(57)【要約】      （修正有）【課題】透明樹脂の熱的特性を損なうことなく屈折率を制御できる添加剤として有用なフタロニトリル化合物の提供。【解決手段】式（１）2007039427.tif 000018（Ｒ２は、ハロゲン原子等を表す。Ａは、式（２）2007039427.tif 000019（Ｘは、Ｏ又はＳ。Ｒ１、Ｒ４は、ハロゲン原子等を表す。）で表される基である。）で表されるフタロニトリル化合物。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）；
【化１】
2007039427.tif 000012
（式中、Ｒ２は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。Ｒ３は、重水素化アルキル基又は全ハロゲン化アルキル基を表す。ｎは、１〜４の整数であり、ｍは、０〜３の整数であり、ｎ＋ｍ＝４である。Ａは、同一又は異なって、下記一般式（２）；
【化２】
2007039427.tif 000013
（式中、Ｘは、Ｏ又はＳである。Ｒ１は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。Ｒ４は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。ａ及びｂは、それぞれ１〜５の整数であり、ａ＋ｂ＝５である。但し、一般式（１）におけるＣＮ基がメタ位に位置する場合には、ＸがＯであって、Ｒ１がＣＦ３であり、かつ、Ｒ４がＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩである場合を除く。）で表される基である。）で表されることを特徴とするフタロニトリル化合物。
【請求項２】
請求項１に記載のフタロニトリル化合物を製造する方法であって、
該製造方法は、下記一般式（３）；
【化３】
2007039427.tif 000014
（式中、Ｒ２は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。Ｒ３は、重水素化アルキル基又は全ハロゲン化アルキル基を表す。ｍは、１〜４の整数である。）で表される化合物と、下記一般式（４）；
【化４】
2007039427.tif 000015
（式中、Ｘは、Ｏ又はＳである。Ｒ１は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。Ｒ４は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。ａ及びｂは、それぞれ１〜５の整数であり、ａ＋ｂ＝５である。但し、一般式（３）におけるＣＮ基がメタ位に位置する場合には、ＸがＯであって、Ｒ１がＣＦ３であり、かつ、Ｒ４がＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩである場合を除く。）で表される化合物とを反応させる工程を含んでなることを特徴とするフタロニトリル化合物の製造方法。
【請求項３】
フタロニトリル化合物を含んでなる樹脂用添加剤であって、
該フタロニトリル化合物は、下記一般式（５）；
【化５】
2007039427.tif 000016
（式中、Ｒ２は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。Ｒ３は、重水素化アルキル基又は全ハロゲン化アルキル基を表す。ｐ及びｑは、同一又は異なって、０〜４の整数である。Ａは、同一又は異なって、下記一般式（６）；
【化６】
2007039427.tif 000017
（式中、Ｘは、Ｏ又はＳである。Ｒ５は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。ｒは、０〜５の整数である。）で表される基である。）で表されるものであることを特徴とする樹脂用添加剤。
【請求項４】
請求項３に記載の樹脂用添加剤を含んでなることを特徴とする樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フタロニトリル化合物、その製造方法及び用途に関する。より詳しくは、各種工業製品の原料の他、様々な用途への適用が検討されているフタロニトリル化合物、その製造方法、並びに、このようなフタロニトリル化合物を用いた樹脂用添加剤及び樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
フタロニトリル化合物とは、ベンゼン環に２個のシアノ基が置換した構造を有する化合物であり、従来から、各種工業製品の原料として広く使用されている。そして昨今では、極性基であるシアノ基に起因する特性から、様々な用途への適用が検討されている。例えば、光ファイバー、光導波路、光記録ディスク、光学フィルム、表示用基板等の光学材料分野においては、近年の情報技術の急速な発展に伴って、光学材料に使用される透明樹脂の種々の特性を改善又は向上すべく、現在試行錯誤が重ねられており、シアノ基に起因する特性を発揮することができるフタロニトリル化合物もまた、このような分野への利用が検討されているものの１つであるが、未だ満足できるものは開発されていないのが現状である。
【０００３】
従来のフタロニトリル化合物に関し、イソフタロニトリル化合物の少なくとも一の位置に、ＣＦ３基及びハロゲンを有するフェノキシ基が結合し、かつ残位にフッ素原子が結合した構造を有する含ハロゲンイソフタロニトリル化合物（例えば、特許文献１参照。）が開発されている。この化合物は、染料、医薬、農薬、高分子化合物の合成上重要な中間体であり、優れた耐熱性、撥水性、耐薬品性及び低誘電性を有する樹脂の原料として好適に使用されるものである。しかしながら、光学材料用途のように開発が強く要望されている分野等においても、更に充分な性能を発揮することができるものとするための工夫の余地があった。
【特許文献１】特開２００３−５５３１８号公報（第２頁、請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、透明樹脂等の樹脂が有する熱的特性等の各種特性を損なうことなく屈折率を制御できる添加剤等の用途に好適に使用することができるフタロニトリル化合物、その製造方法、並びに、このようなフタロニトリル化合物を含んでなる樹脂用添加剤及び樹脂組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、フタロニトリル化合物について種々検討した結果、２個のシアノ基を置換基として有するベンゼン環の水素原子の全てが特定の置換基に置換され、該置換基のうち少なくとも１つの基は、酸素原子（Ｏ）又は硫黄原子（Ｓ）を介してベンゼン環に結合した構造を有する基であるフタロニトリル化合物を見いだした。そして、この化合物を透明樹脂等の樹脂に添加剤として使用した場合には、樹脂が本来有する熱的特性等の各種特性を損なうことなく屈折率制御が可能となることを見いだし、このようなフタロニトリル化合物を含んでなる添加剤を含有する樹脂組成物が、例えば、光ファイバー、光導波路、光記録ディスク、光学フィルム、表示用基板等の光学材料に特に好適に適用し得るものであることも見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到した。また併せて、このような特定構造を有するフタロニトリル化合物を効率的に製造する方法も見いだし、本発明に到達したものである。
【０００６】
すなわち本発明は、下記一般式（１）；
【０００７】
【化１】
2007039427.tif 000002
【０００８】
（式中、Ｒ２は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。Ｒ３は、重水素化アルキル基又は全ハロゲン化アルキル基を表す。ｎは、１〜４の整数であり、ｍは、０〜３の整数であり、ｎ＋ｍ＝４である。Ａは、同一又は異なって、下記一般式（２）；
【０００９】
【化２】
2007039427.tif 000003
【００１０】
（式中、Ｘは、Ｏ又はＳである。Ｒ１は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。Ｒ４は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。ａ及びｂは、それぞれ１〜５の整数であり、ａ＋ｂ＝５である。但し、一般式（１）におけるＣＮ基がメタ位に位置する場合には、ＸがＯであって、Ｒ１がＣＦ３であり、かつ、Ｒ４がＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩである場合を除く。）で表される基である。）で表されるフタロニトリル化合物である。
以下に本発明を詳述する。
【００１１】
本発明のフタロニトリル化合物は、上記一般式（１）で表されるものである。すなわち、上記一般式（１）で示されるように、フタロニトリル（ベンゼン環に２個のシアノ基が置換した構造の化合物）の少なくとも一の位置にＡ基が結合し、かつ残位にＲ２基が結合した化合物である。なお、上記フタロニトリル化合物が有するシアノ基は、オルト位、メタ位、パラ位のいずれに位置していてもよいが、オルト位又はメタ位に位置していることが特に好適である。
【００１２】
上記一般式（１）において、Ｒ２は、ハロゲン原子、すなわちフッ素原子（Ｆ）、塩素原子（Ｃｌ）、臭素原子（Ｂｒ）若しくはヨウ素原子（Ｉ）、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表すが、Ｒ２の少なくとも１つが、ハロゲン原子であることが好適である。より好ましくは、Ｒ２の全てがハロゲン原子であることであり、これにより、例えば樹脂に添加して用いた場合には、屈折率の制御のみならず、吸水性を充分に低下させ、撥水化させることができるため、光学材料等により好適に用いることが可能となる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子が好ましく、より好ましくは、塩素原子であり、これにより、屈折率制御と吸水性低下とを更に充分に両立させることが可能となる。なお、Ｒ２が複数存在する場合には、それぞれ同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
【００１３】
ここで、Ｒ３は、重水素化アルキル基又は全ハロゲン化アルキル基を表すが、重水素化アルキル基とは、アルキル基を構成する炭素原子に結合した水素原子の一部又は全てが重水素基で置換されたものであり、全ハロゲン化アルキル基とは、アルキル基を構成する炭素原子に結合した水素原子の全てがハロゲン原子（すなわち、フッ素原子（Ｆ）、塩素原子（Ｃｌ）、臭素原子（Ｂｒ）及びヨウ素原子（Ｉ）のうち少なくとも１種以上の原子）で置換されたものである。これらの基の構造は特に限定されず、直鎖、分岐鎖、環状アルキル基のいずれの構造であってもよい。
上記重水素化アルキル基又は全ハロゲン化アルキル基において、これらのアルキル基を構成する炭素数としては、１〜１２であることが好適であり、より好ましくは、１〜８である。また、炭素数１〜１２のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基等が好適である。
【００１４】
上記一般式（１）において、ｎは、フタロニトリルへのＡ基の結合数を表し、１、２、３又は４の数である。中でも、１又は２であることが好ましく、耐熱性を考慮すると、より好ましくは１である。Ａ基のフタロニトリルへの結合位置としては、２個のシアノ基の位置関係、Ａ基の結合数や種類、得られるフタロニトリル化合物に要求される特性等によっても異なるが、例えば、シアノ基がオルト位にある場合において、ｎ＝１の場合には、フタロニトリルの反応性を考慮すると、フタロニトリルの４位又は５位に結合することが好ましい。ｎ＝２の場合には、４位及び５位、３位及び５位、又は、３位及び４位、特に好ましくは４位及び５位に結合することが好ましい。ｎ＝３の場合には、３位、４位及び５位に結合することが好ましい。また、シアノ基がメタ位にある場合において、ｎ＝１の場合には、フタロニトリルの反応性を考慮すると、フタロニトリルの４位又は６位に結合することが好ましい。ｎ＝２の場合には、４位及び６位、又は、２位及び４位、特に好ましくは４位及び６位に結合することが好ましい。ｎ＝３の場合には、２位、４位及び６位に結合することが好ましい。
【００１５】
上記一般式（１）において、ｍは、フタロニトリルへのＲ２基の結合数を表し、０、１、２又は３の数である。中でも、２又は３であることが好ましく、耐熱性を考慮すると、より好ましくは３である。なお、上記式（１）において、ｎ及びｍの合計は、常に４である（ｎ＋ｍ＝４）。
【００１６】
上記一般式（１）においてはまた、Ａは、上記一般式（２）で表される基である。すなわち、フェノキシ基（Ｃ６Ｈ５Ｏ−）又はチオフェノキシ（Ｃ６Ｈ５Ｓ−）基の全ての残位に、Ｒ１基及びＲ４基が結合した基である。
上記一般式（２）において、Ｒ１及びＲ４は、同一若しくは異なって、ハロゲン原子、すなわちフッ素原子（Ｆ）、塩素原子（Ｃｌ）、臭素原子（Ｂｒ）若しくはヨウ素原子（Ｉ）、シアノ基（ＣＮ）、トリフルオロメチル基（ＣＦ３）、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表すが、全てのＲ１及びＲ４のうち少なくとも１つが、ハロゲン原子であることが好適である。これにより、例えば樹脂に添加して用いた場合には、屈折率の制御と樹脂の吸水性の低下とを充分に両立することが可能となる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子であることが好ましく、より好ましくは、フッ素原子であり、この場合、屈折率制御と吸水性低下とを更に充分に両立させることが可能となる。なお、Ｒ１が複数存在する場合には、それぞれ同一であってもよいし、異なるものであってもよく、Ｒ４についても同様である。また、Ｒ３については、上述したとおりである。
【００１７】
上記一般式（２）において、ａ及びｂは、フェノキシ基（Ｃ６Ｈ５Ｏ−）又はチオフェノキシ（Ｃ６Ｈ５Ｓ−）基へのＲ１及びＲ４の結合数を表し、それぞれ１、２、３、４又は５の数である。また、上記式（２）において、ａ及びｂの合計は、常に５である（ａ＋ｂ＝５）。
なお、上記一般式（１）におけるシアノ（ＣＮ）基がメタ位に位置する場合には、上記一般式（２）で表されるＡ基からは、ＸがＯであって、Ｒ１がＣＦ３であり、かつ、Ｒ４がＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩである場合が除かれる。
【００１８】
上記一般式（１）で表される化合物の特に好適な形態としては、例えば、Ｒ１の少なくとも１つがＦ、Ｒ２がＦ及び／又はＣｌ、ｎ＝１、ｍ＝３である化合物等である。最も好ましくは、Ｒ２が全てＦであるか、又は、全てＣｌである形態である。
【００１９】
本発明のフタロニトリル化合物としては、例えば、下記一般式（３）；
【００２０】
【化３】
2007039427.tif 000004
【００２１】
（式中、Ｒ２は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。Ｒ３は、重水素化アルキル基又は全ハロゲン化アルキル基を表す。ｍは、１〜４の整数である。）で表される化合物と、下記一般式（４）；
【００２２】
【化４】
2007039427.tif 000005
【００２３】
（式中、Ｘは、Ｏ又はＳである。Ｒ１は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。Ｒ４は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。ａ及びｂは、それぞれ１〜５の整数であり、ａ＋ｂ＝５である。但し、一般式（３）におけるＣＮ基がメタ位に位置する場合には、ＸがＯであって、Ｒ１がＣＦ３であり、かつ、Ｒ４がＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩである場合を除く。）で表される化合物とを反応させることにより得ることができる。すなわち、上記フタロニトリル化合物を製造する方法であって、該製造方法は、上記一般式（３）で表される化合物と、上記一般式（４）で表される化合物とを反応させる工程（以下、単に「反応工程」ともいう。）を含んでなるフタロニトリル化合物の製造方法もまた、本発明の１つである。
なお、これらの化合物は、それぞれ１種又は２種以上を使用することができる。
【００２４】
上記一般式（３）で表される化合物において、２個のシアノ基は、オルト位、メタ位、パラ位のいずれに位置していてもよいが、オルト位又はメタ位に位置していることが特に好適である。また、Ｒ２は、ハロゲン原子、すなわちフッ素原子（Ｆ）、塩素原子（Ｃｌ）、臭素原子（Ｂｒ）若しくはヨウ素原子（Ｉ）、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表すが、Ｒ２の少なくとも１つが、ハロゲン原子であることが好適である。これにより、一般式（４）で表される化合物との反応性をより充分に向上させることができ、効率よく上記一般式（１）で表される化合物を製造することが可能となる。より好ましくは、Ｒ２の全てがハロゲン原子であることである。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子が好ましく、より好ましくは、塩素原子である。なお、Ｒ２が複数存在する場合には、それぞれ同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
なお、上記Ｒ３基で表される重水素化アルキル基又は全ハロゲン化アルキル基、及び、ｍで表されるＲ２基の結合数の好ましい形態については、上述したとおりである。
【００２５】
上記一般式（３）で表される化合物の特に好適な形態としては、テトラクロロイソフタロニトリル、テトラフルオロイソフタロニトリル等が挙げられる。
【００２６】
上記一般式（４）で表される化合物において、Ｒ１及びＲ４は、ハロゲン原子、すなわちフッ素原子（Ｆ）、塩素原子（Ｃｌ）、臭素原子（Ｂｒ）若しくはヨウ素原子（Ｉ）、シアノ基（ＣＮ）、トリフルオロメチル基（ＣＦ３）、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表すが、全てのＲ１及びＲ４のうち少なくとも１つが、ハロゲン原子であることが好適である。これにより、一般式（３）で表される化合物との反応性をより充分に向上させることができ、効率よく上記一般式（１）で表される化合物を製造することが可能となる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子であることが好ましく、より好ましくは、フッ素原子である。なお、Ｒ１が複数存在する場合には、それぞれ同一であってもよいし、異なるものであってもよく、Ｒ４についても同様である。また、Ｒ３、ａ及びｂについては、上述したとおりである。なお、上記一般式（３）におけるシアノ（ＣＮ）基がメタ位に位置する場合には、上記一般式（４）で表される化合物からは、ＸがＯであって、Ｒ１がＣＦ３であり、かつ、Ｒ４がＦ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩである場合が除かれる。
【００２７】
上記一般式（４）で表される化合物の特に好適な形態としては、全てのＲ１及びＲ４のうち少なくとも１つがフッ素原子である形態である。
【００２８】
上記反応工程において、上記一般式（３）で表される化合物及び一般式（４）で表される化合物の使用量としては、一般式（４）で表される化合物の一般式（３）で表される化合物への付加モル数（すなわち、上記一般式（１）におけるｎ）によって異なり、これらが効率よく反応し得る量であれば特に限定されないが、反応効率や反応選択性を考慮すると、一般式（３）で表される化合物が、一般式（４）で表される化合物に対して過剰量であることが好適である。
【００２９】
具体的には、例えば、一般式（４）で表される化合物の一般式（３）で表される化合物への付加モル数が１である（すなわち、上記一般式（１）中のｎが１である）場合には、一般式（３）で表される化合物は、一般式（４）で表される化合物１モルに対して、１〜４０モルであることが好ましい。より好ましくは１〜２０モルである。
上記付加モル数が２である（すなわち、上記一般式（１）中のｎが２である）場合には、一般式（３）で表される化合物は、一般式（４）で表される化合物１モルに対して、０．５〜２０モルであることが好ましい。より好ましくは０．５〜１０モルである。
上記付加モル数が３である（すなわち、上記一般式（１）中のｎが３である）場合には、一般式（３）で表される化合物は、一般式（４）で表される化合物１モルに対して、０．３〜１０モルであることが好ましい。より好ましくは０．３〜５モルである。
ここで、一般式（３）で表される化合物が上述した下限値を下回ると、一般式（４）で表される化合物と充分に反応できないおそれがあり、目的物であるフタロニトリル化合物の収率を高めることができず、反応選択率が充分とはならないおそれがある。また、一般式（３）で表される化合物が上述した上限値を超えても、添加に見合う作用効果が得られず経済的でないうえ、過剰の一般式（３）で表される化合物が残存し、回収コストを充分に低減することができないおそれがある。
【００３０】
上記反応工程は、触媒の存在下で行うことが好ましく、触媒としては、塩基触媒であることが好適である。塩基触媒としては特に限定されず、通常使用されるものを用いればよいが、例えば、フッ化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム及び塩化セシウム等のアルカリ金属塩；塩化カルシウム及び塩化マグネシウム等のアルカリ土類金属塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸カリウム及び炭酸セシウム等のアルカリ金属の炭酸塩；炭酸カルシウム及び炭酸マグネシウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩；トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリベンジルアミン、トリフェニルアミン及びピリジン等の第三級アミン等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。中でも、フッ化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、トリプロピルアミン及びピリジンが好ましい。
上記触媒の使用量としては、上記一般式（３）で表される化合物及び一般式（４）で表される化合物との反応を効率良く進行できる量であれば特に限定されないが、例えば、一般式（４）で表される化合物１モルに対し、０．５〜２０モルであることが好ましい。より好ましくは１〜１０モルである。
上記反応工程においてはまた、上記一般式（４）で表される化合物のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩を反応に供することもできる。
【００３１】
上記反応工程はまた、有機溶媒中で行うことが好適である。有機溶媒としては特に限定されず、通常使用されるものを用いればよいが、例えば、アセトニトリル及びベンゾニトリル等のニトリル類；アセトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）及びシクロヘキサノン等のケトン類；クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、クロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン及びテトラクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類；ベンゼン、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素類；ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン及びヘプタン等の炭化水素類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン、ジフェニルエーテル、ベンジルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル及びシクロペンチルメチルエーテル等のエーテル類；蟻酸メチル、蟻酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル及び酢酸ブチル等のエステル類；Ｎ−メチルピロリジノン（Ｎ−メチルピロリドン）（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）及びジメチルアセトアミド等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。中でも、アセトニトリル、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）及びジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルアセトアミドが好ましい。
上記有機溶媒の使用量としては、反応を効率良く進行できる量であれば特に限定されないが、例えば、上記一般式（３）で表される化合物と上記一般式（４）で表される化合物との合計量が、該合計量と有機溶媒との総量１００質量％に対し、１〜５０質量％となるように設定することが好ましい。より好ましくは１〜２０質量％となる量である。
【００３２】
上記反応工程における反応条件としては、上記一般式（３）で表される化合物と上記一般式（４）で表される化合物との反応が効率良く進行できる条件であれば特に限定されず、これらの化合物や塩基、有機溶媒等の反応原料の種類や量、その他各種条件等によって適宜選択すればよい。例えば、反応温度としては、−２０〜２００℃で行うことが好ましく、より好ましくは−５〜１５０℃である。また、反応時間は、０．１〜４０時間とすることが好ましく、より好ましくは０．１〜２０時間である。また、上記反応工程は、加圧下、常圧下又は減圧下のいずれの圧力下で行ってもよいが、取扱性や設備面を考慮すると、常圧下で行うことが好適である。
【００３３】
上記製造方法としては、上述した反応工程を含むものである限り、その他の工程については特に限定されるものではないが、例えば、上記反応工程後、析出塩を取り除いたうえで溶媒留去を行った後に蒸留したり、溶媒留去後、有機溶媒により抽出し、カラムクロマトグラフを用いる等の方法により、反応生成物とその他の成分とを分離したりすることが好適である。
【００３４】
本発明のフタロニトリル化合物としては、各種工業製品の原料として好適に用いることが可能であるが、中でも、樹脂に添加する剤、すなわち樹脂用添加剤として特に好適に用いることができ、樹脂用添加剤として用いた場合には、樹脂が本来有する各種特性を損なうことなく屈折率制御が可能となり、しかも樹脂の吸水性を充分に低下させることも可能となる。このように、本発明のフタロニトリル化合物を含んでなる樹脂用添加剤もまた、本発明の好適な形態の１つである。
【００３５】
本発明はまた、下記の構成からなる樹脂用添加剤としても同様の作用効果を奏することができる。
すなわち、フタロニトリル化合物を含んでなる樹脂用添加剤であって、該フタロニトリル化合物は、下記一般式（５）；
【００３６】
【化５】
2007039427.tif 000006
【００３７】
（式中、Ｒ２は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。Ｒ３は、重水素化アルキル基又は全ハロゲン化アルキル基を表す。ｐ及びｑは、同一又は異なって、０〜４の整数である。Ａは、同一又は異なって、下記一般式（６）；
【００３８】
【化６】
2007039427.tif 000007
【００３９】
（式中、Ｘは、Ｏ又はＳである。Ｒ５は、同一若しくは異なって、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＣＦ３、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表す。ｒは、０〜５の整数である。）で表される基である。）で表されるものである樹脂用添加剤もまた、本発明の１つである。
【００４０】
上記一般式（５）で表されるフタロニトリル化合物において、ｐは、フタロニトリルへのＡ基の結合数を表し、０〜４の整数である。中でも、１、２又は３の数であることが好ましく、より好ましくは、１又は２であり、耐熱性を考慮すると、更に好ましくは１である。また、ｑは、フタロニトリルへのＲ２基の結合数を表し、０〜４の整数である。中でも、１、２又は３の数であることが好ましく、より好ましくは、２又は３であり、耐熱性を考慮すると、更に好ましくは３である。なお、ｐ及びｑの合計は、４であることが好適である。
【００４１】
Ｒ５は、同一若しくは異なって、ハロゲン原子、すなわちフッ素原子（Ｆ）、塩素原子（Ｃｌ）、臭素原子（Ｂｒ）若しくはヨウ素原子（Ｉ）、シアノ基（ＣＮ）、トリフルオロメチル基（ＣＦ３）、ＣＯＯＲ３又はＯＲ３を表すが、Ｒ５のうち少なくとも１つがハロゲン原子であることが好適である。これにより、樹脂の屈折率制御と吸水性の低下とを充分に両立することが可能となる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子であることが好ましく、より好ましくは、フッ素原子であり、この場合、屈折率制御と吸水性低下とを更に充分に両立させることが可能となる。なお、Ｒ５が複数存在する場合には、それぞれ同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、ｒは、Ｒ５基の結合数を表し、０〜５の整数である。中でも、１〜５の整数であることが好ましく、より好ましくは、５である。なお、Ｒ５、ｐ、ｑ及びｒ以外の記号については、上記一般式（１）において上述したとおりである。
このように、上記ｐ及びｑは、それぞれ上述した一般式（１）におけるｎ及びｍであることが好適であり、また、Ｒ５は、上記一般式（１）におけるＲ１（又はＲ４）であることが好ましく、ｒは、上記一般式（１）におけるａとｂとの合計数であることが好ましい。すなわち、上記一般式（５）で表される化合物は、上記一般式（１）で表されるものであることが特に好ましい。
【００４２】
本発明の樹脂用添加剤は、上記一般式（６）で表されるフタロニトリル化合物を含有するものであるが、このような構造を有することに起因して、透明樹脂等の樹脂が有する熱的特性等の各種特性を損なうことなく屈折率を制御するという作用効果を充分に発揮できることとなる。
このような樹脂用添加剤において、上記フタロニトリル化合物の含有割合としては、樹脂用添加剤１００質量％に対し、１〜１００質量％であることが好適であり、より好ましくは２０〜１００質量％である。
【００４３】
上記樹脂用添加剤としては、樹脂に配合して用いることが好ましく、上記樹脂用添加剤を含んでなる樹脂組成物もまた、本発明の１つである。
このような樹脂組成物において、本発明の樹脂用添加剤の含有割合としては特に限定されず、例えば、樹脂１００重量部に対し、上記フタロニトリル化合物が１〜１００重量部となるようにすることが好適である。１重量部未満であると、屈折率を充分に制御することができないおそれがあり、また、樹脂が充分に低吸水率化、撥水化されないおそれがある。１００重量部を超えると、樹脂が有し得る透明性や機械的強度等の基本特性が充分に発揮されないおそれがある。より好ましくは５〜８０重量部であり、更に好ましくは５〜７０重量部である。
【００４４】
上記樹脂組成物としては、樹脂を含むものであればよいが、中でも、透明性をもつ成形物を形成する重合体を含有するものであることが好適である。このような重合体は、透明性をもつ成形物を形成するものであればよく、該重合体を含有する樹脂組成物としては、例えば、後述するようなアクリル系樹脂等の透明樹脂を含有するものが特に好ましい。
ここで、透明性とは、高い光線透過率を有していることを意味し、透明性をもつ成形物を形成する重合体を含有する樹脂組成物とは、全光線透過率が７０％以上であるものを指している。全光線透過率として、好ましくは、８０％以上であり、より好ましくは、９０％以上である。その測定方法は、例えば、測定装置として、測色色差計  ＮＤＨ−１００１ＤＰ型（日本電色工業社製）を用いた方法等が挙げられる。
【００４５】
上記成形物としては、ファイバー、成形体、厚膜フィルム等が好適である。ファイバーとは、繊維状の成形物であり、その直径は、１０μｍ以上、１００００μｍ以下であることが好ましい。成形体とは、所定の形状を有する成形物であり、例えば、ペレット形状、平板や波板等のシート形状、パイプ形状等の成形体；半円、Ｌ字形、Ｔ字形、Ｕ字形、山形等の形状をしている異形の成形体が挙げられる。厚膜フィルムとは、フィルム又はシート状の成形物であり、厚さとしては、１０μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましい。
上記成形物の成形方法としては、射出成形、押出成形、真空成形、ブロー成形、熱成形、圧縮成形、カレンダー成形、粉末成形、発泡成形、積層成形、溶剤キャスト法等の方法が好適である
【００４６】
上記透明樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、シリコン系樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリケトン系樹脂等が好適であり、これらの１種又は２種以上を使用することができる。より好ましくは、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂である。
上記アクリル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸やそのエステル化合物を必須成分として含む単量体成分を重合して得られる重合体を含んでなるものであることが好ましく、例えば、ポリメチルメタクリレート、他種の単量体を共重合したポリメチルメタクリレート、マレイミド変性ポリメチルメタクリレート、重水素化ポリメチルメタクリレート等が好適である。また、これらのアクリル系樹脂の混合物又は共重合物も好適である。
上記ポリカーボネート樹脂としては、主鎖にカーボネート結合（−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−）を有する重合体を含んでなるものであることが好ましい。
【００４７】
本発明の樹脂組成物は、基板や反射防止層、屈折率制御層、光学補償層等に用いられる光学フィルム、光ファイバーや光導波路、光スイッチ等の光通信材料、光記録ディスク等の記録材料、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、デジタルペーパー、有機ＥＬ、無機ＥＬ、リアプロ等の表示用基板等の各種光学材料用途に特に好適に用いることができるものであり、例えば、光ピックアップレンズ、レーザービームプリンター用ｆθレンズ、眼鏡レンズ、カメラレンズ、ビデオカメラレンズ、ランプレンズ等のレンズ；ビデオディスク、オーディオディスク、コンピューター用追記型ディスク等のディスク；プラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）、光コネクター、導光体等の光伝送材等に用いることが可能である。このような本発明の樹脂組成物を用いてなる光ファイバー、光導波路、光記録ディスク、光学フィルム、表示用基板もまた、本発明の好ましい実施形態の１つである。
【発明の効果】
【００４８】
本発明のフタロニトリル化合物は、上述のような構成であり、透明樹脂等の樹脂が有する熱的特性等の各種特性を損なうことなく屈折率を制御できる添加剤等の用途に好適に使用可能であることから、光ファイバー、光導波路、光記録ディスク、光学フィルム、表示用基板等の各種光学材料用途に特に好適に用いることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味するものとする。
下記の実施例等において、１９Ｆ−ＮＭＲ測定は、以下の条件下で行った。
＜１９Ｆ−ＮＭＲ測定条件＞
Ｕｎｉｔｙ  Ｐｌｕｓ  ４００（Ｖａｒｉａｎ社製）を用い、溶媒重アセトンを使用して、Ｆ−ＮＭＲ（３７６ＭＨｚ）スペクトルを測定することにより、構造分析を行った。なお、Ｆ−ＮＭＲスペクトルは、内部標準としてヘキサフルオロベンゼンのＦの位置を０ｐｐｍとした。
【００５０】
実施例１
攪拌装置、冷却装置、滴下ロート、温度計を備えた５００ｍＬ四つ口フラスコに、テトラクロロイソフタロニトリル１０．００ｇ（３７．６１ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．０４ｇ（７．５２ｍｍｏｌ）、エチルメチルケトン２００ｇを加え、窒素下、還流条件で攪拌した。滴下ロートよりエチルメチルケトン５０ｇに溶解したペンタフルオロフェノール０．６９ｇ（３．７６ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下しながら３時間反応を行った。冷却後、ろ過し、ろ液を水１０００ｇに加え、白色固体を得た。得られた白色固体をメタノールで再結晶し、過剰のテトラクロロイソフタロニトリルを除いた。下記式の化合物が、１．２４ｇ（３．００ｍｍｏｌ）得られた。収率は８０％であった。
ガスクロマトグラフィーを用いて分析したところ、目的物の純度は９０％であった。
１９Ｆ−ＮＭＲ化学シフト（標準物質：ヘキサフルオロベンゼン）：０．９ｐｐｍ、３．９ｐｐｍ、８．２ｐｐｍ
【００５１】
【化７】
2007039427.tif 000008
【００５２】
実施例２
１６．２ｇのクロロホルムに溶解させたポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）１．８ｇに対して実施例１で合成した化合物を０．２ｇ添加した。ガラス板上にキャストし、乾燥させることによりフィルムを得た。各フィルムの熱的特性評価、屈折率及び吸水率測定を行った。熱的特性評価の結果を表１に、屈折率の結果を表２に、吸水率測定の結果を表３に示した。
【００５３】
比較例１
比較例として、ＰＭＭＡ単独のものについて実施例７と同様に測定を行った。
熱的特性評価、屈折率及び吸水率測定の方法は以下に示す。
【００５４】
〔熱的特性評価〕
島津示差熱重量同時測定装置（島津製作所社製）を用いて融点、ガラス転移温度オンセット（ガラス転移開始温度）と重量減少温度（５質量％減少）とを測定した。加熱温度は、窒素雰囲気下１０℃／分とした。
【００５５】
〔吸水率測定〕
得られたフィルムを１３０℃で１０時間乾燥後、２５℃の水に７２時間浸漬させて、その重量変化を測定し、吸湿率を算出した。
【００５６】
〔屈折率測定〕
プリズムカップラーＳＰＡ−４０００（ＳＡＩＲＯＮ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製）を用いて６３２．８ｎｍ、８３０ｎｍ、１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおける屈折率を測定した。
【００５７】
【表１】
2007039427.tif 000009
【００５８】
【表２】
2007039427.tif 000010
【００５９】
【表３】
2007039427.tif 000011