, 9395의 방법을 응용하여 반응식 4와 같이 반응시켰다. 즉, Ice-bath에 담은 250mL RBF에 Phthalimide(FW147) 23g, hydrazine 12mL, ethanol 150mL을 넣고 2시간 동안 저어주면서 반응식 4와 같은 반응을 시킨 뒤, 이 용액을 얼음물 300mL에 부어 침전물인 N-Amino-phthalimide(FW 162)만 걸러내어 수득하였으며, GC-MS(m/z 162) 결과는 도 5와 같다.

반응식 4

- N-Amino-NDI(H ₂ )의 합성

Kas'yan, et al. Russian J. Org. Chem. 2005, 41, 1122의 방법을 응용하여 반응식 5와 같이 반응시켰다. 250mL RBF에 NDI(H₂)(FW165) 28.7g, hydrazine 12.7mL, ethanol 150mL을 넣고 12시간 동안 reflux하였다. 상온에서 식힌 후 chloroform으로 결과물인 N-Amino-NDI(H₂)(FW180)을 추출하였으며, 그 결과물에 대한 GC-MS(m/z 180) 결과는 도 6과 같다.

반응식 5

- 화학식 8 단량체의 합성

Heitz, et al., Macromol. Chem. Phys. 1999, 200, 338의 방법을 응용하여 다음과 같이 반응시켰다. 250mL RBF에 N-Amino-phthalimide(FW162) 14g, NDA(FW164) 15.5g, acetic acid 90mL을 넣고 2시간 동안 reflux하였다. 그 후, 상 온에서 식힌 후 침전물인 화학식 8의 단량체(FW308)를 걸러내어 수득하였으며, GC-MS(m/z 308) 결과는 도 7과 같다.

- 화학식 9 단량체의 합성

250mL RBF에 N-Amino-NDI(H₂)(FW180) 16g, NDA(FW164) 16.4g, acetic acid 90mL을 넣고 2시간 동안 reflux하고, 상온에서 식힌 후 침전물인 화학식 9의 단량체(FW 326)를 걸러내어 수득하였으며, GC-MS(m/z 326) 결과는 도 8과 같다.

- 화학식 2의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI)) 및 화학식 3의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체poly(NDI(H2)-NDI)의 합성

두 개의 250mL RBF에 화학식 8 단량체 4.088g과 화학식 9 단량체 4.358g을 각각 dimethylformamide 130mL에 녹이고(각 농도는 약 0.1M), 용액의 온도를 100℃로 가열하였다. 이 때, 용기 내부를 질소 가스 또는 아르곤 가스로 치환한다. 이 후, Grubbs 2세대 촉매 56mg (단량체 대 촉매의 몰수비는 200:1)을 가하여 중합을 시작하여 3시간 동안 반응시킨 후, ethyl vinyl ether 1mL를 가하여 12시간 동안 반응시켰다. 그리고, 차가운 ether에 용액을 적하하여 고분자를 침전시키고, 침전물을 걸러서 말린 후 dimethylformamide에 5~10wt% 농도로 다시 녹여 ether에 재침전시켜 촉매를 제거함으로써, 화학식 2의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합 체(poly(phthalimide-NDI)) 및 화학식 3의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체poly(NDI(H2)-NDI)를 각각 합성하였다.

그 각각의 GPC(PLgel 5 ㎛ Mixed-D column 2개, DMF (50 mM LiBr) 용매, 70℃, 0.8 mL/min, RI 검출기)결과 그래프는 도 9 및 도 10과 같고, 각각의 수평균분자량, 중량평균분자량 및 분자량분포(Mw/Mn : PDI)는 다음 표 1과 같다.

	poly(phthalimide-NDI)	poly(NDI(H2)-NDI)
Mn	241,000	190,000
Mw	372,000	236,000
PDI	1.54	1.24

- 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI)) 및 화학식 6의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체poly(NDI(H2)-NDI)의 합성

상기 화학식 2의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI)) 및 화학식 3의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체poly(NDI(H2)-NDI) 각각을 dimethylformamide에 10wt% 농도로 녹인 후 Yoshida, et al., Polym. J. 1998, 30, 819를 참고하여, RuHCl(CO)(PPh₃)₃ 촉매를 고분자의 무게비 0.3%만큼 투입하였다. 이 용액을 110mL autoclave에 넣고 수소를 80기압까지 충진하고, 165℃에서 4시간 동안 반응시킨 후 용액을 ether에 침전시켜 촉매를 제거함으로써, 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI)) 및 화학식 6의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체poly(NDI(H2)-NDI)를 각각 합성하였다.

그 각각의 NMR(300MHz, JEOL) 및 GPC(PLgel 5 ㎛ Mixed-D column 2개, DMF (50 mM LiBr) 용매, 70℃, 0.8 mL/min, RI 검출기)결과 그래프는 도 11 내지 도 14와 같고, 각각의 수평균분자량, 중량평균분자량 및 분자량분포(Mw/Mn : PDI)는 다음 표 2와 같다.

	poly(phthalimide-NDI)	poly(NDI(H2)-NDI)
Mn	261,000	192,000
Mw	431,000	238,000
PDI	1.65	1.24

이와 같이 합성된 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI)) 및 화학식 6의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체poly(NDI(H2)-NDI)를 각각 승온 속도 10℃/min일 때 thermogravimetric analysis (TGA Q50, TA instruments)의 결과는 도 15 및 도 16과 같다. 즉, poly(N-phthalimide-NDI)의 분해 onset point는 376℃, 1% 분해 온도는 340℃, poly(N-NDI(H₂)-NDI)의 분해 onset point는 417℃, 1% 분해 온도는 353℃로 나타났다.

또, 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI)) 및 화학식 6의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체poly(NDI(H2)-NDI)를 각각 승온 속도 10℃/min일 때 differential scanning calorimeter(DSC 2910, TA instruments)의 결과는 도 17 및 도 18과 같다. 즉, poly(N-phthalimide-NDI)의 유리전이온도는 291℃, poly(N-NDI(H₂)-NDI)의 유리전이온도는 나타나지 않았다.

- 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI)) 및 화학식 6의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체poly(NDI(H2)-NDI)를 이용한 필름의 제조

상기와 같이 합성된 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI)) 및 화학식 6의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체poly(NDI(H2)-NDI) 각각을 5~10wt% 농도로 dimethylformamide에 녹인 후 깨끗한 유리판에 부어 말린 후, 이 필름을 진공오븐에서 하루 동안 건조시켜, 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI))를 포함하는 필름은 두께 76㎛로 제조하였고, 화학식 6의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체poly(NDI(H2)-NDI)를 포함하는 필름은 두께 63㎛로 제조하였다.

그리고, 두께 76㎛의 poly(N-phthalimide-NDI) 필름 및 두께 63㎛의 poly(N-NDI(H₂)-NDI)필름을 승온 속도 5℃/min일 때 thermo-mechanical analysis(DMA 2980, TA instruments)를 측정하였으며, 그 결과는 도 19 및 도 20과 같다. 즉, 두께 76㎛의 poly(N-phthalimide-NDI)의 유리전이온도는 276℃, 두께 63㎛의 poly(N-NDI(H₂)-NDI)의 유리전이온도는 339℃였다. 또한 60℃에서 200℃까지 구간에서 계산하였을 때 coefficient of thermal expansion (CTE)는 poly(N-phthalimide-NDI)의 경우 42ppm/℃, poly(N-NDI(H₂)-NDI)의 경우 63ppm/℃이었다.

또, 두께 76㎛의 poly(N-phthalimide-NDI) 필름 및 두께 63㎛의 poly(N-NDI(H₂)-NDI)필름의 UV-VIS spectrum(V-530, JASCO)을 측정하였으며, 그 결과는 도 21 및 도 22와 같다. 즉, 두께 76㎛의 poly(N-phthalimide-NDI)의 550nm에서의 투과도는 81%, 두께 63㎛의 poly(N-NDI(H₂)-NDI)의 550 nm에서의 투과도는 85%였다.

또, 두께 76㎛의 poly(N-phthalimide-NDI) 필름 및 두께 63㎛의 poly(N-NDI(H₂)-NDI)필름의 아베 계수기(Atago 4T, Atago)와 복굴절측정기(RETS-100RF, Otsuka Electronics)를 측정하였으며, 그 결과는 다음 표 3과 같다.

	Poly(phthalimide-NDI)	Poly(NDI(H2)-NDI)
Nx at 550 nm	1.58555	1.51547
Ny at 550 nm	1.58551	1.51546
Nz at 550 nm	1.58394	1.51408
delta nxy	0.00004	0.00001
delta nxz	0.00161	0.00139

또, 두께 76㎛의 poly(N-phthalimide-NDI) 필름 및 두께 63㎛의 poly(N-NDI(H₂)-NDI)필름의 2theta 4~40°에서 찍은 WAXS(GADDS, Bruker) 결과는 도 23과 같고, 이 결과에서와 같이, 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI)) 및 화학식 6의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체poly(NDI(H2)-NDI)들은 비결정질임을 알 수 있다.

도 1은 실시예의 Exo-NDA합성을 위한 중간 결과물의 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 2는 실시예의 화학식 8의 NDA(H₂)(FW166)에 대한 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 3은 실시예의 Phthalimide(FW147)에 대한 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 4는 실시예의 NDI(H₂)(FW165)에 대한 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 5는 실시예의 N-Amino-phthalimide(FW 162)에 대한 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 6은 실시예의 N-Amino-NDI(H₂)(FW180)에 대한 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 7은 실시예의 화학식 8의 단량체(FW308)에 대한 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 8은 실시예의 화학식 9의 단량체(FW 326)에 대한 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 9는 실시예의 화학식 2의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI)))에 대한 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 10은 실시예의 화학식 3의 구조단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(NDI(H2)-NDI))에 대한 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 11은 실시예의 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI))에 대한 NMR 측정 결과 그래프.

도 12는 실시예의 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI))에 대한 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 13은 실시예의 화학식 6의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(NDI(H2)-NDI))에 대한 NMR 측정 결과 그래프.

도 14는 실시예의 화학식 6의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(NDI(H2)-NDI))에 대한 GC-MS 측정 결과 그래프.

도 15는 실시예의 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI))의 TGA 측정 결과 그래프.

도 16는 실시예의 화학식 6의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(NDI(H2)-NDI))의 TGA 측정 결과 그래프.

도 17은 실시예의 화학식 5의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(phthalimide-NDI))의 DSC 측정 결과 그래프.

도 18은 실시예의 화학식 6의 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체(poly(NDI(H2)-NDI))의 DSC 측정 결과 그래프.

도 19는 실시예의 두께 76㎛의 poly(N-phthalimide-NDI) 필름의 DMA 측정 결과 그래프.

도 20는 실시예의 두께 63㎛의 poly(N-NDI(H₂)-NDI)필름의 DMA 측정 결과 그래프.

도 21는 실시예의 두께 76㎛의 poly(N-phthalimide-NDI) 필름의 UV-VIS spectrum 측정 결과 그래프.

도 22는 실시예의 두께 63㎛의 poly(N-NDI(H₂)-NDI)필름의 UV-VIS spectrum 측정 결과 그래프.

도 23은 실시예의 두께 76㎛의 poly(N-phthalimide-NDI) 필름 및 두께 63㎛의 poly(N-NDI(H₂)-NDI)필름의 2theta 4~40°에서 찍은 WAXS(GADDS, Bruker) 측정 결과 그래프.

Claims

화학식 1로 표시되는 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체.

화학식 1

R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1 ~ C20의 지방족, 지환족 또는 방향족 탄화수소, 주쇄가 1 내지 20의 탄소 및 산소로 구성된 지방족 탄화수소, 탄소수 1 내지 20의 할로겐 원자 치환 지방족, 지환족 또는 방향족 탄화수소, 탄소수 1 내지 20의 실리콘 화합물 치환 지방족 또는 지환족 또는 방향족 탄화수소이거나, 또는 이들이 서로 연결된 구조인 것.
제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 구조 단위는 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 구조 단위인 것을 특징으로 하는 노르보넨계 중합체.

화학식 2

화학식 3
화학식 4로 표시되는 구조 단위를 포함하는 노르보넨계 중합체.

화학식 4

R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1 ~ C20의 지방족, 지환족 또는 방향족 탄화수소, 주쇄가 1 내지 20의 탄소 및 산소로 구성된 지방족 탄화수소, 탄소수 1 내지 20의 할로겐 원자 치환 지방족, 지환족 또는 방향족 탄화수소, 탄소수 1 내지 20의 실리콘 화합물 치환 지방족 또는 지환족 또는 방향족 탄화수소이거나, 또는 이들이 서로 연결된 구조인 것.
제3항에 있어서, 상기 화학식 4로 표시되는 구조 단위는 화학식 5 또는 화학식 6으로 표시되는 구조 단위인 것을 특징으로 하는 노르보넨계 중합체.

화학식 5

화학식 6
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노르보넨계 중합체는 겔 투과 크로마토 그래피(GPC; Gel Permeation Chromatography)에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산 수평균분자량(Mn)이 50,000 ~ 1,000,000이고, 중량평균분자량이(Mw)가 50,000 ~ 3,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 1.0 ~ 4.0인 것이 특징인 노르보넨계 중합체.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 노르보넨계 중합체는 열무게 측정 분석(TGA; Thermograminetric Analysis) 결과 1중량%의 분해 온도가 300℃ 이상인 것이 특징인 노르보넨계 중합체.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 노르보넨계 중합체는 유리전이온도가 200℃ 이상인 것이 특징인 노르보넨계 중합체.
화학식 7의 단량체를 용매에 투입하여 0.01~1M농도의 용액을 제조하고,

상기 용액의 온도를 60~130℃로 가열하고,

상기 단량체 대비 촉매의 몰수의 비가 50~250 : 1가 되도록 촉매를 투입하여 중합반응을 시키는 노르보넨계 중합체의 제조방법.

화학식 7

R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1 ~ C20의 지방족, 지환족 또는 방향족 탄화수소, 주쇄가 1 내지 20의 탄소 및 산소로 구성된 지방족 탄화수소, 탄소수 1 내지 20의 할로겐 원자 치환 지방족, 지환족 또는 방향족 탄화수소, 탄소수 1 내지 20의 실리콘 화합물 치환 지방족 또는 지환족 또는 방향족 탄화수소이거나, 또는 이들이 서로 연결된 구조인 것.
제7항에 있어서, 화학식 7의 단량체는 화학식 8 또는 화학식 9의 단량체인 것을 특징으로 하는 노르보넨계 중합체의 제조방법.

화학식 8

화학식 9
제7항에 있어서, 상기 촉매는 그럽스 촉매인 것을 특징으로 하는 노르보넨계 중합체의 제조방법.