JP7719611B2 - Fluorene compound and resin using same - Google Patents
Fluorene compound and resin using sameInfo
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Description
本発明は、9,9-ビス多環式アリールフルオレン骨格を有する化合物およびそれを用いた樹脂に関する。 The present invention relates to compounds having a 9,9-bispolycyclic arylfluorene skeleton and resins using the same.
光学材料分野において、高い屈折率、低いアッベ数、低い複屈折、高い透明性などの光学的特性、耐熱性などに優れる点から、9,9-ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物、およびこの化合物を原料(または重合成分)とする樹脂が注目されている。近年、光学部材に要求される特性はより一層高度化する傾向にあり、特許文献1~5などではフルオレン骨格の9,9位に置換するアリール基を多環式アリール基とした化合物などが記載されている。 In the field of optical materials, compounds with a 9,9-bisarylfluorene skeleton and resins made from these compounds as raw materials (or polymer components) have attracted attention due to their excellent optical properties, such as a high refractive index, low Abbe number, low birefringence, and high transparency, as well as their heat resistance. In recent years, the properties required of optical components have tended to become more sophisticated, and Patent Documents 1 to 5, for example, describe compounds in which the aryl group substituted at the 9,9-position of the fluorene skeleton is a polycyclic aryl group.
特許文献1~5記載の9,9-ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物は比較的高い光学的特性や耐熱性を有している。一方、光学部材として利用するためには、着色し難いことも極めて重要な特性である。 The compounds having a 9,9-bisarylfluorene skeleton described in Patent Documents 1 to 5 have relatively high optical properties and heat resistance. On the other hand, for use as optical components, it is also extremely important that they are resistant to coloration.
従って、本発明の目的は、高温環境下であっても着色を抑制できるフルオレン化合物、およびこのフルオレン化合物を原料とする樹脂を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fluorene compound that can suppress discoloration even in high-temperature environments, and a resin made from this fluorene compound.
本発明の他の目的は、フルオレン化合物の着色を抑制する方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for suppressing discoloration of fluorene compounds.
本発明のさらに他の目的は、フルオレン化合物を原料とする樹脂の耐熱性を向上する方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for improving the heat resistance of resins made from fluorene compounds.
本発明の別の目的は、フルオレン化合物を原料とする樹脂の着色を抑制する方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for suppressing discoloration of resins made from fluorene compounds.
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、9,9-ビス多環式アリールフルオレン骨格を有する化合物において、製造過程などで混入し得る特定の不純物の含有量を所定範囲に調整することにより、高温環境下においても着色を有効に抑制できることを見いだし、本発明を完成した。 As a result of extensive research to achieve the above-mentioned objectives, the inventors discovered that by adjusting the content of specific impurities that may be mixed into compounds having a 9,9-bispolycyclic arylfluorene skeleton during the manufacturing process, etc., to a predetermined range, coloration can be effectively suppressed even in high-temperature environments, leading to the completion of the present invention.
すなわち、本発明のフルオレン化合物は、下記式(1)で表され、下記式(2)で表される化合物の含有量がHPLCの面積割合で0.5%以下であり、下記式(3)で表される化合物の含有量がHPLCの面積割合で0.3%以下であり、残留硫黄が10質量ppm以下の化合物である。 That is, the fluorene compound of the present invention is represented by the following formula (1), and is a compound in which the content of the compound represented by the following formula (2) is 0.5% or less in terms of area percentage by HPLC, the content of the compound represented by the following formula (3) is 0.3% or less in terms of area percentage by HPLC, and the residual sulfur is 10 ppm by mass or less.
(式中、Z1aおよびZ1bはそれぞれ独立して多環式アレーン環を示し、
R1は置換基を示し、n1は0~8の整数を示し、
R2aおよびR2bはそれぞれ独立して置換基を示し、n2aおよびn2bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
A1aおよびA1bはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示す)。
(wherein Z 1a and Z 1b each independently represent a polycyclic arene ring;
R1 represents a substituent; n1 represents an integer of 0 to 8;
R 2a and R 2b each independently represent a substituent; n2a and n2b each independently represent an integer of 0 or more;
A 1a and A 1b each independently represent a linear or branched alkylene group.
(式中、R3は置換基を示し、n3は0~8の整数を示す)。 (wherein R3 represents a substituent, and n3 represents an integer of 0 to 8).
(式中、Z2はアレーン環を示し、
R4は置換基を示し、n4は0以上の整数を示し、
A2は直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示す)。
(wherein Z2 represents an arene ring;
R4 represents a substituent; n4 represents an integer of 0 or more;
A2 represents a linear or branched alkylene group).
前記式(1)において、Z1aおよびZ1bはナフタレン環またはビフェニル環であってもよい。前記式(2)で表される化合物の含有量は0.2%程度以下であり、前記式(3)で表される化合物の含有量は0.05%程度以下であり、前記残留硫黄が1.5質量ppm程度以下であってもよい。 In the formula (1), Z 1a and Z 1b may be a naphthalene ring or a biphenyl ring, the content of the compound represented by the formula (2) may be about 0.2% or less, the content of the compound represented by the formula (3) may be about 0.05% or less, and the residual sulfur may be about 1.5 mass ppm or less.
前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、下記式(4)で表される化合物の含有量がHPLCの面積割合で0.01~10%であってもよい。 The fluorene compound represented by formula (1) may have a content of the compound represented by formula (4) below of 0.01 to 10% in terms of HPLC area percentage.
(式中、Z3aおよびZ3bはそれぞれ独立してアレーン環を示し、
R5は置換基を示し、n5は0~8の整数を示し、
R6aおよびR6bはそれぞれ独立して置換基を示し、n6aおよびn6bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
A3aおよびA3bはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、m3aおよびm3bはそれぞれ独立して0以上の整数を示す。但し、Z3aおよびZ3bの双方が多環式アレーン環である場合、m3aおよびm3bは、同時に1でないものとする)。
(In the formula, Z3a and Z3b each independently represent an arene ring,
R5 represents a substituent; n5 represents an integer of 0 to 8;
R 6a and R 6b each independently represent a substituent; n6a and n6b each independently represent an integer of 0 or more;
A3a and A3b each independently represent a linear or branched alkylene group, and m3a and m3b each independently represent an integer of 0 or greater, provided that when both Z3a and Z3b are polycyclic arene rings, m3a and m3b cannot simultaneously be 1.
前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、前記式(4)において、m3aおよびm3bの一方が0であり、他方が1である化合物の含有量がHPLCの面積割合で0.01~1%であってもよい。 The fluorene compound represented by formula (1) may have a content of a compound represented by formula (4) in which one of m3a and m3b is 0 and the other is 1 of 0.01 to 1% in terms of HPLC area percentage.
前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、前記式(4)において、m3aおよびm3bの一方が1であり、他方が2である化合物の含有量がHPLCの面積割合で0.01~5%であってもよい。 The fluorene compound represented by formula (1) may have a content of a compound represented by formula (4) in which one of m3a and m3b is 1 and the other is 2 of 0.01 to 5% in terms of HPLC area percentage.
前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、下記式(11)で表される化合物の含有量がHPLCの面積割合で0.1~10%であってもよい。 The fluorene compound represented by formula (1) may have a content of the compound represented by formula (11) below of 0.1 to 10% in terms of HPLC area percentage.
(式中、Z8aおよびZ8bはそれぞれ独立してアレーン環を示し、
R17は置換基を示し、n17は0~8の整数を示し、
R18aおよびR18bはそれぞれ独立して置換基を示し、n18aおよびn18bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
A8a~A8dはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、m8aおよびm8bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、m8cおよびm8dはそれぞれ独立して0~2の整数を示す。但し、m8cおよびm8dは同時に0でないものとする)。
(In the formula, Z 8a and Z 8b each independently represent an arene ring,
R 17 represents a substituent; n17 represents an integer of 0 to 8;
R 18a and R 18b each independently represent a substituent; n18a and n18b each independently represent an integer of 0 or more;
A 8a to A 8d each independently represent a linear or branched alkylene group, m8a and m8b each independently represent an integer of 0 or more, and m8c and m8d each independently represent an integer of 0 to 2, provided that m8c and m8d are not simultaneously 0).
本発明は、前記式(1)で表されるフルオレン化合物を樹脂原料として含む(原料として用いた)樹脂を包含する。前記樹脂は、主鎖にエステル結合を含む熱可塑性樹脂であってもよい。また、前記樹脂は主鎖に炭酸エステル結合を含む熱可塑性樹脂であってもよい。 The present invention includes a resin containing (using as a raw material) a fluorene compound represented by formula (1). The resin may be a thermoplastic resin containing an ester bond in the main chain. The resin may also be a thermoplastic resin containing a carbonate ester bond in the main chain.
また、本発明は、前記式(2)で表される化合物の含有量をHPLCの面積割合で0.5%以下、前記式(3)で表される化合物の含有量をHPLCの面積割合で0.3%以下、および残留硫黄を10質量ppm以下に調整して、前記式(1)で表される化合物の溶融状態における着色を抑制する方法を包含する。 The present invention also encompasses a method for suppressing discoloration of the compound represented by formula (1) in a molten state by adjusting the content of the compound represented by formula (2) to 0.5% or less in terms of area percentage by HPLC, the content of the compound represented by formula (3) to 0.3% or less in terms of area percentage by HPLC, and the residual sulfur to 10 ppm by mass or less.
さらに、本発明は、前記式(1)で表される化合物を樹脂原料として用い、得られる樹脂のガラス転移温度を向上する方法、および得られる樹脂のb*(色差b*値)を低減する方法も包含する。 Furthermore, the present invention also encompasses a method for improving the glass transition temperature of the resulting resin by using the compound represented by formula (1) as a resin raw material, and a method for reducing the b* (color difference b* value) of the resulting resin.
なお、本明細書および特許請求の範囲において、「ジオール単位」は、ジオール成分由来の構成単位、すなわち、対応するジオールの2つのヒドロキシル基から、水素原子を除いた単位(または2価の基)を意味し、「ジオール成分」(ジオール成分として例示される化合物を含む)は、対応する「ジオール単位」と同義に用いる場合がある。 In this specification and claims, the term "diol unit" refers to a structural unit derived from a diol component, i.e., a unit (or divalent group) obtained by removing hydrogen atoms from two hydroxyl groups of the corresponding diol, and the term "diol component" (including compounds exemplified as diol components) may be used synonymously with the corresponding "diol unit."
また、同様に「ジカルボン酸単位」は、ジカルボン酸成分由来の構成単位、すなわち、対応するジカルボン酸の2つのカルボキシル基からOH(ヒドロキシル基)を除いた単位(または2価の基)を意味する。なお、「ジカルボン酸成分」とは、ジカルボン酸に加えて、重合成分として利用可能な誘導体、例えば、エステル形成性誘導体を含む意味に用いる。前記エステル形成性誘導体としては、ジカルボン酸エステル、ジカルボン酸ハライド、ジカルボン酸無水物などが挙げられる。前記ジカルボン酸エステルとしては、ジカルボン酸成分アルキルエステル、なかでも低級アルキルエステル、例えば、メチルエステル、エチルエステル、t-ブチルエステルなどのC1-4アルキルエステルなどが挙げられる。前記ジカルボン酸ハライドとしては、例えば、ジカルボン酸クロリド、ジカルボン酸ブロミドなどが挙げられる。前記エステル形成性誘導体は、モノエステル(ハーフエステル)またはジエステルであってもよい。また、「ジカルボン酸成分」(ジカルボン酸成分として例示される化合物を含む)は、対応する「ジカルボン酸単位」と同義に用いる場合がある。 Similarly, the term "dicarboxylic acid unit" refers to a structural unit derived from a dicarboxylic acid component, i.e., a unit (or divalent group) obtained by removing OH (hydroxyl group) from two carboxyl groups of the corresponding dicarboxylic acid. The term "dicarboxylic acid component" is used to refer to not only dicarboxylic acids but also derivatives usable as polymerization components, such as ester-forming derivatives. Examples of the ester-forming derivatives include dicarboxylic acid esters, dicarboxylic acid halides, and dicarboxylic acid anhydrides. Examples of the dicarboxylic acid esters include dicarboxylic acid component alkyl esters, particularly lower alkyl esters, such as C1-4 alkyl esters such as methyl esters, ethyl esters, and t-butyl esters. Examples of the dicarboxylic acid halides include dicarboxylic acid chlorides and dicarboxylic acid bromides. The ester-forming derivatives may be monoesters (half esters) or diesters. The term "dicarboxylic acid component" (including compounds exemplified as dicarboxylic acid components) may be used synonymously with the corresponding "dicarboxylic acid unit."
なお、本明細書および特許請求の範囲において、置換基の炭素原子の数をC1、C6、C10などで示すことがある。例えば、炭素数が1のアルキル基は「C1アルキル」で示し、炭素数が6~10のアリール基は「C6-10アリール」で示す。 In this specification and claims, the number of carbon atoms in a substituent may be indicated as C 1 , C 6 , C 10 , etc. For example, an alkyl group having 1 carbon atom is indicated as "C 1 alkyl," and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is indicated as "C 6-10 aryl."
また、本明細書および特許請求の範囲において、特に断りのない限り、「フルオレン化合物」とは、前記式(1)で表される化合物を意味する。 In addition, in this specification and claims, unless otherwise specified, the term "fluorene compound" refers to a compound represented by formula (1).
さらに、本明細書および特許請求の範囲において、「HPLC」は、高速または高性能液体クロマトグラフィーを意味する。 Furthermore, in this specification and claims, "HPLC" means high performance liquid chromatography.
本発明のフルオレン化合物(またはフルオレン化合物と不純物とを含む組成物)は、高温環境下であっても着色(または変色)を抑制または低減できる。そのため、前記フルオレン化合物は耐熱性に優れている。また、このフルオレン化合物を用いて樹脂を調製すると、得られる樹脂の着色(または変色)を抑制または低減できる。さらに、得られる樹脂の耐熱性を向上できる。 The fluorene compound (or a composition containing a fluorene compound and impurities) of the present invention can suppress or reduce coloration (or discoloration) even in high-temperature environments. Therefore, the fluorene compound has excellent heat resistance. Furthermore, when this fluorene compound is used to prepare a resin, coloration (or discoloration) of the resulting resin can be suppressed or reduced. Furthermore, the heat resistance of the resulting resin can be improved.
[式(1)で表されるフルオレン化合物]
本発明のフルオレン化合物は下記式(1)で表される。
[Fluorene compound represented by formula (1)]
The fluorene compound of the present invention is represented by the following formula (1).
(式中、Z1aおよびZ1bはそれぞれ独立して多環式アレーン環を示し、
R1は置換基を示し、n1は0~8の整数を示し、
R2aおよびR2bはそれぞれ独立して置換基を示し、n2aおよびn2bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
A1aおよびA1bはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示す)。
(wherein Z 1a and Z 1b each independently represent a polycyclic arene ring;
R1 represents a substituent; n1 represents an integer of 0 to 8;
R 2a and R 2b each independently represent a substituent; n2a and n2b each independently represent an integer of 0 or more;
A 1a and A 1b each independently represent a linear or branched alkylene group.
前記式(1)において、環Z1aおよびZ1bで表される多環式アレーン環(多環式芳香族炭化水素環)としては、例えば、縮合多環式アレーン環(縮合多環式芳香族炭化水素環)、環集合アレーン環(環集合芳香族炭化水素環)などが挙げられる。 In the formula (1), examples of the polycyclic arene ring (polycyclic aromatic hydrocarbon ring) represented by rings Z1a and Z1b include a fused polycyclic arene ring (fused polycyclic aromatic hydrocarbon ring) and a ring-assembled arene ring (ring-assembled aromatic hydrocarbon ring).
縮合多環式アレーン環としては、例えば、縮合二環式アレーン環、縮合三環式アレーン環などの縮合二乃至四環式アレーン環などが挙げられる。縮合二環式アレーン環としては、例えば、ナフタレン環、インデン環などの縮合二環式C10-16アレーン環などが挙げられる。縮合三環式アレーン環としては、例えば、アントラセン環、フェナントレン環などが挙げられる。 Examples of fused polycyclic arene rings include fused bicyclic arene rings, fused tricyclic arene rings, and other fused bicyclic to tetracyclic arene rings. Examples of fused bicyclic arene rings include fused bicyclic C10-16 arene rings such as naphthalene rings and indene rings. Examples of fused tricyclic arene rings include anthracene rings and phenanthrene rings.
好ましい環縮合多環式アレーン環としては、ナフタレン環、アントラセン環などの縮合多環式C10-16アレーン環、さらに好ましくは縮合多環式C10-14アレーン環が挙げられ、特に、ナフタレン環が好ましい。 Preferred fused polycyclic arene rings include fused polycyclic C 10-16 arene rings such as naphthalene ring and anthracene ring, more preferably fused polycyclic C 10-14 arene ring, and particularly preferably naphthalene ring.
環集合アレーン環としては、例えば、ビアレーン環、テルアレーン環などが挙げられる。ビアレーン環としては、例えば、ビフェニル環、ビナフチル環、フェニルナフタレン環などのビC6-12アレーン環などが挙げられる。前記フェニルナフタレン環としては、例えば、1-フェニルナフタレン環、2-フェニルナフタレン環などが挙げられる。テルアレーン環としては、例えば、テルフェニレン環などのテルC6-12アレーン環などが挙げられる。 Examples of ring-assembled arene rings include biarene rings and terarene rings. Examples of biarene rings include biC 6-12 arene rings such as biphenyl rings, binaphthyl rings, and phenylnaphthalene rings. Examples of the phenylnaphthalene rings include 1-phenylnaphthalene rings and 2-phenylnaphthalene rings. Examples of terarene rings include terC 6-12 arene rings such as terphenylene rings.
好ましい環集合アレーン環としては、ビC6-10アレーン環などが挙げられ、特にビフェニル環が好ましい。 Preferred ring-assembly arene rings include biC 6-10 arene rings, and a biphenyl ring is particularly preferred.
環Z1aおよびZ1bの種類は、互いに同一又は異なっていてもよく、通常、同一であることが多い。環Z1aおよびZ1bのうち、ナフタレン環、ビフェニル環などのC10-14アレーン環などが好ましく、特に、ナフタレン環が好ましい。環Z1aおよびZ1bがナフタレン環などの縮合多環式アレーン環であると、硫黄成分などの不純物をより一層有効に低減し易いようである。 The types of rings Z 1a and Z 1b may be the same or different, and are usually the same. Of rings Z 1a and Z 1b , C 10-14 arene rings such as naphthalene rings and biphenyl rings are preferred, and a naphthalene ring is particularly preferred. When rings Z 1a and Z 1b are fused polycyclic arene rings such as naphthalene rings, it appears that impurities such as sulfur components can be more effectively reduced.
なお、フルオレン環の9位に結合する環Z1aおよびZ1bの置換位置は、特に限定されない。例えば、環Z1aおよびZ1bがナフタレン環の場合、1位または2位のいずれかの位置であってもよく、2位であるのが好ましい。環Z1aおよびZ1bがビフェニル環の場合、2位、3位、4位のいずれかの位置であってもよく、3位であるのが好ましい。 The substitution positions of rings Z 1a and Z 1b bonded to the 9-position of the fluorene ring are not particularly limited. For example, when rings Z 1a and Z 1b are naphthalene rings, they may be either the 1-position or the 2-position, preferably the 2-position. When rings Z 1a and Z 1b are biphenyl rings, they may be either the 2-position, the 3-position, or the 4-position, preferably the 3-position.
R1で表される置換基としては、炭化水素基、シアノ基、ハロゲン原子などが挙げられる。 Examples of the substituent represented by R1 include a hydrocarbon group, a cyano group, and a halogen atom.
炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アリール基などが挙げられる。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基などの直鎖状又は分岐鎖状C1-6アルキル基などが挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基などのC6-10アリール基などが挙げられる。 Examples of hydrocarbon groups include alkyl groups and aryl groups. Examples of alkyl groups include linear or branched C 1-6 alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, and t-butyl. Examples of aryl groups include C 6-10 aryl groups such as phenyl.
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などが挙げられる。 Examples of halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, and bromine atoms.
これらの基R1のうち、アルキル基、シアノ基、ハロゲン原子が好ましく、なかでもアルキル基、特に、メチル基などの直鎖状又は分岐鎖状C1-4アルキル基が好ましい。 Of these groups R 1 , alkyl groups, cyano groups and halogen atoms are preferred, and among these, alkyl groups, particularly linear or branched C 1-4 alkyl groups such as methyl groups are preferred.
基R1の置換数n1は、例えば、0~6程度の整数、好ましい範囲としては、以下段階的に、0~4の整数、0~3の整数、0~2の整数であり、さらに好ましくは0または1、特に0である。なお、フルオレン環を構成する2つの異なるベンゼン環において、それぞれの置換数は、互いに同一又は異なっていてもよい。また、前記異なるベンゼン環に置換する基R1の種類は、互いに異なっていてもよく、通常、同一である場合が多い。n1が2以上である場合、フルオレン環に置換する2以上の基R1の種類は、互いに同一または異なっていてもよい。また、基R1の置換位置は、特に制限されず、例えば、フルオレン環の2位ないし7位、例えば、2位、3位および/または7位などであってもよい。 The number of substitutions n1 of the group R1 is, for example, an integer of about 0 to 6, and preferred ranges are, in the following stepwise order, integers of 0 to 4, integers of 0 to 3, and integers of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and particularly 0. The numbers of substitutions in the two different benzene rings constituting the fluorene ring may be the same or different. The types of groups R1 substituting the different benzene rings may be different, but are usually often the same. When n1 is 2 or greater, the types of the two or more groups R1 substituting the fluorene ring may be the same or different. The substitution position of the group R1 is not particularly limited, and may be, for example, the 2nd to 7th positions of the fluorene ring, such as the 2nd, 3rd, and/or 7th positions.
基R2aおよびR2bで表される置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、メルカプト基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、置換アミノ基、これらの置換基同士が結合した基などが挙げられる。 Examples of the substituents represented by the groups R2a and R2b include a halogen atom, a hydrocarbon group, an alkoxy group, a cycloalkyloxy group, an aryloxy group, an aralkyloxy group, an alkylthio group, a cycloalkylthio group, an arylthio group, an aralkylthio group, a mercapto group, an acyl group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a carbamoyl group, a nitro group, a cyano group, an amino group, a substituted amino group, and groups in which these substituents are bonded to each other.
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。 Examples of halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, and iodine atoms.
炭化水素基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。 Examples of hydrocarbon groups include alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, and aralkyl groups.
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基などの直鎖状又は分岐鎖状C1-10アルキル基などが挙げられる。好ましいアルキル基としては、直鎖状又は分岐鎖状C1-6アルキル基であり、さらに好ましくは直鎖状又は分岐鎖状C1-4アルキル基である。 Examples of the alkyl group include linear or branched C 1-10 alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, and t-butyl. Preferred alkyl groups are linear or branched C 1-6 alkyl groups, and more preferred are linear or branched C 1-4 alkyl groups.
シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのC5-10シクロアルキル基などが挙げられる。 Examples of the cycloalkyl group include a C 5-10 cycloalkyl group such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
アリール基としては、例えば、フェニル基、アルキルフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基などのC6-12アリール基などが挙げられる。アルキルフェニル基としては、例えば、メチルフェニル基(トリル基)、ジメチルフェニル基(キシリル基)などが挙げられる。 Examples of the aryl group include C6-12 aryl groups such as a phenyl group, an alkylphenyl group, a biphenylyl group, and a naphthyl group. Examples of the alkylphenyl group include a methylphenyl group (tolyl group) and a dimethylphenyl group (xylyl group).
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基などのC6-10アリール-C1-4アルキル基などが挙げられる。 Examples of the aralkyl group include a C 6-10 aryl-C 1-4 alkyl group such as a benzyl group or a phenethyl group.
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、s-ブトキシ基、t-ブトキシ基などの直鎖状又は分岐鎖状C1-10アルコキシ基などが挙げられる。 Examples of the alkoxy group include linear or branched C 1-10 alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, n-butoxy, isobutoxy, s-butoxy and t-butoxy groups.
シクロアルキルオキシ基としては、例えば、シクロヘキシルオキシ基などのC5-10シクロアルキルオキシ基などが挙げられる。 Examples of the cycloalkyloxy group include a C 5-10 cycloalkyloxy group such as a cyclohexyloxy group.
アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基などのC6-10アリールオキシ基などが挙げられる。 Examples of the aryloxy group include a C 6-10 aryloxy group such as a phenoxy group.
アラルキルオキシ基としては、例えば、ベンジルオキシ基などのC6-10アリール-C1-4アルキルオキシ基などが挙げられる。 Examples of the aralkyloxy group include a C 6-10 aryl-C 1-4 alkyloxy group such as a benzyloxy group.
アルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、n-ブチルチオ基、t-ブチルチオ基などのC1-10アルキルチオ基などが挙げられる。 Examples of the alkylthio group include C 1-10 alkylthio groups such as methylthio, ethylthio, propylthio, n-butylthio and t-butylthio.
シクロアルキルチオ基としては、例えば、シクロヘキシルチオ基などのC5-10シクロアルキルチオ基などが挙げられる。 Examples of the cycloalkylthio group include a C 5-10 cycloalkylthio group such as a cyclohexylthio group.
アリールチオ基としては、例えば、チオフェノキシ基などのC6-10アリールチオ基などが挙げられる。 Examples of the arylthio group include a C 6-10 arylthio group such as a thiophenoxy group.
アラルキルチオ基としては、例えば、ベンジルチオ基などのC6-10アリール-C1-4アルキルチオ基などが挙げられる。 Examples of the aralkylthio group include a C 6-10 aryl-C 1-4 alkylthio group such as a benzylthio group.
アシル基としては、例えば、アセチル基などのC1-6アシル基などが挙げられる。 Examples of the acyl group include C 1-6 acyl groups such as an acetyl group.
アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基などのC1-6アルコキシ-カルボニル基などが挙げられる。 Examples of the alkoxycarbonyl group include C 1-6 alkoxy-carbonyl groups such as a methoxycarbonyl group.
置換アミノ基としては、例えば、ジアルキルアミノ基、ビス(アルキルカルボニル)アミノ基などが挙げられる。ジアルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基などのジC1-4アルキルアミノ基などが挙げられる。ビス(アルキルカルボニル)アミノ基としては、例えば、ジアセチルアミノ基などのビス(C1-4アルキル-カルボニル)アミノ基などが挙げられる。 Examples of the substituted amino group include a dialkylamino group and a bis(alkylcarbonyl)amino group. Examples of the dialkylamino group include a di-C 1-4 alkylamino group such as a dimethylamino group. Examples of the bis(alkylcarbonyl)amino group include a bis(C 1-4 alkyl-carbonyl)amino group such as a diacetylamino group.
これらの置換基同士が結合した基としては、例えば、アルコキシアリール基、具体的には、メトキシフェニル基などのC1-6アルコキシC6-10アリール基;アルコキシカルボニルアリール基、具体的には、メトキシカルボニルフェニル基などのC1-6アルコキシ-カルボニルC6-10アリール基などが挙げられる。 Examples of groups in which these substituents are bonded to each other include alkoxyaryl groups, specifically C 1-6 alkoxyC 6-10 aryl groups such as methoxyphenyl groups; alkoxycarbonylaryl groups, specifically C 1-6 alkoxy-carbonylC 6-10 aryl groups such as methoxycarbonylphenyl groups; and the like.
これらの基R2aおよびR2bのうち、代表的には、ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、アシル基、ニトロ基、シアノ基、置換アミノ基などが挙げられる。置換数n2a、n2bが1以上である場合、好ましい基R2aおよびR2bとしては、アルキル基、アリール基、アルコキシ基が挙げられる。アルキル基としては、メチル基などの直鎖状又は分岐鎖状C1-6アルキル基が好ましく、アリール基としては、フェニル基などのC6-12アリール基が好ましく、アルコキシ基としては、メトキシ基などの直鎖状又は分岐鎖状C1-4アルコキシ基が好ましい。なかでも、アルキル基、アリール基が好ましく、より好ましくはメチル基などの直鎖状又は分岐鎖状C1-4アルキル基、フェニル基などのC6-10アリール基であり、さらに好ましくはメチル基、フェニル基であり、特にメチル基が好ましい。 Representative examples of these groups R2a and R2b include halogen atoms, hydrocarbon groups, alkoxy groups, acyl groups, nitro groups, cyano groups, and substituted amino groups. When the number of substitutions n2a and n2b is 1 or more, preferred groups R2a and R2b include alkyl groups, aryl groups, and alkoxy groups. As the alkyl group, a linear or branched C1-6 alkyl group such as a methyl group is preferred, as the aryl group, a C6-12 aryl group such as a phenyl group is preferred, and as the alkoxy group, a linear or branched C1-4 alkoxy group such as a methoxy group is preferred. Among these, alkyl groups and aryl groups are preferred, more preferably linear or branched C1-4 alkyl groups such as a methyl group, and C6-10 aryl groups such as a phenyl group, even more preferably a methyl group or a phenyl group, and particularly preferably a methyl group.
基R2aおよびR2bの置換数n2aおよびn2bは、環Z1aおよびZ1bの種類に応じて適宜選択でき、例えば、0~8程度の整数であってもよく、好ましくは以下段階的に、0~6の整数、0~4の整数、0~3の整数、0~2の整数であり、なかでも、0または1、特に0である。なお、環Z1aおよびZ1bにおいて、基R2aおよびR2bの種類ならびに置換数n2aおよびn2bは、それぞれ互いに同一または異なっていてもよい。また、置換数n2a、n2bが2以上である場合、同一の環Z1aおよびZ1bに置換する2以上の基R2aおよびR2bの種類は、互いに同一または異なっていてもよい。基R2aおよびR2bの置換位置は、特に制限されず、環Z1aおよびZ1bと、ヒドロキシアルコキシ基[-O-A1a-OH]および[-O-A1b-OH]ならびにフルオレン環の9位との結合位置以外の位置に置換していればよい。 The substitution numbers n2a and n2b of the groups R 2a and R 2b can be appropriately selected depending on the types of rings Z 1a and Z 1b , and may be, for example, an integer of about 0 to 8, preferably an integer of 0 to 6, an integer of 0 to 4, an integer of 0 to 3, or an integer of 0 to 2, stepwise, among which 0 or 1, particularly 0. In rings Z 1a and Z 1b , the types of groups R 2a and R 2b and the substitution numbers n2a and n2b may be the same or different. Furthermore, when the substitution numbers n2a and n2b are 2 or more, the types of two or more groups R 2a and R 2b substituting the same rings Z 1a and Z 1b may be the same or different. The substitution positions of the groups R 2a and R 2b are not particularly limited, as long as they are substituted at positions other than the bonding positions between the rings Z 1a and Z 1b and the hydroxyalkoxy groups [—O—A 1a -OH] and [—O—A 1b -OH] and the 9-position of the fluorene ring.
基A1aおよびA1bで表される直鎖状または分岐鎖状アルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基(1,2-プロパンジイル基)、トリメチレン基、1,2-ブタンジイル基、テトラメチレン基などの直鎖状または分岐鎖状C2-6アルキレン基などが挙げられる。好ましいアルキレン基A1aおよびA1bとしては、直鎖状または分岐鎖状C2-4アルキレン基、さらに好ましくはエチレン基、プロピレン基などの直鎖状または分岐鎖状C2-3アルキレン基、特に、エチレン基である。アルキレン基A1aおよびA1bの種類は、互いに異なっていてもよいが、通常、同一であることが多い。 Examples of the linear or branched alkylene groups represented by groups A 1a and A 1b include linear or branched C 2-6 alkylene groups such as ethylene, propylene (1,2-propanediyl), trimethylene, 1,2-butanediyl, and tetramethylene. Preferred alkylene groups A 1a and A 1b are linear or branched C 2-4 alkylene groups, more preferably linear or branched C 2-3 alkylene groups such as ethylene and propylene, and particularly ethylene. The alkylene groups A 1a and A 1b may be different from each other, but are usually the same.
ヒドロキシアルコキシ基[-O-A1a-OH]および[-O-A1b-OH]の置換位置は、環Z1aおよびZ1bとフルオレン環の9位との結合位置以外の位置であれば、特に限定されず、例えば、環Z1aおよびZ1bがナフタレン環である場合、通常、フルオレン環の9位に対して、ナフタレン環の1位又は2位が置換し(1-ナフチル又は2-ナフチルの関係で置換し)、この置換位置に対して5~8位のいずれかの位置に置換している場合が多く、好ましくは前記ヒドロキシアルコキシ基が1,5位、2,6位の関係で置換、特に、2,6位の関係で置換しているのが好ましい。環Z1aおよびZ1bがビフェニル環である場合、前記ヒドロキシアルコキシ基はビフェニル環の2~6位および2’~6’位のいずれかの位置に置換していればよいが、例えば、ビフェニル環の3位または4位がフルオレンの9位に結合していてもよく、ビフェニル環の3位がフルオレン環の9位に結合する場合、前記ヒドロキシアルコキシ基の置換位置は、例えば、ビフェニル環の2位、4位、5位、6位、2’位、3’位、4’位のいずれの位置であってもよく、好ましくは6位、4’位のいずれかの位置、特に、6位に置換しているのが好ましい。ビフェニル環の4位がフルオレン環の9位に結合している場合、前記ヒドロキシアルコキシ基の置換位置は、ビフェニル環の2位、3位、2’位、3’位、4’位のいずれの位置であってもよく、好ましくは2位、4’位のいずれかの位置、特に、2位に置換しているのが好ましい。 The substitution positions of the hydroxyalkoxy groups [—O-A 1a -OH] and [—O-A 1b -OH] are not particularly limited, as long as they are positions other than the bonding positions between rings Z 1a and Z 1b and the 9-position of the fluorene ring. For example, when rings Z 1a and Z 1b are naphthalene rings, the 1- or 2-position of the naphthalene ring is usually substituted with respect to the 9-position of the fluorene ring (substitution in a 1-naphthyl or 2-naphthyl relationship), and the hydroxyalkoxy groups are often substituted at any of the 5- to 8-positions relative to this substitution position. Preferably, the hydroxyalkoxy groups are substituted at the 1,5-positions or the 2,6-positions, and particularly preferably at the 2,6-positions. When rings Z1a and Z1b are biphenyl rings, the hydroxyalkoxy group may be substituted at any of the 2- to 6-positions or the 2'- to 6'-positions of the biphenyl ring, but for example, the 3- or 4-position of the biphenyl ring may be bonded to the 9-position of the fluorene ring, and when the 3-position of the biphenyl ring is bonded to the 9-position of the fluorene ring, the substitution position of the hydroxyalkoxy group may be, for example, any of the 2-, 4-, 5-, 6-, 2'-, 3'-, or 4'-positions of the biphenyl ring, preferably either the 6- or 4'-position, and particularly preferably the 6-position. When the 4-position of the biphenyl ring is bonded to the 9-position of the fluorene ring, the substitution position of the hydroxyalkoxy group may be any of the 2-, 3-, 2'-, 3'-, or 4'-positions of the biphenyl ring, preferably either the 2- or 4'-position, and particularly preferably the 2-position.
前記式(1)で表されるフルオレン化合物として代表的には、前記式(1)においてフルオレン環の9位を基準に対称(紙面上に化学式で書き表す場合、フルオレン環の9位を通る縦線に対して線対称)な構造を有する化合物、すなわち、Z1aおよびZ1b、R2aおよびR2b、n2aおよびn2b、ならびにA1aおよびA1bがそれぞれ置換位置の関係を含めて互いに同一であり、かつフルオレン環を形成する2つのベンゼン環において、基R1の種類、置換数および置換位置が同じである化合物などが挙げられる。より具体的には、9,9-ビス(ヒドロキシアルコキシ縮合多環式アリール)フルオレン類、9,9-ビス(ヒドロキシアルコキシ環集合多環式アリール)フルオレン類などが挙げられる。 Representative examples of the fluorene compound represented by formula (1) include compounds having a structure symmetrical with respect to the 9-position of the fluorene ring in formula (1) (when the chemical formula is written on paper, it is line-symmetrical with respect to a vertical line passing through the 9-position of the fluorene ring), i.e., compounds in which Z 1a and Z 1b , R 2a and R 2b , n2a and n2b , and A 1a and A 1b are identical to one another, including the relationship between the substitution positions, and in which the type, number of substitutions, and substitution positions of the group R 1 are the same on the two benzene rings forming the fluorene ring. More specific examples include 9,9-bis(hydroxyalkoxy-fused polycyclic aryl)fluorenes and 9,9-bis(hydroxyalkoxy-ring-assembled polycyclic aryl)fluorenes.
9,9-ビス(ヒドロキシアルコキシ縮合多環式アリール)フルオレン類としては、例えば、9,9-ビス(ヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレンなどの9,9-ビス(ヒドロキシC2-6アルコキシ-C10-14縮合多環式アリール)フルオレンなどが挙げられ、具体的には、9,9-ビス[6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル]フルオレン(BNEFともいう)、9,9-ビス[6-(2-ヒドロキシプロポキシ)-2-ナフチル]フルオレン、9,9-ビス[5-(2-ヒドロキシエトキシ)-1-ナフチル]フルオレンなどの9,9-ビス(ヒドロキシC2-6アルコキシ-ナフチル)フルオレンなどが挙げられる。 Examples of the 9,9-bis(hydroxyalkoxy-fused polycyclic aryl)fluorenes include 9,9-bis(hydroxy C 2-6 alkoxy-C 10-14 fused polycyclic aryl)fluorenes such as 9,9-bis(hydroxyalkoxynaphthyl)fluorene, and specific examples include 9,9-bis(hydroxy C 2-6 alkoxy-naphthyl)fluorenes such as 9,9-bis[6-(2-hydroxyethoxy)-2-naphthyl]fluorene (also referred to as BNEF), 9,9-bis[6-(2-hydroxypropoxy)-2-naphthyl]fluorene, and 9,9-bis[5-(2 - hydroxyethoxy)-1-naphthyl]fluorene.
9,9-ビス(ヒドロキシアルコキシ環集合多環式アリール)フルオレン類としては、例えば、9,9-ビス(アリール-ヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレンなどの9,9-ビス(ヒドロキシC2-6アルコキシ-C12-20環集合多環式アリール)フルオレンなどが挙げられ、具体的には、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-フェニルフェニル]フルオレン(BOPPEFともいう)、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシプロポキシ)-3-フェニルフェニル]フルオレンなどの9,9-ビス(C6-10アリール-ヒドロキシC2-6アルコキシフェニル)フルオレンなどが挙げられる。 Examples of 9,9-bis(hydroxyalkoxy ring-assembled polycyclic aryl)fluorenes include 9,9-bis(hydroxy C 2-6 alkoxy-C 12-20 ring-assembled polycyclic aryl)fluorenes such as 9,9-bis(aryl-hydroxyalkoxyphenyl)fluorene, and specific examples include 9,9-bis(C 6-10 aryl-hydroxy C 2-6 alkoxyphenyl)fluorenes such as 9,9-bis[4-(2-hydroxyethoxy)-3-phenylphenyl]fluorene (also referred to as BOPPEF) and 9,9-bis[4-( 2- hydroxypropoxy)-3-phenylphenyl]fluorene.
これらのフルオレン化合物のうち、BNEFなどの9,9-ビス(ヒドロキシC2-4アルコキシ-ナフチル)フルオレン、BOPPEFなどの9,9-ビス(C6-10アリール-ヒドロキシC2-4アルコキシフェニル)フルオレンが好ましい。なかでも、耐熱性に優れ、高屈折率化し易い点から、9,9-ビス(ヒドロキシアルコキシ縮合多環式アリール)フルオレン類が好ましく、BNEFなどの9,9-ビス(ヒドロキシC2-3アルコキシ-ナフチル)フルオレンが特に好ましい。 Of these fluorene compounds, 9,9-bis(hydroxy C2-4 alkoxy-naphthyl)fluorenes such as BNEF and 9,9-bis( C6-10 aryl-hydroxy C2-4 alkoxyphenyl)fluorenes such as BOPPEF are preferred. Of these, 9,9-bis(hydroxyalkoxy-fused polycyclic aryl)fluorenes are preferred because of their excellent heat resistance and ease of achieving a high refractive index, and 9,9-bis(hydroxy C2-3 alkoxy-naphthyl)fluorenes such as BNEF are particularly preferred.
なお、前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、2種以上組み合わせて含んでいてもよいが、通常、実質的に単一の化合物であることが多い。 Note that the fluorene compound represented by formula (1) may contain a combination of two or more types, but is usually essentially a single compound.
前記式(1)で表されるフルオレン化合物のHPLC純度(単位;面積%)は90%以上の範囲から選択でき、特に95%以上であってもよく、例えば97%以上、好ましい範囲としては、以下段階的に、97.5%以上、98%以上、98.3%以上、98.5%以上、99%以上である。純度が低すぎると着色を有効に抑制できないおそれがあり、樹脂原料として利用した際に、得られる樹脂の着色を抑制できなかったり、所望の樹脂組成比に調製し難くなるおそれがある。本明細書および特許請求の範囲において、純度は後述する実施例に記載の方法により測定できる。 The HPLC purity (unit: area %) of the fluorene compound represented by formula (1) can be selected from a range of 90% or higher, and may particularly be 95% or higher, for example, 97% or higher. Preferred ranges are 97.5% or higher, 98% or higher, 98.3% or higher, 98.5% or higher, and 99% or higher, in the following stepwise order. If the purity is too low, coloration may not be effectively suppressed. When used as a resin raw material, coloration of the resulting resin may not be suppressed, or it may be difficult to adjust the resin to the desired composition ratio. In this specification and claims, purity can be measured by the method described in the Examples below.
[不純物成分]
本発明では、前記式(1)で表される化合物中における特定の不純物成分の含有量を所定範囲に調整することにより、着色、特に高温環境下における着色を抑制する。不純物成分は、前記式(1)で表される化合物の製造過程で混入または副生成物として生成した成分であってもよく、精製した前記式(1)で表される化合物に対する意図的に添加した成分であってもよい。不純物成分の含有量は、通常、前記式(1)で表される化合物の製造方法や精製などにより調整することが多い。代表的な不純物成分としては、前記式(2)で表される化合物(フルオレノン類)、前記式(3)で表される化合物(アリールオキシアルコール類)、硫黄成分(硫黄含有成分)などが挙げられる。
[Impurity components]
In the present invention, discoloration, particularly discoloration under high temperature conditions, is suppressed by adjusting the content of specific impurity components in the compound represented by formula (1) to a predetermined range. The impurity components may be components that are mixed in or produced as by-products during the production process of the compound represented by formula (1), or may be components that are intentionally added to the purified compound represented by formula (1). The content of impurity components is usually adjusted by the production method or purification of the compound represented by formula (1). Representative impurity components include compounds represented by formula (2) (fluorenones), compounds represented by formula (3) (aryloxy alcohols), sulfur components (sulfur-containing components), etc.
(式(2)で表される化合物(第1の不純物成分)) (Compound represented by formula (2) (first impurity component))
(式中、R3は置換基を示し、n3は0~8の整数を示す)。 (wherein R3 represents a substituent, and n3 represents an integer of 0 to 8).
前記式(2)において、基R3としては、例えば、前記式(1)において、基R1として例示した置換基と好ましい態様を含めて同様である。 In the formula (2), the group R3 is, for example, the same as the substituents exemplified as the group R1 in the formula (1), including preferred embodiments.
基R3の置換数n3としては、例えば、前記式(1)において、n1として例示した範囲と好ましい態様を含めて同様である。n3が2以上である場合、2以上の基R3の種類は互いに同一または異なっていてもよい。また、フルオレン環(フルオレノン環)を形成する2つのベンゼン環において、置換する基R3の種類および置換数は、それぞれ互いに同一または異なっていてもよい。 The number of substitutions, n3 , of the group R3 is, for example, the same as the range exemplified for n1 in the formula (1), including preferred embodiments. When n3 is 2 or more, the types of the two or more groups R3 may be the same or different. Furthermore, in the two benzene rings forming the fluorene ring (fluorenone ring), the types and the number of substitutions of the groups R3 may be the same or different.
前記式(2)で表される代表的な化合物としては、9-フルオレノンなどが挙げられる。前記式(2)で表される化合物は、単独でまたは2種以上組み合わせて含んでいてもよい。 Typical compounds represented by formula (2) include 9-fluorenone. The compounds represented by formula (2) may be used alone or in combination of two or more.
前記式(2)で表される化合物は、通常、前記式(1)で表される化合物の調製する際の原料の未反応成分として残留することが多いため、基R3およびn3が前記式(1)の基R1およびn1に対応した化合物であることが多い。 The compound represented by the formula (2) is often left as an unreacted component of the raw material when preparing the compound represented by the formula (1), and therefore is often a compound in which the groups R3 and n3 correspond to the groups R1 and n1 of the formula (1).
前記式(2)で表される化合物の含有量は、HPLCの面積割合で、例えば0.5%程度以下であり、好ましい範囲としては、以下段階的に、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、0.15%以下、0.1%以下、0.05%以下、0.03%以下であり、さらに好ましくは0.02%以下、特に0.01%以下である。前記式(2)で表される化合物の含有量が多すぎると、着色し易くなるおそれがあるとともに、樹脂原料として利用した際に得られる樹脂も着色し易く、樹脂のガラス転移温度などの耐熱性が低下するおそれがある。なお、本明細書および特許請求の範囲において、「HPLCの面積割合」は、後述の実施例に記載の方法により測定できる。 The content of the compound represented by formula (2) is, for example, about 0.5% or less in terms of HPLC area percentage. Preferred ranges are 0.4% or less, 0.3% or less, 0.2% or less, 0.15% or less, 0.1% or less, 0.05% or less, and 0.03% or less, in the following stepwise order, and more preferably 0.02% or less, and particularly 0.01% or less. If the content of the compound represented by formula (2) is too high, discoloration may occur. In addition, when used as a resin raw material, the resulting resin may also be easily discolored, and heat resistance such as the glass transition temperature of the resin may decrease. Note that, in this specification and claims, "HPLC area percentage" can be measured by the method described in the Examples below.
(式(3)で表される化合物(第2の不純物成分)) (Compound represented by formula (3) (second impurity component))
(式中、Z2はアレーン環を示し、
R4は置換基を示し、n4は0以上の整数を示し、
A2は直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示す)。
(wherein Z2 represents an arene ring;
R4 represents a substituent; n4 represents an integer of 0 or more;
A2 represents a linear or branched alkylene group).
前記式(3)において、環Z2は、例えば、ベンゼン環などの単環式アレーン環であってもよく、多環式アレーン環であってもよい。多環式アレーン環としては、前記式(1)の項で環Z1aおよびZ1bとして例示したアレーン環と好ましい態様を含めて同様である。好ましい環Z2はベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環などのC6-14アレーン環であり、さらに好ましくはC6-12アレーン環、なかでも、ベンゼン環、ナフタレン環などのC6-10アレーン環が好ましく、特にナフタレン環が好ましい。 In the formula (3), ring Z2 may be, for example, a monocyclic arene ring such as a benzene ring, or a polycyclic arene ring. Polycyclic arene rings are the same as the arene rings exemplified as rings Z1a and Z1b in the section on formula (1), including preferred embodiments. Preferred ring Z2 is a C6-14 arene ring such as a benzene ring, a naphthalene ring, or a biphenyl ring, more preferably a C6-12 arene ring, and among these, a C6-10 arene ring such as a benzene ring or a naphthalene ring is preferred, with a naphthalene ring being particularly preferred.
R4で表される置換基は、例えば、前記式(1)の項で基R2aおよびR2bとして例示した基と好ましい態様を含めて同様である。置換数n4は、例えば、前記式(1)の項でn2aおよびn2bとして例示した範囲と好ましい態様を含めて同様である。n4が2以上の場合、2以上の基R4の種類は同一または異なっていてもよい。また、基R4の置換位置は特に制限されない。 The substituent represented by R4 is, for example, the same as the groups exemplified as groups R2a and R2b in the section on formula (1), including preferred embodiments. The number of substitutions n4 is, for example, the same as the ranges exemplified as n2a and n2b in the section on formula (1), including preferred embodiments. When n4 is 2 or more, the types of the two or more groups R4 may be the same or different. In addition, the substitution position of group R4 is not particularly limited.
A2で表されるアルキレン基は、例えば、前記式(1)の項で基A1aおよびA1bとして例示した基と好ましい態様を含めて同様である。基[-O-A2-OH]の置換位置は特に制限されない。 The alkylene group represented by A2 is the same as, for example, the groups exemplified as groups A1a and A1b in the section on formula (1), including preferred embodiments. The substitution position of the group [—O— A2 -OH] is not particularly limited.
前記式(3)で表される代表的な化合物としては、2-フェノキシエタノールなどのフェノキシC2-6アルコール;2-(2-ナフトキシ)エタノール、2-(1-ナフトキシ)エタノールなどのナフトキシC2-6アルコール;2-(o-フェニルフェニルオキシ)エタノールなどのビフェニリルオキシC2-6アルコールなどが挙げられる。 Representative compounds represented by the formula (3) include phenoxy C 2-6 alcohols such as 2-phenoxyethanol; naphthoxy C 2-6 alcohols such as 2-(2-naphthoxy)ethanol and 2-(1-naphthoxy)ethanol; and biphenylyloxy C 2-6 alcohols such as 2-(o-phenylphenyloxy)ethanol.
前記式(3)で表される化合物は、単独でまたは2種以上組み合わせて含んでいてもよい。これらの前記式(3)で表される化合物のうち、フェノキシC2-4アルコール;ナフトキシC2-4アルコール;2-(o-フェニルフェニルオキシ)エタノールなどのo-フェニルフェニルオキシC2-4アルコールが好ましく、さらに好ましくは2-フェノキシエタノールなどのフェノキシC2-3アルコール;2-(2-ナフトキシ)エタノールなどの2-ナフトキシC2-3アルコールである。 The compound represented by formula (3) may be used alone or in combination of two or more. Among these compounds represented by formula (3), phenoxy C 2-4 alcohol, naphthoxy C 2-4 alcohol, and o-phenylphenyloxy C 2-4 alcohol such as 2-(o-phenylphenyloxy)ethanol are preferred, and phenoxy C 2-3 alcohol such as 2-phenoxyethanol, and 2-naphthoxy C 2-3 alcohol such as 2-(2-naphthoxy)ethanol are more preferred.
前記式(3)で表される化合物は、前記式(1)で表される化合物の調製する際の原料の未反応成分として残留していてもよいため、Z2が前記式(1)のZ1aおよびZ1bに、R4が前記式(1)のR2aおよびR2bに、n4が前記式(1)のn2aおよびn2bに、A2が前記式(1)のA1aおよびA1bにそれぞれ対応する化合物であってもよい。 The compound represented by the formula (3) may remain as an unreacted component of the raw material when preparing the compound represented by the formula (1), and therefore may be a compound in which Z2 corresponds to Z1a and Z1b in the formula (1), R4 corresponds to R2a and R2b in the formula (1), n4 corresponds to n2a and n2b in the formula (1), and A2 corresponds to A1a and A1b in the formula (1).
前記式(3)で表される化合物の含有量は、HPLCの面積割合で、例えば3%程度以下であり、好ましい範囲としては、以下段階的に、2%以下、1%以下、0.5%以下、0.3%以下、0.2%以下、0.15%以下、0.1%以下、0.05%以下、0.03%以下であり、さらに好ましくは0.02%以下、特に0.01%以下である。前記式(3)で表される化合物の含有量が多すぎると、着色し易くなるおそれがあるとともに、樹脂原料として利用した際に得られる樹脂も着色し易くなるおそれがあり、重合停止剤として作用して樹脂の分子量を十分に向上できないおそれがある。また、前記式(1)で表される化合物が粉体である場合に流動性が低下して取り扱い難くなるおそれがある。一方、少なすぎると、前記式(1)で表される化合物が粉体である場合に飛散し易くなって取り扱い難くなるおそれがある。 The content of the compound represented by formula (3) is, for example, about 3% or less in terms of area percentage by HPLC. Preferred ranges are 2% or less, 1% or less, 0.5% or less, 0.3% or less, 0.2% or less, 0.15% or less, 0.1% or less, 0.05% or less, and 0.03% or less, and more preferably 0.02% or less, and particularly 0.01% or less. If the content of the compound represented by formula (3) is too high, it may be prone to discoloration. It may also make the resin obtained when used as a resin raw material prone to discoloration, and it may act as a polymerization terminator, preventing the molecular weight of the resin from being sufficiently improved. Furthermore, if the compound represented by formula (1) is in powder form, it may have reduced fluidity, making it difficult to handle. On the other hand, if the content is too low, the compound represented by formula (1) in powder form may be prone to scattering, making it difficult to handle.
(硫黄成分(第3の不純物成分))
硫黄成分は、少なくとも化学構造中に硫黄原子を含んでいれば特に制限されない。硫黄成分は、通常、前記式(1)で表される化合物を製造において、後述するように酸触媒として硫酸などの硫黄原子を含む酸、助触媒としてチオール類を用いる場合が多いため、これらの成分、またはこれらの成分の副反応により生じた副生成物の残留により前記式(1)で表される化合物中に含まれている。
(Sulfur component (third impurity component))
The sulfur component is not particularly limited as long as it contains at least a sulfur atom in its chemical structure. In general, in the production of the compound represented by formula (1), an acid containing a sulfur atom, such as sulfuric acid, is often used as an acid catalyst, and a thiol is often used as a co-catalyst, as will be described later. Therefore, the sulfur component is contained in the compound represented by formula (1) as a result of the residue of these components or by-products generated by a side reaction of these components.
硫黄成分の含有量(残留硫黄または全硫黄含量)は、前記式(1)で表される化合物およびその不純物の総量に対して、硫黄原子換算で、例えば、100質量ppm程度以下であり、好ましい範囲としては、以下段階的に、50質量ppm以下、20質量ppm以下、10質量ppm以下、8質量ppm以下、5質量ppm以下、4質量ppm以下、3質量ppm以下、2質量ppm以下であり、より好ましくは1.8質量ppm以下であり、さらに好ましくは1.6質量ppm以下、なかでも1.5質量ppm以下、特に、1.4質量ppm以下である。残留硫黄が多すぎると、着色し易くなるおそれがあるとともに、樹脂原料として利用した際に得られる樹脂も着色し易く、樹脂のガラス転移温度などの耐熱性が低下するおそれがある。また、重合時における副反応、重合速度の低下、必要な重合触媒量の増加、反応容器の腐食などの要因となるおそれもある。一方、本発明では、残留硫黄を少ない範囲に調整するため、着色が有効に抑制され、耐熱性を向上できる。特に、ポリ炭酸エステル樹脂などのポリエステル系樹脂の原料に用いる場合、耐熱性をより向上できる観点から、硫黄成分の含有量は硫黄原子換算で、1.8質量ppm以下、好ましくは1.7質量ppm以下、より好ましくは1.6質量ppm以下、さらに好ましくは1.5質量ppm以下、特に好ましくは1.4質量ppm以下であり、硫黄成分の含有量をこのような範囲に低減できると、前述の式(2)で表される第1の不純物成分などの耐熱性を低下させるおそれのある不純物成分が比較的多く含まれていても、耐熱性をより一層大きく向上できるようである。本明細書および特許請求の範囲において、残留硫黄は後述の実施例に記載の方法により測定できる。 The sulfur component content (residual sulfur or total sulfur content) is, for example, approximately 100 ppm by mass or less, calculated as sulfur atoms, relative to the total amount of the compound represented by formula (1) and its impurities. Preferred ranges are as follows: 50 ppm by mass or less, 20 ppm by mass or less, 10 ppm by mass or less, 8 ppm by mass or less, 5 ppm by mass or less, 4 ppm by mass or less, 3 ppm by mass or less, and 2 ppm by mass or less. More preferably, the content is 1.8 ppm by mass or less, and even more preferably, 1.6 ppm by mass or less, with 1.5 ppm by mass or less, and particularly, 1.4 ppm by mass or less. Too much residual sulfur may result in discoloration of the resulting resin when used as a resin raw material, which may reduce the resin's heat resistance, such as its glass transition temperature. It may also lead to side reactions during polymerization, a slower polymerization rate, an increased amount of polymerization catalyst required, and corrosion of the reaction vessel. In contrast, in the present invention, the residual sulfur is adjusted to a low range, thereby effectively suppressing discoloration and improving heat resistance. In particular, when used as a raw material for polyester resins such as polycarbonate resins, the sulfur component content, calculated as sulfur atoms, is 1.8 mass ppm or less, preferably 1.7 mass ppm or less, more preferably 1.6 mass ppm or less, even more preferably 1.5 mass ppm or less, and particularly preferably 1.4 mass ppm or less, from the viewpoint of further improving heat resistance. Reducing the sulfur component content to this range appears to enable even greater improvement in heat resistance, even if the material contains a relatively large amount of impurities that may reduce heat resistance, such as the first impurity component represented by the aforementioned formula (2). In this specification and claims, residual sulfur can be measured by the method described in the Examples below.
(他の不純物成分)
前記式(1)で表される化合物は、前記第1~3の不純物成分とは異なる他の不純物成分を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。他の不純物成分は、前記式(1)で表される化合物の製造および/または精製する過程で混入し得る不純物であってもよく、意図的に微量に添加した不純物であってもよい。以下に、代表的な他の不純物成分(a)~(j)について説明する。
(Other impurities)
The compound represented by formula (1) may or may not contain other impurity components different from the first to third impurity components. The other impurity components may be impurities that may be mixed in during the production and/or purification of the compound represented by formula (1), or may be impurities that are intentionally added in trace amounts. Representative other impurity components (a) to (j) will be described below.
(a)式(4)で表される化合物
下記式(4)で表される化合物には、前記式(1)で表される化合物において、ヒドロキシアルコキシ基[-O-A1a-OH]および[-O-A1b-OH]の少なくとも一方を、ヒドロキシル基またはその2以上のアルキレンオキシド(アルキレンカーボネートまたはハロアルカノール)付加体(または多付加体)に置き換えた化合物;9,9-ビスアリールフルオレン骨格において、フルオレン環の9位に(環Z3aおよびZ3bとして)ベンゼン環などの単環式アレーン環が結合した化合物などが含まれる。
(a) Compounds Represented by Formula (4) Compounds represented by the following formula (4) include compounds in which at least one of the hydroxyalkoxy groups [-O-A 1a -OH] and [-O-A 1b -OH] in the compound represented by formula (1) is replaced with a hydroxyl group or two or more alkylene oxide (alkylene carbonate or haloalkanol) adducts (or multi-adducts) thereof; and compounds in which a monocyclic arene ring such as a benzene ring is bonded to the 9-position of the fluorene ring (as rings Z 3a and Z 3b ) in a 9,9-bisarylfluorene skeleton.
(式中、Z3aおよびZ3bはそれぞれ独立してアレーン環を示し、
R5は置換基を示し、n5は0~8の整数を示し、
R6aおよびR6bはそれぞれ独立して置換基を示し、n6aおよびn6bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
A3aおよびA3bはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、m3aおよびm3bはそれぞれ独立して0以上の整数を示す。但し、Z3aおよびZ3bの双方が多環式アレーン環である場合、m3aおよびm3bは、同時に1でないものとする)。
(In the formula, Z3a and Z3b each independently represent an arene ring,
R5 represents a substituent; n5 represents an integer of 0 to 8;
R 6a and R 6b each independently represent a substituent; n6a and n6b each independently represent an integer of 0 or more;
A3a and A3b each independently represent a linear or branched alkylene group, and m3a and m3b each independently represent an integer of 0 or greater, provided that when both Z3a and Z3b are polycyclic arene rings, m3a and m3b cannot simultaneously be 1.
前記式(4)において、Z3aおよびZ3bは、ベンゼン環などの単環式アレーン環、多環式アレーン環などが挙げられ、多環式アレーン環としては、例えば、前記式(1)のZ1aおよびZ1bとして例示した環と好ましい態様を含めて同様である。好ましいZ3aおよびZ3bとしては、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環などのC6-14アレーン環であり、さらに好ましくはC6-12アレーン環、なかでも、ベンゼン環、ナフタレン環などのC6-10アレーン環が好ましく、特にナフタレン環が好ましい。なお、Z3aおよびZ3bの種類は、互いに異なっていてもよいが、通常、同一であることが多い。 In the formula (4), Z 3a and Z 3b can be monocyclic arene rings such as a benzene ring, or polycyclic arene rings. Examples of polycyclic arene rings include the same as the rings exemplified as Z 1a and Z 1b in the formula (1), including preferred embodiments. Preferred Z 3a and Z 3b are C 6-14 arene rings such as a benzene ring, a naphthalene ring, or a biphenyl ring, and more preferably C 6-12 arene rings. Of these, C 6-10 arene rings such as a benzene ring or a naphthalene ring are preferred, and a naphthalene ring is particularly preferred. Note that Z 3a and Z 3b may be different from each other, but are usually the same in most cases.
R5で表される置換基および置換数n5としては、前記式(1)におけるR1およびn1と好ましい態様を含めて同様である。また、2以上のR5の種類や置換位置などの好ましい態様も前記式(1)におけるR1およびn1に対応して同様である。 The substituent represented by R5 and the number of substitutions n5 are the same as those of R1 and n1 in the formula (1), including preferred embodiments. In addition, preferred embodiments such as the type and substitution position of two or more R5s are also the same as those of R1 and n1 in the formula (1).
R6aおよびR6bで表される置換基ならびに置換数n6aおよびn6bとしては、前記式(1)におけるR2aおよびR2bならびにn2aおよびn2bと好ましい態様を含めて同様である。また、2以上のR6a、R6bの種類や置換位置などの好ましい態様も前記式(1)におけるR2aおよびR2bならびにn2aおよびn2bに対応して同様である。 The substituents represented by R6a and R6b and the number of substitutions n6a and n6b are the same as those of R2a and R2b and n2a and n2b in formula (1), including preferred embodiments. In addition, preferred embodiments such as the type and substitution position of two or more R6a and R6b are also the same as those of R2a and R2b and n2a and n2b in formula (1).
A3aおよびA3bで表されるアルキレン基としては、前記式(1)におけるA1aおよびA1bと好ましい態様を含めて同様である。 The alkylene groups represented by A 3a and A 3b are the same as those represented by A 1a and A 1b in the formula (1), including preferred embodiments thereof.
繰り返し数m3a、m3bとしては、それぞれ、例えば0~10、好ましい範囲としては、以下段階的に、0~6、0~4、0~3であり、さらに好ましくは0~2、特に0~1である。m3aおよびm3bは、互いに同一であってもよいが、異なっている場合が多い。繰り返し数m3a、m3bが2以上の場合、2以上のA3aおよびA3bの種類は、互いに異なっていてもよいが、通常、同一であることが多い。 The repeat numbers m3a and m3b are each, for example, 0 to 10, and preferred ranges are, in the following stepwise order, 0 to 6, 0 to 4, and 0 to 3, more preferably 0 to 2, and particularly preferably 0 to 1. m3a and m3b may be the same as each other, but are often different. When the repeat numbers m3a and m3b are 2 or more, the types of the two or more A 3a and A 3b may be different from each other, but are usually often the same.
基[-(O-A3a)m3a-OH]および[-(O-A3b)m3b-OH]の置換位置は、Z3aおよびZ3bがベンゼン環である場合、フルオレン環の9位に置換するフェニル基に対して、2~4位、好ましくは3または4位、さらに好ましくは4位である。Z3aおよびZ3bがナフタレン環またはビフェニル環である場合は、前記式(1)におけるヒドロキシアルコキシ基[-O-A1a-OH]および[-O-A1b-OH]のZ1aおよびZ1bに対する置換位置にそれぞれ対応して、好ましい態様を含めて同様である。 When Z 3a and Z 3b are benzene rings, the substitution positions of the groups [-(O-A 3a ) m3a -OH] and [-(O-A 3b ) m3b -OH] are the 2nd to 4th positions, preferably the 3rd or 4th position, and more preferably the 4th position, relative to the phenyl group substituted at the 9th position of the fluorene ring. When Z 3a and Z 3b are naphthalene rings or biphenyl rings, the same applies, including preferred embodiments, to the substitution positions of the hydroxyalkoxy groups [-O-A 1a -OH] and [-O-A 1b -OH] relative to Z 1a and Z 1b in the formula (1), respectively.
前記式(4)で表される代表的な化合物としては、(i)Z3aおよびZ3bがベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環などのアレーン環であり、m3aおよびm3bが0である化合物(9,9-ビス(ヒドロキシアリール)フルオレン類またはアルキレンオキシド無付加体);(ii)Z3aおよびZ3bがベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環などのアレーン環であり、m3aおよびm3bのうち一方が0、他方が1である化合物(アルキレンオキシド1付加体);(iii)Z3aおよびZ3bがベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環などのアレーン環であり、m3aおよびm3bのうち一方が1、他方が2である化合物(アルキレンオキシド3付加体);(iv)Z3aおよびZ3bがベンゼン環であり、m3aおよびm3bが1である化合物(9,9-ビス(ヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレン類)などが挙げられる。 Representative compounds represented by the formula (4) include: (i) a compound in which Z 3a and Z 3b are arene rings such as a benzene ring, a naphthalene ring, or a biphenyl ring, and m3a and m3b are 0 (9,9-bis(hydroxyaryl)fluorenes or alkylene oxide-free adducts); (ii) a compound in which Z 3a and Z 3b are arene rings such as a benzene ring, a naphthalene ring, or a biphenyl ring, and one of m3a and m3b is 0 and the other is 1 (alkylene oxide 1-adducts); (iii) a compound in which Z 3a and Z 3b are arene rings such as a benzene ring, a naphthalene ring, or a biphenyl ring, and one of m3a and m3b is 1 and the other is 2 (alkylene oxide 3-adducts); and (iv) a compound in which Z 3a and Z 3b are benzene rings, and m3a and m3b are 1 (9,9-bis(hydroxyalkoxyphenyl)fluorenes).
前記(i)の9,9-ビス(ヒドロキシアリール)フルオレン類として具体的には、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレンなどの9,9-ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン;9,9-ビス(アルキル-ヒドロキシフェニル)フルオレン、例えば、9,9-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)フルオレンなどの9,9-ビス(モノまたはジC1-6アルキル-ヒドロキシフェニル)フルオレン;9,9-ビス(アリール-ヒドロキシフェニル)フルオレン、例えば、9,9-ビス(3-フェニル-4-ヒドロキシフェニル)フルオレンなどの9,9-ビス(C6-10アリール-ヒドロキシフェニル)フルオレン;9,9-ビス(6-ヒドロキシ-2-ナフチル)フルオレン、9,9-ビス(5-ヒドロキシ-1-ナフチル)フルオレンなどの9,9-ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレンなどが挙げられる。 Specific examples of the 9,9-bis(hydroxyaryl)fluorenes of (i) above include 9,9-bis(hydroxyphenyl)fluorenes such as 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene; 9,9-bis(alkyl-hydroxyphenyl)fluorenes, for example, 9,9-bis(mono- or di-C 1-6 alkyl-hydroxyphenyl)fluorenes such as 9,9-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)fluorene and 9,9-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)fluorene; 9,9-bis(aryl-hydroxyphenyl)fluorenes, for example, 9,9-bis(C 6-10 aryl-hydroxyphenyl)fluorenes such as 9,9-bis(3-phenyl-4-hydroxyphenyl)fluorene; and 9,9-bis(hydroxynaphthyl)fluorenes such as 9,9-bis(6-hydroxy-2-naphthyl)fluorene and 9,9-bis(5-hydroxy-1-naphthyl)fluorene.
前記(ii)のアルキレンオキシド1付加体として具体的には、下記化合物などが挙げられる。 Specific examples of the alkylene oxide monoadduct (ii) include the following compounds:
前記(iii)のアルキレンオキシド3付加体として具体的には、下記化合物などが挙げ
られる。
Specific examples of the alkylene oxide triadduct (iii) include the following compounds.
前記(iv)の9,9-ビス(ヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレン類として具体的には、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-メチルフェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3,5-ジメチルフェニル]フルオレンなどの9,9-ビス(ヒドロキシC2-6アルコキシフェニル)フルオレンまたは9,9-ビス(モノまたはジC1-6アルキル-ヒドロキシC2-6アルコキシフェニル)フルオレンなどが挙げられる。 Specific examples of the 9,9-bis(hydroxyalkoxyphenyl)fluorenes of (iv) above include 9,9-bis(hydroxyC 2-6 alkoxyphenyl)fluorenes such as 9,9-bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]fluorene, 9,9-bis[4-(2-hydroxypropoxy)phenyl]fluorene, 9,9-bis[4-(2-hydroxyethoxy)-3-methylphenyl]fluorene, and 9,9-bis[4-( 2- hydroxyethoxy)-3,5-dimethylphenyl]fluorene, or 9,9-bis(mono- or di-C 1-6 alkyl-hydroxyC 2-6 alkoxyphenyl)fluorene.
これらの化合物は、単独でまたは2種以上組み合わせて含んでいてもよい。これらの前記式(4)で表される化合物、特にZ3aおよびZ3bがナフタレン環、ビフェニル環などの多環式アレーン環である化合物は、前記式(1)で表される化合物の製造の際に、フルオレノン類と多環式フェノール類との反応により得られる9,9-ビス(ヒドロキシ多環式アリール)フルオレン類に対して、アルキレンオキシド(アルキレンカーボネートまたはハロアルカノール)を付加させる方法を採用する場合に未反応成分または副生成物として残留することが多い。 These compounds may be contained alone or in combination of two or more. These compounds represented by formula (4), particularly compounds in which Z3a and Z3b are polycyclic arene rings such as naphthalene rings or biphenyl rings, often remain as unreacted components or by-products when a method is adopted in which alkylene oxides (alkylene carbonates or haloalkanols) are added to 9,9-bis(hydroxypolycyclic aryl)fluorenes obtained by reacting fluorenones with polycyclic phenols in the production of the compound represented by formula (1).
前記式(4)で表される化合物の含有量は、HPLCの面積割合で、例えば10%程度以下であり、例えば0.1~10%の範囲から選択でき、好ましくは、以下段階的に、7.5%以下、5%以下、3%以下、1%以下、0.3%以下、0.1%以下、0.05%以下、さらに好ましくは0.01%以下、なかでも0.005%以下、特に、実質的に0%または検出限界以下である。前記式(4)で表される化合物の含有量が多すぎると、特に前記(i)および(ii)のようにフェノール性水酸基を有する化合物が多すぎると、酸化などの影響を受け易いためか着色を有効に抑制できないおそれがあり、樹脂原料とした際に重合触媒を失活させるおそれがあるとともに、得られる樹脂の成形性(または溶融流動性)が低下するおそれがある。また、特に前記(iii)のように多数のアルキレンオキシドが付加した付加体が多すぎると、樹脂における耐熱性、耐水性および/または衝撃強度が低下するおそれがある。さらに、Z3aおよびZ3bがベンゼン環である化合物が多すぎると、樹脂における耐熱性や屈折率が低下するおそれがある。なお、前記(iii)のアルキレンオキシド3付加体が含まれると、樹脂における成形性(溶融流動性)および/または引張強度が向上する場合がある。 The content of the compound represented by formula (4) is, for example, about 10% or less, as measured by HPLC area ratio, and can be selected from the range of 0.1 to 10%, preferably 7.5% or less, 5% or less, 3% or less, 1% or less, 0.3% or less, 0.1% or less, 0.05% or less, more preferably 0.01% or less, particularly 0.005% or less, and particularly substantially 0% or below the detection limit. If the content of the compound represented by formula (4) is too high, particularly if there is too much of a compound having a phenolic hydroxyl group as in (i) and (ii), coloration may not be effectively suppressed due to susceptibility to oxidation, etc., and there may be a risk of deactivating the polymerization catalyst when used as a resin raw material, and the moldability (or melt fluidity) of the resulting resin may be reduced. Furthermore, if there is too much of an adduct to which multiple alkylene oxides are added, particularly as in (iii), there may be a risk of reduced heat resistance, water resistance, and/or impact strength of the resin. Furthermore, if the amount of the compound in which Z3a and Z3b are benzene rings is too large, the heat resistance and refractive index of the resin may decrease. Note that, if the alkylene oxide triadduct (iii) is contained, the moldability (melt fluidity) and/or tensile strength of the resin may be improved.
一方で、前記(iii)のアルキレンオキシド3付加体を含んでいても、前記式(4)で表される化合物の含有量が、HPLCの面積割合で、5%以下、例えば0.1~5%、好ましくは0.2~4%、さらに好ましくは0.3~3%、より好ましくは0.5~2%であれば、諸特性を大きく低下させることはない。特に、(ii)のアルキレンオキシド1付加体と組み合わせることによって、耐熱性を向上できる場合がある。 On the other hand, even if the alkylene oxide tri-adduct (iii) is contained, so long as the content of the compound represented by formula (4) is 5% or less, for example, 0.1 to 5%, preferably 0.2 to 4%, more preferably 0.3 to 3%, and even more preferably 0.5 to 2%, in terms of HPLC area percentage, the properties will not be significantly impaired. In particular, by combining it with the alkylene oxide mono-adduct (ii), heat resistance may be improved.
すなわち、前記(ii)のアルキレンオキシド1付加体を所定の割合で含んでいると、樹脂における着色を抑制しつつ、耐熱性を向上できる場合がある。そのため、前記(ii)のアルキレンオキシド1付加体の含有量は、HPLCの面積割合で、例えば0.01~2%、特に0.01~1%程度であってもよく、好ましくは、以下段階的に、0.05~2%、0.1~2%、0.2~1.5%、0.3~1%、0.4~0.9%、0.45~0.85%、0.5~0.8%、0.6~0.75%である。このような割合で前記(ii)のアルキレンオキシド1付加体を含んでいると、ポリエステル系樹脂、好ましくはポリ炭酸エステル樹脂、ポリエステル-ポリ炭酸エステル共重合体、さらに好ましくはポリ炭酸エステル樹脂における着色を抑制しつつ、耐熱性を有効に向上できる場合がある。特に、式(2)で表される化合物(第1の不純物成分)および硫黄成分(第3の不純物成分)の含有量が低い場合に、前記(ii)のアルキレンオキシド1付加体を所定の割合で含むと、耐熱性をより一層向上できるようである。 In other words, containing the alkylene oxide mono-adduct (ii) in a predetermined proportion may improve heat resistance while suppressing discoloration in the resin. Therefore, the content of the alkylene oxide mono-adduct (ii) may be, for example, 0.01 to 2%, particularly 0.01 to 1%, in terms of HPLC area percentage, and preferably the following stepwise ranges: 0.05 to 2%, 0.1 to 2%, 0.2 to 1.5%, 0.3 to 1%, 0.4 to 0.9%, 0.45 to 0.85%, 0.5 to 0.8%, and 0.6 to 0.75%. Containing the alkylene oxide mono-adduct (ii) in such a proportion may effectively improve heat resistance while suppressing discoloration in polyester resins, preferably polycarbonate resins and polyester-polycarbonate copolymers, and more preferably polycarbonate resins. In particular, when the content of the compound represented by formula (2) (first impurity component) and the sulfur component (third impurity component) is low, containing the alkylene oxide monoadduct (ii) in a specific proportion appears to further improve heat resistance.
前記(iii)のアルキレンオキシド3付加体の含有量は、HPLCの面積割合で、例えば0.01~5%程度であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、0.05~5%、0.1~5%、0.5~4.5%、1~4%、1.1~3%、1.2~2%、1.3~1.5%である。 The content of the alkylene oxide triadduct (iii) may be, for example, about 0.01 to 5% in terms of HPLC area percentage, with preferred ranges being 0.05 to 5%, 0.1 to 5%, 0.5 to 4.5%, 1 to 4%, 1.1 to 3%, 1.2 to 2%, and 1.3 to 1.5%, in the following stepwise order.
(b)複数の9,9-ビスアリールフルオレン骨格を含む多量体
前記式(1)で表される化合物は、複数の9,9-ビスアリールフルオレン骨格を含む多量体を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。複数の9,9-ビスアリールフルオレン骨格を含む多量体は、1つのアレーン環が少なくとも2つのフルオレン環の9位と結合した化学構造を有しており、代表的には下記式(5)で表される化合物である。
(b) Multimers Comprising Multiple 9,9-bisarylfluorene Skeletons The compound represented by formula (1) may or may not contain multimers comprising multiple 9,9-bisarylfluorene skeletons. A multimer comprising multiple 9,9-bisarylfluorene skeletons has a chemical structure in which one arene ring is bonded to the 9-positions of at least two fluorene rings, and is typically a compound represented by formula (5) below.
(式中、Z4a~Z4dはそれぞれ独立してアレーン環を示し、
R7a~R7cはそれぞれ独立して置換基を示し、n7a~n7cはそれぞれ独立して0~8の整数を示し、
R8a~R8dはそれぞれ独立して置換基を示し、n8a~n8dはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
A4a~A4dはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、m4a~m4dはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
kは0以上の整数を示す)。
(wherein Z 4a to Z 4d each independently represent an arene ring;
R 7a to R 7c each independently represent a substituent; n7a to n7c each independently represent an integer of 0 to 8;
R 8a to R 8d each independently represent a substituent, and n8a to n8d each independently represent an integer of 0 or more;
A 4a to A 4d each independently represent a linear or branched alkylene group, m4a to m4d each independently represent an integer of 0 or more,
k represents an integer of 0 or more).
前記式(5)において、Z4a~Z4dのアレーン環としては、前記式(4)のZ3aおよびZ3bと好ましい態様を含めて同様である。Z4a~Z4dの種類は、互いに異なっていてもよいが、通常、同一であることが多い。 In the formula (5), the arene rings Z 4a to Z 4d are the same as those of Z 3a and Z 3b in the formula (4), including preferred embodiments. Z 4a to Z 4d may be different from one another, but are usually the same.
R7a~R7cおよびn7a~n7cとしては、前記式(1)におけるR1およびn1と好ましい態様を含めて同様である。また、2以上のR7a~R7cの種類や置換位置などの好ましい態様も前記式(1)におけるR1およびn1に対応して同様である。なお、R7a~R7cおよびn7a~n7cは、それぞれ、互いに同一または異なっていてもよい。 R 7a to R 7c and n7a to n7c are the same as R 1 and n1 in formula (1), including preferred embodiments. Preferred embodiments, such as the types and substitution positions of two or more R 7a to R 7c , are also the same as those of R 1 and n1 in formula (1). R 7a to R 7c and n7a to n7c may be the same or different from each other.
R8a~R8dおよびn8a~n8dは、前記式(1)におけるR2aおよびR2bならびにn2aおよびn2bと好ましい態様を含めて同様である。また、2以上のR8a~R8dの種類や置換位置などの好ましい態様も前記式(1)におけるR2aおよびR2bならびにn2aおよびn2bに対応して同様である。なお、R8a~R8dおよびn8a~n8dは、それぞれ、互いに同一または異なっていてもよい。 R 8a to R 8d and n8a to n8d are the same as R 2a and R 2b and n2a and n2b in formula (1), including preferred embodiments. Furthermore, preferred embodiments such as the types and substitution positions of two or more R 8a to R 8d are also the same as those of R 2a and R 2b and n2a and n2b in formula (1). R 8a to R 8d and n8a to n8d may be the same or different from each other.
A4a~A4dは、前記式(3)におけるA3aおよびA3bと好ましい態様を含めて同様である。また、2以上のA4a~A4dの種類や置換位置などの好ましい態様も前記式(3)におけるA3aおよびA3bに対応して同様である。m4a~m4dは、前記式(3)におけるm3aおよびm3bと同様の範囲などが例示でき、好ましくは1である。なお、m4a~m4dは、m3aおよびm3bとは異なり、m4a~m4dの全てが1であってよい。また、A4a~A4dおよびm4a~m4dは、それぞれ、互いに同一または異なっていてもよい。 A 4a to A 4d are the same as A 3a and A 3b in formula (3), including preferred embodiments. Furthermore, preferred embodiments such as the type and substitution position of two or more A 4a to A 4d are also the same as those for A 3a and A 3b in formula (3). Examples of m4a to m4d include the same ranges as those for m3a and m3b in formula (3), and m4a to m4d is preferably 1. Unlike m3a and m3b, all of m4a to m4d may be 1. Furthermore, A 4a to A 4d and m4a to m4d may be the same or different from each other.
繰り返し数kとしては、例えば0~10程度であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、0~8、0~5、0~3、0~2であり、さらに好ましくは0または1である。kが2以上の場合、2以上のZ4c、R7b、n7b、R8c、n8c、A4cおよびm4cは、それぞれ、互いに同一または異なっていてもよい。 The number of repetitions k may be, for example, about 0 to 10, and preferred ranges are, in the following stepwise order, 0 to 8, 0 to 5, 0 to 3, and 0 to 2, and more preferably 0 or 1. When k is 2 or more, two or more of Z 4c , R 7b , n7b, R 8c , n8c, A 4c , and m4c may be the same or different from each other.
式(5)で表される代表的な化合物としては、Z4a~Z4dがベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環であり、A4a~A4dが直鎖状または分岐鎖状C2-4アルキレン基であり、m4a~m4dが0~2の整数であり、kが0または1である化合物などが挙げられる。好ましい化合物としては、Z4a~Z4dがナフタレン環であり、A4a~A4dが直鎖状または分岐鎖状C2-3アルキレン基であり、m4a~m4dが1であり、kが0または1である化合物である。 Representative compounds represented by formula (5) include compounds in which Z 4a to Z 4d are benzene rings, naphthalene rings or biphenyl rings, A 4a to A 4d are linear or branched C 2-4 alkylene groups, m4a to m4d are integers of 0 to 2, and k is 0 or 1. Preferred compounds are compounds in which Z 4a to Z 4d are naphthalene rings, A 4a to A 4d are linear or branched C 2-3 alkylene groups, m4a to m4d are 1, and k is 0 or 1.
複数の9,9-ビスアリールフルオレン骨格を含む多量体の含有量は、HPLCの面積割合で、例えば0.02~4%程度であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、0.02~3%、0.02~2%、0.02~1%、0.02~0.8%、0.02~0.6%である。前記多量体を含んでいると、樹脂における着色を抑制できたり、成形性(溶融流動性)を向上できたり、樹脂強度を均一にまたは安定的に向上できる場合がある。また、前記式(1)で表される化合物が粉体状の場合、粉体の流動性または取り扱い性が向上することがある。前記多量体の割合が多すぎると、重合時にゲル化するおそれがある。 The content of the multimer containing multiple 9,9-bisarylfluorene structures may be, for example, approximately 0.02 to 4% in terms of area percentage by HPLC, with preferred ranges being 0.02 to 3%, 0.02 to 2%, 0.02 to 1%, 0.02 to 0.8%, and 0.02 to 0.6%, in the following stepwise order. The inclusion of such a multimer may suppress coloration in the resin, improve moldability (melt fluidity), and improve resin strength uniformly or stably. Furthermore, when the compound represented by formula (1) is in powder form, the powder's fluidity or handleability may be improved. If the proportion of such a multimer is too high, gelation may occur during polymerization.
(c)式(6)で表される化合物
前記式(1)で表される化合物は、下記式(6)で表される化合物を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。
(c) Compound Represented by Formula (6) The compound represented by formula (1) may or may not contain a compound represented by the following formula (6).
(式中、Z5a~Z5cはそれぞれ独立してアレーン環を示し、
R9は置換基を示し、n9は0~8の整数を示し、
R10a~R10cはそれぞれ独立して置換基を示し、n10a~n10cはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
A5a~A5cはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、m5a~m5cはそれぞれ独立して0以上の整数を示す)。
(wherein Z 5a to Z 5c each independently represent an arene ring;
R9 represents a substituent; n9 represents an integer of 0 to 8;
R 10a to R 10c each independently represent a substituent; n10a to n10c each independently represent an integer of 0 or more;
A 5a to A 5c each independently represent a linear or branched alkylene group, and m5a to m5c each independently represent an integer of 0 or more).
前記式(6)において、Z5a~Z5cは前記式(4)のZ3aおよびZ3bと好ましい態様を含めて同様である。Z5a~Z5cの種類は、互いに異なっていてもよいが、通常、同一であることが多い。 In the formula (6), Z 5a to Z 5c are the same as Z 3a and Z 3b in the formula (4), including preferred embodiments. Z 5a to Z 5c may be different from one another, but are usually the same.
R9で表される置換基および置換数n9としては、前記式(1)におけるR1およびn1と好ましい態様を含めて同様である。また、2以上のR9の種類や置換位置などの好ましい態様も前記式(1)におけるR1およびn1に対応して同様である。 The substituents represented by R9 and the number of substitutions n9 are the same as those of R1 and n1 in the formula (1), including preferred embodiments. In addition, preferred embodiments such as the type and substitution position of two or more R9s are also the same as those of R1 and n1 in the formula (1).
置換基R10a~R10cならびに置換数n10a~n10cとしては、前記式(1)におけるR2aおよびR2bならびにn2aおよびn2bと好ましい態様を含めて同様である。また、2以上のR10a、R10bの種類や置換位置などの好ましい態様は、前記式(1)におけるR2aおよびR2bならびにn2aおよびn2bに対応して同様である。n10cが2以上である場合、2以上のR10cの種類は互いに同一または異なっていてもよい。R10cの置換位置は特に制限されない。なお、R10a~R10cおよびn10a~n10cは、それぞれ、互いに同一または異なっていてもよい。 The substituents R 10a to R 10c and the number of substitutions n10a to n10c are the same as those of R 2a and R 2b and n2a and n2b in the formula (1), including preferred embodiments. Furthermore, preferred embodiments such as the types and substitution positions of two or more R 10a and R 10b are the same as those corresponding to R 2a and R 2b and n2a and n2b in the formula (1). When n10c is two or more, the types of the two or more R 10c may be the same or different from each other. The substitution position of R 10c is not particularly limited. Furthermore, R 10a to R 10c and n10a to n10c may be the same or different from each other.
アルキレン基A5a~A5cとしては、前記式(4)におけるA3aおよびA3bと好ましい態様を含めて同様である。m5a~m5cは、前記式(4)におけるm3aおよびm3bと同様の範囲などが例示でき、好ましくは1である。なお、m5a~m5cは、m3aおよびm3bとは異なり、m5a~m5cの全てが1であってよい。また、2以上のA5aおよびA5bの種類や、酸素原子を介して置換するZ5aおよびZ5bに対する置換位置などの好ましい態様は、前記式(4)におけるA3aおよびA3bに対応して同様である。m5cが2以上である場合、2以上のA5cの種類は互いに同一または異なっていてもよい。A5cが酸素原子を介して置換するZ5cに対する置換位置は特に制限されない。なお、A5a~A5cおよびm5a~m5cは、それぞれ、互いに同一または異なっていてもよい。 The alkylene groups A 5a to A 5c are the same as A 3a and A 3b in formula (4), including preferred embodiments. Examples of m5a to m5c include the same ranges as m3a and m3b in formula (4), and are preferably 1. Unlike m3a and m3b, all of m5a to m5c may be 1. Preferred embodiments, such as the types of two or more A 5a and A 5b and the substitution positions for Z 5a and Z 5b substituted via an oxygen atom, are the same as those for A 3a and A 3b in formula (4). When m5c is two or more, the types of two or more A 5c may be the same or different from each other. The substitution position for Z 5c substituted via an oxygen atom by A 5c is not particularly limited. A 5a to A 5c and m5a to m5c may be the same or different from each other.
式(6)で表される代表的な化合物としては、Z5a~Z5cがベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環であり、A5a~A5cが直鎖状または分岐鎖状C2-4アルキレン基であり、m5a~m5cが1~2の整数である化合物などが挙げられる。好ましい化合物としては、Z5a~Z5cがナフタレン環であり、A5a~A5cが直鎖状または分岐鎖状C2-3アルキレン基であり、m5a~m5cが1である化合物である。 Representative compounds represented by formula (6) include compounds in which Z 5a to Z 5c are benzene rings, naphthalene rings or biphenyl rings, A 5a to A 5c are linear or branched C 2-4 alkylene groups, and m5a to m5c are integers of 1 or 2. Preferred compounds are compounds in which Z 5a to Z 5c are naphthalene rings, A 5a to A 5c are linear or branched C 2-3 alkylene groups, and m5a to m5c are 1.
前記式(6)で表される化合物の含有量は、HPLCの面積割合で、例えば0.02~4%程度であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、0.05~3%、0.08~2%、0.1~1%、0.15~1%、0.2~1%、0.25~0.8%、0.3~0.4%である。前記式(6)で表される化合物を含んでいると、樹脂における成形性(溶融流動性)および/または引張強度が向上する場合がある。前記式(6)で表される化合物の割合が多すぎると、重合停止剤として作用して樹脂の分子量を十分に向上できないおそれがある。 The content of the compound represented by formula (6) may be, for example, approximately 0.02 to 4% in terms of HPLC area percentage, with preferred ranges being 0.05 to 3%, 0.08 to 2%, 0.1 to 1%, 0.15 to 1%, 0.2 to 1%, 0.25 to 0.8%, and 0.3 to 0.4%, in the following stepwise order. The inclusion of the compound represented by formula (6) may improve the moldability (melt fluidity) and/or tensile strength of the resin. If the proportion of the compound represented by formula (6) is too high, it may act as a polymerization terminator, preventing the molecular weight of the resin from being sufficiently increased.
(d)9,9-ビス(アルキルチオ)フルオレン骨格を有する化合物
前記式(1)で表される化合物は、9,9-ビス(アルキルチオ)フルオレン骨格を有する化合物を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。9,9-ビス(アルキルチオ)フルオレン骨格を有する化合物としては、下記式(7)で表される化合物などが挙げられる。式(7)で表される化合物は、例えば、前記式(1)で表される化合物の調製において、原料のフルオレノン類と、助触媒としてよく利用されるβ-メルカプトプロピオン酸などのチオール類との反応、特にチオール類を過剰に添加した場合の反応などで生じる副生成物であってもよい。
(d) Compound Having a 9,9-bis(alkylthio)fluorene Skeleton The compound represented by formula (1) may or may not contain a compound having a 9,9-bis(alkylthio)fluorene skeleton. Examples of compounds having a 9,9-bis(alkylthio)fluorene skeleton include compounds represented by formula (7) below. The compound represented by formula (7) may be, for example, a by-product generated in the reaction of a raw material fluorenone with a thiol such as β-mercaptopropionic acid, which is often used as a co-catalyst, in the preparation of the compound represented by formula (1), particularly in the reaction when an excess of thiol is added.
(式中、R11は置換基を示し、n11は0~8の整数を示し、
R12aおよびR12bはそれぞれ独立して1~3価の炭化水素基を示し、
X1aおよびX1bはそれぞれ独立してヘテロ原子含有基を示し、p1aおよびp1bはそれぞれ独立して0~2の整数を示す)。
(wherein R 11 represents a substituent, n11 represents an integer of 0 to 8,
R 12a and R 12b each independently represent a monovalent to trivalent hydrocarbon group;
X 1a and X 1b each independently represent a heteroatom-containing group, and p1a and p1b each independently represent an integer of 0 to 2).
前記式(7)において、R11で表される置換基および置換数n11としては、前記式(1)におけるR1およびn1と好ましい態様を含めて同様である。また、2以上のR11の種類や置換位置などの好ましい態様も前記式(1)におけるR1およびn1に対応して同様である。 In the formula (7), the substituent represented by R11 and the number of substitutions n11 are the same as those of R1 and n1 in the formula (1), including preferred embodiments. In addition, preferred embodiments such as the type and substitution position of two or more R11 are also the same as those of R1 and n1 in the formula (1).
R12aおよびR12bで表される1価の炭化水素基としては、前記式(1)のR2aおよびR2bとして例示した炭化水素基およびこれらを複数組み合わせた炭化水素基などが挙げられる。R12aおよびR12bで表される2または3価の炭化水素基としては、前記1価の炭化水素基から価数に応じて水素原子を除いた基などが挙げられる。 Examples of the monovalent hydrocarbon groups represented by R 12a and R 12b include the hydrocarbon groups exemplified as R 2a and R 2b in formula (1) above, and hydrocarbon groups formed by combining a plurality of these groups. Examples of the divalent or trivalent hydrocarbon groups represented by R 12a and R 12b include groups obtained by removing a hydrogen atom from the monovalent hydrocarbon groups described above depending on the valence.
好ましいR12aおよびR12bは2価の炭化水素基であり、直鎖状または分岐鎖状アルキレン基がさらに好ましい。直鎖状または分岐鎖状アルキレン基としては、前記式(1)のA1aおよびA1bとして例示されたアルキレン基などが挙げられ、好ましい態様を含めて同様である。 R 12a and R 12b are preferably divalent hydrocarbon groups, more preferably linear or branched alkylene groups. Examples of the linear or branched alkylene group include the alkylene groups exemplified as A 1a and A 1b in formula (1), and the same applies to them, including preferred embodiments.
X1aおよびX1bで表されるヘテロ原子含有基において、ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子などが挙げられ、好ましくは窒素原子、酸素原子、さらに好ましくは酸素原子である。ヘテロ原子の含有数は特に制限されず、通常、1~3個、好ましくは1~2個である。 In the heteroatom-containing group represented by X 1a and X 1b , examples of the heteroatom include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom, preferably a nitrogen atom or an oxygen atom, and more preferably an oxygen atom. The number of heteroatoms contained is not particularly limited and is usually 1 to 3, preferably 1 to 2.
代表的なヘテロ原子含有基としては、アミノ基;ジアルキルアミノ基、ジアシルアミノ基などのモノまたはジ置換アミノ基;ヒドロキシル基;カルボキシル基;メトキシカルボニル基などのアルコキシカルボニル基などが挙げられる。好ましいX1aおよびX1bとしては、アミノ基、カルボキシル基であり、さらに好ましくはカルボキシル基である。X1aおよびX1bの種類は、互いに異なっていてもよいが、通常、同一であることが多い。 Representative heteroatom-containing groups include amino groups; mono- or di-substituted amino groups such as dialkylamino groups and diacylamino groups; hydroxyl groups; carboxyl groups; alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl groups. Preferred X 1a and X 1b are amino groups and carboxyl groups, and more preferably carboxyl groups. X 1a and X 1b may be different from each other, but are usually the same in most cases.
置換数p1a、p1bは、R12aおよびR12bの価数に応じて選択してもよく、例えば0~1、好ましくは1である。p1a、p1bが2である場合、2つのX1a、X1bの種類は、互いに同一または異なっていてもよい。 The substitution numbers p1a and p1b may be selected depending on the valence of R 12a and R 12b , and are, for example, 0 to 1, preferably 1. When p1a and p1b are 2, the types of the two X 1a and X 1b may be the same or different.
式(7)で表される代表的な化合物としては、9,9-ビス(カルボキシアルキルチオ)フルオレン、例えば、9,9-ビス(カルボキシメチルチオ)フルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシエチルチオ)フルオレンなどの9,9-ビス(カルボキシC1-6アルキルチオ)フルオレン;9,9-ビス(アミノアルキルチオ)フルオレン、例えば、9,9-ビス(アミノエチルチオ)フルオレンなどの9,9-ビス(アミノC1-6アルキルチオ)フルオレン;9,9-ビス(アルキルチオ)フルオレン、例えば、9,9-ビス(エチルチオ)フルオレンなどの9,9-ビス(C1-12アルキルチオ)フルオレンなどが挙げられる。 Representative compounds represented by formula (7) include 9,9-bis(carboxyalkylthio)fluorenes, for example, 9,9-bis(carboxyC 1-6 alkylthio)fluorenes such as 9,9-bis(carboxymethylthio)fluorene and 9,9-bis(2-carboxyethylthio)fluorene; 9,9-bis(aminoalkylthio)fluorenes, for example, 9,9-bis(aminoethylthio)fluorene, for example, 9,9-bis(aminoC 1-6 alkylthio)fluorenes; 9,9-bis(alkylthio)fluorenes, for example, 9,9-bis(C 1-12 alkylthio)fluorenes such as 9,9-bis(ethylthio)fluorene; and the like.
前記式(7)で表される化合物は、単独でまたは2種以上組み合わせて含まれていてもよい。前記式(7)で表される化合物のうち、9,9-ビス(カルボキシアルキルチオ)フルオレン、なかでも、9,9-ビス(2-カルボキシエチルチオ)フルオレンなどの9,9-ビス(カルボキシC1-4アルキルチオ)フルオレンであることが多い。 The compound represented by formula (7) may be contained alone or in combination of two or more kinds. Among the compounds represented by formula (7), 9,9-bis(carboxyalkylthio)fluorenes, particularly 9,9-bis(carboxyC 1-4 alkylthio)fluorenes such as 9,9-bis(2-carboxyethylthio)fluorene, are often used.
前記式(7)で表される化合物の含有量は、HPLCの面積割合で、例えば0.5%程度以下であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、0.3%以下、0.1%以下、0.05%以下、0.03%以下、0.01%以下である。前記式(7)で表される化合物の割合が多すぎると、着色の原因となるとともに、樹脂原料をして用いると重合が進行し難くなるおそれや、樹脂における耐熱性が低下するおそれがある。 The content of the compound represented by formula (7) may be, for example, about 0.5% or less in terms of HPLC area percentage, with preferred ranges being 0.3% or less, 0.1% or less, 0.05% or less, 0.03% or less, and 0.01% or less, in the following stepwise order. If the proportion of the compound represented by formula (7) is too high, it may cause discoloration and, when used as a resin raw material, may make it difficult for polymerization to proceed or may reduce the heat resistance of the resin.
(e)式(8)で表される化合物
前記式(1)で表される化合物は、下記式(8)で表される化合物を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。式(8)で表される化合物は、例えば、前記式(1)で表される化合物の調製において、原料のフェノール類またはアリールオキシアルコール類と、助触媒としてよく利用されるチオール類との反応で生じる副生成物であってもよい。
(e) Compound Represented by Formula (8) The compound represented by formula (1) may or may not contain a compound represented by the following formula (8): The compound represented by formula (8) may be, for example, a by-product produced in the reaction of a raw material phenol or aryloxy alcohol with a thiol that is often used as a co-catalyst in the preparation of the compound represented by formula (1).
(式中、Z6はアレーン環を示し、
A6は直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、m6は0以上の整数を示し、
R13は置換基を示し、n13は0以上の整数を示し、
R14は1~3価の炭化水素基を示し、
X2はヘテロ原子含有基を示し、p2は0~2の整数を示す)。
(wherein Z6 represents an arene ring;
A6 represents a linear or branched alkylene group, m6 represents an integer of 0 or more,
R13 represents a substituent; n13 represents an integer of 0 or more;
R 14 represents a monovalent to trivalent hydrocarbon group;
X2 represents a heteroatom-containing group, and p2 represents an integer of 0 to 2).
前記式(8)において、Z6としては、例えば、前記式(4)のZ3aおよびZ3bと好ましい態様を含めて同様である。 In the formula (8), Z6 is the same as Z3a and Z3b in the formula (4), including preferred embodiments.
A6としては、例えば、前記式(4)のA3aおよびA3bと好ましい態様を含めて同様である。繰り返し数m6は、前記式(4)のm3aおよびm3bと好ましい態様を含めて同様である。基[-(O-A6)m6-OH]の置換位置は特に制限されない。 A6 is, for example, the same as A3a and A3b in formula (4), including preferred embodiments. The number of repeats m6 is the same as m3a and m3b in formula (4), including preferred embodiments. The substitution position of the group [-(O- A6 ) m6 -OH] is not particularly limited.
置換基R13および置換数n13としては、前記式(1)におけるR2aおよびR2bならびにn2aおよびn2bと好ましい態様を含めて同様である。n13が2以上の場合、2以上のR13の種類は、互いに同一または異なっていてもよい。 The substituent R13 and the number of substitutions n13 are the same as R2a and R2b , and n2a and n2b in formula (1), including preferred embodiments. When n13 is 2 or more, the types of the two or more R13 may be the same or different.
R14は、前記式(7)のR12aおよびR12bと好ましい態様を含めて同様である。 R 14 is the same as R 12a and R 12b in the formula (7), including preferred embodiments.
ヘテロ原子含有基X2は、前記式(7)のX1aおよびX1bと好ましい態様を含めて同様である。置換数p2は、通常、0~1であることが多く、0であってもよく、1であってもよい。基[-S-R14-(X2)p2]の置換位置は特に制限されない。 The heteroatom-containing group X2 is the same as X1a and X1b in formula (7), including preferred embodiments. The number of substitutions p2 is usually 0 to 1, and may be 0 or 1. The substitution position of the group [—S—R 14 —(X 2 ) p2 ] is not particularly limited.
前記式(8)で表される代表的な化合物としては、Z6がベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環であり、A6は直鎖状または分岐鎖状C2-6アルキレン基であり、m6は0~2の整数であり、R14がC1-20アルキル基または直鎖状または分岐鎖状C2-6アルキレン基であり、X2がカルボキシル基またはアミノ基であり、p2が0または1である化合物などが挙げられる。前記式(8)で表される好ましい化合物としては、Z6がナフタレン環であり、A6は直鎖状または分岐鎖状C2-4アルキレン基であり、m6は0または1であり、R14がC1-16アルキル基または直鎖状または分岐鎖状C2-4アルキレン基であり、X2がカルボキシル基またはアミノ基であり、p2が0または1である化合物である。 Representative compounds represented by the formula (8) include those in which Z6 is a benzene ring, a naphthalene ring, or a biphenyl ring, A6 is a linear or branched C2-6 alkylene group, m6 is an integer of 0 to 2, R14 is a C1-20 alkyl group or a linear or branched C2-6 alkylene group, X2 is a carboxyl group or an amino group, and p2 is 0 or 1. Preferred compounds represented by the formula (8) are those in which Z6 is a naphthalene ring, A6 is a linear or branched C2-4 alkylene group, m6 is 0 or 1, R14 is a C1-16 alkyl group or a linear or branched C2-4 alkylene group, X2 is a carboxyl group or an amino group, and p2 is 0 or 1.
前記式(8)で表される化合物の含有量は、例えば0.1質量ppb~1質量%程度であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、0.5質量ppb~5000質量ppm、1質量ppb~3000質量ppm、10質量ppb~1000質量ppmである。前記式(8)で表される化合物を含んでいると、高温環境下における着色を抑制できる場合がある。前記式(8)で表される化合物の割合が多すぎると、所望の樹脂組成比に調整し難くなるおそれがあり、着色を抑制できないおそれもある。 The content of the compound represented by formula (8) may be, for example, approximately 0.1 ppb to 1% by mass, with preferred ranges being 0.5 ppb to 5000 ppm by mass, 1 ppb to 3000 ppm by mass, and 10 ppb to 1000 ppm by mass, in the following stepwise order. The inclusion of the compound represented by formula (8) may help to suppress discoloration in high-temperature environments. If the proportion of the compound represented by formula (8) is too high, it may be difficult to adjust the desired resin composition ratio, and discoloration may not be suppressed.
(f)式(9)で表される化合物
前記式(1)で表される化合物は、下記式(9)で表される化合物を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。式(9)で表される化合物は、例えば、前記式(1)で表される化合物の調製において、助触媒としてよく利用されるチオール類の副反応で生じる副生成物であってもよい。
(f) Compound Represented by Formula (9) The compound represented by formula (1) may or may not contain a compound represented by the following formula (9): The compound represented by formula (9) may be, for example, a by-product generated in a side reaction of thiols that are often used as co-catalysts in the preparation of the compound represented by formula (1).
(式中、R15aおよびR15bはそれぞれ独立して1~3価の炭化水素基を示し、
X3aおよびX3bはそれぞれ独立してはヘテロ原子含有基を示し、p3aおよびp3bはそれぞれ独立しては0~2の整数を示す)。
(In the formula, R 15a and R 15b each independently represent a monovalent to trivalent hydrocarbon group,
X3a and X3b each independently represent a heteroatom-containing group, and p3a and p3b each independently represent an integer of 0 to 2).
前記式(9)において、R15aおよびR15bとしては、前記式(7)のR12aおよびR12bと好ましい態様を含めて同様である。R15aおよびR15bの種類は互いに異なっていてもよいが、通常、同一であることが多い。 In the formula (9), R 15a and R 15b are the same as R 12a and R 12b in the formula (7), including preferred embodiments. R 15a and R 15b may be different from each other, but are usually the same.
X3aおよびX3bとしては、前記式(7)のX1aおよびX1bと好ましい態様を含めて同様である。置換数p3aおよびp3bは、通常、0~1であることが多く、0であってもよく、1であってもよい。X3aおよびX3bの種類は互いに同一または異なっていてもよい。p3a、p3bが2の場合、2つのX3a、X3bの種類は互いに同一または異なっていてもよい。 X3a and X3b are the same as X1a and X1b in formula (7), including preferred embodiments. The number of substitutions p3a and p3b is usually 0 to 1, and may be 0 or 1. The types of X3a and X3b may be the same or different. When p3a and p3b are 2, the types of the two X3a and X3b may be the same or different.
前記式(9)で表される代表的な化合物としては、R15aおよびR15bがC1-20アルキル基または直鎖状または分岐鎖状C2-6アルキレン基であり、X3aおよびX3bがカルボキシル基またはアミノ基であり、p3aおよびp3bが0または1である化合物などが挙げられる。前記式(9)で表される好ましい化合物としては、R15aおよびR15bがC1-16アルキル基または直鎖状または分岐鎖状C2-4アルキレン基であり、X3aおよびX3bがカルボキシル基またはアミノ基であり、p3aおよびp3bが0または1である化合物などが挙げられる。 Representative compounds represented by the formula (9) include compounds in which R 15a and R 15b are a C 1-20 alkyl group or a linear or branched C 2-6 alkylene group, X 3a and X 3b are a carboxyl group or an amino group, and p3a and p3b are 0 or 1. Preferred compounds represented by the formula (9) include compounds in which R 15a and R 15b are a C 1-16 alkyl group or a linear or branched C 2-4 alkylene group, X 3a and X 3b are a carboxyl group or an amino group, and p3a and p3b are 0 or 1.
前記式(9)で表される化合物の含有量は、例えば0.1質量ppb~1質量%程度であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、0.5質量ppb~5000質量ppm、1質量ppb~3000質量ppm、10質量ppb~1000質量ppmである。前記式(9)で表される化合物を含んでいると、高温環境下における着色を抑制できる場合がある。前記式(9)で表される化合物の割合が多すぎると、所望の樹脂組成比に調整し難くなるおそれがあり、着色を抑制できないおそれもある。 The content of the compound represented by formula (9) may be, for example, approximately 0.1 ppb to 1% by mass, with preferred ranges being 0.5 ppb to 5000 ppm by mass, 1 ppb to 3000 ppm by mass, and 10 ppb to 1000 ppm by mass, in the following stepwise order. The inclusion of the compound represented by formula (9) may help to suppress discoloration in high-temperature environments. If the proportion of the compound represented by formula (9) is too high, it may be difficult to adjust the desired resin composition ratio, and discoloration may not be suppressed.
(g)式(10)で表される化合物またはその塩
前記式(1)で表される化合物は、下記式(10)で表される化合物またはその塩を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。式(10)で表される化合物またはその塩は、例えば、前記式(1)で表される化合物の調製において、原料のフェノール類またはアリールオキシアルコール類と、硫酸などの酸触媒との副反応で生じる副生成物であってもよい。
(g) Compound represented by formula (10) or salt thereof The compound represented by formula (1) may or may not contain a compound represented by the following formula (10) or a salt thereof. The compound represented by formula (10) or a salt thereof may be, for example, a by-product generated in a side reaction between a raw material phenol or aryloxy alcohol and an acid catalyst such as sulfuric acid in the preparation of the compound represented by formula (1).
(式中、Z7はアレーン環を示し、
A7は直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、m7は0以上の整数を示し、
R16は置換基を示し、n16は0以上の整数を示す)。
(wherein Z7 represents an arene ring;
A7 represents a linear or branched alkylene group, m7 represents an integer of 0 or more,
R 16 represents a substituent, and n16 represents an integer of 0 or more).
前記式(10)において、Z7としては、例えば、前記式(4)のZ3aおよびZ3bと好ましい態様を含めて同様である。 In the formula (10), Z 7 is the same as Z 3a and Z 3b in the formula (4), including preferred embodiments.
A7としては、例えば、前記式(4)のA3aおよびA3bと好ましい態様を含めて同様である。繰り返し数m6は、前記式(4)のm3aおよびm3bと好ましい態様を含めて同様である。基[-(O-A7)m7-OH]の置換位置は特に制限されない。 A7 is, for example, the same as A3a and A3b in formula (4), including preferred embodiments. The repeat number m6 is the same as m3a and m3b in formula (4), including preferred embodiments. The substitution position of the group [-(O- A7 ) m7 -OH] is not particularly limited.
置換基R16および置換数n16としては、前記式(1)におけるR2aおよびR2bならびにn2aおよびn2bと好ましい態様を含めて同様である。n16が2以上の場合、2以上のR16の種類は、互いに同一または異なっていてもよい。 The substituent R16 and the number of substitutions n16 are the same as R2a and R2b , and n2a and n2b in formula (1), including preferred embodiments. When n16 is 2 or more, the types of the two or more R16 may be the same or different.
前記式(10)において、スルホ基(またはスルホン酸基)[-SO3H]の置換位置は特に制限されない。 In the formula (10), the substitution position of the sulfo group (or sulfonic acid group) [—SO 3 H] is not particularly limited.
前記式(10)で表される化合物の塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、アンモニウム塩などが挙げられる。これらのうち、通常、ナトリウム塩またはカリウム塩、好ましくはナトリウム塩であることが多い。前記式(10)で表される化合物は、塩の形態であるのが好ましい。 Salts of the compound represented by formula (10) include alkali metal salts such as lithium salt, sodium salt, and potassium salt, and ammonium salt. Of these, sodium salt or potassium salt is usually used, with sodium salt being preferred. The compound represented by formula (10) is preferably in the form of a salt.
前記式(10)で表される代表的な化合物としては、Z7がベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環であり、A7が直鎖状または分岐鎖状C2-6アルキレン基であり、m7が0~2の整数である化合物、およびこれらのアルカリ金属塩などの塩などが挙げられる。前記式(10)で表される好ましい化合物としては、Z7がナフタレン環であり、A7が直鎖状または分岐鎖状C2-4アルキレン基であり、m7が0または1の整数である化合物またはそのナトリウム塩もしくはカリウム塩である。 Representative compounds represented by the formula (10) include compounds in which Z7 is a benzene ring, a naphthalene ring, or a biphenyl ring, A7 is a linear or branched C2-6 alkylene group, and m7 is an integer of 0 to 2, and salts thereof, such as alkali metal salts. Preferred compounds represented by the formula (10) are compounds in which Z7 is a naphthalene ring, A7 is a linear or branched C2-4 alkylene group, and m7 is an integer of 0 or 1, or sodium salts or potassium salts thereof.
前記式(10)で表される化合物またはその塩の含有量は、例えば0.1質量ppb~1質量%程度であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、1質量ppb~1000質量ppm、5質量ppb~100質量ppm、8質量ppb~80質量ppm、10質量ppb~50質量ppmである。前記式(10)で表される化合物またはその塩を含んでいると、樹脂を効率よく重合できたり、樹脂の着色を抑制できる場合がある。前記式(10)で表される化合物またはその塩の割合が多すぎると、所望の樹脂組成比に調整し難くなるおそれがあり、着色を抑制できないおそれもある。 The content of the compound represented by formula (10) or its salt may be, for example, approximately 0.1 ppb by mass to 1% by mass, with preferred ranges being 1 ppb by mass to 1000 ppm by mass, 5 ppb by mass to 100 ppm by mass, 8 ppb by mass to 80 ppm by mass, and 10 ppb by mass to 50 ppm by mass, in the following stepwise order. The inclusion of the compound represented by formula (10) or its salt may enable efficient resin polymerization and may prevent resin discoloration. If the proportion of the compound represented by formula (10) or its salt is too high, it may be difficult to adjust the desired resin composition ratio, and discoloration may not be prevented.
(h)式(11)で表される化合物
前記式(1)で表される化合物は、下記式(11)で表される化合物を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。
(h) Compound Represented by Formula (11) The compound represented by formula (1) may or may not contain a compound represented by the following formula (11).
R17は置換基を示し、n17は0~8の整数を示し、
R18aおよびR18bはそれぞれ独立して置換基を示し、n18aおよびn18bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
A8a~A8dはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、m8aおよびm8bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、m8cおよびm8dはそれぞれ独立して0~2の整数を示す。但し、m8cおよびm8dは同時に0でないものとする。)
R 17 represents a substituent; n17 represents an integer of 0 to 8;
R 18a and R 18b each independently represent a substituent; n18a and n18b each independently represent an integer of 0 or more;
A 8a to A 8d each independently represent a linear or branched alkylene group, m8a and m8b each independently represent an integer of 0 or more, and m8c and m8d each independently represent an integer of 0 to 2, provided that m8c and m8d are not both 0.
前記式(11)において、Z8aおよびZ8bは前記式(4)のZ3aおよびZ3bと好ましい態様を含めて同様である。Z8aおよびZ8bの種類は、互いに異なっていてもよいが、通常、同一であることが多い。 In the formula (11), Z 8a and Z 8b are the same as Z 3a and Z 3b in the formula (4), including preferred embodiments. Z 8a and Z 8b may be different from each other, but are usually the same.
R17で表される置換基および置換数n17としては、前記式(1)におけるR1およびn1と好ましい態様を含めて同様である。また、2以上のR17の種類や置換位置などの好ましい態様も前記式(1)におけるR1およびn1に対応して同様である。 The substituent represented by R17 and the number of substitutions n17 are the same as those of R1 and n1 in the formula (1), including preferred embodiments. In addition, preferred embodiments such as the type and substitution position of two or more R17s are also the same as those of R1 and n1 in the formula (1).
置換基R18aおよびR18bならびに置換数n18aおよびn18bとしては、前記式(1)におけるR2aおよびR2bならびにn2aおよびn2bと好ましい態様を含めて同様である。また、2以上のR18a、R18bの種類や置換位置などの好ましい態様は、前記式(1)におけるR2aおよびR2bならびにn2aおよびn2bに対応して同様である。 The substituents R 18a and R 18b and the number of substitutions n18a and n18b are the same as R 2a and R 2b and n2a and n2b in formula (1), including preferred embodiments. In addition, preferred embodiments such as the types and substitution positions of two or more R 18a and R 18b are the same as those corresponding to R 2a and R 2b and n2a and n2b in formula (1).
アルキレン基A8a~A8dとしては、前記式(4)におけるA3aおよびA3bと好ましい態様を含めて同様である。 The alkylene groups A 8a to A 8d are the same as A 3a and A 3b in the formula (4), including preferred embodiments.
m8aおよびm8bは、前記式(4)におけるm3aおよびm3bと同様の範囲などが例示でき、好ましくは1である。なお、m8aおよびm8bは、m3aおよびm3bとは異なり、m8aおよびm8bの双方が1であってよい。また、2以上のA8aおよびA8bの種類や、酸素原子を介して置換するZ8aおよびZ8bに対する置換位置などの好ましい態様は、前記式(4)におけるA3aおよびA3bに対応して同様である。 Examples of m8a and m8b include the same ranges as those of m3a and m3b in the formula (4), and are preferably 1. Note that, unlike m3a and m3b, both m8a and m8b may be 1. Furthermore, preferred embodiments, such as the type of A 8a and A 8b when there are two or more, and the substitution positions of Z 8a and Z 8b substituted via an oxygen atom, are the same as those corresponding to A 3a and A 3b in the formula (4).
基(―A8c―OH)および基(―A8d―OH)の置換数m8cおよびm8dは、それぞれ0~2であり、好ましくは0または1である。m8cおよびm8dは、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。m8cおよびm8dの合計は、例えば1~4、好ましくは1~3、さらに好ましくは1~2、より好ましくは1である。A8cおよびA8dの種類は、互いに異なっていてもよいが、通常、同一である場合が多い。 The number of substitutions m8c and m8d of the group (-A 8c -OH) and the group (-A 8d -OH) is 0 to 2, and preferably 0 or 1. m8c and m8d may be the same as or different from each other. The total of m8c and m8d is, for example, 1 to 4, preferably 1 to 3, further preferably 1 to 2, and even more preferably 1. The types of A 8c and A 8d may be different from each other, but are usually often the same.
基(―A8c―OH)および基(―A8d―OH)の置換位置は、環Z8aおよび環Z8bがベンゼン環である場合、フルオレン環の9位に置換するフェニル基に対して、2~4位、好ましくは3位または4位、さらに好ましくは3位である。環Z8aおよび環Z8bがナフタレン環である場合、通常、フルオレン環の9位に対して、ナフタレン環の1位又は2位が置換し(1-ナフチル又は2-ナフチルの関係で置換し)、この置換位置に対して5~8位のいずれかの位置に置換している場合が多く、好ましくは基(―A8c―OH)および基(―A8d―OH)が1,6位、2,7位の関係で置換、特に、2,7位の関係で置換しているのが好ましい。環Z8aおよび環Z8bがビフェニル環である場合、基(―A8c―OH)および基(―A8d―OH)はビフェニル環の2~6位および2’~6’位のいずれかの位置に置換していてもよい。 When ring Z 8a and ring Z 8b are benzene rings, the substitution positions of the group (-A 8c -OH) and the group (-A 8d -OH) are the 2- to 4-positions, preferably the 3- or 4-position, and more preferably the 3-position, relative to the phenyl group substituting at the 9-position of the fluorene ring. When ring Z 8a and ring Z 8b are naphthalene rings, the substitution usually occurs at the 1- or 2-position of the naphthalene ring relative to the 9-position of the fluorene ring (substitution in a 1-naphthyl or 2-naphthyl relationship), and the substitution occurs at any of the 5- to 8-positions relative to this substitution position, preferably the group (-A 8c -OH) and the group (-A 8d -OH) are substituted at the 1,6- or 2,7-positions, particularly preferably the 2,7-positions. When ring Z 8a and ring Z 8b are biphenyl rings, the group (-A 8c -OH) and the group (-A 8d -OH) may be substituted at any of the 2- to 6-positions and the 2'- to 6'-positions of the biphenyl ring.
式(11)で表される代表的な化合物としては、Z8aおよびZ8bがベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環であり、A8a~A8dが直鎖状または分岐鎖状C2-4アルキレン基であり、m8aおよびm8bが1~2の整数であり、m8cおよびm8dが0または1であり、かつm8cおよびm8dは同時に0でない化合物などが挙げられる。好ましい化合物としては、Z8aおよびZ8bがナフタレン環であり、A8a~A8cが直鎖状または分岐鎖状C2-3アルキレン基であり、m8aおよびm8bが1であり、m8cが1であり、m8dが0である化合物である。 Representative compounds represented by formula (11) include those in which Z 8a and Z 8b are benzene rings, naphthalene rings or biphenyl rings, A 8a to A 8d are linear or branched C 2-4 alkylene groups, m8a and m8b are integers of 1 or 2, m8c and m8d are 0 or 1, and m8c and m8d are not simultaneously 0. Preferred compounds are those in which Z 8a and Z 8b are naphthalene rings, A 8a to A 8c are linear or branched C 2-3 alkylene groups, m8a and m8b are 1, m8c is 1, and m8d is 0.
前記式(11)で表される化合物の含有量は、HPLCの面積割合で、例えば10%程度以下であり、好ましくは、以下段階的に、7.5%以下、5%以下、4%以下、3%以下、1%以下、0.5%以下、0.1%以下、さらに好ましくは0.01%以下、なかでも0.005%以下、特に、実質的に0%または検出限界以下である。特に、前記式(11)で表される化合物の含有量は3.5%以下であれば、樹脂における耐熱性、耐水性、衝撃強度、屈折率の低下を抑制でき、諸特性のバランスに優れた樹脂原料となり得る。前記式(11)で表される化合物の含有量が多すぎると、重合時にゲル化するおそれがる。 The content of the compound represented by formula (11) is, for example, about 10% or less, in terms of HPLC area percentage, preferably 7.5% or less, 5% or less, 4% or less, 3% or less, 1% or less, 0.5% or less, 0.1% or less, more preferably 0.01% or less, particularly 0.005% or less, and particularly substantially 0% or below the detection limit. In particular, if the content of the compound represented by formula (11) is 3.5% or less, the resin can be prevented from decreasing in heat resistance, water resistance, impact strength, and refractive index, resulting in a resin raw material with an excellent balance of properties. If the content of the compound represented by formula (11) is too high, gelation may occur during polymerization.
また、前記式(11)で表される化合物を所定の割合で含んでいると、樹脂における分子量を向上でき、特に、前記式(11)において、Z8aおよびZ8bがナフタレン環であり、A8a~A8cが直鎖状または分岐鎖状C2-3アルキレン基であり、m8aおよびm8bが1であり、m8cが1であり、かつm8dが0である化合物を所定の割合で含んでいると、ポリエステル系樹脂における分子量を向上でき、特に、ポリエステル樹脂の分子量を大きく向上できる。前記式(11)で表される化合物の含有量は、HPLCの面積割合で、例えば0.1~10%であり、好ましい範囲としては、以下段階的に、0.5~7%、1~6%、1.2~5.5%、1.5~5%、2~4.5%、2.5~4%、3~3.5%である。前記式(11)で表される化合物の含有量は、前記式(11)において、Z8aおよびZ8bがナフタレン環であり、A8a~A8cが直鎖状または分岐鎖状C2-3アルキレン基であり、m8aおよびm8bが1であり、m8cが1であり、m8dが0である化合物の含有量であってもよい。 Furthermore, when a compound represented by formula (11) is contained in a predetermined proportion, the molecular weight of the resin can be increased, and in particular, when a compound represented by formula (11) in which Z 8a and Z 8b are naphthalene rings, A 8a to A 8c are linear or branched C 2-3 alkylene groups, m8a and m8b are 1, m8c is 1, and m8d is 0 is contained in a predetermined proportion, the molecular weight of the polyester resin can be increased, and in particular, the molecular weight of the polyester resin can be significantly increased. The content of the compound represented by formula (11) is, for example, 0.1 to 10%, and preferred ranges are 0.5 to 7%, 1 to 6%, 1.2 to 5.5%, 1.5 to 5%, 2 to 4.5%, 2.5 to 4%, and 3 to 3.5%, in the following stepwise order. The content of the compound represented by formula (11) may be the content of a compound in which, in formula (11), Z 8a and Z 8b are naphthalene rings, A 8a to A 8c are linear or branched C 2-3 alkylene groups, m8a and m8b are 1, m8c is 1, and m8d is 0.
(i)有機溶媒
前記式(1)で表される化合物は、調製または精製などの製造過程で混入しうる有機溶媒を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。有機溶媒としては、25℃、1気圧で液体状態の慣用の有機溶媒であってもよく、例えば、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、アルコール類、エーテル類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、ケトン類、カルボン酸類、エステル類、カーボネート類、アミド類、尿素類、ニトリル類、ニトロ化炭化水素類、ホスホルアミド類、スルホン類、スルホキシド類などが挙げられる。
(i) Organic Solvent The compound represented by formula (1) may or may not contain an organic solvent that may be mixed in during the manufacturing process, such as preparation or purification. The organic solvent may be a conventional organic solvent that is in a liquid state at 25°C and 1 atmosphere, and examples thereof include hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, alcohols, ethers, glycol ethers, glycol ether acetates, ketones, carboxylic acids, esters, carbonates, amides, ureas, nitriles, nitrated hydrocarbons, phosphoramides, sulfones, and sulfoxides.
炭化水素類としては、ヘキサン、ドデカンなどの脂肪族炭化水素類、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類などが挙げられる。 Examples of hydrocarbons include aliphatic hydrocarbons such as hexane and dodecane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene.
ハロゲン化炭化水素類としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどが挙げられる。 Examples of halogenated hydrocarbons include dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, and dichlorobenzene.
アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、s-ブタノール、t-ブタノールなどのC1-6アルコールなどが挙げられる。 Examples of alcohols include C 1-6 alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, s-butanol, and t-butanol.
エーテル類としては、鎖状エーテル類、環状エーテル類などが挙げられる。鎖状エーテル類としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテルなどのジC1-6アルキルエーテルなどが挙げられる。環状エーテル類としては、テトラヒドロフラン(THF)、2-メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、4-メチルテトラヒドロピラン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、4-メチル-1,3-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、2-メチル-1,3-ジオキソランなどの5~7員環エーテルなどが挙げられる。 Examples of ethers include chain ethers and cyclic ethers. Examples of chain ethers include di-C 1-6 alkyl ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, and dibutyl ether. Examples of cyclic ethers include 5- to 7-membered ring ethers such as tetrahydrofuran (THF), 2-methyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, 4-methyltetrahydropyran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, 4-methyl-1,3-dioxane, 1,3-dioxolane, and 2-methyl-1,3-dioxolane.
グリコールエーテル類としては、例えば、(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル、(ポリ)アルキレングリコールジアルキルエーテルなどが挙げられる。(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ類、メチルカルビトール、エチルカルビトールなどのカルビトール類、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどの(モノないしヘキサ)C2-4アルキレングリコールモノC1-6アルキルエーテルなどが挙げられる。(ポリ)アルキレングリコールジアルキルエーテルとしては、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルなどの(モノないしヘキサ)C2-4アルキレングリコールジC1-6アルキルエーテルなどが挙げられる。 Examples of glycol ethers include (poly)alkylene glycol monoalkyl ethers and (poly)alkylene glycol dialkyl ethers. Examples of (poly)alkylene glycol monoalkyl ethers include cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve, carbitols such as methyl carbitol and ethyl carbitol, and (mono to hexa)C2-4 alkylene glycol mono -C1-6 alkyl ethers such as triethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl ether. Examples of (poly)alkylene glycol dialkyl ethers include (mono to hexa) C2-4 alkylene glycol di-C1-6 alkyl ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and tetraethylene glycol dimethyl ether.
グリコールエーテルアセテート類としては、例えば、メチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート類、メチルカルビトールアセテートなどのカルビトールアセテート類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどの(ポリ)C2-4アルキレングリコールモノC1-4アルキルエーテルアセテートなどが挙げられる。 Examples of glycol ether acetates include cellosolve acetates such as methyl cellosolve acetate, carbitol acetates such as methyl carbitol acetate, and (poly)C 2-4 alkylene glycol mono-C 1-4 alkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and dipropylene glycol monobutyl ether acetate.
ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)などの鎖状ケトン類;シクロヘキサノンなどの環状ケトン類など
カルボン酸類としては、例えば、酢酸、プロピオン酸などが挙げられる。
Examples of ketones include chain ketones such as acetone, methyl ethyl ketone (MEK), and methyl isobutyl ketone (MIBK); and cyclic ketones such as cyclohexanone. Examples of carboxylic acids include acetic acid and propionic acid.
エステル類としては、鎖状エステル類、環状エステル類などが挙げられる。鎖状エステル類としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル、乳酸メチルなどの乳酸エステルなどなどが挙げられる。環状エステル類(またはラクトン類)としては、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、γ-カプロラクトン(またはγ-ヘキサノラクトン)などの置換基を有していてもよい5~7員環ラクトンなどが挙げられる。 Esters include chain esters and cyclic esters. Chain esters include acetate esters such as methyl acetate, ethyl acetate, and butyl acetate, and lactate esters such as methyl lactate. Cyclic esters (or lactones) include 5- to 7-membered ring lactones that may have a substituent, such as gamma-butyrolactone, gamma-valerolactone, and gamma-caprolactone (or gamma-hexanolactone).
カーボネート類としては、鎖状カーボネート類、環状カーボネート類などが挙げられる。鎖状カーボネート類としては、例えば、ジメチルカーボネート(または炭酸ジメチル)、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート(または炭酸ジエチル)などのジC1-6アルキル-カーボネートなどが挙げられる。環状カーボネート類としては、例えば、エチレンカーボネート(または炭酸エチレン)、プロピレンカーボネート(または炭酸プロピレン)などの5~7員環カーボネートなどが挙げられる。 Examples of carbonates include chain carbonates and cyclic carbonates. Examples of chain carbonates include di-C 1-6 alkyl carbonates such as dimethyl carbonate (or dimethyl carbonate), ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate (or diethyl carbonate). Examples of cyclic carbonates include 5- to 7 -membered ring carbonates such as ethylene carbonate (or ethylene carbonate) and propylene carbonate (or propylene carbonate).
アミド類としては、鎖状アミド類、環状アミド類(またはラクタム類)などが挙げられる。鎖状アミド類としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)などのN,N-ジC1-6アルキル-C1-6アルカン酸アミドなどが挙げられる。環状アミド類としては、例えば、N-メチル-2-ピロリドンなどの5~7員環ラクタムなどが挙げられる。 Examples of amides include linear amides and cyclic amides (or lactams). Examples of linear amides include N,N-diC 1-6 alkyl-C 1-6 alkanoic acid amides such as N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-diethylformamide, and N,N-dimethylacetamide (DMAc). Examples of cyclic amides include 5- to 7-membered ring lactams such as N-methyl-2-pyrrolidone.
尿素類(またはウレア類)としては、例えば、鎖状尿素類、環状尿素類などが挙げられる。鎖状尿素類としては、例えば、テトラメチル尿素、テトラエチル尿素、テトライソプロピル尿素などのテトラC1-6アルキル-尿素などが挙げられる。環状尿素類としては、例えば、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMIまたはN,N’-ジメチルエチレン尿素)、N,N’-ジメチル-N,N’-トリメチレン尿素(またはN,N’-プロピレン尿素)などのN,N’-ジC1-6アルキル-N,N’-ジないしテトラメチレン尿素などが挙げられる。 Examples of ureas (or ureas) include chain ureas and cyclic ureas. Examples of chain ureas include tetra-C 1-6 alkyl-ureas such as tetramethylurea, tetraethylurea, and tetraisopropylurea. Examples of cyclic ureas include N,N'-di-C 1-6 alkyl-N,N'-di- or tetramethyleneureas such as 1,3 -dimethyl-2-imidazolidinone (DMI or N,N'-dimethylethyleneurea) and N,N'-dimethyl-N,N'-trimethyleneurea (or N,N'-propyleneurea).
ニトリル類としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリルなどのシアン化C1-6アルカン、ベンゾニトリルなどのシアン化アレーンなどが挙げられる。 Examples of nitriles include cyanated C 1-6 alkanes such as acetonitrile and propionitrile, and cyanated arenes such as benzonitrile.
ニトロ化炭化水素類としては、例えば、ニトロメタン、ニトロエタン、1-ニトロプロパン、2-ニトロプロパンなどのニトロC1-6アルカン、ニトロベンゼンなどのニトロアレーンなどが挙げられる。 Examples of nitrated hydrocarbons include nitro C 1-6 alkanes such as nitromethane, nitroethane, 1-nitropropane and 2-nitropropane, and nitroarenes such as nitrobenzene.
ホスホルアミド類としては、例えば、ヘキサメチルホスホルアミドなどのヘキサC1-6アルキルホスホルアミドなどが挙げられる。 Examples of phosphoramides include hexaC 1-6 alkylphosphoramide such as hexamethylphosphoramide.
スルホン類としては、鎖状スルホン類、環状スルホン類などが挙げられる。鎖状スルホン類としては、例えば、エチルメチルスルホン、イソプロピルエチルスルホンなどのジC1-6アルキルスルホンなどが挙げられる。環状スルホン類としては、例えば、スルホラン(またはテトラメチレンスルホンもしくはテトラヒドロチオフェン-1,1-ジオキシド)、3-メチルスルホラン、2,4-ジメチルスルホランなどのトリないしヘキサメチレンスルホン類などが挙げられる。 Examples of sulfones include chain sulfones and cyclic sulfones. Examples of chain sulfones include di-C 1-6 alkyl sulfones such as ethyl methyl sulfone and isopropyl ethyl sulfone. Examples of cyclic sulfones include tri- to hexamethylene sulfones such as sulfolane (or tetramethylene sulfone or tetrahydrothiophene-1,1-dioxide), 3-methyl sulfolane, and 2,4-dimethyl sulfolane.
スルホキシド類としては、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)などのジC1-6アルキルスルホキシドなどが挙げられる。 Examples of sulfoxides include di-C 1-6 alkyl sulfoxides such as dimethyl sulfoxide (DMSO).
これらの溶媒は、単独でまたは2種以上組み合わせて含まれていてもよい。これらの溶媒のうち、通常、トルエンなどの芳香族炭化水素類、メタノールなどのアルコール類、MEK、MIBKなどのケトン類、なかでも、メタノールなどのアルコール類などであることが多い。 These solvents may be used alone or in combination of two or more. Among these solvents, aromatic hydrocarbons such as toluene, alcohols such as methanol, and ketones such as MEK and MIBK are typically used, with alcohols such as methanol being particularly common.
有機溶媒の含有量は、HPLCの面積割合で、例えば0.2%程度以下であり、好ましい範囲としては、以下段階的に、0.1%以下、0.05%以下、0.03%以下であり、さらに好ましくは0.02%以下、特に0.01%以下である。また、有機溶媒の含有量は、例えば3500質量ppm~4800質量ppm程度であってもよく、好ましくは3700質量ppm~4600質量ppm、さらに好ましくは3900質量ppm~4400質量ppmであってもよい。有機溶媒の割合が多すぎると、樹脂原料に用いた場合に着色を抑制できなかったり、所望の樹脂組成比に調整し難くなるおそれがある。また、前記式(1)で表される化合物が粉体である場合には流動性または取り扱い性が低下するおそれがある。有機溶媒を所定割合で含んでいると、前記式(1)で表される化合物が粉体である場合に、飛散を抑制し易く、流動性または取り扱い性を向上できることがある。 The organic solvent content, in terms of HPLC area percentage, is, for example, approximately 0.2% or less, with preferred ranges being 0.1% or less, 0.05% or less, 0.03% or less, more preferably 0.02% or less, and particularly 0.01% or less. The organic solvent content may be, for example, approximately 3500 ppm to 4800 ppm by mass, preferably 3700 ppm to 4600 ppm by mass, and more preferably 3900 ppm to 4400 ppm by mass. If the organic solvent content is too high, discoloration may not be suppressed when used as a resin raw material, or it may be difficult to adjust the resin composition to the desired ratio. Furthermore, if the compound represented by formula (1) is a powder, fluidity or handleability may be reduced. When the compound represented by formula (1) is a powder, containing a specified proportion of organic solvent may help suppress scattering and improve fluidity or handleability.
また、芳香族炭化水素類、特に、トルエンなどの含有量は、HPLCの面積割合で、例えば0.2%程度以下であり、好ましい範囲としては、以下段階的に、0.1%以下、0.05%以下、0.03%以下であり、さらに好ましくは0.02%以下、特に0.01%以下である。芳香族炭化水素類、特に、トルエンなどの含有量は、例えば1質量%以下、好ましくは0.5質量%以下、さらに好ましくは0.3質量%以下である。トルエンなどの芳香族炭化水素類が多すぎると、前記式(1)で表される化合物が粉体である場合に、流動性または取り扱い性が低下するおそれがあるとともに、樹脂原料に用いた場合に、着色を抑制できなかったり、所望の樹脂組成比に調整し難くなるおそれがある。 The content of aromatic hydrocarbons, particularly toluene, is, for example, about 0.2% or less in terms of HPLC area percentage, with preferred ranges being 0.1% or less, 0.05% or less, 0.03% or less, more preferably 0.02% or less, and particularly 0.01% or less. The content of aromatic hydrocarbons, particularly toluene, is, for example, 1% by mass or less, preferably 0.5% by mass or less, and more preferably 0.3% by mass or less. If the amount of aromatic hydrocarbons, such as toluene, is too high, when the compound represented by formula (1) is in powder form, the flowability or handleability may be reduced. Furthermore, when used as a resin raw material, coloration may not be suppressed or it may be difficult to adjust the desired resin composition ratio.
(j)水
前記式(1)で表される化合物は、水(または水分)を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。水分の含有量は、例えば1質量%以下、好ましくは0.8質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以下である。また、水分の含有量は、例えば6000質量ppm~12000質量ppm程度であってもよく、好ましくは7000質量ppm~11900質量ppm、さらに好ましくは8000質量ppm~11800質量ppmであってもよい。水分の含有量が多すぎると、樹脂原料に用いる場合に、着色を抑制できないおそれがあり、重合触媒を失活させたり、所望の樹脂組成比に調整し難くなるおそれがある。また、前記式(1)で表される化合物が粉体である場合には流動性または取り扱い性が低下するおそれがある。水分を所定割合で含んでいると、樹脂における着色を抑制できたり、前記式(1)で表される化合物が粉体である場合に飛散を抑制し易く、流動性または取り扱い性を向上できることがある。
(j) Water The compound represented by formula (1) may or may not contain water (or moisture). The moisture content is, for example, 1% by mass or less, preferably 0.8% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. The moisture content may be, for example, approximately 6,000 ppm by mass to 12,000 ppm by mass, preferably 7,000 ppm by mass to 11,900 ppm by mass, and more preferably 8,000 ppm by mass to 11,800 ppm by mass. If the moisture content is too high, when used as a resin raw material, coloration may not be suppressed, the polymerization catalyst may be deactivated, or it may be difficult to adjust the desired resin composition ratio. Furthermore, when the compound represented by formula (1) is a powder, the fluidity or handleability may be reduced. When the compound represented by formula (1) contains moisture at a predetermined ratio, coloration in the resin may be suppressed, and when the compound represented by formula (1) is a powder, scattering may be easily suppressed, thereby improving the fluidity or handleability.
(フルオレン化合物の特性)
本発明のフルオレン化合物は、特定の不純物成分の含有量が所定の範囲に調整されているため、着色(または変色)、特に高温環境下における着色を有効に抑制または低減できる。
(Characteristics of fluorene compounds)
The fluorene compound of the present invention has a content of specific impurity components adjusted to a predetermined range, and therefore coloration (or discoloration), particularly coloration under high temperature conditions, can be effectively suppressed or reduced.
そのため、フルオレン化合物の色相APHAは、280℃、2時間溶融状態を保持した条件において、例えば500以下、好ましい範囲としては、以下段階的に、450以下、400以下、350以下であり、さらに好ましくは300以下、特に270以下である。 Therefore, the hue APHA of the fluorene compound, when maintained in a molten state at 280°C for 2 hours, is, for example, 500 or less, with preferred ranges being 450 or less, 400 or less, 350 or less, more preferably 300 or less, and particularly 270 or less, in the following stepwise order.
フルオレン化合物の色相YIは、280℃、2時間溶融状態を保持した条件において、例えば100以下、好ましい範囲としては、以下段階的に、85以下、80以下、75以下、70以下、65以下、60以下、55以下、50以下であり、さらに好ましくは48以下、特に45以下である。 The hue YI of the fluorene compound, when maintained in a molten state at 280°C for 2 hours, is, for example, 100 or less, with preferred ranges being 85 or less, 80 or less, 75 or less, 70 or less, 65 or less, 60 or less, 55 or less, and 50 or less, more preferably 48 or less, and particularly 45 or less.
フルオレン化合物の180℃における加熱残分は、例えば97%以上、好ましくは98%以上、さらに好ましくは99%以上、特に99.5%以上である。加熱残分が低すぎると、樹脂原料として利用した際に、所望の樹脂組成比に調製し難くなるおそれがある。 The heating residue of the fluorene compound at 180°C is, for example, 97% or more, preferably 98% or more, more preferably 99% or more, and particularly 99.5% or more. If the heating residue is too low, it may be difficult to prepare the desired resin composition when used as a resin raw material.
フルオレン化合物のかさ密度は、例えば0.4~0.8mg/mL、好ましくは0.5~0.75mg/mLである。 The bulk density of the fluorene compound is, for example, 0.4 to 0.8 mg/mL, preferably 0.5 to 0.75 mg/mL.
フルオレン化合物の融点は、例えば130~230℃程度であってもよく、Z1aおよびZ1bがビフェニル環などの環集合アレーン環である場合、135~165℃、好ましくは140~160℃、さらに好ましくは145~155℃であり、Z1aおよびZ1bがナフタレン環などの縮合多環式アレーン環である場合、例えば200~230℃程度であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、210~225℃、215~223℃、216~222℃、216.5~221℃、217~220.5℃、217.5~220℃である。不純物の含有量が多すぎると、融点が低下するおそれがある。 The melting point of the fluorene compound may be, for example, about 130 to 230°C. When Z 1a and Z 1b are ring-assembled arene rings such as biphenyl rings, it is 135 to 165°C, preferably 140 to 160°C, and more preferably 145 to 155°C. When Z 1a and Z 1b are fused polycyclic arene rings such as naphthalene rings, it may be, for example, about 200 to 230°C, with preferred ranges being 210 to 225°C, 215 to 223°C, 216 to 222°C, 216.5 to 221°C, 217 to 220.5°C, and 217.5 to 220°C, in the following stepwise order. If the impurity content is too high, the melting point may be lowered.
本明細書および特許請求の範囲において、色相APHA、色相YI、加熱残分、かさ密度および融点は、後述する実施例に記載の方法により測定できる。 In this specification and claims, the color APHA, color YI, heating residue, bulk density, and melting point can be measured by the methods described in the examples below.
(フルオレン化合物の製造方法)
前記式(1)で表されるフルオレン化合物の製造方法は特に制限されず、慣用の方法により調製できる。代表的な方法としては、前記式(1)における多環式アレーン環Z1a、Z1bおよびアルキレン基A1aおよびA1bに対応する多環式アリールオキシアルコール類と、置換基R1およびその置換数n1に対応する9-フルオレノン類とを、酸などの触媒、チオール類などの助触媒、溶媒などの存在下で反応させて製造する方法(第1の方法);前記方法において、多環式アリールオキシアルコール類に代えて、Z1aおよびZ1bの多環式アレーン環に対応する多環式フェノール類を用いて得られた9,9-ビス(ヒドロキシ多環式アリール)フルオレン類に対し、さらに、アルキレン基A1aおよびA1bに対応するアルキレンオキシド(アルキレンカーボネートまたはハロアルカノール)を、1-メチルイミダゾールなどの触媒などの存在下で付加させて製造する方法(第2の方法)などが挙げられる。第1の方法では、アルキレンオキシド無付加体、1付加体、3付加体などの副生成物(前述の他の不純物成分(a)など)が含まれ難い点で好ましい。第2の方法では、前記式(11)で表される化合物を所定の割合で容易に含有させることができる点で好ましい。
(Method for producing fluorene compound)
The method for producing the fluorene compound represented by formula (1) is not particularly limited, and the compound can be prepared by a conventional method. Typical methods include a method (first method) in which polycyclic aryloxy alcohols corresponding to the polycyclic arene rings Z 1a and Z 1b and the alkylene groups A 1a and A 1b in formula (1) are reacted with 9-fluorenones corresponding to the substituent R 1 and its substitution number n1 in the presence of a catalyst such as an acid, a co-catalyst such as a thiol, a solvent, etc.; and a method (second method) in which 9,9-bis(hydroxypolycyclic aryl)fluorenes obtained by using polycyclic phenols corresponding to the polycyclic arene rings of Z 1a and Z 1b instead of the polycyclic aryloxy alcohols in the above method are further added to alkylene oxides (alkylene carbonates or haloalkanols) corresponding to the alkylene groups A 1a and A 1b in the presence of a catalyst such as 1-methylimidazole, etc. The first method is preferable in that by-products such as alkylene oxide non-adducts, mono-adducts, tri-adducts, etc. (such as the above-mentioned other impurity component (a)) are unlikely to be contained. The second method is preferable in that the compound represented by formula (11) can be easily contained in a predetermined ratio.
第1の方法において、前記多環式アリールオキシアルコール類としては、前記式(1)で表されるフルオレン化合物に好ましい態様を含めて対応する化合物が挙げられ、より好ましくは2-(2-ナフトキシ)エタノール、2-(o-フェニルフェノキシ)エタノールなどのC10-14多環式アリールオキシC2-4アルコールが挙げられ、さらに好ましくはC10-14縮合多環式アリールオキシC2-4アルコールが挙げられ、特に2-(2-ナフトキシ)エタノールなどのナフトキシC2-3アルコールが好ましい。 In the first method, examples of the polycyclic aryloxy alcohols include compounds corresponding to the fluorene compound represented by formula (1) above, including preferred embodiments thereof, more preferably C10-14 polycyclic aryloxy C2-4 alcohols such as 2-(2-naphthoxy)ethanol and 2-(o-phenylphenoxy)ethanol, still more preferably C10-14 fused polycyclic aryloxy C2-4 alcohols, and particularly preferably naphthoxy C2-3 alcohols such as 2- (2-naphthoxy)ethanol.
前記9-フルオレノン類としては、前記式(1)で表されるフルオレン化合物と好ましい態様を含めて対応する化合物などが挙げられ、なかでも9-フルオレノンが好ましい。 The 9-fluorenones include compounds corresponding to the fluorene compound represented by formula (1) above, including preferred embodiments thereof, and among these, 9-fluorenone is preferred.
前記多環式アリールオキシアルコール類と前記9-フルオレノン類との反応における使用割合は、例えば、前者/後者(モル比)=1/2~1/10、好ましい範囲としては、以下段階的に、1/2.5~1/5、1/3~1/4.5、1/3.5~1/4である。前記多環式アリールオキシアルコール類と前記9-フルオレノン類のうち、いずれかの成分の割合が多すぎると不純物含有量が多くなるおそれがある。 The ratio of the polycyclic aryloxy alcohols to the 9-fluorenones used in the reaction is, for example, former/latter (molar ratio) = 1/2 to 1/10, with preferred ranges being 1/2.5 to 1/5, 1/3 to 1/4.5, and 1/3.5 to 1/4, in the following stepwise order. If the ratio of either the polycyclic aryloxy alcohols or the 9-fluorenones is too high, the impurity content may be high.
反応に利用する酸触媒としては、例えば、無機酸、有機酸、固体酸などが挙げられる。 Examples of acid catalysts used in the reaction include inorganic acids, organic acids, and solid acids.
無機酸としては、例えば、硫酸、塩化水素、リン酸などが挙げられる。無機酸は水溶液の形態、例えば、塩酸などであってもよく、前記塩酸の濃度としては、例えば5~36質量%、好ましくは20~36質量%である。 Examples of inorganic acids include sulfuric acid, hydrogen chloride, and phosphoric acid. The inorganic acid may be in the form of an aqueous solution, such as hydrochloric acid, and the concentration of the hydrochloric acid is, for example, 5 to 36% by mass, preferably 20 to 36% by mass.
有機酸としては、例えば、スルホン酸類などが挙げられる。スルホン酸類としては、例えば、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などの(ハロ)アルカンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸などのアレーンスルホン酸などが挙げられる。 Examples of organic acids include sulfonic acids. Examples of sulfonic acids include (halo)alkanesulfonic acids such as methanesulfonic acid and trifluoromethanesulfonic acid, and arenesulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid.
固体酸としては、例えば、無機固体酸、有機固体酸などが挙げられる。無機固体酸としては、例えば、金属酸化物、複合金属酸化物、金属硫化物、金属硫酸塩、ポリ酸などの金属化合物、非金属硫酸塩、粘土鉱物、ゼオライト、カオリンなどが挙げられる。有機固体酸としては、例えば、強酸性陽イオン交換樹脂、弱酸性陽イオン交換樹脂などの陽イオン交換樹脂が挙げられる。強酸性陽イオン交換樹脂としては、例えば、デュポン社製のナフィオンなどのスルホン酸基を有するイオン交換樹脂などが挙げられる。弱酸性陽イオン交換樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸-ジビニルベンゼンコポリマーなどのカルボン酸基を有するイオン交換樹脂などが挙げられる。 Examples of solid acids include inorganic solid acids and organic solid acids. Examples of inorganic solid acids include metal compounds such as metal oxides, composite metal oxides, metal sulfides, metal sulfates, and polyacids, as well as non-metal sulfates, clay minerals, zeolites, and kaolin. Examples of organic solid acids include cation exchange resins such as strong acid cation exchange resins and weak acid cation exchange resins. Examples of strong acid cation exchange resins include ion exchange resins with sulfonic acid groups, such as DuPont's Nafion. Examples of weak acid cation exchange resins include ion exchange resins with carboxylic acid groups, such as (meth)acrylic acid-divinylbenzene copolymer.
これらの酸触媒は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。好ましい酸触媒は、硫酸などの無機酸、陽イオン交換樹脂であり、反応の進行により生成する水の脱水剤としても作用する点から、硫酸、特に濃硫酸が好ましい。 These acid catalysts can be used alone or in combination of two or more. Preferred acid catalysts are inorganic acids such as sulfuric acid and cation exchange resins. Sulfuric acid, particularly concentrated sulfuric acid, is preferred because it also acts as a dehydrating agent for the water produced as the reaction progresses.
前記硫酸には、例えば、濃度30~90質量%程度の希硫酸、濃度90質量%以上の濃硫酸、発煙硫酸などが含まれ、反応系において硫酸に転化可能であれば、硫酸前駆体として、三酸化硫黄を使用してもよい。通常、硫酸としては、H2SO4換算で、濃度が80~99質量%程度の範囲から選択してもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、90~99質量%、93~99質量%、96~99質量%の濃硫酸であり、さらに好ましくは97~98.5質量%の濃硫酸であり、特に98質量%の濃硫酸が好ましい。 Examples of the sulfuric acid include dilute sulfuric acid with a concentration of about 30 to 90% by mass, concentrated sulfuric acid with a concentration of 90% by mass or more, fuming sulfuric acid, etc., and sulfur trioxide may be used as a sulfuric acid precursor as long as it can be converted to sulfuric acid in the reaction system. Typically, the sulfuric acid may be selected from a range of about 80 to 99% by mass in terms of H2SO4 , with preferred ranges being 90 to 99% by mass, 93 to 99% by mass, and 96 to 99% by mass, more preferably 97 to 98.5% by mass, and particularly preferably 98% by mass.
酸触媒の割合は、前記9-フルオレノン類100質量部に対して、例えば10~1000質量部程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、50~800質量部、100~600質量部、150~500質量部、200~450質量部であり、さらに好ましくは250~400質量部、特に270~360質量部である。酸触媒の割合が少なすぎると、反応を効率よく進行できない(または反応速度が著しく低下する)おそれがある。 The proportion of acid catalyst can be selected, for example, from a range of approximately 10 to 1,000 parts by mass per 100 parts by mass of the 9-fluorenones. Preferred ranges are 50 to 800 parts by mass, 100 to 600 parts by mass, 150 to 500 parts by mass, and 200 to 450 parts by mass, in the following stepwise order, and more preferably 250 to 400 parts by mass, and particularly 270 to 360 parts by mass. If the proportion of acid catalyst is too low, the reaction may not proceed efficiently (or the reaction rate may be significantly reduced).
助触媒としてのチオール類としては、残留硫黄(第3の不純物成分の含有量)を有効に低減でき、加熱溶融による着色も低減できる観点から、2-メルカプトアルカン酸、アミノアルカンチオール、およびこれらの塩などの第1のチオール類が好ましい。 As thiols used as promoters, first thiols such as 2-mercaptoalkanoic acid, aminoalkanethiol, and salts thereof are preferred, as they can effectively reduce residual sulfur (the content of the third impurity component) and also reduce discoloration due to heat melting.
2-メルカプトアルカン酸としては、例えば、チオグリコール酸(メルカプト酢酸またはメルカプトエタン酸)、チオ乳酸(またはα-メルカプトプロピオン酸)、2-メルカプト酪酸(または2-メルカプト-n-ブタン酸)、2-メルカプトイソ酪酸(または2-メルカプト-イソブタン酸)などの2-メルカプトC2-6アルカン酸などが挙げられる。好ましい2-メルカプトアルカン酸は、2-メルカプトC2-4アルカン酸であり、特に、チオグリコール酸、チオ乳酸などの2-メルカプトC2-3アルカン酸が好ましい。 Examples of 2-mercaptoalkanoic acids include 2-mercapto C 2-6 alkanoic acids such as thioglycolic acid (mercaptoacetic acid or mercaptoethanoic acid), thiolactic acid (or α-mercaptopropionic acid), 2-mercaptobutyric acid (or 2-mercapto-n-butanoic acid), and 2-mercaptoisobutyric acid (or 2-mercapto-isobutanoic acid). Preferred 2-mercaptoalkanoic acids are 2 -mercapto C 2-4 alkanoic acids, and particularly preferred are 2-mercapto C 2-3 alkanoic acids such as thioglycolic acid and thiolactic acid.
アミノアルカンチオールとしては、例えば、2-アミノエタンチオール(またはシステアミン)、2-アミノプロパンチオール、3-アミノプロパンチオール、2-アミノブタンチオール、3-アミノブタンチオール、4-アミノブタンチオール、6-アミノヘキサンチオール、8-アミノオクタンチオール、11-アミノウンデカンチオール、16-アミノヘキサデカンチオールなどのアミノC2-20アルカンチオールなどが挙げられる。好ましいアミノアルカンチオールは、アミノC2-16アルカンチオールである。 Examples of aminoalkanethiols include amino C 2-20 alkanethiols such as 2-aminoethanethiol (or cysteamine), 2-aminopropanethiol, 3-aminopropanethiol, 2-aminobutanethiol, 3-aminobutanethiol, 4-aminobutanethiol, 6-aminohexanethiol, 8-aminooctanethiol, 11-aminoundecanethiol, and 16 -aminohexadecanethiol. A preferred aminoalkanethiol is amino C 2-16 alkanethiol .
なお、代表的な塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩などの無機酸塩;酢酸塩などの有機酸塩;ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩;カルシウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩;アンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩などのテトラアルキルアンモニウム塩;またはこれらの複塩などが挙げられる。 Typical salts include, for example, inorganic acid salts such as hydrochloride and sulfate; organic acid salts such as acetate; alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt; alkaline earth metal salts such as calcium salt and magnesium salt; ammonium salt and tetraalkylammonium salt such as tetramethylammonium salt; or double salts of these.
これらの第1のチオール類は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。これらの第1のチオール類のうち、残留硫黄(全硫黄含量)を大きく低減でき、収率も向上できる観点から、アミノアルカンチオールまたはその塩を少なくとも含むのが好ましく、より好ましくは、以下段階的に、アミノC2-12アルカンチオール、アミノC2-8アルカンチオール、アミノC2-6アルカンチオール、アミノC2-4アルカンチオールであり、さらに好ましくはアミノC2-3アルカンチオールであり、特にシステアミンが好ましい。 These first thiols can be used alone or in combination of two or more. Among these first thiols, from the viewpoint of significantly reducing residual sulfur (total sulfur content) and improving yield, it is preferable to include at least an aminoalkanethiol or a salt thereof, more preferably an amino C 2-12 alkanethiol, an amino C 2-8 alkanethiol, an amino C 2-6 alkanethiol, or an amino C 2-4 alkanethiol in the following stepwise order, still more preferably an amino C 2-3 alkanethiol, and particularly preferably cysteamine.
チオール類は、必要に応じて、前記第1のチオール類とは異なる他のチオール類(単に、第2のチオール類ともいう)を含んでいてもよい。第2のチオール類としては、例えば、チオカルボン酸、メルカプトカルボン酸(ただし、2-メルカプトアルカン酸を除く)、アルキルメルカプタン、アラルキルメルカプタン、およびこれらの塩などが挙げられる。 If necessary, the thiols may contain other thiols (also simply referred to as second thiols) that are different from the first thiols. Examples of second thiols include thiocarboxylic acids, mercaptocarboxylic acids (excluding 2-mercaptoalkanoic acids), alkyl mercaptans, aralkyl mercaptans, and salts thereof.
チオカルボン酸としては、例えば、チオ酢酸、チオシュウ酸などが挙げられる。 Examples of thiocarboxylic acids include thioacetic acid and thiooxalic acid.
メルカプトカルボン酸(ただし、2-メルカプトアルカン酸を除く)としては、例えば、β-メルカプトプロピオン酸、メルカプトコハク酸、メルカプト安息香酸などが挙げられる。 Examples of mercaptocarboxylic acids (excluding 2-mercaptoalkanoic acids) include β-mercaptopropionic acid, mercaptosuccinic acid, and mercaptobenzoic acid.
アルキルメルカプタンとしては、例えば、メチルメルカプタン、エチルメルカプタン、プロピルメルカプタン、イソプロピルメルカプタン、n-ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタンなどのC1-16アルキルメルカプタンなどが挙げられる。好ましいアルキルメルカプタンはC1-4アルキルメルカプタンである。 Examples of alkyl mercaptans include C 1-16 alkyl mercaptans such as methyl mercaptan, ethyl mercaptan, propyl mercaptan, isopropyl mercaptan, n-butyl mercaptan, dodecyl mercaptan, etc. Preferred alkyl mercaptans are C 1-4 alkyl mercaptans.
アラルキルメルカプタンとしては、例えば、ベンジルメルカプタンなどが挙げられる。 Examples of aralkyl mercaptans include benzyl mercaptan.
これらの塩としては、例えば、前述のアルカリ金属塩、代表的にはナトリウム塩などが挙げられ、具体的な化合物としては、例えば、メチルメルカプタンナトリウム、エチルメルカプタンナトリウムなどが挙げられる。 These salts include, for example, the aforementioned alkali metal salts, typically sodium salts, and specific compounds include, for example, sodium methyl mercaptan and sodium ethyl mercaptan.
これらの第2のチオール類は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。第2のチオール類、特に、β-メルカプトプロピオン酸などのメルカプトカルボン酸(ただし、2-メルカプトアルカン酸を除く)を含むと不純物の含有量が増加するおそれがあるため、実質的に含まないのが好ましい。 These second thiols can be used alone or in combination of two or more. Since the inclusion of second thiols, particularly mercaptocarboxylic acids such as β-mercaptopropionic acid (excluding 2-mercaptoalkanoic acids), can increase the content of impurities, it is preferable to avoid their substantial inclusion.
第1のチオール類の割合は、チオール類全体に対して、例えば10質量%以上(例えば、10~100質量%)程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、30質量%以上、50質量%以上、60質量%以上、70質量%以上、80質量%以上であり、さらに好ましくは90質量%以上、なかでも、95質量%以上であるのが好ましく、特に、100質量%(チオール類が実質的に第1のチオール類のみを含む態様)が好ましい。第1のチオール類の割合が少なすぎると、全硫黄含量や加熱溶融後の着色を有効に低減できなくなるおそれがある。なお、チオール類が、第2のチオール類を含む場合、第1のチオール類の割合は、チオール類全体に対して、例えば60~99.9質量%程度の範囲から選択してもよく、好ましくは80~99質量%、さらに好ましくは90~98質量%である。 The proportion of the first thiols can be selected from a range of, for example, 10% by mass or more (e.g., 10 to 100% by mass) relative to the total thiols. Preferred ranges are, in the following order, 30% by mass or more, 50% by mass or more, 60% by mass or more, 70% by mass or more, 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more. Of these, 95% by mass or more is preferred, and 100% by mass (an embodiment in which the thiols essentially contain only the first thiols) is particularly preferred. If the proportion of the first thiols is too low, it may be impossible to effectively reduce the total sulfur content or discoloration after heat melting. Note that when the thiols contain second thiols, the proportion of the first thiols can be selected from a range of, for example, 60 to 99.9% by mass relative to the total thiols, preferably 80 to 99% by mass, and even more preferably 90 to 98% by mass.
チオール類の割合は、前記9-フルオレノン類100質量部に対して、例えば0.1質量部以上、具体的には、1~50質量部程度の範囲から選択してもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、2~30質量部、3~20質量部、4~15質量部、5~10質量部であり、さらに好ましくは6~9質量部であり、なかでも、6.5~8質量部が好ましく、特に、7~7.5質量部である。 The proportion of thiols may be, for example, 0.1 parts by mass or more, specifically, selected from the range of approximately 1 to 50 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the 9-fluorenones. Preferred ranges are 2 to 30 parts by mass, 3 to 20 parts by mass, 4 to 15 parts by mass, 5 to 10 parts by mass, and more preferably 6 to 9 parts by mass, with 6.5 to 8 parts by mass being particularly preferred, and 7 to 7.5 parts by mass being particularly preferred.
また、チオール類の割合は、前記酸触媒100質量部に対して、例えば0.01質量部以上、具体的には、0.1~50質量部程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、0.5~30質量部、1~20質量部、1.5~10質量部、2~5質量部、2.3~4質量部、2.4~3.5質量部、2.5~3質量部である。 The proportion of thiols relative to 100 parts by mass of the acid catalyst can be selected, for example, from 0.01 parts by mass or more, specifically from a range of approximately 0.1 to 50 parts by mass. Preferred ranges are 0.5 to 30 parts by mass, 1 to 20 parts by mass, 1.5 to 10 parts by mass, 2 to 5 parts by mass, 2.3 to 4 parts by mass, 2.4 to 3.5 parts by mass, and 2.5 to 3 parts by mass, in the following stepwise order.
チオール類の割合が少な過ぎると、反応が効率よく進行しないおそれがあるのみならず、未反応成分などの不純物により着色するおそれがある。多すぎると、チオール類が硫黄成分などの不純物として残留するおそれがあるが、第1のチオール類を用いると、硫黄成分などの不純物を有効に低減でき、前記式(1)で表されるフルオレン化合物の溶融時の着色も効果的に抑制できる。 If the proportion of thiols is too low, not only may the reaction not proceed efficiently, but there is also a risk of discoloration due to impurities such as unreacted components. If the proportion is too high, the thiols may remain as impurities such as sulfur components. However, by using the first thiols, impurities such as sulfur components can be effectively reduced, and discoloration of the fluorene compound represented by formula (1) when melted can also be effectively suppressed.
反応溶媒としては、例えば、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類など(第1の溶媒ともいう)が挙げられる。 Reaction solvents include, for example, hydrocarbons and halogenated hydrocarbons (also referred to as the first solvent).
炭化水素類としては、例えば、脂肪族炭化水素類、脂環族炭化水素類、芳香族炭化水素類などが挙げられる。脂肪族炭化水素類としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカンなどの直鎖状または分岐鎖状C5-12アルカンなどが挙げられる。脂環族炭化水素類としては、シクロヘキサンなどのC5-10シクロアルカンなどが挙げられる。芳香族炭化水素類としては、例えば、ベンゼン;トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどのモノないしトリC1-6アルキル-ベンゼンなどが挙げられる。 Examples of hydrocarbons include aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons. Examples of aliphatic hydrocarbons include linear or branched C5-12 alkanes such as hexane, heptane, octane, and decane. Examples of alicyclic hydrocarbons include C5-10 cycloalkanes such as cyclohexane. Examples of aromatic hydrocarbons include benzene; mono- to tri- C1-6 alkylbenzenes such as toluene, xylene, and ethylbenzene.
ハロゲン化炭化水素類としては、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2-ジクロロエタンなどのハロC1-6アルカンなど;クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロベンゼンなどが挙げられる。 Examples of halogenated hydrocarbons include haloC 1-6 alkanes such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride and 1,2-dichloroethane; and halobenzenes such as chlorobenzene and dichlorobenzene.
これらの第1の溶媒は単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。これらの第1の溶媒のうち、芳香族炭化水素類が好ましく、さらに好ましくはモノ乃至トリC1-4アルキル-ベンゼンであり、なかでも、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどのモノまたはジC1-2アルキル-ベンゼンが好ましく、特にトルエンが好ましい。 These first solvents may be used alone or in combination of two or more. Among these first solvents, aromatic hydrocarbons are preferred, and mono- to tri-C 1-4 alkyl-benzenes are more preferred, with mono- or di-C 1-2 alkyl-benzenes such as toluene, xylene, and ethylbenzene being particularly preferred, and toluene being particularly preferred.
反応溶媒は、第1の溶媒に加えて、さらに、非プロトン性極性溶媒(第2の溶媒ともいう)を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。第2の溶媒を含んでいると、反応温度が低くても効率よく反応が進行するためか、副生成物の生成を有効に抑制して、硫黄成分などの不純物を低減でき、加熱溶融による前記式(1)で表されるフルオレン化合物の着色を有効に抑制することもできる場合がある。 In addition to the first solvent, the reaction solvent may or may not further contain an aprotic polar solvent (also referred to as the second solvent). The inclusion of the second solvent may allow the reaction to proceed efficiently even at low reaction temperatures, effectively suppressing the production of by-products and reducing impurities such as sulfur components, and may also effectively suppress the coloration of the fluorene compound represented by formula (1) due to heat melting.
非プロトン性極性溶媒としては、例えば、エーテル類、ケトン類、エステル類、カーボネート類、アミド類、尿素類、ニトリル類、ニトロ化炭化水素類、ホスホルアミド類、スルホン類、スルホキシド類などが挙げられる。 Examples of aprotic polar solvents include ethers, ketones, esters, carbonates, amides, ureas, nitriles, nitrated hydrocarbons, phosphoramides, sulfones, and sulfoxides.
エーテル類としては、例えば、鎖状エーテル類、環状エーテル類、アニソールなどが挙げられる。 Examples of ethers include chain ethers, cyclic ethers, and anisole.
鎖状エーテル類としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテルなどのジC1-6アルキルエーテル;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルなどの(モノないしヘキサ)C2-4アルキレングリコールジC1-6アルキルエーテルなどが挙げられる。 Examples of chain ethers include di-C 1-6 alkyl ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, and dibutyl ether; and (mono- to hexa)C 2-4 alkylene glycol di-C 1-6 alkyl ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and tetraethylene glycol dimethyl ether.
環状エーテル類としては、テトラヒドロフラン(THF)、2-メチルテトラヒドロフランなどの置換基を有していてもよいテトラヒドロフラン類;テトラヒドロピラン、4-メチルテトラヒドロピランなどの置換基を有していてもよいテトラヒドロピラン類;1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、4-メチル-1,3-ジオキサンなどの置換基を有していてもよいジオキサン類;1,3-ジオキソラン、2-メチル-1,3-ジオキソランなどの置換基を有していてもよいジオキソラン類などが挙げられる。前記置換基としては、例えば、アルキル基などの炭化水素基などが挙げられる。置換基を有する場合、好ましい置換基としては、メチル基、エチル基などのC1-6アルキル基、さらに好ましくはC1-4アルキル基、特にメチル基である。前記置換基の置換数は特に制限されず、通常、0~3程度、好ましくは0~2、さらに好ましくは0または1であり、特に0である。 Examples of cyclic ethers include tetrahydrofurans, such as tetrahydrofuran (THF) and 2-methyltetrahydrofuran, which may have a substituent; tetrahydropyrans, such as tetrahydropyran and 4-methyltetrahydropyran, which may have a substituent; dioxanes, such as 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, and 4-methyl-1,3-dioxane, which may have a substituent; and dioxolanes, such as 1,3-dioxolane and 2-methyl-1,3-dioxolane, which may have a substituent. Examples of the substituent include hydrocarbon groups such as alkyl groups. When substituted, preferred substituents are C 1-6 alkyl groups such as methyl and ethyl groups, more preferably C 1-4 alkyl groups, and particularly methyl groups. The number of substituents is not particularly limited and is typically about 0 to 3, preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and particularly 0.
ケトン類としては、例えば、鎖状ケトン類、環状ケトン類などが挙げられる。鎖状ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのジC1-6アルキル-ケトンなどが挙げられる。環状ケトン類としては、例えば、シクロヘキサノンなどのC5-10シクロアルカノンなどが挙げられる。 Examples of ketones include chain ketones and cyclic ketones. Examples of chain ketones include di-C 1-6 alkyl ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Examples of cyclic ketones include C 5-10 cycloalkanones such as cyclohexanone.
エステル類としては、例えば、鎖状エステル類、環状エステル類(またはラクトン類)などが挙げられる。鎖状エステル類としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのC2-6アルカン酸C1-6アルキルエステルなどが挙げられる。ラクトン類としては、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、γ-カプロラクトン(またはγ-ヘキサノラクトン)などの置換基を有していてもよい5~7員環ラクトンなどが挙げられる。なお、前記置換基および置換数としては、前記環状エーテル類に例示した置換基及び置換数と好ましい態様を含めて同様である。 Examples of esters include linear esters and cyclic esters (or lactones). Examples of linear esters include C 2-6 alkanoic acid C 1-6 alkyl esters such as methyl acetate, ethyl acetate, and butyl acetate. Examples of lactones include 5- to 7-membered lactones which may have a substituent, such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, and γ-caprolactone (or γ-hexanolactone). The substituents and the number of substitutions are the same as those exemplified for the cyclic ethers, including preferred embodiments.
カーボネート類としては、例えば、鎖状カーボネート類、環状カーボネート類などが挙げられる。鎖状カーボネート類としては、例えば、ジメチルカーボネート(または炭酸ジメチル)、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート(または炭酸ジエチル)などのジC1-6アルキル-カーボネートなどが挙げられる。環状カーボネート類としては、例えば、エチレンカーボネート(または炭酸エチレン)、プロピレンカーボネート(または炭酸プロピレン)などの置換基を有していてもよいジないしテトラメチレンカーボネートなどが挙げられる。なお、前記置換基および置換数としては、前記環状エーテル類に例示した置換基および置換数と好ましい態様を含めて同様である。 Examples of carbonates include linear carbonates and cyclic carbonates. Examples of linear carbonates include di-C 1-6 alkyl carbonates such as dimethyl carbonate (or dimethyl carbonate), ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate (or diethyl carbonate). Examples of cyclic carbonates include di- or tetramethylene carbonates which may have a substituent, such as ethylene carbonate (or ethylene carbonate) and propylene carbonate (or propylene carbonate). The substituents and the number of substitutions are the same as those exemplified for the cyclic ethers, including preferred embodiments.
アミド類としては、例えば、鎖状アミド類、環状アミド類(またはラクタム類)などが挙げられる。鎖状アミド類としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)などのN,N-ジC1-6アルキル-C1-6アルカン酸アミドなどが挙げられる。環状アミド類としては、例えば、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)などの置換基を有していてもよいラクタム、好ましくは置換基を有していてもよい5~7員環ラクタムが挙げられる。なお、前記置換基およびその置換数としては、前記環状エーテル類に例示した置換基およびその置換数と好ましい態様を含めて同様である。 Examples of amides include linear amides and cyclic amides (or lactams). Examples of linear amides include N,N-diC 1-6 alkyl-C 1-6 alkanoic acid amides such as N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-diethylformamide, and N,N-dimethylacetamide (DMAc). Examples of cyclic amides include lactams which may have a substituent, such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), preferably 5- to 7-membered lactams which may have a substituent. The substituents and the number of substitutions are the same as those exemplified for the cyclic ethers, including preferred embodiments.
尿素類(またはウレア類)としては、例えば、鎖状尿素類、環状尿素類などが挙げられる。鎖状尿素類としては、例えば、テトラメチル尿素、テトラエチル尿素、テトライソプロピル尿素などのテトラC1-6アルキル-尿素などが挙げられる。環状尿素類としては、例えば、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMIまたはN,N’-ジメチルエチレン尿素)、N,N’-ジメチル-N,N’-トリメチレン尿素(またはN,N’-プロピレン尿素)などのN,N’-ジC1-6アルキル-N,N’-ジないしテトラメチレン尿素などが挙げられる。なお、これらの環状尿素類は置換基を有していてもよく、置換基およびその置換数としては、前記環状エーテル類に例示した置換基およびその置換数と好ましい態様を含めて同様である。 Examples of ureas (or ureas) include chain ureas and cyclic ureas. Examples of chain ureas include tetra-C 1-6 alkyl-ureas such as tetramethylurea, tetraethylurea, and tetraisopropylurea. Examples of cyclic ureas include N,N'-di-C 1-6 alkyl-N,N'-di- or tetramethyleneurea such as 1,3 -dimethyl-2-imidazolidinone (DMI or N,N'-dimethylethyleneurea) and N,N'-dimethyl-N,N'-trimethyleneurea (or N,N'-propyleneurea). These cyclic ureas may have a substituent, and the substituent and the number of substitutions are the same as those exemplified for the cyclic ethers, including preferred embodiments.
ニトリル類としては、例えば、シアン化炭化水素、具体的には、アセトニトリル、プロピオノニトリルなどのシアン化C1-6アルカン、ベンゾニトリルなどのシアン化アレーンなどが挙げられる。 Examples of nitriles include cyanated hydrocarbons, specifically cyanated C 1-6 alkanes such as acetonitrile and propiononitrile, and cyanated arenes such as benzonitrile.
ニトロ化炭化水素類としては、例えば、ニトロメタン、ニトロエタン、1-ニトロプロパン、2-ニトロプロパンなどのニトロC1-6アルカン、ニトロベンゼンなどのニトロアレーンなどが挙げられる。 Examples of nitrated hydrocarbons include nitro C 1-6 alkanes such as nitromethane, nitroethane, 1-nitropropane and 2-nitropropane, and nitroarenes such as nitrobenzene.
ホスホルアミド類としては、例えば、ヘキサメチルホスホルアミドなどのヘキサC1-6アルキルホスホルアミドなどが挙げられる。 Examples of phosphoramides include hexaC 1-6 alkylphosphoramide such as hexamethylphosphoramide.
スルホン類としては、例えば、鎖状スルホン類、環状スルホン類などが挙げられる。鎖状スルホン類としては、例えば、エチルメチルスルホン、イソプロピルエチルスルホンなどのジC1-6アルキルスルホンなどが挙げられる。環状スルホン類としては、例えば、スルホラン(またはテトラメチレンスルホン若しくはテトラヒドロチオフェン-1,1-ジオキシド)、3-メチルスルホラン、2,4-ジメチルスルホランなどの置換基を有していてもよいトリ乃至ヘキサメチレンスルホン類などが挙げられる。なお、前記置換基およびその置換数としては、前記環状エーテル類に例示した置換基およびその置換数と好ましい態様を含めて同様である。好ましい環状スルホン類としては、スルホランなどのC1-6アルキル基を有していてもよいテトラないしペンタメチレンスルホン類などが挙げられる。 Examples of sulfones include linear sulfones and cyclic sulfones. Examples of linear sulfones include di-C 1-6 alkyl sulfones such as ethyl methyl sulfone and isopropyl ethyl sulfone. Examples of cyclic sulfones include tri- to hexamethylene sulfones which may have a substituent, such as sulfolane (or tetramethylene sulfone or tetrahydrothiophene-1,1-dioxide), 3-methyl sulfolane, and 2,4-dimethyl sulfolane. The substituents and the number of substitutions are the same as those exemplified for the cyclic ethers, including preferred embodiments. Preferred cyclic sulfones include tetra- to pentamethylene sulfones which may have a C 1-6 alkyl group, such as sulfolane.
スルホキシド類としては、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)などのジC1-6アルキルスルホキシドなどが挙げられる。 Examples of sulfoxides include di-C 1-6 alkyl sulfoxides such as dimethyl sulfoxide (DMSO).
これらの非プロトン性極性溶媒(第2の溶媒)は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。好ましい非プロトン性極性溶媒としては、エーテル類、スルホン類、スルホキシド類、尿素類、アミド類が挙げられ、より好ましくはエーテル類、スルホン類、尿素類、アミド類であり、さらに好ましくは少なくとも分子内に環状構造を有する環式化合物(環状構造を有する非プロトン性極性溶媒)を含むのが好ましく、なかでも、環状エーテル類、環状スルホン類、環状尿素類、環状アミド類が好ましい。 These aprotic polar solvents (second solvents) can be used alone or in combination of two or more. Preferred aprotic polar solvents include ethers, sulfones, sulfoxides, ureas, and amides, more preferably ethers, sulfones, ureas, and amides, and even more preferably contain cyclic compounds (aprotic polar solvents having a cyclic structure) that have at least one ring structure within the molecule, with cyclic ethers, cyclic sulfones, cyclic ureas, and cyclic amides being particularly preferred.
前記環状エーテル類としては、THF、1,4-ジオキサンなどのC1-4アルキル基を有していてもよいテトラヒドロフラン類又はジオキサン類が挙げられ、なかでも、C1-3アルキル基を有していてもよいジオキサン類が好ましく、特に、1,4-ジオキサンなどのC1-2アルキル基を有していてもよい1,4-ジオキサン類が好ましく、1,4-ジオキサンが最も好ましい。 Examples of the cyclic ethers include tetrahydrofurans or dioxanes which may have a C 1-4 alkyl group, such as THF and 1,4-dioxane. Of these, dioxanes which may have a C 1-3 alkyl group are preferred, and 1,4-dioxanes which may have a C 1-2 alkyl group, such as 1,4-dioxane, are particularly preferred, with 1,4-dioxane being most preferred.
前記環状スルホン類としては、スルホランなどのC1-4アルキル基を有していてもよいテトラ乃至ペンタメチレンスルホン類が挙げられ、C1-3アルキル基を有していてもよいスルホラン類がより好ましく、C1-2アルキル基を有していてもよいスルホラン類がさらに好ましく、スルホランが最も好ましい。 Examples of the cyclic sulfones include tetra- to pentamethylene sulfones, such as sulfolane, which may have a C1-4 alkyl group; sulfolanes which may have a C1-3 alkyl group are more preferred; sulfolanes which may have a C1-2 alkyl group are even more preferred; and sulfolane is most preferred.
前記環状尿素類としては、DMI、N,N’-ジメチル-N,N’-トリメチレン尿素などのC1-4アルキル基を有していてもよいN,N’-ジC1-6アルキル-N,N’-ジないしトリメチレン尿素類が挙げられ、C1-3アルキル基を有していてもよいN,N’-ジC1-4アルキル-エチレン尿素類がより好ましく、C1-2アルキル基を有していてもよいN,N’-ジC1-3アルキル-エチレン尿素類がさらに好ましく、DMIが最も好ましい。 Examples of the cyclic ureas include N,N'-di-C1-6 alkyl-N,N'-di- or trimethylene ureas which may have a C1-4 alkyl group, such as DMI and N,N'-dimethyl-N,N'-trimethylene urea, more preferably N,N'-di- C1-4 alkyl-ethylene ureas which may have a C1-3 alkyl group, even more preferably N,N'-di- C1-3 alkyl-ethylene ureas which may have a C1-2 alkyl group, and most preferably DMI.
前記環状アミド類としては、NMPなどのC1-4アルキル基を有していてもよい5~7員環ラクタムが挙げられ、C1-3アルキル基を有していてもよい5~6員環ラクタムがより好ましく、C1-2アルキル基を有していてもよい5員環ラクタムがさらに好ましく、NMPが最も好ましい。 Examples of the cyclic amides include 5- to 7-membered lactams which may have a C1-4 alkyl group, such as NMP, more preferably 5- to 6-membered lactams which may have a C1-3 alkyl group, even more preferably 5-membered lactams which may have a C1-2 alkyl group, and most preferably NMP.
第1の溶媒と非プロトン性極性溶媒(第2の溶媒)との総量の割合は、溶媒全体に対して、例えば、10質量%以上(すなわち、10~100質量%)程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、30質量%以上、50質量%以上、70質量%以上、90質量%以上であり、さらに好ましくは95質量%以上であり、特に100質量%、すなわち、実質的に第1および/または第2の溶媒のみで構成されるのが好ましい。なお、第1および第2の溶媒とは異なる他の溶媒(第3の溶媒ともいう)を含む場合、第1の溶媒と第2の溶媒との総量の割合は、例えば、60~99質量%程度の範囲から選択してもよく、好ましくは80~95質量%である。 The total proportion of the first solvent and the aprotic polar solvent (second solvent) relative to the total solvent can be selected, for example, from a range of approximately 10% by mass or more (i.e., 10 to 100% by mass). Preferred ranges are 30% by mass or more, 50% by mass or more, 70% by mass or more, 90% by mass or more, and even more preferably 95% by mass or more. 100% by mass, i.e., a solvent consisting essentially of the first and/or second solvent, is particularly preferred. If a solvent other than the first and second solvents (also referred to as a third solvent) is included, the total proportion of the first solvent and the second solvent can be selected, for example, from a range of approximately 60 to 99% by mass, and is preferably 80 to 95% by mass.
溶媒が、第1の溶媒と非プロトン性極性溶媒(第2の溶媒)との双方を含む場合、その質量割合は、例えば、前者/後者=50/50~99.9/0.1程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、70/30~99/1、80/20~98/2、82/18~97/3、85/15~96/4、87/13~95/5、88/12~93/7、89/11~91/9である。非プロトン性極性溶媒の割合が多すぎると、反応性(反応率又は反応速度)が低下するおそれがあり、少なすぎると、粘度を低減できずに反応性が低下するおそれがある。 When the solvent contains both a first solvent and an aprotic polar solvent (second solvent), the mass ratio of the first solvent to the second solvent can be selected from a range of, for example, approximately 50/50 to 99.9/0.1, with preferred ranges being 70/30 to 99/1, 80/20 to 98/2, 82/18 to 97/3, 85/15 to 96/4, 87/13 to 95/5, 88/12 to 93/7, and 89/11 to 91/9. If the proportion of the aprotic polar solvent is too high, reactivity (reaction rate or reaction rate) may decrease; if it is too low, viscosity may not be reduced, resulting in decreased reactivity.
溶媒の割合は、9-フルオレノン類100質量部に対して、例えば100~1000質量部程度の範囲から選択してもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、150~800質量部、200~700質量部、250~680質量部、280~650質量部、300~630質量部である。溶媒の割合が多すぎると、原料の濃度が低すぎて反応性が低下するおそれがあり、溶媒の割合が少なすぎると、粘度が高すぎて反応性が低下するおそれがある。 The solvent ratio may be selected from a range of, for example, approximately 100 to 1,000 parts by mass per 100 parts by mass of 9-fluorenones, with preferred ranges being 150 to 800 parts by mass, 200 to 700 parts by mass, 250 to 680 parts by mass, 280 to 650 parts by mass, and 300 to 630 parts by mass, in the following stepwise order. If the solvent ratio is too high, the raw material concentration may be too low, resulting in reduced reactivity; if the solvent ratio is too low, the viscosity may be too high, resulting in reduced reactivity.
なお、本明細書および特許請求の範囲において、硫酸や塩酸などの酸触媒が水を含む形態である場合、酸触媒として含まれる水分は、溶媒ではなく酸触媒として扱い、上記溶媒の割合には加算しないものとする。 In addition, in this specification and claims, when an acid catalyst such as sulfuric acid or hydrochloric acid contains water, the water contained in the acid catalyst is treated as the acid catalyst rather than the solvent, and is not included in the proportion of the solvent.
反応温度は、特に限定されないが、例えば0~200℃程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、5~100℃、10~80℃、20~70℃、30~60℃、35~55℃、40~50℃である。また、反応時間は、特に制限されず、例えば30分~48時間程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、1~24時間、3~12時間、5~8時間である。 The reaction temperature is not particularly limited, but can be selected from a range of approximately 0 to 200°C, with preferred ranges being 5 to 100°C, 10 to 80°C, 20 to 70°C, 30 to 60°C, 35 to 55°C, and 40 to 50°C, in the following stepwise order. The reaction time is also not particularly limited, and can be selected from a range of approximately 30 minutes to 48 hours, with preferred ranges being 1 to 24 hours, 3 to 12 hours, and 5 to 8 hours, in the following stepwise order.
反応は、攪拌しながら行ってもよく、空気中、または窒素ガスや希ガスなど不活性雰囲気中で行ってもよく、常圧、加圧または減圧下で行ってもよい。また、反応は、脱水しながら行ってもよい。 The reaction may be carried out with stirring, in air, or in an inert atmosphere such as nitrogen gas or a rare gas, and may be carried out under normal pressure, elevated pressure, or reduced pressure. The reaction may also be carried out while dehydrating.
反応終了後の反応混合物(反応液または反応混合液)には、目的生成物または反応生成物である前記式(1)で表されるフルオレン化合物以外に、未反応の前記多環式アリールオキシアルコール類、前記9-フルオレノン類、前記式(4)で表される化合物、酸触媒、チオール類、溶媒、水などが含まれる。このような反応混合物から前記式(1)で表されるフルオレン化合物を分離(または精製)する方法としては、慣用の方法、例えば、ろ過、濃縮、抽出、中和、洗浄、乾燥、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの精製または分離手段や、これらを組み合わせた精製または分離手段を利用できる。 The reaction mixture (reaction liquid or reaction mixture) after completion of the reaction contains, in addition to the target product or reaction product, the fluorene compound represented by formula (1), unreacted polycyclic aryloxy alcohols, the 9-fluorenones, the compound represented by formula (4), an acid catalyst, thiols, a solvent, water, etc. The fluorene compound represented by formula (1) can be separated (or purified) from such a reaction mixture using conventional methods, such as filtration, concentration, extraction, neutralization, washing, drying, crystallization, recrystallization, column chromatography, or a combination of these methods.
例えば、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ水溶液を加えて中和、洗浄する方法などにより酸触媒(およびチオール類)などを除去したのち、晶析して、前記式(1)で表されるフルオレン化合物を分離精製してもよい。 For example, the fluorene compound represented by formula (1) may be separated and purified by adding an alkaline aqueous solution such as an aqueous sodium hydroxide solution, neutralizing the mixture, washing, or the like to remove the acid catalyst (and thiols), followed by crystallization.
晶析の際に用いる溶媒としては、例えば、トルエンなどの芳香族炭化水素類、1,4-ジオキサンなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、水などが挙げられる。これらの溶媒は単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。これらの溶媒のうち、ケトン類を含むのが好ましく、さらに好ましくはジC1-4アルキルケトンなどの鎖状ケトン類であり、特にアセトンが好ましい。ケトン類、特に、アセトンを含む溶媒を用いて晶析すると、不純物の含有量をより低減して、式(1)で表されるフルオレン化合物の純度を向上し易く好ましい。また、混合溶媒としては、芳香族炭化水素類と、エーテル類および/またはケトン類と、水とを含む混合溶媒が好ましい。 Examples of solvents used during crystallization include aromatic hydrocarbons such as toluene, ethers such as 1,4-dioxane, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol, and water. These solvents can be used alone or in combination of two or more. Among these solvents, those containing ketones are preferred, with chain ketones such as di-C 1-4 alkyl ketones being more preferred, and acetone being particularly preferred. Crystallization using a solvent containing ketones, particularly acetone, is preferred because it further reduces the content of impurities and easily improves the purity of the fluorene compound represented by formula (1). Furthermore, as a mixed solvent, a mixed solvent containing an aromatic hydrocarbon, an ether and/or a ketone, and water is preferred.
晶析は種晶を添加して行ってもよい。種晶を添加する際の温度は、例えば30~50℃、好ましくは35~45℃である。 Crystallization may be carried out by adding seed crystals. The temperature when adding the seed crystals is, for example, 30 to 50°C, preferably 35 to 45°C.
晶析は冷却晶析であってもよく、冷却速度は、例えば1~20℃/時、好ましくは5~15℃/時、さらに好ましくは8~12℃/時である。冷却後の到達温度としては、例えば-10~20℃、好ましくは0~10℃である。冷却は、種晶を添加して、例えば1~10時間、好ましくは2~5時間熟成(または静置)して結晶を析出させた後に行ってもよい。前記到達温度まで冷却した後、さらに、例えば1~10時間、好ましくは2~5時間熟成(または静置)して結晶を析出させてもよい。冷却晶析は、晶析条件を適宜変更して複数回繰り返してもよい。 Crystallization may be cooling crystallization, and the cooling rate is, for example, 1 to 20°C/hour, preferably 5 to 15°C/hour, and more preferably 8 to 12°C/hour. The temperature reached after cooling is, for example, -10 to 20°C, preferably 0 to 10°C. Cooling may be carried out after adding seed crystals and aging (or leaving to stand) for, for example, 1 to 10 hours, preferably 2 to 5 hours to precipitate crystals. After cooling to the aforementioned temperature, the mixture may be further aged (or left to stand) for, for example, 1 to 10 hours, preferably 2 to 5 hours to precipitate crystals. Cooling crystallization may be repeated multiple times by changing the crystallization conditions as appropriate.
晶析により得られた結晶は、前記晶析に用いる溶媒でさらに洗浄またはすすいでもよい。洗浄の際に、低温に冷却された溶媒で洗浄してもよく、加熱しながら洗浄してもよい。前記晶析に用いる溶媒のうち、トルエンなどの芳香族炭化水素類、メタノール、イソプロパノールなどのアルコール類を用いて洗浄することが多い。特に、メタノールなどのアルコール類を用いて、例えば40℃以上、好ましくは50~70℃、さらに好ましくは55~65℃で加熱しながら洗浄すると、残留硫黄を低減し易い場合があり好ましい。 The crystals obtained by crystallization may be further washed or rinsed with the solvent used for the crystallization. During washing, the crystals may be washed with a solvent cooled to a low temperature, or may be washed while heated. Among the solvents used for crystallization, aromatic hydrocarbons such as toluene, or alcohols such as methanol or isopropanol are often used for washing. Washing with an alcohol such as methanol while heating, for example, at 40°C or above, preferably 50 to 70°C, and more preferably 55 to 65°C, is particularly preferred, as it can help reduce residual sulfur.
晶析は1または複数回行ってもよく、不純物の含有量を有効に低減できる点から、少なくとも2回行うのが好ましい。晶析を複数回行う場合、晶析に用いる溶媒の種類は同一または異なっていてもよい。 Crystallization may be performed one or more times, but it is preferable to perform it at least two times in order to effectively reduce the content of impurities. When crystallization is performed multiple times, the type of solvent used for crystallization may be the same or different.
なお、晶析では、通常、目的物である前記式(1)で表されるフルオレン化合物を析出させる場合が多いが、前記フルオレン化合物よりも結晶化し易い不純物を晶析により析出させることにより、前記フルオレン化合物の純度を向上してもよい。例えば、前記フルオレン化合物(および不純物を含む混合物)をアセトンなどのケトン類に溶解した後、熟成(または静置)、冷却、または溶媒の減圧除去などの方法により、前記式(2)で表される第1の不純物成分などの不純物成分を析出させて分離精製してもよい。 In addition, crystallization typically precipitates the target fluorene compound represented by formula (1), but the purity of the fluorene compound may also be improved by precipitating impurities that crystallize more easily than the fluorene compound. For example, the fluorene compound (and a mixture containing impurities) may be dissolved in a ketone such as acetone, and then impurity components such as the first impurity component represented by formula (2) may be precipitated and separated for purification by methods such as aging (or leaving to stand), cooling, or removing the solvent under reduced pressure.
本発明では、上記のような方法で得られたフルオレン化合物を精製することにより特定の不純物を所定の割合に調整する。 In the present invention, the fluorene compound obtained by the above-mentioned method is purified to adjust the content of specific impurities to a predetermined ratio.
第2の方法において、9,9-ビス(ヒドロキシ多環式アリール)フルオレン類としては、前記式(1)で表されるフルオレン化合物に好ましい態様を含めて対応する化合物が挙げられ、より好ましくは9,9-ビス(6-ヒドロキシ-2-ナフチル)フルオレン(BNFともいう)、9,9-ビス(5-ヒドロキシ-1-ナフチル)フルオレンなどの9,9-ビス(ヒドロキシC10-14多環式アリール)フルオレンが挙げられる。9,9-ビス(ヒドロキシ多環式アリール)フルオレン類は、市販品であってもよい。 In the second method, examples of the 9,9-bis(hydroxypolycyclic aryl)fluorene include compounds corresponding to the fluorene compound represented by formula (1) above, including preferred embodiments thereof, and more preferably include 9,9-bis(hydroxy C10-14 polycyclic aryl)fluorenes such as 9,9-bis(6-hydroxy-2-naphthyl)fluorene (also referred to as BNF) and 9,9-bis(5-hydroxy-1 - naphthyl)fluorene. The 9,9-bis(hydroxypolycyclic aryl)fluorene may be a commercially available product.
また、アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド(1,2-エポキシブタン)などのC2-6アルキレンオキシド、好ましくはC2-4アルキレンオキシドなどが挙げられる。アルキレンカーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネートなどのC2-6アルキレンカーボネート、好ましくはC2-4アルキレンカーボネートなどが挙げられる。ハロアルカノールとしては、クロロエタノールなどのハロC2-6アルカノール、好ましくはハロC2-4アルカノールなどが挙げられる。なお、アルキレンオキシド(アルキレンカーボネートまたはハロアルカノール)を反応させると、前記9,9-ビス(ヒドロキシ多環式アリール)フルオレン類のヒドロキシル基を介して(ポリ)オキシアルキレン単位を導入できる。アルキレンカーボネートを使用する場合、アルキレンカーボネートが付加したのち、脱炭酸反応が生じることにより、オキシアルキレン単位(アルコキシ単位)が導入される。 Examples of alkylene oxides include C2-6 alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide (1,2-epoxybutane), preferably C2-4 alkylene oxide. Examples of alkylene carbonates include C2-6 alkylene carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and butylene carbonate, preferably C2-4 alkylene carbonate. Examples of haloalkanols include haloC2-6 alkanols such as chloroethanol, preferably haloC2-4 alkanols. By reacting alkylene oxides (alkylene carbonates or haloalkanols), it is possible to introduce (poly)oxyalkylene units via the hydroxyl groups of the 9,9-bis(hydroxypolycyclic aryl)fluorenes. When an alkylene carbonate is used, the alkylene carbonate is added, followed by a decarboxylation reaction, whereby an oxyalkylene unit (alkoxy unit) is introduced.
前記9,9-ビス(ヒドロキシ多環式アリール)フルオレン類と、アルキレンオキシド(アルキレンカーボネートまたはハロアルカノール)との反応における使用割合は、例えば、前者/後者(モル比)=1/2~1/50、好ましい範囲としては、以下段階的に、1/2~1/40、1/2~1/30、1/2~1/20である。前記式(11)で表される化合物を特定の割合で含有させて樹脂における分子量を向上させる場合は、前者/後者(モル比)=1/2~1/15、好ましくは1/3~1/13、さらに好ましくは1/5~1/12、より好ましくは1/6~1/10、最も好ましくは1/7~1/9である。 The ratio of the 9,9-bis(hydroxypolycyclic aryl)fluorene to the alkylene oxide (alkylene carbonate or haloalkanol) used in the reaction is, for example, 1/2 to 1/50 (molar ratio), with preferred ranges being 1/2 to 1/40, 1/2 to 1/30, and 1/2 to 1/20, in the following stepwise order. When the compound represented by formula (11) is incorporated at a specific ratio to improve the molecular weight of the resin, the ratio of the former to the latter (molar ratio) is 1/2 to 1/15, preferably 1/3 to 1/13, even more preferably 1/5 to 1/12, even more preferably 1/6 to 1/10, and most preferably 1/7 to 1/9.
反応は、触媒の非存在下で行ってもよいが、通常、触媒の存在下で行うことができる。触媒としては、塩基触媒、酸触媒が例示でき、通常、塩基触媒を使用できる。塩基触媒は、無機塩基であってもよく、有機塩基であってもよい。無機塩基としては、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属水酸化物、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属炭酸塩、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属炭酸水素塩などが挙げられる。有機塩基としては、トリエチルアミンなどのトリアルキルアミン、N,N-ジメチルアニリンなどの芳香族第3級アミン、1-メチルイミダゾールなどの複素環式第3級アミン、酢酸ナトリウムや酢酸カルシウムなどの酢酸アルカリ金属またはアルカリ土類金属塩などが挙げられる。これらの触媒は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、複素環式第3級アミンなどの有機塩基が好ましい。 The reaction may be carried out in the absence of a catalyst, but is typically carried out in the presence of a catalyst. Examples of catalysts include base catalysts and acid catalysts, and typically, base catalysts are used. The base catalyst may be an inorganic base or an organic base. Inorganic bases include alkali metal or alkaline earth metal hydroxides such as sodium hydroxide, alkali metal or alkaline earth metal carbonates such as sodium carbonate, and alkali metal or alkaline earth metal bicarbonates such as sodium bicarbonate. Organic bases include trialkylamines such as triethylamine, aromatic tertiary amines such as N,N-dimethylaniline, heterocyclic tertiary amines such as 1-methylimidazole, and alkali metal or alkaline earth metal acetates such as sodium acetate and calcium acetate. These catalysts may be used alone or in combination. Of these, organic bases such as heterocyclic tertiary amines are preferred.
触媒の割合は、9,9-ビス(ヒドロキシ多環式アリール)フルオレン類100質量部に対して、例えば0.1~10質量部、好ましくは0.5~8質量部、さらに好ましくは1~5質量部、より好ましくは1.5~4質量部、最も好ましくは2~3質量部である。 The catalyst content is, for example, 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 8 parts by mass, even more preferably 1 to 5 parts by mass, even more preferably 1.5 to 4 parts by mass, and most preferably 2 to 3 parts by mass, per 100 parts by mass of the 9,9-bis(hydroxypolycyclicaryl)fluorenes.
反応は、溶媒中で行ってもよい。溶媒としては、例えば、エーテル類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、アルコール類などが挙げられる。 The reaction may be carried out in a solvent. Examples of solvents include ethers, hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, and alcohols.
エーテル類、炭化水素類およびハロゲン化炭化水素類としては、例えば、第1の方法において反応溶媒として例示されたエーテル類、炭化水素類およびハロゲン化炭化水素類などが挙げられる。 Examples of ethers, hydrocarbons, and halogenated hydrocarbons include the ethers, hydrocarbons, and halogenated hydrocarbons exemplified as reaction solvents in the first method.
アルコール類としては、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのC1-4アルコール;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどの(ポリ)C2-3アルキレングリコールなどが挙げられる。 Examples of alcohols include C 1-4 alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol; and (poly)C 2-3 alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and dipropylene glycol.
これらの溶媒は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの溶媒は、使用する原料に応じて選択できる。アルキレンオキシドを使用する場合、溶媒としては、ジエチレングリコールなどのアルコール類であってもよい。 These solvents can be used alone or in combination. These solvents can be selected depending on the raw materials used. When alkylene oxide is used, the solvent may be an alcohol such as diethylene glycol.
溶媒の割合は、9,9-ビス(ヒドロキシ多環式アリール)フルオレン類100質量部に対して、例えば100~1000質量部、好ましくは200~800質量部、さらに好ましくは300~500質量部である。溶媒の割合が多すぎると、原料の濃度が低すぎて反応性が低下するおそれがあり、溶媒の割合が少なすぎると、粘度が高すぎて反応性が低下するおそれがある。 The proportion of solvent is, for example, 100 to 1,000 parts by mass, preferably 200 to 800 parts by mass, and more preferably 300 to 500 parts by mass per 100 parts by mass of 9,9-bis(hydroxypolycyclicaryl)fluorenes. If the proportion of solvent is too high, the concentration of the raw materials may be too low, resulting in reduced reactivity. If the proportion of solvent is too low, the viscosity may be too high, resulting in reduced reactivity.
反応温度は、特に限定されないが、例えば0~200℃程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、30~180℃、50~150℃、60~140℃、70~130℃、80~120℃、90~110℃である。また、反応時間は、特に制限されず、例えば30分~48時間程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、1~24時間、2~12時間、3~8時間である。 The reaction temperature is not particularly limited, but can be selected from a range of approximately 0 to 200°C, with preferred ranges being 30 to 180°C, 50 to 150°C, 60 to 140°C, 70 to 130°C, 80 to 120°C, and 90 to 110°C, in the following stepwise order. The reaction time is also not particularly limited, and can be selected from a range of approximately 30 minutes to 48 hours, with preferred ranges being 1 to 24 hours, 2 to 12 hours, and 3 to 8 hours, in the following stepwise order.
反応は、攪拌しながら行ってもよく、空気中、または窒素ガスや希ガスなど不活性雰囲気中で行ってもよく、常圧、加圧または減圧下で行ってもよい。また、反応は、脱水しながら行ってもよい。また、必要に応じて、発生するガス(二酸化炭素など)を除去しながら反応を行ってもよい。 The reaction may be carried out with stirring, in air, or in an inert atmosphere such as nitrogen gas or a rare gas, and may be carried out under normal pressure, elevated pressure, or reduced pressure. The reaction may also be carried out while dehydrating. If necessary, the reaction may also be carried out while removing evolved gases (such as carbon dioxide).
反応終了後の反応混合物(反応液または反応混合液)には、目的生成物または反応生成物である前記式(1)で表されるフルオレン化合物以外に、未反応の9,9-ビス(ヒドロキシ多環式アリール)フルオレン類、前記式(4)で表される化合物、前記式(11)で表される化合物、触媒、溶媒、水などが含まれる。このような反応混合物から前記式(1)で表されるフルオレン化合物を分離(または精製)する方法としては、第1の方法で例示された方法などを利用できる。前記方法のうち、冷却晶析が好ましい。 After completion of the reaction, the reaction mixture (reaction liquid or reaction mixture) contains, in addition to the target product or reaction product, the fluorene compound represented by formula (1), unreacted 9,9-bis(hydroxypolycyclic aryl)fluorenes, the compound represented by formula (4), the compound represented by formula (11), a catalyst, a solvent, water, and the like. Methods such as those exemplified in the first method can be used to separate (or purify) the fluorene compound represented by formula (1) from such a reaction mixture. Of these methods, cooling crystallization is preferred.
[フルオレン化合物を原料とする樹脂]
本発明は、特定の不純物成分の含有量を調整したフルオレン化合物を原料または重合成分として用いた樹脂も包含する。重合などの化学反応を経ても原料のフルオレン化合物が着色し難いためか、前記樹脂は着色が大きく抑制されており、光学部材などに有用である。また、前記樹脂は耐熱性にも優れており、ガラス転移温度を向上できる。前記樹脂としては、グリシジルエーテル型などのエポキシ樹脂、ジ(メタ)アクリレートなどの多官能(メタ)アクリル系樹脂のような熱または光硬化性樹脂であってもよいが、通常、熱可塑性樹脂であることが多い。
[Resin made from fluorene compound]
The present invention also encompasses resins that use fluorene compounds with adjusted content of specific impurity components as raw materials or polymerization components. Perhaps because the raw material fluorene compounds are resistant to coloration even after undergoing chemical reactions such as polymerization, the resins exhibit significantly reduced coloration, making them useful for optical components. Furthermore, the resins exhibit excellent heat resistance and can improve glass transition temperatures. The resins may be heat- or photo-curable resins such as glycidyl ether-type epoxy resins and polyfunctional (meth)acrylic resins such as di(meth)acrylate, but are typically thermoplastic resins.
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリエーテル系樹脂などが挙げられる。これらの樹脂のうち、ポリエステル樹脂、ポリ炭酸エステル樹脂、ポリエステル-ポリ炭酸エステル共重合体などの主鎖にエステル結合を含むポリエステル系樹脂が好ましく、なかでも、着色を抑制しつつ耐熱性をより一層向上できる点からポリ炭酸エステル樹脂、ポリエステル-ポリ炭酸エステル共重合体が好ましく、ポリ炭酸エステル樹脂がさらに好ましい。 Examples of thermoplastic resins include polyester-based resins, thermoplastic polyurethane-based resins, and polyether-based resins. Of these resins, polyester-based resins containing ester bonds in the main chain, such as polyester resins, polycarbonate resins, and polyester-polycarbonate copolymers, are preferred. Of these, polycarbonate resins and polyester-polycarbonate copolymers are preferred, as they can further improve heat resistance while suppressing coloration, with polycarbonate resins being even more preferred.
なお、本明細書および特許請求の範囲において、「エステル結合」は、[-C(=O)-O-]のみならず、炭酸エステル結合[-O-C(=O)-O-]も含む意味に用いる。 In this specification and claims, the term "ester bond" is used to include not only [-C(=O)-O-] but also carbonate ester bonds [-O-C(=O)-O-].
(ポリエステル樹脂)
ポリエステル樹脂は、前記式(1)で表されるフルオレン化合物(第1のジオール成分)を少なくとも含むジオール成分と、ジカルボン酸成分とを重合することにより調製できる。なお、前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。
(Polyester resin)
The polyester resin can be prepared by polymerizing a diol component containing at least a fluorene compound (first diol component) represented by the formula (1) with a dicarboxylic acid component. The fluorene compound represented by the formula (1) can be used alone or in combination of two or more.
ジオール成分は、必要に応じて、下記式(12)で表される第2のジオール単位に対応する第2のジオール成分を含んでいてもよい。第2のジオール成分は、重合反応性を高めて分子量を増加し易いとともに、樹脂に柔軟性または靱性などを付与して成形性や取り扱い性も大きく向上できる場合もある。 If necessary, the diol component may contain a second diol component corresponding to the second diol unit represented by formula (12) below. The second diol component not only increases polymerization reactivity and facilitates an increase in molecular weight, but also may impart flexibility or toughness to the resin, significantly improving moldability and handleability.
(式中、A9は直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、m9は1以上の整数を示す)。 (wherein A9 represents a linear or branched alkylene group, and m9 represents an integer of 1 or more).
前記式(12)において、A9で表されるアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、1,2-ブタンジイル基、1,3-ブタンジイル基、テトラメチレン基、1,5-ペンタンジイル基、1,6-ヘキサンジイル基、1,8-オクタンジイル基、1,10-デカンジイル基などの直鎖状または分岐鎖状C2-12アルキレン基などが挙げられる。好ましいアルキレン基A9としては、以下段階的に、直鎖状または分岐鎖状C2-10アルキレン基、直鎖状または分岐鎖状C2-8アルキレン基、直鎖状または分岐鎖状C2-6アルキレン基、直鎖状または分岐鎖状C2-4アルキレン基であり、さらに好ましくはエチレン基、プロピレン基などの直鎖状または分岐鎖状C2-3アルキレン基であり、特にエチレン基が好ましい。 In the formula (12), examples of the alkylene group represented by A9 include linear or branched C2-12 alkylene groups such as ethylene, propylene, trimethylene, 1,2-butanediyl, 1,3-butanediyl, tetramethylene, 1,5-pentanediyl, 1,6-hexanediyl, 1,8-octanediyl, and 1,10-decanediyl. Preferred alkylene groups A9 include, in the following stepwise order, linear or branched C2-10 alkylene groups, linear or branched C2-8 alkylene groups, linear or branched C2-6 alkylene groups, and linear or branched C2-4 alkylene groups, more preferably linear or branched C2-3 alkylene groups such as ethylene and propylene, with ethylene being particularly preferred.
繰り返し数m9は、例えば、1~10程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、1~8、1~6、1~4、1~3、1~2であり、特に1が好ましい。なお、繰り返し数m9は、平均値(算術平均値または相加平均値)であってもよく、好ましい態様は前記整数の範囲と同様である。m9が2以上である場合、2以上のオキシアルキレン基(-A9O-)の種類は、互いに異なっていてもよいが、通常、同一であることが多い。 The repeat number m9 can be selected, for example, from the range of about 1 to 10, and preferred ranges are 1 to 8, 1 to 6, 1 to 4, 1 to 3, and 1 to 2 in the following stepwise order, with 1 being particularly preferred. The repeat number m9 may be an average value (arithmetic mean value or additive mean value), and preferred embodiments are the same as those in the range of integers described above. When m9 is 2 or more, the types of the two or more oxyalkylene groups (-A 9 O-) may be different from each other, but are usually often the same.
第2のジオール成分としては、例えば、アルカンジオール(またはアルキレングリコール)、ポリアルカンジオール(またはポリアルキレングリコール)などが挙げられる。 Examples of the second diol component include alkanediols (or alkylene glycols), polyalkanediols (or polyalkylene glycols), etc.
アルキレングリコールとしては、例えば、前記式(11)においてm9が1、A9が前記例示のアルキレン基に対応する化合物、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、テトラメチレングリコール(または1,4-ブタンジオール)、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオールなどの直鎖状または分岐鎖状C2-12アルキレングリコールなどが挙げられ、好ましい態様は前記アルキレン基A9に対応して同様である。 Examples of the alkylene glycol include compounds in which m9 is 1 and A9 corresponds to the alkylene group exemplified above in formula (11), specifically linear or branched C2-12 alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, tetramethylene glycol (or 1,4-butanediol), 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, and 1,10 -decanediol, and preferred embodiments are the same as those corresponding to the alkylene group A9 .
ポリアルキレングリコールとしては、前記式(12)においてm8が2以上、例えば、2~10程度、A9が前記例示のアルキレン基に対応する化合物、具体的には、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコールなどのジないしデカ直鎖状または分岐鎖状C2-12アルキレングリコールなどが挙げられ、好ましくはジないしヘキサ直鎖状または分岐鎖状C2-6アルキレングリコール、さらに好ましくはジないしテトラ直鎖状または分岐鎖状C2-4アルキレングリコールが挙げられる。 Examples of polyalkylene glycols include compounds in which m8 in the formula (12) is 2 or more, for example, about 2 to 10, and A9 corresponds to the alkylene group exemplified above, specifically di- to deca-linear or branched C 2-12 alkylene glycols such as diethylene glycol, dipropylene glycol, and triethylene glycol, preferably di- to hexa-linear or branched C 2-6 alkylene glycols, and more preferably di- to tetra-linear or branched C 2-4 alkylene glycols.
これらの第2のジオール単位は、単独でまたは2種以上組み合わせて含まれていてもよい。好ましい第2のジオール単位としては、屈折率を向上し易く、耐熱性を低減し難い点から、アルキレングリコールであり、より好ましくは直鎖状または分岐鎖状C2-6アルキレングリコール、さらに好ましくはエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオールなどの直鎖状または分岐鎖状C2-4アルキレングリコール、なかでも、エチレングリコール、プロピレングリコールなどの直鎖状または分岐鎖状C2-3アルキレングリコール、特にエチレングリコールに由来する構成単位が好ましい。 These second diol units may be contained alone or in combination of two or more. A preferred second diol unit is an alkylene glycol, from the viewpoints that it is easy to improve the refractive index and it is difficult to reduce heat resistance, more preferably a linear or branched C 2-6 alkylene glycol, still more preferably a linear or branched C 2-4 alkylene glycol such as ethylene glycol, propylene glycol, or 1,4-butanediol, among which a structural unit derived from a linear or branched C 2-3 alkylene glycol such as ethylene glycol or propylene glycol, and particularly ethylene glycol.
ジオール成分は、第1および第2のジオール成分とは異なる他のジオール成分(第3のジオール成分)を必要に応じて含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。 The diol component may or may not contain a diol component (third diol component) different from the first and second diol components, as necessary.
第3のジオール成分としては、例えば、脂環族ジオール、芳香族ジオール[ただし、第1のジオール成分を除く]、およびこれらのジオール成分のアルキレンオキシド(アルキレンカーボネートまたはハロアルカノール)付加体などが挙げられる。 Examples of the third diol component include alicyclic diols, aromatic diols (excluding the first diol component), and alkylene oxide (alkylene carbonate or haloalkanol) adducts of these diol components.
脂環族ジオールとしては、例えば、シクロヘキサンジオールなどのシクロアルカンジオール;シクロヘキサンジメタノールなどのビス(ヒドロキシアルキル)シクロアルカン;ビスフェノールAの水添物などの後に例示する芳香族ジオールの水添物などが挙げられる。 Examples of alicyclic diols include cycloalkanediols such as cyclohexanediol; bis(hydroxyalkyl)cycloalkanes such as cyclohexanedimethanol; and hydrogenated aromatic diols such as hydrogenated bisphenol A, which are exemplified below.
芳香族ジオールとしては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシノールなどのジヒドロキシアレーン;ベンゼンジメタノールなどの芳香脂肪族ジオール;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールC、ビスフェノールG、ビスフェノールSなどのビスフェノール類;p,p’-ビフェノールなどのビフェノール類;前記式(1)において、Z1aおよびZ1bを多環式アレーン環に代えてベンゼン環とした化合物などの9,9-ビスフェニルフルオレン骨格を有する化合物などが挙げられる。 Examples of aromatic diols include dihydroxyarenes such as hydroquinone and resorcinol; aromatic aliphatic diols such as benzenedimethanol; bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol C, bisphenol G, and bisphenol S; biphenols such as p,p'-biphenol; and compounds having a 9,9-bisphenylfluorene skeleton, such as compounds in which Z 1a and Z 1b in the formula (1) are replaced by benzene rings instead of polycyclic arene rings.
これらのジオール成分のアルキレンオキシド(対応するアルキレンカーボネートまたはハロアルカノール)付加体としては、例えば、C2-4アルキレンオキシド付加体、好ましくはエチレンオキシド付加体、プロピレンオキシド付加体などのC2-3アルキレンオキシド付加体が挙げられ、付加モル数は特に制限されない。具体的には、ビスフェノールAなどのジオール1モルに対して、2~10モル程度のエチレンオキシドが付加した付加体などが挙げられる。 Examples of alkylene oxide (corresponding alkylene carbonate or haloalkanol) adducts of these diol components include C2-4 alkylene oxide adducts, preferably C2-3 alkylene oxide adducts such as ethylene oxide adducts and propylene oxide adducts, and the number of moles added is not particularly limited. Specific examples include adducts in which about 2 to 10 moles of ethylene oxide are added to 1 mole of a diol such as bisphenol A.
ジオール成分は、これらの第3のジオール成分を、単独でまたは2種以上組み合わせて含んでいてもよい。 The diol component may contain these third diol components alone or in combination of two or more.
ポリエステル樹脂において、第1のジオール成分に対応する第1のジオール単位および第2のジオール単位の合計の割合は、ジオール単位全体に対して、例えば10モル%以上、好ましい範囲としては、以下段階的に、30モル%以上、50モル%以上、70モル%以上、90モル%以上、95モル%以上であり、さらに好ましくは実質的に100モル%である。 In the polyester resin, the total proportion of the first diol units and second diol units corresponding to the first diol component is, for example, 10 mol% or more, with preferred ranges being 30 mol% or more, 50 mol% or more, 70 mol% or more, 90 mol% or more, 95 mol% or more, and more preferably substantially 100 mol% based on the total diol units.
第1のジオール単位と、第2のジオール単位との割合は、前者/後者(モル比)=99/1~50/50程度であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、90/10~55/45、80/20~60/40、75/25~65/35である。第1のジオール単位が少なすぎると、着色抑制効果を十分に発揮できなかったり、耐熱性や屈折率が低下したり、複屈折を低減できないおそれがある。逆に多すぎると、重合反応性が低下したり、柔軟性が低下するおそれがある。 The ratio of the first diol units to the second diol units (molar ratio) may be approximately 99/1 to 50/50, with preferred ranges being 90/10 to 55/45, 80/20 to 60/40, and 75/25 to 65/35, in the following stepwise order. If the first diol units are too few, the coloration suppression effect may not be fully exerted, heat resistance and refractive index may be reduced, and birefringence may not be reduced. Conversely, if the amount is too large, polymerization reactivity may be reduced and flexibility may be reduced.
前記ジカルボン酸成分としては、特に制限されないが、下記式(13a)または(13b)で表される第1のジカルボン酸単位に由来する第1のジカルボン酸成分を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。第1のジカルボン酸単位を含んでいると、比較的高い耐熱性および屈折率を保持しつつ、複屈折を低減し易く、剛直なフルオレン骨格を有していても、重合反応性を向上し易い傾向がある。 The dicarboxylic acid component is not particularly limited, but may or may not contain a first dicarboxylic acid component derived from a first dicarboxylic acid unit represented by the following formula (13a) or (13b). The inclusion of a first dicarboxylic acid unit tends to reduce birefringence while maintaining relatively high heat resistance and refractive index, and tends to improve polymerization reactivity even when the polymer has a rigid fluorene skeleton.
(式中、R19およびR20はそれぞれ独立して置換基を示し、n19およびn20はそれぞれ独立して0~8の整数を示し、
A10a、A10bおよびA11はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい2価の炭化水素基を示し、
qは0~4の整数を示す)。
(In the formula, R 19 and R 20 each independently represent a substituent, n19 and n20 each independently represent an integer of 0 to 8,
A 10a , A 10b and A 11 each independently represent a divalent hydrocarbon group which may have a substituent;
and q represents an integer of 0 to 4.
前記式(13a)または(13b)において、R19およびR20で表される置換基、ならびに置換数n19およびn20としては、前記式(1)におけるR1およびn1と好ましい態様を含めてそれぞれ同様である。また、2以上のR19およびR20の種類や置換位置などの好ましい態様も前記式(1)におけるR1およびn1に対応して同様である。 In the formula (13a) or (13b), the substituents represented by R 19 and R 20 and the number of substitutions n19 and n20 are the same as those of R 1 and n1 in the formula (1), including preferred embodiments. In addition, preferred embodiments such as the type and substitution position of two or more R 19 and R 20 are also the same as those of R 1 and n1 in the formula (1).
A10a、A10bおよびA11で表される炭化水素基としては、直鎖状または分岐鎖状アルキレン基、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、1,2-ブタンジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基などの直鎖状または分岐鎖状C1-8アルキレン基が挙げられる。好ましいアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基などの直鎖状または分岐鎖状C1-6アルキレン基が挙げられ、さらに好ましくは直鎖状または分岐鎖状C1-4アルキレン基である。 The hydrocarbon group represented by A 10a , A 10b and A 11 includes a linear or branched alkylene group, for example, a linear or branched C 1-8 alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, a 1,2-butanediyl group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, etc. Preferred alkylene groups include a linear or branched C 1-6 alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, etc., and more preferred are linear or branched C 1-4 alkylene groups.
炭化水素基が有していてもよい置換基としては、通常、重合反応に不活性な置換基(非重合性基)、例えば、フェニル基などのアリール基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基などが挙げられる。置換基を有する炭化水素基A10a、A10bおよびA11としては、例えば、1-フェニルエチレン基、1-フェニルプロパン-1,2-ジイル基などであってもよい。 Examples of the substituent that the hydrocarbon group may have include substituents that are inactive in polymerization reactions (non-polymerizable groups), such as aryl groups such as phenyl groups, and cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups. Examples of the substituted hydrocarbon groups A 10a , A 10b , and A 11 include a 1-phenylethylene group and a 1-phenylpropane-1,2-diyl group.
基A10a、A10bは直鎖状又は分岐鎖状C2-4アルキレン基であるのが好ましく、なかでも、エチレン基、プロピレン基などの直鎖状又は分岐鎖状C2-3アルキレン基、特にエチレン基であるのが好ましい。基A11はメチレン基、エチレン基などの直鎖状又は分岐鎖状C1-3アルキレン基であるのが好ましい。 The groups A 10a and A 10b are preferably linear or branched C 2-4 alkylene groups, particularly linear or branched C 2-3 alkylene groups such as ethylene and propylene, and particularly ethylene. The group A 11 is preferably a linear or branched C 1-3 alkylene group such as methylene and ethylene.
前記式(13b)において、メチレン基の繰り返し数qは、例えば、0~3程度の整数、好ましくは0~2の整数、さらに好ましくは0または1である。 In the formula (13b), the number of repeating methylene groups, q, is, for example, an integer of approximately 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
前記式(13a)で表される構成単位に対応する第1のジカルボン酸成分としては、例えば、A10a、A10bが直鎖状または分岐鎖状C2-6アルキレン基である化合物、9,9-ビス(2-カルボキシエチル)フルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシプロピル)フルオレンなどの9,9-ビス(カルボキシC2-6アルキル)フルオレンおよびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。 Examples of the first dicarboxylic acid component corresponding to the structural unit represented by formula (13a) include compounds in which A 10a and A 10b are linear or branched C 2-6 alkylene groups, 9,9-bis(carboxy C 2-6 alkyl)fluorenes such as 9,9-bis(2-carboxyethyl)fluorene and 9,9-bis(2-carboxypropyl)fluorene, and ester-forming derivatives thereof.
前記式(13b)で表される構成単位に対応する第1のジカルボン酸成分としては、例えば、9-(ジカルボキシC2-8アルキル)フルオレン及びこれらのエステル形成性誘導体、具体的には、9-(1,2-ジカルボキシエチル)フルオレンなどの、qが0であり、かつA11が直鎖状または分岐鎖状C1-6アルキレン基である化合物;9-(2,3-ジカルボキシプロピル)フルオレンなどの、qが1であり、かつA11が直鎖状又は分岐鎖状C1-6アルキレン基である化合物などが挙げられる。 Examples of the first dicarboxylic acid component corresponding to the structural unit represented by formula (13b) include 9-(dicarboxyC 2-8 alkyl)fluorene and ester-forming derivatives thereof, specifically compounds in which q is 0 and A 11 is a linear or branched C 1-6 alkylene group, such as 9-(1,2-dicarboxyethyl)fluorene; and compounds in which q is 1 and A 11 is a linear or branched C 1-6 alkylene group, such as 9-(2,3-dicarboxypropyl)fluorene.
これらの第1のジカルボン酸単位は、単独でまたは2種以上組み合わせて含まれていてもよい。これらの第1のジカルボン酸単位のうち、複屈折を低減し易い点から、少なくとも前記式(13a)で表されるジカルボン酸単位を含むのが好ましく、9,9-ビス(カルボキシC2-6アルキル)フルオレンなどの9,9-ビス(カルボキシアルキル)フルオレンに由来する構成単位がさらに好ましい。なかでも好ましくは9,9-ビス(カルボキシC2-4アルキル)フルオレン、さらに好ましくは9,9-ビス(2-カルボキシエチル)フルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシプロピル)フルオレンなどの9,9-ビス(カルボキシC2-3アルキル)フルオレン、特に、9,9-ビス(2-カルボキシエチル)フルオレンに由来する構成単位を含むのが好ましい。 These first dicarboxylic acid units may be contained alone or in combination of two or more. Among these first dicarboxylic acid units, it is preferable to contain at least a dicarboxylic acid unit represented by the formula (13a) above, from the viewpoint of facilitating reduction of birefringence, and a structural unit derived from a 9,9-bis(carboxyalkyl)fluorene such as 9,9-bis(carboxyC2-6 alkyl )fluorene is more preferable. Among these, it is preferable to contain a structural unit derived from 9,9-bis( carboxyC2-4 alkyl)fluorene, more preferably 9,9-bis(carboxyC2-3 alkyl)fluorene such as 9,9-bis( 2 -carboxyethyl)fluorene or 9,9-bis(2-carboxypropyl)fluorene, and in particular 9,9-bis(2-carboxyethyl)fluorene.
なお、ジカルボン酸成分は、第1のジカルボン酸成分とは異なるジカルボン酸成分(第2のジカルボン酸成分)を必要に応じて含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。 The dicarboxylic acid component may or may not contain a dicarboxylic acid component (second dicarboxylic acid component) different from the first dicarboxylic acid component, as necessary.
第2のジカルボン酸成分としては、例えば、芳香族ジカルボン酸成分[ただし、第1のジカルボン酸成分を除く]、脂環族ジカルボン酸成分、脂肪族ジカルボン酸成分などが挙げられる。 Examples of the second dicarboxylic acid component include aromatic dicarboxylic acid components (excluding the first dicarboxylic acid component), alicyclic dicarboxylic acid components, and aliphatic dicarboxylic acid components.
芳香族ジカルボン酸成分としては、例えば、単環式芳香族ジカルボン酸、多環式芳香族ジカルボン酸、およびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。単環式芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸などのベンゼンジカルボン酸;アルキルベンゼンジカルボン酸、具体的には、4-メチルイソフタル酸などのC1-4アルキル-ベンゼンジカルボン酸などが挙げられる。 Examples of the aromatic dicarboxylic acid component include monocyclic aromatic dicarboxylic acids, polycyclic aromatic dicarboxylic acids, and ester-forming derivatives thereof. Examples of the monocyclic aromatic dicarboxylic acids include benzene dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid; alkyl benzene dicarboxylic acids, specifically C 1-4 alkyl benzene dicarboxylic acids such as 4-methylisophthalic acid; and the like.
多環式芳香族ジカルボン酸としては、例えば、縮合多環式芳香族ジカルボン酸、具体的には、ナフタレンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸などの縮合多環式C10-24アレーン-ジカルボン酸、好ましくは縮合多環式C10-14アレーン-ジカルボン酸など;アリールアレーンジカルボン酸、具体的には、2,2’-ビフェニルジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸などのC6-10アリール-C6-10アレーン-ジカルボン酸など;ジアリールアルカンジカルボン酸、具体的には、4,4’-ジフェニルメタンジカルボン酸などのジC6-10アリールC1-6アルカン-ジカルボン酸など;ジアリールケトンジカルボン酸、具体的には、4.4’-ジフェニルケトンジカルボン酸などのジ(C6-10アリール)ケトン-ジカルボン酸などが挙げられる。 Examples of polycyclic aromatic dicarboxylic acids include fused polycyclic aromatic dicarboxylic acids, specifically fused polycyclic C 10-24 arene-dicarboxylic acids such as naphthalenedicarboxylic acid, anthracenedicarboxylic acid, and phenanthrenedicarboxylic acid, preferably fused polycyclic C 10-14 arene-dicarboxylic acids; aryl arene dicarboxylic acids, specifically C 6-10 aryl-C 6-10 arene-dicarboxylic acids such as 2,2'-biphenyldicarboxylic acid and 4,4'-biphenyldicarboxylic acid; diarylalkane dicarboxylic acids, specifically diC 6-10 aryl C 1-6 alkane-dicarboxylic acids such as 4,4'-diphenylmethanedicarboxylic acid; and diaryl ketone dicarboxylic acids, specifically di(C 6-10 aryl )ketone-dicarboxylic acids such as 4,4'-diphenylketone dicarboxylic acid.
前記ナフタレンジカルボン酸としては、1,2-ナフタレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、1,8-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、2,3-ナフタレンジカルボン酸であることが多い。 Examples of the naphthalenedicarboxylic acid include 1,2-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, with 2,3-naphthalenedicarboxylic acid being the most common.
脂環族ジカルボン酸成分としては、例えば、シクロアルカンジカルボン酸、具体的には、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸などのC5-10シクロアルカン-ジカルボン酸など;架橋環式シクロアルカンジカルボン酸、具体的には、デカリンジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸、アダマンタンジカルボン酸、トリシクロデカンジカルボン酸などのジまたはトリシクロアルカンジカルボン酸など;シクロアルケンジカルボン酸、具体的には、シクロヘキセンジカルボン酸などのC5-10シクロアルケン-ジカルボン酸など;架橋環式シクロアルケンジカルボン酸、具体的には、ノルボルネンジカルボン酸などのジまたはトリシクロアルケンジカルボン酸;およびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。 Examples of the alicyclic dicarboxylic acid component include cycloalkane dicarboxylic acids, specifically C 5-10 cycloalkane-dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid; bridged cyclic cycloalkane dicarboxylic acids, specifically di- or tricycloalkane dicarboxylic acids such as decalin dicarboxylic acid, norbornane dicarboxylic acid, adamantane dicarboxylic acid, tricyclodecane dicarboxylic acid; cycloalkene dicarboxylic acids, specifically C 5-10 cycloalkene-dicarboxylic acids such as cyclohexene dicarboxylic acid; bridged cyclic cycloalkene dicarboxylic acids, specifically di- or tricycloalkene dicarboxylic acids such as norbornene dicarboxylic acid; and ester-forming derivatives thereof.
脂肪族ジカルボン酸成分としては、例えば、アルカンジカルボン酸、具体的には、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸などのC2-12アルカン-ジカルボン酸など;不飽和脂肪族ジカルボン酸、具体的には、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのC2-10アルケン-ジカルボン酸、およびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid component include alkanedicarboxylic acids, specifically C 2-12 alkane-dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, and decanedicarboxylic acid; unsaturated aliphatic dicarboxylic acids, specifically C 2-10 alkene-dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid; and ester-forming derivatives thereof.
これらの第2のジカルボン酸成分は、単独でまたは2種以上組み合わせてもよい。 These second dicarboxylic acid components may be used alone or in combination of two or more.
第1のジカルボン酸単位の割合は、ジカルボン酸単位全体に対して、例えば、10モル%以上、好ましい範囲としては、以下段階的に、30モル%以上、50モル%以上、70モル%以上、90モル%以上、95モル%以上であり、さらに好ましくは実質的に100モル%である。第1のジカルボン酸単位が少なすぎると、耐熱性や屈折率が低下したり、複屈折が増加するおそれがある。 The proportion of the first dicarboxylic acid units relative to the total dicarboxylic acid units is, for example, 10 mol% or more, with preferred ranges being 30 mol% or more, 50 mol% or more, 70 mol% or more, 90 mol% or more, 95 mol% or more, and more preferably substantially 100 mol%. If the proportion of the first dicarboxylic acid units is too low, the heat resistance and refractive index may decrease, or birefringence may increase.
なお、ポリエステル樹脂は、ジオール単位およびジカルボン酸単位とは異なる他の構成単位を含んでいなくてもよいが、必要に応じて含んでいてもよい。 The polyester resin does not necessarily contain any other structural units different from the diol units and dicarboxylic acid units, but may contain them if necessary.
他の構成単位としては、例えば、ヒドロキシアルカン酸や対応するラクトン、3以上のカルボキシル基および/またはヒドロキシル基を有する多官能性重合成分、炭酸エステル結合形成成分などに由来する構成単位が挙げられる。 Other structural units include, for example, structural units derived from hydroxyalkanoic acids and corresponding lactones, polyfunctional polymerization components having three or more carboxyl groups and/or hydroxyl groups, and carbonate bond-forming components.
前記ヒドロキシアルカン酸や対応するラクトンとしては、例えば、乳酸、3-ヒドロキシ酪酸、6-ヒドロキシヘキサン酸などのヒドロキシアルカン酸;ε-カプロラクトンなどのヒドロキシアルカン酸に対応するラクトンなどが挙げられる。 Examples of the hydroxyalkanoic acids and corresponding lactones include hydroxyalkanoic acids such as lactic acid, 3-hydroxybutyric acid, and 6-hydroxyhexanoic acid; and lactones corresponding to hydroxyalkanoic acids such as ε-caprolactone.
前記多官能性重合成分としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸などの3価以上の多価カルボン酸や、グリセリン、ペンタエリスリトールなどの3価以上の多価アルコールなど、合計で3以上のカルボキシル基および/またはヒドロキシル基を有する多官能性重合成分などが挙げられる。 Examples of the polyfunctional polymerizable component include polyfunctional polymerizable components having a total of three or more carboxyl groups and/or hydroxyl groups, such as trivalent or higher polycarboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid, and trivalent or higher polyhydric alcohols such as glycerin and pentaerythritol.
炭酸エステル形成成分としては、2つのジオール成分との反応により、炭酸エステル結合を形成可能な化合物であればよい。すなわち、「炭酸エステル結合形成成分に由来する構成単位」とは、カルボニル基[-C(=O)-]を意味し、このカルボニル基に隣接して結合する2つのジオール単位の末端酸素原子とともに炭酸エステル結合を形成する。代表的な炭酸エステル結合形成成分としては、例えば、ホスゲン、トリホスゲンなどのホスゲン類、ジフェニルカーボネートなどの炭酸ジエステル類などが挙げられる。このような炭酸エステル結合形成成分に由来する構成単位を含むと、前記ポリエステル-ポリ炭酸エステル共重合体を形成できる。 The carbonate ester-forming component may be any compound capable of forming a carbonate ester bond upon reaction with two diol components. In other words, a "structural unit derived from a carbonate ester bond-forming component" refers to a carbonyl group [-C(=O)-], which forms a carbonate ester bond together with the terminal oxygen atoms of the two diol units bonded adjacent to this carbonyl group. Typical carbonate ester bond-forming components include, for example, phosgenes such as phosgene and triphosgene, and carbonate diesters such as diphenyl carbonate. The polyester-polycarbonate copolymer can be formed by including a structural unit derived from such a carbonate ester bond-forming component.
このような他の構成単位の割合は、構成単位全体(ジオール単位、ジカルボン酸単位および他の構成単位の総量)に対して、例えば、50モル%以下、好ましい範囲としては、以下段階的に、40モル%以下、30モル%以下、20モル%以下、10モル%以下、5モル%以下であり、通常、他の構成単位を実質的に含まない場合が多い。なお、前記割合は、0~10モル%程度、例えば、0.01~1モル%であってもよい。 The proportion of such other structural units relative to the total amount of structural units (total amount of diol units, dicarboxylic acid units, and other structural units) is, for example, 50 mol% or less, with preferred ranges being 40 mol% or less, 30 mol% or less, 20 mol% or less, 10 mol% or less, and 5 mol% or less, in the following stepwise order. In most cases, other structural units are generally not substantially contained. The proportion may be approximately 0 to 10 mol%, for example, 0.01 to 1 mol%.
ポリエステル樹脂の製造方法は、前記第1のジオール成分を含むジオール成分を重合成分として用いること以外は特に制限されず、他の重合成分(共重合成分)などに応じて、慣用の方法が利用できる。例えば、前述のジオール単位などに対応するジオール酸成分と、前述の各ジカルボン酸単位などに対応するジカルボン酸成分とを反応させて製造すればよい。慣用の方法としては、例えば、エステル交換法、直接重合法などの溶融重合法、溶液重合法、界面重合法などで調製でき、溶融重合法が好ましい。なお、反応は、重合方法に応じて、溶媒の存在下または非存在下で行ってもよい。 The method for producing the polyester resin is not particularly limited except for using a diol component containing the first diol component as a polymerization component, and conventional methods can be used depending on the other polymerization components (copolymerization components). For example, the polyester resin can be produced by reacting a diol acid component corresponding to the aforementioned diol units with a dicarboxylic acid component corresponding to each of the aforementioned dicarboxylic acid units. Conventional methods include transesterification, melt polymerization methods such as direct polymerization, solution polymerization, and interfacial polymerization, with melt polymerization being preferred. The reaction may be carried out in the presence or absence of a solvent depending on the polymerization method.
ジカルボン酸成分とジオール成分との使用割合(または仕込み割合)は、通常、前者/後者(モル比)=例えば、1/1.2~1/0.8、好ましくは1/1.1~1/0.9であるが、必ずしもこの範囲である必要はなく、各ジカルボン酸成分および各ジオール成分から選択される少なくとも1種の成分を、予定する導入割合に対して過剰に用いて反応させてもよい。例えば、反応系から留出可能なエチレングリコールなどの第2のジオール成分は、樹脂中に導入される割合(または導入割合)よりも過剰に使用してもよい。 The ratio (or charge ratio) of the dicarboxylic acid component to the diol component is typically the former/latter (molar ratio), for example, 1/1.2 to 1/0.8, preferably 1/1.1 to 1/0.9. However, this range is not necessarily required, and at least one component selected from each dicarboxylic acid component and each diol component may be used in excess of the intended introduction ratio. For example, a second diol component such as ethylene glycol that can be distilled from the reaction system may be used in excess of the ratio (or introduction ratio) introduced into the resin.
反応は、触媒の存在下で行ってもよい。触媒としては、慣用のエステル化触媒、例えば、金属触媒などが利用できる。金属触媒としては、例えば、ナトリウムなどのアルカリ金属;マグネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属;チタン、マンガン、コバルトなどの遷移金属;亜鉛、カドミウムなどの周期表第12族金属;アルミニウムなどの周期表第13族金属;ゲルマニウム、鉛などの周期表第14族金属;アンチモンなどの周期表第15族金属などを含む金属化合物が用いられる。金属化合物としては、例えば、アルコキシド;酢酸塩、プロピオン酸塩などの有機酸塩;ホウ酸塩、炭酸塩などの無機酸塩;酸化物などであってもよく、これらの水和物であってもよい。代表的な金属化合物としては、例えば、二酸化ゲルマニウム、水酸化ゲルマニウム、シュウ酸ゲルマニウム、ゲルマニウムテトラエトキシド、ゲルマニウム-n-ブトキシドなどのゲルマニウム化合物;三酸化アンチモン、酢酸アンチモン、アンチモンエチレングリコレートなどのアンチモン化合物;テトラ-n-プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ-n-ブチルチタネート(チタン(IV)テトラブトキシド)、シュウ酸チタン、シュウ酸チタンカリウムなどのチタン化合物;酢酸マンガン・4水和物などのマンガン化合物;酢酸カルシウム・1水和物などのカルシウム化合物などが例示できる。 The reaction may be carried out in the presence of a catalyst. Conventional esterification catalysts, such as metal catalysts, can be used as the catalyst. Examples of metal catalysts include metal compounds containing alkali metals such as sodium; alkaline earth metals such as magnesium, calcium, and barium; transition metals such as titanium, manganese, and cobalt; Group 12 metals such as zinc and cadmium; Group 13 metals such as aluminum; Group 14 metals such as germanium and lead; and Group 15 metals such as antimony. Examples of metal compounds include alkoxides; organic acid salts such as acetates and propionates; inorganic acid salts such as borates and carbonates; and oxides, as well as hydrates of these. Representative metal compounds include germanium compounds such as germanium dioxide, germanium hydroxide, germanium oxalate, germanium tetraethoxide, and germanium-n-butoxide; antimony compounds such as antimony trioxide, antimony acetate, and antimony ethylene glycolate; titanium compounds such as tetra-n-propyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetra-n-butyl titanate (titanium(IV) tetrabutoxide), titanium oxalate, and potassium titanium oxalate; manganese compounds such as manganese acetate tetrahydrate; and calcium compounds such as calcium acetate monohydrate.
これらの触媒は単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。複数の触媒を用いる場合、反応の進行に応じて、各触媒を添加することもできる。これらの触媒のうち、酢酸マンガン・4水和物、酢酸カルシウム・1水和物、二酸化ゲルマニウム、チタン(IV)テトラブトキシドなどが好ましい。触媒の使用量は、例えば、ジカルボン酸成分1モルに対して、0.01×10-4~100×10-4モル、好ましくは0.1×10-4~40×10-4モルである。 These catalysts can be used alone or in combination of two or more. When using multiple catalysts, each catalyst can be added according to the progress of the reaction. Among these catalysts, manganese acetate tetrahydrate, calcium acetate monohydrate, germanium dioxide, titanium (IV) tetrabutoxide, etc. are preferred. The amount of catalyst used is, for example, 0.01×10 −4 to 100×10 −4 mol, preferably 0.1×10 −4 to 40×10 −4 mol, per 1 mol of the dicarboxylic acid component.
また、反応は、必要に応じて、熱安定剤や酸化防止剤などの安定剤の存在下で行ってもよい。通常、熱安定剤がよく利用され、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジブチルホスフェート(リン酸ジブチルまたはジブチルリン酸)、亜リン酸、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイトなどのリン化合物などが挙げられる。これらのうち、リン酸ジブチルがよく利用される。熱安定剤の使用量は、例えば、ジカルボン酸成分1モルに対して、0.01×10-4~100×10-4モル、好ましくは0.1×10-4~40×10-4モルである。 Furthermore, the reaction may be carried out in the presence of a stabilizer such as a heat stabilizer or an antioxidant, as necessary. Typically, a heat stabilizer is often used, and examples thereof include phosphorus compounds such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, dibutyl phosphate (dibutyl phosphate or dibutyl phosphate), phosphorous acid, trimethyl phosphite, and triethyl phosphite. Of these, dibutyl phosphate is often used. The amount of the heat stabilizer used is, for example, 0.01×10 −4 to 100×10 −4 mol, preferably 0.1×10 −4 to 40×10 −4 mol, per mol of the dicarboxylic acid component.
反応は、通常、不活性ガス、例えば、窒素ガス;ヘリウム、アルゴンなどの希ガスなどの雰囲気中で行われる。また、反応は、減圧下、例えば、1×102~1×104Pa程度で行うこともできる。通常、エステル交換反応は、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが多く、重縮合反応は、減圧下で行うことが多い。反応温度は、重合方法に応じて選択でき、例えば、溶融重合法における反応温度は150~320℃、好ましくは180~310℃、さらに好ましくは200~300℃である。 The reaction is usually carried out in an atmosphere of an inert gas, for example, nitrogen gas; or a rare gas such as helium or argon. The reaction can also be carried out under reduced pressure, for example, at about 1×10 2 to 1×10 4 Pa. Usually, transesterification reactions are often carried out under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, and polycondensation reactions are often carried out under reduced pressure. The reaction temperature can be selected depending on the polymerization method; for example, the reaction temperature in melt polymerization is 150 to 320°C, preferably 180 to 310°C, and more preferably 200 to 300°C.
このようにして得られるポリエステル樹脂は、着色が抑制されており、高い耐熱性および屈折率を示す。 The polyester resin obtained in this way exhibits reduced coloration, high heat resistance, and high refractive index.
ポリエステル樹脂の色差b*は、例えば0~10程度であってもよく、低いほど好ましい。好ましい範囲としては、以下段階的に、0.01~9、0.1~8.5、0.5~8、1~7.5、2~7、3~6.5、4~6である。 The color difference b* of polyester resins may be, for example, approximately 0 to 10, with the lower the better. Preferred ranges are as follows, in stages: 0.01 to 9, 0.1 to 8.5, 0.5 to 8, 1 to 7.5, 2 to 7, 3 to 6.5, and 4 to 6.
ポリエステル樹脂のガラス転移温度Tgは、例えば、100~250℃程度の範囲であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、120~200℃、130~180℃、140~160℃であり、さらに好ましくは145~150℃である。 The glass transition temperature Tg of the polyester resin may be, for example, in the range of approximately 100 to 250°C, with preferred ranges being 120 to 200°C, 130 to 180°C, 140 to 160°C, and more preferably 145 to 150°C.
ポリエステル樹脂の屈折率は、温度20℃、波長589nmにおいて、例えば、1.6~1.7程度の範囲から選択でき、好ましくは以下段階的に、1.62~1.69、1.64~1.68、1.65~1.67であり、さらに好ましくは1.66~1.665である。 The refractive index of the polyester resin can be selected, for example, from a range of approximately 1.6 to 1.7 at a temperature of 20°C and a wavelength of 589 nm, preferably in the following stepwise ranges: 1.62 to 1.69, 1.64 to 1.68, 1.65 to 1.67, and more preferably 1.66 to 1.665.
ポリエステル樹脂の重量平均分子量Mwは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)などにより測定でき、ポリスチレン換算で、例えば、10000~1000000程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、15000~150000、20000~100000、25000~80000、30000~60000、35000~50000、40000~45000である。重量平均分子量Mwが低すぎると、耐熱性や成形性(生産性)が低下し易くなるおそれがある。 The weight-average molecular weight Mw of the polyester resin can be measured by gel permeation chromatography (GPC) or the like, and can be selected from a range of, for example, approximately 10,000 to 1,000,000 in polystyrene equivalent, with preferred ranges being 15,000 to 150,000, 20,000 to 100,000, 25,000 to 80,000, 30,000 to 60,000, 35,000 to 50,000, and 40,000 to 45,000. If the weight-average molecular weight Mw is too low, heat resistance and moldability (productivity) may be reduced.
なお、本明細書および特許請求の範囲において、色差b*、ガラス転移温度Tg、屈折率nD、重量平均分子量Mwは、後述する実施例に記載の方法により測定できる。 In this specification and claims, the color difference b*, glass transition temperature Tg, refractive index nD, and weight average molecular weight Mw can be measured by the methods described in the examples below.
(ポリ炭酸エステル樹脂)
ポリ炭酸エステル樹脂は、前記式(1)で表されるフルオレン化合物(第1のジオール成分)を少なくとも含むジオール成分と、炭酸エステル結合形成成分とを重合反応させることにより調製できる。なお、前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。
(Polycarbonate resin)
The polycarbonate resin can be prepared by polymerizing a diol component containing at least the fluorene compound (first diol component) represented by formula (1) with a carbonate bond-forming component. The fluorene compound represented by formula (1) can be used alone or in combination of two or more.
ジオール成分は、第1のジオール成分とは異なる他のジオール成分を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。他のジオール成分としては、ポリエステル樹脂の項に例示の第2のジオール成分、第3のジオール成分などが挙げられる。 The diol component may or may not contain a diol component different from the first diol component. Examples of other diol components include the second diol component and third diol component exemplified in the polyester resin section.
これらの他のジオール成分は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。これらの他のジオール成分のうち、芳香族ジオールおよびそのアルキレンオキシド(アルキレンカーボネートまたはハロアルカノール)付加体が好ましく、さらに好ましくはビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールC、ビスフェノールG、ビスフェノールSなどのビスフェノール類;p,p’-ビフェノールなどのビフェノール類;前記式(1)において、Z1aおよびZ1bを多環式アレーン環に代えてベンゼン環とした化合物などの9,9-ビスフェニルフルオレン骨格を有する化合物およびこれらのアルキレンオキシド付加体である。なかでも、ビスフェノール類およびそのアルキレンオキシド付加体が好ましく、特に、ビス(ヒドロキシアリール)アルカンおよびこれらのアルキレンオキシド付加体が好ましく、最も好ましくはビスフェノールA、ビスフェノールFなどのビス(ヒドロキシC6-10アリール)C1-4アルカンおよびこれらのC2-4アルキレンオキシド付加体である。 These other diol components can be used alone or in combination of two or more. Of these other diol components, aromatic diols and their alkylene oxide (alkylene carbonate or haloalkanol) adducts are preferred, and more preferred are bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol C, bisphenol G, and bisphenol S; biphenols such as p,p'-biphenol; and compounds having a 9,9-bisphenylfluorene skeleton, such as compounds of formula (1) in which Z 1a and Z 1b are benzene rings instead of polycyclic arene rings, and alkylene oxide adducts thereof. Of these, bisphenols and their alkylene oxide adducts are preferred, and bis(hydroxyaryl)alkanes and their alkylene oxide adducts are particularly preferred, and most preferred are bis( hydroxyC aryl)C 1-4 alkanes such as bisphenol A and bisphenol F and their C 2-4 alkylene oxide adducts.
ポリ炭酸エステル樹脂において、第1のジオール成分に対応する第1のジオール単位と、他のジオール成分に対応する他のジオール単位との割合は、例えば、前者/後者(モル比)=90/10~10/90程度であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、80/20~20/80、70/30~30/70、60/40~40/60であり、さらに好ましくは55/45~45/55である。第1のジオール単位の割合が少なすぎると、着色抑制効果を十分に発揮できなかったり、耐熱性や屈折率が低下したり、複屈折を低減できないおそれがある。 In the polycarbonate resin, the ratio of the first diol units corresponding to the first diol component to the other diol units corresponding to the other diol components may be, for example, a former/latter (molar ratio) of approximately 90/10 to 10/90, with preferred ranges being 80/20 to 20/80, 70/30 to 30/70, 60/40 to 40/60, and more preferably 55/45 to 45/55, in the following stepwise order. If the ratio of the first diol units is too low, the coloration suppression effect may not be fully exerted, heat resistance and refractive index may be reduced, and birefringence may not be reduced.
なお、炭酸エステル結合形成成分としては、前記ポリエステル樹脂の項において他の構成単位を形成する成分として例示したホスゲン類、炭酸ジエステル類と同様である。 The carbonate bond-forming components are the same as the phosgenes and carbonate diesters exemplified as components that form other structural units in the polyester resin section above.
ポリ炭酸エステル樹脂は、慣用の方法、例えば、ホスゲン法(溶剤法)やエステル交換法(溶融法)などにより、ジオール成分と、ホスゲン類または炭酸ジエステル類とを反応(重合または縮合)させることにより製造できる。ジオール成分は、少なくとも前記式(1)で表される構成単位を形成するための第1のジオール成分を含んでいればよく、必要に応じて、さらに、前記他のジオール成分を含んでいてもよい。これらの方法のうち、溶媒が不要である点などから、エステル交換法が好ましい。 Polycarbonate resins can be produced by reacting (polymerizing or condensing) a diol component with phosgenes or carbonate diesters using conventional methods, such as the phosgene method (solvent method) or the transesterification method (melt method). The diol component needs to contain at least the first diol component required to form the structural unit represented by formula (1), and may further contain the other diol components as needed. Of these methods, the transesterification method is preferred because it does not require a solvent.
エステル交換法において、炭酸ジエステル類の割合は、ジオール成分1モルに対して、例えば、0.8~1.5モル、好ましくは0.9~1.2モルである。 In the transesterification method, the ratio of carbonate diesters per mole of diol component is, for example, 0.8 to 1.5 moles, preferably 0.9 to 1.2 moles.
エステル交換反応は、触媒の存在下で行ってもよい。触媒としては、エステル交換反応に利用される種々の触媒、例えば、含窒素化合物、金属化合物などが挙げられる。 The transesterification reaction may be carried out in the presence of a catalyst. Examples of the catalyst include various catalysts used in transesterification reactions, such as nitrogen-containing compounds and metal compounds.
含窒素化合物としては、例えば、第4級アンモニウムヒドロキシド、第3級アミンなどが挙げられる。 Examples of nitrogen-containing compounds include quaternary ammonium hydroxides and tertiary amines.
第4級アンモニウムヒドロキシドとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドなどのテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド;トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシドなどのトリアルキル-アラルキルアンモニウムヒドロキシドなどが挙げられる。 Examples of quaternary ammonium hydroxides include tetraalkylammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, and tetrabutylammonium hydroxide; and trialkyl-aralkylammonium hydroxides such as trimethylbenzylammonium hydroxide.
第3級アミンとしては、トリメチルアミン、トリエチルアミンなどのトリアルキルアミン;ジメチルベンジルアミンなどのジアルキル-アラルキルアミン;トリフェニルアミンなどのトリアリールアミンなどが挙げられる。 Tertiary amines include trialkylamines such as trimethylamine and triethylamine; dialkyl-aralkylamines such as dimethylbenzylamine; and triarylamines such as triphenylamine.
金属化合物に含まれる金属としては、例えば、ナトリウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属、マンガン、亜鉛、カドミウム、鉛、コバルト、チタンなどの遷移金属、アルミニウムなどの周期表第13族金属、ゲルマニウムなどの周期表第14族金属、アンチモンなどの周期表第15族金属などが挙げられる。金属化合物としては、例えば、前記金属のアルコキシド;酢酸塩、プロピオン酸塩などの有機酸塩;ホウ酸塩、炭酸塩などの無機酸塩;酸化物;水酸化物などが挙げられる。 Examples of metals contained in metal compounds include alkali metals such as sodium; alkaline earth metals such as magnesium, calcium, and barium; transition metals such as manganese, zinc, cadmium, lead, cobalt, and titanium; metals from Group 13 of the periodic table such as aluminum; metals from Group 14 of the periodic table such as germanium; and metals from Group 15 of the periodic table such as antimony. Examples of metal compounds include alkoxides of the above metals; organic acid salts such as acetates and propionates; inorganic acid salts such as borates and carbonates; oxides; and hydroxides.
これらの触媒は単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。これらの触媒のうち、第4級アンモニウムヒドロキシドなどの含窒素化合物が好ましく、なかでも、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどのテトラアルキルアンモニウムヒドロキシドが好ましい。触媒の使用量は、例えば、ジオール成分1モルに対して0.01×10-4~100×10-4モル、好ましくは0.1×10-4~40×10-4モルである。 These catalysts can be used alone or in combination of two or more. Among these catalysts, nitrogen-containing compounds such as quaternary ammonium hydroxides are preferred, and tetraalkylammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide are particularly preferred. The amount of catalyst used is, for example, 0.01×10 −4 to 100×10 −4 mol, preferably 0.1×10 −4 to 40×10 −4 mol, per mol of the diol component.
また、反応は、必要に応じて、安定剤などの添加剤の存在下で行ってもよい。安定剤としては、酸化防止剤、熱安定剤などが挙げられる。 If necessary, the reaction may be carried out in the presence of additives such as stabilizers. Examples of stabilizers include antioxidants and heat stabilizers.
反応は、通常、不活性ガス、例えば、窒素ガス;ヘリウム、アルゴンなどの希ガスなどの雰囲気中で行うことができる。また、反応は、減圧下、例えば、1×102~1×104Pa程度の減圧下で行うこともできる。反応温度は、重合法に応じて選択でき、例えば、エステル交換法における反応温度は、例えば150~320℃、好ましくは200~310℃、さらに好ましくは250~300℃である。特に、炭酸ジエステル類としてジフェニルカーボネートを使用する場合、高温減圧下でフェノールを留去しながら重縮合するのが有効である。 The reaction can usually be carried out in an atmosphere of an inert gas, for example, nitrogen gas or a rare gas such as helium or argon. The reaction can also be carried out under reduced pressure, for example, at a reduced pressure of about 1×10 2 to 1×10 4 Pa. The reaction temperature can be selected depending on the polymerization method; for example, the reaction temperature in the transesterification method is, for example, 150 to 320°C, preferably 200 to 310°C, and more preferably 250 to 300°C. In particular, when diphenyl carbonate is used as the carbonate diester, it is effective to carry out polycondensation at high temperature under reduced pressure while distilling off phenol.
このようにして得られるポリ炭酸エステル樹脂は、着色が抑制されており、高い耐熱性および屈折率を示す。 The polycarbonate resin obtained in this manner exhibits reduced coloration, high heat resistance, and high refractive index.
ポリ炭酸エステル樹脂の色差b*は、例えば0~17程度であってもよく、低いほど好ましい。好ましい範囲としては、以下段階的に、0.01~30、0.1~25、0.3~20、0.5~18、0.7~16、1~15、5~14.5、10~14、11~13.5、11.5~13である。 The color difference b* of the polycarbonate resin may be, for example, approximately 0 to 17, with the lower the better. Preferred ranges are as follows, in stages: 0.01 to 30, 0.1 to 25, 0.3 to 20, 0.5 to 18, 0.7 to 16, 1 to 15, 5 to 14.5, 10 to 14, 11 to 13.5, and 11.5 to 13.
ポリ炭酸エステル樹脂のガラス転移温度Tgは、例えば100~250℃程度の範囲であってもよく、好ましい範囲としては、以下段階的に、130~230℃、150~200℃、160~190℃、170~185℃であり、さらに好ましくは175~180℃である。 The glass transition temperature Tg of the polycarbonate resin may be, for example, in the range of approximately 100 to 250°C, with preferred ranges being 130 to 230°C, 150 to 200°C, 160 to 190°C, and 170 to 185°C, with 175 to 180°C being even more preferred.
ポリ炭酸エステル樹脂の屈折率は、温度20℃、波長589nmにおいて、例えば、1.6~1.7程度の範囲から選択でき、好ましくは以下段階的に、1.63~1.68、1.64~1.67、1.645~1.66であり、さらに好ましくは1.65~1.655である。 The refractive index of the polycarbonate resin can be selected, for example, from a range of approximately 1.6 to 1.7 at a temperature of 20°C and a wavelength of 589 nm, preferably in the following stepwise ranges: 1.63 to 1.68, 1.64 to 1.67, 1.645 to 1.66, and more preferably 1.65 to 1.655.
ポリ炭酸エステル樹脂の重量平均分子量Mwは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)などにより測定でき、ポリスチレン換算で、例えば、10000~1000000程度の範囲から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、15000~150000、20000~100000、25000~80000、30000~50000、32000~40000、34000~39000である。重量平均分子量Mwが低すぎると、耐熱性や成形性(生産性)が低下し易くなるおそれがある。 The weight-average molecular weight Mw of the polycarbonate resin can be measured by gel permeation chromatography (GPC) or the like, and can be selected from a range of, for example, approximately 10,000 to 1,000,000 in polystyrene equivalent, with preferred ranges being 15,000 to 150,000, 20,000 to 100,000, 25,000 to 80,000, 30,000 to 50,000, 32,000 to 40,000, and 34,000 to 39,000. If the weight-average molecular weight Mw is too low, heat resistance and moldability (productivity) may be reduced.
なお、本明細書および特許請求の範囲において、色差b*、ガラス転移温度Tg、屈折率nD、重量平均分子量Mwは、後述する実施例に記載の方法により測定できる。 In this specification and claims, the color difference b*, glass transition temperature Tg, refractive index nD, and weight average molecular weight Mw can be measured by the methods described in the examples below.
(成形体)
本発明の樹脂を用いて成形体を調製してもよい。成形体は、少なくとも前記樹脂を含み、高屈折率、低い複屈折の絶対値、低いアッベ数などの優れた光学的特性および高い耐熱性を有しているため、光学フィルム(または光学シート)、光学レンズなどの光学部材として利用できる。このような成形体は、慣用の添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、充填剤または補強剤、染顔料などの着色剤、導電剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、分散剤、流動調整剤、レベリング剤、消泡剤、表面改質剤、加水分解抑制剤、炭素材、安定剤、低応力化剤などを含んでいてもよい。安定剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤などが挙げられる。低応力化剤としては、例えば、シリコーンオイル、シリコーンゴム、各種プラスチック粉末、各種エンジニアリングプラスチック粉末などが挙げられる。これらの添加剤は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。
(Molded body)
Molded articles may be prepared using the resin of the present invention. The molded articles contain at least the resin and have excellent optical properties, such as a high refractive index, a low absolute value of birefringence, and a low Abbe number, as well as high heat resistance, and thus can be used as optical components such as optical films (or optical sheets) and optical lenses. Such molded articles may contain conventional additives. Examples of additives include fillers or reinforcing agents, colorants such as dyes and pigments, conductive agents, flame retardants, plasticizers, lubricants, mold release agents, antistatic agents, dispersants, flow control agents, leveling agents, antifoaming agents, surface modifiers, hydrolysis inhibitors, carbon materials, stabilizers, and stress-reducing agents. Examples of stabilizers include antioxidants, ultraviolet absorbers, and heat stabilizers. Examples of stress-reducing agents include silicone oil, silicone rubber, various plastic powders, and various engineering plastic powders. These additives may be used alone or in combination.
成形体は、例えば、射出成形法、射出圧縮成形法、押出成形法、トランスファー成形法、ブロー成形法、加圧成形法、キャスティング成形法などを利用して製造することができる。 Molded articles can be produced using, for example, injection molding, injection compression molding, extrusion molding, transfer molding, blow molding, pressure molding, casting molding, etc.
また、成形体の形状は、特に限定されず、例えば、線状、繊維状(またはファイバー状)、糸状などの一次元的構造、フィルム状、シート状、板状などの二次元的構造、凹または凸レンズ状、棒状、中空状(管状)などの三次元的構造などが挙げられる。 The shape of the molded product is not particularly limited, and examples include one-dimensional structures such as linear, fibrous (or fiber-like) and thread-like structures, two-dimensional structures such as film-like, sheet-like and plate-like structures, and three-dimensional structures such as concave or convex lens-like, rod-like and hollow (tubular) structures.
特に、本発明の樹脂は、種々の光学的特性に優れているため、光学フィルムを形成するのに有用である。そのため、本発明には、前記樹脂で形成されたフィルム(光学フィルムまたは光学シート)も含まれる。 In particular, the resin of the present invention is useful for forming optical films because it has various excellent optical properties. Therefore, the present invention also includes films (optical films or optical sheets) formed from the resin.
このようなフィルムの平均厚みは、1~1000μm程度の範囲から用途に応じて選択でき、例えば1~200μm、好ましくは5~150μm、さらに好ましくは10~120μmである。 The average thickness of such films can be selected from a range of approximately 1 to 1000 μm depending on the application, for example, 1 to 200 μm, preferably 5 to 150 μm, and more preferably 10 to 120 μm.
このようなフィルム(光学フィルム)は、前記樹脂を、慣用の成膜方法、例えば、キャスティング法(溶剤キャスト法)、溶融押出法、カレンダー法などを用いて成膜(または成形)することにより製造できる。 Such films (optical films) can be produced by forming (or molding) the resin using conventional film-forming methods, such as casting (solvent casting), melt extrusion, or calendaring.
フィルムは、延伸フィルムであってもよい。本発明のフィルムは、延伸フィルムであっても、低い複屈折を維持できる。なお、このような延伸フィルムは、一軸延伸フィルムまたは二軸延伸フィルムのいずれであってもよい。 The film may be a stretched film. Even if the film of the present invention is a stretched film, it can maintain low birefringence. Such a stretched film may be either a uniaxially stretched film or a biaxially stretched film.
延伸倍率は、一軸延伸または二軸延伸において各方向にそれぞれ、例えば1.1~10倍、好ましくは1.2~6倍であり、さらに好ましくは1.5~3倍である。なお、二軸延伸の場合、等延伸、例えば、縦横両方向に1.5~5倍程度の延伸であってもよく、偏延伸、例えば、縦方向に1.1~4倍程度、横方向に2~6倍程度の延伸であってもよい。また、一軸延伸の場合、縦延伸、例えば、縦方向に2.5~8倍程度の延伸であってもよく、横延伸、例えば、横方向に1.2~5倍程度の延伸であってもよい。 The stretching ratio in each direction for uniaxial or biaxial stretching is, for example, 1.1 to 10 times, preferably 1.2 to 6 times, and more preferably 1.5 to 3 times. In the case of biaxial stretching, equal stretching, for example, stretching of about 1.5 to 5 times in both the longitudinal and transverse directions, is acceptable, or uneven stretching, for example, stretching of about 1.1 to 4 times in the longitudinal direction and about 2 to 6 times in the transverse direction, is also acceptable. In the case of uniaxial stretching, longitudinal stretching, for example, stretching of about 2.5 to 8 times in the longitudinal direction, and transverse stretching, for example, stretching of about 1.2 to 5 times in the transverse direction, is also acceptable.
延伸フィルムの平均厚みは、例えば1~150μm、好ましくは3~120μm、さらに好ましくは5~100μmである。 The average thickness of the stretched film is, for example, 1 to 150 μm, preferably 3 to 120 μm, and more preferably 5 to 100 μm.
なお、このような延伸フィルムは、成膜後のフィルム(または未延伸フィルム)に、延伸処理を施すことにより得ることができる。延伸方法は特に制限されず、一軸延伸の場合、湿式延伸法または乾式延伸法のいずれであってもよく、二軸延伸の場合、テンター法(フラット法)であってもチューブ法であってもよいが、延伸厚みの均一性に優れるテンター法が好ましい。 Such stretched films can be obtained by stretching the film (or unstretched film) after film formation. There are no particular restrictions on the stretching method; in the case of uniaxial stretching, either wet stretching or dry stretching may be used, and in the case of biaxial stretching, either the tenter method (flat method) or the tube method may be used, although the tenter method is preferred as it provides excellent uniformity in stretched thickness.
また、成形体は他の基材と接合または接着されていてもよく、基材の種類や材質は特に制限されず、例えば、樹脂材料、セラミック材料、金属材料などで形成された一次元的形状、二次元的形状または三次元的形状の基材であってもよい。例えば、成形体がフィルム状である場合、フィルム状などの二次元的形状の基材と組み合わせて積層体または積層フィルムを形成してもよい。 The molded article may also be joined or adhered to another substrate. The type and material of the substrate are not particularly limited and may be, for example, a one-dimensional, two-dimensional, or three-dimensional substrate made of a resin material, ceramic material, metal material, or the like. For example, if the molded article is in the form of a film, it may be combined with a two-dimensional substrate such as a film to form a laminate or laminate film.
前記二次元的形状の基材として代表的には、ガラス基板などのセラミック基板、樹脂フィルムなどが挙げられ、通常、透明基材であることが多い。前記樹脂フィルムを形成する樹脂としては、例えば、鎖状オレフィン系樹脂、環状オレフィン系樹脂(またはシクロオレフィン系樹脂)などのポリオレフィン系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂;スチレン系樹脂;ポリアルキレンアリレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂などのポリエステル系樹脂;ポリアミド系樹脂などが挙げられ、なかでも、シクロオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂などで形成された樹脂フィルムと貼り合わせて使用してもよい。 Typical examples of the two-dimensional substrate include ceramic substrates such as glass substrates, and resin films, which are usually transparent. Examples of resins that form the resin film include polyolefin resins such as linear olefin resins and cyclic olefin resins (or cycloolefin resins); (meth)acrylic resins; styrene resins; polyester resins such as polyalkylene arylate resins, polyarylate resins, and polycarbonate resins; and polyamide resins. In particular, the substrate may be used in combination with a resin film formed from a cycloolefin resin, polyamide resin, or the like.
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。以下に、評価項目および原料の詳細について示す。 The present invention will be explained in more detail below based on examples, but the present invention is not limited to these examples. Details of the evaluation items and raw materials are provided below.
[評価方法]
(HPLC)
HPLC(高性能または高速液体クロマトグラフ)装置として(株)島津製作所製「Nexera-i LC-2040C Plus」、カラムとして(株)島津ジーエルシー製「Luna PFP(2)」を用いて、アセトニトリルに試料を2000倍希釈となるように溶解して、アセトニトリルと0.1質量%リン酸水溶液とを溶離液とし、主成分のHPLC純度および所定の副成分の割合[面積%]を測定した。なお、測定装置の検出限界は0.01面積%である。
[Evaluation method]
(HPLC)
Using a Shimadzu Corporation "Nexera-i LC-2040C Plus" HPLC (high performance or high performance liquid chromatograph) apparatus and a Shimadzu GLC Corporation "Luna PFP (2)" column, the sample was dissolved in acetonitrile to a 2000-fold dilution, and acetonitrile and a 0.1% by mass aqueous phosphoric acid solution were used as eluents to measure the HPLC purity of the main component and the proportion [area %] of a predetermined minor component. The detection limit of the measuring device was 0.01% by area.
(GC)
試料を80℃で一晩減圧乾燥後、テトラヒドロフランまたはジオキサンに溶解し、ガスクロマトグラフィGC装置((株)島津製作所製「GC-2014」、カラム:CBP-1、検出器:FID)を用い、測定温度範囲40~290℃の条件で残存溶媒量[面積%]を測定した。なお、測定装置の検出限界は0.01面積%である。
(GC)
The sample was dried under reduced pressure at 80°C overnight, then dissolved in tetrahydrofuran or dioxane, and the amount of remaining solvent [area %] was measured using a gas chromatography GC device (Shimadzu Corporation "GC-2014", column: CBP-1, detector: FID) at a measurement temperature range of 40 to 290°C. The detection limit of the measurement device was 0.01 area %.
(残留硫黄)
残留硫黄(全硫黄含量)は、(株)三菱ケミカルアナリテック製「TS-2100H」を用いて、酸化分解-紫外蛍光法により硫黄原子換算で測定した。
(residual sulfur)
Residual sulfur (total sulfur content) was measured in terms of sulfur atoms by oxidative decomposition-ultraviolet fluorescence method using a "TS-2100H" manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Corporation.
(色相APHA)
試料20gを試験管に入れ、窒素雰囲気下、280℃に加熱して2時間保持したサンプル(溶融状態の試料)について、JIS K0071に準拠して、色差濁度計(日本電色工業(株)製「COH-400」)を用いて色相を測定した。
(Hue APHA)
20 g of the sample was placed in a test tube, heated to 280°C in a nitrogen atmosphere, and maintained for 2 hours (molten sample). The hue of the sample was measured using a color difference turbidity meter ("COH-400" manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) in accordance with JIS K0071.
(色相YI)
色相(YI)[または黄色度(YI)]は、窒素気流下、280℃にて2時間溶融し、色彩・濁度同時測定器(日本電色工業(株)製「COH-400」)を用いて測定した。
(Hue YI)
The hue (YI) [or yellowness index (YI)] was measured by melting the sample at 280° C. for 2 hours under a nitrogen stream and using a color and turbidity simultaneous measuring device ("COH-400" manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).
(加熱残分)
測定装置(メトラー・トレド(株)製「HX204ハロゲン水分計」)を用いて、180℃の設定条件で加熱残分[質量%]を測定した。
(heated residue)
The heating residue (mass %) was measured at 180°C using a measuring device ("HX204 Halogen Moisture Meter" manufactured by Mettler Toledo K.K.).
(かさ密度)
かさ密度[mg/mL]は、日本薬局方かさ密度測定方法により測定した。
(bulk density)
The bulk density [mg/mL] was measured according to the bulk density measurement method prescribed in the Japanese Pharmacopoeia.
(融点)
示差走査熱量計((株)日立ハイテクサイエンス製「EXSTAR6000 DSC6220 ASD-2」)を用い、窒素雰囲気下、測定温度40~300℃、昇温速度10℃/分の条件で測定した。
(Melting point)
The measurement was carried out using a differential scanning calorimeter ("EXSTAR6000 DSC6220 ASD-2" manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation) under conditions of a nitrogen atmosphere, a measurement temperature of 40 to 300°C, and a temperature rise rate of 10°C/min.
(屈折率nD)
樹脂試料の屈折率は、次のようにして測定した。試料を200~240℃で熱プレスすることによって、厚みが200~300μmのフィルムを成形した。このフィルムを縦20~30mm×横10mmの短冊状に切り出し、試験片を得た。得られた試験片について、多波長アッベ屈折計((株)アタゴ製「DR-M4(循環式恒温水槽60-C3)」)を用いて、測定温度20℃で、接触液にジヨードメタンを使用して、589nm(D線)の屈折率nDを測定した。
(Refractive index nD)
The refractive index of the resin sample was measured as follows. The sample was heat-pressed at 200 to 240°C to form a film with a thickness of 200 to 300 μm. This film was cut into strips measuring 20 to 30 mm in length and 10 mm in width to obtain test pieces. The refractive index nD of the obtained test pieces at 589 nm (D line) was measured using a multi-wavelength Abbe refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd., "DR-M4 (circulating constant temperature water bath 60-C3)") at a measurement temperature of 20°C and diiodomethane as a contact liquid.
(分子量)
試料をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(東ソー(株)製「HLC-8320GPC」)を用いて、ポリスチレン換算の重量平均分子量Mwを求めた。
(molecular weight)
The sample was dissolved in tetrahydrofuran (THF), and the weight average molecular weight Mw in terms of polystyrene was determined using gel permeation chromatography ("HLC-8320GPC" manufactured by Tosoh Corporation).
(ガラス転移温度Tg)
示差走査熱量計((株)日立ハイテクサイエンス製「EXSTAR6000 DSC6220 ASD-2」)を用いて、窒素ガス雰囲気下、10℃/分の昇温速度で測定した。
(Glass transition temperature Tg)
Measurement was carried out using a differential scanning calorimeter ("EXSTAR6000 DSC6220 ASD-2" manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation) in a nitrogen gas atmosphere at a temperature increase rate of 10°C/min.
(色差b*)
分光測色計(コニカミノルタ製、「SPECTROPHOTOMETER CM-3500」)を用い、室温(20~30℃)、反射条件、測定径30mmでLab色差系のb*値を測定した。
(color difference b*)
Using a spectrophotometer (Konica Minolta, "SPECTROPHOTOMETER CM-3500"), the b* value of the Lab color difference system was measured at room temperature (20 to 30°C) under reflective conditions with a measuring diameter of 30 mm.
[原料]
(BNEFの調製に用いた試薬)
FLN:9-フルオレノン、大阪ガスケミカル(株)製、99.0%以上
NEO:2-(2-ナフトキシ)エタノール、大阪ガスケミカル(株)製、99.0%以上
PHE:2-フェノキシエタノール、関東化学(株)製、99.0%以上
濃硫酸:98質量%、関東化学(株)製
β-メルカプトプロピオン酸:東京化成工業(株)製、98.0%以上
システアミン:東京化成工業(株)製、95.0%以上
スルホラン:東京化成工業(株)製、99.0%以上
BNF:9,9-ビス(6-ヒドロキシ-2-ナフチル)フルオレン、大阪ガスケミカル(株)製
ジエチレングリコール:関東化学(株)製、99.0%以上
1-メチルイミダゾール:和光純薬工業(株)製、98.0%以上
[Raw materials]
(Reagents used in the preparation of BNEF)
FLN: 9-fluorenone, manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd., 99.0% or more NEO: 2-(2-naphthoxy)ethanol, manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd., 99.0% or more PHE: 2-phenoxyethanol, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., 99.0% or more Concentrated sulfuric acid: 98% by mass, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. β-mercaptopropionic acid: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 98.0% or more Cysteamine: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 95.0% or more Sulfolane: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 99.0% or more BNF: 9,9-bis(6-hydroxy-2-naphthyl)fluorene, manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd. Diethylene glycol: manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., 99.0% or more 1-methylimidazole: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 98.0% or more
(樹脂原料)
EG:エチレングリコール
FDP-m:9,9-ビス(2-メトキシカルボニルエチル)フルオレン[あるいは9,9-ビス(2-カルボキシエチル)フルオレンまたはフルオレン-9,9-ジプロピオン酸のジメチルエステル]、特開2005-89422号公報記載の実施例1において、アクリル酸t-ブチルに代えて、アクリル酸メチル[37.9g(0.44モル)]を用いること以外は同様にして合成したもの
BisA:ビスフェノールA
DPC:ジフェニルカーボネート
(Resin raw material)
EG: ethylene glycol; FDP-m: 9,9-bis(2-methoxycarbonylethyl)fluorene [or 9,9-bis(2-carboxyethyl)fluorene or dimethyl ester of fluorene-9,9-dipropionic acid]; synthesized in the same manner as in Example 1 of JP-A 2005-89422, except that methyl acrylate [37.9 g (0.44 mol)] was used instead of t-butyl acrylate; BisA: bisphenol A
DPC: diphenyl carbonate
[比較例1]BNEF(A)の調製
2Lのセパラブルフラスコに、FLN 90.1g(0.500モル)、NEO 470.2g(2.500モル)、トルエン562.3gおよびβ-メルカプトプロピオン酸9.0g(0.085モル)を加えて溶解した。溶解後、40~45℃の温度範囲で濃硫酸322.3gを滴下した後、50℃で4時間撹拌したところ、FLNの転化率が99%以上であることがHPLCにより確認された。
Comparative Example 1 Preparation of BNEF (A) 90.1 g (0.500 mol) of FLN, 470.2 g (2.500 mol) of NEO, 562.3 g of toluene, and 9.0 g (0.085 mol) of β-mercaptopropionic acid were dissolved in a 2 L separable flask. After dissolution, 322.3 g of concentrated sulfuric acid was added dropwise at a temperature range of 40 to 45°C, and the mixture was stirred at 50°C for 4 hours. The conversion of FLN was confirmed to be 99% or higher by HPLC.
得られた反応液に蒸留水374.7g、48質量%水酸化ナトリウム水溶液53.7g、ジオキサン280.9gを添加して予備的に中和した後、85~90℃に昇温して十分に撹拌し、水相を除去して得られた有機相を複数回蒸留水で洗浄した。さらに、蒸留水249.8g、濃硫酸7.4g、48質量%水酸化ナトリウム水溶液107.3gを添加した。100℃で2時間撹拌して強アルカリ処理し、水相を除去した後、得られた有機相にジオキサン135.2gを加え、蒸留水で十分に洗浄し、トルエン374.7gを添加し、冷却晶析を行った。 The resulting reaction liquid was pre-neutralized by adding 374.7 g of distilled water, 53.7 g of 48% by weight aqueous sodium hydroxide solution, and 280.9 g of dioxane. The temperature was then raised to 85-90°C and the mixture was thoroughly stirred. The aqueous phase was removed, and the resulting organic phase was washed multiple times with distilled water. Further, 249.8 g of distilled water, 7.4 g of concentrated sulfuric acid, and 107.3 g of 48% by weight aqueous sodium hydroxide solution were added. The mixture was stirred at 100°C for 2 hours for strong alkali treatment. After removing the aqueous phase, 135.2 g of dioxane was added to the resulting organic phase, which was thoroughly washed with distilled water. 374.7 g of toluene was added, and the mixture was cooled and crystallized.
冷却晶析は、40℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させて、ろ過し、0~10℃に調整した冷トルエンですすぎ、粗結晶を得た。得られた粗結晶をトルエン570.5g、ジオキサン285.5g、蒸留水16.4gで再溶解させ、冷却晶析を行った。冷却晶析は、55℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、55℃で3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させて、ろ過し、0~10℃に調整した冷トルエンですすぐことで、目的物(9,9-ビス[6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル]フルオレン(BNEF))168.7g(収率63%、HPLC純度98.03%)を得た(以降、単にBNEF(A)ともいう)。 For cooling crystallization, seed crystals were added to the resulting solution (organic phase) at 40°C, and the solution was aged for 3 hours to precipitate crystals. The solution was then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After reaching below 10°C, the solution was aged for an additional 4 hours at a temperature range of 0-10°C, filtered, and rinsed with cold toluene adjusted to 0-10°C to obtain crude crystals. The resulting crude crystals were redissolved in 570.5 g of toluene, 285.5 g of dioxane, and 16.4 g of distilled water, and cooling crystallization was carried out. For cooling crystallization, seed crystals were added to the resulting solution (organic phase) at 55°C, and the solution was aged for 3 hours at 55°C to precipitate crystals. The solution was then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After the temperature reached 10°C or below, the mixture was aged for a further 4 hours at a temperature range of 0 to 10°C, filtered, and rinsed with cold toluene adjusted to 0 to 10°C to obtain 168.7 g (63% yield, 98.03% HPLC purity) of the target product (9,9-bis[6-(2-hydroxyethoxy)-2-naphthyl]fluorene (BNEF)) (hereinafter referred to simply as BNEF (A)).
[実施例1]BNEF(B)の調製
2Lのセパラブルフラスコに、FLN 90.1g(0.500モル)、NEO 376.5g(2.000モル)、トルエン562.8gおよびシステアミン6.6g(0.085モル)を加えて、溶解した。溶解後、40~45℃の温度範囲で濃硫酸322.6gを滴下した後、45℃で7時間撹拌したところ、FLNの転化率が99%以上であることがHPLCにより確認された。
Example 1 Preparation of BNEF (B) 90.1 g (0.500 mol) of FLN, 376.5 g (2.000 mol) of NEO, 562.8 g of toluene, and 6.6 g (0.085 mol) of cysteamine were added to a 2 L separable flask and dissolved. After dissolution, 322.6 g of concentrated sulfuric acid was added dropwise at a temperature range of 40 to 45°C, and the mixture was stirred at 45°C for 7 hours. The conversion of FLN was confirmed to be 99% or higher by HPLC.
得られた反応液に蒸留水375.7g、ジオキサン281.2gを添加した後、85℃に昇温して十分に撹拌し、水層を除去した。その後、48質量%水酸化ナトリウム水溶液107.5g、ジオキサン187.4g、トルエン375.1gを添加し、95~100℃で2時間撹拌し、複数回水洗した後、ジオキサン137.7gを添加し、冷却晶析を行った。冷却晶析は、45℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、45℃で3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させてろ過し、次いで、0~10℃に調整した冷トルエンですすいでろ過し、さらに0~10℃に調整した冷メタノールですすいでろ過して粗結晶を得た。得られた粗結晶にメタノール649.0gを添加し、60℃で撹拌した。その後、室温(20~30℃)まで冷却してろ過し、メタノールですすいでろ過した。さらに、粗結晶をアセトン787.0gに溶解させ、30℃で熟成した後、析出したFLNをろ過して除去し、ろ液を濃縮した後、トルエン513.3g、ジオキサン157.4g、蒸留水13.8gを加え、冷却晶析を行った。冷却晶析は、50℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、50℃で3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させてろ過し、トルエンですすいでろ過した。その後、得られた粗結晶にメタノール792.0gを添加し、60℃で撹拌した。その後、室温(20~30℃)まで冷却してろ過し、メタノールですすぐことで、目的物のBNEF 132.1g(収率49%、HPLC純度99.10%)を得た(以降、単にBNEF(B)ともいう)。 375.7 g of distilled water and 281.2 g of dioxane were added to the resulting reaction solution, which was then heated to 85°C and thoroughly stirred. The aqueous layer was then removed. Next, 107.5 g of 48% by weight aqueous sodium hydroxide, 187.4 g of dioxane, and 375.1 g of toluene were added, and the mixture was stirred at 95-100°C for 2 hours. After multiple water washes, 137.7 g of dioxane was added and cooling crystallization was carried out. For cooling crystallization, seed crystals were added to the resulting solution (organic phase) at 45°C, and the mixture was aged at 45°C for 3 hours to precipitate crystals. The mixture was then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After reaching below 10°C, the mixture was aged for an additional 4 hours at a temperature range of 0-10°C and filtered. The mixture was then rinsed with cold toluene adjusted to 0-10°C and filtered, followed by rinsing with cold methanol adjusted to 0-10°C and filtering to obtain crude crystals. 649.0 g of methanol was added to the obtained crude crystals and stirred at 60 ° C. Then, it was cooled to room temperature (20 to 30 ° C.), filtered, rinsed with methanol, and filtered. Furthermore, the crude crystals were dissolved in 787.0 g of acetone and aged at 30 ° C., after which the precipitated FLN was removed by filtration, and the filtrate was concentrated, after which 513.3 g of toluene, 157.4 g of dioxane, and 13.8 g of distilled water were added, and cooling crystallization was carried out. For cooling crystallization, seed crystals were added to the obtained solution (organic phase) at 50 ° C., and the solution was aged for 3 hours at 50 ° C. to precipitate crystals, and then cooled to 10 ° C. or below at a rate of 10 ° C./hour. After reaching 10 ° C. or below, it was aged for another 4 hours in the temperature range of 0 to 10 ° C., filtered, rinsed with toluene, and filtered. Then, 792.0 g of methanol was added to the obtained crude crystals and stirred at 60 ° C. The mixture was then cooled to room temperature (20-30°C), filtered, and rinsed with methanol to obtain 132.1 g of the desired BNEF (49% yield, 99.10% HPLC purity) (hereinafter referred to simply as BNEF (B)).
[比較例2]BNEF(C)の調製
2Lのセパラブルフラスコに、FLN 90.1g(0.500モル)、NEO 329.4g(1.750モル)、トルエン281.4gおよびシステアミン6.6g(0.085モル)を加えて、溶解した。溶解後、40~50℃の温度範囲で濃硫酸244.9gを滴下した後、50℃で6時間撹拌した。さらに、PHE 69.0gを添加し、50℃で3時間撹拌したところ、FLNの転化率が99%以上であることがHPLCにより確認された。
Comparative Example 2: Preparation of BNEF (C) 90.1 g (0.500 mol) of FLN, 329.4 g (1.750 mol) of NEO, 281.4 g of toluene, and 6.6 g (0.085 mol) of cysteamine were added to a 2 L separable flask and dissolved. After dissolution, 244.9 g of concentrated sulfuric acid was added dropwise at a temperature range of 40 to 50 °C, followed by stirring at 50 °C for 6 hours. 69.0 g of PHE was then added and stirred at 50 °C for 3 hours. HPLC confirmed that the conversion of FLN was 99% or higher.
得られた反応液に蒸留水294.1g、メチルエチルケトン(MEK)281.3gを添加した後、75℃に昇温して十分に撹拌し、水層を除去した。その後、25質量%水酸化ナトリウム水溶液230.4g、蒸留水230.4gを添加し、75℃で30分間撹拌し、水層を除去した後、複数回蒸留水で洗浄した。その後、蒸留水11.9gを添加し、冷却晶析を行った。冷却晶析は、45℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、45℃で3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させてろ過し、次いで、0~10℃に調整した冷トルエンですすいでろ過し、さらに0~10℃に調整した冷メタノールですすいでろ過して粗結晶を得た。得られた粗結晶に、メタノール623.5gを加え、60℃で撹拌した後、室温(20~30℃)まで冷却した。その後、ろ過し、メタノールですすぐことで、目的物のBNEF 152.3g(収率57%、HPLC純度97.33%)を得た(以降、単にBNEF(C)ともいう)。 294.1 g of distilled water and 281.3 g of methyl ethyl ketone (MEK) were added to the resulting reaction solution, which was then heated to 75°C and thoroughly stirred. The aqueous layer was removed. 230.4 g of 25% by weight aqueous sodium hydroxide solution and 230.4 g of distilled water were then added, and the mixture was stirred at 75°C for 30 minutes. The aqueous layer was removed and the mixture was washed multiple times with distilled water. 11.9 g of distilled water was then added, and cooling crystallization was carried out. For cooling crystallization, seed crystals were added to the resulting solution (organic phase) at 45°C, and the mixture was aged at 45°C for 3 hours to precipitate crystals. The mixture was then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After reaching below 10°C, the mixture was aged for an additional 4 hours at a temperature range of 0-10°C and filtered. The mixture was then rinsed with cold toluene adjusted to 0-10°C and filtered, followed by rinsing with cold methanol adjusted to 0-10°C and filtering to obtain crude crystals. 623.5 g of methanol was added to the obtained crude crystals, which were stirred at 60°C and then cooled to room temperature (20-30°C). The mixture was then filtered and rinsed with methanol to obtain 152.3 g of the desired BNEF (yield 57%, HPLC purity 97.33%) (hereinafter referred to simply as BNEF (C)).
[実施例2]BNEF(D)の調製
2Lのセパラブルフラスコに、FLN 90.1g(0.500モル)、NEO 329.4g(1.750モル)、トルエン278.3gおよびシステアミン6.6g(0.085モル)を加えて、溶解した。溶解後、40~50℃の温度範囲で濃硫酸245.0gを滴下した後、45~50℃で6時間撹拌した。さらに、PHE 69.2gを添加し、45~50℃で2時間撹拌したところ、FLNの転化率が99%以上であることがHPLCにより確認された。
Example 2: Preparation of BNEF (D) 90.1 g (0.500 mol) of FLN, 329.4 g (1.750 mol) of NEO, 278.3 g of toluene, and 6.6 g (0.085 mol) of cysteamine were added to a 2 L separable flask and dissolved. After dissolution, 245.0 g of concentrated sulfuric acid was added dropwise at a temperature range of 40 to 50°C, followed by stirring at 45 to 50°C for 6 hours. 69.2 g of PHE was then added and stirred at 45 to 50°C for 2 hours. HPLC confirmed that the conversion of FLN was 99% or higher.
得られた反応液に蒸留水294.0g、MEK 281.3gを添加した後、75℃に昇温して十分に撹拌し、水層を除去した。その後、48質量%水酸化ナトリウム水溶液80.7g、蒸留水311.4gを添加し、75℃で30分間撹拌し、水層を除去した後、複数回蒸留水で洗浄した。その後、蒸留水11.5gを添加し、冷却晶析を行った。冷却晶析は、45℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、45℃で3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させてろ過し、次いで、0~10℃に調整した冷トルエンですすいでろ過し、さらに0~10℃に調整した冷メタノールですすいでろ過して粗結晶を得た。得られた粗結晶に、メタノール737.5gを加え、60℃で撹拌した後、室温(20~30℃)まで冷却してろ過し、粗結晶を得た。さらに、得られた粗結晶に、トルエン277.1、アセトン83.1g、ジオキサン41.6g、蒸留水10.0gを添加し、70℃で再溶解させた後、ジオキサン41.6gを加え、冷却晶析を行った。冷却晶析は、35℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、35℃で3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させてろ過し、次いで、0~10℃に調整した冷トルエンですすいでろ過し、さらに0~10℃に調整した冷メタノールですすいでろ過することで、目的物のBNEF 137.2g(収率51%、HPLC純度99.24%)を得た(以降、単にBNEF(D)ともいう)。 294.0 g of distilled water and 281.3 g of MEK were added to the resulting reaction solution, which was then heated to 75°C and thoroughly stirred. The aqueous layer was removed. 80.7 g of 48% by weight aqueous sodium hydroxide solution and 311.4 g of distilled water were then added, and the mixture was stirred at 75°C for 30 minutes. The aqueous layer was removed and the mixture was washed multiple times with distilled water. 11.5 g of distilled water was then added, and cooling crystallization was carried out. For cooling crystallization, seed crystals were added to the resulting solution (organic phase) at 45°C, and the mixture was aged at 45°C for 3 hours to precipitate crystals. The mixture was then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After reaching below 10°C, the mixture was aged for an additional 4 hours at a temperature range of 0-10°C and filtered. The mixture was then rinsed with cold toluene adjusted to 0-10°C and filtered, and then rinsed with cold methanol adjusted to 0-10°C and filtered to obtain crude crystals. To the obtained crude crystals, 737.5 g of methanol was added, and the mixture was stirred at 60 ° C., then cooled to room temperature (20-30 ° C.) and filtered to obtain crude crystals. Furthermore, 277.1 g of toluene, 83.1 g of acetone, 41.6 g of dioxane, and 10.0 g of distilled water were added to the obtained crude crystals, and the mixture was redissolved at 70 ° C., and 41.6 g of dioxane was added, followed by cooling crystallization. For cooling crystallization, seed crystals were added to the obtained solution (organic phase) at 35 ° C., and the mixture was aged at 35 ° C. for 3 hours to precipitate crystals, followed by cooling to 10 ° C. or below at a rate of 10 ° C./hour. After the temperature reached 10°C or below, the mixture was aged for a further 4 hours at a temperature between 0 and 10°C before filtering, then rinsed with cold toluene adjusted to 0 to 10°C and filtered, and then rinsed with cold methanol adjusted to 0 to 10°C and filtered again to obtain 137.2 g of the desired BNEF (yield 51%, HPLC purity 99.24%) (hereinafter referred to simply as BNEF (D)).
[実施例3]BNEF(E)の調製
2Lのセパラブルフラスコに、FLN 90.1g(0.500モル)、NEO 329.4g(1.750モル)、トルエン280.8gおよびシステアミン6.6g(0.085モル)を加えて、溶解した。溶解後、40~50℃の温度範囲で濃硫酸245.0gを滴下した後、40~50℃で6時間撹拌した。さらに、PHE 69.0gを添加し、40~50℃で3時間撹拌したところ、FLNの転化率が99%以上であることがHPLCにより確認された。
Example 3: Preparation of BNEF(E) 90.1 g (0.500 mol) of FLN, 329.4 g (1.750 mol) of NEO, 280.8 g of toluene, and 6.6 g (0.085 mol) of cysteamine were added to a 2 L separable flask and dissolved. After dissolution, 245.0 g of concentrated sulfuric acid was added dropwise at a temperature range of 40 to 50°C, followed by stirring at 40 to 50°C for 6 hours. 69.0 g of PHE was then added and stirred at 40 to 50°C for 3 hours. HPLC confirmed that the conversion of FLN was 99% or higher.
得られた反応液に蒸留水293.3g、MEK 281.4gを添加した後、75℃に昇温して十分に撹拌し、水層を除去した。その後、48質量%水酸化ナトリウム水溶液80.5g、蒸留水312.1gを添加し、75℃で30分間撹拌して水層を除去し、複数回蒸留水で洗浄した後、冷却晶析を行った。冷却晶析は、45℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、45℃で3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させてろ過し、次いで、0~10℃に調整した冷トルエンですすいでろ過し、さらに0~10℃に調整した冷メタノールですすいでろ過して粗結晶を得た。得られた粗結晶をトルエン282.8g、MEK 283.0gに再溶解させ、蒸留水7.7gを加え、濃縮した後、トルエン352.7gを添加し、冷却晶析を行った。冷却晶析は、45℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、45℃で3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で室温(20~30℃)まで冷却してろ過し、次いで、0~10℃に調整した冷トルエンですすいでろ過し、さらに0~10℃に調整した冷メタノールですすいでろ過して粗結晶を得た。さらに、粗結晶に、メタノール500.4gを加え、60℃で撹拌した後、室温(20~30℃)まで冷却した。その後、ろ過し、メタノールですすぐことで、目的物のBNEF 141.2g(収率53%、HPLC純度98.33%)を得た(以降、単にBNEF(E)ともいう)。 293.3 g of distilled water and 281.4 g of MEK were added to the resulting reaction solution, which was then heated to 75°C and thoroughly stirred. The aqueous layer was removed. 80.5 g of 48% by weight aqueous sodium hydroxide and 312.1 g of distilled water were then added, and the mixture was stirred at 75°C for 30 minutes. The aqueous layer was then removed, and the mixture was washed multiple times with distilled water, followed by cooling crystallization. For cooling crystallization, seed crystals were added to the resulting solution (organic phase) at 45°C, and the mixture was aged at 45°C for 3 hours to precipitate crystals. The mixture was then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After reaching below 10°C, the mixture was aged for an additional 4 hours at a temperature range of 0-10°C, filtered, rinsed with cold toluene adjusted to 0-10°C, and then further rinsed with cold methanol adjusted to 0-10°C and filtered to obtain crude crystals. The resulting crude crystals were redissolved in 282.8 g of toluene and 283.0 g of MEK, 7.7 g of distilled water was added, and the mixture was concentrated. After 352.7 g of toluene was added, cooling crystallization was performed. For cooling crystallization, seed crystals were added to the resulting solution (organic phase) at 45°C, and the mixture was aged at 45°C for 3 hours to precipitate crystals. The mixture was then cooled to room temperature (20-30°C) at a rate of 10°C/hour and filtered. The mixture was then rinsed with cold toluene adjusted to 0-10°C and further rinsed with cold methanol adjusted to 0-10°C to obtain crude crystals. 500.4 g of methanol was then added to the crude crystals, stirred at 60°C, and cooled to room temperature (20-30°C). The mixture was then filtered and rinsed with methanol to obtain 141.2 g of the desired BNEF (53% yield, 98.33% HPLC purity) (hereinafter referred to simply as BNEF(E)).
[実施例4]BNEF(F)の調製
2Lのセパラブルフラスコに、FLN 90.1g(0.500モル)、NEO 282.4g(1.500モル)、トルエン210.4g、システアミン6.6g(0.085モル)およびスルホラン15.0g(0.125モル)を加えて、溶解した。溶解後、25~40℃の温度範囲で濃硫酸245.3gを滴下した後、40℃で12時間撹拌した。さらに、PHE 69.1gを添加し、40℃で3時間撹拌したところ、FLNの転化率が99%以上であることがHPLCにより確認された。
Example 4: Preparation of BNEF (F) 90.1 g (0.500 mol) of FLN, 282.4 g (1.500 mol) of NEO, 210.4 g of toluene, 6.6 g (0.085 mol) of cysteamine, and 15.0 g (0.125 mol) of sulfolane were added to a 2 L separable flask and dissolved. After dissolution, 245.3 g of concentrated sulfuric acid was added dropwise at a temperature range of 25 to 40°C, followed by stirring at 40°C for 12 hours. 69.1 g of PHE was then added and stirred at 40°C for 3 hours. HPLC confirmed that the conversion of FLN was 99% or higher.
得られた反応液に蒸留水294.3g、トルエン56.2g、MEK 281.3gを添加した後、75℃に昇温して十分に撹拌し、水層を除去した。その後、48質量%水酸化ナトリウム水溶液80.6g、蒸留水312.8gを添加し、75℃で30分間撹拌して水層を除去し、複数回蒸留水で洗浄した後、冷却晶析を行った。冷却晶析は、40℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、40℃で3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させてろ過し、次いで、0~10℃に調整した冷トルエンですすいでろ過し、さらに0~10℃に調整した冷メタノールですすいでろ過して粗結晶を得た。得られた粗結晶に、メタノール657.6gを加え、60℃で撹拌した後、室温(20~30℃)まで冷却した。その後、ろ過し、メタノールですすぐことで、目的物のBNEF 162.2g(収率60%、HPLC純度98.56%)を得た(以降、単にBNEF(F)ともいう)。 294.3 g of distilled water, 56.2 g of toluene, and 281.3 g of MEK were added to the resulting reaction solution, which was then heated to 75°C and thoroughly stirred. The aqueous layer was removed. 80.6 g of 48% by weight aqueous sodium hydroxide solution and 312.8 g of distilled water were then added, and the mixture was stirred at 75°C for 30 minutes. The aqueous layer was then removed, and the mixture was washed multiple times with distilled water, followed by cooling crystallization. For cooling crystallization, seed crystals were added to the resulting solution (organic phase) at 40°C, and the mixture was aged at 40°C for 3 hours to precipitate crystals. The mixture was then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After reaching below 10°C, the mixture was aged for an additional 4 hours at a temperature range of 0-10°C and filtered. The mixture was then rinsed with cold toluene adjusted to 0-10°C and filtered, followed by rinsing with cold methanol adjusted to 0-10°C and filtering to obtain crude crystals. 657.6 g of methanol was added to the obtained crude crystals, which were stirred at 60°C and then cooled to room temperature (20-30°C). The mixture was then filtered and rinsed with methanol to obtain 162.2 g of the desired BNEF (yield 60%, HPLC purity 98.56%) (hereinafter referred to simply as BNEF(F)).
[実施例5]BNEF(G)の調製
2Lのセパラブルフラスコに、BNF 90.0g(0.2mol)、エチレンオキシドガス88.1g(2.0mol)および溶媒としてのジエチレングリコール300g(3.4mol)を入れ、触媒として1-メチルイミダゾール(和光純薬工業(株)製)2gを添加した後に、100℃に加熱して5時間反応させた。
Example 5 Preparation of BNEF (G) 90.0 g (0.2 mol) of BNF, 88.1 g (2.0 mol) of ethylene oxide gas, and 300 g (3.4 mol) of diethylene glycol as a solvent were placed in a 2 L separable flask, and 2 g of 1-methylimidazole (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added as a catalyst. The mixture was then heated to 100°C and reacted for 5 hours.
反応終了後、イソプロピルアルコール1000mLを加えて、冷却晶析を行った。冷却晶析は、10℃/時の速度で75℃から室温(20~30℃)になるまで冷却し、結晶析出後、室温(20~30℃)で3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させて、ろ過し、0~10℃に調整した冷イソプロピルアルコールですすぐことで、目的物のBNEF 80.7g(収率75%、HPLC純度93.76%)を得た(以降、単にBNEF(G)ともいう)。 After the reaction was complete, 1,000 mL of isopropyl alcohol was added and cooling crystallization was carried out. Cooling crystallization involved cooling from 75°C to room temperature (20-30°C) at a rate of 10°C/hour. After crystallization, the mixture was aged at room temperature (20-30°C) for 3 hours to precipitate crystals, and then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After reaching below 10°C, the mixture was aged for an additional 4 hours at a temperature range of 0-10°C. The mixture was then filtered and rinsed with cold isopropyl alcohol adjusted to 0-10°C to obtain 80.7 g of the desired BNEF (75% yield, 93.76% HPLC purity) (hereinafter simply referred to as BNEF (G)).
[実施例6]BNEF(H)の調製
2Lのセパラブルフラスコに、BNF 90.0g(0.2mol)、エチレンオキシドガス70.5g(1.6mol)および溶媒としてのジエチレングリコール300g(3.4mol)を入れ、触媒として1-メチルイミダゾール(和光純薬工業(株)製)2gを添加した後に、100℃に加熱して5時間反応させた。
Example 6 Preparation of BNEF(H) 90.0 g (0.2 mol) of BNF, 70.5 g (1.6 mol) of ethylene oxide gas, and 300 g (3.4 mol) of diethylene glycol as a solvent were placed in a 2 L separable flask, and 2 g of 1-methylimidazole (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added as a catalyst. The mixture was then heated to 100°C and reacted for 5 hours.
反応終了後、イソプロピルアルコール1000mLを加えて、冷却晶析を行った。冷却晶析は、10℃/時の速度で75℃から室温(20~30℃)になるまで冷却し、結晶析出後、室温(20~30℃)で3時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させて、ろ過し、0~10℃に調整した冷イソプロピルアルコールですすぐことで、目的物のBNEF 74.6g(収率69.3%、HPLC純度94.44%)を得た(以降、単にBNEF(H)ともいう)。 After the reaction was complete, 1,000 mL of isopropyl alcohol was added and cooling crystallization was carried out. Cooling crystallization involved cooling from 75°C to room temperature (20-30°C) at a rate of 10°C/hour. After crystallization, the mixture was aged at room temperature (20-30°C) for 3 hours to precipitate crystals, and then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After reaching below 10°C, the mixture was aged for an additional 4 hours at a temperature range of 0-10°C. The mixture was then filtered and rinsed with cold isopropyl alcohol adjusted to 0-10°C to obtain 74.6 g of the desired BNEF (yield 69.3%, HPLC purity 94.44%) (hereinafter simply referred to as BNEF(H)).
[実施例7]BNEF(I)の調製
2Lのセパラブルフラスコに、FLN 90.1g(0.500モル)、NEO 282.4g(1.500モル)、トルエン210.4g、システアミン6.6g(0.085モル)およびスルホラン21.0g(0.18モル)を加えて、溶解した。溶解後、25~40℃の温度範囲で濃硫酸245.0gを滴下した後、40℃で3時間撹拌した。さらに、PHE96.7gを添加し40℃で4時間撹拌、濃硫酸24.5gを添加し40℃で5時間撹拌したところ、FLNの転化率が99%以上であることがHPLCにより確認された。
[Example 7] Preparation of BNEF (I) 90.1 g (0.500 mol) of FLN, 282.4 g (1.500 mol) of NEO, 210.4 g of toluene, 6.6 g (0.085 mol) of cysteamine, and 21.0 g (0.18 mol) of sulfolane were added to a 2 L separable flask and dissolved. After dissolution, 245.0 g of concentrated sulfuric acid was added dropwise at a temperature range of 25 to 40 ° C, and the mixture was stirred at 40 ° C for 3 hours. Furthermore, 96.7 g of PHE was added and stirred at 40 ° C for 4 hours, and 24.5 g of concentrated sulfuric acid was added and stirred at 40 ° C for 5 hours. The conversion of FLN was confirmed to be 99% or more by HPLC.
得られた反応液に蒸留水452.8g、トルエン70.0g、MEK 281.3gを添加した後、95℃に昇温して十分に撹拌し、水層を除去した。その後、48質量%水酸化ナトリウム水溶液89.8g、蒸留水204.8gを添加し、75℃で30分間撹拌して水層を除去し、複数回蒸留水で洗浄した後、冷却晶析を行った。冷却晶析は、50℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、40℃で4時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させてろ過し、次いで、0~10℃に調整した冷トルエンですすいでろ過し、さらに0~10℃に調整した冷メタノールですすいでろ過して粗結晶を得た。得られた粗結晶に、メタノール712.9gを加え、60℃で撹拌した後、室温(20~30℃)まで冷却した。その後、ろ過し、メタノールですすぐことで、目的物のBNEF 167.0g(収率62%、HPLC純度99.36%)を得た(以降、単にBNEF(I)ともいう)。 452.8 g of distilled water, 70.0 g of toluene, and 281.3 g of MEK were added to the resulting reaction solution, which was then heated to 95°C and thoroughly stirred. The aqueous layer was removed. 89.8 g of 48% by weight aqueous sodium hydroxide solution and 204.8 g of distilled water were then added, and the mixture was stirred at 75°C for 30 minutes. The aqueous layer was then removed, and the mixture was washed multiple times with distilled water before undergoing cooling crystallization. For cooling crystallization, seed crystals were added to the resulting solution (organic phase) at 50°C, and the mixture was aged at 40°C for 4 hours to precipitate crystals. The mixture was then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After reaching below 10°C, the mixture was aged for an additional 4 hours at a temperature range of 0-10°C and filtered. The mixture was then rinsed with cold toluene adjusted to 0-10°C and filtered, followed by rinsing with cold methanol adjusted to 0-10°C and filtering to obtain crude crystals. 712.9 g of methanol was added to the obtained crude crystals, which were stirred at 60°C and then cooled to room temperature (20-30°C). The mixture was then filtered and rinsed with methanol to obtain 167.0 g of the desired BNEF (yield 62%, HPLC purity 99.36%) (hereinafter referred to simply as BNEF (I)).
[実施例8]BNEF(J)の調製
2Lのセパラブルフラスコに、FLN 90.1g(0.500モル)、NEO 282.4g(1.500モル)、トルエン210.4g、システアミン6.6g(0.085モル)およびスルホラン21.0g(0.18モル)を加えて、溶解した。溶解後、25~40℃の温度範囲で濃硫酸245.0gを滴下した後、40℃で3時間撹拌した。さらに、PHE96.7gを添加し40℃で4時間撹拌、濃硫酸24.5gを添加し40℃で5時間撹拌したところ、FLNの転化率が99%以上であることがHPLCにより確認された。
Example 8: Preparation of BNEF (J) 90.1 g (0.500 mol) of FLN, 282.4 g (1.500 mol) of NEO, 210.4 g of toluene, 6.6 g (0.085 mol) of cysteamine, and 21.0 g (0.18 mol) of sulfolane were added to a 2 L separable flask and dissolved. After dissolution, 245.0 g of concentrated sulfuric acid was added dropwise at a temperature range of 25 to 40 °C, followed by stirring at 40 °C for 3 hours. 96.7 g of PHE was then added and stirred at 40 °C for 4 hours. 24.5 g of concentrated sulfuric acid was added and stirred at 40 °C for 5 hours. The conversion of FLN was confirmed to be 99% or higher by HPLC.
得られた反応液に蒸留水452.8g、トルエン70.0g、MEK 281.3gを添加した後、95℃に昇温して十分に撹拌し、水層を除去した。その後、48質量%水酸化ナトリウム水溶液89.8g、蒸留水204.8gを添加し、75℃で30分間撹拌して水層を除去し、複数回蒸留水で洗浄した後、冷却晶析を行った。冷却晶析は、50℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、40℃で4時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させてろ過し、次いで、0~10℃に調整した冷トルエンですすいでろ過し、さらに0~10℃に調整した冷メタノールですすいでろ過して粗結晶を得た。得られた粗結晶に、メチルエチルケトン(以降、MEKともいう)404.0g、トルエン712.9gを加えて80℃で溶解させた後、冷却晶析を行った。冷却晶析は、50℃にて得られた溶液(有機相)に種晶を添加し、40℃で4時間熟成して結晶を析出させた後、10℃/時の速度で10℃以下まで冷却した。10℃以下に到達後、0~10℃の温度範囲でさらに4時間熟成させてろ過し、次いで、0~10℃に調整した冷トルエンですすいでろ過し、さらに0~10℃に調整した冷メタノールですすぐことで、目的物のBNEF 123.6g(収率45.9%、HPLC純度99.59%)を得た(以降、単にBNEF(J)ともいう)。 452.8 g of distilled water, 70.0 g of toluene, and 281.3 g of MEK were added to the resulting reaction solution, which was then heated to 95°C and thoroughly stirred. The aqueous layer was removed. 89.8 g of 48% by weight aqueous sodium hydroxide solution and 204.8 g of distilled water were then added, and the mixture was stirred at 75°C for 30 minutes. The aqueous layer was then removed, and the mixture was washed multiple times with distilled water before undergoing cooling crystallization. For cooling crystallization, seed crystals were added to the resulting solution (organic phase) at 50°C, and the mixture was aged at 40°C for 4 hours to precipitate crystals. The mixture was then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After reaching below 10°C, the mixture was aged for an additional 4 hours at a temperature range of 0-10°C and filtered. The mixture was then rinsed with cold toluene adjusted to 0-10°C and filtered, followed by rinsing with cold methanol adjusted to 0-10°C and filtering to obtain crude crystals. The resulting crude crystals were dissolved at 80°C with 404.0 g of methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as MEK) and 712.9 g of toluene, followed by cooling and crystallization. For cooling and crystallization, seed crystals were added to the resulting solution (organic phase) at 50°C, and the solution was aged at 40°C for 4 hours to precipitate crystals. The solution was then cooled to below 10°C at a rate of 10°C/hour. After reaching below 10°C, the solution was aged for an additional 4 hours at a temperature range of 0-10°C and filtered. The solution was then rinsed with cold toluene adjusted to 0-10°C, filtered, and further rinsed with cold methanol adjusted to 0-10°C to obtain 123.6 g of the desired BNEF (yield 45.9%, HPLC purity 99.59%) (hereinafter referred to simply as BNEF(J)).
[比較例3]ポリエステル樹脂の調製
反応器に、ジオール成分として、BNEF(A)(64.1g(0.119mol))、EG(22.1g(0.357mol))、ジカルボン酸成分としてFDP-m(53.7g(0.159mol))、エステル交換反応および重縮合反応の触媒として、酢酸マンガン(II)四水和物(8.6mg(0.04mmol))を1.0質量%エチレングリコール溶液の状態で858.8mg、酸化ゲルマニウム(IV)(39.6mg(0.28mmol))を0.9質量%水溶液の状態で4402.2mg、リン酸トリメチル(12.4mg(0.09mmol))を1.0質量%水溶液の状態で1243.7mg、仕込み、窒素ガス雰囲気下、250℃まで徐々に加熱、撹拌し、エステル交換反応を行った。エステル交換反応により生成するアルコール成分を除去した後、徐々に275℃、330Paまで昇温、減圧し、EGを除去しながら、所定の撹拌トルクに達するまで重縮合反応を行った。反応終了後、内容物を反応器から取り出し、ポリエステル樹脂を得た。
Comparative Example 3 Preparation of Polyester Resin A reactor was charged with BNEF(A) (64.1 g (0.119 mol)) and EG (22.1 g (0.357 mol)) as diol components, FDP-m (53.7 g (0.159 mol)) as a dicarboxylic acid component, and 858.8 mg of a 1.0 mass% ethylene glycol solution of manganese(II) acetate tetrahydrate (8.6 mg (0.04 mmol)), 4402.2 mg of a 0.9 mass% aqueous solution of germanium(IV) oxide (39.6 mg (0.28 mmol)), and 1243.7 mg of a 1.0 mass% aqueous solution of trimethyl phosphate (12.4 mg (0.09 mmol)) as catalysts for the transesterification reaction and polycondensation reaction. The mixture was gradually heated to 250°C under a nitrogen gas atmosphere and stirred to carry out a transesterification reaction. After removing the alcohol component produced by the transesterification reaction, the temperature was gradually increased to 275°C and the pressure was reduced to 330 Pa, and the polycondensation reaction was carried out while removing EG until a predetermined stirring torque was reached. After completion of the reaction, the content was removed from the reactor to obtain a polyester resin.
[実施例9]ポリエステル樹脂の調製
反応器に、ジオール成分として、BNEF(B)(69.9g(0.130mol))、EG(24.2g(0.389mol))、ジカルボン酸成分としてFDP-m(58.5g(0.173mol))、エステル交換反応および重縮合反応の触媒として、酢酸マンガン(II)四水和物(9.4mg(0.04mmol))を1.0質量%エチレングリコール溶液の状態で936.9mg、酸化ゲルマニウム(IV)(43.2mg(0.42mmol))を0.9質量%水溶液の状態で4802.4mg、リン酸トリメチル(12.2mg(0.10mmol))を1.0質量%水溶液の状態で1356.8mg、仕込み、窒素ガス雰囲気下、250℃まで徐々に加熱、撹拌し、エステル交換反応を行った。エステル交換反応により生成するアルコール成分を除去した後、徐々に275℃、410Paまで昇温、減圧し、EGを除去しながら、所定の撹拌トルクに達するまで重縮合反応を行った。反応終了後、内容物を反応器から取り出し、ポリエステル樹脂を得た。
Example 9 Preparation of Polyester Resin A reactor was charged with BNEF(B) (69.9 g (0.130 mol)) and EG (24.2 g (0.389 mol)) as diol components, FDP-m (58.5 g (0.173 mol)) as a dicarboxylic acid component, and, as catalysts for the transesterification reaction and polycondensation reaction, 936.9 mg of a 1.0 mass% ethylene glycol solution of manganese(II) acetate tetrahydrate (9.4 mg (0.04 mmol)), 4802.4 mg of a 0.9 mass% aqueous solution of germanium(IV) oxide (43.2 mg (0.42 mmol)), and 1356.8 mg of a 1.0 mass% aqueous solution of trimethyl phosphate (12.2 mg (0.10 mmol)). The mixture was gradually heated to 250°C under a nitrogen gas atmosphere and stirred to carry out a transesterification reaction. After removing the alcohol component produced by the transesterification reaction, the temperature was gradually increased to 275°C and the pressure was reduced to 410 Pa, and the polycondensation reaction was carried out while removing EG until a predetermined stirring torque was reached. After completion of the reaction, the content was removed from the reactor to obtain a polyester resin.
[比較例4]ポリエステル樹脂の調製
反応器に、ジオール成分として、BNEF(C)(46.6g(0.087mol))、EG(16.1g(0.259mol))、ジカルボン酸成分としてFDP-m(39.0g(0.115mol))、エステル交換反応および重縮合反応の触媒として、酢酸マンガン(II)四水和物(6.3mg(0.03mmol))を1.0質量%エチレングリコール溶液の状態で624.6mg、酸化ゲルマニウム(IV)(28.8mg(0.28mmol))を0.9質量%水溶液の状態で3201.6mg、リン酸トリメチル(9.1mg(0.06mmol))を1.0質量%水溶液の状態で904.5mg、仕込み、窒素ガス雰囲気下、250℃まで徐々に加熱、撹拌し、エステル交換反応を行った。エステル交換反応により生成するアルコール成分を除去した後、徐々に275℃、570Paまで昇温、減圧し、EGを除去しながら、所定の撹拌トルクに達するまで重縮合反応を行った。反応終了後、内容物を反応器から取り出し、ポリエステル樹脂を得た。
Comparative Example 4 Preparation of Polyester Resin A reactor was charged with BNEF(C) (46.6 g (0.087 mol)) and EG (16.1 g (0.259 mol)) as diol components, FDP-m (39.0 g (0.115 mol)) as a dicarboxylic acid component, and, as catalysts for the transesterification reaction and polycondensation reaction, 624.6 mg of a 1.0 mass% ethylene glycol solution of manganese(II) acetate tetrahydrate (6.3 mg (0.03 mmol)), 3201.6 mg of a 0.9 mass% aqueous solution of germanium(IV) oxide (28.8 mg (0.28 mmol)), and 904.5 mg of a 1.0 mass% aqueous solution of trimethyl phosphate (9.1 mg (0.06 mmol)), and the mixture was gradually heated to 250°C under a nitrogen gas atmosphere and stirred to carry out a transesterification reaction. After removing the alcohol component produced by the transesterification reaction, the temperature was gradually increased to 275°C and the pressure was reduced to 570 Pa, and the polycondensation reaction was carried out while removing EG until a predetermined stirring torque was reached. After completion of the reaction, the content was removed from the reactor to obtain a polyester resin.
[実施例10]ポリエステル樹脂の調製
反応器に、ジオール成分として、BNEF(D)(69.9g(0.130mol))、EG(24.2g(0.389mol))、ジカルボン酸成分としてFDP-m(58.5g(0.173mol))、エステル交換反応および重縮合反応の触媒として、酢酸マンガン(II)四水和物(9.4mg(0.04mmol))を1.0質量%エチレングリコール溶液の状態で936.9mg、酸化ゲルマニウム(IV)(43.2mg(0.42mmol))を0.9質量%水溶液の状態で4802.4mg、リン酸トリメチル(12.2mg(0.10mmol))を1.0質量%水溶液の状態で1356.8mg、仕込み、窒素ガス雰囲気下、250℃まで徐々に加熱、撹拌し、エステル交換反応を行った。エステル交換反応により生成するアルコール成分を除去した後、徐々に275℃、330Paまで昇温、減圧し、EGを除去しながら、所定の撹拌トルクに達するまで重縮合反応を行った。反応終了後、内容物を反応器から取り出し、ポリエステル樹脂を得た。
Example 10 Preparation of Polyester Resin A reactor was charged with BNEF(D) (69.9 g (0.130 mol)) and EG (24.2 g (0.389 mol)) as diol components, FDP-m (58.5 g (0.173 mol)) as a dicarboxylic acid component, and, as catalysts for the transesterification reaction and polycondensation reaction, 936.9 mg of a 1.0 mass% ethylene glycol solution of manganese(II) acetate tetrahydrate (9.4 mg (0.04 mmol)), 4802.4 mg of a 0.9 mass% aqueous solution of germanium(IV) oxide (43.2 mg (0.42 mmol)), and 1356.8 mg of a 1.0 mass% aqueous solution of trimethyl phosphate (12.2 mg (0.10 mmol)). The mixture was gradually heated to 250°C under a nitrogen gas atmosphere and stirred to carry out a transesterification reaction. After removing the alcohol component produced by the transesterification reaction, the temperature was gradually increased to 275°C and the pressure was reduced to 330 Pa, and the polycondensation reaction was carried out while removing EG until a predetermined stirring torque was reached. After completion of the reaction, the content was removed from the reactor to obtain a polyester resin.
[実施例11]ポリエステル樹脂の調製
反応器に、ジオール成分として、BNEF(E)(69.9g(0.130mol))、EG(24.2g(0.389mol))、ジカルボン酸成分としてFDP-m(58.5g(0.173mol))、エステル交換反応および重縮合反応の触媒として、酢酸マンガン(II)四水和物(9.4mg(0.04mmol))を1.0質量%エチレングリコール溶液の状態で936.9mg、酸化ゲルマニウム(IV)(43.2mg(0.42mmol))を0.9質量%水溶液の状態で4802.4mg、リン酸トリメチル(12.2mg(0.10mmol))を1.0質量%水溶液の状態で1356.8mg、仕込み、窒素ガス雰囲気下、250℃まで徐々に加熱、撹拌し、エステル交換反応を行った。エステル交換反応により生成するアルコール成分を除去した後、徐々に275℃、530Paまで昇温、減圧し、EGを除去しながら、所定の撹拌トルクに達するまで重縮合反応を行った。反応終了後、内容物を反応器から取り出し、ポリエステル樹脂を得た。
Example 11 Preparation of Polyester Resin A reactor was charged with BNEF(E) (69.9 g (0.130 mol)) and EG (24.2 g (0.389 mol)) as diol components, FDP-m (58.5 g (0.173 mol)) as a dicarboxylic acid component, and, as catalysts for the transesterification reaction and polycondensation reaction, 936.9 mg of a 1.0 mass% ethylene glycol solution of manganese(II) acetate tetrahydrate (9.4 mg (0.04 mmol)), 4802.4 mg of a 0.9 mass% aqueous solution of germanium(IV) oxide (43.2 mg (0.42 mmol)), and 1356.8 mg of a 1.0 mass% aqueous solution of trimethyl phosphate (12.2 mg (0.10 mmol)). The mixture was gradually heated to 250°C under a nitrogen gas atmosphere and stirred to carry out a transesterification reaction. After removing the alcohol component produced by the transesterification reaction, the temperature was gradually increased to 275°C and the pressure was reduced to 530 Pa, and the polycondensation reaction was carried out while removing EG until a predetermined stirring torque was reached. After completion of the reaction, the content was removed from the reactor to obtain a polyester resin.
[実施例12]ポリエステル樹脂の調製
反応器に、ジオール成分として、BNEF(F)(69.9g(0.130mol))、EG(24.2g(0.389mol))、ジカルボン酸成分としてFDP-m(58.5g(0.173mol))、エステル交換反応および重縮合反応の触媒として、酢酸マンガン(II)四水和物(9.4mg(0.04mmol))を1.0質量%エチレングリコール溶液の状態で936.9mg、酸化ゲルマニウム(IV)(43.2mg(0.42mmol))を0.9質量%水溶液の状態で4802.4mg、リン酸トリメチル(12.2mg(0.10mmol))を1.0質量%水溶液の状態で1356.8mg、仕込み、窒素ガス雰囲気下、250℃まで徐々に加熱、撹拌し、エステル交換反応を行った。エステル交換反応により生成するアルコール成分を除去した後、徐々に275℃、440Paまで昇温、減圧し、EGを除去しながら、所定の撹拌トルクに達するまで重縮合反応を行った。反応終了後、内容物を反応器から取り出し、ポリエステル樹脂を得た。
Example 12 Preparation of Polyester Resin A reactor was charged with BNEF(F) (69.9 g (0.130 mol)) and EG (24.2 g (0.389 mol)) as diol components, FDP-m (58.5 g (0.173 mol)) as a dicarboxylic acid component, and, as catalysts for the transesterification reaction and polycondensation reaction, 936.9 mg of a 1.0 mass% ethylene glycol solution of manganese(II) acetate tetrahydrate (9.4 mg (0.04 mmol)), 4802.4 mg of a 0.9 mass% aqueous solution of germanium(IV) oxide (43.2 mg (0.42 mmol)), and 1356.8 mg of a 1.0 mass% aqueous solution of trimethyl phosphate (12.2 mg (0.10 mmol)), and the mixture was gradually heated to 250°C under a nitrogen gas atmosphere and stirred to carry out a transesterification reaction. After removing the alcohol component produced by the transesterification reaction, the temperature was gradually increased to 275°C and the pressure was reduced to 440 Pa, and the polycondensation reaction was carried out while removing EG until a predetermined stirring torque was reached. After completion of the reaction, the content was removed from the reactor to obtain a polyester resin.
[実施例13]ポリエステル樹脂の調製
反応器に、ジオール成分として、BNEF(G)(69.9g(0.130mol))、EG(24.2g(0.389mol))、ジカルボン酸成分としてFDP-m(58.5g(0.173mol))、エステル交換反応および重縮合反応の触媒として、酢酸マンガン(II)四水和物(9.4mg(0.04mmol))を1.0質量%エチレングリコール溶液の状態で936.9mg、酸化ゲルマニウム(IV)(43.2mg(0.42mmol))を0.9質量%水溶液の状態で4802.4mg、リン酸トリメチル(12.2mg(0.10mmol))を1.0質量%水溶液の状態で1356.8mg、仕込み、窒素ガス雰囲気下、250℃まで徐々に加熱、撹拌し、エステル交換反応を行った。エステル交換反応により生成するアルコール成分を除去した後、徐々に275℃、560Paまで昇温、減圧し、EGを除去しながら、所定の撹拌トルクに達するまで重縮合反応を行った。反応終了後、内容物を反応器から取り出し、ポリエステル樹脂を得た。
Example 13 Preparation of Polyester Resin A reactor was charged with BNEF(G) (69.9 g (0.130 mol)) and EG (24.2 g (0.389 mol)) as diol components, FDP-m (58.5 g (0.173 mol)) as a dicarboxylic acid component, and, as catalysts for the transesterification reaction and polycondensation reaction, 936.9 mg of a 1.0 mass% ethylene glycol solution of manganese(II) acetate tetrahydrate (9.4 mg (0.04 mmol)), 4802.4 mg of a 0.9 mass% aqueous solution of germanium(IV) oxide (43.2 mg (0.42 mmol)), and 1356.8 mg of a 1.0 mass% aqueous solution of trimethyl phosphate (12.2 mg (0.10 mmol)). The mixture was gradually heated to 250°C under a nitrogen gas atmosphere and stirred to carry out a transesterification reaction. After removing the alcohol component produced by the transesterification reaction, the temperature was gradually increased to 275°C and the pressure was reduced to 560 Pa, and the polycondensation reaction was carried out while removing EG until a predetermined stirring torque was reached. After completion of the reaction, the content was removed from the reactor to obtain a polyester resin.
[実施例14]ポリエステル樹脂の調製
反応器に、ジオール成分として、BNEF(H)(69.9g(0.130mol))、EG(24.2g(0.389mol))、ジカルボン酸成分としてFDP-m(58.5g(0.173mol))、エステル交換反応および重縮合反応の触媒として、酢酸マンガン(II)四水和物(9.4mg(0.04mmol))を1.0質量%エチレングリコール溶液の状態で936.9mg、酸化ゲルマニウム(IV)(43.2mg(0.42mmol))を0.9質量%水溶液の状態で4802.4mg、リン酸トリメチル(12.2mg(0.10mmol))を1.0質量%水溶液の状態で1356.8mg、仕込み、窒素ガス雰囲気下、250℃まで徐々に加熱、撹拌し、エステル交換反応を行った。エステル交換反応により生成するアルコール成分を除去した後、徐々に275℃、370Paまで昇温、減圧し、EGを除去しながら、所定の撹拌トルクに達するまで重縮合反応を行った。反応終了後、内容物を反応器から取り出し、ポリエステル樹脂を得た。
Example 14 Preparation of Polyester Resin A reactor was charged with BNEF(H) (69.9 g (0.130 mol)) and EG (24.2 g (0.389 mol)) as diol components, FDP-m (58.5 g (0.173 mol)) as a dicarboxylic acid component, and, as catalysts for the transesterification reaction and polycondensation reaction, 936.9 mg of a 1.0 mass% ethylene glycol solution of manganese(II) acetate tetrahydrate (9.4 mg (0.04 mmol)), 4802.4 mg of a 0.9 mass% aqueous solution of germanium(IV) oxide (43.2 mg (0.42 mmol)), and 1356.8 mg of a 1.0 mass% aqueous solution of trimethyl phosphate (12.2 mg (0.10 mmol)). The mixture was gradually heated to 250°C under a nitrogen gas atmosphere and stirred to carry out a transesterification reaction. After removing the alcohol component produced by the transesterification reaction, the temperature was gradually increased to 275°C and the pressure was reduced to 370 Pa, and the polycondensation reaction was carried out while removing EG until a predetermined stirring torque was reached. After completion of the reaction, the content was removed from the reactor to obtain a polyester resin.
[実施例15]ポリエステル樹脂の調製
反応器に、ジオール成分として、BNEF(I)(69.9g(0.130mol))、EG(24.2g(0.389mol))、ジカルボン酸成分としてFDP-m(58.5g(0.173mol))、エステル交換反応および重縮合反応の触媒として、酢酸マンガン(II)四水和物(9.4mg(0.04mmol))を1.0質量%エチレングリコール溶液の状態で936.9mg、酸化ゲルマニウム(IV)(43.2mg(0.42mmol))を0.9質量%水溶液の状態で4802.4mg、リン酸トリメチル(12.2mg(0.10mmol))を1.0質量%水溶液の状態で1356.8mg、仕込み、窒素ガス雰囲気下、250℃まで徐々に加熱、撹拌し、エステル交換反応を行った。エステル交換反応により生成するアルコール成分を除去した後、徐々に275℃、280Paまで昇温、減圧し、EGを除去しながら、所定の撹拌トルクに達するまで重縮合反応を行った。反応終了後、内容物を反応器から取り出し、ポリエステル樹脂を得た。
Example 15 Preparation of Polyester Resin A reactor was charged with BNEF(I) (69.9 g (0.130 mol)) and EG (24.2 g (0.389 mol)) as diol components, FDP-m (58.5 g (0.173 mol)) as a dicarboxylic acid component, and, as catalysts for the transesterification reaction and polycondensation reaction, 936.9 mg of a 1.0 mass% ethylene glycol solution of manganese(II) acetate tetrahydrate (9.4 mg (0.04 mmol)), 4802.4 mg of a 0.9 mass% aqueous solution of germanium(IV) oxide (43.2 mg (0.42 mmol)), and 1356.8 mg of a 1.0 mass% aqueous solution of trimethyl phosphate (12.2 mg (0.10 mmol)). The mixture was gradually heated to 250°C under a nitrogen gas atmosphere and stirred to carry out a transesterification reaction. After removing the alcohol component produced by the transesterification reaction, the temperature was gradually increased to 275°C and the pressure was reduced to 280 Pa, and the polycondensation reaction was carried out while removing EG until a predetermined stirring torque was reached. After completion of the reaction, the content was removed from the reactor to obtain a polyester resin.
[実施例16]ポリエステル樹脂の調製
反応器に、ジオール成分として、BNEF(J)(69.9g(0.130mol))、EG(24.2g(0.389mol))、ジカルボン酸成分としてFDP-m(58.5g(0.173mol))、エステル交換反応および重縮合反応の触媒として、酢酸マンガン(II)四水和物(9.4mg(0.04mmol))を1.0質量%エチレングリコール溶液の状態で936.9mg、酸化ゲルマニウム(IV)(43.2mg(0.42mmol))を0.9質量%水溶液の状態で4802.4mg、リン酸トリメチル(12.2mg(0.10mmol))を1.0質量%水溶液の状態で1356.8mg、仕込み、窒素ガス雰囲気下、250℃まで徐々に加熱、撹拌し、エステル交換反応を行った。エステル交換反応により生成するアルコール成分を除去した後、徐々に275℃、310Paまで昇温、減圧し、EGを除去しながら、所定の撹拌トルクに達するまで重縮合反応を行った。反応終了後、内容物を反応器から取り出し、ポリエステル樹脂を得た。
Example 16 Preparation of Polyester Resin A reactor was charged with BNEF(J) (69.9 g (0.130 mol)) and EG (24.2 g (0.389 mol)) as diol components, FDP-m (58.5 g (0.173 mol)) as a dicarboxylic acid component, and, as catalysts for the transesterification reaction and polycondensation reaction, 936.9 mg of a 1.0 mass% ethylene glycol solution of manganese(II) acetate tetrahydrate (9.4 mg (0.04 mmol)), 4802.4 mg of a 0.9 mass% aqueous solution of germanium(IV) oxide (43.2 mg (0.42 mmol)), and 1356.8 mg of a 1.0 mass% aqueous solution of trimethyl phosphate (12.2 mg (0.10 mmol)), and the mixture was gradually heated to 250°C under a nitrogen gas atmosphere and stirred to carry out a transesterification reaction. After removing the alcohol component produced by the transesterification reaction, the temperature was gradually increased to 275°C and the pressure was reduced to 310 Pa, and the polycondensation reaction was carried out while removing EG until a predetermined stirring torque was reached. After completion of the reaction, the content was removed from the reactor to obtain a polyester resin.
[比較例5]ポリ炭酸エステル樹脂の調製
ジオール成分としてBNEF(A)(60.4g(112.1mmol))およびBisA(25.6g(112.1mmol))と、DPC(50.4g(235.4mmol))と、エステル交換触媒として炭酸水素ナトリウム(0.33mg(3.9μmol))を0.5質量%水溶液の状態で65.8mg加え、撹拌しながら徐々に加熱溶融し、250℃まで昇温した後、徐々に275℃、520Paに到達するまで徐々に昇温、減圧しながらフェノールを除去した。所定の撹拌トルクに到達後、内容物を反応器から取り出し、ポリ炭酸エステル樹脂を得た。
Comparative Example 5 Preparation of Polycarbonate Resin BNEF(A) (60.4 g (112.1 mmol)) and BisA (25.6 g (112.1 mmol)) as diol components, DPC (50.4 g (235.4 mmol)), and 65.8 mg of a 0.5 wt % aqueous solution of sodium bicarbonate (0.33 mg (3.9 μmol)) as a transesterification catalyst were added, gradually heated to melt with stirring, and the temperature was raised to 250°C. After that, the temperature was gradually raised to 275°C and the pressure was reduced to 520 Pa, and phenol was removed while the pressure was reduced. After the predetermined stirring torque was reached, the contents were removed from the reactor, and a polycarbonate resin was obtained.
[実施例17]ポリ炭酸エステル樹脂の調製
ジオール成分としてBNEF(B)(67.1g(124.5mmol))およびBisA(28.4g(124.5mmol))と、DPC(56.0g(261.5mmol))と、エステル交換触媒として炭酸水素ナトリウム(0.37mg(4.3μmol))を0.5質量%水溶液の状態で51.2mg加え、撹拌しながら徐々に加熱溶融し、250℃まで昇温した後、徐々に275℃、490Paに到達するまで徐々に昇温、減圧しながらフェノールを除去した。所定の撹拌トルクに到達後、内容物を反応器から取り出し、ポリ炭酸エステル樹脂を得た。
Example 17 Preparation of Polycarbonate Resin Diol components BNEF(B) (67.1 g (124.5 mmol)) and BisA (28.4 g (124.5 mmol)), DPC (56.0 g (261.5 mmol)), and 51.2 mg of a 0.5% by mass aqueous solution of sodium bicarbonate (0.37 mg (4.3 μmol)) as a transesterification catalyst were added, gradually heated to melt with stirring, and the temperature was raised to 250°C. After that, the temperature was gradually raised to 275°C and the pressure was reduced to 490 Pa, and phenol was removed while the pressure was reduced. After the predetermined stirring torque was reached, the contents were removed from the reactor, and a polycarbonate resin was obtained.
[比較例6]ポリ炭酸エステル樹脂の調製
ジオール成分としてBNEF(C)(53.7g(99.6mmol))およびBisA(22.8g(99.6mmol))と、DPC(44.8g(209.2mmol))と、エステル交換触媒として炭酸水素ナトリウム(0.29mg(3.5μmol))を0.5質量%水溶液の状態で58.5mg加え、撹拌しながら徐々に加熱溶融し、250℃まで昇温した後、徐々に275℃、480Paに到達するまで徐々に昇温、減圧しながらフェノールを除去した。所定の撹拌トルクに到達後、内容物を反応器から取り出し、ポリ炭酸エステル樹脂を得た。
Comparative Example 6 Preparation of Polycarbonate Resin BNEF(C) (53.7 g (99.6 mmol)) and BisA (22.8 g (99.6 mmol)) as diol components, DPC (44.8 g (209.2 mmol)), and 58.5 mg of sodium bicarbonate (0.29 mg (3.5 μmol)) as a transesterification catalyst in the form of a 0.5% by mass aqueous solution were added, gradually heated to melt with stirring, and the temperature was raised to 250°C. After that, the temperature was gradually raised to 275°C and the pressure was reduced to 480 Pa, and phenol was removed while the pressure was reduced. After the predetermined stirring torque was reached, the contents were removed from the reactor, and a polycarbonate resin was obtained.
[実施例18]ポリ炭酸エステル樹脂の調製
ジオール成分としてBNEF(D)(67.1g(124.5mmol))およびBisA(28.4g(124.5mmol))と、DPC(56.0g(261.5mmol))と、エステル交換触媒として炭酸水素ナトリウム(0.37mg(4.3μmol))を0.5質量%水溶液の状態で51.2mg加え、撹拌しながら徐々に加熱溶融し、250℃まで昇温した後、徐々に275℃、390Paに到達するまで徐々に昇温、減圧しながらフェノールを除去した。所定の撹拌トルクに到達後、内容物を反応器から取り出し、ポリ炭酸エステル樹脂を得た。
Example 18 Preparation of Polycarbonate Resin Diol components BNEF(D) (67.1 g (124.5 mmol)) and BisA (28.4 g (124.5 mmol)), DPC (56.0 g (261.5 mmol)), and 51.2 mg of a 0.5 wt % aqueous solution of sodium bicarbonate (0.37 mg (4.3 μmol)) as a transesterification catalyst were added, gradually heated to melt with stirring, and the temperature was raised to 250°C. After that, the temperature was gradually raised to 275°C and the pressure was reduced to 390 Pa, and phenol was removed while the pressure was reduced. After the predetermined stirring torque was reached, the contents were removed from the reactor, and a polycarbonate resin was obtained.
[実施例19]ポリ炭酸エステル樹脂の調製
ジオール成分としてBNEF(E)(67.1g(124.5mmol))およびBisA(28.4g(124.5mmol))と、DPC(56.0g(261.5mmol))と、エステル交換触媒として炭酸水素ナトリウム(0.37mg(4.3μmol))を0.5質量%水溶液の状態で51.2mg加え、撹拌しながら徐々に加熱溶融し、250℃まで昇温した後、徐々に275℃、680Paに到達するまで徐々に昇温、減圧しながらフェノールを除去した。所定の撹拌トルクに到達後、内容物を反応器から取り出し、ポリ炭酸エステル樹脂を得た。
Example 19 Preparation of Polycarbonate Resin Diol components BNEF(E) (67.1 g (124.5 mmol)) and BisA (28.4 g (124.5 mmol)), DPC (56.0 g (261.5 mmol)), and 51.2 mg of a 0.5 wt% aqueous solution of sodium bicarbonate (0.37 mg (4.3 μmol)) as a transesterification catalyst were added, gradually heated to melt with stirring, and the temperature was raised to 250°C. After that, the temperature was gradually raised to 275°C and the pressure was reduced to 680 Pa, and phenol was removed while the pressure was reduced. After the predetermined stirring torque was reached, the contents were removed from the reactor, and a polycarbonate resin was obtained.
[実施例20]ポリ炭酸エステル樹脂の調製
ジオール成分としてBNEF(F)(67.1g(124.5mmol))およびBisA(28.4g(124.5mmol))と、DPC(56.0g(261.5mmol))と、エステル交換触媒として炭酸水素ナトリウム(0.37mg(4.3μmol))を0.5質量%水溶液の状態で51.2mg加え、撹拌しながら徐々に加熱溶融し、250℃まで昇温した後、徐々に275℃、810Paに到達するまで徐々に昇温、減圧しながらフェノールを除去した。所定の撹拌トルクに到達後、内容物を反応器から取り出し、ポリ炭酸エステル樹脂を得た。
Example 20 Preparation of Polycarbonate Resin BNEF(F) (67.1 g (124.5 mmol)) and BisA (28.4 g (124.5 mmol)) as diol components, DPC (56.0 g (261.5 mmol)), and 51.2 mg of a 0.5 wt % aqueous solution of sodium bicarbonate (0.37 mg (4.3 μmol)) as a transesterification catalyst were added, gradually heated to melt with stirring, and the temperature was raised to 250°C. After that, the temperature was gradually raised to 275°C and the pressure was reduced to 810 Pa, and phenol was removed while the pressure was reduced. After the predetermined stirring torque was reached, the contents were removed from the reactor, and a polycarbonate resin was obtained.
[実施例21]ポリ炭酸エステル樹脂の調製
ジオール成分としてBNEF(H)(67.1g(124.5mmol))およびBisA(28.4g(124.5mmol))と、DPC(56.0g(261.5mmol))と、エステル交換触媒として炭酸水素ナトリウム(0.37mg(4.3μmol))を0.5質量%水溶液の状態で51.2mg加え、撹拌しながら徐々に加熱溶融し、250℃まで昇温した後、徐々に275℃、490Paに到達するまで徐々に昇温、減圧しながらフェノールを除去した。所定の撹拌トルクに到達後、内容物を反応器から取り出し、ポリ炭酸エステル樹脂を得た。
Example 21 Preparation of Polycarbonate Resin BNEF(H) (67.1 g (124.5 mmol)) and BisA (28.4 g (124.5 mmol)) as diol components, DPC (56.0 g (261.5 mmol)), and 51.2 mg of a 0.5 wt % aqueous solution of sodium bicarbonate (0.37 mg (4.3 μmol)) as a transesterification catalyst were added, gradually heated to melt with stirring, and the temperature was raised to 250°C. After that, the temperature was gradually raised to 275°C and the pressure was reduced to 490 Pa, and phenol was removed while the pressure was reduced. After the predetermined stirring torque was reached, the contents were removed from the reactor, and a polycarbonate resin was obtained.
[実施例22]ポリ炭酸エステル樹脂の調製
ジオール成分としてBNEF(I)(67.1g(124.5mmol))およびBisA(28.4g(124.5mmol))と、DPC(56.0g(261.5mmol))と、エステル交換触媒として炭酸水素ナトリウム(0.37mg(4.3μmol))を0.5質量%水溶液の状態で51.2mg加え、撹拌しながら徐々に加熱溶融し、250℃まで昇温した後、徐々に275℃、490Paに到達するまで徐々に昇温、減圧しながらフェノールを除去した。所定の撹拌トルクに到達後、内容物を反応器から取り出し、ポリ炭酸エステル樹脂を得た。
Example 22 Preparation of Polycarbonate Resin BNEF (I) (67.1 g (124.5 mmol)) and BisA (28.4 g (124.5 mmol)) as diol components, DPC (56.0 g (261.5 mmol)), and 51.2 mg of sodium bicarbonate (0.37 mg (4.3 μmol)) as a transesterification catalyst in the form of a 0.5% by mass aqueous solution were added, gradually heated to melt with stirring, and the temperature was raised to 250°C. After that, the temperature was gradually raised to 275°C and the pressure was reduced to 490 Pa, and phenol was removed while the pressure was reduced. After the predetermined stirring torque was reached, the contents were removed from the reactor, and a polycarbonate resin was obtained.
[実施例23]ポリ炭酸エステル樹脂の調製
ジオール成分としてBNEF(J)(67.1g(124.5mmol))およびBisA(28.4g(124.5mmol))と、DPC(56.0g(261.5mmol))と、エステル交換触媒として炭酸水素ナトリウム(0.37mg(4.3μmol))を0.5質量%水溶液の状態で51.2mg加え、撹拌しながら徐々に加熱溶融し、250℃まで昇温した後、徐々に275℃、490Paに到達するまで徐々に昇温、減圧しながらフェノールを除去した。所定の撹拌トルクに到達後、内容物を反応器から取り出し、ポリ炭酸エステル樹脂を得た。
Example 23 Preparation of Polycarbonate Resin BNEF(J) (67.1 g (124.5 mmol)) and BisA (28.4 g (124.5 mmol)) as diol components, DPC (56.0 g (261.5 mmol)), and 51.2 mg of a 0.5% by mass aqueous solution of sodium bicarbonate (0.37 mg (4.3 μmol)) as a transesterification catalyst were added, gradually heated to melt with stirring, and the temperature was raised to 250°C. After that, the temperature was gradually raised to 275°C and the pressure was reduced to 490 Pa, and phenol was removed while the pressure was reduced. After the predetermined stirring torque was reached, the contents were removed from the reactor, and a polycarbonate resin was obtained.
実施例および比較例の評価結果を表1~4に示す。なお、表1中、「1EO体」は、前記式(4)において、Z3aおよびZ3bがナフタレン環、n5が0、n6aおよびn6bが0、A3bがエチレン基、m3aが0、m3bが1である不純物成分(a)、すなわち、下記式 The evaluation results of the Examples and Comparative Examples are shown in Tables 1 to 4. In Table 1, "1EO form" refers to an impurity component (a) in which Z3a and Z3b are naphthalene rings, n5 is 0, n6a and n6b are 0, A3b is an ethylene group, m3a is 0, and m3b is 1 in the formula (4), that is,
で表される9-(6-ヒドロキシ-2-ナフチル)-9-[6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル]フルオレンを意味し;「3EO体」は、前記式(4)において、Z3aおよびZ3bがナフタレン環、n5が0、n6aおよびn6bが0、A3aおよびA3bがエチレン基、m3aが1、m3bが2である不純物成分(a)、すなわち、下記式 The "3EO form" refers to an impurity component (a) in which Z 3a and Z 3b are naphthalene rings, n5 is 0, n6a and n6b are 0, A 3a and A 3b are ethylene groups, m3a is 1, and m3b is 2 in the formula (4), that is, the impurity component (a) in which Z 3a and Z 3b are naphthalene rings, n5 is 0, n6a and n6b are 0, A 3a and A 3b are ethylene groups, m3a is 1, and m3b is 2, that is, the impurity component (a) in the formula (4)
で表される9-[6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル]-9-[6-(2-(2-ヒドロキシエトキシ)エトキシ)-2-ナフチル]フルオレンを意味し;「3官能体」は、前記式(11)において、Z8aおよびZ8bがナフタレン環、n17が0、n18aおよびn18bが0、A8a~A8cがエチレン基、m8a、m8bおよびm8cが1、m8dが0である不純物成分(h)、すなわち、下記式 and "trifunctional compound" refers to an impurity component (h) in which, in the formula (11), Z 8a and Z 8b are naphthalene rings, n17 is 0, n18a and n18b are 0, A 8a to A 8c are ethylene groups, m8a, m8b and m8c are 1, and m8d is 0, that is, a compound represented by the following formula:
で表される9-[6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル]-9-[6-(2-ヒドロキシエトキシ)-7-(2-ヒドロキシエチル)-2-ナフチル]フルオレンを意味し;「MIBK」はメチルイソブチルケトンを意味し;「MEK」はメチルエチルケトンを意味し;「MeOH」はメタノールを意味し;「n.d.」は、測定装置の検出限界以下であったことを示す。 "MIBK" means methyl isobutyl ketone; "MEK" means methyl ethyl ketone; "MeOH" means methanol; and "n.d." indicates that the value was below the detection limit of the measuring device.
表1~4から明らかなように、実施例では比較例に比べて、溶融時または重合後の着色が抑制されており、樹脂におけるガラス転移温度Tgも高かった。なかでも、純度が比較的高く、FLN、NEOおよび残留硫黄が特に少ないBNEF(B)、BNEF(D)、BNEF(E)、BNEF(I)、BNEF(J)を用いた実施例では、着色の抑制および樹脂における耐熱性に優れていた。 As is clear from Tables 1 to 4, in the Examples, discoloration during melting or after polymerization was suppressed compared to the Comparative Examples, and the glass transition temperature (Tg) of the resin was also high. In particular, the Examples using BNEF(B), BNEF(D), BNEF(E), BNEF(I), and BNEF(J), which have relatively high purity and particularly low amounts of FLN, NEO, and residual sulfur, exhibited excellent discoloration suppression and heat resistance of the resin.
なお、Tgは、3℃以上の向上であれば樹脂性能として特に大きな差があると当業者間で認められ得るが、特に、BNEF(E)を用いた実施例19ではTgが顕著に向上した。Tgに影響を及ぼす不純物はFLNおよび残留硫黄と推測されるが、FLNの含有割合が1/11程度で残留硫黄が同程度のBNEF(B)を用いた実施例17や、FLNの含有割合および残留硫黄がほぼ同程度のBNEF(D)を用いた実施例18などと比べて、3℃以上も向上したのは意外であった。この理由は定かではないが、FLNの含有割合および残留硫黄が低いことに加えて、実施例18と19(実施例2と3)との比較から1EO体を所定の割合で含んでいることや、実施例11と19との比較から樹脂全体に対するBNEF由来の構成単位の割合が多いことなどが主たる要因と推測される。 Those skilled in the art would recognize that an improvement in Tg of 3°C or more indicates a significant difference in resin performance. In particular, Example 19, which used BNEF (E), showed a significant improvement in Tg. The impurities that affect Tg are presumably FLN and residual sulfur. However, the improvement of 3°C or more was surprising compared to Example 17, which used BNEF (B), which had a FLN content of approximately 1/11 and a similar amount of residual sulfur, and Example 18, which used BNEF (D), which had a similar amount of FLN and residual sulfur. While the reasons for this are unclear, the comparison of Examples 18 and 19 (Examples 2 and 3) suggests that the low FLN content and residual sulfur are due to the presence of a certain proportion of 1EO units, and the comparison of Examples 11 and 19 suggests that the high proportion of BNEF-derived structural units in the overall resin is a contributing factor.
さらに、3官能体を含むBNEF(G)および(H)を用いた実施例13および14は、ポリエステル樹脂の分子量が向上し、特に、3官能体の割合が多いBNEF(H)を用いた実施例14で顕著な効果を示した。さらに、BNEF(H)を用いた実施例21においても、ポリ炭酸エステル樹脂の分子量が向上した。 Furthermore, in Examples 13 and 14, which used BNEF (G) and (H) containing trifunctional units, the molecular weight of the polyester resin was improved, with a particularly notable effect being shown in Example 14, which used BNEF (H), which has a high proportion of trifunctional units. Furthermore, in Example 21, which used BNEF (H), the molecular weight of the polycarbonate resin was also improved.
本発明のフルオレン化合物は、耐熱性に優れ、着色も抑制できるため、樹脂原料や、耐熱性向上剤、屈折率向上剤などの添加剤(または樹脂添加剤)などとして有効に利用できる。 The fluorene compounds of the present invention have excellent heat resistance and can suppress coloration, making them effective for use as resin raw materials, additives (or resin additives) such as heat resistance improvers and refractive index improvers.
また、本発明のフルオレン化合物を原料(または重合成分)とする樹脂は、高い耐熱性を有し、着色も抑制できるのみならず、高い屈折率、低いアッベ数、低い複屈折などの優れた光学的特性を示すため、様々な用途、例えば、コーティング剤またはコーティング膜、具体的には、塗料、インキ、電子機器や液晶部材などの保護膜など;接着剤、粘着剤;樹脂充填剤;電気・電子材料または電気・電子部品(電気・電子機器)、具体的には、帯電防止剤、キャリア輸送剤、発光体、有機感光体、感熱記録材料、フォトクロミック材料、ホログラム記録材料、帯電トレイ、導電シート、光ディスク、インクジェットプリンタ、デジタルペーパ、カラーフィルタ、有機EL素子、有機半導体レーザ、色素増感型太陽電池、センサ、EMIシールドフィルムなど;機械材料または機械部品(機器)、具体的には、自動車用材料または部品、航空・宇宙関連材料または部品、摺動部材などに利用してもよい。 Furthermore, resins made from the fluorene compounds of the present invention as raw materials (or polymer components) not only have high heat resistance and are capable of suppressing coloration, but also exhibit excellent optical properties such as a high refractive index, a low Abbe number, and low birefringence. Therefore, they may be used in a variety of applications, such as coating agents or coating films, specifically, paints, inks, and protective films for electronic devices and liquid crystal components; adhesives, pressure-sensitive adhesives; resin fillers; electrical and electronic materials or electrical and electronic components (electrical and electronic devices), specifically, antistatic agents, carrier transport agents, light-emitting bodies, organic photoreceptors, thermal recording materials, photochromic materials, hologram recording materials, charging trays, conductive sheets, optical disks, inkjet printers, digital paper, color filters, organic EL elements, organic semiconductor lasers, dye-sensitized solar cells, sensors, and EMI shielding films; and mechanical materials or mechanical components (equipment), specifically, automotive materials or components, aerospace-related materials or components, and sliding members.
本発明の樹脂は、優れた光学的特性と高い耐熱性とをバランスよく充足しているため、光学部材として特に有効に利用できる。 The resin of the present invention has a good balance of excellent optical properties and high heat resistance, making it particularly effective for use as an optical component.
代表的な光学部材としては、液晶用フィルム、有機EL用フィルムなどの光学フィルム(光学シート);メガネ用レンズ、カメラ用レンズなどの光学レンズ;プリズム、ホログラム、光ファイバーなどが挙げられる。 Typical optical components include optical films (optical sheets) such as films for liquid crystal displays and organic electroluminescence (EL) displays; optical lenses such as lenses for glasses and cameras; prisms, holograms, and optical fibers.
光学フィルムとしては、例えば、偏光フィルム、偏光フィルムを構成する偏光素子と偏光板保護フィルム、位相差フィルム、配向膜(配向フィルム)、視野角拡大(補償)フィルム、拡散板(フィルム)、プリズムシート、導光板、輝度向上フィルム、近赤外吸収フィルム、反射フィルム、反射防止(AR)フィルム、反射低減(LR)フィルム、アンチグレア(AG)フィルム、透明導電(ITO)フィルム、異方導電性フィルム(ACF)、電磁波遮蔽(EMI)フィルム、電極基板用フィルム、カラーフィルタ基板用フィルム、バリアフィルム、カラーフィルタ層、ブラックマトリクス層、光学フィルム同士の接着層もしくは離型層などが挙げられる。これらの光学フィルムは、液晶ディスプレイ(LCD)、有機ELディスプレイ(OLED)、プラズマディスプレイ(PDP)、フィールド・エミッション・ディスプレイ(FED)、電子ペーパなどのディスプレイ用の光学フィルムとして有効に利用でき、具体的な機器または装置としては、テレビジョン;デスクトップ型PC、ノート型PCまたはタブレット型PCなどのパーソナル・コンピュータ(PC);スマートフォン、携帯電話;カー・ナビゲーションシステム;タッチパネルなどフラットパネルディスプレイ(FPD)を備えた機器または装置などが挙げられる。 Examples of optical films include polarizing films, polarizing elements and polarizing plate protective films that constitute polarizing films, phase difference films, alignment films (orientation films), viewing angle widening (compensation) films, diffusion plates (films), prism sheets, light guide plates, brightness enhancement films, near-infrared absorbing films, reflective films, anti-reflection (AR) films, reflection reduction (LR) films, anti-glare (AG) films, transparent conductive (ITO) films, anisotropic conductive films (ACF), electromagnetic shielding (EMI) films, films for electrode substrates, films for color filter substrates, barrier films, color filter layers, black matrix layers, adhesive layers or release layers between optical films, etc. These optical films can be effectively used as optical films for displays such as liquid crystal displays (LCDs), organic light-emitting diode (OLED) displays, plasma displays (PDPs), field emission displays (FEDs), and electronic paper. Specific devices or apparatuses include televisions; personal computers (PCs) such as desktop PCs, notebook PCs, and tablet PCs; smartphones, mobile phones; car navigation systems; and devices or apparatuses equipped with flat panel displays (FPDs) such as touch panels.
光学レンズとしては、例えば、メガネ用レンズ、コンタクトレンズ、カメラ用レンズ、VTRズームレンズ、ピックアップレンズ、フレネルレンズ、太陽集光レンズ、対物レンズ、ロッドレンズアレイなどが挙げられ、なかでもカメラ用レンズなどの低アッベ数が要求されるレンズに好適に利用できる。このような光学レンズが搭載される機器または装置として、代表的には、スマートフォン、携帯電話、デジタルカメラなどのカメラ機能を有する小型機器またはモバイル機器;ドライブレコーダー、バックカメラ(リアカメラ)などの車載用カメラなどが挙げられる。特に、本発明の樹脂は、高い耐熱性を有するため、車載用光学レンズなどの高温環境下における使用が想定される用途であっても好適に利用できる。 Examples of optical lenses include eyeglass lenses, contact lenses, camera lenses, VTR zoom lenses, pickup lenses, Fresnel lenses, solar concentrating lenses, objective lenses, and rod lens arrays. In particular, the resins are suitable for use in lenses requiring a low Abbe number, such as camera lenses. Typical examples of devices or equipment incorporating such optical lenses include small or mobile devices with camera functions, such as smartphones, mobile phones, and digital cameras; and in-vehicle cameras, such as dashcams and backup cameras (rear cameras). In particular, the resins of the present invention have high heat resistance and are therefore suitable for use in applications where high-temperature environments are anticipated, such as in-vehicle optical lenses.
Claims (11)
R1は置換基を示し、n1は0~8の整数を示し、
R2aおよびR2bはそれぞれ独立して置換基を示し、n2aおよびn2bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
A1aおよびA1bはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示す。)で表される化合物であって、
下記式(2)
で表される化合物の含有量がHPLCの面積割合で0.5%以下であり、
下記式(3)
R4は置換基を示し、n4は0以上の整数を示し、
A2は直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示す。)
で表される化合物の含有量がHPLCの面積割合で0.3%以下であり、
下記式(4)
R5は置換基を示し、n5は0~8の整数を示し、
R6aおよびR6bはそれぞれ独立して置換基を示し、n6aおよびn6bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
A3aおよびA3bはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、m3aおよびm3bはそれぞれ独立して0以上の整数を示す。但し、Z3aおよびZ3bの双方が多環式アレーン環である場合、m3aおよびm3bは、同時に1でないものとする。)
で表される化合物の含有量がHPLCの面積割合で0.01~10%であり、
残留硫黄が10質量ppm以下である化合物。 The following formula (1)
R1 represents a substituent; n1 represents an integer of 0 to 8;
R 2a and R 2b each independently represent a substituent; n2a and n2b each independently represent an integer of 0 or more;
A 1a and A 1b each independently represent a linear or branched alkylene group;
The following formula (2)
The content of the compound represented by the formula (I) is 0.5% or less in terms of HPLC area ratio,
The following formula (3)
R4 represents a substituent; n4 represents an integer of 0 or more;
A2 represents a linear or branched alkylene group.
The content of the compound represented by the formula (I) is 0.3% or less in terms of HPLC area percentage,
The following formula (4)
R5 represents a substituent; n5 represents an integer of 0 to 8;
R 6a and R 6b each independently represent a substituent; n6a and n6b each independently represent an integer of 0 or more;
A3a and A3b each independently represent a linear or branched alkylene group, and m3a and m3b each independently represent an integer of 0 or greater. However, when both Z3a and Z3b are polycyclic arene rings, m3a and m3b cannot simultaneously be 1.
The content of the compound represented by the formula (I) is 0.01 to 10% in terms of HPLC area ratio,
A compound having a residual sulfur content of 10 ppm by mass or less.
R17は置換基を示し、n17は0~8の整数を示し、
R18aおよびR18bはそれぞれ独立して置換基を示し、n18aおよびn18bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
A8a~A8dはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、m8aおよびm8bはそれぞれ独立して0以上の整数を示し、m8cおよびm8dはそれぞれ独立して0~2の整数を示す。但し、m8cおよびm8dは同時に0でないものとする)
で表される化合物の含有量がHPLCの面積割合で0.01~10%である請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物。 The following formula (11)
R 17 represents a substituent; n17 represents an integer of 0 to 8;
R 18a and R 18b each independently represent a substituent; n18a and n18b each independently represent an integer of 0 or more;
A 8a to A 8d each independently represent a linear or branched alkylene group, m8a and m8b each independently represent an integer of 0 or more, and m8c and m8d each independently represent an integer of 0 to 2, provided that m8c and m8d are not simultaneously 0.
The compound according to any one of claims 1 to 4 , wherein the content of the compound represented by the formula (I) is 0.01 to 10% in terms of area percentage by HPLC.
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