TW202302679A - 環狀烯烴聚合物、環狀烯烴聚合物組成物及成形體 - Google Patents
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Abstract
一種環狀烯烴聚合物,為具有降冰片烯骨架的環狀烯烴聚合物,其特徵在於:所述環狀烯烴聚合物為環狀烯烴共聚物或環狀烯烴開環聚合物,並且滿足下述必要條件(a)。(必要條件(a))該環狀烯烴聚合物包含為鏈狀烯烴的構成單元(A)以及含有具有降冰片烯骨架的環狀烯烴的構成單元(B),且藉由
13C-NMR測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(A)-所述構成單元(B)的鏈中的內消旋結構與外消旋結構的存在比率(外消旋結構/內消旋結構)為0.01~100。
Description
本發明是有關於一種環狀烯烴聚合物、環狀烯烴聚合物組成物及成形體。
環狀烯烴系共聚物被用於例如攝像透鏡、fθ透鏡、拾取透鏡等光學透鏡。此種光學透鏡等的成形體中所使用的環狀烯烴系共聚物要求透明性高、尺寸穩定性優異、耐熱性優異、耐濕性優異等特性。
作為包含此種環狀烯烴系共聚物的樹脂組成物,例如有專利文獻1中記載的發明。於專利文獻1中,揭示有一種環狀烯烴系共聚物,其由(A)碳原子數為2~20的直鏈狀或分支狀的α-烯烴、(B)特定的式子所表示的環狀烯烴、以及(C)芳香族乙烯基化合物獲得。
另外,於專利文獻2中,揭示有一種環狀烯烴系共聚物的製造方法,其特徵在於:於由(A)週期表IVB族的配位金屬化合物、及(B)有機鋁氧基化合物形成的觸媒的存在下,使α-烯烴與環狀烯烴共聚,所述週期表IVB族的配位金屬化合物將至少兩個不同的環烷二烯基或其取代體經由烴基或亞矽基或取代亞矽基進行鍵結而成的多齒配位性化合物設為配位體。
另外,於專利文獻3中,揭示有一種乙烯-環狀烯烴共聚物,其是(a)乙烯、與特定的式子所表示的含芳香族的降冰片烯衍生物進行無規共聚而成。
另外,於專利文獻4中,揭示有一種烯烴聚合物的製造方法,包括:接觸步驟,使過渡金屬錯合物、與換算成鋁原子的量後相對於所述過渡金屬錯合物中的過渡金屬原子1莫耳而為10,000莫耳以下的比例的有機鋁、以及溶媒接觸;以及聚合步驟,於包含經過了所述接觸步驟的過渡金屬錯合物、且包含以鋁原子換算計而為0.005 mmol/L以上的濃度的有機鋁的溶液的存在下,使烯烴聚合。
另外,於專利文獻5中,揭示有一種環狀烯烴共聚物,其具有源自碳原子數為2~20的α-烯烴的構成單元(A)、由不具有芳香環的環狀烯烴導出的構成單元(B)、以及由具有芳香環的環狀烯烴導出的構成單元(C)。
另外,於專利文獻5中,揭示有一種環狀烯烴共聚物組成物,其特徵在於:包含[A]選自特定的結構中且軟化溫度為120℃~300℃的環狀烯烴聚合物、以及[B]玻璃轉移點為50℃以下的環狀烯烴系聚合物而成,並且依據美國材料實驗協會(American Society of Testing Materials,ASTM)D542測定的所述環狀烯烴共聚物[B]的折射率、與所述環狀烯烴共聚物[A]的折射率的差的絕對值為特定的範圍以下,且相對於50重量份~95重量份的所述[A],以5重量份~50重量份的量含有所述[B]。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開平10-287713號公報
專利文獻2:日本專利特開平2-173112號公報
專利文獻3:日本專利特開2005-330465號公報
專利文獻4:日本專利特開2018-165308號公報
專利文獻5:國際公開2008/068897號
[非專利文獻]
非專利文獻1:沃爾特卡明斯基、魯迪格恩吉豪森、以及尤爾根科夫,「一種用於乙烯與大體積環烯烴的共聚的特定茂金屬」,「應用化學國際英文版」(34卷,20期,2273-2275頁)(Walter Kaminsky, Rudiger Engehausen, and Jurgen Kopf, “A Tailor‐Made Metallocene for the Copolymerization of Ethene with Bulky Cycloalkenes" Angewandte Chemie International Edition in English Volume 34, Issue 20 p.2273-2275)。
非專利文獻2:因考絡納塔特力特、勞拉博焦尼、克里斯蒂娜澤姆帕、以及迪諾R.費羅,「基於Cs-對稱茂金屬的乙烯-降冰片烯共聚物:基於四分子分析的共聚參數及機制考量因素的確定」,「大分子」,(2005,38,9910-9919)(Incoronata Tritto, Laura Boggioni, Cristina Zampa, and Dino R. Ferro, “Ethylene-Norbornen Copolymers by Cs-Symmetric Metallocenes: Determination of the Copolymerization Parameters and Mechanistic Considerations on the Basis of Tetrad Analysis" Macromolecules, 2005, 38, 9910-9919)。
[發明所欲解決之課題]
已知具有降冰片烯結構的環狀烯烴共聚物或開環聚合物通常於溶媒中的溶解性低。根據本發明者等人的研究,明確:於所述專利文獻1~專利文獻5中記載的發明中,尤其是在室溫及室溫附近難以溶解於甲基環己烷、甲苯等塗佈聚合物時使用的溶媒中,無法獲得均質的溶液。
本發明是鑒於所述情況而成,其目的在於提供一種提高了於溶媒中的溶解性的、具有降冰片烯骨架的環狀烯烴聚合物。
[解決課題之手段]
本發明者等人為了解決所述課題而反覆進行了努力研究。結果發現,具有降冰片烯結構的環狀烯烴共聚物或具有降冰片烯骨架的開環聚合物若具有特定的立構規整性,則於溶媒中的溶解性變高,從而完成了本發明。即,根據本發明,提供以下所示的環狀烯烴聚合物、環狀烯烴聚合物組成物及成形體。
[1]
一種環狀烯烴聚合物,為具有降冰片烯骨架的環狀烯烴聚合物,其特徵在於:
所述環狀烯烴聚合物為環狀烯烴共聚物或環狀烯烴開環聚合物,並且
滿足下述必要條件(a),
(必要條件(a))
該環狀烯烴聚合物包含為鏈狀烯烴的構成單元(A)以及含有具有降冰片烯骨架的環狀烯烴的構成單元(B),且
藉由
13C-核磁共振(
13C-Nuclear Magnetic Resonance,
13C-NMR)測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(A)-所述構成單元(B)的鏈中的內消旋結構與外消旋結構的存在比率(外消旋結構/內消旋結構)為0.01~100。
[2]
如所述[1]記載的環狀烯烴聚合物,其中
所述環狀烯烴聚合物為環狀烯烴共聚物,
所述環狀烯烴共聚物包含
30 mol%~80 mol%的作為所述構成單元(A)的由乙烯或碳數3~30的α-烯烴導出的構成單元、以及
20 mol%~70 mol%的作為所述構成單元(B)的由選自由下述通式[Z-I]、下述通式[Z-II]、下述通式[Z-III]及下述通式[Z-IV]所組成的群組中的一種或兩種以上的環狀單體導出的構成單元,
[化1]
(所述式[Z-I]中,u為0或1,v為0或正整數,w為0或1;R
61~R
78以及R
a1及R
b1分別獨立地包含選自由氫原子、鹵素原子、及烴基所組成的群組中的一種或兩種以上,R
75~R
78可彼此鍵結而形成單環或多環,且所述單環或所述多環亦可具有雙鍵;另外,R
75與R
76、或R
77與R
78亦可形成亞烷基)
[化2]
(所述式[Z-II]中,x及d為0或1以上的整數,y及z為0、1或2;R
81~R
99分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、及烴基中,R
89及R
90所鍵結的碳原子與R
93所鍵結的碳原子或R
91所鍵結的碳原子亦可直接或經由碳原子數1~3的伸烷基進行鍵結;另外,於y=z=0時,R
95與R
92或R
95與R
99亦可彼此鍵結而形成單環或多環的芳香族環)
[化3]
(所述式[Z-III]中,n及m分別獨立地為0、1或2,q為1、2或3;R
18~R
31分別獨立地為氫原子、除氟原子以外的鹵素原子、或可經除氟原子以外的鹵素原子取代的碳原子數1~20的烴基)
[化4]
(通式[Z-IV]中,x為0或1以上的整數,R
111~R
118分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、及烴基中;R
121~R
124分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、及烴基中,鄰接的兩個基亦可彼此鍵結而形成單環或多環的芳香環)
所述構成單元(A)與所述構成單元(B)的合計為100 mol%。
[3]
如所述[1]或[2]記載的環狀烯烴聚合物,其特徵在於:進而滿足下述必要條件(b),
(必要條件(b))
藉由
13C-NMR測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為0.1 mol%以上且20.0 mol%以下。
[4]
如所述[1]至[3]中任一項記載的環狀烯烴聚合物,其中
藉由示差掃描熱量計(Differential Scanning Calorimeter,DSC)測定的所述環狀烯烴共聚物或所述環狀烯烴開環聚合物的玻璃轉移溫度為50℃以上且250℃以下。
[5]
如所述[1]至[4]中任一項記載的環狀烯烴聚合物,其中
藉由示差掃描熱量計(DSC)測定的所述環狀烯烴共聚物或所述環狀烯烴開環聚合物的玻璃轉移溫度為50℃以上且180℃以下。
[6]
如所述[1]至[5]中任一項記載的環狀烯烴聚合物,其中
所述環狀烯烴共聚物或所述環狀烯烴開環聚合物的極限黏度為0.1 [dL/g]以上且5.0 [dL/g]以下。
[7]
一種環狀烯烴聚合物組成物,包含如所述[1]至[6]中任一項記載的環狀烯烴聚合物。
[8]
如所述[7]記載的環狀烯烴聚合物組成物,
被用於光學零件、膜包裝材料、光學膜、或醫療用零件。
[9]
一種成形體,包含如所述[1]至[6]中任一項記載的環狀烯烴聚合物。
[10]
如所述[9]記載的成形體,
為光學零件、膜包裝材料、光學膜、或醫療用零件。
[發明的效果]
若為本發明的具有降冰片烯骨架的環狀烯烴聚合物,則於溶媒中的溶解性高於先前的環狀烯烴共聚物或開環聚合物。因此,可於室溫及室溫附近容易地溶解於甲基環己烷或甲苯等塗佈聚合物時所使用的溶媒中。另外,由於可獲得溶解有環狀烯烴共聚物或開環聚合物的均質的溶液,因此於製成膜等成形體時沒有不均,機械強度或伸長度優異。
以下,基於實施形態來說明本發明。再者,於本實施形態中,表示數值範圍的「A~B」若沒有特別說明,則表示A以上且B以下。另外,若沒有特別說明,則「環狀烯烴聚合物」是指共聚物及/或開環聚合物。
如上所述,根據本發明者等人的見解,得知先前的環狀烯烴共聚物或開環聚合物通常於溶媒中的溶解性低。本發明者等人為了解決所述課題反覆進行了努力研究。結果發現,若為具有特定的立構規整性的環狀烯烴聚合物,則於溶媒中的溶解性變高,從而完成了本發明。
即,本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物為以下。
<具有降冰片烯骨架的環狀烯烴聚合物>
一種環狀烯烴聚合物,為具有降冰片烯骨架的環狀烯烴聚合物,其特徵在於:
所述環狀烯烴聚合物為環狀烯烴共聚物或環狀烯烴開環聚合物,並且
滿足下述必要條件(a)。
(必要條件(a))
該環狀烯烴聚合物包含為鏈狀烯烴的構成單元(A)以及含有具有降冰片烯骨架的環狀烯烴的構成單元(B),且藉由
13C-NMR測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(A)-所述構成單元(B)的鏈中的內消旋結構與外消旋結構的存在比率(外消旋結構/內消旋結構)為0.01~100。
若為本實施形態所涉及的具有降冰片烯骨架的環狀烯烴聚合物,則藉由具有特定的立構規整性,於溶媒中的溶解性變高。尤其是可於室溫及室溫附近容易地溶解於塗佈聚合物時所使用的溶媒(例如,甲基環己烷、甲苯等)中。因此,由於可獲得均質地溶解的溶媒,因此於製成膜等成形體時沒有不均,機械強度或伸長度優異。
具有特定的立構規整性的環狀烯烴共聚物除了可溶解於甲基環己烷中以外,亦可溶解於甲苯等其他溶媒中。環狀烯烴共聚物由於溶解度參數(solubility parameter)(SP值)藉由為鏈狀烯烴的構成單元(A)與含有具有降冰片烯骨架的環狀烯烴的構成單元(B)的構成成分或組成而不同,因此根據SP值的差異而有時相對於甲苯溶媒的溶解性亦高。
首先,對本實施形態所涉及的特定的立構規整性進行說明。例如,以具有以下通式(I)所表示的結構的聚合物為例進行說明。所謂所述構成單元(B)-構成單元(A)-構成單元(B)的鏈中的內消旋結構,是指於非專利文獻2的圖5中作為αβm而記載的結構。另外,所謂外消旋結構,是指於該圖中記載為αβr的結構。
於所述通式(I)中,m及n表示重複單元。此處,若將源自降冰片烯的結構設為NB、將源自乙烯的結構設為E,則於所述例子中,以…-NB-E-NB-E-NB-E-…的方式相連。所述內消旋結構及外消旋結構是藉由
13C-NMR來測定。將該鍵結樣式的一例示於以下。
通常,不對立構規整性進行控制而合成的具有降冰片烯骨架的環狀烯烴共聚物或具有降冰片烯骨架的環狀烯烴開環聚合物僅為內消旋體或外消旋體,且於溶媒中的溶解性低。
另一方面,關於本實施形態所涉及的具有降冰片烯骨架的環狀烯烴聚合物,就整體而言,處於外消旋關係的結構所佔的部分、與處於內消旋關係的結構所佔的部分的比率、即表示立構規整性的外消旋結構及內消旋結構的比率[外消旋/內消旋]為0.01~100(即,外消旋:內消旋=1:100~100:1),較佳為0.05~50.0,更佳為0.1~10.0,進而佳為0.25~5.0,進而佳為0.3~3.0,進而佳為0.4~1.5,進而佳為0.4~1.2,進而佳為0.5~1.0,進而佳為0.5~0.9。藉由外消旋/內消旋的比處於所述範圍,於溶媒中的溶解性提高。所述立構規整性可藉由對後述的聚合時的觸媒或助觸媒進行選擇而適宜調整。
13C-NMR測定若可區別測定內消旋結構及外消旋結構,則並無特別限定。作為此種
13C-NMR測定,例如,可例示下述內容。關於更詳細的
13C-NMR測定,將藉由後述的立構規整性進行說明。
裝置:布魯克拜厄斯賓(Bruker BioSpin)公司的阿旺斯(AVANCE)IIIcryo-500型核磁共振
測定核:
13C
頻率:125 MHz
測定模式:單脈衝質子(帶反向閘極)去耦
脈衝寬度:90度
點數:64000
測定範圍:-55 ppm~195 ppm(合計250 ppm)
重覆時間:12秒
累計次數:256次
溶媒:1,1,2,2-四氯乙烷-d2
濃度:10%w/v
溫度:120℃
化學位移基準:四甲基矽烷基準(與1,1,2,2-四氯乙烷-d2:74.2 ppm相符)
[具有降冰片烯骨架的環狀烯烴聚合物]
對本實施形態所涉及的具有降冰片烯骨架的環狀烯烴共聚物(以下,亦簡稱為環狀烯烴共聚物)或具有降冰片烯骨架的環狀烯烴開環聚合物(以下,亦簡稱為環狀烯烴開環聚合物)進行詳細敘述。
環狀烯烴共聚物及環狀烯烴開環聚合物包含具有降冰片烯骨架且為鏈狀烯烴的構成單元(A)以及含有具有降冰片烯骨架的環狀烯烴的構成單元(B)。
(環狀烯烴共聚物)
就可良好地保持所獲得的光學零件的透明性及折射率的性能平衡並且進一步提高耐熱性、或者可提高成形性的觀點而言,本實施形態所涉及的環狀烯烴共聚物較佳為具有以下的構成單元(A)與構成單元(B)。
構成單元(A):由乙烯或碳數3~30的α-烯烴導出的構成單元。
構成單元(B):由選自由下述通式(Z-I)所表示的構成單元、下述通式(Z-II)所表示的構成單元、下述通式(Z-III)所表示的構成單元及下述通式(Z-IV)所表示的構成單元所組成的群組中的至少一種導出的構成單元。
所述[Z-I]式中,u為0或1,v為0或正整數,較佳為1以上的整數,更佳為1或2,進而佳為1,w為0或1。R
61~R
78以及R
a1及R
b1分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、及烴基中。
所述[Z-II]式中,x及d為0或1以上的整數,y及z為0、1或2。x較佳為1以上的整數,更佳為1或2,更佳為1。R
81~R
99分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、及烴基中。R
89及R
90所鍵結的碳原子與R
93所鍵結的碳原子或R
91所鍵結的碳原子亦可直接或經由碳原子數1~3的伸烷基進行鍵結。另外,於y=z=0時,R
95與R
92或R
95與R
99亦可彼此鍵結而形成單環或多環的芳香族環。
所述[Z-III]式中,n及m分別獨立地為0、1或2,q為1、2或3。R
18~R
31分別獨立地為氫原子、除氟原子以外的鹵素原子或可經除氟原子以外的鹵素原子取代的碳原子數1~20的烴基。另外,於q=1時,R
28與R
29、R
29與R
30、R
30與R
31亦可彼此鍵結而形成單環或多環。另外,於q=2或3時,R
28與R
28、R
28與R
29、R
29與R
30、R
30與R
31、R
31與R
31亦可彼此鍵結而形成單環或多環,所述單環或所述多環亦可具有雙鍵,另外所述單環或所述多環亦可為芳香族環。[Z-III]式中,較佳為n及m為0、且q為1、2或3,[Z-III]式中,更佳為n及m為0、且q為1。
所述[Z-IV]式中,x為0或1以上的整數。另外,R
111~R
118分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、及烴基中,R
121~R
124分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、及烴基中,鄰接的兩個基亦可彼此鍵結而形成單環或多環的芳香族環。
藉由使用所述[Z-I]式、所述[Z-II]式、所述[Z-III]式或所述[Z-IV]式所表示的環狀烯烴單體作為共聚成分,而環狀烯烴系共聚物於溶媒中的溶解性進一步提高,藉此成形性變良好,製品的良率提高。
將構成單元(A)與構成單元(B)的合計設為100 mol%,而構成單元(A)較佳為30 mol%~80 mol%,更佳為40 mol%~77 mol%,進而佳為50 mol%~75 mol%,構成單元(B)較佳為20 mol%~70 mol%,更佳為23 mol%~60 mol%,進而佳為25 mol%~50 mol%。藉由將構成單元(A)及構成單元(B)的比例設為所述數值範圍,而環狀烯烴系共聚物於溶媒中的溶解性進一步提高,藉此成形性變良好,製品的良率提高。
源自烯烴的構成單元(A)的比例可藉由
13C-NMR測定。
作為本實施形態所涉及的烯烴共聚物的共聚原料之一的烯烴單體為進行加成聚合而形成所述構成單元(A)的物質。具體而言,例如可例示下述通式(Ia)所表示的烯烴單體。
於所述通式(Ia)中,R
300表示氫原子或碳原子數1~28的直鏈或分支狀的烴基。
作為所述通式(Ia)所表示的烯烴單體,例如可列舉:乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯、1-二十烯等。就獲得具有更優異的耐熱性、機械特性及光學特性的光學零件的觀點而言,該些中,較佳為乙烯與丙烯,特佳為乙烯。所述通式(Ia)所表示的烯烴單體可使用兩種以上。就獲得具有更優異的成形性及光學特性的光學零件的觀點而言,所述通式(Ia)所表示的烯烴單體較佳為不具有非環狀二烯。
作為所述[Z-I]式、所述[Z-II]式、所述[Z-III]式或所述[Z-IV]式所表示的環狀烯烴單體的具體例,例如可列舉:雙環-2-庚烯衍生物(雙環庚-2-烯衍生物)、三環-3-癸烯衍生物、三環-3-十一烯衍生物、四環-3-十二烯衍生物、五環-4-十五烯衍生物、五環十五烷二烯衍生物、五環-3-十五烯衍生物、五環-4-十六烯衍生物、五環-3-十六烯衍生物、六環-4-十七烯衍生物、七環-5-二十烯衍生物、七環-4-二十烯衍生物、七環-5-二十一烯衍生物、八環-5-二十二烯衍生物、九環-5-二十五烯衍生物、九環-6-二十六烯衍生物、環戊二烯-苊加成物、1,4-甲橋-1,4,4a,9a-四氫芴衍生物、1,4-甲橋-1,4,4a,5,10,10a-六氫蒽衍生物、碳數3~20的伸環烷基衍生物。
作為所述[Z-I]式、所述[Z-II]式、所述[Z-III]式或所述[Z-IV]式所表示的環狀烯烴單體的重量平均分子量,較佳為50 g/mol以上且500 g/mol以下,進而佳為100 g/mol以上且300 g/mol以下,最佳為100 g/mol以上且250 g/mol以下。
另外,於環狀烯烴聚合物包含作為選自由通式[Z-I]、通式[Z-II]、通式[Z-III]或通式[Z-IV]所組成的群組中的一種或兩種以上的環狀烯烴單體的兩種以上的環狀烯烴單體的情況下,較佳為該些環狀烯烴單體中的至少一種環狀烯烴單體的重量平均分子量為100 g/mol以上且500 g/mol以下。
選自[Z-I]式、[Z-II]式、[Z-III]式或[Z-IV]式中的單獨或兩種所表示的環狀烯烴單體中,較佳為選自[Z-I]式與[Z-IV]式中的單獨或兩種所表示的環狀烯烴單體。
作為所述[Z-I]式所表示的環狀烯烴單體,較佳為使用選自雙環[2.2.1]-2-庚烯(亦稱為降冰片烯)、四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯(亦稱為四環十二烯)、5-苯基-雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲苯基-雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-(乙基苯基)-雙環[2.2.1]庚-2-烯中的一種或兩種以上,更佳為使用四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯。該些環狀烯烴具有剛直的環結構,因此具有容易保持共聚物及光學零件的彈性係數的優點。作為所述[Z-I]式所表示的環狀烯烴單體,就獲得具有更優異的成形性及光學特性的光學零件的觀點而言,較佳為不具有極性基。
本實施形態所涉及的共聚物的共聚類型並無特別限定,例如可列舉無規共聚物、嵌段共聚物等。於本實施形態中,由於可獲得透明性、折射率及雙折射率等光學物性優異、且高精度的光學零件,因此作為本實施形態所涉及的共聚物,較佳為使用無規共聚物。
作為本實施形態所涉及的共聚物,較佳為乙烯與四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯(以下,亦稱為TD)的無規共聚物、乙烯與雙環[2.2.1]-2-庚烯(以下,稱為降冰片烯或NB)的無規共聚物、乙烯與5-苯基-雙環[2.2.1]庚-2-烯的共聚物、乙烯與5-甲基-雙環[2.2.1]庚-2-烯的共聚物、乙烯與5-甲苯基-雙環[2.2.1]庚-2-烯的共聚物、乙烯與5-(乙基苯基)-雙環[2.2.1]庚-2-烯的共聚物、乙烯與5-(異丙基苯基)-雙環[2.2.1]庚-2-烯的共聚物、乙烯與5-(α-萘基)-雙環[2.2.1]庚-2-烯的共聚物、乙烯與1,4-甲橋-1,4,4a,9a-四氫芴共聚物、乙烯與1,4-甲橋-1,4,4a,5,10,10a-六氫蒽共聚物、乙烯與1,4,4a,9a-四氫-1,4-甲橋芴(以下,稱為茚降冰片烯或IndNB)、乙烯與1,4-二氫-1,4-甲橋萘(以下,稱為苯並降冰片二烯或BNBD)的共聚物、乙烯與四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯與1,4-二氫-1,4-甲橋萘的共聚物、乙烯與四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯與1,4,4a,9a-四氫-1,4-甲橋芴(以下,稱為茚降冰片烯)的共聚物、乙烯與降冰片烯與1,4-二氫-1,4-甲橋萘的共聚物、乙烯與降冰片烯與茚降冰片烯的共聚物、乙烯與四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯與降冰片烯的共聚物,更佳為乙烯與四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯的無規共聚物、乙烯與1,4-二氫-1,4-甲橋萘的共聚物、乙烯與四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯與1,4-二氫-1,4-甲橋萘的共聚物、乙烯與四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯與降冰片烯的共聚物,進而佳為乙烯與四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯的無規共聚物、乙烯與1,4-二氫-1,4-甲橋萘的共聚物、乙烯與四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯與1,4-二氫-1,4-甲橋萘的共聚物。
本實施形態所涉及的共聚物可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。
本實施形態所涉及的共聚物例如可藉由依照日本專利特開昭60-168708號公報、日本專利特開昭61-120816號公報、日本專利特開昭61-115912號公報、日本專利特開昭61-115916號公報、日本專利特開昭61-271308號公報、日本專利特開昭61-272216號公報、日本專利特開昭62-252406號公報、日本專利特開昭62-252407號公報、日本專利特開2018-145349號公報、國際公報2015/122415號、日本專利特開2007-063409號公報、日本專利特開平2-173112號公報等方法適宜選擇條件來製造。
(環狀烯烴開環聚合物)
本實施形態所涉及的環狀烯烴開環聚合物為具有降冰片烯骨架的環狀烯烴開環聚合物。就可良好地保持所獲得的光學零件的透明性及折射率的性能平衡並且進一步提高耐熱性、或者可提高成形性的觀點而言,較佳為具有由選自由所述通式(Z-I)所表示的構成單元、所述通式(Z-II)所表示的構成單元、所述通式(Z-IV)所表示的構成單元所組成的群組中的至少一種導出的結構。其中,將所述通式(Z-I)的u=v=0、所述通式(Z-II)的x=0、所述通式(Z-IV)的x=0除外。所述通式(Z-I)、通式(Z-II)、通式(Z-IV)的碳-碳雙鍵開環形成的碳-碳鍵與構成單元(A)相符,與所述構成單元(A)相符的以外的部分和構成單元(B)相符。
即,開環聚合物較佳為具有由與共聚成分相同的構成單元導出的構成單元。
{立構規整性}
本實施形態所涉及的立構規整性是藉由
13C-NMR來測定。
13C-NMR測定只要可區分內消旋結構與外消旋結構,則並無特別限定。具體的測定條件的一例為如上所述。
此處,表示內消旋結構與外消旋結構的
13C-NMR的訊號位置根據聚合物(共聚物、開環聚合物)而不同。以下,於若干實施形態中,對
13C-NMR訊號位置及訊號的測定方法進行說明。
(A:乙烯與TD的聚合物的情況)
為環狀烯烴聚合物、具有乙烯與所述[Z-I]式所表示的結構、且u=0、v=1、並且[Z-I]式不具有芳香環的情況(即,乙烯與TD的聚合物的情況)。
於
13C-NMR光譜中的、
・38.7 ppm~39.7 ppm的範圍的訊號的積分值(X
A)
・40.3 ppm~41.2 ppm的範圍的訊號的積分值(Y
A)
中,定義為立構規整性=X
A/Y
A,該比為0.01以上且100以下,較佳為0.1以上且10.0以下,更佳為0.2以上且5.0以下,進而佳為0.3以上且3.0以下,進而佳為0.4以上且1.5以下,進而佳為0.4以上且1.2以下,進而佳為0.5以上且1.0以下,最佳為0.5以上且0.9以下。
於A:乙烯與TD的聚合物的情況下,範圍內只出現一個峰值,因此設為訊號的積分值。
(B:乙烯與NB的聚合物的情況)
為環狀烯烴聚合物、具有乙烯與所述[Z-I]式所表示的構成單元、且u=v=0、並且[Z-I]式不具有芳香環的情況(即,乙烯與NB的聚合物的情況)。
於
13C-NMR光譜中的、
・44.6 ppm~45.6 ppm的範圍的訊號的積分值的合計(X
B)
・45.6 ppm~46.0 ppm的範圍的訊號的積分值的合計(Y
B)
中,定義為立構規整性=X
B/Y
B,該比為0.01以上且100以下,較佳為0.01以上且50.0以下,進而佳為0.05以上且5.0以下,更佳為0.25以上且4.0以下,最佳為0.3以上且3.0以下。
於B:乙烯與NB的聚合物的情況下,範圍內出現多個峰值,因此設為訊號的積分值的合計。
(C:乙烯與BNBD的聚合物的情況)
為環狀烯烴聚合物、且具有乙烯與所述[Z-III]式所表示的構成單元的情況(即,乙烯與BNBD的聚合物的情況)。
於
13C-NMR光譜中的、
・自30.8 ppm~31.3 ppm的範圍的訊號的積分值(X
C)減去30.1 ppm~30.8 ppm的範圍的訊號的積分值(Z)而得的值(X
C-Z)
・31.3 ppm~31.8 ppm的範圍的訊號的積分值(Y
C)
中,定義為立構規整性=(X
C-Z)/Y
C,該比為0.01以上且100以下,較佳為0.01以上且10.0以下。進而佳為0.05以上且5.0以下,更佳為0.1以上且1.0以下。最佳為0.3以上且1.0以下。其為於30.8 ppm~31.3 ppm的峰值中包含一部分與BNBD-伸乙基n-BNBE-(n=2以上)相符的訊號,且減去30.1 ppm~30.8 ppm的範圍的訊號的積分值(Z)而得的值。
(D:乙烯、TD與BNBD的聚合物的情況)
為環狀烯烴聚合物、且具有乙烯、所述[Z-I]式所表示的結構中u=0、v=1且不具有芳香環的所述[Z-I]式所表示的結構、與所述[Z-III]式所表示的構成單元的情況(即,乙烯、TD與BNBD的聚合物的情況)。
於
13C-NMR光譜中的、
・38.7 ppm~39.7 ppm的範圍的訊號的積分值(X
D)
・40.3 ppm~41.2 ppm的範圍的訊號的積分值(Y
D)
中,X
D/Y
D的比為0.01以上且100以下,較佳為0.01以上且10.0以下,進而佳為0.05以上且5.0以下,更佳為0.1以上且1.0以下,最佳為0.3以上且1.0以下。
另外,於
13C-NMR光譜中的、
・43.6 ppm~43.8 ppm的範圍的訊號的積分值(M
D)
・44.5 ppm~45.0 ppm的範圍的訊號的積分值(N
D)
中,M
D/N
D的比為0.01以上且100以下,較佳為0.01以上且10.0以下,進而佳為0.05以上且5.0以下,更佳為0.1以上且1.0以下,最佳為0.3以上且1.0以下。
於D:乙烯、TD與BNBD的聚合物的情況下,範圍內出現TD-乙烯-TD與BNBD-乙烯-BNBD的峰值,因此將X
D、Y
D設為TD-乙烯-TD的訊號的積分值,將M
D、N
D設為BNBD-乙烯-BNBD的積分值,定義為立構規整性=X
D/Y
D+M
D/N
D。該立構規整性=X
D/Y
D+M
D/N
D的比較佳為0.01以上且100以下,更佳為0.01以上且10.0以下,進而佳為0.05以上且5.0以下,進而佳為0.1以上且1.0以下,最佳為0.3以上且1.0以下。
本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物較佳為滿足下述必要條件(b)。
(必要條件(b))
藉由
13C-NMR測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為0.1 mol%以上且20.0 mol%以下。
此處,於在51.2 ppm~55.5 ppm的範圍內檢測到訊號的情況下,藉由
13C-NMR測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例是可藉由使用
13C-NMR光譜中的
・於51.2 ppm~55.5 ppm的範圍內所檢測到的訊號的積分值的合計(P)
・於54.0 ppm~54.6 ppm的範圍內所檢測到的訊號的積分值的合計(Q)
,且用自(P)減去(Q)而得的(P-Q)的值除以(P)來算出。
此時,所述藉由
13C-NMR測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例較佳為0.1 mol%以上且20 mol%以下,更佳為0.3 mol%以上且10 mol%以下,進而佳為0.6 mol%以上且5.0 mol%以下,進而佳為0.8 mol%以上且4.5 mol%以下,進而佳為1.0 mol%以上且3.6 mol%以下。其相當於具有降冰片烯骨架的環狀烯烴化合物鏈接而成者的含量,例如,相當於TD與TD鏈接而成者的含量。藉由該些處於所述範圍,而抑制凝聚,聚合物的溶解度進一步變高。
另外,於在40.0 ppm~50.0 ppm的範圍內檢測到訊號的情況下,藉由
13C-NMR測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例是可藉由使用
13C-NMR光譜中的
・於40.0 ppm~50.0 ppm的範圍內檢測到的訊號的積分值的合計(T)
・於45.0 ppm~46.0 ppm的範圍內檢測到的訊號的積分值的合計(U)
,並將自(U)除以(T)而得的(U/T)的值設為2.5倍,進而乘以BNBD的組成比後除以100來算出。
此時,所述藉由
13C-NMR測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例較佳為0.1 mol%以上且20 mol%以下,更佳為0.3 mol%以上且10 mol%以下,進而佳為0.6 mol%以上且5.0 mol%以下,進而佳為0.8 mol%以上且4.5 mol%以下,進而佳為1.0 mol%以上且3.6 mol%以下。其相當於具有降冰片烯骨架的環狀烯烴化合物鏈接而成者的含量,例如,相當於BNBD與BNBD鏈接而成者的含量。藉由該些處於所述範圍,而抑制凝聚,聚合物的溶解度進一步變高。
此處,於在40.0 ppm~50.0 ppm的範圍及51.2 ppm~55.5 ppm的範圍的兩者中檢測到訊號的情況下,藉由
13C-NMR測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例可藉由將利用所述方法分別算出的於構成單元(B)中所佔的比例加以合計來算出。
此時,所述藉由
13C-NMR測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例較佳為0.1 mol%以上且20 mol%以下,更佳為0.3 mol%以上且10 mol%以下,進而佳為0.6 mol%以上且5.0 mol%以下,進而佳為0.8 mol%以上且4.5 mol%以下,進而佳為1.0 mol%以上且3.6 mol%以下。其相當於具有降冰片烯骨架的環狀烯烴化合物鏈接而成者的含量,例如,相當於TD與TD鏈接而成者及BNBD與BNBD鏈接而成者的合計。藉由該些處於所述範圍,而抑制凝聚,聚合物的溶解度進一步變高。
本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物的玻璃轉移溫度(Tg)的下限值較佳為50℃以上,更佳為83℃以上,特佳為110℃以上。
另外,Tg的上限值較佳為250℃以下,更佳為200℃以下,進而佳為180℃以下,進而佳為169℃以下,進而佳為165℃以下,特佳為160℃以下。
於本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物為具有所述構成單元(A)與所述構成單元(B)的環狀烯烴共聚物的情況下,藉由Tg為所述下限值以上,可於不過度提高環狀烯烴共聚物的結晶性的情況下,使於溶媒中的溶解性良好。另外,藉由Tg為所述上限值以下,可抑制凝聚,進一步提高聚合物的溶解度。
進而,若Tg為所述範圍,則於作為要求耐熱性的零件來使用時,可獲得充分的耐熱性,並且可獲得良好的成形性。通常,環狀烯烴聚合物的Tg藉由構成單元(A)與構成單元(B)的組成而發生變化,隨著構成單元(B)的含量的增加,Tg有增加的傾向。其中,即便為相同組成,於構成單元(B)的鏈變多時,雖然理由並不確定,但Tg有進一步變高的傾向。此種Tg可藉由如下方式來獲得:將由選自由所述[Z-I]式、[Z-II]式、[Z-III]式或[Z-IV]式所組成的群組中的一種或兩種以上的環狀單體導出的構成單元(B)的鏈(構成單元(B)-構成單元(B)的鏈)於環狀烯烴共聚物中所含的構成單元(B)整體中所佔的比例設為例如0.1 mol%以上且20.0 mol%以下。
玻璃轉移溫度可藉由示差掃描熱量計(DSC)來測定。關於具體的測定條件,例如使用日立高科技科學(Hitachi High-Tech Science)公司製造的DSC-7020,於氮環境下自常溫以10℃/分鐘的升溫速度升溫至250℃後,保持5分鐘,繼而以10℃/分鐘的降溫速度降溫至-20℃後,保持5分鐘。然後,可根據以10℃/分鐘的升溫速度升溫至300℃時的吸熱曲線求出環狀烯烴聚合物的玻璃轉移溫度(Tg)。
本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物的分子量並無特別限定,於使用極限黏度[η][dL/g]作為分子量的代替指標的情況下,依據ASTM J1601測定的[η][dL/g]的值較佳為0.1以上且5.0以下,進而佳為0.2以上且3.0以下,最佳為0.2以上且2.0以下。
於本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物為具有所述構成單元(A)與所述構成單元(B)的環狀烯烴共聚物的情況下,藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)而求出的重量平均分子量(Mw)較佳為處於1,000≦Mw≦4,500,000、較佳為3,000≦Mw≦3,000,000、更佳為5,000≦Mw≦2,000,000、進而佳為10,000≦Mw≦1,000,000、最佳為30,000≦Mw≦500,000的範圍內。
若極限黏度或重量平均分子量(Mw)為所述下限值以上,則可提高於溶媒中的溶解性或成形體的機械強度。另外,若極限黏度為所述上限值以下,則可提高成形性。
另外,本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物較佳為Tg為169℃以下且Mw為300,000以下,更佳為Tg為165℃以下且Mw為300,000以下,進而佳為Tg為160℃以下且Mw為300,000以下。
藉由本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物同時滿足Tg及Mw的所述數值範圍,可同時提高於溶媒中的溶解性及成形體的機械強度。
關於本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物的密度,藉由基於日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K7112的水中置換法並於23℃的水中測定的密度的值較佳為1000 [kg/m
3]以上且1200 [kg/m
3]以下,更佳為1020 [kg/m
3]以上且1100 [kg/m
3]以下,進而佳為1040 [kg/m
3]以上且1080 [kg/m
3]以下,進而佳為1050 [kg/m
3]以上且1070 [kg/m
3]以下,進而佳為1055 [kg/m
3]以上且1065 [kg/m
3]以下。
若密度的值為所述數值範圍內,則可良好地保持所獲得的光學零件的透明性及折射率的性能平衡並且進一步提高耐熱性。
再者,此時的試驗片例如可藉由如下方式而獲得:將本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物夾入至超耐熱性聚醯亞胺膜(商品名:尤皮來庫斯(Upilex),宇部興產公司製造),使用0.1 mm間隔件,於260℃、10 MPa、3分鐘的條件下進行真空壓製成形。
(其他成分)
本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物視需要可於無損本實施形態的目的的範圍內調配親水劑、穩定劑、耐候穩定劑、耐熱穩定劑、抗氧化劑、金屬鈍化劑、鹽酸吸收劑、抗靜電劑、阻燃劑、助滑劑、抗黏連劑、防霧劑、潤滑劑、天然油、合成油、蠟、有機或無機的填充劑等,其調配比例為適宜量。
本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物的組成物較佳為進而包含親水劑。藉由包含親水劑,可抑制高溫高濕條件下的成形體的諸特性的劣化。
作為親水劑,較佳為脂肪酸與多元醇的脂肪酸酯。更佳為脂肪酸與具有一個以上的醚基的多元醇的脂肪酸酯。
作為脂肪酸酯,可列舉:單甘油脂肪酸酯、二甘油脂肪酸酯、三甘油脂肪酸酯、季戊四醇單硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯等。
脂肪酸與具有一個以上的醚基的多元醇的脂肪酸酯為脂肪酸與具有一個以上的醚基的多元醇的酯。再者,多元醇的醚基不含醚基中的醚基。
作為具有一個以上的醚基的多元醇,可列舉:單甘油、二甘油、三甘油、四甘油、脫水山梨糖醇等。
於本實施形態中,脂肪酸酯較佳為包含單甘油脂肪酸酯、二甘油脂肪酸酯、三甘油脂肪酸酯。二甘油脂肪酸酯為二甘油中所含的四個羥基的至少一個與脂肪酸進行酯化而成者。
作為脂肪酸,可列舉:丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸等飽和脂肪酸;丁烯酸、肉豆蔻油酸(myristoleic acid)、棕櫚油酸(palmitoleic acid)、十六碳烯酸(sapienic acid)、油酸、反油酸(elaidic acid)、鱈油酸(gadoleic acid)、二十碳烯酸(eicosenoic acid)等單不飽和脂肪酸;亞麻油酸(linoleic acid)、二十碳二烯酸(eicosadienoic acid)、二十二碳二烯酸(docosadienoic acid)等二不飽和脂肪酸;次亞麻油酸(linolenic acid)、皮諾斂酸(pinolenic acid)、桐酸(eleostearic acid)、二十碳三烯酸(eicosatrienoic acid)等三不飽和脂肪酸;十八碳四烯酸(stearidonic acid)、花生四烯酸(arachidonic acid)、二十碳四烯酸(eicosatetraenoic acid)等四不飽和脂肪酸等。
作為二甘油脂肪酸酯,可列舉二甘油單辛酸酯、二甘油二辛酸酯、二甘油單癸酸酯、二甘油二癸酸酯、二甘油單月桂酸酯、二甘油二月桂酸酯、二甘油單肉豆蔻酸酯、二甘油二肉豆蔻酸酯、二甘油單棕櫚酸酯、二甘油二棕櫚酸酯、二甘油單硬脂酸酯、二甘油二硬脂酸酯、二甘油單二十二酸酯、二甘油二-二十二酸酯等二甘油飽和脂肪酸酯;二甘油單油酸酯、二甘油二油酸酯等二甘油不飽和脂肪酸酯等,可使用選自該些中的一種或者將兩種以上組合使用。
於本實施形態中,二甘油脂肪酸酯較佳為二甘油與選自所述中的碳原子數12~18的飽和或不飽和脂肪酸的酯。
再者,就本實施形態的效果的觀點而言,較佳為包含二甘油不飽和脂肪酸酯作為主成分,其中,更佳為包含二甘油單油酸酯作為主成分。由於二甘油骨架具有親水性、且脂肪酸改善與樹脂的相容性,因此透明性得到維持,並且耐濕熱性優異。
作為本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物的組成物可包含至少一種二甘油脂肪酸酯。作為至少一種二甘油脂肪酸酯的較佳的態樣,可列舉單酯單獨或單酯與二酯的組合。
三甘油脂肪酸酯為脂肪酸與三甘油的酯。
本實施形態所涉及的三甘油脂肪酸酯為三甘油中所含的三個羥基中的至少一個與脂肪酸進行酯化而成者。
作為三甘油脂肪酸酯,可列舉:三甘油單辛酸酯、三甘油二辛酸酯、三甘油三辛酸酯、三甘油單癸酸酯、三甘油二癸酸酯、三甘油三癸酸酯、三甘油單月桂酸酯、三甘油二月桂酸酯、三甘油三月桂酸酯、三甘油單肉豆蔻酸酯、三甘油二肉豆蔻酸酯、三甘油三肉豆蔻酸酯、三甘油單棕櫚酸酯、三甘油二棕櫚酸酯、三甘油三棕櫚酸酯、三甘油單硬脂酸酯、三甘油二硬脂酸酯、三甘油三硬脂酸酯、三甘油單二十二酸酯、三甘油二-二十二酸酯、三甘油三-二十二酸酯等三甘油飽和脂肪酸酯;三甘油單油酸酯、三甘油二油酸酯、三甘油三油酸酯等三甘油不飽和脂肪酸酯等,可使用選自該些中的一種或者將兩種以上組合使用。
本實施形態所涉及的三甘油脂肪酸酯較佳為包含三甘油與碳原子數8以上且24以下的飽和或不飽和脂肪酸的酯,更佳為包含三甘油與碳原子數12以上且18以下的飽和或不飽和脂肪酸的酯。
作為本實施形態所涉及的三甘油脂肪酸酯,可列舉單酯單獨、單酯與二酯的混合物或單酯與二酯與三酯的混合物。
作為此種三甘油脂肪酸酯,例如可使用日本專利特開2006-232714號公報、日本專利特開2002-275308號公報、日本專利特開平10-165152號公報等中記載的化合物。
作為本實施形態所涉及的親水劑的市售品,例如可列舉利凱馬爾(RIKEMAL)DO-100(理研維生素(Riken Vitamin)公司製造)、艾奇塞帕魯(EXCEPARL)PE-MS(花王公司製造)等。
於作為本實施形態的環狀烯烴聚合物的組成物中,相對於環狀烯烴聚合物組成物100質量份,親水劑的含量的下限較佳為0.05質量份以上,更佳為0.4質量份以上。另外,相對於環狀烯烴聚合物組成物100質量份,親水劑的含量的上限較佳為3.0質量份以下,更佳為2.5質量份以下,進而佳為1.2質量份以下。
作為抗氧化劑,可使用公知的抗氧化劑。具體而言,可使用受阻酚化合物、硫系抗氧化劑、內酯系抗氧化劑、有機亞磷酸鹽化合物、有機膦酸鹽化合物、或將該些的多種組合而成者。
作為潤滑劑,例如可列舉月桂酸、棕櫚酸、油酸、硬脂酸等飽和或不飽和脂肪酸的鈉、鈣、鎂鹽等,該些可單獨使用或將兩種以上混合使用。潤滑劑的調配量並無特別限定,相對於烯烴系聚合物100質量份,例如可設為0.01質量份~3質量份、較佳為0.01質量份~2質量份左右。
作為助滑劑,較佳為使用月桂酸、棕櫚酸、油酸、硬脂酸、芥子酸(erucic acid)、二十二酸等飽和或不飽和脂肪酸的醯胺、或者該些飽和或不飽和脂肪酸的雙醯胺。該些中,特佳為芥子酸醯胺及伸乙基雙硬脂醯胺。相對於環狀烯烴聚合物100質量份,該些脂肪酸通常可於0.01質量份~5質量份的範圍內調配。
作為抗黏連劑,可列舉:微粉末二氧化矽、微粉末氧化鋁、微粉末黏土、粉末狀或液狀的矽樹脂、四氟乙烯樹脂、微粉末交聯樹脂粉末(例如,交聯後的丙烯酸、甲基丙烯酸樹脂粉末等)。該些中,較佳為微粉末二氧化矽及微粉末交聯樹脂粉末。
本實施形態所涉及的具有降冰片烯骨架的環狀烯烴共聚物及具有降冰片烯骨架的環狀烯烴開環聚合物可以透鏡形狀、球狀、棒狀、板狀、圓柱狀、筒狀、管狀、纖維狀、膜或片形狀等各種形態使用。其中,較佳為可用於光學零件、膜、醫療用零件。例如,作為光學零件,可列舉:眼鏡透鏡、fθ透鏡、拾取透鏡、攝像用透鏡、感測器透鏡、數位相機攝影透鏡、投影儀用透鏡、光碟用拾取透鏡、車載相機透鏡等光學透鏡、稜鏡、導光板、XR裝置等。作為膜,例如可列舉:顯示器用相位差膜、顯示器用視認性提高膜、觸控感測器用膜、太陽能電池的基膜基材、電路基板、高頻用途基板、液晶顯示器或太陽能電池的基板或膜或片、片劑用包裝用片(泡罩包裝(Press Through Packaging,PTP))、收縮膜、食品包裝用易撕裂膜、膜電容器等。作為醫療用零件,例如可列舉:載藥注射器、塑膠小瓶、輸液袋、血液分析槽、導管構件、片劑瓶、檢查用容器、滅菌片、生物板、生物晶片等。
環狀烯烴共聚物及環狀烯烴開環聚合物於溶媒中的溶解性高,因此尤其是可於室溫及室溫附近容易地溶解於塗佈聚合物時所使用的溶媒(例如,甲基環己烷、甲苯等)中。因此,由於可獲得均質地溶解的溶媒,因此於製成膜等成形體時沒有不均,機械強度或伸長度優異。
本實施形態所涉及的成形體藉由將包含環狀烯烴聚合物的組成物成形為規定的形狀而獲得。對包含環狀烯烴聚合物的組成物進行成形而獲得成形體的方法並無特別限定,可使用公知的方法。雖亦取決於其用途及形狀,但例如能夠應用擠出成形、射出成形、壓縮成形、充氣成形、吹塑成形、擠出吹塑成形、射出吹塑成形、壓製成形、真空成型、粉末搪塑成形(powder-slush molding)、壓光成形、發泡成形等。該些中,就成形性、生產性的觀點而言,較佳為射出成形與擠出成形。另外,成形條件可根據使用目的或成形方法來適宜選擇,例如,射出成形中的組成物溫度通常於150℃~400℃、較佳為200℃~350℃、更佳為230℃~330℃的範圍內適宜選擇。
環狀烯烴共聚物及環狀烯烴開環聚合物可於製備塗佈劑時使用,亦可於製備塗佈劑時在溶媒中混合。
作為用於製備塗佈劑的溶媒,並無特別限定,例如可列舉:苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴,己烷、庚烷、辛烷、癸烷等脂肪族烴,環己烷、環己烯、甲基環己烷等脂環式烴,甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、丙二醇、苯酚等醇,丙酮、甲基異丁基酮、甲基乙基酮、戊酮、己酮、異佛爾酮、苯乙酮等酮系溶媒,甲基溶纖劑、乙基溶纖劑等溶纖劑類,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、甲酸丁酯等酯類,三氯乙烯、二氯乙烯、氯苯等鹵化烴類。其中,較佳為芳香族烴、脂肪族烴、酮類。該些可單獨使用一種,亦可組合兩種以上。
於製成塗佈劑的情況下,塗佈的方法並無特別限制,可利用公知的方法進行。例如,於利用模塗法、流塗法、噴霧塗佈法、棒塗法、凹版塗佈法、凹版反向塗佈法、吻合式反向塗佈法、微凹版塗佈法、輥塗法、刮板塗佈法、刮棒塗法、輥刮刀塗佈法、氣刀塗佈法、缺角輪輥塗佈法、反向輥塗佈法、轉移輥塗佈法、吻合輥塗佈法、簾塗法及浸漬塗佈法等方法進行塗佈後,利用自然乾燥或加熱強制乾燥等適宜的方法進行乾燥,藉此可獲得塗膜。
<環狀烯烴聚合物的製造方法>
本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物例如可藉由如下方法而獲得:使用擠出機及班布里混合器(banbury mixer)等公知的混練裝置對環狀烯烴聚合物及視需要添加的其他成分進行熔融混練的方法;將環狀烯烴聚合物及視需要添加的其他成分溶解於共通的溶媒中後,使溶媒蒸發的方法;於不良溶媒中加入環狀烯烴聚合物及視需要添加的其他成分的溶液並使其析出的方法等。
繼而,例如於(環狀烯烴聚合物的玻璃轉移溫度(Tg)-40)℃~(環狀烯烴聚合物的玻璃轉移溫度(Tg)-5)℃的範圍內,對所獲得的成形體進行2小時~8小時退火處理,藉此可獲得構件。藉由進行所述退火處理,成形體中的環狀烯烴聚合物的分子緩和,自由體積減少。因此,即便進行加熱處理,亦難以引起比重的變化(體積的變化)。
此處,若使退火處理的條件嚴格,則成形體會變形而無法恢復,因此較佳為於所述條件下且於成形體不會變形的範圍內進行。即,較佳為於不引起成形體的變形般的溫度及時間下進行退火處理。
聚合時,於本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物中,可藉由選擇觸媒與助觸媒來對立構規整性(外消旋結構及內消旋結構的比率)進行調整。以下,對觸媒與助觸媒進行詳細敘述。
[觸媒]
本實施形態所涉及的觸媒(以下,亦稱為主觸媒)若可對環狀烯烴聚合物的外消旋結構及內消旋結構的比率進行調整,則並無特別限定。作為此種主觸媒的具體例,例如可列舉:半茂金屬系的鈦化合物、鋯化合物、及鉿化合物,茂金屬系的鈦化合物、鋯化合物、及鉿化合物。該些中,特佳為具有環戊二烯基或吡唑基的半茂金屬系的鈦化合物、鋯化合物、及鉿化合物與具有芴的茂金屬系鈦化合物、鋯化合物、及鉿化合物。若為該些主觸媒,則可容易地對外消旋結構及內消旋結構的比率進行調整。
作為所述主觸媒的具體例,可例示:3,5-雙甲基乙基-1-吡唑(pyrazolate)-第三丁基環戊二烯鈦二氯化物(日本專利特開2019-172954號公報的段落0385~段落0388)、雙-第三丁基醯基酮亞胺環戊二烯基鈦二氯化物(日本專利特開2018-150273號公報的段落0003~段落0004)、二甲基亞甲基芴基環戊二烯鋯二甲基、二苯基亞甲基芴基環戊烷基鋯二甲基(日本專利特開2019-172954號公報的段落0088~段落0109)、二甲基亞甲基雙茚基鋯二氯化物(日本專利特開2019-172954號公報的段落0081~段落0087)、二苯基亞甲基茚基環戊烷基鋯二氯化物(國際公開公報2014/185253號的段落0092~段落0093)、3,5-雙-第三丁基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯鈦二氯化物、3,5-雙-第三丁基-1-吡唑-茚基鈦二氯化物、3-(4-甲氧基苯基)-5-(4-第三丁基苯基)-1-吡唑-第三丁基環戊二烯鈦二氯化物、3,5-二苯基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯鈦二氯化物等。
[助觸媒]
本實施形態所涉及的助觸媒只要可提高主觸媒的催化能力,則並無特別限定。作為此種助觸媒,例如可列舉離子性化合物,特佳為鋁化合物或硼化合物。例如可列舉:三甲基鋁、三乙基鋁、三異丁基鋁等三烷基鋁及其混合物等;四(五氟苯基)硼酸三苯基碳鎓、及四(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯銨,特佳為具有五氟苯基的硼酸鹽化合物。若為該助觸媒,則可更適宜地控制立構規整性。
作為此種助觸媒的具體例,可列舉:四(五氟苯基)硼酸三苯基碳鎓、四(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯銨、MMAO(修飾甲基鋁氧烷)、PMAO(聚甲基鋁氧烷)。
作為本實施形態所涉及的主觸媒與助觸媒的組合,較佳為選自作為主觸媒的具有環戊二烯基或吡唑基的半茂金屬系的鈦化合物、鋯化合物、及鉿化合物或者具有芴的茂金屬系鈦化合物、鋯化合物、及鉿化合物中的一種或兩種以上、作為助觸媒的具有五氟苯基的硼酸鹽化合物的組合。
作為主觸媒與助觸媒的較佳的組合的具體例,可列舉以下的組合。
・主觸媒:3,5-雙甲基乙基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯基鈦二氯化物、雙-第三丁基醯基酮亞胺環戊二烯基鈦二乙基、二甲基亞甲基芴基環戊二烯基鋯二甲基、二苯基亞甲基芴基環戊烷基鋯二甲基、二甲基亞甲基雙茚基鋯二氯化物、二苯基亞甲基茚基環戊烷基鋯二氯化物、3,5-雙-第三丁基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯鈦二氯化物、3,5-雙-第三丁基-1-吡唑-茚基鈦二氯化物、3-(4-甲氧基苯基)-5-(4-第三丁基苯基)-1-吡唑-第三丁基環戊二烯鈦二氯化物、3,5-二苯基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯鈦二氯化物
・助觸媒:四(五氟苯基)硼酸三苯基碳鎓、四(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯銨
此處,主觸媒及助觸媒可使用一種或併用兩種以上來使用。
藉由設為所述組合般的主觸媒與助觸媒的組合,可使環狀烯烴聚合物的溶解性更適宜。該機制未必明確,但認為原因在於藉由將助觸媒設為所述助觸媒,可減少環狀烯烴聚合物中的內消旋體的比率。
本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物的製造方法的特徵在於:於所述主觸媒及助觸媒的存在下使烯烴與環狀烯烴共聚。
於本實施形態所涉及的環狀烯烴聚合物的製造方法中,亦可使兩種以上的烯烴與環狀烯烴共聚來製造共聚物。
聚合中的、構成本發明所涉及的烯烴聚合用觸媒的各成分的使用方法、向聚合器中的添加順序可任意選擇,可例示以下般的方法。以下,亦將主觸媒(A)、助觸媒(B)、載體(C)及有機化合物成分(D)分別稱為「成分(A)~成分(D)」。(1)將成分(A)單獨添加至聚合器中的方法。(2)將成分(A)及成分(B)以任意順序添加至聚合器中的方法。(3)將使成分(A)負載於成分(C)而成的觸媒成分、與成分(B)以任意順序添加至聚合器中的方法。(4)將使成分(B)負載於成分(C)而成的觸媒成分、與成分(A)以任意順序添加至聚合器中的方法。(5)將使成分(A)與成分(B)負載於成分(C)而成的觸媒成分添加至聚合器中的方法。
於所述各方法中,可在任意階段添加成分(D)。
於所述各方法中,各觸媒成分的至少兩種可預先接觸。
於負載有成分(B)的所述(4)、(5)的各方法中,可視需要以任意順序添加未負載的成分(B)。該情況下,成分(B)可相同亦可不同。另外,關於在成分(C)負載有成分(A)的固體觸媒成分、在成分(C)負載有成分(A)及成分(B)的固體觸媒成分,可使烯烴預聚合,亦可於預聚合後的固體觸媒成分上進一步負載觸媒成分。
烯烴與環狀烯烴的共聚可藉由溶液聚合、懸浮聚合等液相聚合法或氣相聚合法中的任一種來實施。作為液相聚合法中所使用的惰性烴介質,例如可列舉:丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、煤油等脂肪族烴;環戊烷、環己烷、甲基環戊烷等脂環族烴;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴;氯化乙烯、氯苯、二氯甲烷等鹵代烴。惰性烴介質可單獨使用一種,亦可將兩種以上混合使用。
於使用如所述般的烯烴聚合用觸媒進行烯烴的聚合時,主觸媒(A)以按照每1升反應容積計而通常成為10
-12莫耳~10
-2莫耳、較佳為10
-10莫耳~10
-3莫耳般的量來使用。
於使用載體(C)的情況下,以主觸媒(A)與載體(C)的重量比〔(A)/(C)〕成為較佳為0.0001~1、更佳為0.0005~0.5、進而佳為0.001~0.1般的量來使用。
於本實施形態的製造方法中,所述聚合步驟中的聚合溫度通常為-50℃~+200℃,較佳為0℃~180℃;聚合壓力通常為常壓~10 MPa錶壓,較佳為常壓~5 MPa錶壓。關於聚合反應,可以分批式、半連續式、連續式中任一方法來進行。進而亦可將聚合分為反應條件不同的兩段以上來進行。
所獲得的環狀烯烴聚合物的分子量可藉由使聚合體系中存在氫、或改變聚合溫度、或助觸媒(B)的使用量來調節。於添加氫的情況下,其量恰當的是按照每1 kg生成的共聚物計而為0.001 NL~5,000 NL左右。
以上,對本發明的實施形態進行了敘述,但該些為本發明的示例,亦可採用所述以外的各種結構。
另外,本發明並不限定於所述實施形態,於可達成本發明的目的的範圍內的變形、改良等亦包含於本發明中。
[實施例]
以下,參照實施例等詳細地說明本實施形態。再者,本實施形態不受該些實施例的記載的任何限定。
首先,對實施例中進行的測定方法進行說明。
[
13C-NMR測定]
13C-NMR測定是於下述條件下進行。
裝置:布魯克拜厄斯賓(Bruker BioSpin)公司製造的阿旺斯(AVANCE)IIIcryo-500型核磁共振
測定核:
13C(125 MHz)
測定模式:單脈衝質子(帶反向閘極)去耦
脈衝寬度:90度
點數:64000
測定範圍:-55 ppm~195 ppm(合計250 ppm)
重覆時間:12秒
累計次數:256次
溶媒:1,1,2,2-四氯乙烷-d2
濃度:10%w/v
溫度:120℃
化學位移基準:四甲基矽烷基準(相當於1,1,2,2-四氯乙烷-d2:74.2 ppm)
於所述條件下進行
13C-NMR測定,求出[CO]-[CO]構成單元的比例(將[CO]-[CO]結構、[E]-[CO]結構、及[E]-[E]結構的合計設為100 mol%)、以及[CO]-[E]-[CO]外消旋結構與[CO]-[E]-[CO]內消旋結構的比例(將[CO]-[E]-[CO]外消旋結構及[CO]-[E]n-[CO]n(n≧2)的合計設為100 mol%)。
再者,[CO]是指源自環狀烯烴的構成單元,[E]是指源自乙烯的構成單元。
進而,於在51.2 ppm~55.5 ppm的範圍內檢測到訊號的情況下,對
・於51.2 ppm~55.5 ppm的範圍內所檢測到的訊號的積分值的合計(P)
・於54.0 ppm~54.6 ppm的範圍內所檢測到的訊號的積分值的合計(Q)
進行測定,且用自(P)減去(Q)而得的(P-Q)的值除以(P),藉此算出構成單元(B)的鏈的比例。
或者,於在40.0 ppm~50.0 ppm的範圍內檢測到訊號的情況下,使用
・於40.0 ppm~50.0 ppm的範圍內檢測到的訊號的積分值的合計(T)
・於45.0 ppm~46.0 ppm的範圍內檢測到的訊號的積分值的合計(U)
,並將自(U)除以(T)而得的(U/T)的值設為2.5倍,進而乘以BNBD的組成比後除以100,藉此算出構成單元(B)的鏈的比例。
或者,於在40.0 ppm~50.0 ppm的範圍及51.2 ppm~55.5 ppm的範圍的兩者中檢測到訊號的情況下,
將利用所述方法分別算出的於構成單元(B)中所佔的比例加以合計,藉此算出構成單元(B)的鏈的比例。
[溶解性試驗]
於以下條件下,評價相對於甲基環己烷及甲苯的溶解性。
<相對於甲基環己烷的溶解性>
・於使用乙烯與TD的聚合物的實施例及比較例(即,實施例1、實施例2、實施例5~實施例9、實施例11~實施例13及比較例1)的情況下,
試樣:後述的各實施例及各比較例中所製造的環狀烯烴共聚物
溶媒:甲基環己烷
溶液濃度:10 wt%
溫度:25℃
溶解性評價基準:藉由目視確認溶解、且靜置一天後的溶解性
A:沒有聚合物的溶解殘留,為透明的狀態
B:剛溶解後沒有聚合物的溶解殘留,靜置一天後為不透明的狀態
C:有聚合物的溶解殘留,呈白濁狀態
・於使用乙烯與BNBD的聚合物以及乙烯、TD與BNBD的聚合物的實施例及比較例(即,實施例3、實施例4、實施例10、實施例14及比較例2)的情況下,
試樣:後述的各實施例及各比較例中所製造的環狀烯烴共聚物
溶媒:甲基環己烷
溶液濃度:1 wt%
溫度:50℃
溶解性評價基準:藉由目視確認溶解、且靜置一天後的溶解性
A:沒有聚合物的溶解殘留,為透明的狀態
B:剛溶解後沒有聚合物的溶解殘留,靜置一天後為不透明的狀態
C:有聚合物的溶解殘留,呈白濁狀態
<相對於甲苯的溶解性>
試樣:後述的各實施例及各比較例中所製造的環狀烯烴共聚物
溶媒:甲苯
溶液濃度:10 wt%
溫度:25℃
溶解性評價基準:藉由目視確認溶解、且靜置一天後的溶解性
A:沒有聚合物的溶解殘留,為透明的狀態
B:剛溶解後沒有聚合物的溶解殘留,靜置一天後為不透明的狀態
C:有聚合物的溶解殘留,呈白濁狀態
[成形性]
將各實施例及各比較例中所獲得的環狀烯烴共聚物夾入至超耐熱性聚醯亞胺膜(商品名:尤皮來庫斯(Upilex),宇部興產公司製造),使用0.1 mm間隔件,於260℃、10 MPa、3分鐘的條件下進行真空壓製成形。
A:目視未觀察到裂紋,80%以上的面積維持膜形狀。
B:目視觀察到裂紋,超過30%且小於80%的面積維持膜形狀。
C:目視觀察到裂紋,70%以上的面積未維持膜形狀。
[密度]
將各實施例及各比較例中所獲得的環狀烯烴共聚物夾入至超耐熱性聚醯亞胺膜(商品名:尤皮來庫斯(Upilex),宇部興產公司製造),使用0.1 mm間隔件,於260℃、10 MPa、3分鐘的條件下進行真空壓製成形,獲得試驗片。對於該試驗片,基於JIS K7112,於23℃的水中測定密度。再者,密度的測定是藉由水中置換法來測定。
[極限黏度[η]]
使用移動黏度計(離合公司製造,類型VNR053U型),並將使0.25 g~0.30 g的環狀烯烴共聚物溶解於25 ml的十氫萘中而成者設為試樣。依據ASTM J1601,於135℃下測定環狀烯烴共聚物的比黏度,將其與濃度的比外推至濃度為0,求出環狀烯烴共聚物的極限黏度[η]。
[聚合物的重量平均分子量(Mw)、分子量分佈(Mw/Mn)]
烯烴聚合物的重量平均分子量(Mw)、數量平均分子量(Mn)是藉由凝膠滲透層析法(GPC)來求出。是根據藉由沃特世(Waters)公司製造的「阿萊恩斯(Alliance)GPC 2000」凝膠滲透層析儀(高溫尺寸排除層析儀)而獲得的分子量分佈曲線來計算而得者,操作條件為如下所述:
<使用裝置及條件>
測量裝置:凝膠滲透層析儀 阿萊恩斯(alliance)GPC2000型(沃特世(Waters)公司)
分析軟體:層析資料系統 艾沐帕瓦(Empower)(商標,沃特世(Waters)公司)
管柱:TSKgel GMH6-HT×2+TSKgel GMH6-HT×2
(內徑7.5 mm×長度30 cm,東曹(Tosoh)公司)
移動相:鄰二氯苯〔=ОDCB〕(和光純藥 特級試劑)
檢測器:示差折射計(裝置內置)
管柱溫度:140℃
流速:1.0 mL/min
注入量:400 μL
採樣時間間隔:1秒
試樣濃度:0.15%(w/v)
分子量校正 單分散聚苯乙烯(東曹(Tosoh)公司)/分子量495至分子量2060萬
[玻璃轉移溫度Tg(℃)]
使用日立高科技科學(Hitachi High-Tech Science)公司製造的DSC-7020,於氮環境下對環狀烯烴共聚物的玻璃轉移溫度(Tg)進行測定。對於環狀烯烴共聚物,自常溫以10℃/分鐘的升溫速度升溫至250℃後,保持5分鐘。繼而以10℃/分鐘的降溫速度降溫至-20℃後,保持5分鐘。然後,根據以10℃/分鐘的升溫速度升溫至300℃時的吸熱曲線求出環狀烯烴共聚物的玻璃轉移溫度(Tg)。
(實施例1)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入以9/1的比例混合有環己烷/己烷的混合溶液300 mL、與四環[4.4.0.1
2,5.1
7,10]-3-十二烯(以下,亦簡單記載為「四環十二烯」;Mw:160.2(g/mol))2.2 g,藉由乙烯90升/hr、氫0.24升/hr使液相及氣相飽和。添加59.4 mg(0.3 mmol)的TIBAL(三異丁基鋁)。繼而,加入0.003 mmol的3,5-雙甲基乙基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯基鈦二氯化物,加入0.012 mmol的四(五氟苯基)硼酸三苯基碳鎓(以下,稱為硼酸鹽化合物(1);以日本專利特開2018-105273號公報為參照來合成)並開始聚合反應。
以乙烯90升/hr、氫0.24升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行5分鐘聚合後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯共聚物0.346 g。聚合活性為1.38 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯共聚物(構成單元(A):乙烯62 mol%,構成單元(B):四環十二烯38 mol%)的極限黏度[η]為0.92(dL/g),Mw為217,000(g/mol),Mw/Mn為2.43。利用示差掃描熱量計(DSC)測定而獲得的玻璃轉移溫度為153℃,藉由
13C-NMR測定而求出的外消旋結構/內消旋結構的比例為0.89。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯與TD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為1.0,相對於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,相對於甲苯的溶解性良好(相對於甲苯的溶解性:A)。另外,膜的成形性良好(膜的成形性:A)。密度為1046(kg/m
3)。將結果示於表1中。
(實施例2)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入環己烷/己烷(9/1)混合溶液245 mL與四環十二烯5.0 g,藉由乙烯50升/hr使液相及氣相飽和。添加39.6 mg(0.2 mmol)的TIBAL。加入0.0005 mmol的雙-第三丁基醯基酮亞胺環戊二烯基鈦二乙基,加入硼酸鹽化合物(1)0.002 mmol並開始聚合。
以乙烯50升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合。其後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯共聚物0.41 g。聚合活性為4.91 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯共聚物(構成單元(A):乙烯62 mol%,構成單元(B):四環十二烯38 mol%)的極限黏度[η]為0.45(dL/g),Mw為124,000(g/mol),Mw/Mn為2.07。利用DSC測定而獲得的玻璃轉移溫度為151℃,藉由
13C-NMR而獲得的外消旋結構/內消旋結構的比例為0.72。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯與TD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為1.9,基於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,相對於甲苯的溶解性良好(相對於甲苯的溶解性:A)。另外,膜的成形性良好(膜的成形性:A)。將結果示於表1中。
(實施例3)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入環己烷/己烷(9/1)混合溶液289 mL與苯並降冰片二烯(以下亦稱為BNBD;Mw:142.2(g/mol))20.9 g,藉由乙烯51升/hr、氫2升/hr使液相及氣相飽和。添加59.4 mg(0.3 mmol)的TIBAL,繼而,加入0.003 mmol的3,5-雙-1-甲基乙基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯基鈦二氯化物,加入硼酸鹽化合物(1)0.012 mmol並開始聚合。以乙烯51升/hr、氫2升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合。其後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-苯並降冰片二烯共聚物0.658 g。聚合活性為6.58 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-苯並降冰片二烯共聚物(構成單元(A):乙烯67 mol%,構成單元(B):苯並降冰片二烯33 mol%)的極限黏度[η]為0.20(dL/g),Mw為34,300(g/mol),Mw/Mn為1.76。利用DSC測定而獲得的玻璃轉移溫度為106℃,藉由
13C-NMR而獲得的外消旋結構/內消旋結構的比例為0.79。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述C:乙烯與BNBD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為2.2,基於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,相對於甲苯的溶解性良好(相對於甲苯的溶解性:A)。另外,膜的成形性良好(膜的成形性:A)。將結果示於表1中。
(實施例4)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入環己烷/己烷(9/1)混合溶液300 mL與苯並降冰片二烯18.0 g,藉由乙烯90升/hr、氫0.24升/hr使液相及氣相飽和。添加297.0 mg(1.5 mmol)的TIBAL,繼而,加入0.001 mmol的3,5-雙-1-甲基乙基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯基鈦二氯化物,加入硼酸鹽化合物(1)0.004 mmol並開始聚合。
以乙烯90升/hr、氫0.24升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行3分鐘聚合。其後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-苯並降冰片二烯共聚物4.490 g。聚合活性為89.8 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-苯並降冰片二烯共聚物(構成單元(A):乙烯57 mol%,構成單元(B):苯並降冰片二烯43 mol%)的極限黏度[η]為0.72(dL/g),Mw為310,000(g/mol),Mw/Mn為1.84。利用DSC測定而獲得的玻璃轉移溫度為152℃,藉由
13C-NMR而獲得的外消旋結構/內消旋結構的比例為0.89。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述C:乙烯與BNBD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為4.0,基於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,相對於甲苯的溶解性良好(相對於甲苯的溶解性:A)。另外,膜的成形性良好(膜的成形性:A)。密度為1060(kg/m
3)。將結果示於表1中。
(實施例5)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入環己烷/己烷(9/1)混合溶液150 mL與四環十二烯4.9 g,藉由乙烯51升/hr、氫9.96升/hr使液相及氣相飽和。添加297.0 mg(1.5 mmol)的TIBAL,繼而,加入0.003 mmol的二甲基亞甲基芴基環戊二烯基鋯二甲基,加入硼酸鹽化合物(1)0.012 mmol並開始聚合。
以乙烯51升/hr、氫9.96升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行5分鐘聚合。其後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的0.75升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯共聚物0.235 g。聚合活性為0.94 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯共聚物(構成單元(A):乙烯62 mol%,構成單元(B):四環十二烯38 mol%)的極限黏度[η]為0.58(dL/g),Mw為84,800(g/mol),Mw/Mn為4.75。利用DSC測定而獲得的玻璃轉移溫度為145℃,藉由
13C-NMR而獲得的外消旋結構/內消旋結構的比例為0.64。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯與TD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為0.5,基於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,關於相對於甲苯的溶解性,於剛溶解後良好,但靜置一天後為不透明的狀態(相對於甲苯的溶解性:B)。另外,膜的成形性良好(膜的成形性:A)。將結果示於表1中。
(實施例6)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入環己烷/己烷(9/1)混合溶液150 mL與四環十二烯9.8 g,藉由乙烯90升/hr、氫0.24升/hr使液相及氣相飽和。添加198.0 mg(1.0 mmol)的TIBAL,繼而,加入0.002 mmol的二苯基亞甲基芴基環戊烷基鋯二甲基,加入硼酸鹽化合物(1)0.008 mmol並開始聚合。
以乙烯90升/hr、氫0.24升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合。其後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的0.75升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯共聚物0.362 g。聚合活性為1.09 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯共聚物(構成單元(A):乙烯59 mol%,構成單元(B):四環十二烯41 mol%)的極限黏度[η]為0.51(dL/g),Mw為112,000(g/mol),Mw/Mn為4.38。利用DSC測定而獲得的玻璃轉移溫度為158℃,藉由
13C-NMR而獲得的外消旋結構/內消旋結構的比例為0.54。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯與TD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為2.0,基於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,相對於甲苯的溶解性良好(相對於甲苯的溶解性:A)。另外,膜的成形性良好(膜的成形性:A)。將結果示於表1中。
(實施例7)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入環己烷/己烷(9/1)混合溶液276 mL與四環十二烯22.4 g,藉由乙烯90升/hr、氫0.24升/hr使液相及氣相飽和。添加59.4 mg(0.3 mmol)的TIBAL,繼而,加入0.000125 mmol的3,5-雙(第三丁基)-1-吡唑-第三丁基環戊二烯基鈦二氯化物,加入硼酸鹽化合物(1)0.004 mmol並開始聚合。
以乙烯90升/hr、氫0.24升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合。其後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1.25升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯共聚物0.932 g。聚合活性為44.7 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯共聚物(構成單元(A):乙烯54 mol%,構成單元(B):四環十二烯46 mol%)的極限黏度[η]為0.20(dL/g),Mw為35,800(g/mol),Mw/Mn為2.19。利用DSC測定而獲得的玻璃轉移溫度為176℃,藉由
13C-NMR而獲得的外消旋結構/內消旋結構的比例為1.00。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯與TD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為1.2,基於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,相對於甲苯的溶解性良好(相對於甲苯的溶解性:A)。另外,關於膜的成形性,於一部分中良好(膜的成形性:B)。將結果示於表1中。
(實施例8)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入環己烷/己烷(9/1)混合溶液300 mL與四環十二烯2.9 g,藉由乙烯90升/hr使液相及氣相飽和。添加59.4 mg(0.3 mmol)的TIBAL,繼而,加入0.003 mmol的3,5-雙苯基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯基鈦二氯化物,加入硼酸鹽化合物(1)0.012 mmol並開始聚合。
以乙烯90升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合。其後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1.25升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯共聚物0.326 g。聚合活性為0.65 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯共聚物(構成單元(A):乙烯58 mol%,構成單元(B):四環十二烯42 mol%)的極限黏度[η]為1.44(dL/g),Mw為450,000(g/mol),Mw/Mn為3.55。利用DSC測定而獲得的玻璃轉移溫度為173℃,藉由
13C-NMR而獲得的外消旋結構/內消旋結構的比例為1.00。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯與TD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為2.6,基於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,關於相對於甲苯的溶解性,於剛溶解後良好,但靜置一天後為不透明的狀態(相對於甲苯的溶解性:B)。另外,膜的成形性良好(膜的成形性:A)。將結果示於表1中。
(實施例9)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入環己烷/己烷(9/1)混合溶液300 mL與四環十二烯1.9 g,藉由乙烯90升/hr使液相及氣相飽和。添加59.4 mg(0.3 mmol)的TIBAL,繼而,加入0.003 mmol的3,5-雙苯基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯基鈦二氯化物,加入硼酸鹽化合物(1)0.012 mmol並開始聚合。
以乙烯90升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合。其後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1.25升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯共聚物0.545 g。聚合活性為1.09 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯共聚物(構成單元(A):乙烯62 mol%,構成單元(B):四環十二烯38 mol%)的極限黏度[η]為2.03(dL/g),Mw為634,000(g/mol),Mw/Mn為2.33。利用DSC測定而獲得的玻璃轉移溫度為154℃,藉由
13C-NMR而獲得的外消旋結構/內消旋結構的比例為1.00。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯與TD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為1.7,基於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,相對於甲苯的溶解性良好(相對於甲苯的溶解性:A)。另外,膜的成形性良好(膜的成形性:A)。將結果示於表1中。
(實施例10)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入以9/1的比例混合有環己烷/己烷的混合溶液300 mL、四環十二烯3.3 g以及苯並降冰片二烯5.7 g,藉由乙烯50升/hr、氫0.24升/hr使液相及氣相飽和。添加59.4 mg(0.3 mmol)的TIBAL。繼而,加入0.003 mmol的3,5-雙甲基乙基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯基鈦二氯化物,加入0.012 mmol的硼酸鹽化合物(1)並開始聚合反應。
以乙烯50升/hr、氫0.24升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯-苯並降冰片二烯共聚物1.671 g。聚合活性為3.34 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯-苯並降冰片二烯共聚物(構成單元(A):乙烯59 mol%,構成單元(B):四環十二烯25 mol%,苯並降冰片二烯:16 mol%)的極限黏度[η]為0.40(dL/g),Mw為95,500(g/mol),Mw/Mn為2.90。利用示差掃描熱量計(DSC)測定而獲得的玻璃轉移溫度為163℃,藉由
13C-NMR測定而求出的外消旋結構/內消旋結構的比例為0.50。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯、TD與BNBD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為3.2,相對於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,相對於甲苯的溶解性亦良好(相對於甲苯的溶解性:A)。另外,膜的成形性良好(膜的成形性:A)。密度為1057(kg/m
3)。將結果示於表1中。
(實施例11)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入環己烷/己烷(9/1)混合溶液250 mL與四環十二烯5 g及BHT 331 mg(1.50 mmol),藉由乙烯50升/hr使液相及氣相飽和。其後,以鋁原子換算計加入1.5 mmol的甲基鋁氧烷,繼而,加入0.0030 mmol的3,5-雙甲基乙基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯基鈦二氯化物,加入0.012 mmol硼酸鹽化合物(1)並開始聚合反應。
以50升/hr連續地供給乙烯,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯共聚物1.292 g。聚合活性為2.58 kg/mmol-Ti・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯共聚物(構成單元(A):乙烯55 mol%,構成單元(B):四環十二烯45 mol%)的極限黏度[η]為1.05(dL/g),Mw為320,000(g/mol),Mw/Mn為2.17。利用示差掃描熱量計(DSC)測定而獲得的玻璃轉移溫度為188℃,藉由
13C-NMR測定而求出的外消旋結構/內消旋結構的比例為1.00。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯與TD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為3.7,相對於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,關於相對於甲苯的溶解性,於剛溶解後良好,但靜置一天後為不透明的狀態(相對於甲苯的溶解性:B)。另外,膜的成形性良好(膜的成形性:A)。將結果示於表1中。
(實施例12)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入以9/1的比例混合有環己烷/己烷的混合溶液245 mL、與四環十二烯5.0 g,藉由乙烯50升/hr使液相及氣相飽和。添加39.6 mg(0.2 mmol)的TIBAL。繼而,加入0.0005 mmol的二苯基亞甲基茚基環戊烷基鋯二氯化物,加入0.002 mmol的硼酸鹽化合物(1)並開始聚合反應。
以乙烯50升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯共聚物1.1 g。聚合活性為13.18 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯共聚物(構成單元(A):乙烯62 mol%,構成單元(B):四環十二烯38 mol%)的極限黏度[η]為0.36(dL/g),Mw為62,200(g/mol),Mw/Mn為2.05。利用示差掃描熱量計(DSC)測定而獲得的玻璃轉移溫度為150℃,藉由
13C-NMR測定而求出的外消旋結構/內消旋結構的比例為0.14。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯與TD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為1.4,關於相對於甲基環己烷的溶解性,剛溶解後良好,靜置一天後為不透明的狀態(相對於甲基環己烷的溶解性:B)。另外,關於相對於甲苯的溶解性,於剛溶解後良好,但靜置一天後為不透明的狀態(相對於甲苯的溶解性:B)。另外,關於膜的成形性,於一部分中良好(膜的成形性:B)。將結果示於表1中。
(實施例13)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入以9/1的比例混合有環己烷/己烷的混合溶液300 mL、與四環十二烯11.4 g,藉由乙烯90升/hr、氫0.24升/hr使液相及氣相飽和。添加59.4 mg(0.3 mmol)的TIBAL。繼而,加入0.003 mmol的3,5-雙甲基乙基-1-吡唑-第三丁基環戊二烯基鈦二氯化物,加入0.012 mmol的硼酸鹽化合物(1)並開始聚合反應。
以乙烯90升/hr、氫0.24升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯共聚物1.483 g。聚合活性為2.97 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯共聚物(構成單元(A):乙烯51 mol%,構成單元(B):四環十二烯49 mol%)的極限黏度[η]為0.30(dL/g),Mw為67,200(g/mol),Mw/Mn為3.03。利用示差掃描熱量計(DSC)測定而獲得的玻璃轉移溫度為203℃,藉由
13C-NMR測定而求出的外消旋結構/內消旋結構的比例為1.00。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯與TD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為5.1,相對於甲基環己烷的溶解性良好(相對於甲基環己烷的溶解性:A)。另外,關於相對於甲苯的溶解性,於剛溶解後良好,但靜置一天後為不透明的狀態(相對於甲苯的溶解性:B)。另外,膜的成形性不良(膜的成形性:C)。將結果示於表1中。
(實施例14)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入環己烷/己烷(9/1)混合溶液300 mL與苯並降冰片二烯3.0 g,藉由乙烯50升/hr、氫6.0升/hr使液相及氣相飽和。添加9.9 mg(0.5 mmol)的TIBAL,繼而,加入0.0005 mmol的二苯基亞甲基茚基環戊烷基鋯二氯化物,加入硼酸鹽化合物(1)0.002 mmol並開始聚合。
以乙烯50升/hr、氫6.0升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合。其後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-苯並降冰片二烯共聚物0.413 g。聚合活性為84.96 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-苯並降冰片二烯共聚物(構成單元(A):乙烯68 mol%,構成單元(B):苯並降冰片二烯32 mol%)的極限黏度[η]為0.33(dL/g),Mw為88,000(g/mol),Mw/Mn為6.90。利用DSC測定而獲得的玻璃轉移溫度為112℃,藉由
13C-NMR而獲得的外消旋結構/內消旋結構的比例為0.26。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述C:乙烯與BNBD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為0.0,相對於甲基環己烷的溶解性不良(相對於甲基環己烷的溶解性:B)。另外,相對於甲苯的溶解性良好(相對於甲苯的溶解性:A)。另外,關於膜的成形性,於一部分中良好(膜的成形性:B)。將結果示於表1中。
(比較例1)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入環己烷/己烷(9/1)混合溶液240 mL與四環十二烯10.0 g,藉由乙烯50升/hr、氫3.0升/hr使液相及氣相飽和。添加19.8 mg(0.1 mmol)的TIBAL。繼而,加入0.00025 mmol的二甲基亞甲基雙茚基鋯二氯化物,加入硼酸鹽化合物(1)0.001 mmol並開始聚合。
以乙烯50升/hr、氫3.0升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯共聚物1.83 g。聚合活性為43.82 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯共聚物(構成單元(A):乙烯64 mol%,構成單元(B):四環十二烯36 mol%)的極限黏度[η]為0.50(dL/g),Mw為97,200(g/mol),Mw/Mn為2.47。利用DSC測定而獲得的玻璃轉移溫度為148℃,藉由
13C-NMR而獲得的外消旋結構/內消旋結構的比例為0.00。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為0.0,相對於甲基環己烷的溶解性不良(相對於甲基環己烷的溶解性:C)。另外,相對於甲苯的溶解性不良(相對於甲苯的溶解性:C)。另外,膜的成形性不良(膜的成形性:C)。將結果示於表1中。
(比較例2)
於充分進行了氮置換的內容積500 mL的玻璃製反應器中,裝入以9/1的比例混合有環己烷/己烷的混合溶液175 mL、四環十二烯4.0 g以及苯並降冰片二烯5.0 g,藉由乙烯51升/hr、氫2升/hr使液相及氣相飽和。添加148.5 mg(0.75 mmol)的TIBAL(三異丁基鋁)。繼而,加入0.0015 mmol的二甲基亞甲基雙茚基鋯二氯化物,加入0.006 mmol的硼酸鹽化合物(1)並開始聚合反應。
以乙烯51升/hr、氫2升/hr連續地進行供給,於常壓下、50℃下進行10分鐘聚合後,添加少量的異丁醇,藉此使聚合停止。聚合結束後,將反應物加入包含少量鹽酸的1升的丙酮/甲醇(3/1)混合溶媒中,使聚合物析出。利用該溶媒進行清洗後,於130℃下減壓乾燥10小時,獲得乙烯-四環十二烯-苯並降冰片二烯共聚物0.814 g。聚合活性為3.26 kg/mmol・hr,所獲得的乙烯-四環十二烯-苯並降冰片二烯共聚物(構成單元(A):乙烯62 mol%,構成單元(B):四環十二烯21 mol%,苯並降冰片二烯:17 mol%)的極限黏度[η]為0.50(dL/g),Mw為99,200(g/mol),Mw/Mn為2.80。利用示差掃描熱量計(DSC)測定而獲得的玻璃轉移溫度為137℃,藉由
13C-NMR測定而求出的外消旋結構/內消旋結構的比例為0.00。再者,外消旋結構/內消旋結構的比率是基於所述A:乙烯、TD與BNBD的聚合物的情況下的算出方法。另外,藉由
13C-NMR而測定的構成單元(B)-構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為0.0,相對於甲基環己烷的溶解性不良(相對於甲基環己烷的溶解性:C)。另外,相對於甲苯的溶解性不良(相對於甲苯的溶解性:C)。膜的成形性不良(膜的成形性:C)。將結果示於表1中。
[表1]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 比較例1 | 實施例10 | 實施例11 | 實施例12 | 實施例13 | 實施例14 | 比較例2 | |
導出構成單元(B)的 具有NB骨架的環狀烯烴 | TD | TD | BNBD | BNBD | TD | TD | TD | TD | TD | TD | TD/BNBD | TD | TD | TD | BNBD | TD/BNBD |
Tg(℃) | 153 | 151 | 106 | 152 | 145 | 158 | 176 | 173 | 154 | 148 | 163 | 188 | 150 | 203 | 112 | 137 |
極限黏度[η](dL/g) | 0.92 | 0.45 | 0.20 | 0.72 | 0.58 | 0.51 | 0.20 | 1.44 | 2.03 | 0.50 | 0.40 | 1.05 | 0.36 | 0.30 | 0.33 | 0.50 |
Mw(g/mol) | 217,000 | 124,000 | 34,300 | 310,000 | 84,800 | 112,000 | 35,800 | 450,000 | 634,000 | 97,200 | 95,500 | 320,000 | 62,200 | 67,200 | 88,000 | 99,200 |
Mw/Mn | 2.43 | 2.07 | 1.76 | 1.84 | 4.75 | 4.38 | 2.19 | 3.55 | 2.33 | 2.47 | 2.90 | 2.17 | 2.05 | 3.03 | 6.90 | 2.80 |
立構規整性 (外消旋結構/內消旋結構) | 0.89 | 0.72 | 0.79 | 0.89 | 0.64 | 0.54 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 0.00 | 0.50 | 1.00 | 0.14 | 1.00 | 0.26 | 0.00 |
相對於甲基環己烷的溶解性 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | C | A | A | B | A | B | C |
相對於甲苯的溶解性 | A | A | A | A | B | A | A | B | A | C | A | B | B | B | A | C |
所述構成單元(B)的鏈(mol%) | 1.0 | 1.9 | 2.2 | 4.0 | 0.5 | 2.0 | 1.2 | 2.6 | 1.7 | 0.0 | 3.2 | 3.7 | 1.4 | 5.1 | 0.0 | 0.0 |
成形性(壓製) | A | A | A | A | A | A | B | A | A | C | A | A | B | C | B | C |
於各實施例中,藉由外消旋結構與內消旋結構共存,相對於甲基環己烷及甲苯的溶解性高。另一方面,於各比較例中,相對於甲基環己烷及甲苯的溶解性依然低。
本申請案主張以2021年6月28日提出申請的日本專利申請特願2021-106711號及2022年1月20日提出申請的日本專利申請特願2022-006837為基礎的優先權,並將其全部揭示併入於此。
無
Claims (10)
- 一種環狀烯烴聚合物,為具有降冰片烯骨架的環狀烯烴聚合物,其特徵在於: 所述環狀烯烴聚合物為環狀烯烴共聚物或環狀烯烴開環聚合物,並且 滿足下述必要條件(a), (必要條件(a)) 所述環狀烯烴聚合物包含為鏈狀烯烴的構成單元(A)以及含有具有降冰片烯骨架的環狀烯烴的構成單元(B),且 藉由 13C-核磁共振測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(A)-所述構成單元(B)的鏈中的內消旋結構與外消旋結構的存在比率(外消旋結構/內消旋結構)為0.01~100。
- 如請求項1所述的環狀烯烴聚合物,其中 所述環狀烯烴聚合物為環狀烯烴共聚物, 所述環狀烯烴共聚物包含: 30 mol%~80 mol%的作為所述構成單元(A)的由乙烯或碳數3~30的α-烯烴導出的構成單元;以及 20 mol%~70 mol%的作為所述構成單元(B)的由選自由下述通式[Z-I]、下述通式[Z-II]、下述通式[Z-III]及下述通式[Z-IV]所組成的群組中的一種或兩種以上的環狀單體導出的構成單元, (所述式[Z-I]中,u為0或1,v為0或正整數,w為0或1;R 61~R 78以及R a1及R b1分別獨立地包含選自由氫原子、鹵素原子、及烴基所組成的群組中的一種或兩種以上,R 75~R 78可彼此鍵結而形成單環或多環,且所述單環或所述多環亦可具有雙鍵;另外,R 75與R 76、或R 77與R 78亦可形成亞烷基) (所述式[Z-II]中,x及d為0或1以上的整數,y及z為0、1或2;R 81~R 99分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、及烴基中,R 89及R 90所鍵結的碳原子、與R 93所鍵結的碳原子或R 91所鍵結的碳原子亦可直接或經由碳原子數1~3的伸烷基進行鍵結;另外,於y=z=0時,R 95與R 92或R 95與R 99亦可彼此鍵結而形成單環或多環的芳香族環) (所述式[Z-III]中,n及m分別獨立地為0、1或2,q為1、2或3;R 18~R 31分別獨立地為氫原子、除氟原子以外的鹵素原子、或可經除氟原子以外的鹵素原子取代的碳原子數1~20的烴基) (通式[Z-IV]中,x為0或1以上的整數,R 111~R 118分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、及烴基中;R 121~R 124分別獨立地選自氫原子、鹵素原子、及烴基中,鄰接的兩個基亦可彼此鍵結而形成單環或多環的芳香環) 所述構成單元(A)與所述構成單元(B)的合計為100 mol%。
- 如請求項1或請求項2所述的環狀烯烴聚合物,進而滿足下述必要條件(b), (必要條件(b)) 藉由 13C-核磁共振測定的所述構成單元(B)-所述構成單元(B)的鏈於構成單元(B)中所佔的比例為0.1 mol%以上且20.0 mol%以下。
- 如請求項1或請求項2所述的環狀烯烴聚合物,其中 藉由示差掃描熱量計測定的所述環狀烯烴共聚物或所述環狀烯烴開環聚合物的玻璃轉移溫度為50℃以上且250℃以下。
- 如請求項1或請求項2所述的環狀烯烴聚合物,其中 藉由示差掃描熱量計測定的所述環狀烯烴共聚物或所述環狀烯烴開環聚合物的玻璃轉移溫度為50℃以上且180℃以下。
- 如請求項1或請求項2所述的環狀烯烴聚合物,其中 所述環狀烯烴共聚物或所述環狀烯烴開環聚合物的極限黏度為0.1 [dL/g]以上且5.0 [dL/g]以下。
- 一種環狀烯烴聚合物組成物,包含如請求項1至請求項6中任一項所述的環狀烯烴聚合物。
- 如請求項7所述的環狀烯烴聚合物組成物, 被用於光學零件、膜包裝材料、光學膜、或醫療用零件。
- 一種成形體,包含如請求項1至請求項6中任一項所述的環狀烯烴聚合物。
- 如請求項9所述的成形體, 為光學零件、膜包裝材料、光學膜、或醫療用零件。
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