JP5862299B2 - Method for producing crystalline norbornene ring-opening polymer hydride - Google Patents
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Description
本発明は、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法に関し、さらに詳しくは、溶融成形などによる熱履歴を経た後であっても高い融点が維持される耐熱性に優れた結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物を与えることができる、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride, and more specifically, crystalline norbornene excellent in heat resistance that maintains a high melting point even after undergoing a thermal history such as melt molding. The present invention relates to a method for producing a crystalline norbornene-based ring-opened polymer hydride that can provide a hydride-based ring-opened polymer.
例えば特許文献1に記載されるようなジシクロペンタジエンなどのノルボルネン系単量体の開環重合体水素化物は、いわゆるシクロオレフィンポリマーの一種であり、透明性、低複屈折性、成形加工性などに優れることから、光学用途をはじめとして、種々の用途に適用できる材料として用いられている。 For example, a ring-opening polymer hydride of a norbornene monomer such as dicyclopentadiene as described in Patent Document 1 is a kind of so-called cycloolefin polymer, such as transparency, low birefringence, and moldability. Therefore, it is used as a material applicable to various uses including optical use.
特許文献1に記載されたものもそうであるように、ジシクロペンタジエンの開環重合体水素化物は、アタクチックな構造を有する非晶性の重合体として得られることが一般的である。しかし、アタクチックな構造を有する非晶性のジシクロペンタジエンの開環重合体水素化物は、その用途によっては、耐熱性、機械強度、耐溶剤性などが不十分となる場合があるものである。そこで、それらの性能を改良する手法として、ジシクロペンタジエンの開環重合体水素化物に立体規則性を有させることにより、結晶性を付与することが提案されている。 As is also the case described in Patent Document 1, the ring-opening polymer hydride of dicyclopentadiene is generally obtained as an amorphous polymer having an atactic structure. However, the amorphous dicyclopentadiene ring-opened polymer hydride having an atactic structure may have insufficient heat resistance, mechanical strength, solvent resistance and the like depending on its use. Thus, as a technique for improving these performances, it has been proposed to impart crystallinity by imparting stereoregularity to the ring-opening polymer hydride of dicyclopentadiene.
例えば、特許文献1には、特定の置換基を有する周期表第6族遷移金属化合物を主成分とする重合触媒を用いて、ジシクロペンタジエンを開環重合すると、立体規則性を有し、それに基づいて結晶性を有する開環重合体が得られ、さらに、その開環重合体中の炭素−炭素二重結合を、ニッケルアセチルアセトナートなどを水素化触媒として用いて水素化することによって、結晶性を有する開環重合体水素化物が得られることが開示されている。また、特許文献2には、芳香族ジオキシ基を配位子として有する周期表第4〜6族の遷移金属化合物を主成分とする重合触媒を用いて、ジシクロペンタジエンを開環重合すると、立体規則性を有し、それに基づいて結晶性を有する開環重合体が得られ、さらに、その開環重合体中の炭素−炭素二重結合を、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウム(IV)ジクロリドなどを水素化触媒として用いて水素化することによって、結晶性を有する開環重合体水素化物が得られることが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses that, when a ring-opening polymerization of dicyclopentadiene is performed using a polymerization catalyst mainly composed of a Group 6 transition metal compound having a specific substituent, stereoregularity is obtained. Based on this, a ring-opening polymer having crystallinity is obtained, and further, the carbon-carbon double bond in the ring-opening polymer is hydrogenated using nickel acetylacetonate or the like as a hydrogenation catalyst, thereby producing crystals. It is disclosed that a ring-opening polymer hydride having properties can be obtained. Patent Document 2 discloses that a ring-opening polymerization of dicyclopentadiene using a polymerization catalyst mainly composed of a transition metal compound of Groups 4 to 6 of the periodic table having an aromatic dioxy group as a ligand. A ring-opening polymer having regularity and crystallinity based thereon is obtained, and further, a carbon-carbon double bond in the ring-opening polymer is replaced with bis (tricyclohexylphosphine) benzylideneruthenium (IV) dichloride. It is disclosed that a hydrogenated ring-opening polymer having crystallinity can be obtained by hydrogenation using, for example, a hydrogenation catalyst.
また、非特許文献1には、タングステンイミドビフェノラートなどの特定の開環重合触媒を用いてエンド−ジシクロペンタジエンを開環重合すると、アイソタクチック立体規則性を有する開環重合体が得られ、該重合体が存在する系中にRu(Cy3P)2Cl2(=CHOEt)のようなルテニウムカルベン化合物を水素化触媒として添加して、開環重合体中の炭素−炭素二重結合を水素化すると、結晶性を有するエンド−ジシクロペンタジエン開環重合体水素化物が得られることが開示されている。 Non-Patent Document 1 discloses that a ring-opening polymer having isotactic stereoregularity is obtained by ring-opening polymerization of endo-dicyclopentadiene using a specific ring-opening polymerization catalyst such as tungsten imidobiphenolate. A ruthenium carbene compound such as Ru (Cy 3 P) 2 Cl 2 (= CHOEt) is added as a hydrogenation catalyst to the system in which the polymer is present, and a carbon-carbon double bond in the ring-opening polymer is added. It is disclosed that hydrogenation of an endo-dicyclopentadiene ring-opening polymer having crystallinity can be obtained by hydrogenating.
しかしながら、本発明者が改めて検討したところによると、特許文献2および3や非特許文献1に具体的に記載された結晶性のジシクロペンタジエン開環重合体水素化物は、高い融点を有するものであるものの、一度溶融させた後、冷却して凝固させたものについて、再度融点を測定すると、溶融前の測定に比べて、大幅に融点が低下してしまうことが明らかとなった。融点を超える熱履歴を経た後の融点の低下は、溶融成形により重合体を成形すると、その耐熱性が低下してしまうことを意味するものである。 However, according to the examination by the present inventors, the crystalline dicyclopentadiene ring-opened polymer hydride specifically described in Patent Documents 2 and 3 and Non-Patent Document 1 has a high melting point. However, when the melting point was measured again for one that was once melted and then cooled and solidified, it became clear that the melting point was significantly reduced compared to the measurement before melting. A decrease in the melting point after a thermal history exceeding the melting point means that when the polymer is molded by melt molding, its heat resistance is decreased.
したがって、本発明の目的は、融点が高く、しかも、融点を超える熱履歴を経た後の融点の低下を殆ど生じさせない、溶融成形により成形を行った後も優れた耐熱性を示す、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物を与えることにある。 Therefore, an object of the present invention is a crystalline norbornene having a high melting point and hardly causing a decrease in the melting point after a thermal history exceeding the melting point and exhibiting excellent heat resistance even after molding by melt molding. It is to provide a hydride based on a ring-opening polymer.
本発明者は、前記目的を達成するために、鋭意検討を行った結果、特定構造のイミド基を中心金属上の置換基として有する周期表第6族遷移金属化合物を用いてなる重合触媒により、ジシクロペンタジエンなどのノルボルネン系単量体を開環重合し、得られたノルボルネン系開環重合体が存在する系に、特定の構造を有するルテニウムヒドリド化合物を水素化触媒として添加し、さらに水素を添加することにより、ノルボルネン系開環重合体中に存在する炭素−炭素二重結合を水素化すると、融点が高く、しかも、融点を超える熱履歴を経た後の融点の低下を殆ど生じさせない結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物が得られることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成するに至ったものである。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor, as a result of a polymerization catalyst using a periodic table Group 6 transition metal compound having an imide group having a specific structure as a substituent on the central metal, A ring-opening polymerization of a norbornene monomer such as dicyclopentadiene, and a ruthenium hydride compound having a specific structure is added as a hydrogenation catalyst to the system in which the obtained norbornene ring-opening polymer exists, and hydrogen is further added. When added, the hydrogenation of the carbon-carbon double bond present in the norbornene-based ring-opening polymer has a high melting point and crystallinity that hardly causes a decrease in the melting point after a thermal history exceeding the melting point. It has been found that a hydride of norbornene-based ring-opening polymer can be obtained. The present invention has been completed based on this finding.
かくして、本発明によれば、下記の式(1)で表される周期表第6族遷移金属化合物を用いてなる重合触媒により、ノルボルネン系単量体を開環重合し、得られたノルボルネン系開環重合体が存在する系に、下記の式(2)で表されるルテニウム化合物を水素化触媒として添加し、次いで、さらに水素を添加することにより、ノルボルネン系開環重合体中に存在する炭素−炭素二重結合を水素化する、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法が提供される。 Thus, according to the present invention, the norbornene-based monomer obtained by ring-opening polymerization of the norbornene-based monomer with the polymerization catalyst using the group 6 transition metal compound of the periodic table represented by the following formula (1) is obtained. The ruthenium compound represented by the following formula (2) is added as a hydrogenation catalyst to the system in which the ring-opening polymer is present, and then hydrogen is further added to exist in the norbornene-based ring-opening polymer. Provided is a method for producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride in which a carbon-carbon double bond is hydrogenated.
上記の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法では、重合触媒が、さらに、式(1)で表される周期表第6族遷移金属化合物以外の有機金属化合物を共触媒として用いてなるものであることが好ましい。 In the above method for producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride, the polymerization catalyst further uses an organometallic compound other than the Group 6 transition metal compound of the periodic table represented by the formula (1) as a cocatalyst. It is preferable that
本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法によれば、融点が高く、しかも、融点を超える熱履歴を経た後の融点の低下を殆ど生じさせない、溶融成形により成形を行った後も優れた耐熱性を示す、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物を与えることができる。 According to the method for producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride of the present invention, the melting point is high, and the molding is performed by melt molding that hardly causes a decrease in the melting point after a thermal history exceeding the melting point. A crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride that exhibits excellent heat resistance can be provided later.
本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法は、式(1)で表される周期表第6族遷移金属化合物用いてなる重合触媒により、ノルボルネン系単量体を開環重合し、得られたノルボルネン系開環重合体が存在する系に、下記の式(2)で表されるルテニウム化合物を水素化触媒として添加し、次いで、さらに水素を添加することにより、ノルボルネン系開環重合体中に存在する炭素−炭素二重結合を水素化する、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物を製造するものである。 The method for producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride according to the present invention comprises a ring-opening polymerization of a norbornene-based monomer using a polymerization catalyst comprising a Group 6 transition metal compound of the periodic table represented by the formula (1). Then, a ruthenium compound represented by the following formula (2) is added as a hydrogenation catalyst to the system in which the obtained norbornene-based ring-opening polymer exists, and then further hydrogen is added to thereby remove the norbornene-based polymer. A crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride that hydrogenates a carbon-carbon double bond present in a ring polymer is produced.
本発明で用いる単量体であるノルボルネン系単量体は、ノルボルネン環構造を有する化合物であって、最終的に得られるノルボルネン系開環重合体水素化物に結晶性を有させることができるものである限りにおいて特に限定されず、例えば、ノルボルネン類やノルボルネン環に縮合したノルボルネン環以外の環構造を有するノルボルネン誘導体を挙げることができる。 The norbornene monomer, which is a monomer used in the present invention, is a compound having a norbornene ring structure, and can give crystallinity to the finally obtained norbornene ring-opening polymer hydride. As long as it is not particularly limited, for example, norbornenes and norbornene derivatives having a ring structure other than the norbornene ring condensed to the norbornene ring can be mentioned.
本発明において、ノルボルネン系単量体として用いられうるノルボルネン類の具体例としては、ノルボルネン、5−メチルノルボルネン、5−エチルノルボルネン、5−ブチルノルボルネン、5−ヘキシルノルボルネン、5−デシルノルボルネン、5−シクロヘキシルノルボルネン、5−シクロペンチルノルボルネンなどの無置換またはアルキル基を有するノルボルネン類;5−エチリデンノルボルネン、5−ビニルノルボルネン、5−プロペニルノルボルネン、5−シクロヘキセニルノルボルネン、5−シクロペンテニルノルボルネンなどのアルケニル基を有するノルボルネン類;5−フェニルノルボルネンなどの芳香環を有するノルボルネン類;5−メトキシカルボニルノルボルネン、5−エトキシカルボニルノルボルネン、5−メチル−5−メトキシカルボニルノルボルネン、5−メチル−5−エトキシカルボニルノルボルネン、ノルボルネニル−2−メチルプロピオネイト、ノルボルネニル−2−メチルオクタネイトなどの酸素原子を含む極性基を有するノルボルネン類;5−シアノノルボルネン、ノルボルネン−5,6−ジカルボン酸イミドなどの窒素原子を含む極性基を有するノルボルネン類などが挙げられる。 Specific examples of norbornenes that can be used as the norbornene-based monomer in the present invention include norbornene, 5-methylnorbornene, 5-ethylnorbornene, 5-butylnorbornene, 5-hexylnorbornene, 5-decylnorbornene, 5- Norbornenes having an unsubstituted or alkyl group such as cyclohexyl norbornene and 5-cyclopentyl norbornene; alkenyl groups such as 5-ethylidene norbornene, 5-vinyl norbornene, 5-propenyl norbornene, 5-cyclohexenyl norbornene and 5-cyclopentenyl norbornene; Norbornenes having an aromatic ring such as 5-phenylnorbornene; 5-methoxycarbonylnorbornene, 5-ethoxycarbonylnorbornene, 5-methyl Norbornenes having a polar group containing an oxygen atom such as 5-methoxycarbonylnorbornene, 5-methyl-5-ethoxycarbonylnorbornene, norbornenyl-2-methylpropionate, norbornenyl-2-methyloctanoate; 5-cyanonorbornene; And norbornenes having a polar group containing a nitrogen atom such as norbornene-5,6-dicarboxylic imide.
また、本発明において、ノルボルネン系単量体として用いられうるノルボルネン環に縮合したノルボルネン環以外の環構造を有するノルボルネン誘導体の具体例としては、ジシクロペンタジエン;トリシクロ[4.3.12,5.0]デカ−3−エン;トリシクロ[4.4.12,5.0]ウンダ−3−エン、テトラシクロ[6.5.12,5.01,6.08,13]トリデカ−3,8,10,12−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[6.6.12,5.01,6.08,13]テトラデカ−3,8,10,12−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);テトラシクロドデセン、8−メチルテトラシクロドデセン、8−エチルテトラシクロドデセン、8−シクロヘキシルテトラシクロドデセン、8−シクロペンチルテトラシクロドデセンなどの無置換またはアルキル基を有するテトラシクロドデセン類;8−メチリデンテトラシクロドデセン、8−エチリデンテトラシクロドデセン、8−ビニルテトラシクロドデセン、8−プロペニルテトラシクロドデセン、8−シクロヘキセニルテトラシクロドデセン、8−シクロペンテニルテトラシクロドデセンなどの環外に二重結合を有するテトラシクロドデセン類;8−フェニルテトラシクロドデセンなどの芳香環を有するテトラシクロドデセン類;8−メトキシカルボニルテトラシクロドデセン、8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロドデセン、などの酸素原子を含む置換基を有するテトラシクロドデセン類;8−シアノテトラシクロドデセン、テトラシクロドデセン−8,9−ジカルボン酸イミドなどの窒素原子を含む置換基を有するテトラシクロドデセン類;8−クロロテトラシクロドデセンなどのハロゲン原子を含む置換基を有するテトラシクロドデセン類;8−トリメトキシシリルテトラシクロドデセンなどのけい素原子を含む置換基を有するテトラシクロドデセン類;ヘキサシクロヘプタデセン、12−メチルヘキサシクロヘプタデセン、12−エチルヘキサシクロヘプタデセン、12−シクロヘキシルヘキサシクロヘプタデセン、12−シクロペンチルヘキサシクロヘプタデセンなどの無置換またはアルキル基を有するヘキサシクロヘプタデセン類;12−メチリデンヘキサシクロヘプタデセン、12−エチリデンヘキサシクロヘプタデセン、12−ビニルヘキサシクロヘプタデセン、12−プロペニルヘキサシクロヘプタデセン、12−シクロヘキセニルヘキサシクロヘプタデセン、12−シクロペンテニルヘキサシクロヘプタデセンなどの環外に二重結合を有するヘキサシクロヘプタデセン類;12−フェニルヘキサシクロヘプタデセンなどの芳香環を有するヘキサシクロヘプタデセン類;12−メトキシカルボニルヘキサシクロヘプタデセン、12−メチル−12−メトキシカルボニルヘキサシクロヘプタデセンなどの酸素原子を含む置換基を有するヘキサシクロヘプタデセン類;12−シアノヘキサシクロヘプタデセン、ヘキサシクロヘプタデセン12,13−ジカルボン酸イミドなどの窒素原子を含む置換基を有するヘキサシクロヘプタデセン類;12−クロロヘキサシクロヘプタデセンなどのハロゲン原子を含む置換基を有するヘキサシクロヘプタデセン類;12−トリメトキシシリルヘキサシクロヘプタデセンなどのけい素原子を含む置換基を有するヘキサシクロヘプタデセン類などが挙げられる。これらのノルボルネン系単量体は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いることもできる。 In the present invention, specific examples of the norbornene derivative having a ring structure other than the norbornene ring condensed to the norbornene ring that can be used as a norbornene-based monomer include dicyclopentadiene; tricyclo [4.3.1 2,5. . 0] dec-3-ene; tricyclo [4.4.1 2,5 . 0] und-3-ene, tetracyclo [6.5.1 2,5. 0 1,6 . 0 8,13] trideca -3,8,10,12- tetraene (1,4-methano -1,4,4a, also referred 9a- tetrahydrofluorene); tetracyclo [6.6.1 2,5. 0 1,6 . 0 8,13] tetradeca -3,8,10,12- tetraene (1,4-methano -1,4,4a, also referred to as 5,10,10a- hexa hydro anthracene); tetracyclododecene, 8-methyl Tetracyclododecenes having an unsubstituted or alkyl group, such as tetracyclododecene, 8-ethyltetracyclododecene, 8-cyclohexyltetracyclododecene, 8-cyclopentyltetracyclododecene; 8-methylidenetetracyclod Double outside the ring such as decene, 8-ethylidenetetracyclododecene, 8-vinyltetracyclododecene, 8-propenyltetracyclododecene, 8-cyclohexenyltetracyclododecene, 8-cyclopentenyltetracyclododecene, etc. Tetracyclododecenes having a bond; 8-phenyltetracyclod Tetracyclododecenes having an aromatic ring such as cene; tetracyclododecenes having a substituent containing an oxygen atom such as 8-methoxycarbonyltetracyclododecene, 8-methyl-8-methoxycarbonyltetracyclododecene, etc. A tetracyclododecene having a substituent containing a nitrogen atom such as 8-cyanotetracyclododecene and tetracyclododecene-8,9-dicarboxylic imide; a halogen atom such as 8-chlorotetracyclododecene; Tetracyclododecenes having a substituent; tetracyclododecenes having a substituent containing a silicon atom such as 8-trimethoxysilyltetracyclododecene; hexacycloheptadecene, 12-methylhexacycloheptadecene, 12 -Ethylhexacycloheptadecene, 12-cyclohexylhexa Hexacycloheptadecenes having an unsubstituted or alkyl group such as cycloheptadecene, 12-cyclopentylhexacycloheptadecene; 12-methylidenehexacycloheptadecene, 12-ethylidenehexacycloheptadecene, 12-vinylhexacycloheptadecene , 12-propenylhexacycloheptadecene, 12-cyclohexenylhexacycloheptadecene, 12-cyclopentenylhexacycloheptadecene, etc., hexacycloheptadecenes having a double bond outside the ring; 12-phenylhexacycloheptadecene, etc. Substituents containing an oxygen atom such as 12-methoxycarbonylhexacycloheptadecene, 12-methyl-12-methoxycarbonylhexacycloheptadecene, etc. Hexacycloheptadecenes having a substituent containing a nitrogen atom such as 12-cyanohexacycloheptadecene and hexacycloheptadecene 12,13-dicarboxylic imide; 12-chlorohexacycloheptadecene and the like And hexacycloheptadecenes having a substituent containing a silicon atom such as 12-trimethoxysilylhexacycloheptadecene, and the like. One of these norbornene monomers may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法では、ノルボルネン系開環重合体水素化物の耐熱性を特に良好なものとし、また、その結晶化速度を速いものとする観点から、ノルボルネン系単量体として、ジシクロペンタジエンを含むものを用いることが好ましい。ノルボルネン系単量体中において、ジシクロペンタジエンが占める割合は特に限定されないが、80重量%以上であることが好ましく、90重量%以上であることがより好ましく、95重量%以上であることが特に好ましい。 In the method for producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride of the present invention, the heat resistance of the norbornene-based ring-opening polymer hydride is particularly favorable, and from the viewpoint of increasing the crystallization rate, As the norbornene monomer, those containing dicyclopentadiene are preferably used. The ratio of dicyclopentadiene in the norbornene-based monomer is not particularly limited, but is preferably 80% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, and particularly preferably 95% by weight or more. preferable.
また、本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法では、ノルボルネン系単量体に他の単量体を組み合わせて用いることもできる。ノルボルネン系単量体に組み合わせて用いることができる他の単量体としては、単環のシクロアルケンを例示することができる。この単環のシクロアルケンの具体例としては、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、1,4−シクロオクタジエン、シクロデセンなどを挙げることができる。但し、本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法では、ノルボルネン系開環重合体水素化物の耐熱性を特に良好なものとし、また、その結晶化速度を速いものとする観点から、ノルボルネン系単量体以外の単量体の使用量は、単量体全体に対して、20重量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることが特に好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the crystalline norbornene-type ring-opening polymer hydride of the present invention, a norbornene-type monomer can be used in combination with another monomer. Examples of other monomers that can be used in combination with the norbornene-based monomer include monocyclic cycloalkenes. Specific examples of the monocyclic cycloalkene include cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, 1,4-cyclooctadiene, cyclodecene, and the like. However, in the method for producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride according to the present invention, the heat resistance of the norbornene-based ring-opening polymer hydride is particularly good, and the crystallization speed is high. Therefore, the amount of the monomer other than the norbornene-based monomer is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and more preferably 5% by weight or less based on the whole monomer. It is particularly preferred that
本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法では、以上述べたようなノルボルネン系単量体を、下記の式(1)で表される周期表第6族遷移金属化合物を用いてなる重合触媒により開環重合するものである。 In the method for producing a crystalline norbornene ring-opening polymer hydride according to the present invention, a norbornene monomer as described above is used as a group 6 transition metal compound of the periodic table represented by the following formula (1). Ring-opening polymerization with the polymerization catalyst.
すなわち、本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法では、ノルボルネン系単量体を開環重合させる重合触媒の成分として、式(1)で表される、特定のイミド基および特定のビフェノラート構造を有する配位子を有する周期表第6族遷移金属化合物を用いるものである。本発明において、重合触媒の成分として用いられる周期表第6族遷移金属化合物の中心金属(式(1)のM)は、周期表第6族遷移金属原子から選択される原子であればよいが、重合触媒の活性を高める観点からは、W原子またはMo原子が好ましく用いられる。 That is, in the method for producing a crystalline norbornene ring-opening polymer hydride of the present invention, a specific imide group represented by the formula (1) and a component of a polymerization catalyst for ring-opening polymerization of a norbornene monomer, and A periodic table group 6 transition metal compound having a ligand having a specific biphenolate structure is used. In the present invention, the central metal (M in the formula (1)) of the group 6 transition metal compound of the periodic table used as a component of the polymerization catalyst may be an atom selected from group 6 transition metal atoms of the periodic table. From the viewpoint of increasing the activity of the polymerization catalyst, W atom or Mo atom is preferably used.
また、本発明で用いる周期表第6族遷移金属化合物は、中心金属原子上にイミド基を有するものであり、イミド基中の窒素原子が有する置換基(式(1)のR1)は、炭素数1〜12のアルキル基および置換基を有していてもよい炭素数6〜12のアリール基から選択される基である。この炭素数1〜12のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれのものであってもよく、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基などの炭素数1〜20の直鎖状または分岐状のアルキル基;シクロヘキシル基、アダマンチル基などの炭素数3〜20のシクロアルキル基を挙げることができる。また、置換基を有していてもよい炭素数6〜12のアリール基としては、フェニル基または2、3、4、5、6位の少なくとも1つに置換基を有する1〜5置換のフェニル基を挙げることができ、より具体的な例としては、フェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニルなどの炭素数6〜24のアリール基を挙げることができる。また、アリール基が有しうる置換基は特に限定されるものではないが、その具体例としては、アルキル基、アリール基、ハロゲン基、アルコキシ基、アミノ基、イミノ基を挙げることができる。 The sixth transition metal compound of the Periodic Table for use in the present invention are those having an imide group on the central metal atom, (R 1 of formula (1)) a substituent having a nitrogen atom in the imide group, It is a group selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and an aryl group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent. The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and specific examples thereof include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, t -C1-C20 linear or branched alkyl groups, such as a butyl group and a pentyl group; C3-C20 cycloalkyl groups, such as a cyclohexyl group and an adamantyl group, can be mentioned. In addition, as the aryl group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent, a phenyl group or a 1 to 5 substituted phenyl having a substituent in at least one of the 2, 3, 4, 5, 6 positions More specific examples include aryl groups having 6 to 24 carbon atoms such as phenyl group, 2,6-dimethylphenyl group and 2,6-diisopropylphenyl. The substituent that the aryl group may have is not particularly limited, but specific examples thereof include an alkyl group, an aryl group, a halogen group, an alkoxy group, an amino group, and an imino group.
また、本発明で用いる周期表第6族遷移金属化合物は、さらに、1個または2個のビフェノラート構造を有する配位子を有するものである。ビフェノラート構造を有する配位子は、無置換のビフェノラート配位子であってもよいし、ビフェニル環上に置換基を有するものであってもよい。この配位子が有するビフェニル環上の置換基(式(1)のR2〜R9)は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基および置換基を有していてもよい炭素数6〜12のアリール基から選択される基であり、これらは互いに同じものであっても異なるものであってもよい。また、これらのビフェニル環上の置換基は、その複数が結合して環構造を形成してもよい。なお、この置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基や置換基を有していてもよい炭素数6〜12のアリール基が有しうる置換基の具体例としては、イミド基中の窒素原子が有する置換基の具体例として挙げたものと同じものを挙げることができる。また、この周期表第6族遷移金属化合物がビフェノラート構造を有する配位子を1個有するものである場合は、該金属化合物は、中心金属原子上の置換基として、2個のハロゲン原子を有する必要がある。このハロゲン原子は、任意のハロゲン原子であればよいが、塩素原子であることが好ましい。また、2個のハロゲン原子は同じものであっても、異なるものであってもよい。 Moreover, the periodic table group 6 transition metal compound used in the present invention further has a ligand having one or two biphenolate structures. The ligand having a biphenolate structure may be an unsubstituted biphenolate ligand or may have a substituent on the biphenyl ring. The substituent on the biphenyl ring of this ligand (R 2 to R 9 in formula (1)) is a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and a substituent. These are groups selected from aryl groups having 6 to 12 carbon atoms which may be present, and these may be the same as or different from each other. A plurality of substituents on these biphenyl rings may be bonded to form a ring structure. In addition, as a specific example of the substituent which the C1-C12 alkyl group which may have this substituent, and the C6-C12 aryl group which may have a substituent may have, The same thing as what was mentioned as a specific example of the substituent which the nitrogen atom in an imide group has can be mentioned. Further, when this Group 6 transition metal compound has one ligand having a biphenolate structure, the metal compound has two halogen atoms as substituents on the central metal atom. It is necessary to have. The halogen atom may be any halogen atom, but is preferably a chlorine atom. Further, the two halogen atoms may be the same or different.
本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法では、ノルボルネン系開環重合体水素化物の耐熱性を特に良好なものとし、また、その結晶化速度を速いものとする観点から、周期表第6族遷移金属化合物のビフェノラート構造を有する配位子において、その3位と3’位の置換基、すなわち式(1)のR2およびR9は、嵩高い置換基であることが好ましく、具体的には、置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基および置換基を有していてもよい炭素数6〜12のアリール基から選択される基であることが好ましく、置換基を有していてもよい炭素数3〜12の分岐アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12の環状アルキル基および置換基を有していてもよい炭素数6〜12のアリール基から選択される基であることがより好ましく、イソプロピル基、t−ブチル基、フェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、(1−フェニル−1−メチル)エチル基、1,1−ジフェニルエチル基、トリフェニルメチル基、(1,1−ジメチル−2,2−ジメチル)プロピル基、およびアダマンチル基から選択される基であることが特に好ましい。 In the method for producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride of the present invention, the heat resistance of the norbornene-based ring-opening polymer hydride is particularly favorable, and from the viewpoint of increasing the crystallization rate, In the ligand having a biphenolate structure of the Group 6 transition metal compound of the periodic table, the substituents at the 3 and 3 ′ positions, that is, R 2 and R 9 in the formula (1) are bulky substituents. Specifically, it is a group selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent and an aryl group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent. Preferably, it may have a C3-C12 branched alkyl group which may have a substituent, a C3-C12 cyclic alkyl group which may have a substituent, and a substituent. Select from good aryl groups with 6 to 12 carbon atoms More preferred are isopropyl, t-butyl, phenyl, 2,6-dimethylphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl, 2,6-diisopropylphenyl, (1-phenyl) -1-methyl) ethyl group, 1,1-diphenylethyl group, triphenylmethyl group, (1,1-dimethyl-2,2-dimethyl) propyl group, and particularly a group selected from adamantyl group preferable.
本発明で用いる周期表第6族遷移金属化合物の具体例としては、ビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}(フェニルイミド)モリブデン(VI)、ビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}(2,6−ジイソプロピルフェニルイミド)モリブデン(VI)、ビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}(シクロヘキシルイミド)モリブデン(VI)、{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}(フェニルイミド)モリブデン(VI)ジクロリド、ビス{3,3’−ジフェニル−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシ}(フェニルイミド)モリブデン(VI)、ビス{3,3’−ジフェニル−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシ}(2,6−ジイソプロピルフェニルイミド)モリブデン(VI)、ビス{3,3’−ジフェニル−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシ}(アダマンチルイミド)モリブデン(VI)、{3,3’−ジフェニル−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシ}(フェニルイミド)モリブデン(VI)ジクロリド、ビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}(フェニルイミド)タングステン(VI)、ビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}(2,6−ジイソプロピルフェニルイミド)タングステン(VI)、ビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}(シクロヘキシルイミド)タングステン(VI)、ビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}(エチルイミド)タングステン(VI)、{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}(フェニルイミド)タングステン(VI)ジクロリド、ビス{3,3’−ジフェニル−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシ}(フェニルイミド)タングステン(VI)、ビス{3,3’−ジフェニル−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシ}(2,6−ジイソプロピルフェニルイミド)タングステン(VI)、ビス{3,3’−ジフェニル−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシ}(アダマンチルイミド)タングステン(VI)、{3,3’−ジフェニル−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシ}(フェニルイミド)タングステン(VI)ジクロリドを挙げることができる。 Specific examples of Group 6 transition metal compounds used in the present invention include bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-. Biphenoxy} (phenylimido) molybdenum (VI), bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} (2,6- Diisopropylphenylimido) molybdenum (VI), bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} (cyclohexylimide) molybdenum (VI ), {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} (phenylimido) molybdenum (VI) dichloride, bis {3,3 '-Diphenyl-1,1'-binaphthyl-2, '-Dioxy} (phenylimido) molybdenum (VI), bis {3,3'-diphenyl-1,1'-binaphthyl-2,2'-dioxy} (2,6-diisopropylphenylimide) molybdenum (VI), Bis {3,3′-diphenyl-1,1′-binaphthyl-2,2′-dioxy} (adamantylimide) molybdenum (VI), {3,3′-diphenyl-1,1′-binaphthyl-2,2 '-Dioxy} (phenylimido) molybdenum (VI) dichloride, bis {3,3'-di (t-butyl) -5,5', 6,6'-tetramethyl-2,2'-biphenoxy} (phenyl Imido) tungsten (VI), bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} (2,6-diisopropylphenyl Mid) tungsten (VI), bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} (cyclohexylimido) tungsten (VI), Bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} (ethylimido) tungsten (VI), {3,3′-di ( t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} (phenylimido) tungsten (VI) dichloride, bis {3,3′-diphenyl-1,1′-binaphthyl -2,2'-dioxy} (phenylimido) tungsten (VI), bis {3,3'-diphenyl-1,1'-binaphthyl-2,2'-dioxy} (2,6-diisopropylphenylimide) tungsten (VI), bis {3,3′-diphenyl-1,1′-binaphthyl-2,2′-dioxy} (adamantylimide) tungsten (VI), {3,3′-diphenyl-1,1′-binaphthyl -2,2'-dioxy} (phenylimido) tungsten (VI) dichloride.
本発明で用いる周期表第6族遷移金属化合物の合成方法は、それが得られるものである限りにおいて特に限定されるものではないが、周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物とビフェノール金属塩とを反応させることにより合成することが好ましい。周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物としては、重合触媒として用いる周期表第6族遷移金属化合物に有させる金属原子およびイミド基を有するものを用いればよく、また、そのハロゲン配位子は、特に限定されず任意のハロゲン原子から選択すればよいが、反応性や汎用性の観点からは塩素原子であることが好ましい。用いられうる周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物の具体例としては、フェニルイミドモリブデン四塩化物、2,6−ジイソプロピルフェニルイミドモリブデン四塩化物、シクロヘキシルイミドモリブデン四塩化物、アダマンチルイミドモリブデン四塩化物、フェニルイミドタングステン四塩化物、2,6−ジイソプロピルフェニルイミドタングステン四塩化物、シクロヘキシルイミドタングステン四塩化物、エチルイミドタングステン四塩化物、アダマンチルイミドタングステン四塩化物を挙げることができる。なお、これらの周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物は、1当量の電子供与性の塩基が配位したものであってもよい。この電子供与性の塩基としては、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ピリジン、2,6−ルチジン、トリエチルアミンを例示することができる。 The method for synthesizing the Group 6 transition metal compound of the periodic table used in the present invention is not particularly limited as long as it is obtained, but the Group 6 transition metal imide halide and the biphenol metal salt of the periodic table are used. It is preferable to synthesize by reacting. As the Group 6 transition metal imide halide of the periodic table, a compound having a metal atom and an imide group to be included in the Group 6 transition metal compound used as a polymerization catalyst may be used. Although it does not specifically limit and should just select from arbitrary halogen atoms, it is preferable that it is a chlorine atom from a reactive or versatility viewpoint. Specific examples of Group 6 transition metal imide halides that can be used include phenylimidomolybdenum tetrachloride, 2,6-diisopropylphenylimidemolybdenum tetrachloride, cyclohexylimidemolybdenum tetrachloride, adamantylimidomolybdenum tetrachloride. , Phenylimide tungsten tetrachloride, 2,6-diisopropylphenylimide tungsten tetrachloride, cyclohexylimide tungsten tetrachloride, ethylimide tungsten tetrachloride, adamantylimide tungsten tetrachloride. In addition, these periodic table group 6 transition metal imide halides may be coordinated with one equivalent of an electron-donating base. Examples of the electron donating base include diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, pyridine, 2,6-lutidine, and triethylamine.
また、ビフェノール金属塩としては、重合触媒として用いる周期表第6族遷移金属化合物に有させるビフェノラート構造を有する配位子に対応する構造のものを用いればよく、金属塩を構成する金属原子としては、アルカリ金属原子が好適である。用いられうるビフェノール金属塩の具体例としては、3,3’−ジ(イソプロピル)−2,2’−ビフェノキシリチウム、3,3’,5,5’−テトラ(t−ブチル)−2,2’−ビフェノキシナトリウム、3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシリチウム、3,3’−ジフェニル−2,2’−ビフェノキシリチウム、3,3’−ジトリチル−2,2’−ビフェノキシリチウム、3,3’−ジアダマンチル−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシカリウム、3,3’−ジ(イソプロピル)−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシリチウム、3,3’−ジ(t−ブチル)−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシリチウム、3,3’−ジ(t−ブチル)−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシナトリウム、3,3’−ジフェニル−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシリチウム、3,3’−ジアダマンチル−1,1’−ビナフチル−2,2’−ジオキシリチウムを挙げることができる。 Moreover, as a biphenol metal salt, the thing of the structure corresponding to the ligand which has a biphenolate structure made to have to the periodic table group 6 transition metal compound used as a polymerization catalyst should just be used, and as a metal atom which comprises a metal salt Is preferably an alkali metal atom. Specific examples of the biphenol metal salt that can be used include 3,3′-di (isopropyl) -2,2′-biphenoxylithium, 3,3 ′, 5,5′-tetra (t-butyl) -2, 2′-biphenoxy sodium, 3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxylithium, 3,3′-diphenyl-2, 2′-biphenoxy lithium, 3,3′-ditrityl-2,2′-biphenoxy lithium, 3,3′-diadamantyl-5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-bi Phenoxy potassium, 3,3′-di (isopropyl) -1,1′-binaphthyl-2,2′-dioxylithium, 3,3′-di (t-butyl) -1,1′-binaphthyl-2, 2'-dioxylithium, 3,3'-di (t-butyl)- , 1′-binaphthyl-2,2′-dioxysodium, 3,3′-diphenyl-1,1′-binaphthyl-2,2′-dioxylithium, 3,3′-diadamantyl-1,1 ′ -Binaphthyl-2,2'-dioxylithium can be mentioned.
周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物とビフェノール金属塩とを反応させるにあたり、これらを混合する方法は特に限定されないが、有機溶媒に溶解または分散した周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物と有機溶媒に溶解または分散したビフェノール金属塩とを混合する方法が好ましく用いられる。この方法において用いる有機溶媒は、周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物およびビフェノール金属塩を溶解もしくは分散させることが可能であり、これらの反応に対して悪影響を及ぼさないものであれば、特に限定されず、汎用される有機溶媒を用いることができる。 In the reaction of the Group 6 transition metal imide halide with the biphenol metal salt, the method of mixing these is not particularly limited, but the Group 6 transition metal imide halide dissolved in or dispersed in an organic solvent and the organic A method of mixing a biphenol metal salt dissolved or dispersed in a solvent is preferably used. The organic solvent used in this method is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse Group 6 transition metal imide halides and biphenol metal salts of the periodic table and does not adversely affect these reactions. Instead, a commonly used organic solvent can be used.
有機溶媒の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタンなどのハロゲン系脂肪族炭化水素;クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン系芳香族炭化水素;ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリルなどの含窒素炭化水素系溶媒;ジエチルエ−テル、テトラヒドロフランなどのエ−テル系溶媒;アニソール、フェネトールなどの芳香族エーテル系溶媒;ピリジン、ルチジンなどの芳香族アミン系溶媒;ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素;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、ビシクロヘプタン、トリシクロデカン、シクロオクタンなどの脂環族炭化水素を挙げることができる。これらの有機溶媒の中でも、周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物およびビフェノール金属塩の溶解性に優れ、その後の反応への影響を小さくする観点からは、芳香族炭化水素系溶媒またはエーテル系溶媒が好ましく用いられる。また、周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物含む溶液およびビフェノール金属塩を含む溶液中の周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物およびビフェノール金属塩の濃度は任意に選択できる。 Specific examples of the organic solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; halogenated aliphatic hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform and 1,2-dichloroethane; halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and dichlorobenzene. Nitrogen-containing hydrocarbon solvents such as nitromethane, nitrobenzene and acetonitrile; ether solvents such as diethyl ether and tetrahydrofuran; aromatic ether solvents such as anisole and phenetole; aromatic amine solvents such as pyridine and lutidine; Aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane and heptane; and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane, decahydronaphthalene, bicycloheptane, tricyclodecane, and cyclooctane. Among these organic solvents, from the viewpoint of excellent solubility of Group 6 transition metal imide halides and biphenol metal salts in the periodic table, and reducing the influence on subsequent reactions, aromatic hydrocarbon solvents or ether solvents Is preferably used. Moreover, the density | concentration of the periodic table 6 group transition metal imide halide and biphenol metal salt in the solution containing a periodic table group 6 transition metal imide halide and the solution containing a biphenol metal salt can be selected arbitrarily.
周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物とビフェノール金属塩とを反応させるにあたっての混合は、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。また、この混合は、周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物を含む溶液にビフェノール金属塩を含む溶液を加えることにより行ってもよいし、その反対でもよい。また、両者を同時に別の容器に加えて混合してもよい。ビフェノール金属塩の周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物に対するモル比は、1〜10倍が好ましく、1〜8倍がより好ましく、1〜3倍が特に好ましい。ビフェノール金属塩の周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物に対するモル比が1倍未満では、未反応の周期表第6族遷移金属イミドハロゲン化物が残り、重合に影響があるので好ましくなく、またこのモル比が大きすぎると、未反応のビフェノール金属塩が重合に影響したり、副反応が起こったりするので好ましくない。反応温度は特に限定されないが、一般的には、−100℃〜100℃の間で行う。温度が低すぎると反応の進行が遅すぎ、高すぎると副反応が起こったり、生成物が分解したりするので好ましくない。反応温度の好ましい範囲は−80℃〜80℃で、−70℃〜70℃がさらに好ましい。混合は0℃以下の低温で行い、その後、徐々に室温に上げながら、反応させるのも好ましい。反応時間は、1分間〜1週間の間であれば、特に限定されない。 The mixing for reacting the Group 6 transition metal imide halide with the biphenol metal salt is preferably performed in an inert gas atmosphere. This mixing may be performed by adding a solution containing a biphenol metal salt to a solution containing a Group 6 transition metal imide halide of the periodic table, or vice versa. Moreover, you may add both to another container simultaneously, and may mix them. The molar ratio of the biphenol metal salt to the Group 6 transition metal imide halide of the periodic table is preferably 1 to 10 times, more preferably 1 to 8 times, and particularly preferably 1 to 3 times. If the molar ratio of the biphenol metal salt to the Group 6 transition metal imide halide of the periodic table is less than 1 time, unreacted Group 6 transition metal imide halide of the unreacted periodic table remains, which is not preferable because it affects the polymerization. If the molar ratio is too large, the unreacted biphenol metal salt may affect the polymerization or cause side reactions, which is not preferable. Although reaction temperature is not specifically limited, Generally, it carries out between -100 degreeC-100 degreeC. If the temperature is too low, the progress of the reaction is too slow, and if it is too high, side reactions occur and the product is decomposed, which is not preferable. The preferable range of the reaction temperature is -80 ° C to 80 ° C, more preferably -70 ° C to 70 ° C. Mixing is preferably performed at a low temperature of 0 ° C. or lower, and then the reaction is preferably performed while gradually raising the temperature to room temperature. The reaction time is not particularly limited as long as it is between 1 minute and 1 week.
例えば以上のようにして得られる反応液から、本発明で用いる周期表第6族遷移金属化合物を回収するにあたっては、目的の周期表第6族遷移金属化合物が不溶な有機溶媒、例えば、ペンタンなどの飽和炭化水素に反応物を加えて、目的の化合物を析出させたり、反応に用いた溶媒を留去して目的の化合物を回収したりすることもできる。また、反応液をそのまま、重合触媒として用いることもできる。 For example, in recovering the Group 6 transition metal compound of the periodic table used in the present invention from the reaction solution obtained as described above, an organic solvent in which the target Group 6 transition metal compound is insoluble, such as pentane, is used. It is also possible to add a reactant to the saturated hydrocarbon to precipitate the target compound, or to distill off the solvent used in the reaction to recover the target compound. Further, the reaction solution can be used as it is as a polymerization catalyst.
本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法では、例えば以上で述べたように得られる周期表第6族遷移金属化合物を用いてなる重合触媒により、ノルボルネン系単量体を開環重合するが、この重合触媒は、周期表第6族遷移金属化合物以外の他の成分を組み合わせて用いたものであってもよい。特に、重合触媒が、さらに、式(1)で表される周期表第6族遷移金属化合物以外の有機金属化合物を共触媒として用いてなるものであると、重合触媒の活性を高くなるので、好ましい。この共触媒として用いられる有機金属化合物としては、炭素数1〜20の炭化水素基を有する、周期表第1、2、12、13および14族いずれかの有機金属化合物が好適に用いられ、特にそのなかでも、有機リチウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機亜鉛化合物、有機アルミニウム化合物、有機スズ化合物が好ましく用いられ、さらにそのなかでも、有機リチウム化合物、有機アルミニウム化合物が好ましく用いられる。有機リチウム化合物の具体例としては、n−ブチルリチウム、メチルリチウム、フェニルリチウム、ネオペンチルリチウム、ネオフィルリチウムが挙げられる。有機マグネシウム化合物の具体例としては、ブチルエチルマグネシウム、ブチルオクチルマグネシウム、ジヘキシルマグネシウム、エチルマグネシウムクロリド、n−ブチルマグネシウムクロリド、アリルマグネシウムブロミド、ネオペンチルマグネシウムクロリド、ネオフィルマグネシウムクロリドが挙げられる。有機亜鉛化合物としては、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジフェニル亜鉛が挙げられる。有機アルミニウム化合物としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムエトキシド、エチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジエトキシドが挙げられる。有機スズ化合物としては、テトラメチルスズ、テトラ(n−ブチル)スズ、テトラフェニルスズが挙げられる。共触媒として用いられる有機金属化合物の添加量は、周期表第6族遷移金属化合物の中心金属に対して、0.1〜100モル倍の量で用いることが好ましく、0.2〜50モル倍の量で用いることがより好ましく、0.5〜20モル倍の量で用いることが特に好ましい。添加量が少なすぎると重合活性が十分に向上しないおそれがあり、多すぎると、副反応が起こりやすくなるおそれがある。 In the method for producing a crystalline norbornene ring-opening polymer hydride of the present invention, for example, the norbornene monomer is opened by a polymerization catalyst using the Group 6 transition metal compound of the periodic table obtained as described above. Although ring polymerization is performed, this polymerization catalyst may be a combination of other components other than the Group 6 transition metal compound of the periodic table. In particular, the activity of the polymerization catalyst is increased when the polymerization catalyst is an organic metal compound other than the group 6 transition metal compound of the periodic table represented by the formula (1) as a cocatalyst. preferable. As the organometallic compound used as the cocatalyst, an organometallic compound of any one of Groups 1, 2, 12, 13 and 14 of the periodic table having a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is preferably used. Of these, organolithium compounds, organomagnesium compounds, organozinc compounds, organoaluminum compounds, and organotin compounds are preferably used, and among these, organolithium compounds and organoaluminum compounds are preferably used. Specific examples of the organic lithium compound include n-butyllithium, methyllithium, phenyllithium, neopentyllithium, and neophyllithium. Specific examples of the organomagnesium compound include butylethylmagnesium, butyloctylmagnesium, dihexylmagnesium, ethylmagnesium chloride, n-butylmagnesium chloride, allylmagnesium bromide, neopentylmagnesium chloride, and neophyllmagnesium chloride. Examples of the organic zinc compound include dimethyl zinc, diethyl zinc, and diphenyl zinc. Examples of the organoaluminum compound include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, diethylaluminum chloride, diethylaluminum ethoxide, ethylaluminum dichloride, and ethylaluminum diethoxide. Examples of the organic tin compound include tetramethyltin, tetra (n-butyl) tin, and tetraphenyltin. The addition amount of the organometallic compound used as the cocatalyst is preferably 0.1 to 100 mol times, preferably 0.2 to 50 mol times the central metal of the Group 6 transition metal compound of the periodic table. More preferably, it is used in an amount of 0.5 to 20 mole times. If the amount added is too small, the polymerization activity may not be sufficiently improved, and if it is too large, side reactions may easily occur.
本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法において、ノルボルネン系単量体を開環重合するためには、ノルボルネン系単量体と重合触媒とを混合すればよい。ノルボルネン系単量体に対する重合触媒の使用量は、特に限定されるものではないが、(重合触媒中の周期表第6族遷移金属化合物の遷移金属:ノルボルネン系単量体)のモル比が、1:10〜1:2,000,000である範囲が好ましく、1:200〜1:1,000,000である範囲がより好ましく、1:500〜1:500,000である範囲が特に好ましい。重合触媒の使用量が多すぎると重合触媒の除去が困難となるおそれがあり、少なすぎると十分な重合活性が得られないおそれがある。 In the method for producing a crystalline norbornene ring-opening polymer hydride according to the present invention, in order to ring-open polymerization the norbornene monomer, the norbornene monomer and the polymerization catalyst may be mixed. The amount of the polymerization catalyst used relative to the norbornene monomer is not particularly limited, but the molar ratio of (transition metal of the periodic table Group 6 transition metal compound in the polymerization catalyst: norbornene monomer) is A range of 1:10 to 1: 2,000,000 is preferred, a range of 1: 200 to 1: 1,000,000 is more preferred, and a range of 1: 500 to 1: 500,000 is particularly preferred. . If the amount of the polymerization catalyst used is too large, it may be difficult to remove the polymerization catalyst, and if it is too small, sufficient polymerization activity may not be obtained.
重合反応は、無溶媒系で行うこともできるが、反応を良好にコントロールする観点からは、有機溶媒中で行うことが好ましい。この際用いられる有機溶媒は、生成される開環重合体を溶解または分散させることができ、重合反応に悪影響を与えないものであれば、特に限定されない。用いられうる有機溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、ビシクロヘプタン、トリシクロデカン、ヘキサヒドロインデンシクロヘキサン、シクロオクタンなどの脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタンなどのハロゲン系脂肪族炭化水素;クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン系芳香族炭化水素;ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリルなどの含窒素炭化水素;ジエチルエ−テル、テトラヒドロフランなどのエ−テル;アニソール、フェネトールなどの芳香族エーテルを挙げることができる。これらのなかでも、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、エーテル、または芳香族エーテルが特に好ましく用いられる。 The polymerization reaction can be carried out in a solvent-free system, but is preferably carried out in an organic solvent from the viewpoint of controlling the reaction well. The organic solvent used in this case is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the produced ring-opening polymer and does not adversely affect the polymerization reaction. Specific examples of organic solvents that can be used include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane; cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, diethylcyclohexane, decahydronaphthalene, bicycloheptane, Alicyclic hydrocarbons such as tricyclodecane, hexahydroindenecyclohexane and cyclooctane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; halogenated aliphatic hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform and 1,2-dichloroethane; chlorobenzene , Halogenated aromatic hydrocarbons such as dichlorobenzene; nitrogen-containing hydrocarbons such as nitromethane, nitrobenzene and acetonitrile; diethyl ether, tetrahydrofuran D like - ether; anisole, and aromatic ethers such as phenetole. Among these, aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, ethers, or aromatic ethers are particularly preferably used.
重合反応を有機溶媒中で行う場合、反応系中の単量体の濃度は、特に限定されるものではないが、1〜50重量%であることが好ましく、2〜45重量%であることがより好ましく、3〜40重量%であることが特に好ましい。単量体の濃度が低すぎると生産性が悪くなるおそれがあり、高すぎると重合反応後の反応溶液の粘度が高くなりすぎて、その後の水素化反応が困難となるおそれがある。 When the polymerization reaction is performed in an organic solvent, the concentration of the monomer in the reaction system is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by weight, and preferably 2 to 45% by weight. More preferred is 3 to 40% by weight. If the concentration of the monomer is too low, the productivity may be deteriorated. If it is too high, the viscosity of the reaction solution after the polymerization reaction becomes too high, and the subsequent hydrogenation reaction may be difficult.
重合温度は特に限定されないが、通常−30℃〜200℃、好ましくは0℃〜180℃である。また、重合時間も特に限定されないが、通常1分間〜100時間の範囲で選択される。 The polymerization temperature is not particularly limited, but is usually −30 ° C. to 200 ° C., preferably 0 ° C. to 180 ° C. The polymerization time is not particularly limited, but is usually selected in the range of 1 minute to 100 hours.
重合反応を行うにあたり、得られる開環重合体の分子量を調整する目的で、重合反応系に、ビニル化合物またはジエン化合物を添加してもよい。この分子量調整の目的で用いるビニル化合物は、ビニル基を有する有機化合物であれば特に限定されないが、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテンなどのα−オレフィン類;スチレン、ビニルトルエンなどのスチレン類;エチルビニルエーテル、i−ブチルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどのエーテル類;アリルクロライドなどのハロゲン含有ビニル化合物;酢酸アリル、アリルアルコール、グリシジルメタクリレートなど酸素含有ビニル化合物、アクリルアミドなどの窒素含有ビニル化合物、ビニルトリメチルシラン、ビニルトリメトキシシランなどのケイ素含有ビニル化合物などを例示することができる。また、分子量調整の目的で用いるジエン化合物も特に限定されないが、1,4−ペンタジエン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、2−メチル−1,4−ペンタジエン、2,5−ジメチル−1,5−ヘキサジエンなどの非共役ジエン、または1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエンなどの共役ジエンを例示することができる。添加するビニル化合物またはジエン化合物の量は、目的とする分子量に応じて決定すればよいが、通常、単量体に対して、0.1〜10モル%の範囲で選択される。 In carrying out the polymerization reaction, a vinyl compound or a diene compound may be added to the polymerization reaction system for the purpose of adjusting the molecular weight of the resulting ring-opening polymer. The vinyl compound used for the purpose of adjusting the molecular weight is not particularly limited as long as it is an organic compound having a vinyl group, but α-olefins such as 1-butene, 1-pentene, 1-hexene and 1-octene; styrene, vinyl Styrenes such as toluene; ethers such as ethyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether and allyl glycidyl ether; halogen-containing vinyl compounds such as allyl chloride; oxygen-containing vinyl compounds such as allyl acetate, allyl alcohol and glycidyl methacrylate; Examples thereof include silicon compounds such as vinyl compounds, vinyltrimethylsilane and vinyltrimethoxysilane. Further, the diene compound used for the purpose of adjusting the molecular weight is not particularly limited, but 1,4-pentadiene, 1,4-hexadiene, 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 2-methyl-1,4-pentadiene, Non-conjugated dienes such as 2,5-dimethyl-1,5-hexadiene, or 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3- Examples thereof include conjugated dienes such as pentadiene and 1,3-hexadiene. The amount of the vinyl compound or diene compound to be added may be determined according to the target molecular weight, but is usually selected in the range of 0.1 to 10 mol% with respect to the monomer.
本発明では、上述したような式(1)で表される周期表第6族遷移金属化合物を用いてなる重合触媒により、上述したような条件でノルボルネン系単量体の開環重合反応を行うことにより、アイソタクチック立体規則性を有するノルボルネン系開環重合体を得ることができる。次に述べるように水素化反応を行えば、水素化反応により重合体のタクチシチーが変化することはないので、このアイソタクチック立体規則性を有するノルボルネン系開環重合体を水素化反応に供することにより、アイソタクチック立体規則性を有することに基づいて結晶性を有する、ノルボルネン系開環重合体水素化物を得ることができる。なお、ノルボルネン系開環重合体は、反応液中から回収して水素化反応に供してもよいが、ノルボルネン系開環重合体を含む反応液をそのまま水素化反応に供することもできる。 In the present invention, the ring-opening polymerization reaction of the norbornene-based monomer is performed under the conditions as described above by using the polymerization catalyst using the group 6 transition metal compound of the periodic table represented by the formula (1) as described above. As a result, a norbornene-based ring-opening polymer having isotactic stereoregularity can be obtained. If the hydrogenation reaction is carried out as described below, the tacticity of the polymer will not be changed by the hydrogenation reaction, so that the norbornene-based ring-opening polymer having this isotactic stereoregularity is subjected to the hydrogenation reaction. Thus, a norbornene-based ring-opening polymer hydride having crystallinity based on having isotactic stereoregularity can be obtained. The norbornene-based ring-opening polymer may be recovered from the reaction solution and used for the hydrogenation reaction, but the reaction solution containing the norbornene-based ring-opening polymer may be directly used for the hydrogenation reaction.
水素化反応に供するノルボルネン系開環重合体の1H−NMRによって測定される数平均分子量(Mn)は、特に限定されないが、1,000〜1,000,000であることが好ましく、2,000〜800,000であることがより好ましい。このような数平均分子量を有するノルボルネン系開環重合体を水素化反応に供することによって、特に成形加工性と耐熱性とのバランスに優れたノルボルネン系開環重合体を得ることができる。ノルボルネン系開環重合体の数平均分子量は、重合時に用いる分子量調整剤の添加量などを調節することにより、調節することができる。 The number average molecular weight (Mn) measured by 1 H-NMR of the norbornene-based ring-opening polymer subjected to the hydrogenation reaction is not particularly limited, but is preferably 1,000 to 1,000,000, More preferably, it is 000-800,000. By subjecting the norbornene-based ring-opening polymer having such a number average molecular weight to a hydrogenation reaction, it is possible to obtain a norbornene-based ring-opening polymer particularly excellent in the balance between molding processability and heat resistance. The number average molecular weight of the norbornene-based ring-opening polymer can be adjusted by adjusting the amount of the molecular weight modifier used during polymerization.
本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法は、以上のようにして得られたノルボルネン系開環重合体が存在する系に、下記の式(2)で表されるルテニウム化合物を水素化触媒として添加し、次いで、さらに水素を添加することにより、ノルボルネン系開環重合体中に存在する炭素−炭素二重結合を水素化することにより、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物を得るものである。 The method for producing a crystalline norbornene ring-opening polymer hydride according to the present invention includes a ruthenium compound represented by the following formula (2) in a system in which the norbornene ring-opening polymer obtained as described above is present. Is added as a hydrogenation catalyst, and then hydrogen is added to hydrogenate the carbon-carbon double bond present in the norbornene-based ring-opening polymer, thereby producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydrogen. To obtain a compound.
すなわち、本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法は、ノルボルネン系開環重合体中に存在する炭素−炭素二重結合を水素化させるための水素化触媒として、式(2)で表される特定のルテニウム化合物(ルテニウムヒドリド化合物)を用いるものである。また、本発明では、水素化反応を行うにあたり、この式(2)で表されるルテニウム化合物そのものを、ノルボルネン系開環重合体が存在する系に添加することが重要である。本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法は、このように、式(2)で表される特定のルテニウム化合物をノルボルネン系開環重合体が存在する系に添加し、次いで、さらに水素を添加することによって、融点が高く、しかも、融点を超える熱履歴を経た後の融点の低下を殆ど生じさせない、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物を得ることを可能とするものである。 That is, the method for producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride according to the present invention uses a formula (2) as a hydrogenation catalyst for hydrogenating a carbon-carbon double bond existing in a norbornene-based ring-opening polymer. The specific ruthenium compound (ruthenium hydride compound) represented by this is used. In the present invention, in carrying out the hydrogenation reaction, it is important to add the ruthenium compound itself represented by the formula (2) to the system in which the norbornene-based ring-opening polymer exists. In the method for producing a crystalline norbornene ring-opening polymer hydride of the present invention, the specific ruthenium compound represented by the formula (2) is added to the system in which the norbornene ring-opening polymer exists, and then Further, by adding hydrogen, it is possible to obtain a hydrated crystalline norbornene-based ring-opening polymer that has a high melting point and hardly causes a decrease in the melting point after a thermal history exceeding the melting point. It is.
本発明において、水素化触媒として用いられるルテニウム化合物は、式(2)で表されるように、ルテニウム原子に結合した置換基または配位子として、1分子あたり、1個または2個の水素原子と、1〜3個のホスフィン配位子とを有し、さらに、任意に存在しうるルテニウム原子に結合した置換基または配位子として、0〜2個のカルボニル配位子と、0〜2個のハロゲン原子、アルコキシ配位子、およびエステル配位子から選択される配位子とを有するものである。また、式(2)で表されるルテニウム化合物における配位数(式(2)におけるp+q+r+sの値)は、4〜6の整数である。 In the present invention, the ruthenium compound used as the hydrogenation catalyst has one or two hydrogen atoms per molecule as a substituent or a ligand bonded to the ruthenium atom as represented by the formula (2). And 1 to 3 phosphine ligands, and further, 0 to 2 carbonyl ligands and 0 to 2 as substituents or ligands bonded to a ruthenium atom optionally present Having a halogen atom, an alkoxy ligand, and a ligand selected from ester ligands. Moreover, the coordination number (value of p + q + r + s in Formula (2)) in the ruthenium compound represented by Formula (2) is an integer of 4-6.
式(2)で表されるルテニウム化合物中のホスフィン配位子が有する置換基(式(2)のR10〜R12)は、炭素数1〜12のアルキル基および置換基を有していてもよい炭素数6〜12のアリール基から選択される基であり、これらは互いに同じものであっても異なるものであってもよい。なお、この炭素数1〜12のアルキル基や置換基を有していてもよい炭素数6〜12のアリール基の具体例としては、イミド基中の窒素原子が有する置換基の具体例として挙げたものと同じものを挙げることができる。また、式(2)で表されるルテニウム化合物が有するハロゲン原子、アルコキシ配位子、およびエステル配位子から選択される配位子は、特に限定されるものではないが、ハロゲン原子の例として、塩素原子、臭素原子を、アルコキシ配位子の例として、メトキシ配位子、エトキシ配位子を、エステル配位子の例として、アセチルオキシ配位子を、それぞれ挙げることができる。 The substituent (R 10 to R 12 in formula (2)) of the phosphine ligand in the ruthenium compound represented by formula (2) has an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and a substituent. Or a group selected from aryl groups having 6 to 12 carbon atoms, which may be the same as or different from each other. In addition, as a specific example of this C1-C12 aryl group which may have a C1-C12 alkyl group and a substituent, it mentions as a specific example of the substituent which the nitrogen atom in an imide group has. The same thing can be mentioned. Moreover, the ligand selected from the halogen atom, the alkoxy ligand, and the ester ligand that the ruthenium compound represented by the formula (2) has is not particularly limited. A chlorine atom and a bromine atom can be mentioned as examples of an alkoxy ligand, a methoxy ligand and an ethoxy ligand as examples of an ester ligand, and an acetyloxy ligand as an example of an ester ligand.
本発明において、水素化触媒として用いられる、式(2)で表されるルテニウム化合物の具体例としては、RuHCl(CO)(PPh3)3、RuHCl(CO)[P(p−Me−Ph)3]3、RuHCl(CO)(PCy3)2、RuHCl(CO)[P(n−Bu)3]3、RuHCl(CO)[P(i−Pr)3]2、RuH2(CO)(PPh3)3、RuH2(CO)[P(p−Me−Ph)3]3、RuH2(CO)(PCy3)3、RuH2(CO)[P(n−Bu)3]3RuH(OCOCH3)(CO)(PPh3)2、RuH(OCOPh)(CO)(PPh3)2、RuH(OCOPh−CH3)(CO)(PPh3)2、RuH(OCOPh−OCH3)(CO)(PPh3)2、RuH(OCOPh)(CO)(PCy3)2が挙げられる。 Specific examples of the ruthenium compound represented by the formula (2) used as the hydrogenation catalyst in the present invention include RuHCl (CO) (PPh 3 ) 3 , RuHCl (CO) [P (p-Me-Ph) 3] 3, RuHCl (CO) (PCy 3) 2, RuHCl (CO) [P (n-Bu) 3] 3, RuHCl (CO) [P (i-Pr) 3] 2, RuH 2 (CO) ( PPh 3) 3, RuH 2 ( CO) [P (p-Me-Ph) 3] 3, RuH 2 (CO) (PCy 3) 3, RuH 2 (CO) [P (n-Bu) 3] 3 RuH (OCOCH 3) (CO) ( PPh 3) 2, RuH (OCOPh) (CO) (PPh 3) 2, RuH (OCOPh-CH 3) (CO) (PPh 3) 2, RuH (OCOPh-OCH 3) ( CO) PPh 3) 2, RuH (OCOPh ) (CO) (PCy 3) 2 and the like.
水素化反応は、通常、不活性有機溶媒中で行う。用いられうる不活性有機溶媒の例としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;ペンタン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、デカヒドロナフタレンなどの脂環族炭化水素;テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類;などが挙げられる。 The hydrogenation reaction is usually performed in an inert organic solvent. Examples of inert organic solvents that can be used include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; aliphatic hydrocarbons such as pentane and hexane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and decahydronaphthalene; tetrahydrofuran, ethylene And ethers such as glycol dimethyl ether.
本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法では、ノルボルネン系開環重合体および水素化触媒が存在している系に、さらに水素を添加することにより、ノルボルネン系開環重合体中に存在する炭素−炭素二重結合を水素化する。水素化反応は、使用する水素化触媒によっても適する条件範囲が異なるが、反応温度は通常−20℃〜+250℃、好ましくは−10℃〜+220℃、より好ましくは0℃〜200℃である。水素化温度が低すぎると反応速度が遅くなりすぎる場合があり、高すぎると副反応が起こる場合がある。水素圧力は、通常0.01〜20MPa、好ましくは0.05〜15MPa、より好ましくは0.1〜10MPaである。水素圧力が低すぎると水素化速度が遅くなりすぎる場合があり、高すぎると高耐圧反応装置が必要となる点において装置上の制約が生じる。反応時間は所望の水素化率とできれば特に限定されないが、通常0.1〜10時間である。水素化反応後は、常法に従って目的の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物を回収すればよく、重合体の回収にあたっては、ろ過などの手法により、触媒残渣を除去することができる。 In the method for producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride of the present invention, a norbornene-based ring-opening polymer is obtained by adding hydrogen to a system in which a norbornene-based ring-opening polymer and a hydrogenation catalyst are present. Hydrogenates the carbon-carbon double bonds present therein. The suitable temperature range of the hydrogenation reaction varies depending on the hydrogenation catalyst used, but the reaction temperature is usually -20 ° C to + 250 ° C, preferably -10 ° C to + 220 ° C, more preferably 0 ° C to 200 ° C. If the hydrogenation temperature is too low, the reaction rate may be too slow, and if it is too high, side reactions may occur. The hydrogen pressure is usually 0.01 to 20 MPa, preferably 0.05 to 15 MPa, and more preferably 0.1 to 10 MPa. If the hydrogen pressure is too low, the hydrogenation rate may be too slow, and if it is too high, there will be restrictions on the apparatus in that a high pressure reactor is required. Although reaction time will not be specifically limited if it can be set as the desired hydrogenation rate, Usually, it is 0.1 to 10 hours. After the hydrogenation reaction, the target crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride may be recovered according to a conventional method, and in recovering the polymer, the catalyst residue can be removed by a technique such as filtration.
開環重合体の水素化反応における水素化率(水素化された主鎖二重結合の割合)は、特に限定されないが、好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、特に好ましくは99.5%以上である。水素化率が高くなるほど、最終的に得られる結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の耐熱性が良好なものとなる。 The hydrogenation rate (ratio of hydrogenated main chain double bonds) in the hydrogenation reaction of the ring-opening polymer is not particularly limited, but is preferably 98% or more, more preferably 99% or more, and particularly preferably 99.99. 5% or more. The higher the hydrogenation rate, the better the heat resistance of the finally obtained crystalline norbornene ring-opening polymer hydride.
また、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の立体規則性の有無は、重合体が結晶性を有するもの(すなわち、融点を有するもの)となる限りにおいて特に限定されるものではないが、本発明の製造方法では、通常、アイソタクチック規則性を有する結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物が得られる。より具体的には、ノルボルネン系単量体の繰り返し単位についてのラセモ・ダイアッドの割合が、20%以下のものを得ることが可能であり、10%以下のものを得ることも可能である。 Further, the presence or absence of stereoregularity of the crystalline norbornene ring-opening polymer hydride is not particularly limited as long as the polymer is crystalline (that is, having a melting point). In the production method of the invention, a crystalline norbornene ring-opening polymer hydride having isotactic regularity is usually obtained. More specifically, the ratio of the racemo dyad with respect to the repeating unit of the norbornene-based monomer can be 20% or less, and can be 10% or less.
以上のような本発明の製造方法で得られる、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物は、融点が高く、しかも、融点を超える熱履歴を経た後の融点の低下を殆ど生じさせないものである。したがって、この結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物は、溶融成形により成形を行った後も優れた耐熱性を示すものであるといえ、耐熱性が要求される成形体の材料として特に好適に使用することができる。成形体の用途は、特に限定されるものではないのが、例えば、光反射体、絶縁材料、光学フィルム、コネクター、食品包装材、ボトル、パイプ、ギヤー類、繊維・不織布などを例示することができる。 The crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride obtained by the production method of the present invention as described above has a high melting point and hardly causes a decrease in the melting point after passing through a thermal history exceeding the melting point. . Therefore, it can be said that this crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride exhibits excellent heat resistance even after being molded by melt molding, and is particularly suitable as a material for a molded body that requires heat resistance. Can be used. The use of the molded body is not particularly limited, but examples thereof include light reflectors, insulating materials, optical films, connectors, food packaging materials, bottles, pipes, gears, fibers and nonwoven fabrics, etc. it can.
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
なお、各例における測定や評価は、以下の方法により行った。
(1)ノルボルネン系開環重合体の数平均分子量
1H−NMR測定に基づき、重合体鎖末端に存在する水素原子の数と末端以外の重合体鎖中に存在する水素原子の数の比を求め、その比に基づいてノルボルネン系開環重合体の数平均分子量を算出した。
(2)ノルボルネン系開環重合体の水素化反応における水素化率
1H−NMR測定に基づいて求めた。
(3)結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の融点
示差走査熱量計を用いて、10℃/分で昇温して測定した。
(4)結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物のラセモ・ダイアッドの割合
オルトジクロロベンゼン−d4を溶媒として、150℃で13C−NMR測定を行い、メソ・ダイアッド由来の43.35ppmのシグナルと、ラセモ・ダイアッド由来の43.43ppmのシグナルの強度比に基づいて決定した。
(5)結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物のハンダ浸漬評価
試料となる結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物を10mm×100mm×1mmの形状に熱プレスで成形することにより作製したサンプル片を、260℃のハンダに20秒間浸漬し、その変形の有無を評価した。視認できる変形を生じさせないものは耐熱性に優れるといえる。
(6)結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物のカール値
ハンダ浸漬評価を行ったサンプル片の端面を水平面に設置し、このサンプル片の長軸方向の逆側の端面と水平面との距離を測定し、その値をカール値とした。カール値が小さいものほど耐熱性に優れるといえる。
In addition, the measurement and evaluation in each example were performed by the following methods.
(1) Number average molecular weight of norbornene-based ring-opening polymer
Based on the 1 H-NMR measurement, the ratio of the number of hydrogen atoms present at the polymer chain terminal to the number of hydrogen atoms present in the polymer chain other than the terminal is determined, and the norbornene-based ring-opening polymer is determined based on the ratio. The number average molecular weight of was calculated.
(2) Hydrogenation rate in hydrogenation reaction of norbornene ring-opening polymer
It calculated | required based on < 1 > H-NMR measurement.
(3) Melting | fusing point of crystalline norbornene-type ring-opening polymer hydride It measured by heating up at 10 degree-C / min using the differential scanning calorimeter.
(4) Ratio of racemo dyad of crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride A 13 C-NMR measurement was performed at 150 ° C. using orthodichlorobenzene-d 4 as a solvent, and a 43.35 ppm signal derived from meso dyad And the intensity ratio of 43.43 ppm signal derived from Racemo Dyad.
(5) Solder immersion evaluation of crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride Sample piece prepared by hot-pressing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride as a sample into a shape of 10 mm × 100 mm × 1 mm Was immersed in 260 ° C. solder for 20 seconds, and the presence or absence of deformation was evaluated. Those that do not cause visible deformation are excellent in heat resistance.
(6) Curling value of crystalline norbornene ring-opening polymer hydride The end face of the sample piece subjected to solder immersion evaluation was placed on a horizontal plane, and the distance between the end face on the opposite side of the long axis direction of this sample piece and the horizontal plane was determined. The measured value was taken as the curl value. The smaller the curl value, the better the heat resistance.
〔合成例〕(ビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}フェニルイミドタングステン(VI)の合成)
攪拌機付きガラス反応器に、タングステンフェニルイミドテトラクロリドジエチルエーテル錯体(W(=NPh)Cl4(Et2O))を2.90gおよびジエチルエーテル30mlを添加し、これを−78℃に冷却した。そして、さらに3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシリチウム4.19gをジエチルエーテル30mlに溶解したものを添加した。この混合物を徐々に室温に戻し、18時間反応を行った。反応後、反応混合物よりジエチルエーテルを留去したのちにトルエン/ヘキサンの重量比1/3混合溶媒に溶解し、白色沈殿物をセライトにより濾別し、溶液から溶媒を全て留去することにより、赤色固体を96%の収率で得た。これを−30℃に冷却し静置、再結晶させることにより、赤色針状微結晶の固形物を得た。得られた固形物の収量は4.63g(収率80%)であった。この固形物は、1H−NMR、13C−NMRおよび元素分析により、ビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}フェニルイミドタングステン(VI)と同定された。
Synthesis Example (Synthesis of bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} phenylimidotungsten (VI))
To a glass reactor equipped with a stirrer, 2.90 g of tungsten phenylimide tetrachloride diethyl ether complex (W (= NPh) Cl 4 (Et 2 O)) and 30 ml of diethyl ether were added and cooled to −78 ° C. Further, a solution prepared by dissolving 4.19 g of 3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxylithium in 30 ml of diethyl ether was added. . The mixture was gradually returned to room temperature and reacted for 18 hours. After the reaction, diethyl ether was distilled off from the reaction mixture, then dissolved in a toluene / hexane weight ratio 1/3 mixed solvent, the white precipitate was filtered off through Celite, and all the solvent was distilled off from the solution. A red solid was obtained in 96% yield. This was cooled to −30 ° C., allowed to stand, and recrystallized to obtain a solid substance of red needle crystallites. The yield of the obtained solid was 4.63 g (yield 80%). This solid was analyzed by 1 H-NMR, 13 C-NMR and elemental analysis to give bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2 ′. -Biphenoxy} phenylimidotungsten (VI).
〔実施例1〕
攪拌機付きガラス反応器に、合成例で得たビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}フェニルイミドタングステン(VI)0.0556gおよびトルエン4mlを添加し、これを−78℃に冷却した。そして、さらにn−ブチルリチウム0.00726gをヘキサン1mlに溶解したものを添加して、これを室温まで戻し、15分間反応させた。次いで、得られた反応混合物に、ジシクロペンタジエン7.5g、シクロヘキサン27gおよび1−ヘキセン0.32gを添加し、80℃において重合反応を行った。重合反応開始後、速やかに白色の沈殿物が析出した。2時間反応させた後、重合反応液に大量のアセトンを注いで沈殿物を凝集させ、濾別洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた開環重合体の収量は7.4gであり、数平均分子量は17,800であった。次に、攪拌機付きオートクレーブに、得られた開環重合体3.0gおよびシクロヘキサン47gを加えた。そして、シクロヘキサン10mlにRuHCl(CO)(PPh3)20.00157gを分散させたものをさらに添加し、水素圧4.0MPa、160℃で8時間水素化反応を行った。この水素化反応液を多量のアセトンに注いで生成した開環重合体水素化物を完全に析出させ、濾別洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた開環重合体水素化物の水素化率は99%以上であり、ラセモ・ダイアッドの割合は5%以下であった。また、減圧乾燥した開環重合体水素化物をそのまま試料として用いて測定された融点は290℃であった。そして、減圧乾燥した開環重合体水素化物を300℃で10分間加熱して十分に溶融させた後に、それを10℃/分で降温して室温まで冷却させ、十分に結晶化させたものを試料(以下、溶融後試料という場合がある)として用いて測定された融点(以下、溶融後融点という場合がある)は289℃であった。また、この溶融後試料について、ハンダ浸漬評価およびカール値の測定を行った。それらの結果は表1に示す。
[Example 1]
In a glass reactor equipped with a stirrer, bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} phenylimide tungsten ( VI) 0.0556 g and 4 ml of toluene were added and this was cooled to -78 ° C. Further, 0.00726 g of n-butyllithium dissolved in 1 ml of hexane was added, and this was returned to room temperature and reacted for 15 minutes. Subsequently, 7.5 g of dicyclopentadiene, 27 g of cyclohexane and 0.32 g of 1-hexene were added to the obtained reaction mixture, and a polymerization reaction was performed at 80 ° C. A white precipitate immediately precipitated after the polymerization reaction started. After reacting for 2 hours, a large amount of acetone was poured into the polymerization reaction solution to aggregate the precipitate, washed by filtration, and dried under reduced pressure at 40 ° C. for 24 hours. The yield of the obtained ring-opening polymer was 7.4 g, and the number average molecular weight was 17,800. Next, 3.0 g of the obtained ring-opening polymer and 47 g of cyclohexane were added to an autoclave equipped with a stirrer. Then, a solution obtained by dispersing 0.00157 g of RuHCl (CO) (PPh 3 ) 2 in 10 ml of cyclohexane was further added, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 4.0 MPa and 160 ° C. for 8 hours. This hydrogenation reaction liquid was poured into a large amount of acetone to completely precipitate a hydrogenated ring-opening polymer, which was washed by filtration and dried under reduced pressure at 40 ° C. for 24 hours. The hydrogenation rate of the obtained ring-opening polymer hydride was 99% or more, and the ratio of racemo dyad was 5% or less. Further, the melting point measured by using the ring-opened polymer hydride dried under reduced pressure as a sample as it was was 290 ° C. Then, the ring-opened polymer hydride dried under reduced pressure was heated at 300 ° C. for 10 minutes and sufficiently melted, then cooled down to 10 ° C./minute and cooled to room temperature, and sufficiently crystallized. The melting point (hereinafter sometimes referred to as the melting point after melting) measured as a sample (hereinafter also referred to as the sample after melting) was 289 ° C. Moreover, solder immersion evaluation and measurement of a curl value were performed on the sample after melting. The results are shown in Table 1.
〔実施例2〕
攪拌機付きガラス反応器に、3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノール0.0401g、トルエン5mlおよびジエチルエーテル5mlを添加し、これを−78℃に冷却した。そして、さらにn−ブチルリチウム0.00726gをn−ヘキサン1.5mlに溶解したものを添加し、徐々に室温に戻すことに溶液を調製した。次に、別の攪拌機付きガラス反応器に、タングステンフェニルイミドテトラクロリドジエチルエーテル錯体を0.0282g、トルエン10mlおよびジエチルエーテル10mlを添加し、これを−78℃に冷却した。これに、前述の溶液の全量を添加し、その混合物を徐々に室温に戻した。室温に戻した後、さらに50℃で30分間攪拌し、次いで、この溶液を−78℃に冷却し、この溶液にn−ブチルリチウム0.00726gをn−ヘキサン0.75mlに溶解したものを添加し、30分かけて徐々に室温に戻すことにより、触媒溶液を調製した。そして、得られた触媒溶液に、ジシクロペンタジエン7.5g、シクロヘキサン27gおよび1−ヘキセン0.32gを添加し、80℃において重合反応を行った。重合反応開始後、速やかに白色の沈殿物が析出した。2時間反応させた後、重合反応液に大量のアセトンを注いで沈殿物を凝集させ、濾別洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた開環重合体の収量は7.4gであり、数平均分子量は17,900であった。次に、攪拌機付きオートクレーブに、得られた開環重合体3.0gおよびシクロヘキサン47gを加えた。そして、シクロヘキサン10mlにRuHCl(CO)(PPh3)20.00157gを分散させたものをさらに添加し、水素圧4.0MPa、160℃で8時間水素化反応を行った。この水素化反応液を多量のアセトンに注いで生成した開環重合体水素化物を完全に析出させ、濾別洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた開環重合体水素化物の水素化率は99%以上であり、ラセモ・ダイアッドの割合は5%以下であった。また、減圧乾燥した開環重合体水素化物をそのまま試料として用いて測定された融点は290℃であり、溶融後融点は289℃であった。また、溶融後試料について、ハンダ浸漬評価およびカール値の測定を行った。それらの結果は表1に示す。
[Example 2]
To a glass reactor equipped with a stirrer is added 0.0401 g of 3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenol, 5 ml of toluene and 5 ml of diethyl ether. This was cooled to -78 ° C. Further, a solution prepared by dissolving 0.00726 g of n-butyllithium in 1.5 ml of n-hexane was added, and the solution was gradually returned to room temperature. Next, 0.0282 g of tungsten phenylimide tetrachloride diethyl ether complex, 10 ml of toluene and 10 ml of diethyl ether were added to another glass reactor equipped with a stirrer, and this was cooled to −78 ° C. To this, the whole amount of the aforementioned solution was added, and the mixture was gradually returned to room temperature. After returning to room temperature, the mixture was further stirred at 50 ° C. for 30 minutes, then this solution was cooled to −78 ° C., and 0.00726 g of n-butyllithium dissolved in 0.75 ml of n-hexane was added to this solution. Then, the catalyst solution was prepared by gradually returning to room temperature over 30 minutes. Then, 7.5 g of dicyclopentadiene, 27 g of cyclohexane and 0.32 g of 1-hexene were added to the obtained catalyst solution, and a polymerization reaction was performed at 80 ° C. A white precipitate immediately precipitated after the polymerization reaction started. After reacting for 2 hours, a large amount of acetone was poured into the polymerization reaction solution to aggregate the precipitate, washed by filtration, and dried under reduced pressure at 40 ° C. for 24 hours. The yield of the obtained ring-opening polymer was 7.4 g, and the number average molecular weight was 17,900. Next, 3.0 g of the obtained ring-opening polymer and 47 g of cyclohexane were added to an autoclave equipped with a stirrer. Then, a solution obtained by dispersing 0.00157 g of RuHCl (CO) (PPh 3 ) 2 in 10 ml of cyclohexane was further added, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 4.0 MPa and 160 ° C. for 8 hours. This hydrogenation reaction liquid was poured into a large amount of acetone to completely precipitate a hydrogenated ring-opening polymer, which was washed by filtration and dried under reduced pressure at 40 ° C. for 24 hours. The hydrogenation rate of the obtained ring-opening polymer hydride was 99% or more, and the ratio of racemo dyad was 5% or less. Further, the melting point measured using the hydride of the ring-opened polymer dried under reduced pressure as it was as a sample was 290 ° C., and the melting point after melting was 289 ° C. Moreover, solder immersion evaluation and measurement of the curl value were performed on the sample after melting. The results are shown in Table 1.
〔実施例3〕
攪拌機付きガラス反応器に、合成例で得たビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}フェニルイミドタングステン(VI)0.0556gおよびトルエン4mlを添加し、これを−78℃に冷却した。そして、さらにn−ブチルリチウム0.00726gをヘキサン1mlに溶解したものを添加して、これを室温まで戻し、15分間反応させた。次いで、得られた反応混合物に、ジシクロペンタジエン7.5g、シクロヘキサン27gおよび1−ヘキセン0.32gを添加し、80℃において重合反応を行った。重合反応開始後、速やかに白色の沈殿物が析出した。2時間反応させた後、重合反応液に大量のアセトンを注いで沈殿物を凝集させ、濾別洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた開環重合体の収量は7.4gであり、数平均分子量は17,500であった。次に、攪拌機付きオートクレーブに、得られた開環重合体3.0gおよびシクロヘキサン47gを加えた。そして、シクロヘキサン10mlにRuHCl(CO)(PCy3)20.00165gを分散させたものをさらに添加し、水素圧4.0MPa、160℃で8時間水素化反応を行った。この水素化反応液を多量のアセトンに注いで生成した開環重合体水素化物を完全に析出させ、濾別洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた開環重合体水素化物の水素化率は99%以上であり、ラセモ・ダイアッドの割合は5%以下であった。また、減圧乾燥した開環重合体水素化物をそのまま試料として用いて測定された融点は290℃であり、溶融後融点は289℃であった。また、溶融後試料について、ハンダ浸漬評価およびカール値の測定を行った。それらの結果は表1に示す。
Example 3
In a glass reactor equipped with a stirrer, the bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} phenylimidotungsten obtained in the synthesis example ( VI) 0.0556 g and 4 ml of toluene were added and this was cooled to -78 ° C. Further, 0.00726 g of n-butyllithium dissolved in 1 ml of hexane was added, and this was returned to room temperature and reacted for 15 minutes. Subsequently, 7.5 g of dicyclopentadiene, 27 g of cyclohexane and 0.32 g of 1-hexene were added to the obtained reaction mixture, and a polymerization reaction was performed at 80 ° C. A white precipitate immediately precipitated after the polymerization reaction started. After reacting for 2 hours, a large amount of acetone was poured into the polymerization reaction solution to aggregate the precipitate, washed by filtration, and dried under reduced pressure at 40 ° C. for 24 hours. The yield of the obtained ring-opening polymer was 7.4 g, and the number average molecular weight was 17,500. Next, 3.0 g of the obtained ring-opening polymer and 47 g of cyclohexane were added to an autoclave equipped with a stirrer. Then, a solution obtained by dispersing 0.00165 g of RuHCl (CO) (PCy 3 ) 2 in 10 ml of cyclohexane was further added, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 4.0 MPa and 160 ° C. for 8 hours. This hydrogenation reaction liquid was poured into a large amount of acetone to completely precipitate a hydrogenated ring-opening polymer, which was washed by filtration and dried under reduced pressure at 40 ° C. for 24 hours. The hydrogenation rate of the obtained ring-opening polymer hydride was 99% or more, and the ratio of racemo dyad was 5% or less. Further, the melting point measured using the hydride of the ring-opened polymer dried under reduced pressure as it was as a sample was 290 ° C., and the melting point after melting was 289 ° C. Moreover, solder immersion evaluation and measurement of the curl value were performed on the sample after melting. The results are shown in Table 1.
〔比較例1〕
水素化触媒としてRuHCl(CO)(PPh3)2に代えて、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウム(IV)ジクロリド0.0187gおよびエチルビニルエーテル0.45gの混合物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、開環重合体水素化物を得た。得られた開環重合体水素化物の水素化率は99%以上であり、ラセモ・ダイアッドの割合は5%以下であった。また、減圧乾燥した開環重合体水素化物をそのまま試料として用いて測定された融点は290℃であり、溶融後融点は268℃であった。また、溶融後試料について、ハンダ浸漬評価およびカール値の測定を行った。それらの結果は表1に示す。
[Comparative Example 1]
Example 1 except that instead of RuHCl (CO) (PPh 3 ) 2 as a hydrogenation catalyst, a mixture of 0.0187 g of bis (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium (IV) dichloride and 0.45 g of ethyl vinyl ether was used. In the same manner as above, a ring-opened polymer hydride was obtained. The hydrogenation rate of the obtained ring-opening polymer hydride was 99% or more, and the ratio of racemo dyad was 5% or less. Further, the melting point measured by using the ring-opened polymer hydride dried under reduced pressure as a sample as it was was 290 ° C., and the melting point after melting was 268 ° C. Moreover, solder immersion evaluation and measurement of the curl value were performed on the sample after melting. The results are shown in Table 1.
〔比較例2〕
水素化触媒としてRuHCl(CO)(PPh3)2に代えて、酢酸ニッケル0.05gおよびトリイソブチルアルミニウム0.20gの混合物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、開環重合体水素化物を得た。得られた開環重合体水素化物の水素化率は99%以上であり、ラセモ・ダイアッドの割合は5%以下であった。また、減圧乾燥した開環重合体水素化物をそのまま試料として用いて測定された融点は270℃であり、溶融後融点は269℃であった。また、溶融後試料について、ハンダ浸漬評価およびカール値の測定を行った。それらの結果は表1に示す。
[Comparative Example 2]
A ring-opening polymer was prepared in the same manner as in Example 1 except that instead of RuHCl (CO) (PPh 3 ) 2 as a hydrogenation catalyst, a mixture of 0.05 g of nickel acetate and 0.20 g of triisobutylaluminum was used. A hydride was obtained. The hydrogenation rate of the obtained ring-opening polymer hydride was 99% or more, and the ratio of racemo dyad was 5% or less. Further, the melting point measured using the hydride of the ring-opened polymer dried under reduced pressure as it was as a sample was 270 ° C., and the melting point after melting was 269 ° C. Moreover, solder immersion evaluation and measurement of the curl value were performed on the sample after melting. The results are shown in Table 1.
〔比較例3〕
重合触媒としてビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}フェニルイミドタングステン(VI)とn−ブチルリチウムとの反応物に代えて、2,6−ジイソプロピルフェニルイミドモリブデナム(VI)ネオフィリデン{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノラート}0.0085gを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、開環重合体水素化物を得た。得られた開環重合体水素化物の水素化率は99%以上であり、ラセモ・ダイアッドの割合は5%以下であった。また、減圧乾燥した開環重合体水素化物をそのまま試料として用いて測定された融点は290℃であり、溶融後融点は280℃であった。また、溶融後試料について、ハンダ浸漬評価およびカール値の測定を行った。それらの結果は表1に示す。
[Comparative Example 3]
As a polymerization catalyst, bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} phenylimidotungsten (VI) and n-butyllithium Instead of the reactant, 2,6-diisopropylphenylimidomolybdenum (VI) neophylidene {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′- A ring-opening polymer hydride was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.0085 g of biphenolate was used. The hydrogenation rate of the obtained ring-opening polymer hydride was 99% or more, and the ratio of racemo dyad was 5% or less. Further, the melting point measured using the hydrogenated ring-opened polymer dried under reduced pressure as a sample was 290 ° C., and the melting point after melting was 280 ° C. Moreover, solder immersion evaluation and measurement of the curl value were performed on the sample after melting. The results are shown in Table 1.
〔比較例4〕
水素化触媒としてRuHCl(CO)(PPh3)2に代えて、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウム(IV)ジクロリド0.0187gおよびエチルビニルエーテル0.45gの混合物を用いたこと以外は、比較例3と同様にして、開環重合体水素化物を得た。得られた開環重合体水素化物の水素化率は99%以上であり、ラセモ・ダイアッドの割合は5%以下であった。また、減圧乾燥した開環重合体水素化物をそのまま試料として用いて測定された融点は272℃であり、溶融後融点は270℃であった。また、溶融後試料について、ハンダ浸漬評価およびカール値の測定を行った。それらの結果は表1に示す。
[Comparative Example 4]
Comparative Example 3 except that a mixture of 0.0187 g of bis (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium (IV) dichloride and 0.45 g of ethyl vinyl ether was used in place of RuHCl (CO) (PPh 3 ) 2 as the hydrogenation catalyst. In the same manner as above, a ring-opened polymer hydride was obtained. The hydrogenation rate of the obtained ring-opening polymer hydride was 99% or more, and the ratio of racemo dyad was 5% or less. Further, the melting point measured using the hydride of the ring-opened polymer dried under reduced pressure as it was as a sample was 272 ° C., and the melting point after melting was 270 ° C. Moreover, solder immersion evaluation and measurement of the curl value were performed on the sample after melting. The results are shown in Table 1.
〔比較例5〕
水素化触媒としてRuHCl(CO)(PPh3)2に代えて、酢酸ニッケル0.05gおよびトリイソブチルアルミニウム0.20gの混合物を用いたこと以外は、比較例3と同様にして、開環重合体水素化物を得た。得られた開環重合体水素化物の水素化率は99%以上であり、ラセモ・ダイアッドの割合は5%以下であった。また、減圧乾燥した開環重合体水素化物をそのまま試料として用いて測定された融点は290℃であり、溶融後融点は273℃であった。また、溶融後試料について、ハンダ浸漬評価およびカール値の測定を行った。それらの結果は表1に示す。
[Comparative Example 5]
A ring-opening polymer was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that a mixture of 0.05 g of nickel acetate and 0.20 g of triisobutylaluminum was used in place of RuHCl (CO) (PPh 3 ) 2 as a hydrogenation catalyst. A hydride was obtained. The hydrogenation rate of the obtained ring-opening polymer hydride was 99% or more, and the ratio of racemo dyad was 5% or less. Further, the melting point measured using the ring-opened polymer hydride dried under reduced pressure as it was as a sample was 290 ° C., and the melting point after melting was 273 ° C. Moreover, solder immersion evaluation and measurement of the curl value were performed on the sample after melting. The results are shown in Table 1.
〔比較例6〕
攪拌機付きガラス反応器に、ビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}オキシモリブデナム(VI)0.092gおよびトルエン4mlを添加し、これを−78℃に冷却した。そして、さらにn−ブチルリチウム0.0145gをヘキサン1mlに溶解したものを添加して、これを室温まで戻し、15分間反応し、触媒溶液とした。そして、重合触媒としてビス{3,3’−ジ(t−ブチル)−5,5’,6,6’−テトラメチル−2,2’−ビフェノキシ}フェニルイミドタングステン(VI)とn−ブチルリチウムとの反応物に代えて、以上のようにして得られた触媒溶液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、開環重合体水素化物を得た。得られた開環重合体水素化物の水素化率は99%以上であり、ラセモ・ダイアッドの割合は5%以下であった。また、減圧乾燥した開環重合体水素化物をそのまま試料として用いて測定された融点は290℃であり、溶融後融点は272℃であった。また、溶融後試料について、ハンダ浸漬評価およびカール値の測定を行った。それらの結果は表1に示す。
[Comparative Example 6]
In a glass reactor equipped with a stirrer, 0.092 g of bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} oxymolybdenum (VI) And 4 ml of toluene were added and it was cooled to -78 ° C. And what melt | dissolved 0.0145g of n-butyllithium in 1 ml of hexane was further added, this was returned to room temperature, and it reacted for 15 minutes, and was set as the catalyst solution. And as a polymerization catalyst, bis {3,3′-di (t-butyl) -5,5 ′, 6,6′-tetramethyl-2,2′-biphenoxy} phenylimidotungsten (VI) and n-butyllithium A hydrogenated ring-opened polymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the catalyst solution obtained as described above was used in place of the reaction product. The hydrogenation rate of the obtained ring-opening polymer hydride was 99% or more, and the ratio of racemo dyad was 5% or less. Further, the melting point measured using the ring-opened polymer hydride dried under reduced pressure as a sample as it was was 290 ° C., and the melting point after melting was 272 ° C. Moreover, solder immersion evaluation and measurement of the curl value were performed on the sample after melting. The results are shown in Table 1.
〔比較例7〕
水素化触媒としてRuHCl(CO)(PPh3)2に代えて、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウム(IV)ジクロリド0.0187gおよびエチルビニルエーテル0.45gの混合物を用いたこと以外は、比較例6と同様にして、開環重合体水素化物を得た。得られた開環重合体水素化物の水素化率は99%以上であり、ラセモ・ダイアッドの割合は5%以下であった。また、減圧乾燥した開環重合体水素化物をそのまま試料として用いて測定された融点は273℃であり、溶融後融点は270℃であった。また、溶融後試料について、ハンダ浸漬評価およびカール値の測定を行った。それらの結果は表1に示す。
[Comparative Example 7]
Comparative Example 6 except that instead of RuHCl (CO) (PPh 3 ) 2 as a hydrogenation catalyst, a mixture of 0.0187 g of bis (tricyclohexylphosphine) benzylidene ruthenium (IV) dichloride and 0.45 g of ethyl vinyl ether was used. In the same manner as above, a ring-opened polymer hydride was obtained. The hydrogenation rate of the obtained ring-opening polymer hydride was 99% or more, and the ratio of racemo dyad was 5% or less. Moreover, the melting point measured using the ring-opened polymer hydride dried under reduced pressure as it was as a sample was 273 ° C., and the melting point after melting was 270 ° C. Moreover, solder immersion evaluation and measurement of the curl value were performed on the sample after melting. The results are shown in Table 1.
〔比較例8〕
水素化触媒としてRuHCl(CO)(PPh3)2に代えて、酢酸ニッケル0.05gおよびトリイソブチルアルミニウム0.20gの混合物を用いたこと以外は、比較例6と同様にして、開環重合体水素化物を得た。得られた開環重合体水素化物の水素化率は99%以上であり、ラセモ・ダイアッドの割合は5%以下であった。また、減圧乾燥した開環重合体水素化物をそのまま試料として用いて測定された融点は275℃であり、溶融後融点は260℃であった。また、溶融後試料について、ハンダ浸漬評価およびカール値の測定を行った。それらの結果は表1に示す。
[Comparative Example 8]
A ring-opening polymer was prepared in the same manner as in Comparative Example 6 except that a mixture of 0.05 g of nickel acetate and 0.20 g of triisobutylaluminum was used in place of RuHCl (CO) (PPh 3 ) 2 as the hydrogenation catalyst. A hydride was obtained. The hydrogenation rate of the obtained ring-opening polymer hydride was 99% or more, and the ratio of racemo dyad was 5% or less. Further, the melting point measured using the hydride of the ring-opened polymer dried under reduced pressure as it was as a sample was 275 ° C., and the melting point after melting was 260 ° C. Moreover, solder immersion evaluation and measurement of the curl value were performed on the sample after melting. The results are shown in Table 1.
表1から明らかなように、式(1)で表される周期表第6族遷移金属化合物に該当する化合物を用いてなる重合触媒と式(2)で表されるルテニウム化合物である水素化触媒とを組み合わせて、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物を製造すると、溶融後融点が高く、溶融後の耐熱性に優れる結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物が得られる(実施例1〜3)。一方、重合触媒および水素化触媒の少なくともいずれか一方が前述の条件を満たさない場合には、得られる結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物は、溶融後融点が低く、溶融後の耐熱性に劣る(比較例1〜8)。したがって、本発明の結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物の製造方法によれば、融点を超える熱履歴を経た後の融点の低下を殆ど生じさせない、溶融成形により成形を行った後も優れた耐熱性を示す、結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物を得ることができるといえる。 As is apparent from Table 1, a polymerization catalyst using a compound corresponding to the Group 6 transition metal compound of the periodic table represented by Formula (1) and a hydrogenation catalyst which is a ruthenium compound represented by Formula (2) In combination, and a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride is produced, a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride having a high melting point after melting and excellent heat resistance after melting can be obtained (Example 1 to Example 1). 3). On the other hand, when at least one of the polymerization catalyst and the hydrogenation catalyst does not satisfy the above-mentioned conditions, the obtained crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride has a low melting point after melting and has a high heat resistance after melting. Inferior (Comparative Examples 1 to 8). Therefore, according to the method for producing a crystalline norbornene ring-opening polymer hydride of the present invention, the melting point hardly deteriorates after a thermal history exceeding the melting point, and is excellent even after molding by melt molding. It can be said that a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride exhibiting heat resistance can be obtained.
Claims (2)
A system in which a norbornene-based monomer is subjected to ring-opening polymerization with a polymerization catalyst using a group 6 transition metal compound of the periodic table represented by the following formula (1), and the resulting norbornene-based ring-opening polymer is present In addition, a ruthenium compound represented by the following formula (2) is added as a hydrogenation catalyst, and then hydrogen is added to hydrogenate a carbon-carbon double bond present in the norbornene-based ring-opening polymer. A process for producing a crystalline norbornene-based ring-opening polymer hydride.
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