JP2008239519A - 光酸発生剤および光反応性組成物 - Google Patents
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2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス(ジフェニルスルホニウム)ビスパーフルオロブタンスルホナート、2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス(ジフェニルスルホニウム)ビストリフルオロメタンスルホナート、2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス(ジフェニルスルホニウム)ビスヘキサフルオロホスファート、2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス(ジフェニルスルホニウム)ビス[テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]、
ジフェニルスルホキシド、ビス(4−メチルフェニル)スルホキシド、ビス(4−エチルフェニル)スルホキシド、ビス(4−n−プロピルフェニル)スルホキシド、ビス(4−イソプロピルフェニル)スルホキシド、ビス(4−n−ブチルフェニル)スルホキシド、ビス(4−tert−ブチルフェニル)スルホキシド、ビス(4−フェニルフェニル)スルホキシド、
ビス(4−メトキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−エトキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−n−プロポキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−イソプロポキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−n−ブトキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−イソブトキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−tert−ブトキシフェニル)スルホキシド、
ビス(4−メチルチオフェニル)スルホキシド、ビス(4−エチルチオフェニル)スルホキシド、ビス(4−n−プロピルチオフェニル)スルホキシド、ビス(4−イソプロピルチオフェニル)スルホキシド、ビス(4−n−ブチルチオフェニル)スルホキシド、ビス(4−tert−ブチルチオフェニル)スルホキシド、
ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−アセトキシフェニル)スルホキシド、
ビス(4−フルオロフェニル)スルホキシド、ビス(4−クロロフェニル)スルホキシド、ビス(4−ブロモフェニル)スルホキシド、ビス(4−ヨードフェニル)スルホキシド、
ビス(2,4−ジメチルフェニル)スルホキシド、ビス(3,4−ジメチルフェニル)スルホキシド、ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)スルホキシド、ジ−(2−チエニル)スルホキシド、ジ−(2−ナフチル)スルホキシド等が挙げられる。
ヘキサフルオロアンチモン酸ナトリウム、ヘキサフルオロアンチモン酸カリウム、ヘキサフルオロヒ酸ナトリウム、ヘキサフルオロヒ酸カリウム、ヘキサフルオロリン酸ナトリウム、ヘキサフルオロリン酸カリウム、ペンタフルオロヒドロキソアンチモン酸ナトリウム、ペンタフルオロヒドロキソアンチモン酸カリウム、テトラフルオロホウ酸ナトリウム、テトラフルオロホウ酸カリウム、
テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸ナトリウム、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸カリウム、テトラキス(トリフルオロメチルフェニル)ホウ酸ナトリウム、テトラキス(トリフルオロメチルフェニル)ホウ酸カリウム、トリフルオロ(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸ナトリウム、トリフルオロ(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸カリウム、テトラキス(ジフルオロフェニル)ホウ酸ナトリウム、テトラキス(ジフルオロフェニル)ホウ酸カリウム、ジフルオロビス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸ナトリウム、ジフルオロビス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸カリウム等が挙げられる。
メタンスルホン酸ナトリウム、メタンスルホン酸カリウム、エタンスルホン酸ナトリウム、エタンスルホン酸カリウム、プロパンスルホン酸ナトリウム、プロパンスルホン酸カリウム、ブタンスルホン酸ナトリウム、ブタンスルホン酸カリウム、オクタンスルホン酸ナトリウム、オクタンスルホン酸カリウム、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム、パーフルオロブタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム、
ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸カリウム、ベンゼン−1,3−ジスルホン酸ナトリウム、ベンゼン−1,3−ジスルホン酸カリウム、p−トルエンスルホン酸ナトリウム、p−トルエンスルホン酸カリウム、アントラキノン−1−スルホン酸ナトリウム、アントラキノン−1−スルホン酸カリウム、アントラキノン−2−スルホン酸ナトリウム、アントラキノン−2−スルホン酸カリウム、アントラキノン−1,5−ジスルホン酸ナトリウム、アントラキノン−1,5−ジスルホン酸カリウム、
メタンカルボン酸ナトリウム、メタンカルボン酸カリウム、エタンカルボン酸ナトリウム、エタンカルボン酸カリウム、プロパンカルボン酸ナトリウム、プロパンカルボン酸カリウム、ブタンカルボン酸ナトリウム、ブタンカルボン酸カリウム、オクタンカルボン酸ナトリウム、オクタンカルボン酸カリウム、トリフルオロメタンカルボン酸ナトリウム、トリフルオロメタンカルボン酸カリウム、
ベンゼンカルボン酸ナトリウム、ベンゼンカルボン酸カリウム、p−トルエンカルボン酸ナトリウム、p−トルエンカルボン酸カリウム、
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドリチウム等を挙げることができる。
アリルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、2−メチルオクチルグリシジルエーテル等の単官能グリシジルエーテル化合物;
1,6−ヘキサンジオールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の多官能グリシジルエーテル化合物;
グリシジル(メタ)アクリレート、ジグリシジルジフタレート、ジグリシジルテトラヒドロフタレート等のグリシジルエステル化合物;
ビスフェノールA、ビスフェノールF、ブロモ化ビスフェノールA、ビフェノール、レゾルシン、ビスフェノールノボラック樹脂、フェノールノボラック樹脂およびクレゾールノボラック樹脂等をグリシジルエーテル化した化合物;
3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、アリルシクロヘキセンジオキシド、3,4−エポキシ−4−メチルシクロヘキシル−2−プロピレンオキシド、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)エーテル等の脂環式エポキシ化合物;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;
酢酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニリデン、塩化ビニル、スチレン、ナトリウムスチレンスルホネート、2−メチルスチレン、ビニルトルエン、tert−ブチルスチレン、クロルスチレン、ビニルアニソール、ビニルナフタレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブタジエン、クロロプレン、ビニルケトン、N−ビニルピロリドン等のビニル化合物;
エチレングリコールビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル等のビニルエーテル化合物;
トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4−ビス(イソシアナトシクロヘキシル)メタン、イソホロンジイソシアネート等のイソシアネート化合物;
トリメチレンオキシド、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3,3−ジメチルオキセタン、3,3−ジクロルメチルオキセタン、3−エチル−3−フェノキシメチルオキセタン、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、1,4−ビス{ [(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、トリ〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕ベンゼン、ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチルフェニル〕エーテル、(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)オリゴジメチルシロキサン、スピロ[ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3’−オキセタン]、スピロ[7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3’−オキセタン]、5−メチル−2−オキサスピロ[3.5]ノナン、スピロ[3−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3’−オキセタン]等のオキセタン化合物;
2,3−エピチオプロピルチオベンゼン、2,3−エピチオプロピルチオブタン、2,3−エピチオプロピルチオヘキサン、2,3−エピチオプロピルチオベンゼン、2,3−エピチオプロピルオキシベンゼン、2,3−エピチオプロピルオキシブタン、2,3−エピチオプロピルオキシヘキサン、2,3−エピチオプロピル(メタ)アクリレート、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル]エーテル、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル]メタン等のエピスルフィド化合物等を挙げることができる。なお、前記「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートを意味する。
撹拌機、温度計および冷却器を備え付けた100mL容の四つ口フラスコに、ビス(4−メチルフェニル)スルホキシド6.9g(0.03モル)、2,2’−ビチオフェン2.5g(0.015モル)および無水酢酸15.3g(0.15モル)を仕込み、内温を0〜10℃に保ちながら、メタンスルホン酸17.3g(0.18モル)を1時間かけて滴下した。滴下終了後も同温度に維持しながら3時間撹拌した後、さらに20〜30℃で3時間撹拌することにより、縮合反応物の反応溶液を得た。
元素分析:C;44.3%、H;2.7%、F;28.8%、O;8.0%、S;16.2%(理論値:C;44.37%、H;2.71%、F;28.71%、O;8.06%、S;16.15%)
1H−核磁気共鳴スペクトル(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm):2.49(s、12H)、7.52−7.54(m、8H)、7.58(d、2H)、7.64−7.66(m、8H)、7.97(d、2H)
最大吸収波長:347nm
撹拌機、温度計および冷却器を備え付けた100mL容の四つ口フラスコに、ビス(4−メトキシフェニル)スルホキシド7.9g(0.03モル)、2,2’−ビチオフェン2.5g(0.015モル)および無水酢酸15.3g(0.15モル)を仕込み、内温を0〜10℃に保ちながら、メタンスルホン酸8.7g(0.09モル)を1時間かけて滴下した。滴下終了後も同温度に維持しながら3時間撹拌した後、さらに20〜30℃で1時間撹拌することにより、縮合反応物の反応溶液を得た。
元素分析:C;42.1%、H;2.6%、F;27.4%、O;12.6%、S;15.3%(理論値:C;42.11%、H;2.57%、F;27.25%、O;12.75%、S;15.33%)
1H−核磁気共鳴スペクトル(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm):3.91(s、12H)、7.18−7.22(m、8H)、7.55(d、2H)、7.72−7.74(m、8H)、7.84(d、2H)
最大吸収波長:348.5nm
実施例2において、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム10.1g(0.03モル)に代えてヘキサフルオロリン酸カリウム5.5g(0.03モル)を用いる以外は、実施例2と同様にして、黄色の濃縮物12.5gを得た。
元素分析:C;45.6%、H;3.4%、F;24.3%、O;6.6%、P;6.5%、S;13.6%(理論値:C;45.67%、H;3.41%、F;24.08%、O;6.76%、P;6.54%、S;13.55%)
最大吸収波長:347.5nm
撹拌機、温度計および冷却器を備え付けた100mL容の四つ口フラスコに、ビス(2,4−ジメチルフェニル)スルホキシド7.8g(0.03モル)、2,2’−ビチオフェン2.5g(0.015モル)および無水酢酸15.3g(0.15モル)を仕込み、内温を0〜10℃に保ちながら、メタンスルホン酸23.1g(0.24モル)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、五酸化二リン4.3g(0.03モル)をさらに添加し、0〜10℃に保ちながら3時間撹拌することにより、縮合反応物の反応溶液を得た。
元素分析:C;46.4%、H;3.1%、F;27.6%、O;7.6%、S;15.3%(理論値:C;46.22%、H;3.23%、F;27.42%、O;7.70%、S;15.43%)
1H−核磁気共鳴スペクトル(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm):2.45(s、12H)、2.52(s、12H)、7.15−7.17(m、4H)、7.33−7.35(m、8H)、7.65(d、2H)、7.91(d、2H)
最大吸収波長:346nm
撹拌機、温度計および冷却器を備え付けた100mL容の四つ口フラスコに、ビス(4−メトキシフェニル)スルホキシド3.9g(0.015モル)、2,2’−ビチオフェン2.5g(0.015モル)および無水酢酸15.3g(0.15モル)を仕込み、内温を0〜10℃に保ちながら、メタンスルホン酸5.8g(0.06モル)を1時間かけて滴下した。滴下終了後も同温度に維持しながら1時間撹拌した後、ビス(4−メチルフェニル)スルホキシド3.5g(0.015モル)を添加し、さらに、内温を同温度に維持しながら、メタンスルホン酸11.5g(0.12モル)を1時間かけて滴下した。滴下終了後も同温度に維持しながら2時間撹拌した後、さらに20〜30℃で1時間撹拌することにより、縮合反応物の反応溶液を得た。
元素分析:C;43.1%、H;2.7%、F;28.2%、O;10.3%、S;15.7%(理論値:C;43.21%、H;2.64%、F;27.96%、O;10.46%、S;15.73%)
1H−核磁気共鳴スペクトル(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm):2.48(s、6H)、3.91(s、6H)、7.19−7.22(m、4H)、7.52−7.54(m、4H)、7.55(d、1H)、7.57(d、1H)、7.63−7.66(m、4H)、7.73−7.75(m、4H)、7.85(d、1H)、7.95(d、1H)
最大吸収波長:346.5nm
5mL容のガラス製容器に、光酸発生剤として実施例1で得られた2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス[ビス(4−メチルフェニル)スルホニウム]ビスパーフルオロブタンスルホナート5mg、酸反応性化合物としてカチオン重合性化合物である1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル2g、および、溶媒としてプロピレンカーボネート0.1gを仕込み、25℃で30分間撹拌混合することにより、光反応性組成物を得た。
実施例6において、2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス[ビス(4−メチルフェニル)スルホニウム]ビスパーフルオロブタンスルホナート5mgに代えて、実施例2で得られた2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス[ビス(4−メトキシフェニル)スルホニウム]ビスパーフルオロブタンスルホナート5mgを用いた以外は、実施例6と同様にして光反応性組成物を得た。
実施例6において、2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス[ビス(4−メチルフェニル)スルホニウム]ビスパーフルオロブタンスルホナート5mgに代えて、実施例4で得られた2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス[ビス(2,4−ジメチルフェニル)スルホニウム]ビスパーフルオロブタンスルホナート5mgを用いた以外は、実施例6と同様にして光反応性組成物を得た。
実施例6において、2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス[ビス(4−メチルフェニル)スルホニウム]ビスパーフルオロブタンスルホナート5mgに代えて、実施例5で得られた[ビス(4−メトキシフェニル)]−5’−[ビス(4−メチルフェニル)]スルホニオ−2,2’−ビチオフェン−5−イルスルホニウムビスパーフルオロブタンスルホナート5mgを用いた以外は、実施例6と同様にして光反応性組成物を得た。
5mL容のガラス製容器に、光酸発生剤として実施例3で得られた2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス[ビス(4−メトキシフェニル)スルホニウム]ビスヘキサフルオロホスファート50mg、酸反応性化合物としてカチオン重合性化合物である3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート1gおよびビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル1g、並びに、溶媒としてプロピレンカーボネート0.45gを仕込み、25℃で30分間撹拌混合することにより、光反応性組成物を得た。
撹拌機、温度計および冷却器を備え付けた100mL容の四つ口フラスコに、ビス(4−メチルフェニル)スルホキシド3.5g(0.015モル)、2,2’−ビチオフェン2.5g(0.015モル)および無水酢酸7.7g(0.075モル)を仕込み、内温を0〜10℃に保ちながら、メタンスルホン酸5.8g(0.06モル)を1時間かけて滴下した。滴下終了後も同温度に維持しながら2時間撹拌した後、さらに20〜30℃で2時間撹拌することにより、縮合反応物の反応溶液を得た。
製造例1において、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム5.1g(0.015モル)に代えてヘキサフルオロリン酸カリウム2.8g(0.015モル)を用いた以外は製造例1と同様にして、緑色の濃縮物7.5gを得た。
実施例6において、2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス[ビス(4−メチルフェニル)スルホニウム]ビスパーフルオロブタンスルホナート5mgに代えて、製造例1で得られたビス(4−メチルフェニル)−5−(2,2’−ビチエニル)スルホニウムパーフルオロブタンスルホナート5mgを用いた以外は、実施例6と同様にして光反応性組成物を得た。
実施例6において、2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス[ビス(4−メチルフェニル)スルホニウム]ビスパーフルオロブタンスルホナート5mgに代えて、従来より光酸発生剤として多用されているトリフェニルスルホニウムパーフルオロブタンスルホナート5mgを用いた以外は、実施例6と同様にして光反応性組成物を得た。
実施例10において、2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス[ビス(4−メトキシフェニル)スルホニウム]ビスヘキサフルオロホスファート50mgに代えて、製造例2で得られたビス(4−メチルフェニル)−5−(2,2’−ビチエニル)スルホニウムヘキサフルオロホスファート50mgを用いた以外は、実施例10と同様にして光反応性組成物を得た。
実施例10において、2,2’−ビチオフェン−5,5’−ジイルビス[ビス(4−メトキシフェニル)スルホニウム]ビスヘキサフルオロホスファート50mgに代えて、従来より光酸発生剤として多用されているトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスファートを用いた以外は、実施例10と同様にして光反応性組成物を得た。
実施例6〜10および比較例1〜4で得られた光反応性組成物について、それぞれの光反応性について評価した。
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