JP2023055339A - Polyester and compound - Google Patents

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Takayoshi Takahashi
通昭 藤
Michiaki Fuji
敦 藤村
Atsushi Fujimura
寛幸 林
Hiroyuki Hayashi
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Abstract

To provide a polyester excellent in transparency, heat resistance, and weather resistance, suppressed in crystallization, furthermore, low in photoelastic coefficiency, and suitable for an optical material.SOLUTION: A polyester having a unit composed of a diol having a skeleton of the following formula (PI) and a dicarboxylic acid. (In formula (P1), a ring Z is a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring that may have a substituent. The alicyclic carbon ring is a monocyclic ring, a condensed ring, a bridged ring, or combinations thereof, and may contain a heteroatom. L1 and L2 are a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, R1 is a substituent. m is 0 to 4.)SELECTED DRAWING: None

Description

本発明はポリエステルに関する。詳しくは、透明性、耐熱性、耐候性などに優れると共に、結晶化が抑制され、また、低固有複屈折、低光弾性係数の光学材料に適したポリエステルに関する。本発明はまたこのポリエステルの製造原料となる化合物に関する。 The present invention relates to polyesters. More specifically, it relates to a polyester suitable for optical materials having excellent transparency, heat resistance, weather resistance, etc., suppressed crystallization, low intrinsic birefringence and low photoelastic coefficient. The present invention also relates to compounds from which this polyester is produced.

ポリエステルの代表例として知られるポリエチレンテレフタレート(PET)は、透明性、機械的強度、溶融安定性、耐溶剤性、保香性、リサイクル性に優れるという特徴を有し、フィルム、シート、中空容器などに広く利用されているポリエステルである。しかしながら、PETはガラス転移温度が十分に高いとはいえず、耐熱性の面で改善が望まれる。また、その結晶性により透明性が損なわれることがあるため、共重合により改質されたポリエステルが広く開発されている。 Polyethylene terephthalate (PET), which is known as a representative example of polyester, has excellent transparency, mechanical strength, melt stability, solvent resistance, aroma retention, and recyclability, and is used in films, sheets, hollow containers, etc. It is a polyester that is widely used for However, PET cannot be said to have a sufficiently high glass transition temperature, and improvement in heat resistance is desired. In addition, since the crystallinity of polyesters may impair transparency, polyesters modified by copolymerization have been widely developed.

ポリエステルの改質例として、1,4-シクロヘキサンジメタノールを共重合したポリエステルが提案されている(特許文献1)。しかし、特許文献1に記載されたポリエステルは、ガラス転移温度が80℃前後であり、耐熱性が十分であるとは言えない。 As an example of modified polyester, a polyester obtained by copolymerizing 1,4-cyclohexanedimethanol has been proposed (Patent Document 1). However, the polyester described in Patent Document 1 has a glass transition temperature of around 80° C. and cannot be said to have sufficient heat resistance.

ポリエステルの共重合原料として、新たなジオールが広く開発されいるが、高いガラス転移温度(Tg)を維持したまま高い透明性、耐候性、低複屈折を達成する原料ジカルボン酸の開発はジオール類に比べると報告数が限られる。一般的に、高いTgのためにテレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸が共重合原料とされるが、この場合は固有複屈折の値が上がり光学的な特性が低下する。そこでポリエステルの原料ジカルボン酸として、剛直な構造の脂肪族カルボン酸が求められている。 New diols are being widely developed as raw materials for polyester copolymerization, but the development of raw material dicarboxylic acids that achieve high transparency, weather resistance, and low birefringence while maintaining a high glass transition temperature (Tg) is limited to diols. The number of reports is comparatively limited. Generally, an aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid is used as a raw material for copolymerization due to its high Tg, but in this case, the intrinsic birefringence value increases and the optical properties deteriorate. Therefore, an aliphatic carboxylic acid having a rigid structure is desired as a raw dicarboxylic acid for polyester.

特許文献2には、透明性、耐熱性、耐光性などに優れ、かつ、屈折率が高く、固有複屈折および吸水率が小さく、光学部品製造用材料として好適なポリエステルとして、トリシクロデカンまたはペンタシクロペンタデカン骨格を有するポリエステルが提案されている。
しかしながら、特許文献2のポリエステルは、後掲の比較例1,2に示されるようにガラス転移温度は高々98℃であり、更なる耐熱性の向上が望まれる。
Patent Document 2 describes tricyclodecane or pentaphthalene as a polyester that is excellent in transparency, heat resistance, light resistance, etc., has a high refractive index, has a low intrinsic birefringence and a low water absorption rate, and is suitable as a material for manufacturing optical parts. A polyester having a cyclopentadecane skeleton has been proposed.
However, the polyester of Patent Document 2 has a glass transition temperature of at most 98° C. as shown in Comparative Examples 1 and 2 below, and further improvement in heat resistance is desired.

特表2007-517926号公報Japanese translation of PCT publication No. 2007-517926 特開2007-238856号公報JP 2007-238856 A

本発明は上記従来技術の問題に鑑み、透明性、耐熱性、耐候性などに優れると共に、結晶化が抑制され、また、固有複屈折、光弾性係数が低い光学材料に適したポリエステルを提供することを課題とする。 In view of the problems of the prior art, the present invention provides a polyester that is excellent in transparency, heat resistance, weather resistance, etc., is suppressed in crystallization, and has low intrinsic birefringence and photoelastic coefficient and is suitable for optical materials. The challenge is to

本発明者らは、上記課題を解決するべく、鋭意検討を重ねた結果、ポリエステルにシクロペンタン環と特定の炭素数の脂環式炭素環Zとがシクロブタン環を介して縮環している縮合環構造を導入することで、好ましくは更にこの脂環式炭素環Z自体も縮合環を構成ないしは架橋構造を有する剛直な構造とすることで、耐熱性を高めるための芳香環を導入することなく、耐熱性、耐候性を高めると共に、結晶化を抑制することができ、また、低複屈折かつ低光弾性係数のポリエステルとすることができることを見出し、本発明に到達した。
即ち本発明は以下を要旨とする。
In order to solve the above problems, the present inventors have made intensive studies, and as a result, condensed cyclopentane ring and alicyclic carbocyclic ring Z having a specific carbon number are condensed via cyclobutane ring in polyester By introducing a ring structure, preferably the alicyclic carbocyclic ring Z itself also constitutes a condensed ring or has a rigid structure having a crosslinked structure, without introducing an aromatic ring for enhancing heat resistance. The present inventors have found that the polyester can improve heat resistance and weather resistance, can suppress crystallization, and can be made into a polyester having low birefringence and low photoelastic coefficient, and arrived at the present invention.
That is, the gist of the present invention is as follows.

[1]下記式(1A)で表される繰り返し単位を有するポリエステル。 [1] A polyester having a repeating unit represented by the following formula (1A).

Figure 2023055339000001
Figure 2023055339000001

(式(1)中のAは、下記式(P1)を表し、Bは、炭素数2~30の置換または非置換の直鎖または分岐した2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の脂肪族2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の芳香族2価基のいずれかである。) (A 1 in formula (1) represents the following formula (P1), B 1 is a substituted or unsubstituted linear or branched divalent group having 2 to 30 carbon atoms, substituted or an unsubstituted monocyclic or polycyclic aliphatic divalent group, or a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aromatic divalent group having 6 to 30 carbon atoms.)

Figure 2023055339000002
Figure 2023055339000002

(式(P1)中、環Zは、置換基を有していてもよい員数6~15の脂環式炭素環を表し、該脂環式炭素環は、単環、縮合環、橋架環、或いはこれらの組み合わせであり、また、該脂環式炭素環はヘテロ原子を含んでいてもよい。
及びLは、それぞれ独立に、直接結合又は炭素数1~5の2価の炭化水素基を表す。Rは置換基を表し、mは0~4の整数である。)
(In formula (P1), ring Z represents a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring that may have a substituent, and the alicyclic carbocyclic ring is a monocyclic ring, a condensed ring, a bridged ring, or a combination thereof, and the alicyclic carbocycle may contain heteroatoms.
L 1 and L 2 each independently represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. R 1 represents a substituent and m is an integer of 0-4. )

[2]前記式(P1)におけるL及びLが、それぞれ独立に、直接結合又はメチレン基である、[1]に記載のポリエステル。 [2] The polyester according to [1], wherein L1 and L2 in formula (P1) are each independently a direct bond or a methylene group.

[3]前記式(P1)におけるZの脂環式炭素環が、員数4以上の環を少なくとも1つ有する、[1]又は[2]に記載のポリエステル。 [3] The polyester according to [1] or [2], wherein the alicyclic carbocyclic ring of Z in the formula (P1) has at least one ring with 4 or more members.

[4]前記式(P1)が、下記式(P2)~(P11)から選択されるいずれかである、[1]~[3]のいずれかに記載の構造を含むポリエステル。 [4] A polyester comprising the structure according to any one of [1] to [3], wherein the formula (P1) is any one selected from the following formulas (P2) to (P11).

Figure 2023055339000003
Figure 2023055339000003

(式(P2)~(P11)中、L、L、mは、前記式(P1)におけると同義である。R1a及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~12の置換基を表す。n2は0~6の整数であり、n3及びn11は0~11の整数であり、n4及びn5は0~9の整数であり、n6は0~7の整数であり、n7は0~13の整数であり、n8~n10は0~5の整数である。) (In formulas (P2) to (P11), L 1 , L 2 and m are the same as in formula (P1) above. R 1a and R 2 are each independently a substituent having 1 to 12 carbon atoms. n2 is an integer of 0 to 6, n3 and n11 are integers of 0 to 11, n4 and n5 are integers of 0 to 9, n6 is an integer of 0 to 7, n7 is 0 is an integer of ~13, and n8~n10 is an integer of 0~5.)

[5]光学用途の樹脂である、[1]~[4]のいずれかに記載のポリエステル。 [5] The polyester according to any one of [1] to [4], which is a resin for optical use.

[6]下記式(1B)で表される繰り返し単位を有するポリエステル。 [6] A polyester having a repeating unit represented by the following formula (1B).

Figure 2023055339000004
Figure 2023055339000004

(式(1B)中、Bは、下記式(P12)を表し、Aは炭素数2~30の置換または非置換の直鎖または分岐した2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の脂肪族2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の芳香族2価基のいずれかである。) (In formula (1B), B 2 represents the following formula (P12), A 2 is a substituted or unsubstituted linear or branched divalent group having 2 to 30 carbon atoms, a substituted or It is either an unsubstituted monocyclic or polycyclic aliphatic divalent group or a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aromatic divalent group having 6 to 30 carbon atoms.)

Figure 2023055339000005
Figure 2023055339000005

(式(P12)中、環Zは、置換基を有していてもよい員数6~15の脂環式炭素環を表し、該脂環式炭素環は、単環、縮合環、橋架環、或いはこれらの組み合わせであり、また、該脂環式炭素環はヘテロ原子を含んでいてもよい。
及びLは、それぞれ独立に、直接結合又は炭素数1~5の2価の炭化水素基を表す。Rは置換基を表し、mは0~4の整数である。)
(In formula (P12), ring Z represents a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring that may have a substituent, and the alicyclic carbocyclic ring is a monocyclic ring, a condensed ring, a bridged ring, or a combination thereof, and the alicyclic carbocycle may contain heteroatoms.
L 3 and L 4 each independently represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. R 3 represents a substituent and m is an integer of 0-4. )

[7]前記式(P12)におけるL及びLが、それぞれ独立に、直接結合又はメチレン基である、[6]に記載のポリエステル。 [7] The polyester according to [6], wherein L3 and L4 in the formula (P12) are each independently a direct bond or a methylene group.

[8]前記式(P12)におけるZの脂環式炭素環が、員数4以上の環を少なくとも1つ有する、[6]又は[7]に記載のポリエステル。 [8] The polyester according to [6] or [7], wherein the alicyclic carbocyclic ring of Z in the formula (P12) has at least one ring with 4 or more members.

[9]前記式(P12)が、下記式(P13)~(P22)から選択されるいずれかである、[6]~[8]のいずれかに記載のポリエステル。 [9] The polyester according to any one of [6] to [8], wherein the formula (P12) is any one selected from the following formulas (P13) to (P22).

Figure 2023055339000006
Figure 2023055339000006

(式(P13)~(P22)中、L、L、mは、式(P12)におけると同義である。R3a及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~12の置換基を表す。n13は0~6の整数であり、n14及びn22は0~11の整数であり、n15及びn16は0~9の整数であり、n17は0~7の整数であり、n18は0~13の整数であり、n19~n21は0~5の整数である。) (In formulas (P13) to (P22), L 3 , L 4 and m are the same as in formula (P12). R 3a and R 4 each independently represent a substituent having 1 to 12 carbon atoms. n13 is an integer of 0 to 6, n14 and n22 are integers of 0 to 11, n15 and n16 are integers of 0 to 9, n17 is an integer of 0 to 7, n18 is 0 to is an integer of 13, and n19 to n21 are integers of 0 to 5.)

[10]光学用途の樹脂である、[6]~[9]のいずれかに記載のポリエステル。 [10] The polyester according to any one of [6] to [9], which is a resin for optical use.

[11]下記式(P23)で表される化合物。 [11] A compound represented by the following formula (P23).

Figure 2023055339000007
Figure 2023055339000007

(式(P23)中、環Zは、-L-C(=O)-Y以外に置換基を有していてもよい、員数6~15の脂環式炭素環を表し、該脂環式炭素環は単環、縮合環、橋架環、或いはこれらの組み合わせであり、また、該脂環式炭素環はヘテロ原子を含んでいてもよい。
及びLは、それぞれ独立に、直接結合又は炭素数1~5の2価の炭化水素基を表す。Rは置換基を表し、mは0~4の整数である。
及びYは、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいフェノキシ基、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。)
(In formula (P23), ring Z represents a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring optionally having substituents other than -L 6 -C(=O)-Y 2 , and the alicyclic Cyclic carbocycles are single rings, fused rings, bridged rings, or combinations thereof, and the alicyclic carbocycles may contain heteroatoms.
L 5 and L 6 each independently represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. R 5 represents a substituent and m is an integer of 0-4.
Y 1 and Y 2 are each independently a hydroxy group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted phenoxy group, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom. )

[12]前記式(P23)におけるL及びLが、それぞれ独立に、直接結合又はメチレン基である、[11]に記載の化合物。 [12] The compound according to [11], wherein L5 and L6 in formula (P23) are each independently a direct bond or a methylene group.

[13]前記式(P23)におけるZの脂環式炭素環が、員数4以上の環を少なくとも1つ有する、[11]又は[12]に記載の化合物。 [13] The compound according to [11] or [12], wherein the alicyclic carbocyclic ring of Z in the formula (P23) has at least one ring with 4 or more members.

[14]前記式(P23)が、下記式(P24)~(P33)から選択されるいずれかである、[11]~[13]のいずれかに記載の化合物。 [14] The compound according to any one of [11] to [13], wherein the formula (P23) is any one selected from the following formulas (P24) to (P33).

Figure 2023055339000008
Figure 2023055339000008

(式(P24)~(P33)中、L、L、m、Y、Yは、式(23)におけると同義である。R5a及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~12の置換基を表す。n24は0~6の整数であり、n25及びn33は0~11の整数であり、n26及びn27は0~9の整数であり、n28は0~7の整数であり、n29は0~13の整数であり、n30~n32は0~5の整数である。) (In formulas (P24) to (P33), L 5 , L 6 , m, Y 1 and Y 2 have the same definitions as in formula (23). represents an integer of 0 to 12. n24 is an integer of 0 to 6, n25 and n33 are integers of 0 to 11, n26 and n27 are integers of 0 to 9, and n28 is an integer of 0 to 7. , n29 is an integer from 0 to 13, and n30 to n32 are integers from 0 to 5.)

[15]前記式(P24)~(P33)におけるm及びn24~n33は、それぞれ独立に、0又は1である、[14]に記載の化合物。 [15] The compound according to [14], wherein m and n24 to n33 in formulas (P24) to (P33) are each independently 0 or 1.

[16]前記式(P23)が、前記式(P24)~(P29)から選択されるいずれかである、[14]又は[15]に記載の化合物。 [16] The compound according to [14] or [15], wherein the formula (P23) is any one selected from the formulas (P24) to (P29).

[17]前記式(P23)が、前記式(P26)である、[16]に記載の化合物。 [17] The compound according to [16], wherein the formula (P23) is the formula (P26).

[18]ジカルボン酸成分とジオール成分とを用いてエステル化反応又はエステル交換反応を行なうエステル化工程、及び該エステル化工程により得られたオリゴマーを重縮合反応する溶融重縮合反応工程を経てポリエステルを製造する方法において、該ジカルボン酸成分の少なくとも一部として、[11]~[17]のいずれかに記載の化合物を用いる、ポリエステルの製造方法。 [18] A polyester is produced through an esterification step of performing an esterification reaction or a transesterification reaction using a dicarboxylic acid component and a diol component, and a melt polycondensation reaction step of performing a polycondensation reaction of the oligomer obtained by the esterification step. A method for producing a polyester, wherein the compound according to any one of [11] to [17] is used as at least part of the dicarboxylic acid component.

本発明のポリエステルは、透明性、耐熱性、耐候性などに優れると共に、結晶化が抑制され、また、固有複屈折、光弾性係数が低く、光学材料に適したポリエステルである。本発明のポリエステルは、光学材料としてレンズ、位相差フィルムをはじめとした光学用のフィルム、照明器具部材、光ファイバーなどに利用できる材料である。
本発明の化合物は、このような本発明のポリエステルの製造原料モノマーとして有用である。その他、本発明の化合物は、耐熱性向上等が要求される用途において幅広く用いることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The polyester of the present invention is excellent in transparency, heat resistance, weather resistance, etc., is inhibited from crystallization, has low intrinsic birefringence and low photoelastic coefficient, and is suitable for optical materials. The polyester of the present invention is a material that can be used as an optical material for lenses, optical films such as retardation films, lighting equipment members, optical fibers, and the like.
The compound of the present invention is useful as a raw material monomer for producing the polyester of the present invention. In addition, the compound of the present invention can be widely used in applications requiring improved heat resistance and the like.

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成などの説明は、本発明の実施態様の例であり、本発明は、その要旨を超えない限り以下の内容に限定されない。また、本明細書において「~」という表現を用いる場合、その前後に記載される数値あるいは物理値を含む意味で用いることとする。また、上限、下限として記載した数値あるいは物理値は、その値を含む意味で用いることとする。また、「ppm」、「%」は、特段の説明がない限り、それぞれ「重量ppm」、「重量%」を意味する。また、「重量部」と「質量部」、「重量%」と「質量%」は、それぞれ実質的に同義である。
また、「員数」とは環を構成する原子の数を表す。
Although the embodiments of the present invention will be described in detail below, the descriptions of the configurations and the like described below are examples of the embodiments of the present invention, and the present invention is limited to the following contents as long as the gist thereof is not exceeded. not. In addition, when the expression "~" is used in this specification, it is used in the sense of including the numerical values or physical values described before and after it. Numerical values or physical values described as the upper limit and the lower limit are used in the sense of including those values. Also, "ppm" and "%" mean "weight ppm" and "weight %", respectively, unless otherwise specified. Further, "parts by weight" and "parts by mass", and "% by weight" and "% by mass" are substantially synonymous.
Moreover, the “number of members” represents the number of atoms constituting a ring.

〔ポリエステル〕
本発明のポリエステルは、後述の式(1A)で表される繰り返し単位を有するポリエステルと、式(1B)で表される繰り返し単位を有するポリエステルとである。
以下において、式(1A)で表される繰り返し単位を有するポリエステルを「ポリエステル(1A)」と称し、式(1B)で表される繰り返し単位を有するポリエステルを「ポリエステル(1B)」と称し、これらをまとめて、単に「ポリエステル」と称すこととする。
〔polyester〕
The polyester of the present invention includes a polyester having a repeating unit represented by formula (1A) described below and a polyester having a repeating unit represented by formula (1B).
Hereinafter, a polyester having a repeating unit represented by formula (1A) is referred to as "polyester (1A)", and a polyester having a repeating unit represented by formula (1B) is referred to as "polyester (1B)". are collectively referred to simply as "polyester".

本発明のポリエステルは、透明性、耐熱性、耐候性などに優れると共に、結晶化が抑制され、また、固有複屈折が低いという特長を有する。即ち、本発明のポリエステルは、シクロペンタン環と員数6~15の脂環式炭素環とがシクロブタン環を介して縮環した剛直な構造を有するため耐熱性が高い。また脂肪族で縮環構造のモノマーを原料とするポリエステルは疎水的であり、低吸水性で耐湿性が高く、耐候性に優れる。
また脂肪族化合物は芳香族化合物に比べて可視光の吸収が小さく、また芳香族のような平面な構造に比べて配向性を低くできるため、固有複屈折が小さい樹脂となる。
更には、脂肪族の縮環、架橋構造の導入によりモノマー分子構造が立体的となり結晶化が抑制され、透明性が高い。
The polyester of the present invention is excellent in transparency, heat resistance, weather resistance, and the like, and is characterized by suppressed crystallization and low intrinsic birefringence. That is, the polyester of the present invention has a rigid structure in which a cyclopentane ring and a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring are condensed via a cyclobutane ring, and therefore has high heat resistance. In addition, polyesters made from aliphatic condensed-ring monomers are hydrophobic, have low water absorbency, high moisture resistance, and excellent weather resistance.
In addition, since aliphatic compounds absorb less visible light than aromatic compounds and can be less oriented than planar structures such as aromatic compounds, they are resins with low intrinsic birefringence.
Furthermore, introduction of an aliphatic condensed ring or crosslinked structure makes the monomer molecular structure three-dimensional, suppresses crystallization, and provides high transparency.

[ポリエステル(1A)]
本発明のポリエステル(1A)は、下記式(1A)で表される繰り返し単位を有するものである。
[Polyester (1A)]
Polyester (1A) of the present invention has a repeating unit represented by the following formula (1A).

Figure 2023055339000009
Figure 2023055339000009

(式(1)中のAは、下記式(P1)を表し、Bは、炭素数2~30の置換または非置換の直鎖または分岐した2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の脂肪族2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の芳香族2価基のいずれかである。) (A 1 in formula (1) represents the following formula (P1), B 1 is a substituted or unsubstituted linear or branched divalent group having 2 to 30 carbon atoms, substituted or an unsubstituted monocyclic or polycyclic aliphatic divalent group, or a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aromatic divalent group having 6 to 30 carbon atoms.)

Figure 2023055339000010
Figure 2023055339000010

(式(P1)中、環Zは、置換基を有していてもよい員数6~15の脂環式炭素環を表し、該脂環式炭素環は、単環、縮合環、橋架環、或いはこれらの組み合わせであり、また、該脂環式炭素環はヘテロ原子を含んでいてもよい。
及びLは、それぞれ独立に、直接結合又は炭素数1~5の2価の炭化水素基を表す。Rは置換基を表し、mは0~4の整数である。)
(In formula (P1), ring Z represents a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring that may have a substituent, and the alicyclic carbocyclic ring is a monocyclic ring, a condensed ring, a bridged ring, or a combination thereof, and the alicyclic carbocycle may contain heteroatoms.
L 1 and L 2 each independently represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. R 1 represents a substituent and m is an integer of 0-4. )

<Aについて>
式(P1)で表されるAにおいては、シクロペンタン(具体的には、シクロペンタン骨格)及び環Z(具体的には、脂環式炭化水素骨格)が、シクロブタン(具体的にはシクロブタン骨格)を挟み、それぞれシクロブタン(具体的には、シクロブタン骨格)と縮合環を形成している。換言すれば、シクロペンタンと環Zとは、シクロブタンを挟んでこのシクロブタンに縮環している。
<About A1>
In A 1 represented by formula (P1), cyclopentane (specifically, cyclopentane skeleton) and ring Z (specifically, alicyclic hydrocarbon skeleton) are cyclobutane (specifically, cyclobutane Skeleton) are sandwiched therebetween to form condensed rings with cyclobutane (specifically, cyclobutane skeleton). In other words, cyclopentane and ring Z are condensed to this cyclobutane with cyclobutane interposed therebetween.

式(P1)中、環Zは、員数6~15の脂環式炭素環を表す。脂環式炭素環は、脂環式化合物の環状骨格を意味し、炭素原子から構成された脂肪族炭化水素環だけでなく、ヘテロ原子を有する脂肪族複素環を含む概念である。脂環式炭素環の員数が6以上であるため、Aの全長がある程度長くなる。そのため、ポリエステルの繰り返し単位の距離を長くすることができる。その結果、靱性などの機械的物性に優れたポリエステルとすることができる。また、脂環式炭素環Zの員数が6以上であるため、低吸水かつ、耐熱性に優れたポリエステルとなるという効果が得られる。このような効果が向上する観点から、脂環式炭素環Zの員数は7以上であることが好ましく、9以上であることがより好ましい。なお、脂環式炭素環Zの員数は、具体的には、脂環式炭素環Zの環状に連なった原子の数、即ち環構成原子数を表し、炭素原子の数だけでなく、脂肪族複素環の場合には炭素原子以外の原子(具体的には、ヘテロ原子)を含んだ数を意味する。 In formula (P1), ring Z represents a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring. An alicyclic carbocyclic ring means a cyclic skeleton of an alicyclic compound, and is a concept including not only an aliphatic hydrocarbon ring composed of carbon atoms but also an aliphatic heterocyclic ring having a heteroatom. Since the number of members of the alicyclic carbocyclic ring is 6 or more, the total length of A1 is increased to some extent. Therefore, the distance of the repeating unit of polyester can be lengthened. As a result, a polyester having excellent mechanical properties such as toughness can be obtained. Moreover, since the number of members of the alicyclic carbocyclic ring Z is 6 or more, the effect of becoming a polyester with low water absorption and excellent heat resistance can be obtained. From the viewpoint of improving such effects, the number of members of the alicyclic carbocyclic ring Z is preferably 7 or more, more preferably 9 or more. The number of members of the alicyclic carbocyclic ring Z specifically represents the number of atoms contiguous in the ring of the alicyclic carbocyclic ring Z, that is, the number of ring-constituting atoms. In the case of a heterocyclic ring, it means the number including atoms other than carbon atoms (specifically, heteroatoms).

また、環Zの脂環式炭素環の員数が15以下であるため、剛直結合数を抑え、ポリエステルの耐熱性と靭性の両立という効果が得られる。このような効果が増大するという観点から、脂環式炭素環Zの員数は12以下であることが好ましく、10以下であることがより好ましい。 In addition, since the number of members of the alicyclic carbon ring of the ring Z is 15 or less, the number of rigid bonds is suppressed, and the effect of achieving both heat resistance and toughness of the polyester can be obtained. From the viewpoint of enhancing such effects, the number of members of the alicyclic carbocyclic ring Z is preferably 12 or less, more preferably 10 or less.

環Zの脂環式炭素環は、置換基を1つ又は複数有していてもよい。環Zの脂環式炭素環が有していてもよい置換基としては、炭素数1~14の炭化水素基、炭素数1~10のアシル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数3~14のアリールオキシ基、炭素数1~10のアシルオキシ基、シリル基、スルフィニル基、スルホ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基又はシアノ基が挙げられる。
炭素数1~14の炭化水素基としては、具体的には、炭素数1~12のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、又は炭素数3~14のアリール基等が挙げられる。
炭素数1~12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基が挙げられる。
炭素数2~10のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基が挙げられる。
炭素数2~10のアルキニル基としては、アセチレン基、プロピニル基が挙げられる。 炭素数3~14のアリール基としては、フェニル基、トリル基、ナフチル基が挙げられる。前記炭素数1~10のアシル基としては、アセチル基が挙げられる。
炭素数1~10のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が挙げられる。
炭素数3~14のアリールオキシ基としては、フェノキシ基が挙げられる。
炭素数1~10のアシルオキシ基としては、メトキシアセチル基、フェノキシアセチル基が挙げられる。
シリル基としては、トリメチルシリル基が挙げられる。
スルホ基としては、スルホ基、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基が挙げられる。
スルフィニル基としては、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基が挙げられる。
アルキルチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基が挙げられる。
アリールチオ基としては、フェニルチオ基が挙げられる。
アミノ基としては、アミノ基、ジメチルアミノ基が挙げられる。
The alicyclic carbocyclic ring of ring Z may have one or more substituents. Examples of substituents that the alicyclic carbocyclic ring of ring Z may have include a hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms, an acyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and a aryloxy groups having 3 to 14 carbon atoms, acyloxy groups having 1 to 10 carbon atoms, silyl groups, sulfinyl groups, sulfo groups, alkylthio groups, arylthio groups, amino groups, halogen atoms, nitro groups and cyano groups.
Specific examples of hydrocarbon groups having 1 to 14 carbon atoms include alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms, or 3 to 14 carbon atoms. and the like.
The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms includes methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group and butyl group.
Examples of alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms include vinyl groups, allyl groups and butenyl groups.
The alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms includes acetylene group and propynyl group. The aryl group having 3 to 14 carbon atoms includes phenyl group, tolyl group and naphthyl group. The acyl group having 1 to 10 carbon atoms includes an acetyl group.
The alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms includes methoxy group, ethoxy group and propoxy group.
The aryloxy group having 3 to 14 carbon atoms includes a phenoxy group.
The acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms includes methoxyacetyl group and phenoxyacetyl group.
Silyl groups include trimethylsilyl groups.
The sulfo group includes sulfo group, methylsulfonyl group and ethylsulfonyl group.
The sulfinyl group includes a methylsulfinyl group and an ethylsulfinyl group.
The alkylthio group includes a methylthio group and an ethylthio group.
An arylthio group includes a phenylthio group.
The amino group includes an amino group and a dimethylamino group.

上述の環Zが有していてもよい置換基は、さらに1つ以上の置換基を有していてもよく、該置換基としては、ハロゲン原子、ニトロ基、又はシアノ基が挙げられる。 The above-described substituents that the ring Z may have may further have one or more substituents, and examples of the substituents include halogen atoms, nitro groups, and cyano groups.

置換基数の上限は、環Zの構造によって決定される。ポリエステルを製造するための原料モノマーの合成が容易になるという観点、置換基が増えることで、ポリエステル骨格の内、剛直骨格の割合が減少することで耐熱性が低下するおそれがあるという観点から、置換基数は、0以上、4以下であることが好ましく、0以上、2以下であることがより好ましく、0又は1であることがさらに好ましい。 The upper limit of the number of substituents is determined by the ring Z structure. From the viewpoint of facilitating the synthesis of raw material monomers for producing polyester, and from the viewpoint that the increase in the number of substituents may reduce the proportion of the rigid skeleton in the polyester skeleton, resulting in a decrease in heat resistance. The number of substituents is preferably 0 or more and 4 or less, more preferably 0 or more and 2 or less, and even more preferably 0 or 1.

剛直な骨格の割合を増やし、耐熱性に優れたポリエステルとするという観点から、環Zの脂環式炭素環は置換基を有しておらず脂環式炭素環を構成する原子には水素原子が結合しているか、あるいは置換基が炭素数1~14の炭化水素基であることが好ましい。ポリエステルの靭性向上や成形の際、溶融粘度が低く流動性に優れたポリエステルを得るという観点からは、置換基は炭素数5~12のアルキル基であることが好ましい。また、ポリエステルの耐熱性向上という観点からは、置換基は炭素数1~4のアルキル基であることが好ましい。ポリエステルの耐熱性、原料モノマーの合成容易性がより向上するという観点からは、置換基は炭素数が1~2のアルキル基であることが好ましく、炭素数が1のアルキル基(具体的には、メチル基)であることがより好ましい。また、ポリエステルの耐熱性がより向上し、原料モノマーを安価に入手できるという観点からは、環Zにおける脂環式炭素環は、置換基としてメチル基を1つ有し、脂環式炭素環を構成する他の原子(つまり、置換基が結合した原子以外の原子)には、置換基が結合しておらず、水素原子が結合していることが好ましい。また、ポリエステルが優れた耐熱性と靱性とを両立できると共に、原料モノマーを安価に入手できるという観点からは、環Zの脂環式炭素環は、置換基を有していないことが好ましい。ただし、式(P1)における「-L-」は、連結基であり、置換基に含まれない。 From the viewpoint of increasing the proportion of a rigid skeleton and making the polyester excellent in heat resistance, the alicyclic carbocyclic ring of the ring Z does not have a substituent and the atoms constituting the alicyclic carbocyclic ring are hydrogen atoms. is bonded, or the substituent is preferably a hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms. The substituent is preferably an alkyl group having 5 to 12 carbon atoms from the viewpoint of improving the toughness of the polyester and obtaining a polyester having a low melt viscosity and excellent fluidity during molding. From the viewpoint of improving the heat resistance of the polyester, the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. From the viewpoint of further improving the heat resistance of the polyester and the ease of synthesis of the raw material monomer, the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and an alkyl group having 1 carbon atom (specifically , methyl group). In addition, from the viewpoint that the heat resistance of the polyester is further improved and the raw material monomer can be obtained at a low cost, the alicyclic carbocyclic ring in the ring Z has one methyl group as a substituent and has an alicyclic carbocyclic ring. It is preferable that other constituent atoms (that is, atoms other than the atom to which the substituent is bonded) are not bonded to a substituent and are bonded to a hydrogen atom. Moreover, from the viewpoint that the polyester can have both excellent heat resistance and toughness and that the raw material monomer can be obtained at low cost, the alicyclic carbocyclic ring of the ring Z preferably does not have a substituent. However, "-L 2 -" in formula (P1) is a linking group and is not included in the substituents.

ポリエステルの耐熱性の向上、ポリエステル製造時における原料モノマーの反応性向上の観点からは、環Zの脂環式炭素環の有する置換基は炭素数1~10のアルコキシ基であることが好ましく、同様の観点から炭素数1~3のアルコキシ基であることがより好ましく、耐熱性により優れるという観点からメトキシ基であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of improving the heat resistance of the polyester and improving the reactivity of the raw material monomer during the production of the polyester, the substituent of the alicyclic carbocyclic ring of the ring Z is preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. From the viewpoint of , an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable, and a methoxy group is further preferable from the viewpoint of superior heat resistance.

例えば、原料モノマーとしてジヒドロキシ化合物を重合に用いる場合において、ヒドロキシ基のβ位炭素の水素原子がアルキル基等の置換基により置換されていれば、ポリエステルの製造時にモノマーからのヒドロキシ基の脱離を抑制することができる。そのため、重合温度をより高くし、分子量がより大きなポリエステルを得ることができる。したがって、例えば式(P1)のLがメチレン基の場合、環ZのLが結合している原子に対してさらに置換基が結合していることが好ましい。 For example, when a dihydroxy compound is used for polymerization as a raw material monomer, if the hydrogen atom at the β-position carbon of the hydroxy group is substituted with a substituent such as an alkyl group, the hydroxy group cannot be eliminated from the monomer during the production of the polyester. can be suppressed. Therefore, the polymerization temperature can be increased to obtain a polyester having a higher molecular weight. Therefore, for example, when L2 in formula (P1) is a methylene group, it is preferred that a substituent is further bonded to the atom of ring Z to which L2 is bonded.

環Zの脂環式炭素環は、環構成原子としてヘテロ原子を含んでいてもよい。該ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、窒素原子などが挙げられる。式(P1)で表されるAに極性が付与される観点から、ヘテロ原子は、酸素原子及び/又は硫黄原子であることが好ましい。この場合には、ポリエステルを構成する繰り返し単位のA部分に極性が付与される。そのため、例えば、ポリエステルと異種材料樹脂とを混合する場合において、ポリエステルと異種材料樹脂との親和性の向上、異種材料樹脂とポリエステルとをブレンドした際の相溶性の向上を図ることができる。 The alicyclic carbocyclic ring of ring Z may contain a heteroatom as a ring-constituting atom. Examples of the heteroatom include oxygen atom, sulfur atom, nitrogen atom and the like. From the viewpoint of imparting polarity to A 1 represented by formula (P1), the heteroatom is preferably an oxygen atom and/or a sulfur atom. In this case, polarity is imparted to the A1 portion of the repeating units that constitute the polyester. Therefore, for example, when polyester and a different material resin are mixed, the affinity between the polyester and the different material resin can be improved, and the compatibility when the different material resin and the polyester are blended can be improved.

環Zの脂環式炭素環はまた、例えば上記の置換基としてヘテロ原子を含むことができる。また、脂環式炭素環は、後述の架橋構造にヘテロ原子を含むことができる。ポリエステルの原料モノマーの合成が容易になるという観点、ポリエステル製造時における縮合重合反応を阻害しにくいという観点、得られるポリエステルの極性を下げて吸水率を抑制するという観点からは、環Zはヘテロ原子を含まないことが好ましい。 The cycloaliphatic carbocyclic ring of ring Z can also contain heteroatoms, eg, as substituents as described above. Alicyclic carbocycles can also contain heteroatoms in the bridge structure described below. From the viewpoint of facilitating the synthesis of raw material monomers for polyester, from the viewpoint of hardly inhibiting the condensation polymerization reaction during the production of polyester, and from the viewpoint of suppressing the water absorption rate by lowering the polarity of the obtained polyester, the ring Z is a heteroatom. preferably does not contain

環Zの脂環式炭素環は、員数(環を構成する原子の数)が4以上の環を少なくとも1つ有することが好ましい。この場合には、剛直な骨格となり耐熱性に優れるという効果を示す。 The alicyclic carbocyclic ring of ring Z preferably has at least one ring with 4 or more members (the number of atoms constituting the ring). In this case, the effect of forming a rigid skeleton and being excellent in heat resistance is exhibited.

本明細書において、脂環式炭素環は、縮合環を有するものを包含する概念であり、環Zの脂環式炭素環は、縮合環を有していてもよい。この場合において、縮合環を含む脂環式炭素環の員数が6~15となる。脂環式炭素環が縮合環を含む場合には、ポリエステルを構成する繰り返し単位の距離を長くすることができる。これにより、ポリエステルの靱性などの機械的物性が向上する。 In the present specification, alicyclic carbocyclic ring is a concept including those having a condensed ring, and the alicyclic carbocyclic ring of ring Z may have a condensed ring. In this case, the number of members of the alicyclic carbocyclic ring including the condensed ring is 6-15. When the alicyclic carbocyclic ring contains a condensed ring, the distance between the repeating units constituting the polyester can be lengthened. This improves mechanical properties such as toughness of the polyester.

脂環式炭素環は、例えばノルボルナン骨格のように、脂環式炭素環を構成する炭素原子に結合した炭素数5以下の炭化水素基が、脂環式炭素環を構成する他の炭素原子と結合して、環を形成した構造を有することが好ましい。すなわち、脂環式炭素環骨格に、炭素数5以下の炭化水素基が架橋した構造を有することが好ましい。この場合には、剛直な骨格となり耐熱性、鉛筆硬度に優れるという効果が得られる。この効果が向上するという観点から、架橋構造の炭化水素基の炭素数は、3以下であることがより好ましく、2以下であることがさらに好ましい。なお、ここで、架橋構造の炭化水素基はヘテロ原子を架橋部分に有していてもよく、その場合において、炭素数とは、当該ヘテロ原子を含む原子数である。 An alicyclic carbocyclic ring is, for example, a norbornane skeleton in which a hydrocarbon group having 5 or less carbon atoms bonded to a carbon atom constituting an alicyclic carbocyclic ring is combined with another carbon atom constituting the alicyclic carbocyclic ring. It is preferable to have a structure in which they are bonded to form a ring. That is, it preferably has a structure in which a hydrocarbon group having 5 or less carbon atoms is crosslinked to an alicyclic carbocyclic skeleton. In this case, it becomes a rigid skeleton, and the effect that it is excellent in heat resistance and pencil hardness is acquired. From the viewpoint of improving this effect, the number of carbon atoms in the hydrocarbon group in the crosslinked structure is more preferably 3 or less, more preferably 2 or less. Here, the hydrocarbon group of the crosslinked structure may have a heteroatom in the crosslinked portion, and in this case, the number of carbon atoms is the number of atoms including the heteroatom.

また、環Zの脂環式炭素環は、例えばオキサビシクロ[2.2.1]ヘプタンのように、脂環式炭素環を構成する炭素原子に結合した酸素原子が、脂環式炭素環を構成する他の炭素原子と結合して環を形成した構造を有することが好ましい。すなわち、脂環式炭化水素骨格に酸素原子が架橋した構造(つまり、環状エーテル結合)を有することが好ましい。この場合には、ヘテロ原子の極性が高いため異種ポリマーとの相溶性が向上するという効果が得られる。また、環Zの脂環式炭素環は、例えばチアビシクロ[2.2.1]ヘプタンのように、脂環式炭化水素骨格に硫黄原子が架橋した構造(つまり、環状チオエーテル結合)を有することが好ましい。この場合には、ヘテロ原子の極性が高いため異種ポリマーとの相溶性が向上するという効果が得られる。 In addition, the alicyclic carbocyclic ring of ring Z is such that an oxygen atom bonded to a carbon atom constituting the alicyclic carbocyclic ring is an alicyclic carbocyclic ring, such as oxabicyclo[2.2.1]heptane. It preferably has a structure in which it is bonded to other constituent carbon atoms to form a ring. That is, it preferably has a structure in which an oxygen atom bridges an alicyclic hydrocarbon skeleton (that is, a cyclic ether bond). In this case, since the polarity of the heteroatom is high, the effect of improving the compatibility with the heterogeneous polymer can be obtained. In addition, the alicyclic carbocyclic ring of ring Z may have a structure in which a sulfur atom bridges an alicyclic hydrocarbon skeleton (i.e., a cyclic thioether bond), such as thiabicyclo[2.2.1]heptane. preferable. In this case, since the polarity of the heteroatom is high, the effect of improving the compatibility with the heterogeneous polymer can be obtained.

式(P1)におけるL及びLは、それぞれ独立に、直接結合又は炭素数1~5の2価の炭化水素基を表す。炭化水素基は、例えばアルキレン基であり、炭素数1~5の置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基等が例示される。 L 1 and L 2 in formula (P1) each independently represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. The hydrocarbon group is, for example, an alkylene group and may have a substituent having 1 to 5 carbon atoms. Examples of substituents include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, isopropyl group and the like.

ポリエステルの原料モノマーの合成が容易になるという観点、ポリエステルの製造時における縮合重合反応を阻害しにくいという観点、置換基が含有されることで運動性が増し、耐熱性が低下するという観点からは、L及びLは、置換基を有していないことが好ましい。また、ポリエステルの靱性、成形加工性(具体的には成形する際に溶融した時の流動性)がより向上するという観点から、L及びLの炭化水素基の炭素数は3~5が好ましい。一方、ポリエステルの靱性を確保しつつ、剛直な骨格が形成されることにより耐熱性がより向上し、さらに成形加工性(具体的には成形する際に溶融した時の流動性)がより向上するという観点から、L及びLの炭化水素基の炭素数は1~2が好ましい。さらに、ポリエステルの原料モノマーを合成するための原料が安価になるという観点から、L及びLは、直接結合又はメチレン基であることが好ましい。メチレン基は、メタンジイル基とも呼ばれる。 From the viewpoint of facilitating the synthesis of raw material monomers for polyester, from the viewpoint of being less likely to inhibit the condensation polymerization reaction during the production of polyester, and from the viewpoint of the inclusion of substituents increasing mobility and lowering heat resistance. , L 1 and L 2 preferably have no substituents. In addition, from the viewpoint of further improving the polyester toughness and moldability (specifically, fluidity when melted during molding), the hydrocarbon groups of L 1 and L 2 have 3 to 5 carbon atoms. preferable. On the other hand, heat resistance is further improved by forming a rigid skeleton while ensuring the toughness of polyester, and molding processability (specifically, fluidity when melted during molding) is further improved. From this point of view, the number of carbon atoms in the hydrocarbon groups of L 1 and L 2 is preferably 1 to 2. Furthermore, L 1 and L 2 are preferably a direct bond or a methylene group from the viewpoint that raw materials for synthesizing raw material monomers for polyester become inexpensive. A methylene group is also called a methanediyl group.

式(P1)におけるLの結合部位は、シクロペンタン骨格を形成する炭素原子であれば限定されず、シクロペンタンとシクロブタンとの縮環部位における炭素原子であってもよい。同様に、式(P1)におけるLの結合部位は、環Zの脂環式炭化水素骨格を形成する炭素原子であれば限定されず、環Zの脂環式炭素環とシクロブタンとの縮環部位における原子であってもよく、環Zの脂環式炭素環自体が縮環している場合には、その脂環式炭素環内の縮環部位であってもよい。 The bonding site of L1 in formula (P1) is not limited as long as it is a carbon atom forming a cyclopentane skeleton, and may be a carbon atom at the condensed ring site of cyclopentane and cyclobutane. Similarly, the bonding site of L 2 in formula (P1) is not limited as long as it is a carbon atom forming the alicyclic hydrocarbon skeleton of ring Z, and the condensed ring of the alicyclic carbocyclic ring of ring Z and cyclobutane It may be an atom at a site, or when the alicyclic carbocyclic ring of ring Z is itself fused, it may be a fused ring site within the alicyclic carbocyclic ring.

式(P1)におけるRは、シクロペンタン環(具体的にはシクロペンタン骨格)に結合した置換基を表し、mは、その置換基の数を表す。置換基Rを複数有する場合には、各置換基は同じであっても異なっていてもよい。シクロペンタン環における置換基の結合部位は、シクロペンタン骨格を形成する炭素原子であれば限定されず、シクロペンタン環とシクロブタン環との縮環部位における炭素原子であってもよい。ポリエステルの原料モノマーにおいて、重合性置換基のβ位炭素原子の水素原子がアルキル基により置換されていれば、ポリエステルの製造時に原料モノマーからの重合性置換基の脱離を抑制することができる。そのため、重合温度をより高くし、分子量がより大きなポリエステルを得ることができる。したがって、例えばLがメチレン基の場合、シクロペンタン骨格を構成する炭素原子の中でLが結合している炭素原子に対してさらに置換基が結合していることが好ましい。置換基Rの詳細は、上述の環Zの脂環式炭素環が有していてもよい置換基と同様である。 R 1 in formula (P1) represents a substituent bonded to a cyclopentane ring (specifically, a cyclopentane skeleton), and m represents the number of substituents. When having multiple substituents R 1 , each substituent may be the same or different. The bonding site of the substituent on the cyclopentane ring is not limited as long as it is a carbon atom forming the cyclopentane skeleton, and may be a carbon atom at the condensed site of the cyclopentane ring and the cyclobutane ring. If the hydrogen atom at the β-position carbon atom of the polymerizable substituent in the raw material monomer for the polyester is substituted with an alkyl group, the elimination of the polymerizable substituent from the raw material monomer can be suppressed during the production of the polyester. Therefore, the polymerization temperature can be increased to obtain a polyester having a higher molecular weight. Therefore, for example, when L 1 is a methylene group, it is preferable that a substituent is further bonded to the carbon atom to which L 1 is bonded among the carbon atoms constituting the cyclopentane skeleton. The details of the substituent R 1 are the same as those of the substituent that the alicyclic carbocyclic ring of the ring Z may have.

式(P1)におけるmは、0~4の整数である。ポリエステルの原料モノマーを合成するための原料調達が容易であるという観点、ポリエステルの原料モノマーの合成が容易になるという観点、繰り返し単位の中で剛直な骨格の割合を増やし耐熱性を高めるという観点から、mは1又は0であることが好ましい。mが0の場合には、シクロペンタン環は、置換基Rを有さず、式(P1)における連結基-L-を除き、置換基を有さない。つまり、この場合には、シクロペンタン環を構成する炭素原子には、-L-を除き、水素原子が結合する。 m in formula (P1) is an integer of 0-4. From the standpoint of facilitating the procurement of raw materials for synthesizing polyester starting monomers, from the standpoint of facilitating the synthesis of starting polyester monomers, and from the standpoint of increasing the proportion of rigid skeletons in repeating units to improve heat resistance. , m are preferably 1 or 0. When m is 0, the cyclopentane ring has no substituent R 1 and no substituents except for the linking group -L 1 - in formula (P1). That is, in this case, hydrogen atoms are bonded to the carbon atoms constituting the cyclopentane ring, except for -L 1 -.

上記式(P1)における環Zがシクロペンタン環以外の脂環式骨格を有することが好ましい。つまりAは、シクロペンタン環と環Zが、シクロブタン環を挟んで非対称であることが好ましい。この場合には、溶解性を向上させることができ、ポリエステルの原料モノマーの合成やポリエステル製造に優位という効果が得られる。また、ポリエステルの光弾性係数を低くすることができるという効果が得られる。 The ring Z in the above formula (P1) preferably has an alicyclic skeleton other than a cyclopentane ring. That is, in A 1 , the cyclopentane ring and the ring Z are preferably asymmetric with the cyclobutane ring interposed therebetween. In this case, the solubility can be improved, and the effect of being superior to the synthesis of raw material monomers for polyester and the production of polyester can be obtained. Moreover, the effect that the photoelastic coefficient of polyester can be made low is acquired.

式(P1)は、下記式(P2)~(P11)で表されるいずれかであることが好ましい。この場合には、後述の製造方法により、ポリエステルの原料モノマーを容易に製造できる。また、この場合には、ポリエステルの耐熱性と靭性、低吸水性という効果が得られる。 Formula (P1) is preferably any one of formulas (P2) to (P11) below. In this case, the starting monomer for the polyester can be easily produced by the below-described production method. In this case, the heat resistance, toughness, and low water absorption of polyester can be obtained.

Figure 2023055339000011
Figure 2023055339000011

(式(P2)~(P11)中、L、L、mは、前記式(P1)におけると同義である。R1a及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~12の置換基を表す。n2は0~6の整数であり、n3及びn11は0~11の整数であり、n4及びn5は0~9の整数であり、n6は0~7の整数であり、n7は0~13の整数であり、n8~n10は0~5の整数である。) (In formulas (P2) to (P11), L 1 , L 2 and m are the same as in formula (P1) above. R 1a and R 2 are each independently a substituent having 1 to 12 carbon atoms. n2 is an integer of 0 to 6, n3 and n11 are integers of 0 to 11, n4 and n5 are integers of 0 to 9, n6 is an integer of 0 to 7, n7 is 0 is an integer of ~13, and n8~n10 is an integer of 0~5.)

1a、Rの炭素数1~12の置換基としては、環Zの脂環式炭素環が有していてもよい置換基として前述したもののうち、炭素数1~12の置換基が挙げられ、好ましい置換基についても前述の通りであるが、具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。 Examples of substituents having 1 to 12 carbon atoms for R 1a and R 2 include substituents having 1 to 12 carbon atoms among those mentioned above as substituents which the alicyclic carbocyclic ring of ring Z may have. Preferred substituents are also as described above, and specific examples include methyl group, ethyl group, normal propyl group, isopropyl group and the like.

耐熱性の観点から、式(P2)~(P11)中のm、n2~n11は、それぞれ独立に、0又は1であることが好ましい。 From the viewpoint of heat resistance, m and n2 to n11 in formulas (P2) to (P11) are each independently preferably 0 or 1.

式(1A)中のAは、1種のみであってもよく、2種以上のAが式(1A)中に含まれていてもよい。 A 1 in formula (1A) may be of only one type, or two or more types of A 1 may be contained in formula (1A).

<Bについて>
式(1A)中のBは、炭素数2~30の置換または非置換の直鎖または分岐した2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の脂肪族2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の芳香族2価基のいずれかである。
<About B1 >
B 1 in formula (1A) is a substituted or unsubstituted linear or branched divalent group having 2 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aliphatic 2 having 6 to 30 carbon atoms It is either a valent group or a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aromatic divalent group having 6 to 30 carbon atoms.

炭素数2~30の置換または非置換の直鎖または分岐した2価基としては、エタンジイル、1,2-プロパンジイル、1,3-プロパンジイル、1,2-ブタンジイル、1,4-ブタンジイル、1,6-ヘキサンジイル、2,5-ヘキサンジイル、1,8-オクタンジイル、2,6-オクタンジイル、1,10-デカンジイル、1,12-ドデカンジイル等が挙げられ、工業的な入手容易性と、樹脂に高耐熱性を付与する観点から好ましくはエタンジイル、1,3-プロパンジイル、1,4-ブタンジイルであり、より好ましくはエタンジイル、1,3-プロパンジイルであり、特に好ましくはエタンジイルである。 Examples of substituted or unsubstituted linear or branched divalent groups having 2 to 30 carbon atoms include ethanediyl, 1,2-propanediyl, 1,3-propanediyl, 1,2-butanediyl, 1,4-butanediyl, industrially readily available; From the viewpoint of imparting high heat resistance to the resin, ethanediyl, 1,3-propanediyl, and 1,4-butanediyl are preferred, ethanediyl and 1,3-propanediyl are more preferred, and ethanediyl is particularly preferred. be.

炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の脂肪族2価基としては、1,3-シクロヘキサンジイル、1,4-シクロヘキサンジイル、1,4-トランス-シクロヘキサンジイル、2,6-デカリンジイル、ドデカヒドロ-4,4’-ビフェニリレンジイル、オクタヒドロ-2,5-インデンジイル、オクタヒドロ-2,6-インデンジイル等が挙げられ、工業的な入手容易性と樹脂に耐熱性を付与する観点から好ましくは1,4-シクロヘキサンジイル、1,4-トランス-シクロヘキサンジイル、ドデカヒドロ-4,4’-ビエフェニリレンジイル、オクタヒドロ-2,5-インデンジイル、オクタヒドロ-2,6-インデンジイルであり、より好ましくは1,4-シクロヘキサンジイル、1,4-トランス-シクロヘキサンジイルであり、特に好ましくは1,4-トランス-シクロヘキサンジイルである。 Examples of substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aliphatic divalent groups having 6 to 30 carbon atoms include 1,3-cyclohexanediyl, 1,4-cyclohexanediyl, 1,4-trans-cyclohexanediyl, 2, 6-decalindiyl, dodecahydro-4,4'-biphenylenediyl, octahydro-2,5-indenediyl, octahydro-2,6-indenediyl, etc., which imparts industrial availability and heat resistance to the resin. From the viewpoint, 1,4-cyclohexanediyl, 1,4-trans-cyclohexanediyl, dodecahydro-4,4'-biephenylylenediyl, octahydro-2,5-indenediyl, and octahydro-2,6-indenediyl are preferable. , more preferably 1,4-cyclohexanediyl and 1,4-trans-cyclohexanediyl, and particularly preferably 1,4-trans-cyclohexanediyl.

炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の芳香族2価基としては、1,3-フェニレン、1,4-フェニレン、2,6-ナフチレン、1,8-ナフチレン、9,10-アントラセンジイル、1,4’-ビフェニレン等が挙げられ、工業的な入手容易性の観点から好ましくは1,3-フェニレン、1,4-フェニレンであり、より好ましくは1,4-フェニレンである。 Examples of substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aromatic divalent groups having 6 to 30 carbon atoms include 1,3-phenylene, 1,4-phenylene, 2,6-naphthylene, 1,8-naphthylene, 9 , 10-anthracenediyl, 1,4'-biphenylene and the like, preferably 1,3-phenylene and 1,4-phenylene, more preferably 1,4-phenylene from the viewpoint of industrial availability. is.

また、式(1A)中のBは、式(P1)で表される縮合脂環式炭素環単位を含むものであってもよい。 Further, B 1 in formula (1A) may contain a condensed alicyclic carbocyclic unit represented by formula (P1).

式(1A)中のBは、1種のみであってもよく、2種以上のBが式(1A)中に含まれていてもよい。 Only one type of B 1 in formula (1A) may be used, or two or more types of B 1 may be contained in formula (1A).

<その他の繰り返し単位>
ポリエステル(1A)は、式(1A)で表される繰り返し単位以外のその他の繰り返し単位を含んでいてもよい。
その他の繰り返し単位としては、式(1A)中のAとして、式(P1)で表される縮合脂環式炭素環単位の代りに、Bとして前述した2価基を有するものが挙げられる。
<Other repeating units>
Polyester (1A) may contain repeating units other than the repeating unit represented by formula (1A).
Other repeating units include those having the divalent group described above as B 1 instead of the condensed alicyclic carbocyclic unit represented by formula (P1) as A 1 in formula (1A). .

<式(P1)で表される縮合脂環式炭素環単位の含有割合>
ポリエステル(1A)に含まれる式(P1)で表される縮合脂環式炭素環単位の含有割合は、ポリエステル中のAとBの合計モル数に対して、ポリエステルの耐熱性の向上、固有複屈折及び光弾性係数の低減の観点から、5モル%以上であることが好ましく、10モル%以上であることがより好ましく、15モル%以上であることが特に好ましい。一方、加熱成形時の流動性を高くし、また樹脂製造のコストを抑制する観点から、この割合は45モル%以下であることが好ましく、40モル%以下であることがより好ましい。
<Proportion of Condensed Alicyclic Carbocyclic Unit Represented by Formula (P1)>
The content of the condensed alicyclic carbocyclic unit represented by the formula (P1) contained in the polyester (1A) improves the heat resistance of the polyester with respect to the total number of moles of A 1 and B 1 in the polyester. From the viewpoint of reducing intrinsic birefringence and photoelastic coefficient, the content is preferably 5 mol % or more, more preferably 10 mol % or more, and particularly preferably 15 mol % or more. On the other hand, from the viewpoints of increasing the fluidity during hot molding and suppressing the cost of resin production, this ratio is preferably 45 mol % or less, more preferably 40 mol % or less.

[ポリエステル(1B)]
本発明のポリエステル(1B)は、下記式(1B)で表される繰り返し単位を有するものである。
[Polyester (1B)]
The polyester (1B) of the present invention has a repeating unit represented by the following formula (1B).

Figure 2023055339000012
Figure 2023055339000012

(式(1B)中、Bは、下記式(P12)を表し、Aは炭素数2~30の置換または非置換の直鎖または分岐した2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の脂肪族2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の芳香族2価基のいずれかである。) (In formula (1B), B 2 represents the following formula (P12), A 2 is a substituted or unsubstituted linear or branched divalent group having 2 to 30 carbon atoms, a substituted or It is either an unsubstituted monocyclic or polycyclic aliphatic divalent group or a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aromatic divalent group having 6 to 30 carbon atoms.)

Figure 2023055339000013
Figure 2023055339000013

(式(P12)中、環Zは、置換基を有していてもよい員数6~15の脂環式炭素環を表し、該脂環式炭素環は、単環、縮合環、橋架環、或いはこれらの組み合わせであり、また、該脂環式炭素環はヘテロ原子を含んでいてもよい。
及びLは、それぞれ独立に、直接結合又は炭素数1~5の2価の炭化水素基を表す。Rは置換基を表し、mは0~4の整数である。)
(In formula (P12), ring Z represents a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring that may have a substituent, and the alicyclic carbocyclic ring is a monocyclic ring, a condensed ring, a bridged ring, or a combination thereof, and the alicyclic carbocycle may contain heteroatoms.
L 3 and L 4 each independently represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. R 3 represents a substituent and m is an integer of 0-4. )

<Bについて>
式(1B)中のBは、前記式(1A)中のAと同様であり、即ち、上記式(P12)は前記式(P1)と同様である。
よって、式(P12)中の環Z、L、L、R、mは、それぞれ、前記式(P1)中の環Z、L、L、R、mと同義であり、好ましいものも同じであるので、重複する説明を省略する。
<About B2 >
B2 in formula (1B) is the same as A1 in formula (1A), that is, formula (P12) is the same as formula (P1).
Therefore, rings Z, L 3 , L 4 , R 3 and m in formula (P12) are respectively synonymous with ring Z, L 1 , L 2 , R 1 and m in formula (P1); Since the preferred ones are also the same, redundant explanations are omitted.

前記式(P1)と同様の理由から、上記式(P12)は、下記式(P13)~(P22)で表されるいずれかであることが好ましい。 For the same reason as the above formula (P1), the above formula (P12) is preferably any one of the following formulas (P13) to (P22).

Figure 2023055339000014
Figure 2023055339000014

(式(P13)~(P22)中、L、L、mは、式(P12)におけると同義である。R3a及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~12の置換基を表す。n13は0~6の整数であり、n14及びn22は0~11の整数であり、n15及びn16は0~9の整数であり、n17は0~7の整数であり、n18は0~13の整数であり、n19~n21は0~5の整数である。) (In formulas (P13) to (P22), L 3 , L 4 and m are the same as in formula (P12). R 3a and R 4 each independently represent a substituent having 1 to 12 carbon atoms. n13 is an integer of 0 to 6, n14 and n22 are integers of 0 to 11, n15 and n16 are integers of 0 to 9, n17 is an integer of 0 to 7, n18 is 0 to is an integer of 13, and n19 to n21 are integers of 0 to 5.)

上記式(P13)~(P22)において、R3a、R、n13~n22は、それぞれ式(P2)~(P11)中のR1a、R、n2~n11と同義である。 In formulas (P13) to (P22) above, R 3a , R 4 and n13 to n22 have the same meanings as R 1a , R 2 and n2 to n11 in formulas (P2) to (P11).

<Aについて>
式(1B)中のAは、前記式(1A)中のBと同様であり、好ましいものも同じであるので、重複する説明を省略する。
なお、式(1B)中のAは、式(12P)で表される縮合脂環式炭素環単位を含むものであってもよい。
<About A2>
A 2 in the formula (1B) is the same as B 1 in the formula (1A), and preferable ones are also the same, so redundant description is omitted.
A 2 in formula (1B) may contain a condensed alicyclic carbocyclic unit represented by formula (12P).

<その他の繰り返し単位>
ポリエステル(1B)は、式(1B)で表される繰り返し単位以外のその他の繰り返し単位を含んでいてもよい。
その他の繰り返し単位としては、式(1B)中のBとして、式(P12)で表される縮合脂環式炭素環単位の代りに、Aとして前述した2価基を有するものが挙げられる。
<Other repeating units>
Polyester (1B) may contain repeating units other than the repeating unit represented by formula (1B).
Other repeating units include those having the aforementioned divalent group as A2 instead of the condensed alicyclic carbocyclic unit represented by formula (P12) as B2 in formula (1B). .

<式(P12)で表される縮合脂環式炭素環の含有割合>
ポリエステル(1B)に含まれる式(P12)で表される縮合脂環式炭素環の含有割合は、ポリエステル中のAとBの合計モル数に対して、ポリエステルの耐熱性の向上、固有複屈折及び光弾性係数の低減の観点から、5モル%以上であることが好ましく、10モル%以上であることがより好ましく、15モル%以上であることが特に好ましい。一方、加熱成形時の流動性を高くできることから、この割合は50モル%以下であることが好ましく、40モル%以下であることがより好ましい。
<Proportion of Condensed Alicyclic Carbocyclic Ring Represented by Formula (P12)>
The content of the condensed alicyclic carbocyclic ring represented by the formula (P12) contained in the polyester ( 1B ) improves the heat resistance of the polyester, increases the intrinsic From the viewpoint of reducing birefringence and photoelastic coefficient, the content is preferably 5 mol % or more, more preferably 10 mol % or more, and particularly preferably 15 mol % or more. On the other hand, this ratio is preferably 50 mol % or less, more preferably 40 mol % or less, because the fluidity during thermoforming can be increased.

[ポリエステルの製造方法]
本発明のポリエステルは、ジカルボン酸成分とジオール成分とを用いてエステル化反応又はエステル交換反応を行なうエステル化工程、及び該エステル化工程により得られたオリゴマーを重縮合反応する溶融重縮合反応工程を経てポリエステルを製造する方法において、該ジカルボン酸成分の少なくとも一部として、後述の本発明の化合物を用いることにより製造される。
また、本発明のポリエステルは、ジオール成分の少なくとも一部として、後述の本発明の化合物を表す式(P23)において、-C(=O)-Y、-C(=O)-Yがヒドロキシ基であるジヒドロキシ化合物を用いることによっても製造することができる。
また、本発明のポリエステルは、ジカルボン酸成分の少なくとも一部として後述の本発明の化合物を用いると共に、ジオール成分の少なくとも一部として、上記の通り、-C(=O)-Y、-C(=O)-Yがヒドロキシ基であるジヒドロキシ化合物を用いることによっても製造することができる。
いずれの場合も、製造されたポリエステル中の式(P1)又は式(P12)で表される縮合脂環式炭素環単位の含有割合が前述の好ましい範囲となるように、原料ジカルボン酸成分及び/又はジオール成分の組成を調整すればよい。
[Method for producing polyester]
The polyester of the present invention undergoes an esterification step of performing an esterification reaction or a transesterification reaction using a dicarboxylic acid component and a diol component, and a melt polycondensation reaction step of performing a polycondensation reaction of the oligomer obtained by the esterification step. In the method for producing a polyester via a dicarboxylic acid component, the compound of the present invention described later is used as at least a part of the dicarboxylic acid component.
Further, in the polyester of the present invention, -C(=O)-Y 1 and -C(=O)-Y 2 are represented as at least a part of the diol component in the formula (P23) representing the compound of the present invention described later. It can also be produced by using a dihydroxy compound that is a hydroxy group.
Further, the polyester of the present invention uses the compound of the present invention described later as at least part of the dicarboxylic acid component, and at least part of the diol component includes -C(=O)-Y 1 , -C It can also be prepared by using a dihydroxy compound in which (=O)-Y 2 is a hydroxy group.
In any case, the raw material dicarboxylic acid component and/or Alternatively, the composition of the diol component may be adjusted.

本発明のポリエステルは、上述の通り、原料ジカルボン酸成分及び/又はジオール成分として、式(P1)又は式(P12)で表される縮合脂環式炭素環を含む化合物(以下、「縮合脂環式炭素環含有化合物」と称す場合がある。)を用いる以外は、以下の通り、常法に従って製造することができる。 As described above, the polyester of the present invention is a compound containing a condensed alicyclic carbocyclic ring represented by formula (P1) or formula (P12) (hereinafter referred to as "condensed alicyclic It may be referred to as a "carbocyclic ring-containing compound of the formula".

以下に、本発明のポリエステルの製造方法について説明する。 The method for producing the polyester of the present invention is described below.

なお、本発明において、「ジカルボン酸成分」とは、ポリエステルの製造原料となる後掲のジカルボン酸及びその誘導体をさし、「ジオール成分」についても同様である。また、「ジカルボン酸成分由来の構成単位を分子鎖中に含む」、「ジオール成分由来の構成単位を分子鎖中に含む」とは、ポリエステルの製造工程でこれらの原料成分が反応して形成された構成単位をポリエステルの分子を構成する重合鎖に含むことを意味する。 In the present invention, the term "dicarboxylic acid component" refers to the dicarboxylic acid and its derivatives, which are used as starting materials for producing polyester, and the same applies to the "diol component." Further, the phrases "containing a structural unit derived from a dicarboxylic acid component in the molecular chain" and "containing a structural unit derived from a diol component in the molecular chain" mean that these raw material components are reacted in the polyester production process to form It means that the polymer chain that constitutes the polyester molecule contains the structural unit described above.

<ポリエステル原料>
(ジカルボン酸成分)
縮合脂環式炭素環含有化合物以外に本発明のポリエステルの製造原料として用いられるジカルボン酸成分のジカルボン酸の具体例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’-ベンゾフェノンジカルボン酸、4,4’-ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸;1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、2,3-ノルボルネンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸;マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸などを挙げることができ、これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。得られるポリエステルの機械的物性や用途の広さ、原料の入手容易さ等の観点からは、芳香族ジカルボン酸
が好ましい。また、芳香族ジカルボン酸としてはテレフタル酸、イソフタル酸が好ましく、脂肪族ジカルボン酸としてはコハク酸、アジピン酸が好ましい。
<Polyester raw material>
(Dicarboxylic acid component)
Specific examples of the dicarboxylic acid of the dicarboxylic acid component used as a raw material for producing the polyester of the present invention other than the condensed alicyclic carbocyclic ring-containing compound include terephthalic acid, isophthalic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, 4,4 aromatic dicarboxylic acids such as '-diphenyletherdicarboxylic acid, 4,4'-benzophenonedicarboxylic acid, 4,4'-diphenoxyethanedicarboxylic acid, 4,4'-diphenylsulfonedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid; Alicyclic dicarboxylic acids such as 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 2,3-norbornenedicarboxylic acid; malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid , pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, and the like, and these may be used singly or in combination of two or more. Aromatic dicarboxylic acids are preferred from the viewpoint of the mechanical properties of the resulting polyester, the wide range of applications, and the availability of raw materials. Preferred aromatic dicarboxylic acids are terephthalic acid and isophthalic acid, and preferred aliphatic dicarboxylic acids are succinic acid and adipic acid.

ジカルボン酸成分は、ジカルボン酸として、又はジカルボン酸無水物として、又はジカルボン酸のアルキルエステル、好ましくはジアルキルエステル、酸ハライド等のジカルボン酸誘導体として反応に供することができ、ジカルボン酸とジカルボン酸誘導体との混合物として用いてもよい。ジカルボン酸アルキルエステルのアルキル基に特に制限はないが、アルキル基が長いとエステル交換反応時に生成するアルキルアルコールの沸点の上昇を招き、反応液中から揮発せず、結果的に末端停止剤として働いて重縮合を阻害するため、炭素数4以下のアルキル基が好ましく、中でもメチル基が好適である。 The dicarboxylic acid component can be subjected to the reaction as a dicarboxylic acid, as a dicarboxylic anhydride, or as a dicarboxylic acid derivative such as an alkyl ester of a dicarboxylic acid, preferably a dialkyl ester, or an acid halide. may be used as a mixture of There are no particular restrictions on the alkyl group of the dicarboxylic acid alkyl ester, but if the alkyl group is long, the boiling point of the alkyl alcohol produced during the transesterification reaction will rise, and it will not volatilize from the reaction solution, resulting in it acting as a terminal terminator. An alkyl group having 4 or less carbon atoms is preferable, and a methyl group is particularly preferable, because it inhibits polycondensation.

特に、縮合脂環式炭素環含有化合物以外のジカルボン酸成分としては、工業的な入手の容易性や高いガラス転移温度を達成できる観点からテレフタル酸及び/又はそのエステル形成誘導体を主成分とするものが好ましい。尚、本明細書において、「主成分」とは、これを含有する成分中、モル換算で最も多量に含まれる成分を意味する。 In particular, as the dicarboxylic acid component other than the condensed alicyclic carbocyclic ring-containing compound, the main component is terephthalic acid and/or its ester-forming derivative from the viewpoint of industrial availability and the ability to achieve a high glass transition temperature. is preferred. In the present specification, the term “main component” means the component contained in the largest amount in terms of mol among the components containing this.

全ジカルボン酸成分に対する縮合脂環式炭素環含有化合物であるジカルボン酸(誘導体)の割合は、ジオール成分に縮合脂環式炭素環含有化合物を用いるか否かによって異なり、製造される本発明のポリエステル中に、前記式(P1)又は式(P12)で表される脂環式炭素環単位が前述の好適割合で含有されるような量であればよい。 The ratio of the dicarboxylic acid (derivative), which is a condensed alicyclic carbocyclic ring-containing compound, to the total dicarboxylic acid component varies depending on whether a condensed alicyclic carbocyclic ring-containing compound is used as the diol component, and the polyester of the present invention to be produced The amount may be such that the alicyclic carbocyclic unit represented by the formula (P1) or the formula (P12) is contained therein in the above-mentioned suitable ratio.

<ジオール成分>
縮合脂環式炭素環含有化合物以外に、本発明のポリエステルの製造原料として用いられるジオール成分の具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ジブチレングリコール、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-オクタンジオールなどの脂肪族ジオール;1,2-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,1-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、トリシクロ[5.2.1.0(2,6)]デカンジメタノールなどの脂環式ジオール;1,4-ベンゼンジメタノール、1,3-ベンゼンジメタノール、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホンなどの芳香族ジオール;イソソルビド、イソマンニド、イソイデット、エリトリタンなどの植物原料由来の含酸素脂環式ジオールやエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオールなども植物原料由来のものを使用することができる。中でも得られるポリエステルの機械的物性や用途の広さ、原料の入手容易さ等の観点からは、エチレングリコール、1,4-ブタンジオールを用いることが好ましい。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
<Diol component>
Other than the condensed alicyclic carbocyclic ring-containing compound, specific examples of diol components used as starting materials for producing the polyester of the present invention include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, and 1,3-propane. Diol, 1,4-butanediol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, dibutylene glycol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, etc. Aliphatic diols; 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,1-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclo[5.2.1.0(2,6)]de Alicyclic diols such as candimethanol; 1,4-benzenedimethanol, 1,3-benzenedimethanol, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2- Aromatic diols such as bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propane, bis(4-hydroxyphenyl)sulfone, bis[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]sulfone; isosorbide, isomannide, isoidet, erythritan, etc. Oxygen-containing alicyclic diols derived from plant materials, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol and the like can also be derived from plant materials. Among them, it is preferable to use ethylene glycol and 1,4-butanediol from the viewpoint of the mechanical properties of the obtained polyester, the wide range of applications, the availability of raw materials, and the like. These may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types.

これらのうち、ジオール成分としてはエチレングリコール及び/又は1,4-ブタンジオールが好ましく、特に、縮合脂環式炭素環含有化合物以外のジカルボン酸成分がテレフタル酸及び/又はテレフタル酸ジメチルの場合は、ジオール成分としてはエチレングリコール及び/又は1,4-ブタンジオールを用いることが好ましい。 Among these, ethylene glycol and/or 1,4-butanediol are preferable as the diol component. Ethylene glycol and/or 1,4-butanediol are preferably used as the diol component.

全ジオール成分に対する縮合脂環式炭素環含有化合物の割合は、ジカルボン酸成分に縮合脂環式炭素環含有化合物を用いるか否かによって異なり、製造される本発明のポリエステル中に、前記式(P1)又は式(P12)で表される脂環式炭素環単位が前述の好適割合で含有されるような量であればよい。 The ratio of the condensed alicyclic carbocyclic ring-containing compound to the total diol component varies depending on whether or not the condensed alicyclic carbocyclic ring-containing compound is used as the dicarboxylic acid component. ) or the alicyclic carbocyclic unit represented by the formula (P12) is contained in the above-mentioned suitable ratio.

(その他の共重合成分)
本発明のポリエステルの製造原料には、上記カルボン酸成分及び上記ジオール成分のほかに、本発明の効果を損なわない程度少量の共重合成分を加えることができる。加えることができる共重合成分としては、例えば、グリコール酸、p-ヒドロキシ安息香酸、p-β-ヒドロキシエトキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸類、アルコキシカルボン酸、および、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、ステアリン酸、ベヘン酸、安息香酸、t-ブチル安息香酸、ベンゾイル安息香酸などの単官能成分、トリカルバリル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ナフタレンテトラカルボン酸、没食子酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、シュガーエステルなどの三官能以上の多官能成分などが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
(Other copolymer components)
In addition to the carboxylic acid component and the diol component, a small amount of a copolymerization component can be added to the raw materials for producing the polyester of the present invention so as not to impair the effects of the present invention. Copolymer components that can be added include, for example, glycolic acid, p-hydroxybenzoic acid, hydroxycarboxylic acids such as p-β-hydroxyethoxybenzoic acid, alkoxycarboxylic acids, and stearyl alcohol, benzyl alcohol, stearic acid, Monofunctional components such as behenic acid, benzoic acid, t-butylbenzoic acid, benzoylbenzoic acid, tricarballylic acid, trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, naphthalenetetracarboxylic acid, gallic acid, trimethylolethane, trimethylol Trifunctional or higher polyfunctional components such as propane, glycerol, pentaerythritol, and sugar esters can be used.
These may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types.

<ポリエステルの製造>
本発明のポリエステルは、前述のジカルボン酸成分、ジオール成分、および、必要に応じて用いられる共重合体成分を共存させ、エステル化反応またはエステル交換反応させ、引き続いて重縮合反応を遂行することにより製造することができる。エステル化反応またはエステル交換反応は、ジカルボン酸成分、ジオール成分、および、必要に応じて用いられる共重合体成分を共存させ、攪拌機および留出管を備えたエステル化反応槽に仕込み、触媒を加え、不活性ガス雰囲気下、常圧または減圧下で攪拌しつつ、反応により生じた水分などの副生成物を反応系から留去しながら、反応を遂行させることにより行う。使用する原料の比率、すなわち、ジカルボン酸成分の合計モルに対するジオール成分の合計モルのモル比{(ジオール酸成分)/(ジカルボン酸成分)の比率}は、0.5~2.0が好ましい。
<Production of polyester>
The polyester of the present invention is produced by coexisting the above-mentioned dicarboxylic acid component, diol component, and optional copolymer component, conducting an esterification reaction or transesterification reaction, and subsequently performing a polycondensation reaction. can be manufactured. In the esterification reaction or transesterification reaction, a dicarboxylic acid component, a diol component, and an optional copolymer component are allowed to coexist, charged into an esterification reactor equipped with a stirrer and a distillation tube, and a catalyst added. The reaction is carried out under an inert gas atmosphere with stirring under normal pressure or reduced pressure while distilling off by-products such as water produced by the reaction from the reaction system. The ratio of raw materials used, that is, the molar ratio of the total moles of diol components to the total moles of dicarboxylic acid components {ratio of (diol acid component)/(dicarboxylic acid component)} is preferably 0.5 to 2.0.

エステル化反応またはエステル交換反応、引き続いての重縮合反応において十分な反応速度を得るためには、触媒を使用するのが好ましい。触媒としては、通常、エステル化反応またはエステル交換反応に使用される触媒であれば特に限定されず、例えば、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、アンチモン化合物、スズ化合物などが挙げられる。また必要に応じて、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属の化合物類を添加することもできる。 In order to obtain a sufficient reaction rate in the esterification reaction or transesterification reaction and the subsequent polycondensation reaction, it is preferable to use a catalyst. The catalyst is not particularly limited as long as it is a catalyst normally used for esterification reaction or transesterification reaction, and examples thereof include titanium compounds, germanium compounds, antimony compounds, tin compounds and the like. Also, if necessary, compounds of alkali metals such as sodium, lithium, potassium, calcium and magnesium can be added.

チタン化合物は、エステル化反応またはエステル交換反応、続いて行われる重縮合反応の両反応において活性が高いので、好ましい。
チタン化合物の具体例としては、テトラ-n-プロピルチタネート、テトラ-i-プロピルチタネート、テトラ-n-ブチルチタネート、これらの有機チタネートの加水分解物、チタン(オキシ)アセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンビス(アンモニウムラクテイト)ジヒドロキシド、ポリヒドロキシチタンステアレート、チタンラクテート、ブチルチタネートダイマー、酸化チタン、チタニア/シリカ複合酸化物などが挙げられる。
Titanium compounds are preferred because they are highly active in both the esterification reaction or transesterification reaction and the subsequent polycondensation reaction.
Specific examples of titanium compounds include tetra-n-propyl titanate, tetra-i-propyl titanate, tetra-n-butyl titanate, hydrolysates of these organic titanates, titanium (oxy) acetylacetonate, titanium tetraacetylacetonate. titanium bis(ammonium lactate) dihydroxide, polyhydroxytitanium stearate, titanium lactate, butyl titanate dimer, titanium oxide, titania/silica composite oxide and the like.

ゲルマニウム化合物は、色調の良好なポリエステルが得やすいので、好ましい。ゲルマニウム化合物の具体例としては、酸化ゲルマニウムや塩化ゲルマニウムなどの無機ゲルマニウム化合物、テトラアルコキシゲルマニウムなどの有機ゲルマニウム化合物が挙げられる。価格や入手の容易さなどから、酸化ゲルマニウム、テトラエトキシゲルマニウム、およびテトラブトキシゲルマニウムなどが好ましく、特に、酸化ゲルマニウムおよびそのアルコール溶液、水溶液が好ましい。 A germanium compound is preferable because a polyester having a good color tone can be easily obtained. Specific examples of germanium compounds include inorganic germanium compounds such as germanium oxide and germanium chloride, and organic germanium compounds such as tetraalkoxygermanium. Germanium oxide, tetraethoxygermanium, tetrabutoxygermanium, and the like are preferred from the viewpoint of price and availability, and germanium oxide and its alcoholic and aqueous solutions are particularly preferred.

触媒は、2種類以上を併用してもよく、また、必要に応じ、上記触媒にさらに、マグネシウム化合物やリン化合物などを組合せて使用することもできる。 Two or more types of catalysts may be used in combination, and if necessary, the above catalysts may be used in combination with a magnesium compound, a phosphorus compound, or the like.

触媒の使用量は、生成するポリエステに対し、通常5~2000ppmの範囲である。中でも好ましいのは10~1000ppmである。エステル化反応またはエステル交換反応の触媒は、そのまま重縮合反応触媒としても使用することもできる。反応温度は、触媒の種類、その使用量などによるが、通常150~300℃の範囲であり、好ましくは180~250℃の範囲である。反応時間は、触媒の種類、その使用量、反応温度などによるが、通常10分~10時間の範囲であり、好ましくは30分~5時間の範囲である。エステル化反応またはエステル交換反応終了時の反応率は、90%~100%である。ここで、反応率とは、反応系に仕込んだ全カルボン酸成分に対する、反応によりエステル化反応またはエステル交換されたカルボン酸成分の比を百分率で表す。 The amount of catalyst used is usually in the range of 5 to 2000 ppm with respect to the produced polyester. Among them, 10 to 1000 ppm is preferable. The catalyst for esterification reaction or transesterification reaction can also be used as it is as a polycondensation reaction catalyst. The reaction temperature is usually in the range of 150 to 300°C, preferably in the range of 180 to 250°C, although it depends on the type of catalyst and the amount used. The reaction time depends on the type of catalyst, amount used, reaction temperature, etc., but is usually in the range of 10 minutes to 10 hours, preferably in the range of 30 minutes to 5 hours. The reaction rate at the end of the esterification reaction or transesterification reaction is 90% to 100%. The term "reaction rate" as used herein refers to the ratio of the carboxylic acid component esterified or transesterified by the reaction to the total carboxylic acid component charged in the reaction system, expressed as a percentage.

重縮合反応は、エステル化反応またはエステル交換反応終了後の反応液を、攪拌機、留出管、温度計、圧力計および減圧付加装置などを備えた重縮合槽に移送し、これに必要に応じ、触媒を加え、重縮合槽内を徐々に減圧にしながら反応を進行させることにより行う。十分な反応速度を得るために触媒を使用するのが好ましい。触媒としては、通常、重縮合反応使に使用される触媒であれば特に限定されず、上記のエステル化反応またはエステル交換反応において使用可能なものとして例示した触媒を、そのまま重縮合反応触媒として使用することができる。また、好ましい触媒についても上記したものと同じである。重縮合反応で新たに触媒を使用する場合、その使用量は、生成するポリエステルに対し、通常5~2000ppm、好ましくは10~1000ppmの範囲である。 In the polycondensation reaction, the reaction solution after the completion of the esterification reaction or the transesterification reaction is transferred to a polycondensation tank equipped with a stirrer, a distillation tube, a thermometer, a pressure gauge, a device for applying reduced pressure, and the like. , a catalyst is added, and the reaction proceeds while the pressure in the polycondensation tank is gradually reduced. A catalyst is preferably used to obtain a sufficient reaction rate. The catalyst is not particularly limited as long as it is a catalyst that is usually used for polycondensation reaction, and the catalysts exemplified as usable in the above esterification reaction or transesterification reaction are used as they are as polycondensation reaction catalysts. can do. Preferred catalysts are also the same as those described above. When a new catalyst is used in the polycondensation reaction, the amount used is usually in the range of 5 to 2000 ppm, preferably 10 to 1000 ppm, relative to the polyester produced.

重縮合反応は、反応槽内を徐々に減圧にしながら遂行する。反応槽内の圧力は、大気圧雰囲気下から最終的には1kPa以下に調節し、特に反応終期の圧力を0.5kPa以下とするのが好ましい。反応温度は、触媒の種類、その使用量などによるが、上記のエステル化反応またはエステル交換反応終了時の温度~300℃の範囲、好ましくは反応終了時の温度~275℃の範囲である。反応時間は、触媒の種類、その使用量、反応温度などによるが、通常10分~10時間、好ましくは30分~5時間である。なお、エステル化反応槽に減圧付加装置を備えた一つの槽内で、エステル化反応またはエステル交換反応と、重縮合反応を行うことができる。さらに、これらエステル化反応、エステル交換反応、重縮合反応などは、回分方式、連続方式のいずれの方式でも遂行できる。 The polycondensation reaction is carried out while gradually reducing the pressure in the reactor. The pressure in the reaction vessel is finally adjusted from the atmosphere to 1 kPa or less, preferably 0.5 kPa or less at the end of the reaction. Although the reaction temperature depends on the type of catalyst, the amount of the catalyst used, etc., it is in the range from the temperature at the end of the esterification reaction or transesterification reaction to 300°C, preferably in the range from the temperature at the end of the reaction to 275°C. The reaction time depends on the type of catalyst, amount used, reaction temperature, etc., but is usually 10 minutes to 10 hours, preferably 30 minutes to 5 hours. In addition, the esterification reaction or transesterification reaction and the polycondensation reaction can be carried out in one tank equipped with a vacuum addition device in the esterification reaction tank. Furthermore, these esterification reactions, transesterification reactions, polycondensation reactions, and the like can be carried out in either a batch system or a continuous system.

重縮合反応終了後は、反応槽から反応生成物を取り出すことで、目的のポリエステルが得られる。通常は、反応槽底部からポリエステルをストランド状にして抜き出し、ストランドを水冷しながら切断し、外観がペレット状のポリエステルとする。なお、こうして得られた外観がペレット状のポリエステルは、さらに必要に応じ、固相重合に付してもよい。固相重合は、公知の方法により行うことができる。 After completion of the polycondensation reaction, the desired polyester can be obtained by taking out the reaction product from the reaction tank. Generally, the polyester is pulled out from the bottom of the reaction tank in the form of strands, and the strands are cut while being cooled with water to obtain the polyester having the appearance of pellets. The obtained polyester having a pellet-like appearance may be further subjected to solid phase polymerization, if necessary. Solid phase polymerization can be performed by a known method.

上述したポリエステルの製造工程の任意の段階又は得られるポリエステルには、その特性が損なわれない範囲において、各種の添加剤、例えば熱安定剤、酸化防止剤、結晶核剤、難燃剤、帯電防止剤、離型剤及び紫外線吸収剤等を添加してもよい。
また、ポリエステルの成形時には、上記の各種の添加剤の他に、ガラス繊維、炭素繊維、チタンウィスカー、マイカ、タルク、CaCO、TiO、シリカ等の強化剤や増量剤を添加して成形することもできる。
Various additives such as heat stabilizers, antioxidants, crystal nucleating agents, flame retardants, and antistatic agents may be added to any stage of the polyester production process described above or to the resulting polyester, as long as the properties are not impaired. , a release agent, an ultraviolet absorber, and the like may be added.
Further, when molding polyester, in addition to the various additives described above, reinforcing agents and extenders such as glass fiber, carbon fiber, titanium whiskers, mica, talc, CaCO 3 , TiO 2 and silica are added and molded. can also

[ポリエステルの物性及び特性]
<ガラス転移温度>
耐熱性を高めるという観点から、ポリエステルのガラス転移温度Tgは100℃以上であることが好ましく、105℃以上であることがより好ましく、110℃以上であることが更に好ましく、特に好ましくは115℃以上である。一方、ガラス転移温度が高すぎる場合には、押出時の剪断発熱によってポリエステルの劣化を招くおそれがある。したがって、ポリエステルのガラス転移温度Tgは、好ましくは190℃以下、より好ましくは180℃以下、さらに好ましくは170℃以下、特に好ましくは160℃以下である。ポリエステルのガラス転移温度は、製造時の原料モノマーの種類、その配合割合を調整したり、重合温度を調整したり、添加剤の添加量を調整することにより、上記範囲に調整される。
ポリエステルのガラス転移温度は、後述の実施例の項に記載の方法で測定される。
[Physical properties and characteristics of polyester]
<Glass transition temperature>
From the viewpoint of enhancing heat resistance, the glass transition temperature Tg of polyester is preferably 100° C. or higher, more preferably 105° C. or higher, still more preferably 110° C. or higher, and particularly preferably 115° C. or higher. is. On the other hand, if the glass transition temperature is too high, the polyester may be deteriorated due to heat generated by shear during extrusion. Therefore, the glass transition temperature Tg of polyester is preferably 190° C. or lower, more preferably 180° C. or lower, still more preferably 170° C. or lower, and particularly preferably 160° C. or lower. The glass transition temperature of the polyester can be adjusted within the above range by adjusting the type and blending ratio of raw material monomers during production, adjusting the polymerization temperature, and adjusting the amount of additive added.
The glass transition temperature of the polyester is measured by the method described in Examples below.

<還元粘度>
ポリエステルの還元粘度が低すぎる場合には、成形後に得られる成形品の耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性、機械強度等の特性が低下するおそれがある。したがって、ポリエステルの還元粘度は、0.20dL/g以上であることが好ましく、0.30dL/g以上であることがより好ましい。一方、還元粘度が高すぎる場合には、成形時の樹脂の流動性が低下し、生産性や成形性が低下したり、成形品の歪みが大きくなったりするおそれがある。したがって、ポリエステルの還元粘度は、1.50dL/g以下であることが好ましく、1.20dL/g以下であることがより好ましく、1.00dL/g以下であることがさらに好ましい。ポリエステルの還元粘度は、ポリエステル製造時の原料モノマーの種類、その配合割合を調整したり、重合温度を調整したり、添加剤の添加量を調整することにより、上記範囲に調整される。
ポリエステルの還元粘度は、後述の実施例の項に記載の方法で測定される。
<Reduced viscosity>
If the reduced viscosity of the polyester is too low, the properties such as heat resistance, chemical resistance, abrasion resistance and mechanical strength of the molded article obtained after molding may be deteriorated. Therefore, the reduced viscosity of the polyester is preferably 0.20 dL/g or more, more preferably 0.30 dL/g or more. On the other hand, when the reduced viscosity is too high, the fluidity of the resin during molding is lowered, which may lead to deterioration in productivity and moldability, and increased distortion of the molded product. Therefore, the reduced viscosity of the polyester is preferably 1.50 dL/g or less, more preferably 1.20 dL/g or less, and even more preferably 1.00 dL/g or less. The reduced viscosity of the polyester can be adjusted within the above range by adjusting the type and blending ratio of the raw material monomers used in the production of the polyester, adjusting the polymerization temperature, and adjusting the amount of additive added.
The reduced viscosity of the polyester is measured by the method described in Examples below.

<光弾性係数>
ポリエステルの光弾性係数が高いと、応力により位相差が生じ、光学的に信頼性が低いものとなる。このため、ポリエステルの光弾性係数は、18×10-12Pa-1以下が好ましく、15×10-12Pa-1以下がより好ましく、12×10-12Pa-1以下がさらに好ましく、9×10-12Pa-1以下がよりさらに好ましく、4×10-12Pa-1以下が特に好ましく、0以上であることが好ましい。
ポリエステルの光弾性係数は、後述の実施例の項に記載の方法で測定される。
<Photoelastic coefficient>
If the photoelastic modulus of polyester is high, stress causes retardation, resulting in low optical reliability. Therefore, the photoelastic coefficient of polyester is preferably 18×10 −12 Pa −1 or less, more preferably 15×10 −12 Pa −1 or less, further preferably 12×10 −12 Pa −1 or less, and 9× It is more preferably 10 −12 Pa −1 or less, particularly preferably 4×10 −12 Pa −1 or less, and preferably 0 or more.
The photoelastic coefficient of polyester is measured by the method described in the section of Examples below.

<屈折率・アッベ数>
本発明のポリエステルを光学レンズなどの高い屈折率や高いアッベ数が要求される用途に用いる場合、ポリエステルのナトリウムD線における屈折率は1.50以上が好ましく、1.53以上がより好ましい。
また、アッベ数は大きい程屈折率の波長依存性が小さいことを示し、30以上が好ましく、より好ましくは40以上である。
なお、ポリエステルの屈折率及びアッベ数は、後述の実施例の項に記載の方法で測定される。
<Refractive index/Abbe number>
When the polyester of the present invention is used for applications requiring a high refractive index and a high Abbe number, such as optical lenses, the refractive index of the polyester at the sodium D line is preferably 1.50 or more, more preferably 1.53 or more.
Also, the larger the Abbe number, the smaller the wavelength dependence of the refractive index.
The refractive index and Abbe number of the polyester are measured by the methods described in Examples below.

[用途]
本発明のポリエステルは、透明性、耐熱性、耐候性などに優れると共に、結晶化が抑制され、また、固有複屈折が低く、光学材料に適したポリエステルである。
本発明のポリエステルは、例えば、各種光学レンズ、位相差フィルムのような各種光学フィルム、光ファイバー、光ディスク基板などの光学部品製造用材料として有用である。
[Use]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The polyester of the present invention is excellent in transparency, heat resistance, weather resistance, etc., is suppressed in crystallization, and has low intrinsic birefringence, and is suitable for optical materials.
The polyester of the present invention is useful, for example, as a material for producing optical parts such as various optical lenses, various optical films such as retardation films, optical fibers, and optical disc substrates.

〔化合物〕
本発明の化合物は、下記式(P23)で表される重合性脂環式化合物であり、本発明のポリエステルの原料モノマーとして有用である。
〔Compound〕
The compound of the present invention is a polymerizable alicyclic compound represented by the following formula (P23), and is useful as a raw material monomer for the polyester of the present invention.

Figure 2023055339000015
Figure 2023055339000015

(式(P23)中、環Zは、-L-C(=O)-Y以外に置換基を有していてもよい員数6~15の脂環式炭素環を表し、該脂環式炭素環は単環、縮合環、橋架環、或いはこれらの組み合わせであり、また、該脂環式炭素環はヘテロ原子を含んでいてもよい。
及びLは、それぞれ独立に、直接結合又は炭素数1~5の2価の炭化水素基を表す。Rは置換基を表し、mは0~4の整数である。
及びYは、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいフェノキシ基、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。)
(In formula (P23), ring Z represents a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring which may have a substituent other than —L 6 —C(═O)—Y 2 , and the alicyclic ring Formula carbocycles are single rings, fused rings, bridged rings, or combinations thereof, and the alicyclic carbocycles may contain heteroatoms.
L 5 and L 6 each independently represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. R 5 represents a substituent and m is an integer of 0-4.
Y 1 and Y 2 are each independently a hydroxy group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted phenoxy group, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom. )

式(P23)で表される化合物においては、シクロペンタン(具体的には、シクロペンタン骨格)及び環Z(具体的には、脂環式炭化水素骨格)が、シクロブタン(具体的にはシクロブタン骨格)を挟み、それぞれシクロブタン(具体的には、シクロブタン骨格)と縮合環を形成している。換言すれば、シクロペンタンと環Zとは、シクロブタンを挟んでこのシクロブタンに縮環している。 In the compound represented by formula (P23), cyclopentane (specifically, a cyclopentane skeleton) and ring Z (specifically, an alicyclic hydrocarbon skeleton) are combined with cyclobutane (specifically, a cyclobutane skeleton). ) and form a condensed ring with cyclobutane (specifically, a cyclobutane skeleton). In other words, cyclopentane and ring Z are condensed to this cyclobutane with cyclobutane interposed therebetween.

式(P23)中、環Zは、員数6~15の脂環式炭素環を表す。脂環式炭素環Zは、脂環式化合物の環状骨格を意味し、炭素原子から構成された脂肪族炭化水素環だけでなく、ヘテロ原子を有する脂肪族複素環を含む概念である。脂環式炭素環の員数が6以上であるため、該化合物の全長がある程度長くなる。そのため、該化合物をモノマーとして用いることにより、構造単位間の結合距離を長くすることができる。その結果、靱性などの機械的物性に優れた樹脂を製造することができる。また、脂環式炭素環Zの員数が6以上であるため、低吸水かつ、耐熱性に優れた樹脂が得られるという効果が得られる。このような効果が増大するという観点から、脂環式炭素環Zの員数は7以上であることが好ましく、9以上であることがより好ましい。なお、脂環式炭素環Zの員数は、具体的には、脂環式炭素環Zの環状に連なった原子の数、即ち、環構成原子数を表し、炭素原子の数だけでなく、脂肪族複素環の場合には炭素原子以外の原子(具体的には、ヘテロ原子)を含んだ数を意味する。 In formula (P23), ring Z represents a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring. The alicyclic carbocyclic ring Z means a cyclic skeleton of an alicyclic compound, and is a concept including not only an aliphatic hydrocarbon ring composed of carbon atoms but also an aliphatic heterocyclic ring having a heteroatom. Since the alicyclic carbocyclic ring has 6 or more members, the total length of the compound is increased to some extent. Therefore, by using this compound as a monomer, the bond distance between structural units can be lengthened. As a result, a resin having excellent mechanical properties such as toughness can be produced. Moreover, since the number of members of the alicyclic carbocyclic ring Z is 6 or more, the effect of obtaining a resin having low water absorption and excellent heat resistance can be obtained. From the viewpoint of enhancing such effects, the number of members of the alicyclic carbocyclic ring Z is preferably 7 or more, more preferably 9 or more. The number of members of the alicyclic carbocyclic ring Z specifically represents the number of atoms contiguous in the ring of the alicyclic carbocyclic ring Z, that is, the number of ring-constituting atoms. In the case of a group heterocycle, it means the number including atoms other than carbon atoms (specifically, heteroatoms).

上記式(P23)中の環Z、L、L、R、mは、それぞれ、前記式(P1)中の環Z、L、L、R、mと同義であり、好ましいものも同じであるので、重複する説明を省略する。 Ring Z, L 5 , L 6 , R 5 and m in the above formula (P23) are respectively synonymous with ring Z, L 1 , L 2 , R 1 and m in the above formula (P1) and are preferred. Since they are the same, redundant explanations are omitted.

、Yは、それぞれL、Lに結合した官能基(具体的には、重合反応基)であり、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいフェノキシ基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかである。
及びYがヒドロキシ基の場合には、該化合物がジカルボン酸となり、該化合物は、ポリエステル、ポリエステルカーボネートを製造するための原料モノマーとして用いられる。Y及びYがアルコキシ基である場合には、該化合物がジカルボン酸のエステルとなり、該化合物は、ポリエステル、ポリエステルカーボネートを製造するための原料モノマーとして用いられる。Y及びYがフェノキシ基や塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子である場合には、アルコキシ基の場合と同様である。
Y 1 and Y 2 are functional groups (specifically, polymerization reaction groups) bonded to L 5 and L 6 respectively, and are each independently a hydroxy group, an optionally substituted alkoxy group, a substituted a phenoxy group which may have a group, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom;
When Y 1 and Y 2 are hydroxy groups, the compound becomes a dicarboxylic acid, and the compound is used as a raw material monomer for producing polyesters and polyester carbonates. When Y 1 and Y 2 are alkoxy groups, the compound becomes an ester of dicarboxylic acid, and the compound is used as a raw material monomer for producing polyesters and polyester carbonates. When Y1 and Y2 are a phenoxy group, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, the same applies to the alkoxy group.

安価原料調達、重合時の反応性という観点から、アルコキシ基の炭素数は1~11であることが好ましく、1~5であることがより好ましく、1~3であることがさらに好ましい。
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子の中では、安価製造の観点で塩素原子が好ましい。
アルコキシ基が有していてもよい置換基としては、炭素数12以下のアルキル基、アルコキシ基が挙げられる。フェノキシ基が有していてもよい置換基としては、炭素数12以下のアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基などが挙げられる。
The number of carbon atoms in the alkoxy group is preferably from 1 to 11, more preferably from 1 to 5, even more preferably from 1 to 3, from the viewpoints of inexpensive raw material procurement and reactivity during polymerization.
Among the chlorine atom, the bromine atom and the iodine atom, the chlorine atom is preferable from the viewpoint of inexpensive production.
Examples of the substituent that the alkoxy group may have include an alkyl group having 12 or less carbon atoms and an alkoxy group. Examples of the substituent that the phenoxy group may have include an alkyl group having 12 or less carbon atoms, an alkoxy group, an alkylthio group, and the like.

式(P23)におけるL及びLが直接結合の場合、Y及びYは、ヒドロキシ基、又は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、フェノキシ基であることが好ましい。この場合には、式(P23)における「-L-C(=O)-Y」及び「-L-C(=O)-Y」は、カルボキシ基、又はメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基となる。そして、この場合には、安価原料調達、合成容易性、重合時の反応性、得られる樹脂の耐熱性や靭性の両立という効果が得られる。 When L 1 and L 2 in formula (P23) are direct bonds, Y 1 and Y 2 are preferably a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, or a phenoxy group. In this case, "-L 5 -C(=O)-Y 1 " and "-L 6 -C(=O)-Y 2 " in formula (P23) are a carboxy group, a methoxycarbonyl group, an ethoxy A carbonyl group, a propoxycarbonyl group, and a phenoxycarbonyl group. In this case, it is possible to obtain the effects of inexpensive raw material procurement, ease of synthesis, reactivity during polymerization, and heat resistance and toughness of the resulting resin.

(P23)で表される化合物は、下記式(P24)~(P33)で表される化合物から選択されるいずれかであることが好ましい。この場合には、後述の製造方法により、該化合物を容易に製造できる。また、この場合には、耐熱性と靭性、低吸水という効果が得られる。 The compound represented by (P23) is preferably any one selected from compounds represented by the following formulas (P24) to (P33). In this case, the compound can be easily produced by the below-described production method. Also, in this case, effects such as heat resistance, toughness, and low water absorption are obtained.

Figure 2023055339000016
Figure 2023055339000016

(式(P24)~(P33)中、L、L、m、Y、Yは、式(23)におけると同義である。R5a及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~12の置換基を表す。n24は0~6の整数であり、n25及びn33は0~11の整数であり、n26及びn27は0~9の整数であり、n28は0~7の整数であり、n29は0~13の整数であり、n30~n32は0~5の整数である。) (In formulas (P24) to (P33), L 5 , L 6 , m, Y 1 and Y 2 have the same definitions as in formula (23). represents an integer of 0 to 12. n24 is an integer of 0 to 6, n25 and n33 are integers of 0 to 11, n26 and n27 are integers of 0 to 9, and n28 is an integer of 0 to 7. , n29 is an integer from 0 to 13, and n30 to n32 are integers from 0 to 5.)

上記式(P24)~(P33)において、R5a、R、n24~n33は、それぞれ式(P2)~(P11)中のR1a、R、n2~n11と同義である。 In formulas (P24) to (P33) above, R 5a , R 6 and n24 to n33 are synonymous with R 1a , R 2 and n2 to n11 in formulas (P2) to (P11), respectively.

本発明の化合物が式(P24)で表される場合には、適度な剛直骨格を有するため、最低限の耐熱性と高い靭性という効果が得られる。 When the compound of the present invention is represented by the formula (P24), it has a moderately rigid skeleton, so effects of minimal heat resistance and high toughness can be obtained.

本発明の化合物が式(P25)で表される場合には、剛直なノルボルネン骨格を二つ有するため、高い耐熱性や表面硬度、低光弾性係数という効果が得られる。 When the compound of the present invention is represented by the formula (P25), it has two rigid norbornene skeletons, so effects such as high heat resistance, surface hardness, and low photoelastic coefficient can be obtained.

本発明の化合物が式(P26)で表される場合には、剛直な骨格である架橋構造を持つ環と、架橋構造を持たない環をバランスよく有し、縮環により非極性である炭素原子を多く含むため、耐熱性や表面硬度、光弾性係数と靭性の両立という効果が得られる。 When the compound of the present invention is represented by formula (P26), it has a well-balanced ring having a bridged structure, which is a rigid skeleton, and a ring without a bridged structure, and is non-polar due to ring condensation. Since it contains a large amount of , it is possible to obtain the effect of coexistence of heat resistance, surface hardness, photoelastic coefficient and toughness.

本発明の化合物が式(P27)で表される場合には、剛直な骨格である架橋構造を持つ環と、架橋構造を持たない環をバランスよく有し、縮環により非極性である炭素原子を多く含むため、耐熱性や表面硬度、光弾性係数と靭性の両立という効果が得られる。 When the compound of the present invention is represented by formula (P27), it has a well-balanced ring having a bridged structure, which is a rigid skeleton, and a ring without a bridged structure, and a carbon atom that is non-polar due to ring condensation. Since it contains a large amount of , it is possible to obtain the effect of coexistence of heat resistance, surface hardness, photoelastic coefficient and toughness.

本発明の化合物が式(P28)で表される場合には、適度な剛直骨格を有するため、最低限の耐熱性と高い靭性という効果が得られる。 When the compound of the present invention is represented by the formula (P28), it has a moderately rigid skeleton, so that the effects of minimum heat resistance and high toughness can be obtained.

本発明の化合物が式(P29)で表される場合には、剛直なノルボルネン骨格を二つ有するため、高い耐熱性や表面硬度、低光弾性係数という効果が得られる。 When the compound of the present invention is represented by the formula (P29), it has two rigid norbornene skeletons, so that effects such as high heat resistance, surface hardness, and low photoelastic coefficient can be obtained.

本発明の化合物が式(P30)で表される場合には、柔軟な脂環式構造で構成されるため、最低限の耐熱性と高い靭性という効果が得られる。 When the compound of the present invention is represented by the formula (P30), since it is composed of a flexible alicyclic structure, the effects of minimal heat resistance and high toughness can be obtained.

本発明の化合物が式(P31)で表される場合には、剛直な骨格と極性の高いヘテロ元素を有するため、耐熱性と異種ポリマーとブレンドした際の相溶性向上という効果が得られる。 When the compound of the present invention is represented by the formula (P31), it has a rigid skeleton and a highly polar heteroatom, so that heat resistance and improved compatibility when blended with a different polymer can be obtained.

本発明の化合物が式(P32)で表される場合には、剛直な骨格と極性の高いヘテロ元素を有するため、耐熱性と異種ポリマーとブレンドした際の相溶性向上という効果が得られる。 When the compound of the present invention is represented by the formula (P32), it has a rigid skeleton and a highly polar heteroatom, so that heat resistance and improved compatibility when blended with different polymers can be obtained.

本発明の化合物が式(P33)で表される場合には、柔軟な脂環式構造で構成されるため、最低限の耐熱性と高い靭性という効果が得られる。 When the compound of the present invention is represented by the formula (P33), since it is composed of a flexible alicyclic structure, the effects of minimal heat resistance and high toughness can be obtained.

式(P24)~(P33)におけるR5a及びRはいずれも炭素数1~5のアルキル基であることが好ましく、いずれもメチル基であることがより好ましい。この場合には、化合物骨格の内、剛直な骨格の割合を増えるため、高い耐熱性という効果が得られる。 Both R 5a and R 6 in formulas (P24) to (P33) are preferably alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, more preferably methyl groups. In this case, the ratio of the rigid skeleton in the compound skeleton is increased, so that the effect of high heat resistance can be obtained.

また、式(P24)~(P33)におけるm及びn24~n33が0又は1であることが好ましい。この場合には、化合物骨格の内、剛直な骨格の割合を増えるため、高い耐熱性という効果が得られる。 Further, m and n24 to n33 in formulas (P24) to (P33) are preferably 0 or 1. In this case, the ratio of the rigid skeleton in the compound skeleton is increased, so that the effect of high heat resistance can be obtained.

式(P24)~(P33)の中でも、(P24)~(P29)の化合物から選択されるいずれかであることが好ましい。この場合には、剛直なノルボルネン骨格と柔軟な脂環式構造を有し耐熱性と靭性の両立という効果が得られる。さらに合成が容易であるという観点、耐熱性と靭性の両立という観点から、式(P26)が好ましい。 Among formulas (P24) to (P33), any one selected from compounds of (P24) to (P29) is preferable. In this case, it has a rigid norbornene skeleton and a flexible alicyclic structure, and the effect of achieving both heat resistance and toughness can be obtained. Furthermore, the formula (P26) is preferable from the viewpoint of easiness of synthesis and the viewpoint of compatibility between heat resistance and toughness.

原料を安価に入手できるという観点、樹脂の靱性、耐熱性の向上が可能になるという観点から、本発明の化合物は、下記の化合物群(I)から選択されるいずれかであることが好ましい。 The compound of the present invention is preferably any one selected from the following compound group (I), from the viewpoints that raw materials can be obtained at low cost and that the toughness and heat resistance of the resin can be improved.

Figure 2023055339000017
Figure 2023055339000017

化合物群(I)において、Rは、水素原子又はメチル基である。また、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、Phはフェニル基を表す。なお、化合物群(I)には、Rが2つ存在しているが、これらは、同一であっても、異なっていてもよい。化合物群(I)における2つのRは、それぞれ、式(P24)~(P27)、式(31)、式(32)におけるR5a、Rに対応する。 In compound group (I), R is a hydrogen atom or a methyl group. Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, and Ph represents a phenyl group. Two R's are present in the compound group (I), and these may be the same or different. The two Rs in compound group (I) correspond to R 5a and R 6 in formulas (P24) to (P27), formula (31) and formula (32), respectively.

耐熱性に優れる熱可塑性樹脂が得られるという観点からは、化合物群(I)の中でも下記の
化合物群(I-1)から選択されるいずれかが好ましい。
From the viewpoint of obtaining a thermoplastic resin having excellent heat resistance, any one selected from the following compound group (I-1) among the compound group (I) is preferable.

Figure 2023055339000018
Figure 2023055339000018

[化合物の合成方法]
本発明の化合物の製造方法は、特に限定されない。
例えば、以下の様に、本発明の(P1)を構成するために必要なジオール成分の合成法として、本発明の化合物を表す式(P23)において、-C(=O)-Y、-C(=O)-Yがヒドロキシ基であるジヒドロキシ化合物を製造することができる。
[Method for synthesizing compound]
The method for producing the compound of the present invention is not particularly limited.
For example, in the formula (P23) representing the compound of the present invention, -C(=O)-Y 1 , - Dihydroxy compounds can be prepared in which C(=O)-Y 2 is a hydroxy group.

<ジヒドロキシ化合物の合成>
式(P23)において、-C(=O)-Y、-C(=O)-Yがヒドロキシ基であるジヒドロキシ化合物は、以下の製法A~Cにより製造される。
<Synthesis of dihydroxy compound>
Dihydroxy compounds in which -C(=O)-Y 1 and -C(=O)-Y 2 in formula (P23) are hydroxy groups are produced by the following production methods A to C.

Figure 2023055339000019
Figure 2023055339000019

製法A~Cにおいて、化合物(M1)は、シクロペンタジエン骨格を有する化合物(つまり、シクロペンタジエン類)であり、5員環の脂環式構造中に二重結合を2つ有する。化合物M1におけるR、mの詳細は、式(P23)と同様である。環Z1は、脂環式炭素環骨格中に二重結合を2つ有する炭素数6~15の脂環式炭素環を表す。この脂環式炭素環は、置換基を有していてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよく、縮合環を有していてもよい。置換基、ヘテロ原子、縮合環の詳細については、前述の式(P23)、即ち式(P1)における環Zと同様である。 In Production Methods A to C, compound (M1) is a compound having a cyclopentadiene skeleton (that is, cyclopentadienes) and has two double bonds in the five-membered alicyclic structure. The details of R 5 and m in compound M1 are the same as in formula (P23). Ring Z1 represents an alicyclic carbocyclic ring having 6 to 15 carbon atoms and two double bonds in the alicyclic carbocyclic skeleton. This alicyclic carbocyclic ring may have a substituent, may contain a heteroatom, or may have a condensed ring. The details of the substituent, heteroatom, and condensed ring are the same as those of the ring Z in the above formula (P23), that is, the formula (P1).

製法A~Cにおいて、また、環Z2は、脂環式炭素環骨格中に二重結合を1つ有する、炭素数6~15の脂環式炭素環を表す。この脂環式炭素環は、置換基を有していてもよく、ヘテロ原子を含んでいてもよく、縮合環を有していてもよい。置換基、ヘテロ原子、縮合環の詳細については、前述の式(P23)、即ち式(P1)における環Zと同様である。 In production methods A to C, ring Z2 represents an alicyclic carbocyclic ring having 6 to 15 carbon atoms and having one double bond in the alicyclic carbocyclic skeleton. This alicyclic carbocyclic ring may have a substituent, may contain a heteroatom, or may have a condensed ring. The details of the substituent, heteroatom, and condensed ring are the same as those of the ring Z in the above formula (P23), that is, the formula (P1).

製法A~Cにおいて、M及びMは、それぞれ独立に、直接結合又は炭素数1~4の2価の炭化水素基である。炭化水素基は、炭素数1~5の置換基を有していてもよい。2価の炭化水素基は、具体的には、アルキレン基である。L及びLの詳細は、前記の式(P23)と同様である。 In Production Methods A to C, M 1 and M 2 are each independently a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. The hydrocarbon group may have a substituent having 1 to 5 carbon atoms. A divalent hydrocarbon group is specifically an alkylene group. The details of L 5 and L 6 are the same as in formula (P23) above.

製法Aに示すように、不飽和結合を有する化合物(M1)と化合物(M2)とから化合物(M3)が製造される。具体的には、化合物(M1)、化合物(M2)のように、2m、2n個のπ電子を持つ2つの不飽和分子は、遷移金属活性種(具体的には、金属触媒)の存在下において、2つの金属-炭素結合と一つの炭素-炭素結合が形成されて環化してメタラサイクル(図示略)を形成する。この際、金属中心は酸化状態が形式的に2価増加する。その後、還元的脱離を経て炭素-炭素結合が形成され、遷移金属中心の酸化状態は還元されて活性種が再生する。これにより不飽和分子の多量化など複数の反応が進行する。このとき、PdやNiを用いた際には、四員環が形成される(伊藤健児著、「有機遷移金属錯体を活用する付加環化反応」、2002年、vol.60、NO.1、p.28-p.41参照)。また、Fe触媒を用いた場合において、2つの不飽和分子から四員環が形成される(ジョーダン・エム・ホイト(Jordan M.Hoyt)他、“アイロン-キャタライズド・インターモレキュラー・[2+2]サイクロアディションズ・オブ・アンアクティベイティッド・アルケンズ(Iron-catalyzed intermolecular [2+2]cycloadditions of unactivated alkenes)”、“サイエンス(Science)”、VOL.349、ISSUE6251、2015年8月28日、p.960-p.963参照)。また、例えば1,4-ジヒドロ-エポキシナフタレンのような橋頭位やその他の位置にヘテロ元素を持つ不飽和構造において、Niを用いることにより四員環が形成される(ドー-ジェン・ハン(Daw-Jen Huang)他、“[2+2]ダイマリゼイション・オブ・ノルボルナジエン・アンド・イッツ・デリバティブズ・イン・ザ・プレゼンス・オブ・ニッケル・コンプレックスィズ・アンド・ジンク・メタル([2+2]Dimerization of norbornadiene and its derivatives in the presence of nickel complexes and zinc metal)”、”ジャーナル・オブ・オーガノメタリック・ケミストリ(Journal of Organometallic Chemistry)”、490、1995、C1-C7参照) As shown in Production Method A, compound (M3) is produced from compound (M1) having an unsaturated bond and compound (M2). Specifically, two unsaturated molecules having 2m and 2n π-electrons, such as the compound (M1) and the compound (M2), are prepared in the presence of a transition metal active species (specifically, a metal catalyst). , two metal-carbon bonds and one carbon-carbon bond are formed and cyclized to form a metallacycle (not shown). At this time, the oxidation state of the metal center is formally doubled. Carbon-carbon bonds are then formed via reductive elimination and the oxidation state of the transition metal center is reduced to regenerate the active species. As a result, multiple reactions such as multimerization of unsaturated molecules proceed. At this time, when Pd or Ni is used, a four-membered ring is formed (Kenji Ito, "Cycloaddition Reaction Utilizing Organic Transition Metal Complexes", 2002, vol.60, NO.1, See p.28-p.41). Also, in the case of using an Fe catalyst, a four-membered ring is formed from two unsaturated molecules (Jordan M. Hoyt et al., "Iron-Catalyzed Intermolecular [2+2] Cycloadiene Iron-catalyzed intermolecular [2+2] cycloadditions of unactivated alkenes", "Science", VOL.349, ISSUE6251, August 28, 2015, p.960-p .963). Also, in unsaturated structures with heteroatoms at bridgehead positions or other positions, such as 1,4-dihydro-epoxynaphthalene, the use of Ni leads to the formation of four-membered rings (Daw -Jen Huang) et al., "[2+2] Dimerization of norbornadiene and its derivatives in the presence of nickel complexes and zinc metal ([2+2] Dimerization of norbornadiene and its derivatives in the presence of nickel complexes and zinc metal", "Journal of Organometallic Chemistry", 490, 1995, C1-C7).

製法A~Cに示される製造方法において、化合物(M1)は、シクロペンタジエン骨格を有する環式のジエン化合物である。化合物(M2)、化合物(M5)、化合物(M8)としては、例えばノルボルネン骨格のような歪んだ不飽和結合を有する化合物を用いることができる。シクロペンタジエン骨格を有する化合物と、ノルボルネン骨格を有する化合物を原料として用いることにより、原料の反応性が高くなり、式(P23)が有する四員環構造(具体的には、シクロブタン)が形成されやすくなる。 In the production methods shown in Production Methods A to C, compound (M1) is a cyclic diene compound having a cyclopentadiene skeleton. As the compound (M2), the compound (M5), and the compound (M8), compounds having a distorted unsaturated bond such as a norbornene skeleton can be used. By using a compound having a cyclopentadiene skeleton and a compound having a norbornene skeleton as raw materials, the reactivity of the raw materials is increased, and the four-membered ring structure of formula (P23) (specifically, cyclobutane) is easily formed. Become.

また、ノルボルネン骨格のように歪んだ不飽和結合を有する化合物は、光環化反応を用いることにより、四員環を形成する。実際、ジシクロペンタジエンは、金属触媒存在下での光照射により、二量化することが知られている(ロバート・サロモン(Robert G. Salomon)他)、“カッパーキャタリシス・イン・フォトシクロアディションズ・I・ノルボルネン(Copper(I) catalysis in photocycloadditions. I. Norbornene)” ”ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ(Journal of the American Chemical Society)1974、96、4、p.1137参照)。したがって、光環化反応を用いて四員環構造を有する化合物を製造することもできる。しかしながら、光反応は一般的に収率が低く、また、製法A~C、および図6に示すような四員環に対して非対称な構造を有する脂環式化合物の合成には不適である。 A compound having a distorted unsaturated bond such as a norbornene skeleton forms a four-membered ring by using a photocyclization reaction. In fact, dicyclopentadiene is known to dimerize by light irradiation in the presence of a metal catalyst (Robert G. Salomon et al.), "Copper Catalysis in Photocycloadditions - I. Norbornene (Copper(I) catalysis in photocycloadditions. I. Norbornene)" Journal of the American Chemical Society 1974, 96, 4, p. 1137). Therefore, the photocyclization reaction can also be used to prepare compounds having a four-membered ring structure.However, the photoreaction generally results in low yields, and a four-ring structure as shown in Processes A to C and FIG. It is not suitable for the synthesis of alicyclic compounds having asymmetric structures with respect to membered rings.

製法Aは、化合物(M1)及び化合物(M2)を環化反応の出発原料とする方法である。製法Aでは、化合物(M1)と化合物(M2)により環化反応が起こり、化合物(M3)が得られる。次いで、オキソ反応により、化合物(M3)にアルデヒドが付加された化合物(M4)が得られる。その後、化合物(M3)に対する水素添加反応(つまり、還元反応)により、化合物(P23-1)が得られる。 Production method A is a method in which compound (M1) and compound (M2) are used as starting materials for the cyclization reaction. In production method A, compound (M1) and compound (M2) undergo a cyclization reaction to obtain compound (M3). Then, an oxo reaction gives a compound (M4) in which an aldehyde is added to the compound (M3). Thereafter, a compound (P23-1) is obtained by a hydrogenation reaction (that is, reduction reaction) of the compound (M3).

製法Aでは、化合物(M1)と化合物(M2)による環化反応には、遷移金属触媒として、Pd(dba)、Pd(acac)、Pd(PPh、PdCl(PPh、PdCl(dppp)、PdCl(HNCHCHNH)、NiCl、NiBr、NiCl(PPh、Ni(Cod)等が用いられる。配位子としては、P(p-tolyl)、PPh、P[(p-MeO)Ph]、P(Cy)などが用いられるが、配位子を使用しなくてもよい。還元剤としては、例えば亜鉛を用いることができる。反応温度は例えば60~200℃である。溶媒としては、アセトニトリル、テトラヒドロフラン(つまり、THF)、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、テトラリン、デカリンなどが用いられる。低沸点溶媒を用いる際は、加圧しても良く、例えば0.5MPa~10MPaの圧力条件で反応が実施される。反応中、pHを調節する目的で、酢酸、プロピオン酸、4-メトキシ安息香酸、安息香酸、ギ酸、クロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、p-トルエンスルホン酸ピリジニウム(つまり、PPTS)、トシル酸、メタンスルホン酸等が用いられる。 In production method A, Pd(dba) 2 , Pd(acac) 2 , Pd(PPh 3 ) 4 and PdCl 2 (PPh 3 ) are used as transition metal catalysts for the cyclization reaction between compound (M1) and compound ( M2 ). 2 , PdCl 2 (dppp), PdCl 2 (H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 ), NiCl 2 , NiBr 2 , NiCl 2 (PPh 3 ) 2 , Ni(Cod) 2 and the like are used. As ligands, P(p-tolyl) 3 , PPh 3 , P[(p-MeO)Ph] 3 , P(Cy) 3 and the like are used, but ligands may not be used. Zinc, for example, can be used as the reducing agent. The reaction temperature is, for example, 60-200°C. Acetonitrile, tetrahydrofuran (that is, THF), toluene, xylene, trimethylbenzene, tetralin, decalin, and the like are used as solvents. When using a solvent with a low boiling point, pressure may be applied, and the reaction is carried out under pressure conditions of, for example, 0.5 MPa to 10 MPa. Acetic acid, propionic acid, 4-methoxybenzoic acid, benzoic acid, formic acid, chloroacetic acid, trifluoroacetic acid, pyridinium p-toluenesulfonate (i.e., PPTS), tosylic acid, methanesulfone were used to adjust the pH during the reaction. Acid or the like is used.

例えばオキソ反応により、化合物(M3)から、製法AにおけるM及びMが直接結合である化合物(M4)が得られる。反応温度は、例えば20~200℃である。本工程で使用されるロジウム化合物は有機リン化合物と錯体を形成し水素と一酸化炭素存在下でヒドロホルミル化活性を示す物であればその前駆体の形態によらない。すなわち、Rh(acac)(CO),Rh,Rh(CO)12,Rh(CO)16,Rh(NOなどの触媒前駆体物質を有機リン化合物と一緒に反応混合物中に導入し反応容器内で触媒活性を持つロジウム金属ヒドリドカルボニルリン錯体を形成させてもよいし、あらかじめロジウム金属ヒドリドカルボニルリン錯体触媒を調製してそれを反応容器内に導入してもよい。好適なロジウム触媒の量としては、原料の化合物(M3)に対して、ロジウム金属として50~50000ppmであり、より好ましくは50~2000ppmである。配位子とロジウム金属とのモル比(配位子/ロジウム)は1~50の範囲である。また、P(-R)(-R)(-R)で表されるホスフィンまた、P(-OR)(-OR)(-OR)で表されるホスファイトが挙げられる。R、R、Rの具体例としては炭素数1~12の置換されていても良いアルキル基、炭素数1~12の置換されていても良い脂環式アルキル基、炭素数1~12の置換されていても良いアリール基が挙げられる。本工程で使用される好適なホスファイトの具体例としては、トリス(2-t-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(3-メチル-6-t-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(3-メトキシ-6-t-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、ジ(2-t-ブチルフェニル)t-ブチルホスファイトなどが挙げられる。これらのホスフィン、ホスファイトのみに限定されるものではない。また、これらのホスファイトは単独で使用してもよいし、2種以上を組合わせて使用しても良い。溶媒としては、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、炭素数5以上の脂肪族炭化水素類、エチルベンゼン、プロパノール、ブタノールなどが用いられる。反応時の圧力条件は、例えば1MPa~15MPaである。反応に用いられる水素/一酸化炭素混合ガスにおける水素と一酸化炭素のモル比は導入ガス組成(水素/一酸化炭素)として0.2~5.0の範囲が好ましい。アルデヒド基を含有する(M4)はオキソ反応に何ら限定されるものではなく他の既知の反応で実施して良い。 For example, by oxo reaction compound (M3) gives compound (M4) in which M1 and M2 in process A are a direct bond. The reaction temperature is, for example, 20-200°C. The rhodium compound used in this step does not depend on the form of its precursor as long as it forms a complex with an organophosphorus compound and exhibits hydroformylation activity in the presence of hydrogen and carbon monoxide. That is, catalyst precursor materials such as Rh(acac)(CO) 2 , Rh 2 O 3 , Rh 4 (CO) 12 , Rh 6 (CO) 16 and Rh(NO 3 ) 3 are reacted together with organophosphorus compounds. It may be introduced into the mixture to form a rhodium metal hydridocarbonyl phosphorus complex having catalytic activity in the reaction vessel, or a rhodium metal hydridocarbonyl phosphorus complex catalyst may be prepared in advance and introduced into the reaction vessel. . A preferred amount of the rhodium catalyst is 50 to 50000 ppm, more preferably 50 to 2000 ppm, as rhodium metal relative to the raw material compound (M3). The molar ratio of ligand to rhodium metal (ligand/rhodium) ranges from 1-50. In addition, phosphines represented by P(-R a )(-R b )(-R c ) and phosphites represented by P(-OR a )(-OR b )(-OR c ) . Specific examples of R a , R b , and R c include an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an optionally substituted alicyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. There are 12 optionally substituted aryl groups. Specific examples of suitable phosphites used in this step include tris(2-t-butylphenyl)phosphite, tris(3-methyl-6-t-butylphenyl)phosphite, tris(3-methoxy- 6-t-butylphenyl)phosphite, tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite, di(2-t-butylphenyl)t-butylphosphite and the like. It is not limited to these phosphines and phosphites. Moreover, these phosphites may be used alone, or two or more of them may be used in combination. Examples of the solvent include methylcyclohexane, cyclohexane, toluene, xylene, trimethylbenzene, aliphatic hydrocarbons having 5 or more carbon atoms, ethylbenzene, propanol, and butanol. The pressure conditions during the reaction are, for example, 1 MPa to 15 MPa. The molar ratio of hydrogen to carbon monoxide in the hydrogen/carbon monoxide mixed gas used for the reaction is preferably in the range of 0.2 to 5.0 as the introduced gas composition (hydrogen/carbon monoxide). (M4) containing an aldehyde group is in no way limited to the oxo reaction and may be carried out by other known reactions.

還元反応により、化合物(M4)を化合物(P23-1)に変換することができる。遷移金属触媒としては、水素還元する触媒としては、前記オキソ反応における好ましいRh触媒、公知の水素還元能を有したニッケル、コバルト、ルテニウム、パラジウム、白金などの周期率表VIII族及び亜クロム酸銅、銅-亜鉛などの金属触媒を使用することができる。これらの金属触媒は、金属単体、金属酸化物、シリカやアルミナ、ケイソウ土やカーボンなどの無機担体に担持された形態、あるいは金属錯体などの形態で使用できる。これらの水素化触媒のうち水素還元反応速度と反応後の触媒分離の観点から、Rh触媒、ラネーニッケル、ニッケル/ケイソウ土、亜クロム酸銅、ルテニウム/カーボン、ルテニウム/アルミナ触媒が特に好適に使用される。溶媒としては、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、炭素数5以上の脂肪族炭化水素類、エチルベンゼン、プロパノール、ブタノールなどが用いられる。反応時の圧力条件は、例えば1MPa~15MPaである。配位子としては、前記オキソ反応における好ましい配位子を用いても良いし、配位子は用いなくともよい。一酸化炭素混合ガスにおける水素と一酸化炭素のモル比は導入ガス組成(水素/一酸化炭素)として0.2~5.0の範囲、または水素ガスのみを用いることが好ましい。なお、オキソ反応後、クエンチを行わず、水素還元を行うこともできる。その場合オキソ反応工程と同一の触媒、または別途好ましい触媒を添加する。アルデヒド基を含有する(M4)から(P23-1)の合成は上記の水素還元反応に何ら限定されるものではなく他の既知の反応で実施して良い。例えば、水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤を用いた還元反応が挙げられる。水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤は、上述の還元工程で使用する溶媒や、メタノール、エタノールといったアルコール溶媒とともに用いられる。 Compound (M4) can be converted to compound (P23-1) by reduction reaction. As transition metal catalysts, as catalysts for hydrogen reduction, preferred Rh catalysts in the above-mentioned oxo reaction, nickel, cobalt, ruthenium, palladium, platinum, etc. having a known hydrogen reduction ability Group VIII of the periodic table and copper chromite , copper-zinc can be used. These metal catalysts can be used in the form of simple metals, metal oxides, silica, alumina, diatomaceous earth, carbon, or other inorganic carriers, or in the form of metal complexes. Among these hydrogenation catalysts, Rh catalyst, Raney nickel, nickel/diatomaceous earth, copper chromite, ruthenium/carbon, and ruthenium/alumina catalyst are particularly preferably used from the viewpoint of hydrogen reduction reaction rate and catalyst separation after reaction. be. Examples of the solvent include methylcyclohexane, cyclohexane, toluene, xylene, trimethylbenzene, aliphatic hydrocarbons having 5 or more carbon atoms, ethylbenzene, propanol, and butanol. The pressure conditions during the reaction are, for example, 1 MPa to 15 MPa. As the ligand, a ligand preferable for the oxo reaction may be used, or no ligand may be used. The molar ratio of hydrogen to carbon monoxide in the carbon monoxide mixed gas is preferably in the range of 0.2 to 5.0 as the introduced gas composition (hydrogen/carbon monoxide), or only hydrogen gas is used. In addition, hydrogen reduction can also be performed without quenching after the oxo reaction. In that case the same catalyst as in the oxo reaction step or another preferred catalyst is added. Synthesis of (P23-1) from (M4) containing an aldehyde group is not limited to the above hydrogen reduction reaction, and may be carried out by other known reactions. Examples thereof include reduction reactions using a reducing agent such as sodium borohydride. A reducing agent such as sodium borohydride is used together with the solvent used in the reduction step described above or an alcoholic solvent such as methanol or ethanol.

配位子の略号は、以下を意味する。
dba:ジベンジリデンアセトン
acac:アセチルアセトナート
PPh:フェニルホスフィン
dppp:ジフェニルホスフィノプロパン
tolyl:メチルフェニル基
Cy:シクロヘキシル基
Me:メチル基
Ph:フェニル基
Abbreviations for ligands have the following meanings.
dba: dibenzylideneacetone acac: acetylacetonate PPh: phenylphosphine dppp: diphenylphosphinopropane tolyl: methylphenyl group Cy: cyclohexyl group Me: methyl group Ph: phenyl group

製法Bは、化合物(M1)と化合物(M5)を環化反応の出発原料とする方法である。製法Aでの化合物(M2)と異なり、製法Bでの化合物(M5)が不飽和結合を1つしか有さないため、製法Bでは過剰環化が抑制される。この点において、製法Bを行うことが好ましい。化合物(M1)と化合物(M5)との環化反応により化合物(M6)が得られる。そして、例えばオキソ反応により、化合物(M6)にアルデヒドを付加することにより、化合物(M7)が得られる。その後、化合物(M7)に対する水素添加反応により、化合物(P23-1)が得られる。環化反応、オキソ反応、水素添加反応の反応条件は、製法Aと同様である。 Production method B is a method using compound (M1) and compound (M5) as starting materials for the cyclization reaction. Unlike the compound (M2) in the production method A, the compound (M5) in the production method B has only one unsaturated bond, so the excessive cyclization is suppressed in the production method B. In this respect, it is preferable to carry out the manufacturing method B. A compound (M6) is obtained by a cyclization reaction of the compound (M1) and the compound (M5). Then, compound (M7) is obtained by adding aldehyde to compound (M6) by, for example, an oxo reaction. Then, a compound (P23-1) is obtained by a hydrogenation reaction of the compound (M7). The reaction conditions for the cyclization reaction, the oxo reaction, and the hydrogenation reaction are the same as in the production method A.

製法Cは、化合物(M1)と化合物(M8)を環化反応の出発原料とする方法である。製法Aの化合物(M2)と異なり、製法Cの化合物(M8)は不飽和結合を1つしか有さないため、製法Cでは過剰環化が抑制される。この点において、製法Cを行うことが好ましい。化合物(M1)と化合物(M8)との環化反応により化合物(M9)が得られる。そして、例えばオキソ反応により、化合物(M9)にアルデヒドを付加することにより、化合物(M10)が得られる。その後、化合物(M10)に対する水素添加反応により、化合物(P23-1)が得られる。環化反応、オキソ反応、水素添加反応の反応条件は、製法Aと同様である。 Production method C is a method using compound (M1) and compound (M8) as starting materials for the cyclization reaction. Unlike compound (M2) of production method A, compound (M8) of production method C has only one unsaturated bond, so overcyclization is suppressed in production method C. In this respect, it is preferable to carry out manufacturing method C. Compound (M9) is obtained by cyclization reaction of compound (M1) and compound (M8). Then, compound (M10) is obtained by adding aldehyde to compound (M9) by, for example, an oxo reaction. Then, the compound (P23-1) is obtained by hydrogenation reaction of the compound (M10). The reaction conditions for the cyclization reaction, the oxo reaction, and the hydrogenation reaction are the same as in the production method A.

なお、製法A~Cでは環Z1、環Z2、環Zが有しうる置換基を省略しているが、例えば、化合物(M2)、化合物(M5)、化合物(M8)として、置換基を有する化合物を用いることにより、環Zの脂環式炭素環に置換基が結合した化合物(P23-1)を製造することができる。 In production methods A to C, substituents that ring Z1, ring Z2, and ring Z may have are omitted. By using the compound, a compound (P23-1) in which a substituent is bonded to the alicyclic carbocyclic ring of ring Z can be produced.

<ジカルボン酸の合成>
式(P23)で表される化合物がジカルボンの場合、つまり、式(P23)におけるY及びYがヒドロキシ基の場合には、該化合物は、例えば、下記反応式に示される反応により製造される。下記反応式に示すように、ジカルボン酸からなる化合物(具体的には、化合物(P23-2))は、例えば製法Aにおける化合物(M4)、製法Bにおける化合物(M7)、製法Cにおける化合物(M10)を酸化することにより得られる。
<Synthesis of Dicarboxylic Acid>
When the compound represented by formula (P23) is dicarboxylic, that is, when Y 1 and Y 2 in formula (P23) are hydroxy groups, the compound can be produced, for example, by the reaction shown in the following reaction scheme. be. As shown in the reaction formula below, a compound composed of a dicarboxylic acid (specifically, compound (P23-2)) is, for example, compound (M4) in production method A, compound (M7) in production method B, compound (M7) in production method C ( M10) is obtained by oxidation.

Figure 2023055339000020
Figure 2023055339000020

ジカルボン酸を得るための反応条件は次の通りである。酸化剤としては、過マンガン酸カリウム、クロム酸、次亜塩素酸塩、次亜臭素酸塩、酸素、過酸化物等が用いられる。溶媒としては、酸化剤に応じて水、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサン等の炭素数5以上の炭化水素系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、アセトン、酢酸、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等の高極性溶媒、塩化メチレン等のハロゲン溶媒等が用いられ、無溶媒で行っても良い。 The reaction conditions for obtaining the dicarboxylic acid are as follows. Potassium permanganate, chromic acid, hypochlorite, hypobromite, oxygen, peroxide and the like are used as the oxidizing agent. As the solvent, depending on the oxidizing agent, water, hydrocarbon solvents having 5 or more carbon atoms such as benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, methylcyclohexane, cyclohexane, nitrile solvents such as acetonitrile, acetone, acetic acid, N, N A highly polar solvent such as -dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide, a halogen solvent such as methylene chloride, or the like may be used, or the reaction may be carried out without a solvent.

<ジエステルの合成>
式(P23)で表される化合物がジエステルの場合、つまり、式(P23)におけるY及びYがアルコキシ基又はフェノキシ基である場合には、該化合物は、例えば、下記反応式に示される反応により製造される。下記反応式に示すように、ジエステルからなる化合物(具体的には、化合物(P23-3))は、例えば上記反応式における化合物(P23-2)と各種アルコール(具体的には、ROH、ROH)とを反応させることにより得られる。これにより、化合物(P23-2)におけるジカルボン酸がエステル化し、化合物(P23-3)が得られる。R、Rは、同じであっても異なってもよく、アルキル基、フェニル基等の炭化水素基を表す。
<Synthesis of diester>
When the compound represented by formula (P23) is a diester, that is, when Y 1 and Y 2 in formula (P23) are an alkoxy group or a phenoxy group, the compound is represented by, for example, the following reaction formula Manufactured by reaction. As shown in the reaction formula below, a compound composed of a diester (specifically, compound (P23-3)) can be, for example, compound (P23-2) in the above reaction formula and various alcohols (specifically, R d OH , R e OH). As a result, the dicarboxylic acid in compound (P23-2) is esterified to give compound (P23-3). R d and R e may be the same or different and represent a hydrocarbon group such as an alkyl group or a phenyl group.

Figure 2023055339000021
Figure 2023055339000021

エステル化の反応条件は、次の通りである。縮合剤としては、トシル酸や硫酸といったブレンステッド酸、イミダゾール系縮合剤であるカルボニルジイミダゾール、カルボジイミド系縮合剤であるN,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド等が用いられる。溶媒としては、水、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサン等の炭素数5以上の炭化水素系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒等が用いられる。その他反応条件として、塩化スルホニルを用い、酸クロライドに変換した後、アルコールを添加することでエステル化できる。 The reaction conditions for esterification are as follows. As the condensing agent, Bronsted acids such as tosylic acid and sulfuric acid, carbonyldiimidazole, which is an imidazole-based condensing agent, and N,N'-dicyclohexylcarbodiimide, which is a carbodiimide-based condensing agent, are used. Examples of the solvent include water, hydrocarbon solvents having 5 or more carbon atoms such as benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, methylcyclohexane and cyclohexane, and nitrile solvents such as acetonitrile. As other reaction conditions, sulfonyl chloride is used, and after conversion to an acid chloride, esterification can be performed by adding an alcohol.

式(P23)で表される本発明の化合物の例として、上述の式(P26)、(P24)、(P25)、(P27)、(P31)、(P32)で表される化合物の合成に使用される原料を以下に示す。なお、以下において、便宜上、R5aは「R」、n24~n32は「n」と記載する。 Examples of the compounds of the present invention represented by formula (P23) include compounds represented by the above formulas (P26), (P24), (P25), (P27), (P31) and (P32). The raw materials used are shown below. In the following, for convenience, R 5a is described as "R 5 ", and n24 to n32 are described as "n".

Figure 2023055339000022
Figure 2023055339000022

以下、合成例、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。なお、特に記載のない場合、「%」は「質量%」を示す。
〔縮合脂環式炭素環含有化合物の合成例〕
[合成例1:DA13の合成]
<デカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデンの合成>

Figure 2023055339000023
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Synthesis Examples, Examples, and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples as long as the gist thereof is not exceeded. "%" indicates "% by mass" unless otherwise specified.
[Synthesis Example of Condensed Alicyclic Carbocyclic Ring-Containing Compound]
[Synthesis Example 1: Synthesis of DA13]
<Synthesis of decahydro-4,8-methanocyclopenta “3,4” cyclobuta “1,2-f” indene>
Figure 2023055339000023

窒素雰囲気下で、シクロペンタジエン(200g、3.03mol)、トリス-p-トリルホスフィン(41g、136mmol)、酢酸(550mL)、アセトニトリル(250mL)、Pd(dba)(26g、45.4mmol)をオートクレーブに加え、100℃で3時間オートクレーブ内を攪拌した。オートクレーブ内の反応液に水(2000mL)加え、石油エーテル(1500mL)を加えて抽出を3回繰り返し行った。次いで、有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィにより精製を行った。これによりデカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデンの異性体混合物を110g取得した。H NMRの分析結果は次の通りである。 Under nitrogen atmosphere, cyclopentadiene (200 g, 3.03 mol), tris-p-tolylphosphine (41 g, 136 mmol), acetic acid (550 mL), acetonitrile (250 mL), Pd(dba) 2 (26 g, 45.4 mmol) It was added to the autoclave, and the inside of the autoclave was stirred at 100° C. for 3 hours. Water (2000 mL) was added to the reaction solution in the autoclave, petroleum ether (1500 mL) was added, and extraction was repeated three times. The organic layer was then concentrated and purified by column chromatography. As a result, 110 g of an isomer mixture of decahydro-4,8-methanocyclopenta "3,4" cyclobuta "1,2-f" indene was obtained. The analysis results of 1 H NMR are as follows.

H NMR(400MHz,CDCl):δ=5.70-5.75(m,2H),5.63-5.70(m,2H),5.54(dd,J=5.6,2.0Hz,2H),5.37-5.45(m,2H),2.97(dqt,J=10.4,5.2,5.2,5.2,2.4,2.4Hz,2H),2.74(br,J=3.2Hz,1H),2.63-2.69(m,1H),2.53-2.63(m,2H),2.46-2.53(m,2H),2.14-2.28(m,6H),2.12(td,J=4.8,2.4Hz,6H),1.99-2.06(m,2H),1.94(br,J=6.4Hz,1H),1.78-1.88(m,2H),1.67-1.73(m,1H),1.46(tt,J=2.4,1.2Hz,1H)1.44(dt,J=3.6,1.2Hz,1H) 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ=5.70-5.75 (m, 2H), 5.63-5.70 (m, 2H), 5.54 (dd, J=5.6, 2.0 Hz, 2H), 5.37-5.45 (m, 2H), 2.97 (dqt, J = 10.4, 5.2, 5.2, 5.2, 2.4, 2. 4Hz, 2H), 2.74 (br, J = 3.2Hz, 1H), 2.63-2.69 (m, 1H), 2.53-2.63 (m, 2H), 2.46- 2.53 (m, 2H), 2.14-2.28 (m, 6H), 2.12 (td, J = 4.8, 2.4Hz, 6H), 1.99-2.06 (m , 2H), 1.94 (br, J = 6.4 Hz, 1H), 1.78-1.88 (m, 2H), 1.67-1.73 (m, 1H), 1.46 (tt , J=2.4, 1.2 Hz, 1 H) 1.44 (dt, J=3.6, 1.2 Hz, 1 H)

<テトラデカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン-ジカルボアルデヒドの合成>

Figure 2023055339000024
<Synthesis of tetradecahydro-4,8-methanocyclopenta “3,4” cyclobuta “1,2-f” indene-dicarbaldehyde>
Figure 2023055339000024

内容積300mLのステンレス製オートクレーブ(反応器)に、デカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン 45.7g(230mmol)、Rh(acac)(CO) 0.12g(0.47mmol)、トリス(2,4-ジt-ブチルフェニル)ホスファイト 1.37g(2.1mmol)、メチルシクロヘキサン 145mLを仕込み、反応器を密閉した。反応器内部を窒素で置換した後、水性ガス(具体的には、モル比でCO/H=1/1の混合ガス)で置換し、さらに水性ガスを反応器内の内圧が1MPaとなるまで充填した。反応器の内容物を加熱、攪拌して内温を70℃とし、水性ガスを内圧が5MPaとなるまで圧入した。反応で消費された水性ガスは畜圧器から圧力調整器を経由して連続的に供給し、内圧を5MPaに維持しながら70℃で6時間反応を行った。 In a stainless steel autoclave (reactor) with an internal volume of 300 mL, decahydro-4,8-methanocyclopenta "3,4" cyclobuta "1,2-f" indene 45.7 g (230 mmol), Rh (acac) (CO) 2 0.12 g (0.47 mmol), tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite 1.37 g (2.1 mmol) and methylcyclohexane 145 mL were charged, and the reactor was sealed. After replacing the inside of the reactor with nitrogen, it is replaced with water gas (specifically, a mixed gas with a molar ratio of CO/H 2 =1/1), and the water gas is added so that the internal pressure in the reactor becomes 1 MPa. filled up to The contents of the reactor were heated and stirred to bring the internal temperature to 70° C., and water gas was injected until the internal pressure reached 5 MPa. The water gas consumed in the reaction was continuously supplied from a pressure accumulator through a pressure regulator, and the reaction was carried out at 70° C. for 6 hours while maintaining the internal pressure at 5 MPa.

回収した反応液をメタノールと水との混合液100mlにより4回抽出した。混合液の配合割合は、体積比でメタノール/水=4/1である。回収したメタノールを含む水溶液からメタノールを減圧留去し、水相を得た。水相をトルエン100mLで3回抽出した。トルエン溶液を無水NaSO上で脱水して乾燥剤をろ別し、ろ液を濃縮して淡黄色油状物を得た。H NMRからこの油状物がテトラデカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン-ジカルボアルデヒドの異性体混合物であることを確認した。収量は58.0g(224mmol)であり、収率は97.6%であった。H NMR分析の分析結果は次の通りである。 The recovered reaction liquid was extracted four times with 100 ml of a mixed liquid of methanol and water. The blending ratio of the mixed liquid is methanol/water=4/1 by volume. Methanol was distilled off under reduced pressure from the recovered aqueous solution containing methanol to obtain an aqueous phase. The aqueous phase was extracted three times with 100 mL of toluene. The toluene solution was dried over anhydrous Na 2 SO 4 , the drying agent was filtered off and the filtrate was concentrated to give a pale yellow oil. 1 H NMR confirmed that this oil was an isomer mixture of tetradecahydro-4,8-methanocyclopenta "3,4" cyclobuta "1,2-f" indene-dicarbaldehyde. The yield was 58.0 g (224 mmol) and the yield was 97.6%. The analysis results of 1 H NMR analysis are as follows.

H NMR(400MHz,CDCl):δ=9.9-9.4(m,2H),3.2-3.0(m,0.5H),2.7-2.35(m,4H),2.3-1.9(m,5.5H),1.9-1.3(m,10H) 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ=9.9-9.4 (m, 2H), 3.2-3.0 (m, 0.5H), 2.7-2.35 (m, 4H), 2.3-1.9 (m, 5.5H), 1.9-1.3 (m, 10H)

<テトラヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン-ジイル)ジメタノールの合成> <Synthesis of tetrahydro-4,8-methanocyclopenta “3,4” cyclobuta “1,2-f” indene-diyl)dimethanol>

Figure 2023055339000025
Figure 2023055339000025

(水添反応での合成)
内容積300mLのステンレス製オートクレーブに、テトラデカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン-ジカルボアルデヒド 70.6g(274mmol)、Ru/C 2.6g(Ruとして0.13g、1.2mmol)、メタノール 100mLを仕込み、反応器を密封した。反応器内部を窒素で置換した後、水素で置換し、内圧が1MPaとなるまで反応器内に水素をさらに充填した。反応器の内容物を加熱、攪拌して内温を90℃とし、内圧が8MPaとなるまで水素を圧入した。反応で消費された水素は畜圧器から圧力調整器を経由して連続的に供給し、内圧を8MPaに維持しながら100℃で12時間反応を行った。反応液をセライトろ過して触媒を除去し、ろ液をエバポレーターで濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィ(充填材:シリカゲル、溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=1/1(ただし、体積比))で精製し、淡黄色油状物を得た。H NMR、GC-MSによる分析結果から、油状物が(テトラデカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン-ジイル)ジメタノール(DA13)の異性体混合物であることを確認した。収量は、19.0g(72mmol)であり、収率は26.3%であった。
(Synthesis by hydrogenation reaction)
70.6 g (274 mmol) of tetradecahydro-4,8-methanocyclopenta "3,4" cyclobuta "1,2-f" indene-dicarbaldehyde, Ru/C2. 6 g (0.13 g as Ru, 1.2 mmol) and 100 mL of methanol were charged and the reactor was sealed. After the inside of the reactor was replaced with nitrogen, it was replaced with hydrogen, and the reactor was further filled with hydrogen until the internal pressure reached 1 MPa. The contents of the reactor were heated and stirred to bring the internal temperature to 90° C., and hydrogen was injected until the internal pressure reached 8 MPa. Hydrogen consumed in the reaction was continuously supplied from a pressure accumulator through a pressure regulator, and the reaction was carried out at 100° C. for 12 hours while maintaining the internal pressure at 8 MPa. The reaction solution was filtered through Celite to remove the catalyst, and the filtrate was concentrated using an evaporator. The residue was purified by column chromatography (filler: silica gel, solvent: hexane/ethyl acetate=1/1 (volume ratio)) to give a pale yellow oil. From the analysis results by 1 H NMR and GC-MS, the oil was (tetradecahydro-4,8-methanocyclopenta "3,4" cyclobuta "1,2-f" indene-diyl) dimethanol (DA13). It was confirmed to be an isomer mixture. The yield was 19.0 g (72 mmol) and the yield was 26.3%.

H NMR(400MHz,CDCl):δ=3.8-3.2(m,4H),2.7-2.2(m,2H),2.1-1.0(m,20H)
GC-MS(CI+、NH)[M+NHm/z:280、M=262
1726分子量262.4
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ=3.8-3.2 (m, 4H), 2.7-2.2 (m, 2H), 2.1-1.0 (m, 20H)
GC-MS (CI+, NH3 ) [M+ NH4 ] + m/z: 280, M + = 262
C17H26O2 molecular weight 262.4

GC-MS(ガスクロマトグラフィ質量分析)の測定は、次のようにして行った。なお、イオン化は、CI法により行い、試薬ガスとしてはアンモニアを用いた。注入温度は250℃、分析温度は50℃から10℃/分で昇温し、220℃で10分保持し、続いて15℃/分で300℃までとなるように昇温した。なお、使用したGCはアジレントテクノロジー7890であり、カラムはアジレントテクノロジー社製DB-1(0.25mmφ×30m、膜厚0.25μm)である。 GC-MS (gas chromatography-mass spectrometry) measurements were carried out as follows. Note that ionization was performed by the CI method, and ammonia was used as a reagent gas. The injection temperature was 250°C, and the analysis temperature was raised from 50°C at a rate of 10°C/min, maintained at 220°C for 10 minutes, and then raised at a rate of 15°C/min to 300°C. The GC used was Agilent Technology 7890, and the column was DB-1 (0.25 mmφ×30 m, film thickness 0.25 μm) manufactured by Agilent Technologies.

(NaBH還元での合成)
回転子を入れた容積500mLの三口フラスコに滴下漏斗を取り付けた。フラスコ内にテトラデカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン-ジカルボアルデヒド 31.1g(120mmol)とメタノール150mLを入れて攪拌し、続いて氷浴中でフラスコの内温が0℃になるように冷却した。滴下漏斗から、1%NaOH水溶液20mLに水素化ホウ素ナトリウム(純度95%)3.6g(90mmol)を溶解させて水溶液を40分かけてフラスコ内に滴下した後、さらに室温で1時間フラスコ内を攪拌した。フラスコ内の反応液を氷浴で冷却し、反応液に15%硫酸 30mLを加えて、反応液中に残存した水素化ホウ素ナトリウムを分解した。反応液を減圧濃縮し、残渣を得た。この残渣に酢酸エチル 300mLと水 100mLを加えて油相を分離回収後、水相を酢酸エチル 100mLにより2回抽出した。油相に無水NaSO(つまり、乾燥材)を添加して脱水させた後、濾過により乾燥材を除去した。次いで、油相をエバポレーターで濃縮させて濃縮液を得た。充填剤としてSiO、溶媒としてアセトンを用いたクロマトグラフィにより濃縮液から無機物を除去し、濃縮液をエバポレーターで濃縮して淡黄色油状物を得た。
(Synthesis with NaBH4 reduction)
A dropping funnel was attached to a 500 mL three-necked flask containing a rotor. 31.1 g (120 mmol) of tetradecahydro-4,8-methanocyclopenta "3,4" cyclobuta "1,2-f" indene-dicarbaldehyde and 150 mL of methanol were placed in a flask and stirred, followed by adding ice. The flask was cooled in a bath so that the internal temperature of the flask reached 0°C. From the dropping funnel, 3.6 g (90 mmol) of sodium borohydride (95% purity) was dissolved in 20 mL of a 1% NaOH aqueous solution, and the aqueous solution was added dropwise into the flask over 40 minutes. Stirred. The reaction solution in the flask was cooled in an ice bath, and 30 mL of 15% sulfuric acid was added to the reaction solution to decompose sodium borohydride remaining in the reaction solution. The reaction solution was concentrated under reduced pressure to obtain a residue. 300 mL of ethyl acetate and 100 mL of water were added to the residue to separate and recover the oil phase, and the aqueous phase was extracted twice with 100 mL of ethyl acetate. Anhydrous Na 2 SO 4 (ie, desiccant) was added to the oil phase for dehydration, followed by filtration to remove the desiccant. Then, the oil phase was concentrated with an evaporator to obtain a concentrate. Inorganics were removed from the concentrate by chromatography using SiO 2 as filler and acetone as solvent, and the concentrate was concentrated on an evaporator to give a pale yellow oil.

H NMRの分析結果から、この油状物が(テトラデカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン-ジイル)ジメタノール(DA13)であることを確認した。収量は30.2g(115mmol)であり、収率は、96.0%であった。上述の油状物についてのH NMRによる分析結果は以下の通りである。 From the results of 1 H NMR analysis, this oil was (tetradecahydro-4,8-methanocyclopenta "3,4" cyclobuta "1,2-f" indene-diyl) dimethanol (DA13). confirmed. The yield was 30.2 g (115 mmol) and the yield was 96.0%. The results of 1 H NMR analysis of the above oil are as follows.

H NMR(400MHz,CDCl):δ=3.8-3.2(m,4H),2.7-2.2(m,2H),2.1-1.0(m,20H) 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ=3.8-3.2 (m, 4H), 2.7-2.2 (m, 2H), 2.1-1.0 (m, 20H)

[合成例2:TCPDCの合成]

Figure 2023055339000026
[Synthesis Example 2: Synthesis of TCPDC]
Figure 2023055339000026

1000mL三口フラスコにN2ラインに接続した三方コックを取り付け、回転子を入れた。上記のジアルデヒド化合物 10.0g(38.7mmol)、N,N-ジメチルホルムアミド 400mLを入れて反応器内部をNで置換し、冷却浴で内温を5℃に冷却した。ここにオキソン(富士フィルム和光純薬製、一過硫酸塩化合物) 5.2g(8.5mmol、過硫酸カリウムとして16.9mmol)を固体のまま加えた。氷浴を水浴に交換し、内温15℃でオキソン36.4g(59.2mmol、過硫酸カリウムとして118.4mmol)を5回に分割して添加した。 A three-way cock connected to an N2 line was attached to a 1000 mL three-necked flask, and a rotor was placed. 10.0 g (38.7 mmol) of the above dialdehyde compound and 400 mL of N,N-dimethylformamide were charged, the inside of the reactor was replaced with N 2 , and the inside temperature was cooled to 5° C. with a cooling bath. 5.2 g (8.5 mmol, 16.9 mmol as potassium persulfate) of oxone (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., monopersulfate compound) was added thereto as a solid. The ice bath was replaced with a water bath, and 36.4 g of oxone (59.2 mmol, 118.4 mmol as potassium persulfate) was added in 5 portions at an internal temperature of 15°C.

反応終了後、反応で生じた白色固体を吸引ろ過でろ別した。ろ液に1N-HCl 5mL、脱塩水 400mL、酢酸エチル 100mLを加えて分相し、水層を酢酸エチル 100mLで5回抽出した。回収した油相をエバポレーター、ロータリーポンプで減圧濃縮して油状の濃縮残分を得た。1N-HCl 50mL、脱塩水100mLを加えて析出した固体を吸引ろ過で回収し、この固体を脱塩水で繰り返し洗浄して無機塩を除去した。水洗後の固体をトルエンに懸濁させ、加熱して共沸脱水でHOを留去し、さらにトルエンを減圧で留去して白色懸濁液得た。吸引ろ過で懸濁液中の固形分を回収し、減圧乾燥して白色固体を得た。H NMRからこの白色固体がテトラデカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン-ジカルボン酸(TCPDC)であることを確認した。収量は7.64g(26.3mmol)、収率は68.0%であった。 After completion of the reaction, a white solid produced by the reaction was filtered off by suction filtration. 5 mL of 1N-HCl, 400 mL of demineralized water and 100 mL of ethyl acetate were added to the filtrate to separate the phases, and the aqueous layer was extracted five times with 100 mL of ethyl acetate. The recovered oil phase was concentrated under reduced pressure using an evaporator and a rotary pump to obtain an oily concentrated residue. 50 mL of 1N-HCl and 100 mL of demineralized water were added, and the precipitated solid was collected by suction filtration, and this solid was repeatedly washed with demineralized water to remove inorganic salts. The solid washed with water was suspended in toluene, heated to azeotropically dehydrate to remove H 2 O, and toluene was removed under reduced pressure to obtain a white suspension. A solid content in the suspension was collected by suction filtration and dried under reduced pressure to obtain a white solid. 1 H NMR confirmed that this white solid was tetradecahydro-4,8-methanocyclopenta "3,4" cyclobuta "1,2-f" indene-dicarboxylic acid (TCPDC). The yield was 7.64 g (26.3 mmol) and the yield was 68.0%.

H NMR(400MHZ,CDCOCD):δ=11.5-9.5(br、2H)、3.26-3.14(M,0.5H),2.72-2.40(M,2H),2.41-2.23(M,2.5H),2.16-2.05(M,3H),2.02-1.96(M,2H)、1.95-1.77(M,6H)、1.60-1.50(M,2H)、1.50-1.25(M,2H) 1 H NMR (400 MHZ, CD 3 COCD 3 ): δ=11.5-9.5 (br, 2H), 3.26-3.14 (M, 0.5H), 2.72-2.40 ( M, 2H), 2.41-2.23 (M, 2.5H), 2.16-2.05 (M, 3H), 2.02-1.96 (M, 2H), 1.95- 1.77 (M, 6H), 1.60-1.50 (M, 2H), 1.50-1.25 (M, 2H)

<合成例3:TCPDC-Meの合成>

Figure 2023055339000027
<Synthesis Example 3: Synthesis of TCPDC- Me2 >
Figure 2023055339000027

30mL二口フラスコに還流冷却管、温度計を取り付け回転子を入れ、TCPDC 0.1g(0.34mmol)、メタノール 20mL、濃硫酸 0.1mLを入れ、オイルバス中、内温70℃で1時間加熱攪拌した。反応終了後、氷浴中で冷却し飽和炭酸水素ナトリウム溶液を加えて混合物をpH=7とした。エバポレーターでメタノールを留去し、残渣にトルエン10mL、脱塩水10mLを加えて分相し、水相を10mLのトルエンで2回抽出した。回収した油相を脱塩水 10mL、飽和食塩水 10mLで洗浄し、無水MgSO上で脱水後乾燥材をろ別した。ろ液をエバポレーターで減圧留去し、さらにロータリーポンプで乾燥して淡黄色油状物を回収した。 A reflux condenser and a thermometer are attached to a 30 mL two-necked flask, a rotor is placed, TCPDC 0.1 g (0.34 mmol), methanol 20 mL, and concentrated sulfuric acid 0.1 mL are added, and the internal temperature is 70° C. for 1 hour in an oil bath. The mixture was heated and stirred. After completion of the reaction, the mixture was cooled in an ice bath and saturated sodium bicarbonate solution was added to adjust the mixture to pH=7. Methanol was distilled off with an evaporator, 10 mL of toluene and 10 mL of desalted water were added to the residue to separate the phases, and the aqueous phase was extracted twice with 10 mL of toluene. The recovered oil phase was washed with 10 mL of desalted water and 10 mL of saturated saline, dehydrated over anhydrous MgSO 4 , and filtered to remove the dried material. The filtrate was distilled off under reduced pressure using an evaporator, and dried using a rotary pump to recover a pale yellow oil.

H NMRからこの油状物がテトラデカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン-ジカルボン酸ジメチル(TCPDC-Me)であることを確認した。収量は0.08g(0.25mmol)、収率は73.5%であった。 1 H NMR confirmed that this oil was tetradecahydro-4,8-methanocyclopenta“3,4”cyclobuta“1,2-f”indene-dimethyldicarboxylate (TCPDC-Me 2 ). The yield was 0.08 g (0.25 mmol) and the yield was 73.5%.

H NMR(400MHZ,CDCL):δ=3.72-3.62、(S×6,6H),3.2-3.1(M、0.5H)、2.68-2.38(M,3H),2.30-1.90(M,5.5H),1.85-1.45(M,10H),1.43-1.30(M,1H) 1 H NMR (400 MHZ, CDCL 3 ): δ=3.72-3.62, (S×6,6H), 3.2-3.1 (M, 0.5H), 2.68-2.38 (M, 3H), 2.30-1.90 (M, 5.5H), 1.85-1.45 (M, 10H), 1.43-1.30 (M, 1H)

〔ポリエステルの製造と評価〕
[評価方法]
熱可塑性樹脂組成物及び成形品の物性ないし特性の評価は次の方法により行った。
[Production and Evaluation of Polyester]
[Evaluation method]
The physical properties and properties of the thermoplastic resin compositions and molded articles were evaluated by the following methods.

(1)プレスフィルム作成
ポリエステル樹脂を90℃で5時間以上、真空乾燥した。外側の幅が縦10cm横10cm厚さ0.5mmまたは0.2mmの金属板(SUS)の1cmの幅を残して内側の幅が縦8cm、横8cmをくりぬいたスペーサーを用意した。このスペーサーを2枚の鏡面加工した縦10cm横10cm厚さ1.5mmのSUS板の間に挟み、スペーサーの枠内にペレット約4gをのせて熱プレスを行った。熱プレス温度は、200~230℃であり、予熱時間は5-8分であり、成形時の圧力は20MPaで行った。成形時の加圧時間は3分間である。熱プレス後、鏡面板とスペーサーごとシート状の試料を取り出し、水管冷却式プレスで、圧力10MPaで3分間加圧冷却し、フィルムを作製した。
(1) Formation of press film A polyester resin was vacuum-dried at 90°C for 5 hours or longer. A spacer was prepared by hollowing out a metal plate (SUS) having an outer width of 10 cm long and 10 cm wide and a thickness of 0.5 mm or 0.2 mm, leaving a width of 1 cm and an inner width of 8 cm long and 8 cm wide. This spacer was sandwiched between two mirror-finished stainless steel plates measuring 10 cm long, 10 cm wide and 1.5 mm thick, and about 4 g of pellets were placed in the frame of the spacer and hot pressed. The hot press temperature was 200 to 230° C., the preheating time was 5 to 8 minutes, and the pressure during molding was 20 MPa. Pressurization time during molding is 3 minutes. After hot-pressing, the sheet-like sample was taken out together with the specular plate and the spacer, and cooled under pressure of 10 MPa for 3 minutes in a water tube cooling press to prepare a film.

(2)押し出しフィルム作成
ポリエステル樹脂を窒素雰囲気下120℃で12時間乾燥し、フィルム成形装置(ME-20/26V2&CR-7&FS-5)(OCS社製)により、次の条件でフィルム成形を行った。
シリンダー温度(ノズル-ホッパー下):260℃-290℃-290℃-290℃
スクリュー回転数:68rpm
樹脂圧:28MPa
チルロール温度:45℃
フィルム厚み:100μm
(2) Production of extruded film The polyester resin was dried at 120°C for 12 hours in a nitrogen atmosphere, and a film was formed under the following conditions using a film forming apparatus (ME-20/26V2 & CR-7 & FS-5) (manufactured by OCS). .
Cylinder temperature (nozzle-under hopper): 260°C-290°C-290°C-290°C
Screw rotation speed: 68 rpm
Resin pressure: 28 MPa
Chill roll temperature: 45°C
Film thickness: 100 μm

(3)ガラス転移温度Tg
ガラス転移温度は、エスアイアイナノテクノロジー社製の示差走査熱量計「EXSTAR 6220」を用いて測定した。JISK7121:1987に準拠して測定した。具体的には、非晶性の樹脂の場合は、20℃から昇温速度20℃/minで測定試料約10mgを加熱し、250℃まで昇温したサンプルを液体窒素で急冷し、再度昇温速度10℃/min250℃まで昇温した。2回目の昇温で得られたDSCデータより低温側のベースラインと高温側のベースラインを延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる温度から、中間点ガラス転移開始温度を求める。この中間点ガラス転移開始温度をガラス転移温度Tgとして扱う。
結晶性の樹脂の場合は、20℃から昇温速度10℃/minで測定試料約10mgを加熱し、290℃まで昇温したのち、降温速度10℃/minで20℃まで冷却し、再度昇温速度10℃/min290℃まで昇温した。2回目の昇温で得られたDSCデータより低温側のベースラインと高温側のベースラインを延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる温度から、中間点ガラス転移開始温度を求める。この中間点ガラス転移開始温度をガラス転移温度Tgとして扱う。
(3) Glass transition temperature Tg
The glass transition temperature was measured using a differential scanning calorimeter "EXSTAR 6220" manufactured by SII Nanotechnology. Measured according to JISK7121:1987. Specifically, in the case of amorphous resin, about 10 mg of the measurement sample is heated from 20 ° C. at a temperature increase rate of 20 ° C./min, the sample heated to 250 ° C. is rapidly cooled with liquid nitrogen, and the temperature is raised again. The temperature was raised to 250°C at a rate of 10°C/min. A straight line equidistant in the vertical axis direction from the straight line obtained by extending the baseline on the lower temperature side and the baseline on the higher temperature side than the DSC data obtained in the second temperature rise, and the curve of the stepwise change portion of the glass transition. From the intersecting temperature, the midpoint glass transition start temperature is determined. This midpoint glass transition starting temperature is treated as the glass transition temperature Tg.
In the case of a crystalline resin, about 10 mg of the measurement sample is heated from 20 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min, heated to 290 ° C., cooled to 20 ° C. at a temperature decrease rate of 10 ° C./min, and raised again. The temperature was raised to 290°C at a temperature rate of 10°C/min. A straight line equidistant in the vertical axis direction from the straight line obtained by extending the baseline on the lower temperature side and the baseline on the higher temperature side than the DSC data obtained in the second temperature rise, and the curve of the stepwise change portion of the glass transition. From the intersecting temperature, the midpoint glass transition start temperature is determined. This midpoint glass transition starting temperature is treated as the glass transition temperature Tg.

(4)還元粘度
溶媒を用いてポリエステル樹脂を溶解させ濃度1.00g/dlの溶液を作製した。溶媒としては、フェノールと1,1,2,2-テトラクロロエタンとの混合溶媒を用いた。フェノールと1,1,2,2-テトラクロロエタンとの混合比は、質量比で1:1である。混合溶媒への溶解は、110℃で攪拌しながら、30分かけて行い、冷却後の溶液を還元粘度の測定に用いた。還元粘度の測定は、中央理化社製のウベローデ型粘度計「DT-504型自動粘度計」を用い、温度30.0℃±0.1℃で行った。溶媒の通過時間t0と溶液の通過時間tとから、次式(α)により相対粘度ηrelを算出し、相対粘度ηrelから次式(β)より比粘度ηsp(単位:g・cm-1・sec-1)を算出した。なお、式(β)中のη0は溶媒の粘度である。そして、比粘度ηspを溶液の濃度c(g/dL)で割って、還元粘度η(η=ηsp/c)を算出した。この値が高いほど、分子量が大きいことを意味する。
ηrel=t/t0 ・・・(α)
ηsp=(η-η0)/η0=ηrel-1 ・・・(β)
(4) Reduced Viscosity A solution having a concentration of 1.00 g/dl was prepared by dissolving the polyester resin using a solvent. A mixed solvent of phenol and 1,1,2,2-tetrachloroethane was used as the solvent. The mixing ratio of phenol and 1,1,2,2-tetrachloroethane is 1:1 by mass. The dissolution in the mixed solvent was performed over 30 minutes while stirring at 110° C., and the solution after cooling was used for measurement of the reduced viscosity. The measurement of the reduced viscosity was performed at a temperature of 30.0°C ± 0.1°C using an Ubbelohde viscometer "DT-504 automatic viscometer" manufactured by Chuo Rika Co., Ltd. Relative viscosity η rel is calculated by the following formula (α) from the passage time t of the solvent and the passage time t of the solution, and the specific viscosity η sp ( unit : g cm −1 ·sec −1 ) was calculated. Note that η 0 in the formula (β) is the viscosity of the solvent. Then, the reduced viscosity η (η=η sp /c) was calculated by dividing the specific viscosity η sp by the solution concentration c (g/dL). A higher value means a higher molecular weight.
η rel =t/t 0 (α)
η sp = (η - η 0 )/η 0 = η rel -1 (β)

(5)光弾性係数
<サンプル作製>
(1)の方法で作成したプレスフィルムまたは(2)の方法で作成した押し出しフィルムから幅5mm、長さ20mmにサンプルを切り出した。
<測定>
He-Neレーザー、偏光子、補償板、検光子、及び光検出器からなる複屈折測定装置と振動型粘弾性測定装置(UBM社製)を組み合わせた装置を用いて測定した(詳細は、日本レオロジー学会誌Vol.19,p93-97(1991)を参照)。切り出したサンプルを粘弾性測定装置に固定し、25℃の室温で貯蔵弾性率E’を周波数96Hzにて測定した。同時に、出射されたレーザー光を偏光子、試料、補償板、検光子の順に通し、光検出器(フォトダイオード)で拾い、ロックインアンプを通して角周波数ω又は2ωの波形について、その振幅とひずみに対する位相差を求め、ひずみ光学係数O’を求めた。このとき、偏光子と検光子の方向は直交し、またそれぞれ、試料の伸長方向に対してπ/4の角度をなすように調整した。光弾性係数Cは、貯蔵弾性率E’とひずみ光学係数O’を用いて次式より求めた。
C=O’/E’
(5) Photoelastic coefficient <Sample preparation>
A sample having a width of 5 mm and a length of 20 mm was cut from the pressed film prepared by the method (1) or the extruded film prepared by the method (2).
<Measurement>
Measured using a device that combines a birefringence measuring device consisting of a He—Ne laser, a polarizer, a compensator, an analyzer, and a photodetector and a vibrating viscoelasticity measuring device (manufactured by UBM) (for details, see Japan Rheology Society Vol.19, p93-97 (1991)). The cut sample was fixed to a viscoelasticity measuring device, and the storage elastic modulus E′ was measured at a room temperature of 25° C. and a frequency of 96 Hz. At the same time, the emitted laser light is passed through a polarizer, a sample, a compensator, and an analyzer in this order, picked up by a photodetector (photodiode), and passed through a lock-in amplifier to obtain a waveform with an angular frequency of ω or 2ω. A phase difference was determined, and a distortion optical coefficient O' was determined. At this time, the directions of the polarizer and the analyzer were orthogonal to each other, and adjusted to form an angle of π/4 with respect to the stretching direction of the sample. The photoelastic coefficient C was obtained from the following equation using the storage elastic modulus E' and the strain optical coefficient O'.
C=O'/E'

(6)全光線透過率
(1)の方法で作成したプレスフィルムまたは(2)の方法で作成した押し出しフィルムについて、NDH2000(日本電色工業社製)を用いて全光線透過率を測定した。なお、本機はJIS K7361-1に準拠している。
(6) Total Light Transmittance The press film prepared by the method (1) or the extruded film prepared by the method (2) was measured for total light transmittance using NDH2000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). This machine complies with JIS K7361-1.

(7)イエローインデックス(YI)
(1)の方法で作成したプレスフィルムまたは(2)の方法で作成した押し出しフィルムについて、ASTM D1925に準じて測色色差計(日本電色工業製、ZE6000)を用いて、YIを測定した。
(7) Yellow Index (YI)
YI of the press film prepared by the method (1) or the extruded film prepared by the method (2) was measured according to ASTM D1925 using a colorimeter (ZE6000, manufactured by Nippon Denshoku Industries).

(8)屈折率、及びアッベ数の測定
(1)の方法で作製したフィルムから、長さ40mm、幅8mmの長方形の試験片を切り出して測定試料とした。波長656nm(C線)、589nm(D線)、546nm(e線)、486nm(F線)の干渉フィルターを用いて、(株)アタゴ製多波長アッベ屈折率計DR-M4/1550により各波長の屈折率nC、nD、ne、nFを測定した。測定は界面液としてモノブロモナフタレンを用い、20℃で行った。アッベ数νDは次の式で計算した。
νD=(1-nD)/(nC-nF)
アッベ数が大きいほど、屈折率の波長依存性が小さいことを表す。
以下の実施例および比較例において、波長589nmにおける屈折率が1.50以上であるものを、屈折率が大きく光学レンズ等の用途に好適なものであると評価した。
(8) Measurement of Refractive Index and Abbe Number A rectangular test piece having a length of 40 mm and a width of 8 mm was cut out from the film produced by the method of (1) to obtain a measurement sample. Using interference filters with wavelengths of 656 nm (C line), 589 nm (D line), 546 nm (e line), and 486 nm (F line), Atago Co., Ltd. Multi-wavelength Abbe refractometer DR-M4/1550 Each wavelength were measured for refractive indices nC, nD, ne and nF. The measurement was performed at 20° C. using monobromonaphthalene as the interfacial liquid. The Abbe number νD was calculated by the following formula.
νD = (1-nD)/(nC-nF)
The larger the Abbe number, the smaller the wavelength dependence of the refractive index.
In the following examples and comparative examples, those having a refractive index of 1.50 or more at a wavelength of 589 nm were evaluated as having a large refractive index and suitable for applications such as optical lenses.

[使用原料]
製造例、実施例等で用いた化合物の略号、製造元は次の通りである。
<ジヒドロキシ化合物>
・TCDDM:トリシクロデカンジメタノール[オクセア社製]
・DA13:合成例1で合成したジヒドロキシ化合物((テトラデカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン-ジイル)ジメタノール)
・エチレングリコール:富士フィルム和光純薬社製
[raw materials used]
The abbreviations and manufacturers of the compounds used in Production Examples and Examples are as follows.
<Dihydroxy compound>
・TCDDM: tricyclodecanedimethanol [manufactured by Oxair]
DA13: Dihydroxy compound synthesized in Synthesis Example 1 ((tetradecahydro-4,8-methanocyclopenta "3,4" cyclobuta "1,2-f" indene-diyl) dimethanol)
・Ethylene glycol: manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

<ジカルボン酸エステル>
・DMT:ジメチルテレフタレート[SKケミカル社製]
・TCPDC:合成例2で合成したジカルボン酸化合物(テトラデカヒドロ-4,8-メタノシクロペンタ「3,4」シクロブタ「1,2-f」インデン-ジカルボン酸)
<Dicarboxylic acid ester>
・DMT: dimethyl terephthalate [manufactured by SK Chemicals]
・TCPDC: dicarboxylic acid compound synthesized in Synthesis Example 2 (tetradecahydro-4,8-methanocyclopenta “3,4” cyclobuta “1,2-f” indene-dicarboxylic acid)

<触媒>
・CAA:酢酸カルシウム・1水和物[富士フィルム和光純薬社製]
・TBT:チタンテトラブトキシド [富士フィルム和光純薬社製]
<Catalyst>
・ CAA: Calcium acetate monohydrate [manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.]
・ TBT: Titanium tetrabutoxide [manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.]

Figure 2023055339000028
Figure 2023055339000028

<比較用ポリエチレンテレフタレート樹脂>
ホモポリエチレンテレフタレート樹脂(ホモPET樹脂):三菱ケミカル社製「GM701Z」
<Comparative polyethylene terephthalate resin>
Homo polyethylene terephthalate resin (homo PET resin): "GM701Z" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation

[実施例1]
原料として、TCPDCを6.36g(0.0219モル)、DA13を4.02g(0.0153モル)、エチレングリコール(以下「EG」と略記する。)2.04g(0.0328モル)、及び触媒としてチタンテトラブトキシド(以下TBTと略す)2.13×10-3g(6.26×10-6モル)を2%EG溶液として反応容器に投入したのち、反応容器を窒素置換した。窒素雰囲気下にて、150℃に加熱した加熱槽に反応容器を漬けた。反応の第1段目の工程として、攪拌を行いながら、180分で150℃から250℃まで常圧下で昇温させ、留出する水を回収した。昇温の途中段階で、原料が完全に溶解した。昇温終了後、250℃を60分保って、第一段目の反応を終了させた。第2段目の工程として加熱槽の温度を60分で270℃まで上昇させた。昇温の開始と同時に圧力を90分で常圧から0.200kPaまで制御しながら徐々に反応容器を減圧し、発生する水を反応容器外へ抜き出した。270℃、0.200kPa以下を保ち、所定の攪拌トルクに到達したら、反応を終了し、生成した反応物を反応容器から取り出して、ポリエステル共重合体を得た。
得られたポリエステル共重合体の還元粘度は0.357dl/g、ガラス転移温度Tgは121℃であった。
(1)の方法で作成したプレスフィルムを用い、屈折率を20℃で測定するとnC=1.536、nD=1.539、ne=1.542、nF=1.547、アッベ数νDは49であった。また、光弾性係数は12×10-12Pa-1であった。
[Example 1]
As raw materials, 6.36 g (0.0219 mol) of TCPDC, 4.02 g (0.0153 mol) of DA13, 2.04 g (0.0328 mol) of ethylene glycol (hereinafter abbreviated as “EG”), and After 2.13×10 −3 g (6.26×10 −6 mol) of titanium tetrabutoxide (hereinafter abbreviated as TBT) as a catalyst was charged into the reaction vessel as a 2% EG solution, the reaction vessel was purged with nitrogen. The reactor was immersed in a heating bath heated to 150° C. under a nitrogen atmosphere. As the first step of the reaction, the temperature was raised from 150° C. to 250° C. in 180 minutes under normal pressure while stirring, and the distilled water was collected. The raw materials were completely dissolved in the middle of the temperature rise. After the temperature was raised, the temperature was maintained at 250°C for 60 minutes to complete the first stage reaction. As the second step, the temperature of the heating bath was raised to 270° C. in 60 minutes. Simultaneously with the start of temperature rise, the pressure in the reaction vessel was gradually reduced while controlling the pressure from normal pressure to 0.200 kPa in 90 minutes, and the generated water was discharged out of the reaction vessel. The temperature was maintained at 270° C. and 0.200 kPa or less, and when a predetermined stirring torque was reached, the reaction was terminated, and the produced reactant was taken out from the reaction vessel to obtain a polyester copolymer.
The resulting polyester copolymer had a reduced viscosity of 0.357 dl/g and a glass transition temperature Tg of 121°C.
Using the press film prepared by the method of (1), when the refractive index is measured at 20 ° C., nC = 1.536, nD = 1.539, ne = 1.542, nF = 1.547, Abbe number νD is 49 Met. Further, the photoelastic coefficient was 12×10 −12 Pa −1 .

[実施例2]
原料として、DMTを11.55g(0.0595モル)、DA13を4.68g(0.0178モル)、EGを7.01g(0.1130モル)、及び触媒としてTBTを4.26×10-3g(1.25×10-5モル)を2%EG溶液として反応容器に投入したのち、反応容器を窒素置換した。窒素雰囲気下にて、150℃に加熱した加熱槽に反応容器を漬けた。反応の第1段目の工程として、攪拌を行いながら、180分で150℃から250℃まで常圧下で昇温させ、留出するメタノールを回収した。昇温の途中段階で、原料が完全に溶解した。昇温終了後、250℃を60分保って、第一段目の反応を終了させた。第2段目の工程として加熱槽の温度を60分で270℃まで上昇させた。昇温の開始と同時に圧力を90分で常圧から0.200kPaまで制御しながら徐々に反応容器を減圧し、発生するメタノールを反応容器外へ抜き出した。270℃、0.200kPa以下を保ち、所定の攪拌トルクに到達したら、反応を終了し、生成した反応物を反応容器から取り出して、ポリエステル共重合体を得た。
得られたポリエステル共重合体の還元粘度は0.907dl/g、ガラス転移温度Tgは101℃であった。
(1)の方法で作成したプレスフィルムを用い、屈折率を20℃で測定するとnC=1.564、nD=1.569、ne=1.574、nF=1.582、アッベ数νDは32であった。また、光弾性係数は85×10-12Pa-1であった。
[Example 2]
As raw materials, 11.55 g (0.0595 mol) of DMT, 4.68 g (0.0178 mol) of DA13, 7.01 g (0.1130 mol) of EG, and 4.26×10 of TBT as a catalyst. After charging 3 g (1.25×10 −5 mol) of 2% EG solution into the reaction vessel, the reaction vessel was purged with nitrogen. The reactor was immersed in a heating bath heated to 150° C. under a nitrogen atmosphere. As the first step of the reaction, the temperature was raised from 150° C. to 250° C. in 180 minutes under normal pressure while stirring, and the distilled methanol was recovered. The raw materials were completely dissolved in the middle of the temperature rise. After the temperature was raised, the temperature was maintained at 250°C for 60 minutes to complete the first stage reaction. As the second step, the temperature of the heating bath was raised to 270° C. in 60 minutes. Simultaneously with the start of temperature rise, the pressure in the reaction vessel was gradually reduced while controlling the pressure from normal pressure to 0.200 kPa in 90 minutes, and the generated methanol was discharged out of the reaction vessel. The temperature was maintained at 270° C. and 0.200 kPa or less, and when a predetermined stirring torque was reached, the reaction was terminated, and the produced reactant was taken out from the reaction vessel to obtain a polyester copolymer.
The resulting polyester copolymer had a reduced viscosity of 0.907 dl/g and a glass transition temperature Tg of 101°C.
Using the press film prepared by the method of (1), when the refractive index is measured at 20 ° C., nC = 1.564, nD = 1.569, ne = 1.574, nF = 1.582, Abbe number νD is 32 Met. Further, the photoelastic coefficient was 85×10 −12 Pa −1 .

[実施例3]
原料として、DMTを9.96g(0.0513モル)、DA13を6.73g(0.0257モル)、EGを5.41g(0.0872モル)、及び触媒として酢酸カルシウム(以下CAAと略す)を6.59×-3g(3.74×10-5モル)を2%水溶液として、TBTを0.032g(9.39×10-5モル)を直接反応容器に投入した以外は実施例2と同様に実施した。
光学特性は(1)の方法で作成したプレスフィルムを用いて測定した。結果を表1に記載した。
[Example 3]
As raw materials, 9.96 g (0.0513 mol) of DMT, 6.73 g (0.0257 mol) of DA13, 5.41 g (0.0872 mol) of EG, and calcium acetate (hereinafter abbreviated as CAA) as a catalyst. 6.59× −3 g (3.74×10 −5 mol) of TBT was added as a 2% aqueous solution, and 0.032 g (9.39×10 −5 mol) of TBT was added directly to the reaction vessel. 2 was performed.
The optical properties were measured using the press film prepared by the method (1). The results are listed in Table 1.

[実施例4]
原料として、DMTを8.76g(0.0451モル)、DA13を8.29g(0.0316モル)、EGを4.20g(0.0667モル)、及び触媒としてCAAを6.59×-3g(3.74×10-5モル)を2%水溶液として、TBTを3.20×10-3g(9.39×10-6モル)を2%EG溶液として反応容器に投入した以外は実施例2と同様に実施した。
光学特性は(1)の方法で作成したプレスフィルムを用いて測定した。結果を表1に記載した。
[Example 4]
As raw materials, 8.76 g (0.0451 mol) of DMT, 8.29 g (0.0316 mol) of DA13, 4.20 g (0.0667 mol) of EG, and 6.59× −3 of CAA as catalyst. g (3.74×10 −5 mol) as a 2% aqueous solution and 3.20×10 −3 g (9.39×10 −6 mol) of TBT as a 2% EG solution were charged into the reaction vessel. It was carried out in the same manner as in Example 2.
The optical properties were measured using the press film prepared by the method (1). The results are listed in Table 1.

[比較例1]
原料として、DMTを11.23g(0.0579モル)、TCDDMを5.68g(0.0289モル)、EGを6.10g(0.0983モル)、及び触媒としてCAAを6.59×-3g(3.74×10-5モル)を2%水溶液として、TBTを3.20×10-3g(9.39×10-6モル)を2%EG溶液として反応容器に投入した以外は実施例2と同様に実施した。
光学特性は(1)の方法で作成したプレスフィルムを用いて測定した。結果を表1に記載した。
[Comparative Example 1]
As raw materials, 11.23 g (0.0579 mol) of DMT, 5.68 g (0.0289 mol) of TCDDM, 6.10 g (0.0983 mol) of EG, and 6.59× −3 of CAA as catalyst. g (3.74×10 −5 mol) as a 2% aqueous solution and 3.20×10 −3 g (9.39×10 −6 mol) of TBT as a 2% EG solution were charged into the reaction vessel. It was carried out in the same manner as in Example 2.
The optical properties were measured using the press film prepared by the method (1). The results are listed in Table 1.

[比較例2]
原料として、DMTを12.32g(0.0634モル)、TCDDMを4.11g(0.0209モル)、EGを7.36g(0.1186モル)、及び触媒としてCAAを6.59×-3g(3.74×10-5モル)を2%水溶液として、TBTを3.20×10-3g(9.39×10-6モル)を2%EG溶液として反応容器に投入した以外は実施例2と同様に実施した。
光学特性は(1)の方法で作成したプレスフィルムを用いて測定した。結果を表1に記載した。
[Comparative Example 2]
As raw materials, 12.32 g (0.0634 mol) of DMT, 4.11 g (0.0209 mol) of TCDDM, 7.36 g (0.1186 mol) of EG, and 6.59× −3 of CAA as catalyst. g (3.74×10 −5 mol) as a 2% aqueous solution and 3.20×10 −3 g (9.39×10 −6 mol) of TBT as a 2% EG solution were charged into the reaction vessel. It was carried out in the same manner as in Example 2.
The optical properties were measured using the press film prepared by the method (1). The results are listed in Table 1.

[比較例3]
ホモPET樹脂:三菱ケミカル社製「GM701Z」を用いて(2)の方法で作成した押し出しフィルムを用いて光学特性を測定した。
結果を表1に記載した。
[Comparative Example 3]
Homo-PET resin: Optical properties were measured using an extruded film prepared by the method (2) using Mitsubishi Chemical's "GM701Z".
The results are listed in Table 1.

Figure 2023055339000029
Figure 2023055339000029

表1より、本発明のポリエステルはガラス転移温度が高く耐熱性に優れ、また低光弾性係数で光学特性に優れ、しかも、融点を有さず、結晶化が抑制されていることが分かる。さらに、ジオール、ジカルボン酸が立体的な構造であるためポリマー主鎖の配向が抑制され、固有複屈折が低い樹脂となると考えられる。
これに対して、前述の特許文献2のように、トリシクロデカンジメタノールを用いた比較例1,2は、ガラス転移温度が低く、耐熱性に劣る。
また、脂環式炭素環を含まない比較例3は耐熱性に劣る上に、融点を有し、結晶化し易い。
From Table 1, it can be seen that the polyester of the present invention has a high glass transition temperature, excellent heat resistance, a low photoelastic coefficient and excellent optical properties, does not have a melting point, and is inhibited from crystallization. Furthermore, since the diol and dicarboxylic acid have a three-dimensional structure, it is thought that the orientation of the polymer main chain is suppressed, resulting in a resin with low intrinsic birefringence.
In contrast, Comparative Examples 1 and 2 using tricyclodecanedimethanol as described in Patent Document 2 have a low glass transition temperature and poor heat resistance.
Comparative Example 3, which does not contain an alicyclic carbocyclic ring, is inferior in heat resistance, has a melting point, and is easily crystallized.

Claims (18)

下記式(1A)で表される繰り返し単位を有するポリエステル。
Figure 2023055339000030
(式(1)中のAは、下記式(P1)を表し、Bは、炭素数2~30の置換または非置換の直鎖または分岐した2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の脂肪族2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の芳香族2価基のいずれかである。)
Figure 2023055339000031
(式(P1)中、環Zは、置換基を有していてもよい員数6~15の脂環式炭素環を表し、該脂環式炭素環は、単環、縮合環、橋架環、或いはこれらの組み合わせであり、また、該脂環式炭素環はヘテロ原子を含んでいてもよい。
及びLは、それぞれ独立に、直接結合又は炭素数1~5の2価の炭化水素基を表す。Rは置換基を表し、mは0~4の整数である。)
A polyester having a repeating unit represented by the following formula (1A).
Figure 2023055339000030
(A 1 in formula (1) represents the following formula (P1), B 1 is a substituted or unsubstituted linear or branched divalent group having 2 to 30 carbon atoms, substituted or an unsubstituted monocyclic or polycyclic aliphatic divalent group, or a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aromatic divalent group having 6 to 30 carbon atoms.)
Figure 2023055339000031
(In formula (P1), ring Z represents a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring that may have a substituent, and the alicyclic carbocyclic ring is a monocyclic ring, a condensed ring, a bridged ring, or a combination thereof, and the alicyclic carbocycle may contain heteroatoms.
L 1 and L 2 each independently represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. R 1 represents a substituent and m is an integer of 0-4. )
前記式(P1)におけるL及びLが、それぞれ独立に、直接結合又はメチレン基である、請求項1に記載のポリエステル。 The polyester according to claim 1, wherein L1 and L2 in formula (P1) are each independently a direct bond or a methylene group. 前記式(P1)におけるZの脂環式炭素環が、員数4以上の環を少なくとも1つ有する、請求項1又は2に記載のポリエステル。 3. The polyester according to claim 1, wherein the alicyclic carbocyclic ring of Z in the formula (P1) has at least one ring with 4 or more members. 前記式(P1)が、下記式(P2)~(P11)から選択されるいずれかである、請求項1~3のいずれか1項に記載の構造を含むポリエステル。
Figure 2023055339000032
(式(P2)~(P11)中、L、L、mは、前記式(P1)におけると同義である。R1a及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~12の置換基を表す。n2は0~6の整数であり、n3及びn11は0~11の整数であり、n4及びn5は0~9の整数であり、n6は0~7の整数であり、n7は0~13の整数であり、n8~n10は0~5の整数である。)
The polyester comprising the structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the formula (P1) is any one selected from the following formulas (P2) to (P11).
Figure 2023055339000032
(In formulas (P2) to (P11), L 1 , L 2 and m are the same as in formula (P1) above. R 1a and R 2 are each independently a substituent having 1 to 12 carbon atoms. n2 is an integer of 0 to 6, n3 and n11 are integers of 0 to 11, n4 and n5 are integers of 0 to 9, n6 is an integer of 0 to 7, n7 is 0 is an integer of ~13, and n8~n10 is an integer of 0~5.)
光学用途の樹脂である、請求項1~4のいずれか1項に記載のポリエステル。 The polyester according to any one of claims 1 to 4, which is a resin for optical applications. 下記式(1B)で表される繰り返し単位を有するポリエステル。
Figure 2023055339000033
(式(1B)中、Bは、下記式(P12)を表し、Aは炭素数2~30の置換または非置換の直鎖または分岐した2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の脂肪族2価基、炭素数6~30の置換または非置換の単環または多環の芳香族2価基のいずれかである。)
Figure 2023055339000034
(式(P12)中、環Zは、置換基を有していてもよい員数6~15の脂環式炭素環を表し、該脂環式炭素環は、単環、縮合環、橋架環、或いはこれらの組み合わせであり、また、該脂環式炭素環はヘテロ原子を含んでいてもよい。
及びLは、それぞれ独立に、直接結合又は炭素数1~5の2価の炭化水素基を表す。Rは置換基を表し、mは0~4の整数である。)
A polyester having a repeating unit represented by the following formula (1B).
Figure 2023055339000033
(In formula (1B), B 2 represents the following formula (P12), A 2 is a substituted or unsubstituted linear or branched divalent group having 2 to 30 carbon atoms, a substituted or It is either an unsubstituted monocyclic or polycyclic aliphatic divalent group or a substituted or unsubstituted monocyclic or polycyclic aromatic divalent group having 6 to 30 carbon atoms.)
Figure 2023055339000034
(In formula (P12), ring Z represents a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring that may have a substituent, and the alicyclic carbocyclic ring is a monocyclic ring, a condensed ring, a bridged ring, or a combination thereof, and the alicyclic carbocycle may contain heteroatoms.
L 3 and L 4 each independently represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. R 3 represents a substituent and m is an integer of 0-4. )
前記式(P12)におけるL及びLが、それぞれ独立に、直接結合又はメチレン基である、請求項6に記載のポリエステル。 7. The polyester according to claim 6, wherein L3 and L4 in formula (P12) are each independently a direct bond or a methylene group. 前記式(P12)におけるZの脂環式炭素環が、員数4以上の環を少なくとも1つ有する、請求項6又は7に記載のポリエステル。 8. The polyester according to claim 6 or 7, wherein the alicyclic carbocyclic ring of Z in the formula (P12) has at least one ring with 4 or more members. 前記式(P12)が、下記式(P13)~(P22)から選択されるいずれかである、
請求項6~8のいずれか1項に記載のポリエステル。
Figure 2023055339000035
(式(P13)~(P22)中、L、L、mは、式(P12)におけると同義である。R3a及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~12の置換基を表す。n13は0~6の整数であり、n14及びn22は0~11の整数であり、n15及びn16は0~9の整数であり、n17は0~7の整数であり、n18は0~13の整数であり、n19~n21は0~5の整数である。)
The formula (P12) is any one selected from the following formulas (P13) to (P22),
The polyester according to any one of claims 6-8.
Figure 2023055339000035
(In formulas (P13) to (P22), L 3 , L 4 and m are the same as in formula (P12). R 3a and R 4 each independently represent a substituent having 1 to 12 carbon atoms. n13 is an integer of 0 to 6, n14 and n22 are integers of 0 to 11, n15 and n16 are integers of 0 to 9, n17 is an integer of 0 to 7, n18 is 0 to is an integer of 13, and n19 to n21 are integers of 0 to 5.)
光学用途の樹脂である、請求項6~9のいずれか1項に記載のポリエステル。 The polyester according to any one of claims 6 to 9, which is a resin for optical use. 下記式(P23)で表される化合物。
Figure 2023055339000036
(式(P23)中、環Zは、-L-C(=O)-Y以外に置換基を有していてもよい員数6~15の脂環式炭素環を表し、該脂環式炭素環は単環、縮合環、橋架環、或いはこれらの組み合わせであり、また、該脂環式炭素環はヘテロ原子を含んでいてもよい。
及びLは、それぞれ独立に、直接結合又は炭素数1~5の2価の炭化水素基を表す。Rは置換基を表し、mは0~4の整数である。
及びYは、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいフェノキシ基、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。)
A compound represented by the following formula (P23).
Figure 2023055339000036
(In formula (P23), ring Z represents a 6- to 15-membered alicyclic carbocyclic ring which may have a substituent other than —L 6 —C(═O)—Y 2 , and the alicyclic ring Formula carbocycles are single rings, fused rings, bridged rings, or combinations thereof, and the alicyclic carbocycles may contain heteroatoms.
L 5 and L 6 each independently represent a direct bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. R 5 represents a substituent and m is an integer of 0-4.
Y 1 and Y 2 are each independently a hydroxy group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted phenoxy group, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom. )
前記式(P23)におけるL及びLが、それぞれ独立に、直接結合又はメチレン基である、請求項11に記載の化合物。 12. The compound according to claim 11, wherein L5 and L6 in formula (P23) are each independently a direct bond or a methylene group. 前記式(P23)におけるZの脂環式炭素環が、員数4以上の環を少なくとも1つ有する、請求項11又は12に記載の化合物。 13. The compound according to claim 11 or 12, wherein the alicyclic carbocyclic ring of Z in the formula (P23) has at least one ring with 4 or more members. 前記式(P23)が、下記式(P24)~(P33)から選択されるいずれかである、請求項11~13のいずれか1項に記載の化合物。
Figure 2023055339000037
(式(P24)~(P33)中、L、L、m、Y、Yは、式(23)におけると同義である。R5a及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~12の置換基を表す。n24は0~6の整数であり、n25及びn33は0~11の整数であり、n26及びn27は0~9の整数であり、n28は0~7の整数であり、n29は0~13の整数であり、n30~n32は0~5の整数である。)
The compound according to any one of claims 11 to 13, wherein the formula (P23) is any one selected from the following formulas (P24) to (P33).
Figure 2023055339000037
(In formulas (P24) to (P33), L 5 , L 6 , m, Y 1 and Y 2 have the same definitions as in formula (23). represents an integer of 0 to 12. n24 is an integer of 0 to 6, n25 and n33 are integers of 0 to 11, n26 and n27 are integers of 0 to 9, and n28 is an integer of 0 to 7. , n29 is an integer from 0 to 13, and n30 to n32 are integers from 0 to 5.)
前記式(P24)~(P33)におけるm及びn24~n33は、それぞれ独立に、0又は1である、請求項14に記載の化合物。 The compound according to claim 14, wherein m and n24-n33 in formulas (P24)-(P33) are each independently 0 or 1. 前記式(P23)が、前記式(P24)~(P29)から選択されるいずれかである、請求項14又は15に記載の化合物。 The compound according to claim 14 or 15, wherein said formula (P23) is any one selected from said formulas (P24) to (P29). 前記式(P23)が、前記式(P26)である、請求項16に記載の化合物。 17. The compound according to claim 16, wherein said formula (P23) is said formula (P26). ジカルボン酸成分とジオール成分とを用いてエステル化反応又はエステル交換反応を行なうエステル化工程、及び該エステル化工程により得られたオリゴマーを重縮合反応する溶融重縮合反応工程を経てポリエステルを製造する方法において、該ジカルボン酸成分の少なくとも一部として、請求項11~17のいずれか1項に記載の化合物を用いる、ポリエステルの製造方法。
A method of producing a polyester through an esterification step of performing an esterification reaction or a transesterification reaction using a dicarboxylic acid component and a diol component, and a melt polycondensation reaction step of performing a polycondensation reaction of the oligomer obtained by the esterification step. 18. A method for producing a polyester, wherein the compound according to any one of claims 11 to 17 is used as at least part of the dicarboxylic acid component.
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