説明

フェノール誘導体及びその製造方法

【課題】高屈折率を有するフェノール誘導体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】下記式で代表されるフェノール誘導体。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フェノール誘導体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
光学用樹脂の重要な特性のひとつに屈折率がある。屈折率を精密に制御することは、光学レンズ、光導波路等に応用する際、必要不可欠である。屈折率の制御には、樹脂中に様々な置換基を導入する手法が広く用いられている。光学樹脂、特に光学特性に優れるアクリル樹脂の高屈折率化は、光導波路や光学レンズ用途に非常に有用である。樹脂の高屈折率化には、フッ素以外のハロゲン原子、硫黄原子及び芳香環等の導入が有効とされている(例えば特許文献1)。
【0003】
新しいポリマー素材はこれまでのように単一機能性ではなく、複合化された多機能性及び高次構造に基づく新しい機能が求められている。
例として、グラフトポリマー、ブロックポリマーは従来のポリマーが単一相であるのに対してミクロ的に多相構造を有するポリマーであり、その組み合わせの多様性等から、柔軟性と多面的な機能を持つポリマーとして今後の展開が期待されている。
【0004】
また、枝分かれ構造を有する分岐ポリマーは、直鎖状ポリマーと比較して、慣性半径が小さいことから溶液粘度が低く、有機溶媒に対して高い溶解性を示し、末端官能基数が多いことから機能化に有利であるため、様々な分野への応用が可能である。
【0005】
最近、E.Nicolらはチオール類をジアザビシクロウンデセン(DBU)により塩形成することでチオレート類を形成し、これを開始剤として用いたチイラン類のアニオン重合を報告しており(非特許文献1)、さらに遠藤らはこのシステムを用いた含硫黄ヘテロアームスターポリマーの合成を報告している(非特許文献2)。
【0006】
しかしながら、これらの方法はいずれも開始剤に活性エステルもしくは第一級チオールを有していることが条件となり、開始重合においてはさらにその条件が狭くなる。そのため選択可能な開始剤は限られ、汎用性にかける。その他、長時間の反応時間が必要とされることや、開始剤を新たに合成しなければならないことも、大量生産等を考慮したときにデメリットとなる。
【特許文献1】特開平4−055416号公報
【非特許文献1】E.Nicol, C.B.Plaisance, P.Dony,G.Levesque, Macromol.Chem.Phys.,202,2843 (2001)
【非特許文献2】S.Akane, N.Daisuke, Bungo,E.Takeshi, Macromolecules,37,8823 (2004)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、高屈折率を有するフェノール誘導体及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、硫黄原子を含むフェノール性水酸基について化学修飾の検討を詳細に行い、ポリチオエーテル鎖を伸長することにより、高屈折率樹脂を見出すことができた。
本発明によれば、以下のフェノール誘導体及びその製造方法が提供される。
1.下記式(1)、(2)、(3)、(4)で表されるフェノール誘導体。
【化4】

(式(1)、(2)、(3)、(4)中、nは0〜3の整数を表し、mは0〜1000の整数を表し、lは4〜10の整数を表し、kは0〜1000の整数を表す。Rは水素、−OH又は炭素数1〜10の1価のアルキル基を示し、R、R及びRはそれぞれ炭素数1〜20の1価の有機基を示しこれらは同一でも異なっていてもよい。R及びRはそれぞれ水素又は炭素数1〜20の1価の有機基を示し、またRとRは結合してもよく、Xは酸素又は硫黄を示し、Rは酸素原子、硫黄原子又は炭素数1〜20の2価の有機基を示す。R及びRはそれぞれ水素又は炭素数1〜20の1価の有機基を示し、またRとRは結合してもよい。)
2.下記式(5)、(6)、(7)、(8)で表されるフェノキシド塩に、下記式(9)で表されるチイラン誘導体及び/又は下記式(10)で表される化合物を反応させ、さらにRZ(Rは式(1)、(2)、(3)、(4)と同じであり、Zはハロゲンである。)を反応させる1記載のフェノール誘導体の製造方法。
【化5】

(式中、Yはアルカリ金属を表し、nは0〜3の整数を表し、lは4〜10の整数を表し、Rは水素、−OH又は炭素数1〜10の1価のアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ炭素数1〜20の1価の有機基を示し、これらは互いに同一でも異なっていてもよい。Rは酸素原子、硫黄原子又は炭素数1〜20の2価の有機基を示す。)
【化6】

(式中、R、R、R、R及びXは式(1)、(2)、(3)、(4)と同じである。)
3.重合性基を有する1記載のフェノール誘導体。
4.3記載のフェノール誘導体に加熱又は活性エネルギー線照射を行うことによって得られる3次元硬化物。
5.3記載のフェノール誘導体に加熱又は活性エネルギー線照射する4記載の3次元硬化物の製造方法。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、高屈折率を有するフェノール誘導体及びその製造方法が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明のフェノール誘導体は式(1)〜(4)で表される。
【0011】
式(1)及び(5)中のRは水素、−OH又は炭素数1〜10の1価のアルキル基を示す。1価のアルキル基として、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等のアルキル基がある。Rは好ましくは水素又は炭素数1〜4のアルキル基である。
【0012】
式(1)〜(4)中のRは、炭素数1〜20の1価の有機基であり、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等のアルキル基や、ビニル基、アリル基等のアルケニル基や、シクロヘキシル基、ノルボルネン基等の飽和又は不飽和環状脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基や、エーテル類、エステル類、アミノ類、及びこれらの置換された有機基である。好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキル基で置換された又は無置換のベンジル基又はナフチルアルキレン基(好ましくは炭素数1〜4)である。
【0013】
式(1)及び(5)中のnは、0〜3の整数であり、好ましくは1〜3である。
【0014】
式(2)〜(4)及び(6)〜(8)中のlは、4〜10の整数であり、好ましくは4〜6である。
【0015】
式(1)〜(4)中のR及びRはそれぞれ水素又は炭素数1〜20の1価の有機基であり、例えば、互いに独立してメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等のアルキル基や、ビニル基、アリル基等のアルケニル基や、シクロヘキシル基、ノルボルネン基等の飽和又は不飽和環状脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基や、エーテル類、エステル類、アミノ類、及びこれらの置換された有機基である。また、RとRが結合して、例えばシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、ノルボルナン環等の環を形成してもよい。好ましくは、Rは水素又は炭素数1〜4のアルキル基であり、Rは炭素数1〜4のアルキル基で置換された又は非置換のフェノキシアルキル(好ましくは炭素数1〜4)基である。
【0016】
式(2)、(3)、(6)及び(7)中のR及びRは、炭素数1〜20の1価の有機基であり、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等のアルキル基や、ビニル基、アリル基等のアルケニル基や、シクロヘキシル基、ノルボルネン基等の飽和又は不飽和環状脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基や、エーテル類、エステル類、アミノ類、及びこれらの置換された有機基である。好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、イソブチル基、炭素数1〜4のアルキル基で置換された又は無置換のフェニル基である。
【0017】
式(1)〜(4)中のmは1〜1000の整数であり、好ましくは1〜500である。
式(1)〜(4)のフェノール誘導体の数平均分子量は好ましくは1000〜50000である。
【0018】
式(2)及び(6)中のRは酸素原子、硫黄原子又は炭素数1〜20の2価の有機基を示す。例えば、2価の有機基として、メチレン基、エチレン基、アセチレン基等のアルキレン基、フェニレン基等の芳香族基及びこれらの置換された有機基であり、好ましくは炭素数1〜4のアルキレン基である。
【0019】
式(1)〜(4)中のR及びRはそれぞれ水素又は炭素数1〜20の1価の有機基であり、例えば、互いに独立してメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、クロトニル基、アルコキシ基、フェノキシ基、等のアルキル基や、ビニル基、アリル基、アクリロリル基、メタクリロイル基、スチリル基、p−ビニルアリール基、ビニロキシ基等のアルケニル基や、シクロヘキシル基、ノルボルネン基、等の飽和又は不飽和環状脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ナフチル基等の芳香族基や、エーテル類、エステル類、及びこれらの置換された有機基であり、また、RとRが結合して、例えばシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、ノルボルナン環等の環を形成してもよい。好ましくは、Rは水素又は炭素数1〜4のアルキル基であり、Rは(メタ)アクリロキシアルキル(好ましくは炭素数1〜4)基である。
【0020】
式(1)〜(4)中のkは0〜1000の整数であり、好ましくは0〜500である。
【0021】
式(1)〜(4)で示されるフェノール誘導体は、式(5)〜(8)で示されるフェノキシド塩に、下記式(9)で表されるチイラン誘導体と下記式(10)で表されるチイラン化合物又はエポキシ化合物の両方もしくは一方を反応させ、さらにRZ(Rは式(1)、(2)、(3)、(4)と同じであり、Zはハロゲンである。)を反応させることで得ることができる。
【化7】

(式中、Yはアルカリ金属を表し、nは0〜3の整数を表し、lは4〜10の整数を表し、Rは水素、−OH又は炭素数1〜10の1価のアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ炭素数1〜20の1価の有機基を示し、これらは互いに同一でも異なっていてもよい。Rは酸素原子、硫黄原子又は炭素数1〜20の2価の有機基を示す。)
【化8】

(式中、R、R、R、R及びXは式(1)、(2)、(3)、(4)と同じである。)
【0022】
式(5)〜(8)で示されるフェノキシド塩に、式(9)及び(10)で表される化合物を反応させる時、(9)又は(10)のどちらか一方を反応させることで単独重合体を合成することができる。また、(9)を加え完全に重合を進行させた後、続けて(10)を加えて重合させることでグラフト共重合体を合成できる。さらに式(9),(10)を同時に加えることでランダム重合したフェノール誘導体を合成することができる。
【0023】
Yはアルカリ金属であり、例えば、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。
【0024】
式(5)〜(8)で示されるフェノキシド塩はピリジン、トリエチルアミン等の第3級アミン化合物、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の金属水酸化物、水素化ナトリウム、水素化カリウム等の金属水素化物等の塩基を用いて合成される。塩基の量はフェノール水酸基に対し好ましくは1〜10倍量、より好ましくは1〜3倍量用いる。
【0025】
反応に用いる溶剤は、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン(THF)等のエーテル類、ジクロロメタンやクロロホルム等のハロゲン系溶媒、ヘキサンやトルエン等の炭化水素系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、1−メチル−2−ピロリドンやN−ジメチルアセトアミド等の非プロトン性極性溶媒、アセトンやシクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル等のエステル類を用いることができる。
【0026】
反応温度は、通常、−78〜100℃の間で行うが、好ましくは−50〜50℃、より好ましくは0〜40℃である。反応温度が−78℃未満だと反応時間が長くなる恐れがあり、また反応温度が100℃を超えると副反応が起こる恐れがある。
反応は、アンプル封管等、水分を除去できる状態で行うのが望ましい。
【0027】
Zの反応は、塩基触媒下で行うのが好ましい。用いる塩基としては、ピリジン、トリエチルアミン等の第3級アミン化合物、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の金属水酸化物等がある。塩基の量はフェノール水酸基に対し好ましくは1〜20倍、より好ましくは10〜15倍量用いる。
【0028】
式(1)〜(4)で示される化合物は、好ましくは2重結合や3重結合をもつ不飽和炭化水素基や、アクリル基やメタクリル基、シクロプロパン基やシクロブタン基等の高歪炭化水素基、ビニルエーテル基、ビニルエステル基、エポキシ基やオキセタン基等の環状エーテル基等、ラジカル重合性やカチオン、アニオン重合性等の重合性基を含む。例えばR〜Rの少なくとも1つが重合性基を含むことができる。
【0029】
式(1)〜(4)の化合物が重合性基を含む場合、対応する重合触媒を加え加熱又は光等の活性エネルギー線を照射することによって、3次元硬化物を得ることができる。
【0030】
このとき、式(1)〜(4)で示される化合物と他の物質を混合し、共に硬化させてもよい。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリオレフィン、シロキサンポリマー等の各種ポリマーを任意の割合でブレンドしてもよい。
【0031】
さらに、3次元硬化物の特性を高める目的で、シリカや酸化チタン等無機フィラーや有機フィラーを任意の割合で加えてもよい。
【0032】
熱ラジカル重合開始剤としては、特に制限されず公知のものが使用できる。代表的なものを例示すると、ベンゾイルパーオキシド、p−クロルベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシジカーボネート等のパーオキシド、アゾイソブチロニトリル等のアゾ化合物である。熱ラジカル重合開始剤の使用量は、重合条件や開始剤の種類、重合性モノマーの種類や組成によって異なるため一概に限定できないが、重合性基に対して0.01〜10当量%の範囲で用いるのが好適である。重合温度及び重合時間は、重合開始剤の種類と量や重合性モノマーの種類によって大きく変化するので限定できないが、2〜40時間で重合が完結するように条件を選ぶのが好ましい。
【0033】
また紫外線、可視光、あるいは放射線等の活性エネルギー線を用いたラジカル重合の開始剤としては、特に制限されず公知のものが使用できる。代表的なものとして、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンジルメチルケタール、2−イソプロピルチオキサントン等が用いられる。これらの重合開始剤は、重合性基に対して0.001〜5当量%の範囲で用いるのが一般的である。
【0034】
熱カチオン重合開始剤としては、特に制限されず公知のものが使用できる。代表的なものを例示すると、塩化アルミニウム、4塩化スズ、4塩化チタン等が用いられる。熱カチオン重合開始剤の使用量は、重合条件や開始剤の種類、重合性モノマーの種類や組成によって異なるため一概に限定できないが、重合性基に対して0.01〜10当量%の範囲で用いるのが好適である。重合温度及び重合時間は、重合開始剤の種類と量や重合性モノマーの種類によって大きく変化するので限定できないが、2〜40時間で重合が完結するように条件を選ぶのが好ましい。
【0035】
また紫外線、可視光、あるいは放射線等の活性エネルギー線を用いたカチオン重合の開始剤としては、特に制限されず公知のものが使用できる。代表的なものとして、スルホニウム塩類、ヨードニウム塩類等が用いられる。これらの重合開始剤は、重合性基に対して0.001〜5当量%の範囲で用いるのが一般的である。
【0036】
アニオン重合開始剤としては、特に制限されず公知のものが使用できる。代表的なものを例示すると、水酸化カリウムや水酸化ナトリウム、金属リチウム等が用いられる。
【0037】
以上の触媒に、各種増感剤や助触媒を加えてもよい。また、3次元硬化物の物性を制御するために、酸化防止剤、金属不活性化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、安定剤、レベリング剤等の各種添加剤を加えてもよい。
【実施例】
【0038】
以下、実施例により本発明について詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例1
下記式(11)で示される化合物(以下(11)と略す)を下記の方法で合成した。
【化9】

摺り付き試験管に、p−tert−ブチルフェノール0.015g(0.1mmol)と、1−メチル−2−ピロリドン5mlを秤とり、窒素置換し0℃のアイスバスでNaH 0.0029g加え1時間攪拌させナトリウムフェノキシドを得た。その後、3−フェノキシプロピレンスルフィド(以下スルフィドAという)0.4986g(3.0mmol)を室温で滴下し、2時間攪拌し、トリエチルアミン0.0303g(0.3mmol)とヨードメタン0.2127g(1.5mmol)をそれぞれ加え、室温で3時間攪拌した。反応終了後、THFで希釈し、水で1回再沈精製し、続いてメタノールで1回再沈精製を行い、(11)を黄色固体として0.4765g(収率86%)得た。
【0039】
得られた化合物の分子量をサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)法で測定したところ、数平均分子量2.18x10、分散度2.26であった。SEC法の測定条件は以下の通りであった。
(a)サイズ排除クロマトグラフィー(SEC):東ソー株式会社製、ゲル浸透クロマトグラフィー(SEC)HLC−8020型
(b)カラム:TSKgelG1000H(東ソー株式会社製)
(c)展開溶媒:テトラヒドロフラン
(d)標準物質:ポリスチレン
【0040】
また、H−NMRを測定した結果、2.10ppmに末端のメチル基に起因するピークと1.29ppmに開始剤におけるt−ブチル基のCHに起因するピークを確認したことから、このポリマーは末端にp−tert−ブチルフェニル骨格とメチル基を有していることが明らかになった。また、H−NMRの結果より重合度mは30と算出された。
【0041】
得られた化合物について以下の方法で屈折率を測定した。
ポリマー20mgを、テトラヒドロフラン2mlに溶解させ、この溶液0.2mlをシリコンウエハー上に滴下し、スピンコータ(浅沼製作所株式会社製)により塗布した。次いで、この溶液が塗布されたシリコンウエハーを室温で24時間減圧乾燥後、エリプソメータ(ガードナー社製、115B型)により波長632.8nmにおける屈折率測定を5回行い、最大値と最小値を除いた3回の測定値の平均を屈折率とした。結果を表1に示す。
【0042】
さらに、表1に示すようにp−tert−ブチルフェノールの量を変えて同様の条件で反応を行い、評価した。結果を表1に示す。
【0043】
実施例2
下記式(12)で示される化合物(以下(12)と略す)を下記の方法で合成した。
【化10】

【0044】
摺り付き試験管に、ビスフェノールA 0.0114g(0.05mmol)と、1−メチル−2−ピロリドン5mlを秤とり、窒素置換し0℃のアイスバスでNaH 0.0029g加え1時間攪拌させナトリウムフェノキシドを得た。その後、スルフィドA 0.4986g(3.0mmol)を室温で滴下し、2時間攪拌し、トリエチルアミン0.0303g(0.3mmol)とヨードメタン0.2127g(1.5mmol)をそれぞれ加え、室温で3時間攪拌した。反応終了後、THFで希釈し、水で1回再沈精製し、続いてメタノールで1回再沈精製を行い、(12)を黄色固体として0.5230g(収率95%)得た。
【0045】
得られた化合物の分子量をSEC法で実施例1と同じ条件で測定したところ、数平均分子量1.55x10、分散度4.73であった。
また、H−NMRを測定した結果、2.10ppmに末端のメチル基に起因するピークと1.29ppmに開始剤におけるt−ブチル基のCHに起因するピークを確認したことから、このポリマーは末端にp−tert−ブチルフェニル骨格とメチル基を有していることが明らかになった。
また、表1に示すようにビスフェノールAの量を変えて同様の条件で反応を行い、得られた化合物について実施例1と同じ方法で数平均分子量、重合度、分散度、屈折率及び硫黄含有量を測定した。結果を表1に示す。
【0046】
実施例3
下記式(13)で示される化合物(以下(13)と略す)を下記の方法で合成した。
【化11】

【0047】
摺り付き試験管に、4−4’−4”−トリスヒドロキシフェニルエタン 0.0102g(0.03mmol)と、1−メチル−2−ピロリドン5mlを秤とり、窒素置換し0℃のアイスバスでNaH 0.0029g加え1時間攪拌させナトリウムフェノキシドを得た。その後、3−フェノキシプロピレンスルフィド(以下スルフィドAという)0.4986g(3.0mmol)を室温で滴下し、2時間攪拌し、トリエチルアミン0.0303g(0.3mmol)とヨードメタン0.2127g(1.5mmol)をそれぞれ加え、室温で3時間攪拌した。反応終了後、THFで希釈し、水で1回再沈精製し、続いてメタノールで1回再沈精製を行い、(13)を黄色固体として0.5163g(収率94%)得た。
【0048】
得られた化合物の分子量をSEC法で実施例1と同じ条件で測定したところ、数平均分子量3.13x10、分散度3.00であった。
また、H−NMRを測定した結果、2.10ppmに末端のメチル基に起因するピークと1.29ppmに開始剤におけるメチル基に起因するピークを確認したことから、このポリマーは骨格と末端にメチル基を有していることが明らかになった。
また、表1に示すように4−4’−4’’−トリスヒドロキシフェニルエタンの量を変えて同様の条件で反応を行い、得られた化合物について実施例1と同じ方法で数平均分子量、重合度、分散度、屈折率及び硫黄含有量を測定した。結果を表1に示す。
【0049】
実施例4
下記式(14)で示される化合物(以下(14)と略す)を下記の方法で合成した。
【化12】

【0050】
摺り付き試験管に、式(15)で表される化合物(以下(15)と略す) 0.0068g(0.0125mmol、l=4)と、1−メチル−2−ピロリドン5mlを秤とり、窒素置換し0℃のアイスバスでNaH 0.0029g加え1時間攪拌させナトリウムフェノキシドを得た。その後、スルフィドA 0.4986g(3.0mmol)を室温で滴下し、2時間攪拌し、トリエチルアミン0.0303g(0.3mmol)とヨードメタン0.2127g(1.5mmol)をそれぞれ加え、室温で3時間攪拌した。反応終了後、THFで希釈し、水で1回再沈精製し、続いてメタノールで1回再沈精製を行い、(14)を黄色固体として0.4858g(収率89%)得た。
【0051】
得られた化合物の分子量をSEC法で実施例1と同じ条件で測定したところ、数平均分子量1.84x10、分散度2.07であった。
また、H−NMRを測定した結果、2.10ppmに末端のメチル基に起因するピークと1.29ppmに開始剤におけるt−ブチル基のCHに起因するピークを確認したことから、このポリマーは骨格と末端にメチル基を有していることが明らかになった。
さらに、表1に示すように(15)の量を変えて同様の条件で反応を行い、得られた化合物について実施例1と同じ方法で数平均分子量、重合度、分散度、屈折率及び硫黄含有量を測定した。結果を表1に示す。
【0052】
【表1】

【0053】
実施例5
下記式(16)で示される化合物(以下(16)と略す)を下記の方法で合成した。
【化13】

【0054】
摺り付き試験管に、p−tert−ブチルフェノール0.015g(0.1mmol)と、1−メチル−2−ピロリドン5mlを秤とり、窒素置換し0℃のアイスバスでNaH 0.0029g加え1時間攪拌させナトリウムフェノキシドを得た。その後、シクロへキセンスルフィド(以下スルフィドBという)0.3426g(3.0mmol)を室温で滴下し、2時間攪拌し、トリエチルアミン0.0303g(0.3mmol)とヨードメタン0.2127g(1.5mmol)をそれぞれ加え、室温で3時間攪拌した。反応終了後、THFで希釈し、水で1回再沈精製し、続いてメタノールで1回再沈精製を行い、(16)を黄色固体として0.3463g(収率87%)得た。
【0055】
得られた化合物の分子量をSEC法で測定したところ、数平均分子量1.7x10、分散度1.79であった。
また、H−NMRを測定した結果、6.76〜7.24ppmに末端に開始剤における芳香環のピークを確認したことから、このポリマーは末端にp−tert−ブチルフェニル骨格を有していることが明らかになった。また、
さらに、表2に示すようにp−tert−ブチルフェノールの量を変えて同様の条件で反応を行い、実施例1と同じ方法で得られた化合物について数平均分子量、重合度、分散度、屈折率及び硫黄含有量を測定した。結果を表2に示す。
【0056】
実施例6
下記式(17)で示される化合物(以下(17)と略す)を下記の方法で合成した。
【化14】

【0057】
摺り付き試験管に、ビスフェノールA 0.0114g(0.05mmol)と、1−メチル−2−ピロリドン5mlを秤とり、窒素置換し0℃のアイスバスでNaH 0.0029g加え1時間攪拌させナトリウムフェノキシドを得た。その後、スルフィドB 0.3426g(3.0mmol)を室温で滴下し、2時間攪拌し、トリエチルアミン0.0303g(0.3mmol)とヨードメタン0.2127g(1.5mmol)をそれぞれ加え、室温で3時間攪拌した。反応終了後、THFで希釈し、水で1回再沈精製し、続いてメタノールで1回再沈精製を行い、(17)を黄色固体として0.3195g(収率81%)得た。
【0058】
得られた化合物の分子量をSEC法で測定したところ、数平均分子量2.38x10、分散度1.47であった。
また、H−NMRを測定した結果、6.76〜7.24ppmに末端に開始剤における芳香環のピークを確認したことから、このポリマーは骨格にビスフェノールAを有していることが明らかになった。
さらに、表2に示すようにビスフェノールAの量を変えて同様の条件で反応を行い、得られた化合物について実施例1と同じ方法で数平均分子量、重合度、分散度、屈折率及び硫黄含有量を測定した。結果を表2に示す。
【0059】
実施例7
下記式(18)で示される化合物(以下(18)と略す)を下記の方法で合成した。
【化15】

【0060】
摺り付き試験管に、4−4’−4”−トリスヒドロキシフェニルエタン 0.0102g(0.03mmol)と、1−メチル−2−ピロリドン5mlを秤とり、窒素置換し0℃のアイスバスでNaH 0.0029g加え1時間攪拌させナトリウムフェノキシドを得た。その後、スルフィドB 0.3426g(3.0mmol)を室温で滴下し、2時間攪拌し、トリエチルアミン0.0303g(0.3mmol)とヨードメタン0.2127g(1.5mmol)をそれぞれ加え、室温で3時間攪拌した。反応終了後、THFで希釈し、水で1回再沈精製し、続いてメタノールで1回再沈精製を行い、(18)を黄色固体として0.3697g(収率94%)得た。
【0061】
得られた化合物の分子量をSEC法で測定したところ、数平均分子量1.16x10、分散度1.47であった。
また、H−NMRを測定した結果、6.76〜7.24ppmに末端に開始剤における芳香環のピークを確認したことから、このポリマーは骨格にトリスヒドロキシフェニルエタンを有していることが明らかになった。
また、表2に示すように4−4’−4’’−トリスヒドロキシフェニルエタンの量を変えて同様の条件で反応を行い、得られた化合物について実施例1と同じ方法で数平均分子量、重合度、分散度、屈折率及び硫黄含有量を測定した。結果を表2に示す。
【0062】
実施例8
下記式(19)で示される化合物(以下(19)と略す)を下記の方法で合成した。
【化16】

【0063】
摺り付き試験管に、(15) 0.0068g(0.0125mmol、l=4)と、1−メチル−2−ピロリドン5mlを秤とり、窒素置換し0℃のアイスバスでNaH 0.0029g加え1時間攪拌させナトリウムフェノキシドを得た。その後、シクロへキセンスルフィド(以下スルフィドBという)0.3426g(3.0mmol)を室温で滴下し、2時間攪拌し、トリエチルアミン0.0303g(0.3mmol)とヨードメタン0.2127g(1.5mmol)をそれぞれ加え、室温で3時間攪拌した。反応終了後、THFで希釈し、水で1回再沈精製し、続いてメタノールで1回再沈精製を行い、(19)を黄色固体として0.3314g(収率85%)得た。
【0064】
得られた化合物の分子量をSEC法で測定したところ、数平均分子量1.32x10、分散度2.00であった。
また、H−NMRを測定した結果、開始剤に起因するピークを確認することができなかった。しかし、実施例5〜7で開始剤骨格を有しているポリマーが生成できたことから、(19)の骨格を有したポリスルフィドが得られたものと考えられる。
さらに、表2に示すように(15)の量を変えて同様の条件で反応を行い、得られた化合物について実施例1と同じ方法で数平均分子量、重合度、分散度、屈折率及び硫黄含有量を測定した。結果を表2に示す。
【0065】
【表2】

【0066】
実施例9
下記式(20)で示される化合物(以下(20)と略す)を下記の方法で合成した。
【化17】

【0067】
摺りつき試験管に、式(21)で表される化合物(以下(21)と略す)0.0162g(0.0125mmol)、N−ジメチルホルムアミド2mlを量り取り、窒素置換した後、0℃のアイスバスで水素化ナトリウム0.0024g(0.1mmol)を加え1時間攪拌した。その後、スルフィドA 0.4989g(3mmol)を−40℃でゆっくり滴下し2時間攪拌後、トエチルアミン0.0303g(0.3mmol)と1−クロロメチルナフタレン0.2649g(1.5mmol)加え室温で1時間攪拌した。反応終了後、クロロホルムで希釈しメタノールで再沈精製を2回行い、黄色固体の(20)を得た。
【0068】
得られた化合物の分子量をSEC法で測定したところ、数平均分子量5.75x10、分散度1.82であった。
得られたポリマーの構造確認はIR、H−NMRで行い、末端にt−ブチルフェノール骨格とナフタレン骨格を有するポリスルフィドであることが判明した。また、H−NMRの結果より重合度mは30と算出された。
また、表3に示すようにスルフィドAの量を変えて同様の条件で反応を行ったところ表3の値が得られた。
【0069】
【表3】

【産業上の利用可能性】
【0070】
本発明のフェノール誘導体は、チオエーテル鎖を伸長することにより、硫黄含有量が調整可能であることから、屈折率調整可能であり、さらに高屈折率を有する。この樹脂を用いることにより光学レンズ、光学フィルム、光学フィルムを用いた液晶表示装置等の用途に適用することができる。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(1)、(2)、(3)、(4)で表されるフェノール誘導体。
【化1】

(式(1)、(2)、(3)、(4)中、nは0〜3の整数を表し、mは0〜1000の整数を表し、lは4〜10の整数を表し、kは0〜1000の整数を表す。Rは水素、−OH又は炭素数1〜10の1価のアルキル基を示し、R、R及びRはそれぞれ炭素数1〜20の1価の有機基を示しこれらは同一でも異なっていてもよい。R及びRはそれぞれ水素又は炭素数1〜20の1価の有機基を示し、またRとRは結合してもよく、Xは酸素又は硫黄を示し、Rは酸素原子、硫黄原子又は炭素数1〜20の2価の有機基を示す。R及びRはそれぞれ水素又は炭素数1〜20の1価の有機基を示し、またRとRは結合してもよい。)
【請求項2】
下記式(5)、(6)、(7)、(8)で表されるフェノキシド塩に、
下記式(9)で表されるチイラン誘導体及び/又は下記式(10)で表される化合物を反応させ、
さらにRZ(Rは式(1)、(2)、(3)、(4)と同じであり、Zはハロゲンである。)を反応させる請求項1記載のフェノール誘導体の製造方法。
【化2】

(式中、Yはアルカリ金属を表し、nは0〜3の整数を表し、lは4〜10の整数を表し、Rは水素、−OH又は炭素数1〜10の1価のアルキル基を示し、R及びRはそれぞれ炭素数1〜20の1価の有機基を示し、これらは互いに同一でも異なっていてもよい。Rは酸素原子、硫黄原子又は炭素数1〜20の2価の有機基を示す。)
【化3】

(式中、R、R、R、R及びXは式(1)、(2)、(3)、(4)と同じである。)
【請求項3】
重合性基を有する請求項1記載のフェノール誘導体。
【請求項4】
請求項3記載のフェノール誘導体に加熱又は活性エネルギー線照射を行うことによって得られる3次元硬化物。
【請求項5】
請求項3記載のフェノール誘導体に加熱又は活性エネルギー線照射する請求項4記載の3次元硬化物の製造方法。

【公開番号】特開2008−31134(P2008−31134A)
【公開日】平成20年2月14日(2008.2.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−221426(P2006−221426)
【出願日】平成18年8月15日(2006.8.15)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第1項適用申請有り 主催者名 学校法人 神奈川大学 発表日 平成18年2月16日
【出願人】(000004455)日立化成工業株式会社 (4,649)
【出願人】(592218300)学校法人神奈川大学 (243)
【Fターム(参考)】