JP6005340B2 - アダマンタン誘導体 - Google Patents
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Description
例えばアクリレート樹脂は、封止樹脂、接着用樹脂、各種コーティング剤、構造材料等、多様な分野で用いられている。
また、エポキシアクリレート樹脂は、各種コーティング剤、構造材料、配線基板のソルダーレジスト、液晶ディスプレイやイメージセンサーのカラーフィルタ用保護膜、カラーレジスト等に用いられている。
エポキシ樹脂においても、従来のビスフェノールA型エポキシ樹脂等の熱硬化タイプ樹脂を使用して封止剤として使用している(非特許文献1)。
特許文献3では、アダマンタンエステル類をフォトレジスト用樹脂原料として使用する試みがなされている。また、特許文献4は、従来の樹脂(ビスフェノールAタイプ)より耐熱性を向上させたアダマンタン誘導体を開示している。
しかし、これらの樹脂は、曲げ強度や硬度の性能には未だ改良の余地があった。
1.下記式(I)〜(V)のいずれかで表されるアダマンタン誘導体。
同一分子中に、複数のR1〜R3、X又はZが存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
2.下記式(VI)で表わされる化合物とアダマンタン誘導体を反応させる1に記載のアダマンタン誘導体の製造方法。
3.下記式(VII)で表わされる化合物と下記式(VIII)で表わされる化合物を反応させる1に記載のアダマンタン誘導体の製造方法。
4.1に記載のアダマンタン誘導体を含有する樹脂組成物。
5.4に記載の樹脂組成物を加熱又は光照射により硬化させてなる硬化物。
6.1に記載のアダマンタン誘導体又は4に記載の樹脂組成物を用いた光学接着剤。
7.1に記載のアダマンタン誘導体又は4に記載の樹脂組成物を用いたハードコート剤。
この触媒の使用量は、原料であるアダマンタン誘導体に対して、通常、0.01〜10モル程度が好ましく、より好ましくは0.01〜5モルである。触媒の使用量が、0.01モル以上であると、反応時間が長くなり過ぎず適度なものとなる。触媒の使用量が、5モル以下であると、得られる効果と経済性のバランスが良好となる。
具体的には、例えばヘキサン、ヘプタン、トルエン、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、酢酸エチル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で使用してもよく、組み合わせて使用してもよい。これらの中で、反応時間の観点から、好ましくはDMF、DMSOが挙げられる。
溶媒量は、アダマンタン類の濃度が好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは10質量%以上となる量である。この時、アダマンタン類が懸濁状態でもよいが、溶解していることが望ましい。
原料アダマンタン誘導体(イソシアネート化合物)は、文献Synthetic Communications,(2008),38,8p.1153−1158を参照して合成することができる。
本発明の樹脂組成物を構成する材料、例えば重合開始剤や各種添加材等は用途により適宜用いることができる。
以下、樹脂組成物の構成材料について説明する。
熱重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイト、メチルイソブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド及びt−ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系開始剤等が挙げられる。
また、光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンジル類、ベンゾインエーテル類、ベンジルジケタール類、チオキサントン類、アシルホスフィンオキサイド類、アシルホスフィン酸エステル類、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族ヨードシル塩、芳香族スルホキオニウム塩、メタロセン化合物等が挙げられる。
上記硬化促進剤、劣化防止剤及び変性剤等の添加剤の具体例としては、特開2008−133246号公報に記載されたものと同様のものが挙げられる。
光照射による硬化の場合、紫外線を用いることにより行う。紫外線の光量は、通常500〜5000mJ/cm2程度が好ましく、より好ましくは1000〜4000mJ/cm2である。
また、紫外線照射後に後加熱を行ってもよく、70〜200℃で0.5〜12時間行うことが好ましい。
有機EL用に適用する際は、一般的なガラスや透明樹脂等の透光性基板上に、陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極が順次設けられた構成の有機EL素子に適用可能である。有機EL素子の封止材として、金属缶や金属シートあるいはSiN等のコーティングされた樹脂フィルムをEL素子にカバーする際の接着剤、あるいは本発明のアダマンタン誘導体を含む硬化性組成物にガスバリアー性を付与するために無機フィラー等を分散することで、直接、EL素子を封止することも可能である。表示方式として、現在、主流のボトムエミッション型にも適用可能であるが、今後、光の取出し効率等の点で期待されるトップエミッション型に適用することで、本発明の硬化物の透明性や耐熱性の効果を活かせる。
光学用フィルムとして用いる際は、液晶用のフィルム基板、有機EL用フィルム基板等のディスプレイ用として、あるいは光拡散フィルム、反射防止フィルム、蛍光色素等を分散することによる色変換フィルム等に適用可能である。
カラーレジスト材料としては、液晶表示向けのカラーフィルタを構成するRGB及びブラックマトリックス等のレジストの主成分もしくは添加剤として適応可能である。
従って、本発明は、前述のアダマンタン誘導体又は硬化物を用いてなる半導体用レジスト材料、カラーレジスト材料、半導体用下地膜、光学部品用接着剤、プリント回路基板作成用レジスト、ソルダーレジスト及びハードコート層をも提供する。
その後、カレンズAOI(昭和電工製)(2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート)[7.5g、0.053mol]をゆっくり滴下した。GCで原料の消失を確認後、反応液を室温まで冷却した。その後、析出した固体に、トルエン、ヘプタン混合溶媒で再結晶を行い、目的物を得た(白色固体、収量15g、収率86%)。
核磁気共鳴スペクトル(溶媒:CDCl3、日本電子株式会社製JNM−ECA500):
1H−NMR(500MHz):1.65(12H)、1.84−1.86(12H)、2.2(6H)、3.6(4H)、4.3(4H)、5.8(2H)6.1(2H)、6.44(2H)、7.10(1H),7.25(1H)
13C−NMR(125MHz):21.5、29.1、37.1、41.3、63.5、100、125.9、127.9、128.1、128.9、131.6、145、154.5、166.1、166.5
結果を以下に示す。
1H−NMR(500MHz):1.56(10H),2.11(2H),2.18(2H)、3.6(4H)、4.3(4H)、5.8(2H)、6.1(2H)、6.44(2H)
13C−NMR(125MHz):30.54、34.91、41.3、45.01、49.26、54.88、63.5、127.9、131.6、154.5、166.1
結果を以下に示す。
1H−NMR(500MHz):1.56(10H),2.11(2H),2.18(2H)、3.5(2H)、4.2(4H)、5.8(2H)、6.1(2H)、6.43(2H)
13C−NMR(125MHz):30.54,34.91,41.3、45.01,49.26,54.88、63.6、128、131.3、154、166.1
実施例1で得られたアダマンタン誘導体60質量部、メチルメタクリレート40質量部と重合開始剤であるベンゾインブチルエーテル1質量部を加え硬化性組成物とし、これに紫外線を光量2000mJ/cm2で照射して硬化物を得た。得られた硬化物について下記物性(1)〜(3)の評価を行った。結果を表1に示す。
(1)硬化収縮率(%)
硬化性組成物の硬化前の比重と、硬化後の比重から算出した。
(2)曲げ強度及び曲げ弾性率
JISK7017のA法に準拠して測定した。
(3)硬度
物性測定用の硬化物(3mm厚)のショア硬度Dを、硬度計(デュアルメータ、タイプD)を用いて測定した。
実施例1で得られたアダマンタン誘導体の代わりに、実施例2で得られたアダマンタン誘導体を用いた他は実施例4と同様に硬化物を製造し、評価した。結果を表1に示す。
1,3−アダマンチルジアクリレート60質量部、メチルメタクリレート40質量部、及び重合開始剤であるベンゾインブチルエーテル1質量部を加え硬化性組成物とし、これに紫外線を光量2000mJ/cm2で照射して硬化させた。得られた硬化物について実施例4と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Claims (7)
- 下記式(I)〜(V)のいずれかで表されるアダマンタン誘導体。
(式中、ZはNHであり、R1〜R3はそれぞれ水素原子又はメチル基であり、nは1〜10の整数である。)
同一分子中に、複数のR1〜R3、又はXが存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。] - 下記式(VI)で表わされる化合物と下記式(i)〜(v)のいずれかで表わされるアダマンタン誘導体を反応させる請求項1に記載のアダマンタン誘導体の製造方法。
(式中、R1〜R3はそれぞれ水素原子又はメチル基であり、nは1〜10の整数である。nが2以上の場合、複数のR1及びR2はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。mは0〜10の整数、pは2〜4の整数、aは1〜4の整数である。) - 下記式(VII)で表わされる化合物と下記式(VIII)で表わされる化合物を反応させる請求項1に記載のアダマンタン誘導体の製造方法。
- 請求項1に記載のアダマンタン誘導体を含有する樹脂組成物。
- 請求項4に記載の樹脂組成物を加熱又は光照射により硬化させてなる硬化物。
- 請求項1に記載のアダマンタン誘導体又は請求項4に記載の樹脂組成物を用いた光学接着剤。
- 請求項1に記載のアダマンタン誘導体又は請求項4に記載の樹脂組成物を用いたハードコート剤。
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