本発明のウレタン(メタ)アクリレートは、特定のフルオレン骨格を有する化合物(ポリオール)を反応成分とするウレタン(メタ)アクリレートであり、分子内に1個の(メタ)アクリロイル基を有する一官能性ウレタン(メタ)アクリレートである。すなわち、このような本発明のウレタン(メタ)アクリレートでは、前記ポリオールを構成する複数のヒドロキシル基のうちの1個のヒドロキシル基と(メタ)アクリロイル基とが、ウレタン結合(又はウレタン結合を含む基)を介して結合している。
[フルオレン骨格を有する化合物]
前記フルオレン骨格を有する化合物(ポリオール)は、通常、下記式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物であってもよい。
(式中、環Zは芳香族炭化水素環を示し、R1およびR2は同一又は異なって置換基を示し、R3はアルキレン基を示す。kは0〜4の整数、mは0又は1以上の整数、nは0又は1以上の整数であり、rは1以上の整数である。)
上記式(1)において、環Zで表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、縮合多環式炭化水素環(詳細には、少なくともベンゼン環を含む縮合多環式炭化水素環)などが挙げられる。縮合多環式炭化水素環に対応する縮合多環式炭化水素としては、縮合二環式炭化水素(例えば、インデン、ナフタレンなどのC8−20縮合二環式炭化水素、好ましくはC10−16縮合二環式炭化水素)、縮合三環式炭化水素(例えば、アントラセン、フェナントレンなど)などの縮合二乃至四環式炭化水素などが挙げられる。好ましい縮合多環式炭化水素としては、縮合多環式芳香族炭化水素(ナフタレン、アントラセンなど)が挙げられ、特にナフタレンが好ましい。なお、フルオレンの9位に置換する2つの環Zは同一の又は異なる環であってもよく、通常、同一の環であってもよい。
好ましい環Zには、ベンゼン環およびナフタレン環が含まれ、特にベンゼン環が好ましい。なお、環Zが、縮合多環式炭化水素環である場合、フルオレンの9位に置換する環Zの置換位置は、特に限定されず、例えば、ナフチル基は、1−ナフチル基、2−ナフチル基などであってもよい。
また、基R1で表される置換基としては、特に限定されず、イソシアネート基に対して非反応性の基、例えば、シアノ基、炭化水素基(例えば、アルキル基、アリール基(フェニル基などのC6−10アリール基)など)などであってもよく、特に、アルキル基である場合が多い。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、t−ブチル基などのC1−6アルキル基(例えば、C1−4アルキル基、特にメチル基)などが例示できる。同一のベンゼン環において、基R1は互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。なお、異なるベンゼン環に置換する基R1は同一であってもよく、異なっていてもよい。なお、フルオレン骨格を構成するベンゼン環に対する基R1の結合位置(置換位置)は、特に限定されない。好ましい置換数kは、0又は1、特に0である。なお、異なるベンゼン環において、置換数kは、異なっていてもよいが、通常、同一である。
環Zに置換する基−[(OR3)n−OH]の数rは、1以上であればよく、例えば、1〜8、好ましくは1〜5、さらに好ましくは1〜4、特に1〜3であってもよい。特に、環Zがベンゼン環である場合、rが1〜4、好ましくは1〜3、さらに好ましくは1〜2であってもよい。なお、rは環Zに応じて異なっていてもよく、通常、同一であってもよい。環Zに置換する基−[(OR3)n−OH]の置換位置は、特に限定されず、rの数に応じて選択できる。例えば、(1)環Zがベンゼン環であり、rが1であるとき、フルオレンの9位に置換するフェニル基の2〜6位(例えば、4位など)であってもよく、(2)環Zがナフタレン環であり、rが1であるとき、フルオレンの9位に置換するナフチル基(1−又は2−ナフチル基など)の置換位置などに応じて、5〜8位のいずれか(例えば、5位、6位など)に置換していてもよく、(3)環Zがベンゼン環であり、rが2であるとき、フルオレンの9位に置換するフェニル基の2〜6位のうちの2つの置換位置(例えば、3位および4位;2位および4位;2位および5位など)であってもよく、(4)環Zがベンゼン環であり、rがいずれも3であるとき、フルオレンの9位に置換するフェニル基の2〜6位のうちの3つの置換位置(例えば、2位、3位および4位;2位、4位および5位;3位、4位および5位;2位、4位および6位など)であってもよい。
環Zに置換する置換基R2としては、イソシアネート基に対して非反応性の基、例えば、アルキル基(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、s−ブチル基、t−ブチル基などのC1−20アルキル基、好ましくはC1−8アルキル基、さらに好ましくはC1−6アルキル基など)、シクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロへキシル基などのC5−10シクロアルキル基、好ましくはC5−8シクロアルキル基、さらに好ましくはC5−6シクロアルキル基など)、アリール基[例えば、フェニル基、アルキルフェニル基(メチルフェニル基(又はトリル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基など)、ジメチルフェニル基(キシリル基)など)、ナフチル基などのC6−10アリール基、好ましくはC6−8アリール基、特にフェニル基など]、アラルキル基(ベンジル基、フェネチル基などのC6−10アリール−C1−4アルキル基など)などの炭化水素基;アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、t−ブトキシ基などのC1−4アルコキシ基など);アシル基(アセチル基などのC1−6アシル基など);アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基などのC1−4アルコキシカルボニル基など);ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子など);ニトロ基;シアノ基;置換アミノ基(ジアルキルアミノ基など)などが挙げられる。
好ましい置換基R2は、アルキル基(例えば、C1−6アルキル基)、シクロアルキル基(例えば、C5−8シクロアルキル基)、アリール基(例えば、C6−10アリール基)、アラルキル基(例えば、C6−8アリール−C1−2アルキル基)などの炭化水素基、C1−4アルコキシ基、C6−8アリール基などであり、特に、C1−4アルキル基(特にメチル基)、C6−10アリール基(特にフェニル基)が好ましい。置換基R2は、同一の環Zにおいて、単独で又は2種以上組み合わせて置換していてもよい。また、異なる環Zに置換する置換基R2は互いに同一又は異なっていてもよく、通常、同一であってもよい。
置換基R2の置換数mは、環Zの種類などに応じて適宜選択でき、特に限定されず、例えば、0又は1〜8、好ましくは0又は1〜6(例えば、1〜5)、さらに好ましくは0又は1〜4程度であってもよい。特に、環Zが、ベンゼン環である場合には、置換数mは、例えば、0又は1〜3、好ましくは0又は1〜2である。また、環Zが、ナフタレン環などの縮合炭化水素環である場合、好ましい置換数mは、0又は1〜8、好ましくは0又は1〜4、さらに好ましくは0又は1、特に0であってもよい。なお、置換数mは、それぞれの環Zにおいて、同一又は異なっていてもよく、通常、同一である場合が多い。なお、置換基R2の置換位置は、特に限定されず、例えば、環Zがフェニル基(又はベンゼン環)である場合、フェニル基の2〜6位(例えば、3位、3,5−位など)の適当な位置に置換できる。
R3で表されるアルキレン基としては、特に限定されないが、例えば、C2−10アルキレン基(エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、ブタン−1,2−ジイル基、ヘキシレン基などのC2−6アルキレン基)などが例示でき、特に、C2−4アルキレン基(特に、エチレン基、プロピレン基などのC2−3アルキレン基)が好ましい。なお、R3は、環Zに応じて、互いに同一の又は異なるアルキレン基であってもよいが、通常、同一のアルキレン基であってもよい。
オキシアルキレン基(OR3)の数(付加モル数)nは、0〜15程度の範囲から選択でき、例えば、0〜12(例えば、1〜12)、好ましくは0〜8(例えば、1〜8)、さらに好ましくは0〜6(例えば、1〜6)、特に1以上(例えば、1〜4程度)であってもよい。なお、置換数nは、環Zに応じて同一であっても、異なっていてもよい。なお、nが2以上の場合、ポリアルコキシ(ポリオキシアルキレン)基は、同一のオキシアルキレン基で構成されていてもよく、異種のオキシアルキレン基(例えば、オキシエチレン基とオキシプロピレン基など)が混在して構成されていてもよいが、通常、同一のオキシアルキレン基で構成されている場合が多い。
代表的なフルオレン骨格を有する化合物としては、2つのヒドロキシル基を有するフルオレン骨格含有化合物[例えば、9,9−ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン類、9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレン類、9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレン類、9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシナフチル)フルオレン類など]、3つ以上のヒドロキシル基を有するフルオレン骨格含有化合物{例えば、9,9−ビス(ポリヒドロキシフェニル)フルオレン類、9,9−ビス[ポリ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン類、9,9−ビス(ポリヒドロキシナフチル)フルオレン類、9,9−ビス[ポリ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)ナフチル]フルオレン類など}が含まれる。
9,9−ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン類としては、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン[9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(ビスフェノールフルオレン)など]、置換基を有する9,9−ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン{例えば、9,9−ビス(アルキル−ヒドロキシフェニル)フルオレン[9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン(ビスクレゾールフルオレン)、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−2,6−ジメチルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(モノ又はジC1−4アルキル−ヒドロキシフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(シクロアルキル−ヒドロキシフェニル)フルオレン[9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−シクロヘキシルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(モノ又はジC5−8シクロアルキル−ヒドロキシフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(アリール−ヒドロキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−フェニルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(モノ又はジC6−8アリール−ヒドロキシフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(アラルキル−ヒドロキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−ベンジルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(C6−8アリールC1−2アルキル−ヒドロキシフェニル)フルオレンなど]など}などが挙げられる。
9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレン類としては、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレン{例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(3−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(4−ヒドロキシブトキシ)フェニル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシC2−4アルコキシフェニル)フルオレンなど}、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシ−アルキルフェニル)フルオレン{例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン[又は2,2’−ジメチル−4,4’−(9−フルオレニリデン)−ビスフェノキシエタノール]、9,9−ビス[2−(2−ヒドロキシエトキシ)−5−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−エチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−プロピルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(3−ヒドロキシプロポキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(4−ヒドロキシブトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジメチルフェニル]フルオレン[又は2,2’,6,6’−テトラメチル−4,4’−(9−フルオレニリデン)−ビスフェノキシエタノール]、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジエチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(3−ヒドロキシプロポキシ)−3,5−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(4−ヒドロキシブトキシ)−3,5−ジメチルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシC2−4アルコキシ−モノ又はジC1−6アルキルフェニル)フルオレンなど}、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシ−シクロアルキルフェニル)フルオレン{例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−シクロヘキシルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシC2−4アルコキシ−モノ又はジC5−8シクロアルキルフェニル)フルオレンなど}、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシ−アリールフェニル)フルオレン{例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−フェニルフェニル]フルオレン[又は2,2’−ジフェニル−4,4’−(9−フルオレニリデン)−ビスフェノキシエタノール]、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジフェニルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシC2−4アルコキシ−モノ又はジC6−8アリールフェニル)フルオレンなど}、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシ−アラルキルフェニル)フルオレン{例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−ベンジルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジベンジルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス[ヒドロキシC2−4アルコキシ−モノ又はジ(C6−8アリールC1−4アルキル)フェニル]フルオレン}およびこれらの9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレン類に対応し、前記式(1)においてnが2以上である9,9−ビス(ヒドロキシポリアルコキシフェニル)フルオレン類{例えば、9,9−ビス{4−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]フェニル}フルオレンなどの9,9−ビス[(ヒドロキシC2−4アルコキシ)C2−4アルコキシフェニル]フルオレン(n=2の化合物)など}などが挙げられる。
9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレン類としては、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレン類{例えば、9,9−ビス[6−(2−ヒドロキシナフチル)]フルオレン(又は6,6−(9−フルオレニリデン)−ジ(2−ナフトール))、9,9−ビス[1−(6−ヒドロキシナフチル)]フルオレン(又は5,5−(9−フルオレニリデン)−ジ(2−ナフトール))、9,9−ビス[1−(5−ヒドロキシナフチル)]フルオレン(又は5,5−(9-フルオレニリデン)−ジ(1−ナフトール))などの置換基を有していてもよい9,9−ビス(モノヒドロキシナフチル)フルオレン}などが挙げられる。
9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシナフチル)フルオレン類としては、前記9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレン類に対応する化合物、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレン{例えば、9,9−ビス[6−(2−(2−ヒドロキシエトキシ)ナフチル)]フルオレン、9,9−ビス[1−(6−(2−ヒドロキシエトキシ)ナフチル)]フルオレン[又は5,5’−(9−フルオレニリデン)−ビス(2−ナフチルオキシエタノール)]、9,9−ビス[1−(5−(2−ヒドロキシエトキシ)ナフチル)]フルオレンなどの置換基を有していてもよい9,9−ビス(ヒドロキシC2−4アルコキシナフチル)フルオレンなど}などが挙げられる。
9,9−ビス(ポリヒドロキシフェニル)フルオレン類としては、9,9−ビス(ジヒドロキシフェニル)フルオレン類、9,9−ビス(トリヒドロキシフェニル)フルオレン類などが含まれる。9,9−ビス(ジヒドロキシフェニル)フルオレン類としては、例えば、9,9−ビス(ジヒドロキシフェニル)フルオレン[9,9−ビス(3,4−ジヒドロキシフェニル)フルオレン(ビスカテコールフルオレン)、9,9−ビス(3,5−ジヒドロキシフェニル)フルオレンなど]、置換基を有する9,9−ビス(ジヒドロキシフェニル)フルオレン{例えば、9,9−ビス(アルキル−ジヒドロキシフェニル)フルオレン[9,9−ビス(3,4−ジヒドロキシ−5−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3,4−ジヒドロキシ−6−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(2,4−ジヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(モノ又はジC1−4アルキル−ジヒドロキシフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(アリール−ジヒドロキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(3,4−ジヒドロキシ−5−フェニルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(モノ又はジC6−8アリール−ジヒドロキシフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(アルコキシ−ジヒドロキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(3,4−ジヒドロキシ−5−メトキシフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(モノ又はジC1−4アルコキシ−ジヒドロキシフェニル)フルオレン]など}などが例示できる。
9,9−ビス(トリヒドロキシフェニル)フルオレン類としては、9,9−ビス(トリヒドロキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(2,4,6−トリヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(2,4,5−トリヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3,4,5−トリヒドロキシフェニル)フルオレンなど]が含まれる。
9,9−ビス[ポリ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン類としては、9,9−ビス[ジ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン類、9,9−ビス[トリ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン類などが含まれる。
9,9−ビス[ジ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン類としては、9,9−ビス[ジ(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン{例えば、9,9−ビス[3,4−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン[又は2,2’−ビスヒドロキシエトキシ−4,4’−(9−フルオレニリデン)−ビスフェノキシエタノール]、9,9−ビス[3,5−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン[又は3,3’−ビスヒドロキシエトキシ−5,5’−(9−フルオレニリデン)−ビスフェノキシエタノール]、9,9−ビス[3,4−ジ(3−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[3,5−ジ(3−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[3,4−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[3,5−ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[3,4−ジ(4−ヒドロキシブトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[3,5−ジ(4−ヒドロキシブトキシ)フェニル]フルオレンなどの9,9−ビス[ジ(ヒドロキシC2−4アルコキシ)フェニル]フルオレン}、置換基を有する9,9−ビス[ジ(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン{例えば、9,9−ビス[アルキル−ジ(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン[例えば、9,9−ビス[3,4−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−5−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[3,4−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−6−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[2,4−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−3,6−ジメチルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス[モノ又はジC1−4アルキル−ジ(ヒドロキシC2−4アルコキシ)フェニル]フルオレンなど]、9,9−ビス[アリール−ジ(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン[例えば、9,9−ビス[3,4−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−5−アリールフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス[モノ又はジC6−8アリール−ジ(ヒドロキシC2−4アルコキシ)フェニル]フルオレンなど]、9,9−ビス[アルコキシ−ジ(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン[例えば、9,9−ビス[3,4−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−5−メトキシフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス[モノ又はジC1−4アルコキシ−ジ(ヒドロキシC2−4アルコキシ)フェニル]フルオレンなど]など}などの9,9−ビス[ジ(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン類;これらの9,9−ビス[ジ(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン類に対応し、前記式(1)においてnが2以上である9,9−ビス[ジ(ヒドロキシポリアルコキシ)フェニル]フルオレン類{例えば、9,9−ビス{3,4−ジ[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]フェニル}フルオレン、9,9−ビス{3,5−ジ[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]フェニル}フルオレンなどの9,9−ビス[ジ(ヒドロキシC2−4アルコキシC2−4アルコキシ]フェニル]フルオレン(n=2の化合物)など}などが挙げられる。
9,9−ビス[トリ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン類としては、前記9,9−ビス[ジ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン類に対応する化合物、例えば、9,9−ビス[トリ(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン{例えば、9,9−ビス[2,3,4−トリ(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン[又は2,2’,6,6’−テトラヒドロキシエトキシ−5,5’−(9−フルオレニリデン)−ビスフェノキシエタノール]、9,9−ビス[2,4,6−トリ(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[2,4,5−トリ(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[3,4,5−トリ(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンなどの9,9−ビス[トリ(ヒドロキシC2−4アルコキシ)フェニル]フルオレン}、これらの9,9−ビス[トリ(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン類に対応し、前記式(1)においてnが2以上である9,9−ビス[トリ(ヒドロキシポリアルコキシ)フェニル]フルオレン類{例えば、9,9−ビス{2,4,6−トリ[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]フェニル}フルオレン、9,9−ビス{2,4,5−トリ[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]フェニル}フルオレン、9,9−ビス{3,4,5−トリ[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]フェニル}フルオレンなどの9,9−ビス[トリ(ヒドロキシC2−4アルコキシC2−4アルコキシ]フェニル]フルオレン(n=2の化合物)など}などが挙げられる。
9,9−ビス(ポリヒドロキシナフチル)フルオレン類としては、前記9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレン類に対応する化合物、例えば、9,9−ビス(ジ又はトリヒドロキシナフチル)フルオレンなどが含まれる。また、9,9−ビス[ポリ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)ナフチル]フルオレン類としては、前記9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシナフチル)フルオレン類に対応する化合物、例えば、9,9−ビス[ジ又はトリ(ヒドロキシC2−4アルコキシ)ナフチル]フルオレンなどの9,9−ビス[ジ又はトリ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)ナフチル]フルオレン類などが含まれる。
なお、ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン類は、種々の合成方法、例えば、(a)塩化水素ガス及びメルカプトカルボン酸の存在下、フルオレノン類とフェノール類とを反応させる方法(文献[J. Appl. Polym. Sci., 27(9), 3289, 1982]、特開平6−145087号公報、特開平8−217713号公報)、(b)酸触媒(及びアルキルメルカプタン)の存在下、9−フルオレノンとアルキルフェノール類とを反応させる方法(特開2000−26349号公報)、(c)塩酸及びチオール類(メルカプトカルボン酸など)の存在下、フルオレノン類とフェノール類とを反応させる方法(特開2002−47227号公報)、(d)硫酸及びチオール類(メルカプトカルボン酸など)の存在下、フルオレノン類とフェノール類とを反応させ、炭化水素類と極性溶媒とで構成された晶析溶媒で晶析させてビスフェノールフルオレンを製造する方法(特開2003−221352号公報)などを利用して製造できる。また、9,9−ビス(ポリヒドロキシフェニル)フルオレン類は、前記9,9−ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン類の製造方法において、フェノール類の代わりに、ポリヒドロキシベンゼン類(例えば、カテコール、レゾルシノール、ジヒドロキシトルエンなどのジヒドロキシベンゼン類、ピロガロールなどのトリヒドロキシベンゼン類など)を使用することにより製造できる。また、9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレン類および9,9−ビス(ポリヒドロキシナフチル)フルオレン類は、前記9,9−ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン類の製造方法において、フェノール類の代わりに、対応するヒドロキシナフタレン類(例えば、ナフトール(1−ナフトール、2−ナフトール)などのナフトール類、ジヒドロキシナフタレンなどのポリヒドロキシナフタレン類)を使用することにより製造できる。
さらに、9,9−ビス((ポリ)ヒドロキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレン類又は9,9−ビス((ポリ)ヒドロキシ(ポリ)アルコキシナフチル)フルオレン類は、9,9−ビス((ポリ)ヒドロキシフェニル)フルオレン類又は9,9−ビス((ポリ)ヒドロキシナフチル)フルオレン類と、基R3Oに対応する化合物[アルキレンオキサイド(エチレンオキシドなどのC2−4アルキレンオキシドなど)、ハロアルカノール(3−クロロプロパノールなど)など]とを反応させることにより得られる。例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレンは、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレンにエチレンオキサイドを付加することにより得てもよく、9,9−ビス[4−(3−ヒドロキシプロポキシ)−3−メチルフェニル]フルオレンは、例えば、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレンと3−クロロプロパノールとをアルカリ条件下にて反応させることにより得てもよい。
なお、9,9−ビス(ポリヒドロキシフェニル)フルオレン類および9,9−ビス[ポリ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン類の製法の詳細については、特開2005−104935号公報を参照することもできる。
これらのフルオレン骨格を有する化合物は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
好ましいフルオレン骨格を有する化合物には、9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)C2−4アルコキシフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(アルキル−ヒドロキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(モノ又はジC1−4アルキル−ヒドロキシ(ポリ)C2−4アルコキシフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(アリール−ヒドロキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(モノ又はジC6−8アリール−ヒドロキシ(ポリ)C2−4アルコキシ−フェニル)フルオレンなど]などの9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレン類[特に9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレン類];9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシナフチル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)C2−4アルコキシナフチル)フルオレンなど]などの9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシナフチル)フルオレン類[特に、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレン類]、9,9−ビス[ジ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン{例えば、9,9−ビス[ジ(ヒドロキシ(ポリ)C2−4アルコキシ)フェニル]フルオレン}などの9,9−ビス[ジ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン類(特に、9,9−ビス[ジ(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン類);9,9−ビス[トリ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン{例えば、9,9−ビス[トリ(ヒドロキシ(ポリ)C2−4アルコキシ)フェニル]フルオレン}などの9,9−ビス[トリ(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ)フェニル]フルオレン類(特に、9,9−ビス[トリ(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン類)などが含まれる。
特に、9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレン類のうち、9,9−ビス(アルキル−ヒドロキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(アリール−ヒドロキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレンなどの環Z1および環Z2に炭化水素基を有する特定のポリオールは、環Z1および環Z2に無置換のフルオレン骨格を有するジオール[すなわち、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(ビスフェノキシエタノールフルオレン)]を使用する場合に比べて、ウレタン(メタ)アクリレートの耐熱性をより一層向上できる。また、9,9−ビス(ヒドロキシ(ポリ)アルコキシナフチル)フルオレンなどの環Z1および環Z2がナフタレン環などの縮合芳香族炭化水素環であるポリオールは、耐熱性の向上に加えて、さらに熱膨張性の低減を実現でき、ウレタン(メタ)アクリレートの寸法精度を向上することもできる。
[ウレタン(メタ)アクリレート]
本発明のウレタン(メタ)アクリレートは、前記のように、前記フルオレン骨格を有する化合物を反応成分(又は重合成分)とするウレタン(メタ)アクリレートであり、1個の(メタ)アクリロイル基を有している。なお、本発明のウレタン(メタ)アクリレートは、異なるウレタン(メタ)アクリレートの混合物(例えば、前記フルオレン骨格を有する化合物に対する(メタ)アクリロイル基の置換位置やウレタン結合の結合位置が異なるウレタン(メタ)アクリレートの混合物など)であってもよい。
このようなウレタン(メタ)アクリレートは、代表的には、(i)前記フルオレン骨格を有する化合物(特に、前記式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物)と、イソシアネート基を有する一官能性(メタ)アクリル系化合物とが反応した反応物(ウレタン(メタ)アクリレート)、又は(ii)前記フルオレン骨格を有する化合物(特に、前記式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物)と、ポリイソシアネート化合物と、イソシアネート基に対して反応性の活性水素原子を有する一官能性(メタ)アクリル系化合物とが反応した反応物(ウレタン(メタ)アクリレート)である。
好ましいウレタン(メタ)アクリレートは、ウレタン(メタ)アクリレート(i)である。ウレタン(メタ)アクリレート(i)では、ポリイソシアネート化合物を使用する場合に比べて、ウレタン(メタ)アクリレート全体に対するフルオレン骨格の含有割合を大きくできる。そのため、希釈剤などとして用いたとき、添加される樹脂におけるフルオレン骨格の含有割合を簡便に大きくすることができ、樹脂におけるフルオレン骨格に由来する特性(高屈折率など)を効率よく付与できる。
(ウレタン(メタ)アクリレート(i))
ウレタン(メタ)アクリレート(i)において、イソシアネート基を有する一官能性(メタ)アクリル系化合物(単に、(メタ)アクリル系化合物ということがある)は、分子内にイソシアネート基と1つの(メタ)アクリロイル基とを有する化合物であればよい。このような化合物において、イソシアネート基の数は、通常、1であってもよい。
代表的な(メタ)アクリル系化合物には、下記式(A)で表される化合物が含まれる。
CH2=CR4a−CO−X1−(E1)p1−NCO (A)
(式中、R4aは水素原子又はメチル基を示し、X1は直接結合、エーテル基又はイミノ基を示し、E1は連結基を示す。p1は0又は1である。)
上記式(A)において、好ましいX1には、直接結合又はエーテル基(特にエーテル基)が含まれる。また、式(A)において、連結基E1に対応する化合物としては、アルカン(例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、イソペンタン、2−メチルブタン、2,2−ジメチルプロパン、2,2−ジメチルブタンなどのC1−20アルカン、好ましくはC2−10アルカン)、シクロアルカン(例えば、シクロヘキサンなどのC4−10シクロアルカン)などの炭化水素化合物(特に脂肪族炭化水素化合物);ジアルキルエーテル(ジエチルエーテルなどのジC2−4アルキルエーテルなど)、ポリオキシアルキレン(ポリオキシC2−4アルキレンなど)などのエーテル結合を有する化合物などが挙げられる。これらの化合物(又は連結基E)は、置換基[ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子など)、アルコキシ基(メトキシ基などのC1−6アルコキシ基)、アリールオキシ基(フェノキシ基など)など]を有していてもよい。置換基は、単独で又は2種以上組み合わせて前記化合物に置換していてもよい。
好ましい連結基E1は、アルキレン基(又はアルカンジイル基、例えば、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、2−メチルブタン−1,3−ジイル基などのC1−20アルキレン基、好ましくはC2−12アルキレン基、さらに好ましくはC2−8アルキレン基、特にC2−4アルキレン基)、シクロアルキレン基(例えば、1,4−シクロヘキシレン基などのC4−10シクロアルキレン基、好ましくはC5−8シクロアルキレン基)などの炭化水素基(前記炭化水素化合物に対応する炭化水素基、二価の炭化水素基)が含まれる。
代表的な(メタ)アクリル系化合物としては、(メタ)アクリロイルイソシアネート、イソシアネート基を有するモノ(メタ)アクリレート{例えば、モノ(メタ)アクリロイルオキシアルキルイソシアネート[例えば、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート(又は2−(メタ)アクリロキシエチルイソシアネート又は2−イソシアネートエチル(メタ)アクリレート)、4−(メタ)アクリロイルオキシ−3−メチル−2−イソシアネートブタンなどの(メタ)アクリロイルオキシC1−20アルキル−イソシアネート、好ましくは(メタ)アクリロイルオキシC2−12アルキル−イソシアネート、さらに好ましくは(メタ)アクリロイルオキシC2−6アルキル−イソシアネート、特に(メタ)アクリロイルオキシC2−4アルキル−イソシアネートなど]、(メタ)アクリロイルオキシシクロアルキルイソシアネート[例えば、4−(メタ)アクリロイルオキシシクロヘキシルイソシアネートなどの(メタ)アクリロイルオキシC4−10シクロアルキル−イソシアネート、好ましくは(メタ)アクリロイルオキシC5−8シクロアルキル−イソシアネートなど]など}などが挙げられる。
これらの(メタ)アクリル系化合物は単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
好ましい(メタ)アクリル系化合物には、モノ(メタ)アクリロイルオキシアルキルイソシアネート[例えば、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートなどの(メタ)アクリロイルオキシC2−6アルキル−イソシアネート]などが挙げられる。
なお、(メタ)アクリル系化合物の分子量は、例えば、500以下(例えば、100〜400程度)、好ましくは350以下(例えば、110〜300程度)、さらに好ましくは250以下(例えば、120〜220程度)、特に200以下(例えば、130〜180程度)であってもよい。
(ウレタン(メタ)アクリレート(ii))
ウレタン(メタ)アクリレート(ii)において、ポリイソシアネート化合物は、前記フルオレン骨格を有する化合物のヒドロキシル基と反応して結合(特にウレタン結合)を形成可能な化合物である限り、特に限定されず、例えば、ポリイソシアネート(脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネートなど)、ポリイソシアネートの変性体などが挙げられる。なお、これらのポリイソシアネート化合物は、分子内に及び/又は置換基として、ヘテロ原子を含有する基(例えば、エステル基、ハロゲン原子など)を有していてもよい。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、脂肪族ジイソシアネート{例えば、アルカンジイソシアネート[例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4又は2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどのC2−20アルカン−ジイソシアネートなど)など]など}などが挙げられる。脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、脂環族ジイソシアネート{シクロアルカンジイソシアネート(例えば、シクロヘキサンジイソシアネートなどのC5−8シクロアルカン−ジイソシアネートなど)、イソシアナトアルキルシクロアルカンイソシアネート[例えば、イソホロンジイソシアネートなどのイソシアナトC1−6アルキル−C5−10シクロアルカン−イソシアネート]、ジ(イソシアナトアルキル)シクロアルカン[例えば、水添キシリレンジイソシアネートなどのジ(イソシアナトC1−6アルキル)C5−10シクロアルカン]、ジ(イソシアナトシクロアルキル)アルカン[例えば、4,4’−メチレンビスシクロヘキシルイソシアネートなどのビス(イソシアナトC5−10シクロアルキル)C1−10アルカンなど]など}などが挙げられる。芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ジ(イソシアナトアルキル)アレーン[例えば、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどのビス(イソシアナトC1−6アルキル)C6−12アレーンなど]などの芳香脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。芳香族ポリイソシアネートとしては、芳香族ジイソシアネート{例えば、アレーンジイソシアネート[例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートなどのC6−12アレーン−ジイソシアネートなど]、ジ(イソシアナトアリール)アルカン[例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネートなどのビス(イソシアナトC6−10アリール)C1−10アルカンなど]、ヘテロ原子を有する芳香族ジイソシアネート[例えば、ジ(イソシアナトフェニル)エーテル、ジ(イソシアナトフェニル)スルホンなど]など}などが挙げられる。
ポリイソシアネート化合物(又はポリイソシアネート、特にジイソシアネート)において、イソシアネート基(−NCO)の含有割合は、例えば、ポリイソシアネート化合物全体に対して、10〜65重量%(例えば、15〜62重量%)、好ましくは20〜60重量%(例えば、22〜58重量%)、さらに好ましくは25〜57重量%(例えば、27〜56重量%)、特に30〜55重量%程度であってもよい。
なお、ポリイソシアネートの変性体(又は誘導体)としては、例えば、多量体(二量体、三量体など)、カルボジイミド体、ビウレット体、アロファネート体、ウレットジオン体、ポリオール変性体、ポリアミン変性体などが挙げられる。
ポリイソシアネート化合物(又はポリイソシアネート)は、通常、ジイソシアネート化合物[脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネートなど]で構成する場合が多い。
また、ポリオール変性体(詳細には、ポリイソシアネートのポリオール変性体)を使用することもできる。このようなポリオール変性体は、ウレタン(メタ)アクリレートに、柔軟性やハンドリング性を付与するのに有用である。また、ポリオール変性体を用いることにより、ウレタン(メタ)アクリレート全体に対するウレタン結合の割合を小さくできるため、耐熱性の向上にも有利である。
(ポリオール変性体)
ポリオール変性体は、通常、分子内にポリオール骨格を有している。このようなポリオール骨格を有するポリイソシアネート化合物(ポリイソシアネート化合物(A)ということがある)は、分子内にポリオール骨格(又はポリオール化合物由来の骨格)を有し、かつ複数のイソシアネート基を有する化合物である限り、その構造は特に限定されないが、通常、ポリオール骨格及び末端イソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物[又はポリオール化合物(特にジオール化合物)とポリイソシアネート化合物(a)(特に、ジイソシアネート化合物)とが反応した反応物(又はウレタンプレポリマー)]である。すなわち、ポリイソシアネート化合物(A)は、通常、ジオール化合物とジイソシアネート化合物とが反応した反応物であって、両末端にイソシアネート基を有する化合物(又はウレタンプレポリマー)であってもよい。
ポリオール化合物(又はポリオール骨格に対応する化合物)としては、低分子量ポリオール(ポリオール)、高分子量ポリオール(又はポリマーポリオール)などが含まれる。
低分子量ポリオール(低分子ポリオール骨格)としては、例えば、アルカンジオール(エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオールなどのC2−20アルカンジオール、好ましくはC2−12アルカンジオール、さらに好ましくはC2−10アルカンジオール、特にC2−6アルカンジオール)、ジ乃至テトラアルキレングリコール(例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなどのジ乃至テトラC2−4アルキレングリコールなど)などが含まれる。
高分子量ポリオール(高分子ポリオール骨格、ポリマーポリオール骨格)としては、例えば、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオールなどが挙げられる。ポリエーテル系ポリオール(特に、ポリエーテル系ジオール)としては、例えば、ポリアルキレンオキシド[又はポリアルキレングリコール、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフランなどのアルキレンオキシドの単独又は共重合体(例えば、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどのポリオキシC2−6アルキレングリコール)、好ましくはポリオキシC2−4アルキレングリコールなど)など]、ビスフェノールA又は水添ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加体などが例示できる。
ポリエステル系ポリオール(特に、ポリエステル系ジオール)としては、ジカルボン酸成分[ジカルボン酸又はその誘導体(例えば、低級アルキルエステル、酸ハライドなど)]とジオール成分との反応物、ラクトン類(C3−10ラクトンなど)の単独重合体又は共重合体(ポリ−ε−カプロラクトンなど)などが含まれる。ジカルボン酸成分において、ジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸(例えば、テレフタル酸などのジカルボン酸)、脂肪族ジカルボン酸(例えば、アジピン酸などの直鎖状C4−10ジカルボン酸など)などが挙げられる。また、ジオール成分としては、アルカンジオール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどのC2−10アルカンジオールなど)、ポリアルカンジオール(例えば、ジエチレングリコールなど)などのポリエーテル系ジオールなどが挙げられる。これらのジカルボン酸成分およびジオール成分は、それぞれ、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。代表的なポリエステル系ポリオールには、例えば、ポリエチレンアジぺート、ポリジエチレンアジぺート、ポリプロピレンアジペート、ポリテトラメチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、及びこれらの成分を組み合わせた共重合体などが含まれる。
ポリオレフィン系ポリオール(特に、ポリオレフィン系ジオール)としては、例えば、両末端にヒドロキシル基を有するポリアルカジエン(例えば、1,2−ポリブタジエン、1,4−ポリブタジエン、ポリイソプレン)又はその水素添加物、両末端にヒドロキシル基を有するポリイソブチレンなどが挙げられる。このようなポリオレフィン系ジオールは、過酸化水素などのヒドロキシル基含有開始剤を用いて、共役ジエン系モノマー(ブタジエン、イソプレンなど)をラジカル重合(および水素添加)する方法、共役ジエン系モノマーをアニオンリビング重合する方法などにより製造することができる。
ポリカーボネート系ポリオールとしては、例えば、ポリオール(前記例示のアルカンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールなど)と、ジアルキルカーボネート(例えば、ジメチルカーボネートなどのアルキルカーボネート)との反応により得られるポリカーボネートジオール(例えば、ポリヘキサメチレンカーボネート)などが含まれる。
代表的なポリオール化合物には、ジオール化合物が含まれる。好ましいポリオール化合物には、アルカンジオール、ポリエーテル系ジオール、ポリエステル系ジオールなどが含まれ、特に、アルカンジオール(C2−10アルカンジオールなど)、ポリエーテル系ジオール(例えば、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エーテルグリコールなどのポリオキシC2−4アルキレングリコール)などのジオール化合物(ポリマージオール化合物)が好ましい。
高分子量ポリオール(ポリマーポリオール)の分子量は、数平均分子量で、例えば、180以上(例えば、190〜6000程度)、好ましくは200以上(例えば、200〜5000程度)、さらに好ましくは250〜2000、特に300〜1500(例えば、400〜1300)、特に好ましくは500〜1200程度であってもよい。
前記反応物(ウレタンプレポリマー)において、ポリイソシアネート化合物(a)は、前記ポリオール化合物(特に、ジオール化合物)との反応(ウレタン結合の形成)により、ウレタンプレポリマーを生成可能な化合物である限り、特に限定されず、前記例示のポリイソシアネート、ポリイソシアネートの変性体などが挙げられる。ポリイソシアネート化合物(a)は、通常、ジイソシアネート化合物(脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネートなど)で構成する場合が多い。
なお、ポリイソシアネート化合物(a)において、イソシアネート基(−NCO)の含有割合は、例えば、ポリイソシアネート化合物全体に対して、10〜65重量%(例えば、15〜62重量%)、好ましくは20〜60重量%(例えば、22〜58重量%)、さらに好ましくは25〜57重量%(例えば、27〜56重量%)、特に30〜55重量%程度であってもよい。
ポリオール骨格を有するポリイソシアネート化合物(A)は、複数のイソシアネート基を有する化合物(ウレタンプレポリマー)であればよく、好ましくはジイソシアネート化合物[又はウレタンジイソシアネート、特に、両末端にイソシアネート基を有するジイソシアネート化合物(ウレタンプレポリマー)]であってもよい。このようなポリオール骨格を有するジイソシアネート化合物は、通常、(i)ジオール化合物を介してジイソシアネート化合物がウレタン結合により結合し、両末端にイソシアネート基を有する化合物(分子内に2つのウレタン結合を有する化合物)、(ii)ジオール化合物とジイソシアネート化合物とが反応し、両末端にイソシアネート基を有する化合物(分子内に4以上のウレタン結合を有する化合物)であってもよい。
具体的なポリオール骨格を有するポリイソシアネート化合物(A)としては、下記式(A1)で表される化合物(ジイソシアネート化合物)が含まれる。
OCN−A1−(NH−COO−A2−OCO−NH−A1)r−NCO (A1)
(式中、A1はポリイソシアネート化合物(a)の残基、A2はポリオール化合物の残基を示す)
上記式において、A1は前記ポリイソシアネート化合物(a)、A2はポリオール化合物にそれぞれ対応し、各化合物(ポリイソシアネート化合物(a)、ポリオール化合物)の例示などは前記と同様である。なお、複数のA1は同一又は異なっていてもよく、通常、同一であってもよい。また、rは1以上であればよく、例えば、1〜20、好ましくは1〜15、さらに好ましくは1〜10程度であってもよい。特に、nが2以上であるとき、nは2〜8、好ましくは2〜6、さらに好ましくは2〜4程度であってもよい。
好ましいA1、A2およびrの組み合わせには、(i)A1がジイソシアネート化合物(例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、および芳香族ジイソシアネートから選択されたジイソシアネート化合物)の残基であり、A2が低分子量ジオール(例えば、C2−10アルカンジオールなどのアルカンジオール)の残基であり、rが2以上(例えば、2〜10、好ましくは2〜5)である組み合わせ、(ii)A1がジイソシアネート化合物(例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、および芳香族ジイソシアネートから選択されたジイソシアネート化合物)の残基であり、A2がポリエーテル系ジオール(例えば、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エーテルグリコールなどのポリオキシC2−4アルキレングリコール)の残基であり、rが1である組み合わせなどが含まれる。
なお、ポリイソシアネート化合物(A)は、市販品を使用してもよく、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物(a)とを反応させる慣用の方法により調製することもできる。
ポリオール骨格を有するポリイソシアネート化合物(A)において、イソシアネート基(−NCO)の含有割合は、例えば、ポリイソシアネート化合物全体に対して、0.5〜30重量%(例えば、1〜27重量%)、好ましくは1.5〜25重量%(例えば、2〜22重量%)、さらに好ましくは3〜20重量%(例えば、4〜18重量%)、特に5〜15重量%(例えば、6〜12重量%)であってもよく、通常1〜20重量%程度であってもよい。
ウレタン(メタ)アクリレート(ii)において、これらのポリイソシアネート化合物は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
また、ウレタン(メタ)アクリレート(ii)において、(メタ)アクリル系化合物は、イソシアネート基に対する反応性基(又はイソシアネート基に対して反応性の活性水素原子)を有している。すなわち、ウレタン(メタ)アクリレート(ii)では、ポリイソシアネート化合物(特にジイソシアネート化合物)の複数(特に2つ)のイソシアネート基のうち、少なくとも1つ(特に1つ又は一方)のイソシアネート基が(メタ)アクリル系化合物((メタ)アクリル系化合物の反応性基)と反応して結合を形成している。
前記反応性基(又は官能基)としては、例えば、ヒドロキシル基、アミノ基などが挙げられる。好ましい反応性基は、ヒドロキシル基である。(メタ)アクリル系化合物は、これらの反応性基を単独で又は2種以上組み合わせて有していてもよく、同じ反応性基(例えば、ヒドロキシル基)を複数有していてもよい。なお、(メタ)アクリル系化合物とポリイソシアネート化合物との反応により対応する結合が形成される。例えば、反応性基としてのヒドロキシル基とイソシアネート基との反応ではウレタン結合が、反応性基としてのアミノ基とイソシアネート基との反応では尿素結合が、それぞれ形成される。
代表的な(メタ)アクリル系化合物には、下記式(B)で表される化合物が含まれる。
CH2=CR4b−CO−X2−(E2)p2−Y−H (B)
(式中、R4bは水素原子又はメチル基を示し、X2およびYは同一又は異なって直接結合、エーテル基又はイミノ基を示し、E2は連結基を示す。p2は0又は1である。)
上記式(B)において、好ましいX2およびYにはエーテル基が含まれる。なお、X2およびYは、通常、同時に直接結合ではない。式(B)において、代表的なX2、p2およびYの組み合わせとしては、(i)X2がエーテル基又はイミノ基であり、p2が1であり、Yがエーテル基である組み合わせ、(ii)X2がエーテル基又はイミノ基であり、p2が0であり、Yが直接結合である組み合わせなどが含まれる。
式(B)において、連結基E2に対応する化合物としては、アルカン(メタン、エタン、プロパン、ブタン、イソペンタン、2,2−ジメチルプロパン、2,2−ジメチルブタンなどのC1−20アルカン)、架橋環式炭化水素(ノルボルナンなど)などの炭化水素化合物;ジアルキルエーテル(ジエチルエーテルなどのジC2−4アルキルエーテルなど)、ポリオキシアルキレン(ポリオキシC2−4アルキレンなど)などのエーテル結合を有する化合物;(ポリ)ヒドロキシカルボン酸(6−ヒドロキシヘキサン酸、ポリε−カプロラクトンなど)などのエステル基を有する化合物などが挙げられる。
これらの化合物(又は連結基E2)は、置換基[ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子など)、ヒドロキシル基、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基などのC1−6アルコキシ基)、アリールオキシ基(フェノキシ基など)など]を有していてもよい。置換基は、単独で又は2種以上組み合わせて前記化合物に置換していてもよい。
代表的な連結基E2には、下記式(E1)で表される基などが含まれる。
−[Ra−(ORb)t−(OCORc)u]− (E1)
(式中、Ra,Rb,Rcは、置換基を有していてもよい炭化水素基、tおよびuはそれぞれ0又は1以上の整数を示す)
基Ra,Rb,Rcにおいて、炭化水素基としては、前記例示の炭化水素化合物に対応する炭化水素基[例えば、アルキレン基(又はアルキリデン基、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチル−2−エチルプロパン−1,3−ジイル基、ヘキサメチレン基などのC1−20アルキレン基、好ましくはC2−10アルキレン基、さらに好ましくはC2−6アルキレン基など)など]が挙げられる。
好ましい基Raには、C2−10アルキレン基(特に、エチレン基などのC2−6アルキレン基)が含まれる。また、好ましい基Rbには、アルキレン基(例えば、エチレン基などのC2−4アルキレン基)が含まれ、好ましい基Rcには、アルキレン基(例えば、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基などのC2−6アルキレン基など)が含まれる。また、tおよびuは、それぞれ、0〜20(例えば、0〜10)、好ましくは0〜6、さらに好ましくは0〜4(例えば、0〜2)程度であってもよい。特にuは0又は1、好ましくは0であってもよい。また、炭化水素基に置換する置換基としては前記例示の置換基(ハロゲン原子、ヒドロキシル基など)が挙げられる。
好ましい連結基E2は、アルキレン基などの炭化水素基(式(E1)において、Raが炭化水素基、t=u=0)である。
代表的な(メタ)アクリル系化合物としては、ヒドロキシル基含有単官能性(メタ)アクリル系化合物、アミノ基含有単官能性(メタ)アクリル系化合物[例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのN−モノ置換(メタ)アクリルアミドなど]などが挙げられる。
ヒドロキシル基を有する単官能性(メタ)アクリル系化合物としては、例えば、ヒドロキシル基含有モノ(メタ)アクリレート{例えば、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート[例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシC2−20アルキル−(メタ)アクリレート、好ましくはヒドロキシC2−12アルキル−(メタ)アクリレート、さらに好ましくはヒドロキシC2−6アルキル−(メタ)アクリレート]、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート[例えば、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどのポリC2−4アルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート]、3以上のヒドロキシル基を有するポリオールのモノ(メタ)アクリレート[例えば、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレートなどのアルカンポリオールモノ(メタ)アクリレート、ジグリセリンモノ(メタ)アクリレートなどのアルカンポリオールの多量体のモノ(メタ)アクリレートなど]など}、N−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド(例えば、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミドなどのN−ヒドロキシC1−4アルキル(メタ)アクリルアミドなど)、これらの化合物(例えば、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート)のヒドロキシル基にラクトン(例えば、ε−カプロラクトンなどのC4−10ラクトン)が付加した付加体(例えば、ラクトンが1〜5モル程度付加した付加体)などが挙げられる。
これらの(メタ)アクリル系化合物は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
ウレタン(メタ)アクリレート(ii)において、好ましい(メタ)アクリル系化合物には、ヒドロキシル基含有単官能性(メタ)アクリル系化合物[例えば、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートなど]が含まれる。
[ウレタン(メタ)アクリレートの構造]
代表的な本発明のウレタン(メタ)アクリレートには、下記式(2)で表される化合物が挙げられる。
[式中、Jは、下記式(3)
(式中、R4aは水素原子又はメチル基を示し、X1は直接結合、エーテル基又はイミノ基を示し、E1は連結基を示す。p1は0又は1である)で表される基、又は下記式(4)
(式中、R4bは水素原子又はメチル基を示し、Aはポリイソシアネート化合物の残基を示し、X2およびYは同一又は異なって直接結合、エーテル基又はイミノ基を示し、E2は連結基を示す。p2は0又は1である)で表される基を示す。環Z、R1、R2、R3、k、m、n、rは前記と同じ。]
上記式(3)は、前記式(A)で表される化合物に対応している。すなわち、式(3)において、X1,E1、p1もまた前記と同様である。好ましいX1は直接結合又はエーテル基(特にエーテル基)である。
また、前記式(4)において、残基Aは、前記例示のポリイソシアネート化合物に対応している。すなわち、残基Aは、通常、前記ポリイソシアネート化合物に対応する二価基である。そして、前記式(4)は、前記式(B)で表される化合物に対応している。式(4)において、X2,Y,E2、およびp2もまた前記と同様である。好ましい連結基E2は、アルキレン基などの炭化水素基である。好ましいX2およびYはエーテル基である。前記式(4)において、好ましい残基Aには、ジイソシアネート化合物(例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、および芳香族ジイソシアネートから選択されたジイソシアネート化合物)の残基が含まれる。
上記組み合わせにおいて、好ましいジイソシアネート化合物には、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、および芳香族ジイソシアネートから選択されたジイソシアネート化合物が含まれる。
前記式(2)において、好ましいJは、前記式(3)で表される基である。
前記式(2)で表される化合物において、代表的な組み合わせとしては、以下の組み合わせが挙げられる。
(a)Zがベンゼン環又はナフタレン環、R2がアルキル基(特に、メチル基などのC1−4アルキル基)又はアリール基(特に、フェニル基などのC6−8アリール基)、mが0〜2(Zがベンゼン環であるとき、特に1又は2)、R3がC2−4アルキレン基(特にエチレン基)、nが1以上(例えば、1〜4、好ましくは1〜2、さらに好ましくは1)、rが1であり、Jが式(3)で表される基であり、X1がエーテル基(すなわち、(メタ)アクリロイルオキシ基)、p1が1、E1がアルキレン基(例えば、エチレン基などのC2−6アルキレン基)などの二価の炭化水素基である組み合わせ
(b)Zがベンゼン環又はナフタレン環(特にベンゼン環)、R2がアルキル基(特に、メチル基などのC1−4アルキル基)又はアリール基(特に、フェニル基などのC6−8アリール基)、mが0〜2(例えば、0)、R3がC2−4アルキレン基(特にエチレン基)、nが1以上(例えば、1〜4、好ましくは1〜2、さらに好ましくは1)、rが2又は3であり、Jが式(3)で表される基であり、X1がエーテル基(すなわち、(メタ)アクリロイルオキシ基)、p1が1、E1がアルキレン基(例えば、エチレン基などのC2−6アルキレン基)などの二価の炭化水素基である組み合わせ。
[製造方法]
本発明のウレタン(メタ)アクリレート(前記式(2)で表される化合物など)は、前記フルオレン骨格を有する化合物(特に、前記式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物)を反応成分として反応させることにより製造できる。すなわち、本発明のウレタン(メタ)アクリレートは、前記フルオレン骨格を有する化合物と、イソシアネート基を有する化合物(例えば、イソシアネート基を有する一官能性(メタ)アクリル系化合物;ポリイソシアネート化合物;ポリイソシアネート化合物とイソシアネート基に対して反応性の活性水素原子を有する一官能性(メタ)アクリル系化合物との反応物(詳細にはイソシアネート基を有する反応物、プレポリマー)など)とを反応させる工程を少なくとも経ることにより製造できる。このような製造方法は、通常、ウレタン(メタ)アクリレートの種類(例えば、前記ウレタン(メタ)アクリレート)に応じて選択できる。
(ウレタン(メタ)アクリレート(i)の製造方法)
ウレタン(メタ)アクリレート(i)は、前記フルオレン骨格を有する化合物と、前記イソシアネート基を有する一官能性(メタ)アクリル系化合物とを反応させることにより製造できる。
反応において、(メタ)アクリル系化合物の割合(仕込み割合)は、例えば、フルオレン骨格を有する化合物1モルに対して、0.7〜1.5モル、好ましくは0.85〜1.2モル、さらに好ましくは0.9〜1.1モル、特に0.95〜1.05モル程度であってもよい。
反応は、溶媒中で行ってもよい。溶媒としては、前記(メタ)アクリル系化合物(およびフルオレン骨格を有する化合物)に対して不活性な又は非反応性の溶媒であれば特に限定されず、例えば、エーテル類(例えば、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテルなどのジアルキルエーテル、1,4−ジオキサン、ジオキソラン、テトラヒドロフランなどの環状エーテル類)、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジイソプロピルケトン、イソブチルメチルケトンなどのジアルキルケトン)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類など)、炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類など)、ハロゲン系溶媒(塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類)、ニトリル類(アセトニトリルなど)などが挙げられる。これらの溶媒は単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
また、反応は、触媒の存在下で行ってもよい。触媒としては、例えば、有機スズ系化合物(例えば、オクチル酸スズ、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクトエート、ジブチルスズジラウレートなどのスズカルボキシレート類)、ナフテン酸金属塩(ナフテン酸銅、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルトなど)などの有機金属触媒;第3級アミン類[例えば、トリエチルアミンなどのトリアルキルアミン、ベンジルジメチルアミン、N,N,N’,N’−テトラアルキルエチレンジアミンなどの鎖状第3級アミン;ピリジン、メチルピリジン、N,N−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミンなどの環状第3級アミンなど]などが挙げられる。これらの触媒は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
触媒の使用量は、例えば、フルオレン骨格を有する化合物および(メタ)アクリル系化合物の総量100重量部に対して、例えば、0.001〜3重量部、好ましくは0.005〜2重量部、さらに好ましくは0.01〜1重量部(例えば、0.02〜0.5重量部)程度であってもよい。
なお、重合禁止剤(熱重合禁止剤又は抑制剤)の存在下で反応を行ってもよい。重合禁止剤としては、フェノール系重合禁止剤(ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、メトキノン、2−t−ブチルヒドロキノン、4−メトキシフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールなど)、フェノチアジン、重金属化合物(例えば、塩化銅などの重金属ハロゲン化物、ナフトエ酸銅、ナフトエ酸コバルトなどの重金属酸塩)などが挙げられる。これらの重合禁止剤は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。重合禁止剤は、予め反応系に添加してもよく、反応後に添加してもよい。
反応は、常温下で行ってもよく、加温下(例えば、40〜150℃、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜100℃程度)で行ってもよい。なお、反応は、不活性雰囲気(窒素、ヘリウム、アルゴンなどの雰囲気)下で行ってもよい。
(ウレタン(メタ)アクリレート(ii)の製造方法)
ウレタン(メタ)アクリレート(ii)は、前記フルオレン骨格を有する化合物と、前記ポリイソシアネート化合物と、前記イソシアネート基に対して反応性の活性水素原子を有する一官能性(メタ)アクリル系化合物とを反応させることにより製造できる。
反応は、これらの成分を同一の反応系で反応させて行ってもよいが、効率よくウレタン(メタ)アクリレートを得るためには、通常、ポリイソシアネート化合物と、前記フルオレン骨格を有する化合物および前記(メタ)アクリル系化合物のうち一方の成分とを反応させたのち、得られた反応生成物(前駆体)と他方の成分とを反応させる[すなわち、多段階(二段階)で反応させる]場合が多い。
ポリイソシアネート化合物と、一方の成分(例えば、フルオレン骨格を有する化合物)との反応(前駆体の調製)において、両成分の使用割合は一方の成分の種類などに応じて適宜選択できる。例えば、ポリイソシアネート化合物の割合(仕込み割合)は、前記一方の成分(例えば、前記フルオレン骨格を有する化合物)1モルに対して、0.7〜1.5モル、好ましくは0.85〜1.2モル、さらに好ましくは0.9〜1.1モル、特に0.95〜1.05モル程度であってもよい。
ポリイソシアネート化合物と一方の成分との反応は、溶媒中で行ってもよい。溶媒としては、前記と同様の溶媒を使用できる。また、ポリイソシアネート化合物と一方の成分との反応は、触媒の存在下で行ってもよい。触媒としては、前記と同様の触媒を使用できる。
触媒の使用量は、例えば、ポリイソシアネート化合物および一方の成分の総量100重量部に対して、例えば、0.001〜3重量部、好ましくは0.005〜2重量部、さらに好ましくは0.01〜1重量部(例えば、0.02〜0.5重量部)程度であってもよい。なお、一方の成分が、(メタ)アクリル系化合物である場合、重合禁止剤(熱重合禁止剤又は抑制剤)の存在下で反応を行ってもよい。重合禁止剤としては、前記と同様の重合禁止剤を使用できる。重合禁止剤は、予め反応系に添加してもよく、反応後に添加してもよい。
ポリイソシアネート化合物と一方の成分との反応は、常温下で行ってもよく、加温下(例えば、40〜150℃、好ましくは50〜120℃、さらに好ましくは60〜100℃程度)で行ってもよい。なお、反応は、不活性雰囲気(窒素、ヘリウム、アルゴンなどの雰囲気)下で行ってもよい。
そして、得られたウレタンプレポリマー(又はウレタン(メタ)アクリレートの前駆体)と、他方の成分(例えば、(メタ)アクリル系化合物)とを反応させる。前記前駆体は、他方の成分との反応に先立って分離してもよいが、通常、前記ポリイソシアネート化合物と一方の成分との反応系に、そのまま、他方の成分を混合して反応を行ってもよい。
前記前駆体と他方の成分との反応において、他方の成分の割合(仕込み割合)は、前記前駆体(又は前記ポリイソシアネート化合物)1モルに対して、0.7〜1.5モル、好ましくは0.85〜1.2モル、さらに好ましくは0.9〜1.1モル、特に0.95〜1.05モル程度であってもよい。
前駆体と他方の成分との反応において、溶媒や触媒を新たに添加してもよく、その種類や割合は前記と同様である。また、反応条件も前記と同様である。さらに、他方の成分が、(メタ)アクリル系化合物である場合は、前記と同様に、重合禁止剤の存在下で反応させてもよく、反応後に重合禁止剤を添加してもよい。
なお、製造方法(i)および(ii)のいずれにおいても、反応終了後、生成物であるウレタン(メタ)アクリレートは、慣用の分離方法、例えば、蒸留、濃縮、抽出、濾過などの分離手段や、これらを組み合わせた分離手段により分離精製できる。通常、反応終了後の生成物から、減圧蒸留などを利用して、溶媒成分を分離してもよい。
なお、このような方法により得られる生成物(又は本発明のウレタン(メタ)アクリレート)は、1つの(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレートを主成分として含んでいればよく、少量の反応複生成物(例えば、複数の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート)を含んでいてもよい。
[ウレタン(メタ)アクリレートの用途]
本発明のウレタン(メタ)アクリレートは、分子内に1つの(メタ)アクリロイル基を有する一官能性のウレタン(メタ)アクリレートであり、高い反応性(重合性)を有しているため、種々の用途に使用できる。例えば、本発明のウレタン(メタ)アクリレートは、希釈剤(反応性希釈剤、重合性希釈剤)などの用途(添加剤用途)として使用してもよく、モノマーとして使用してもよい。なお、前記背景技術の項で記載したような2以上の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレートは、高粘度であり、通常、希釈剤として用いられることはない。
本発明のウレタン(メタ)アクリレートの粘度(25℃、回転粘度計、900rpm)は、例えば、1〜400Pa・s(例えば、3〜350Pa・s)、好ましくは5〜300Pa・s(例えば、8〜250Pa・s)、さらに好ましくは10〜220Pa・s(例えば、15〜200Pa・s)程度であってもよい。
このような用途に使用することにより、簡便にかつ効率よく、樹脂中にフルオレン骨格を導入できるため、フルオレン骨格の有する優れた特性(高屈折率、高耐熱性など)を樹脂に付与できる。なお、希釈剤を使用すると、通常、添加された樹脂の特性(屈折率など)が低下する場合が多いが、本発明のウレタン(メタ)アクリレートを用いると、屈折率などの樹脂特性を向上できる。また、本発明のウレタン(メタ)アクリレートをモノマー(熱可塑性樹脂原料)として用いると、フルオレン骨格(9,9−ビスアリールフルオレン骨格)およびウレタン結合を有する新規な重合体(熱可塑性樹脂)を得ることができる。このような重合体(前記ウレタン(メタ)アクリレートの重合体)は、フルオレン骨格由来の優れた特性(高屈折率など)を有するともに、柔軟性などのウレタン結合由来の特性を有しており、従来にない特性を有するポリマーである。
モノマーとして使用する場合、樹脂(熱可塑性樹脂)は、モノマー成分を本発明のウレタン(メタ)アクリレート単独で使用したポリマー(前記ウレタン(メタ)アクリレートの単独又は共重合体)であってもよく、前記ウレタン(メタ)アクリレートと共重合性モノマーとの共重合体であってもよい。共重合性モノマーとしては、特に限定されず、例えば、(メタ)アクリル系モノマー[例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸C1−10アルキルエステルなど)、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート(例えば、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートなど)、グリシジル(メタ)アクリレート、ジアルキルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステルなど]、スチレン系モノマー(例えば、スチレンなど)、シアン化ビニル系モノマー(例えば、(メタ)アクリロニトリルなど)、ビニルエーテル類(メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルなどのシクロアルキルビニルエーテルなど)、ビニルエステル(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなど)、窒素含有複素環式ビニル化合物(N−ビニルピロリドンなど)、無水マレイン酸などが挙げられる。これらの共重合性モノマーは単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
なお、前記ウレタン(メタ)アクリレートと共重合性単量体との共重合体において、共重合体全体に対するウレタン(メタ)アクリレートの割合は、原料モノマー換算で、例えば、1〜80モル%、好ましくは3〜60モル%、さらに好ましくは5〜40モル%程度であってもよい。
なお、前記ウレタン(メタ)アクリレートの重合体(前記ウレタン(メタ)アクリレートをモノマーとする重合体)は、例えば、前記ウレタン(メタ)アクリレート(および必要に応じて共重合性モノマー)を重合(ラジカル重合)させることにより得ることができる。代表的には、前記重合体は、の存在下、前記ウレタン(メタ)アクリレート(および必要に応じて共重合性モノマー)を重合させることにより調製できる。
重合開始剤としては、後述の化合物(熱又は光重合開始剤)などを使用できる。重合開始剤の使用量は、前記ウレタン(メタ)アクリレート(および共重合性モノマー)100重量部に対して、0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜15重量部、さらに好ましくは1〜10重量部程度であってもよい。
なお、重合は、慣用の重合方法に準じて行ってもよく、後述の硬化の場合と同様の方法(例えば、塗膜を加熱処理及び/又は光照射処理する方法など)により行ってもよい。また、後述の場合と同様に、増感剤、溶媒などを用いてもよく、その割合なども後述の範囲と同様である。
また、本発明のウレタン(メタ)アクリレートは、希釈剤などとして使用する場合、樹脂組成物を構成できる。すなわち、このような樹脂組成物(重合性樹脂組成物、重合性組成物)は、硬化性樹脂(熱又は光硬化性樹脂、特に光硬化性樹脂)と、前記ウレタン(メタ)アクリレートとで構成されている。
硬化性樹脂としては、前記ウレタン(メタ)アクリレートが希釈剤として作用する限り特に限定されず、慣用の樹脂が使用できる。硬化性樹脂(硬化性化合物)としては、例えば、二官能性化合物[例えば、(ポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートなど)などの二官能性(メタ)アクリル系化合物など]、3官能以上の多官能性化合物[例えば、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの三官能以上の(メタ)アクリル系化合物など]、光重合性オリゴマー[例えば、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート(2以上の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート)、シリコーン(メタ)アクリレートなど]などが例示できる。
また、硬化性樹脂(又は光硬化性樹脂)として、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有するフルオレン骨格含有(メタ)アクリレート[例えば、前記背景技術の項で例示のウレタン(メタ)アクリレート、前記式(1)で表される化合物をポリオール成分とする2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレートなど]を使用することもできる。
これらの硬化性樹脂(光硬化性樹脂)は単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
前記樹脂組成物において、本発明のウレタン(メタ)アクリレートの割合は、硬化性樹脂(光硬化性樹脂)100重量部に対して、例えば、0.5〜300重量部、好ましくは1〜200重量部、さらに好ましくは2〜100重量部(例えば、3〜80重量部)程度であってもよく、通常1〜50重量部程度であってもよい。
前記樹脂組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。重合開始剤としては、用途に応じて選択でき、例えば、光重合性組成物を構成する場合には、光重合開始剤、例えば、ベンゾイン類(ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインアルキルエーテル類など)、フェニルケトン類[例えば、アセトフェノン類(例えば、アセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノンなど)、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノンなどのアルキルフェニルケトン類;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのシクロアルキルフェニルケトン類など]、アミノアセトフェノン類{2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノアミノプロパノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1など}、アントラキノン類(アントラキノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノンなど)、チオキサントン類(2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントンなど)、ケタール類(アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなど)、ベンゾフェノン類(ベンゾフェノンなど)、キサントン類、ホスフィンオキサイド類(例えば、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドなど)などが例示できる。これらの光重合開始剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、熱重合開始剤としては、ジアルキルパーオキサイド類(ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイドなど)、ジアシルパーオキサイド類[ジアルカノイルパーオキサイド(ラウロイルパーオキサイドなど)、ジアロイルパーオキサイド(ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルトルイルパーオキサイド、トルイルパーオキサイドなど)など]、過酸エステル類[過酢酸t−ブチル、t−ブチルパーオキシオクトエート、t−ブチルパーオキシベンゾエートなどの過カルボン酸アルキルエステルなど]、ケトンパーオキサイド類、パーオキシカーボネート類、パーオキシケタール類などの有機過酸化物;アゾニトリル化合物[2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)など]、アゾアミド化合物{2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}など}、アゾアミジン化合物{2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩など}、アゾアルカン化合物[2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)など]、オキシム骨格を有するアゾ化合物[2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミドオキシム)など]などのアゾ化合物などが含まれる。熱重合開始剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用してもよい。
なお、重合開始剤は、熱重合開始剤及び光重合開始剤で構成してもよい。
重合開始剤の使用量は、前記樹脂組成物に対して0.1〜20重量%、好ましくは0.5〜20重量%、さらに好ましくは1〜10重量%程度であってもよい。
また、光重合開始剤は、光増感剤と組み合わせてもよい。光増感剤としては、第3級アミン類{例えば、トリアルキルアミン、トリアルカノールアミン(トリエタノールアミンなど)、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチル[p−(ジメチルアミノ)安息香酸エチルなど]、N,N−ジメチルアミノ安息香酸アミル[p−(ジメチルアミノ)安息香酸アミルなど]などのジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(ミヒラーズケトン)などのビス(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン、4−(ジメチルアミノ)ベンゾフェノンなどのジアルキルアミノベンゾフェノンなど}、ポリチオール類[例えば、1,4−ビス(3−メルカプトブチルオキシ)ブタン(昭和電工(株)製、「カレンズMT」など)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)など]などの慣用の光増感剤などが挙げられる。光増感剤は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
光増感剤の使用量は、重合開始剤(光重合開始剤)100重量部に対して、5〜200重量部、好ましくは10〜150重量部、さらに好ましくは20〜100重量部程度であってもよい。
さらに、重合性組成物は、必要に応じて、慣用の添加剤、例えば、着色剤、安定剤(熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤など)、充填剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、レベリング剤、熱重合禁止剤などを含んでいてもよい。希釈剤や添加剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用してもよい。
また、非反応性希釈剤を含んでいてもよい。非反応性希釈剤を使用すると、重合性組成物の塗布性などを改善できる。非反応性希釈剤(又は溶剤)としては、有機溶剤、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素類;エチルメチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類;カルボン酸エステル(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの酢酸エステル、乳酸ブチルなど)、炭酸エステル(炭酸プロピレンなど)などのエステル類;石油エーテル、石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤などが例示できる。非反応性希釈剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
非反応性希釈剤の使用量(添加量)は、塗布方法などにより異なるが、樹脂成分100重量部に対して、例えば、10〜400重量部、好ましくは20〜300重量部、さらに好ましくは30〜200重量部程度であってもよい。
前記樹脂組成物(特に、光重合性組成物)は、重合又は硬化(又は架橋)した硬化物(成形体)を得るのに有用である。このような硬化物は、成形体の形態に応じて、成形過程や成形後において、重合性組成物に硬化処理(加熱処理や光照射処理)を施すことにより得ることができる。例えば、フィルム状の硬化物は、基材に対して、重合性組成物を塗布して塗膜(又は薄膜)を形成した後、硬化処理を施すことにより得てもよい。このような塗膜(又は薄膜)の形成には、慣用の方法、例えば、フローコーティング法、スピンコーティング法、スプレーコーティング法、スクリーン印刷法、キャスト法、バーコート法、カーテンコート法、ロールコート法、ディップ法などを用いることができる。また、重合性組成物の適用後(塗布後)、慣用の方法により乾燥処理を行ってもよく、必要に応じて加熱により乾燥させてもよい。乾燥における加熱温度は、重合開始剤や希釈剤(非反応性希釈剤)の種類などに応じて、適宜選択でき、通常、40〜250℃程度である。
なお、塗膜(又は薄膜)の厚みは、用途に応じて例えば、0.01〜100μm、好ましくは0.05〜10μm、さらに好ましくは0.1〜1μm程度であってもよい。
重合性組成物に対する硬化処理は、重合開始剤(熱重合開始剤及び/又は光重合開始剤)の種類に応じて選択でき、加熱処理及び/又は光照射処理により行うことができる。
加熱処理において、加熱温度は、重合開始剤の種類にもよるが、例えば、50〜250℃、好ましくは60〜150℃、さらに好ましくは70〜120℃程度である。
また、光照射処理において、光照射源としては、例えば、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、UVランプ、水素ランプ、重水素ランプ、蛍光灯、ハロゲンランプ、エキシマレーザー、窒素レーザー、色素レーザー、ヘリウム−カドミウムレーザーなどが例示できる。また、光照射エネルギー量は、用途、塗膜の膜厚などによって異なるが、通常、0.1〜10000mJ/cm2程度、好ましくは0.5〜2000mJ/cm2程度である。露光時間は、例えば、1秒〜3時間、好ましくは5秒間〜2時間、さらに好ましくは10秒間〜1時間程度である。
なお、加熱処理と光照射処理とを組み合わせてもよい。例えば、光重合開始剤を含む重合性組成物では、光照射したのち(又は光照射しながら)、硬化又は架橋を促進するため、さらに加熱してもよい。
前記硬化物(成形体)の形状は、特に限定されないが、例えば、二次元的構造(フィルム状、シート状、板状など)、三次元的構造(管状、棒状、チューブ状、中空状など)などが挙げられる。
[希釈剤]
なお、本発明には、前記ウレタン(メタ)アクリレートで構成された希釈剤も含まれる。このような希釈剤は、反応性希釈剤としての前記ウレタン(メタ)アクリレートのみで構成してもよく、他の成分を含んでいてもよい。例えば、前記希釈剤は、前記ウレタン(メタ)アクリレートと他の希釈剤とで構成してもよい。他の希釈剤としては、反応性希釈剤(他の反応性希釈剤、前記ウレタン(メタ)アクリレート以外の反応性希釈剤)、非反応性希釈剤(例えば、前記非反応性希釈剤など)が含まれる。これらの他の希釈剤は単独で又は2種以上組み合わせてもよい。反応性希釈剤(重合性希釈剤)としては、単官能性モノマー[例えば、(メタ)アクリル系化合物(例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどの(メタ)アクリル酸エステルなど)、芳香族ビニル系単量体(スチレンなど)など]、多官能性モノマー{例えば、多官能性(メタ)アクリル系化合物[例えば、(ポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートなど)などの二官能性(メタ)アクリル系化合物;グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの三官能以上の(メタ)アクリル系化合物など]、トリアリル(イソ)シアヌレートなど}などが挙げられる。反応性希釈剤は、単独で又は2種以上を組み合わせてもよい。
本発明の希釈剤において、他の希釈剤の割合は、希釈剤の種類などに応じて適宜選択できる。例えば、反応性希釈剤の割合は、前記ウレタン(メタ)アクリレート100重量部に対して、0.1〜1000重量部、好ましくは0.5〜700重量部、さらに好ましくは1〜500重量部程度であってもよい。また、非反応性希釈剤の使用量(添加量)は、塗布方法などにより異なるが、前記ウレタン(メタ)アクリレート100重量部に対して、例えば、10〜1000重量部、好ましくは20〜700重量部、さらに好ましくは30〜500重量部程度であってもよい。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
[実施例1]
1.ウレタンアクリレート合成工程
アルミ箔で遮光した冷却管及び攪拌機を備えた茶色の200mLのフラスコに、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(BPEF、大阪ガスケミカル(株)製)19.95g(0.046モル)および1,4−ジオキサン80.00gを添加して、BPEFを1,4−ジオキサンに溶解させ、さらに、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製、「カレンズAOI」)6.62g(0.046モル)を添加して溶解させたのち、1,4−ジオキサンにて10重量%に希釈したジ−n−ブチルスズジラウレート(DTD、キシダ化学(株)製、Lot No.「G00333T」)を0.13g添加し、アルゴンでフラスコ内を置換し、マグネチックスターラーで攪拌しながら80℃で18時間反応させた。反応終了後、ヒドロキノン(ナカライテスク(株)製)3.6mgを加えた。反応が完結したことの確認は、反応液のFT−IR測定により、NCO基が消失していることを確認することにより行った。
2.脱溶媒工程
前記フラスコにキャピラリーを取り付け、空気存在下でエバポレーターにて減圧下、65〜70℃で1時間、脱溶媒した。なお、溶媒の残留量は、ガスクロマトグラフィーの分析結果から算出した。脱溶媒後の生成物は、透明の液体であり、溶媒の回収率は81.1%であった。
得られた生成物の分子量は、重量平均分子量586であり、数平均分子量516であった。なお、分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GULLIVER SERIES UV=975、日本分光(株)製)を用いて測定した。
また、得られた生成物の1H−NMR測定を、FT−NMR JNM−GSX270(日本電子データム(株)製)を用いて行った。図1に、NMRチャートを、以下にNMRスペクトルデータを示す。
1H−NMR(ppm):7.74(d),7.7−7.4(m),7.3−7.2(m),7.1(dt),6.75(dd),6.40(dd,アクリレート),6.09(dd,アクリレート),5.83(dd,アクリレート),5.04(brs),4.38(t),4.22(t),4.08(t),4.01(t),3.9(m),3.67(s),3.5−3.4(m),2.02(t)。
[実施例2]
1.ウレタンアクリレート合成工程
アルミ箔で遮光した冷却管及び攪拌機を備えた茶色の200mLのフラスコに、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン(BCFEO、大阪ガスケミカル(株)製)10.74g(0.023モル)および1,4−ジオキサン43.98gを添加して、BCFEOを1,4−ジオキサンに溶解させ、さらに、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製、「カレンズAOI」)3.32g(0.023モル)を添加して溶解させたのち、1,4−ジオキサンにて5重量%に希釈したジ−n−ブチルスズジラウレート(DTD、キシダ化学(株)製、Lot No.「G00333T」)を0.12g添加し、アルゴンでフラスコ内を置換し、マグネチックスターラーで攪拌しながら80℃で21時間反応させた。反応終了後、ヒドロキノン(ナカライテスク(株)製)1.8mgを加えた。反応が完結したことの確認は、反応液のFT−IR測定により、NCO基が消失していることを確認することにより行った。
2.脱溶媒工程
前記フラスコにキャピラリーを取り付け、空気存在下でエバポレーターにて減圧下、65〜70℃で1時間、脱溶媒した。なお、溶媒の残留量は、ガスクロマトグラフィーの分析結果から算出した。脱溶媒後の生成物は、透明の液体であり、溶媒の回収率は80.7%であった。
得られた生成物の分子量は、重量平均分子量615であり、数平均分子量551であった。なお、分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GULLIVER SERIES UV=975、日本分光(株)製)を用いて測定した。
また、得られた生成物の1H−NMR測定を、FT−NMR JNM−GSX270(日本電子データム(株)製)を用いて行った。図2に、NMRチャートを、以下にNMRスペクトルデータを示す。
1H−NMR(ppm):7.74(d),7.4−7.2(m),7.0−6.9(m),6.63(dd),6.40(dd,アクリレート),6.10(dd,アクリレート),5.83(dd,アクリレート),4.99(brs),4.40(t),4.22(t),4.08(t),4.02(t),4.0−3.9(m),3.5−3.4(m),2.12(s),2.10(s),1.97(t)。
[実施例3]
19.95g(0.046モル)のBPEFを22.45g(0.046モル)の9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジメチルフェニル]フルオレン(BXF−EO、大阪ガスケミカル(株)製)に代えた以外は、実施例1と同様に工程1および工程2を行った。反応の完結は、同様にFT−IR測定によりNCO基の消失を確認して行った。脱溶媒後の生成物は、無色透明の液体であり、溶媒の回収率は82.6%であった。
[実施例4]
19.95g(0.046モル)のBPEFを27.17g(0.046モル)の9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−フェニルフェニル]フルオレン(BOPPF−EO、大阪ガスケミカル(株)製)に代えた以外は、実施例1と同様に工程1および工程2を行った。反応の完結は、同様にFT−IR測定によりNCO基の消失を確認して行った。脱溶媒後の生成物は、無色透明の液体であり、溶媒の回収率は84.3%であった。
[実施例5]
19.95g(0.046モル)のBPEFを24.78g(0.046モル)の6,6’−(9−フルオレニリデン)−ビス(2−ナフチルオキシエタノール)(大阪ガスケミカル(株)製、「BNF−EO」)に代えた以外は、実施例1と同様に工程1および工程2を行った。反応の完結は、同様にFT−IR測定によりNCO基の消失を確認して行った。脱溶媒後の生成物は、無色透明の液体であり、溶媒の回収率は83.9%であった。
[実施例6]
19.95g(0.046モル)のBPEFを24.78g(0.046モル)の5,5’−(9−フルオレニリデン)−ビス(2−ナフチルオキシエタノール)に代えた以外は、実施例1と同様に工程1および工程2を行った。反応の完結は、同様にFT−IR測定によりNCO基の消失を確認して行った。脱溶媒後の生成物は、無色透明の液体であり、溶媒の回収率は83.9%であった。
[実施例7]
6.62g(0.046モル)の2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートを、7.14g(0.046モル)の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製、「カレンズMOI」)に代えた以外は、実施例1と同様に工程1および工程2を行った。反応の完結は、同様にFT−IR測定によりNCO基の消失を確認して行った。脱溶媒後の生成物は、無色透明の液体であり、溶媒の回収率は85.9%であった。
[実施例8]
19.95g(0.046モル)のBPEFを21.46g(0.046モル)のビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン(BCF−EO、大阪ガスケミカル(株)製)に代えるとともに、6.62g(0.046モル)の2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートを、7.14g(0.046モル)の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製、「カレンズMOI」)に代えた以外は、実施例1と同様に工程1および工程2を行った。反応の完結は、同様にFT−IR測定によりNCO基の消失を確認して行った。脱溶媒後の生成物(ウレタンメタクリレート)は、無色透明の液体であり、溶媒の回収率は86.0%であった。
[実施例9]
19.95g(0.046モル)のBPEFを22.75g(0.046モル)の9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジメチルフェニル]フルオレン(BXF−EO、大阪ガスケミカル(株)製)に代えるとともに、6.62g(0.046モル)の2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートを、7.14g(0.046モル)の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製、「カレンズMOI」)に代えた以外は、実施例1と同様に工程1および工程2を行った。反応の完結は、同様にFT−IR測定によりNCO基の消失を確認して行った。脱溶媒後の生成物は、無色透明の液体であり、溶媒の回収率は86.0%であった。
[実施例10]
19.95g(0.046モル)のBPEFを27.17g(0.046モル)の9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−フェニルフェニル]フルオレン(BOPPF−EO、大阪ガスケミカル(株)製)に代えるとともに、6.62g(0.046モル)の2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートを、7.14g(0.046モル)の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製、「カレンズMOI」)に代えた以外は、実施例1と同様に工程1および工程2を行った。反応の完結は、同様にFT−IR測定によりNCO基の消失を確認して行った。脱溶媒後の生成物は、無色透明の液体であり、溶媒の回収率は86.0%であった。
[実施例11]
19.95g(0.046モル)のBPEFを24.78g(0.046モル)の6,6’−(9−フルオレニリデン)−ビス(2−ナフチルオキシエタノール)(大阪ガスケミカル(株)製、「BNF−EO」)に代えるとともに、6.62g(0.046モル)の2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートを、7.14g(0.046モル)の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製、「カレンズMOI」)に代えた以外は、実施例1と同様に工程1および工程2を行った。反応の完結は、同様にFT−IR測定によりNCO基の消失を確認して行った。脱溶媒後の生成物(ウレタンメタクリレート)は、無色透明の液体であり、溶媒の回収率は86.1%であった。
[実施例12]
19.95g(0.046モル)のBPEFを24.78g(0.046モル)の5,5’−(9−フルオレニリデン)−ビス(2−ナフチルオキシエタノール)に代えるとともに、6.62g(0.046モル)の2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートを、7.14g(0.046モル)の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製、「カレンズMOI」)に代えた以外は、実施例1と同様に工程1および工程2を行った。反応の完結は、同様にFT−IR測定によりNCO基の消失を確認して行った。脱溶媒後の生成物(ウレタンメタクリレート)は、無色透明の液体であり、溶媒の回収率は86.0%であった。
[実施例13]
実施例1で得られた脱溶媒工程後の生成物5gに、光重合開始剤(チバスぺシャルティケミカルズ(株)製、「イルガキュア184」)0.15gを添加し、アプリケーター(太佑樹材(株)製)にて厚み250μmでポリエチレンテレフタレートフィルムに塗布(キャスト)した後に、コンベア型UVランプ(アイグラフィックス(株)製、「ECS−151U」)にてメタルハライドランプを用いて波長354nmの紫外線(UV)を30秒照射して重合させた。
このようにして得られた膜の屈折率(589nm)をアッベ屈折率計(ATAGO(株)製、DR−M2)を用いて測定した。
また、得られた膜の鉛筆硬度を表面性測定器HEIDON−14(HEIDON製、Peeling/Slipping/Scratching TESTER)にて測定した。
さらに、脱溶媒工程後の生成物の粘度を、粘度計(東機産業(株)製、VISCOMETER TV−22)を用いて、25℃にて回転数900rpmの条件下で測定した。これらの結果を表1に示す。
[実施例14]
実施例1で得られた脱溶媒後の生成物5gに代えて、実施例2で得られた脱溶媒後の生成物5gを使用したこと以外は、実施例13と同様にして、膜を得た。そして、実施例13と同様の方法により、各種特性を測定した。結果を表1に示す。
[実施例15]
実施例1で得られた脱溶媒後の生成物5gに代えて、実施例3で得られた脱溶媒後の生成物5gを使用したこと以外は、実施例13と同様にして、膜を得た。そして、実施例13と同様の方法により、各種特性を測定した。結果を表1に示す。
[実施例16]
実施例1で得られた脱溶媒後の生成物5gに代えて、実施例4で得られた脱溶媒後の生成物5gを使用したこと以外は、実施例13と同様にして、膜を得た。そして、実施例13と同様の方法により、各種特性を測定した。結果を表1に示す。
[実施例17]
実施例1で得られた脱溶媒後の生成物5gに代えて、実施例5で得られた脱溶媒後の生成物5gを使用したこと以外は、実施例13と同様にして、膜を得た。そして、実施例13と同様の方法により、各種特性を測定した。結果を表1に示す。
[実施例18]
実施例1で得られた脱溶媒後の生成物5gに代えて、実施例6で得られた脱溶媒後の生成物5gを使用したこと以外は、実施例13と同様にして、膜を得た。そして、実施例13と同様の方法により、各種特性を測定した。結果を表1に示す。
[実施例19]
実施例1で得られた脱溶媒後の生成物5gに代えて、実施例7で得られた脱溶媒後の生成物5gを使用したこと以外は、実施例13と同様にして、膜を得た。そして、実施例13と同様の方法により、各種特性を測定した。結果を表1に示す。
[実施例20]
実施例1で得られた脱溶媒後の生成物5gに代えて、実施例8で得られた脱溶媒後の生成物5gを使用したこと以外は、実施例13と同様にして、膜を得た。そして、実施例13と同様の方法により、各種特性を測定した。結果を表1に示す。
[実施例21]
実施例1で得られた脱溶媒後の生成物5gに代えて、実施例9で得られた脱溶媒後の生成物5gを使用したこと以外は、実施例13と同様にして、膜を得た。そして、実施例13と同様の方法により、各種特性を測定した。結果を表1に示す。
[実施例22]
実施例1で得られた脱溶媒後の生成物5gに代えて、実施例10で得られた脱溶媒後の生成物5gを使用したこと以外は、実施例13と同様にして、膜を得た。そして、実施例13と同様の方法により、各種特性を測定した。結果を表1に示す。
[実施例23]
実施例1で得られた脱溶媒後の生成物5gに代えて、実施例11で得られた脱溶媒後の生成物5gを使用したこと以外は、実施例13と同様にして、膜を得た。そして、実施例13と同様の方法により、各種特性を測定した。結果を表1に示す。
[実施例24]
実施例1で得られた脱溶媒後の生成物5gに代えて、実施例12で得られた脱溶媒後の生成物5gを使用したこと以外は、実施例13と同様にして、膜を得た。そして、実施例13と同様の方法により、各種特性を測定した。結果を表1に示す。