JP2016108297A - アントラセン誘導体、その製造方法、フェノール樹脂、フォトレジスト用組成物及び発光剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のアントラセン誘導体は、下記式(1)で示される。
当該アントラセン誘導体は、アントラセン骨格を有することによりアントラセン特有の諸特性である高炭素密度、高屈折率、紫外線に対する蛍光性能等を備え、かつ芳香環を有する置換基(ヒドロキシアリール基)がアントラセン骨格の9位に導入されていることにより、アントラセンよりも高い融点を有する。
本発明のアントラセン誘導体の製造方法は、無溶媒又は炭化水素溶媒において、酸触媒の存在下、フェノール類とアントラセン−9−カルボアルデヒドとを反応させる工程を有する下記式(1)で示されるアントラセン誘導体の製造方法である。当該製造方法におけるフェノール類とアントラセン−9−カルボアルデヒドとの反応機構は定かではないが、無溶媒環境下又は炭化水素溶媒により、アントラセン−9−カルボアルデヒドの特定の炭素上の電子が局在化され、フェノール系化合物との反応が生じること等が考えられる。
当該アントラセン誘導体を中間体として得られる化合物は、例えば当該アントラセン誘導体をアリル化、グリシジル化(例えば9−(4−ヒドロキシフェニル)アントラセングリシジルエーテル等を用いたグリシジル化)、アクリル化、メチロール化、ベンゾオキサジン化したもの等が挙げられる。
当該アントラセン誘導体、及び/又は当該アントラセン誘導体を中間体として得られる化合物を含む組成物、並びに当該フェノール樹脂を中間体として得られる化合物を含む組成物は、フェノール樹脂原料、エポキシ樹脂原料、ポリカーボネート原料、アクリル樹脂原料等の樹脂原料や、発光剤、フォトレジスト組成物、接着剤、塗料等に用いることができる。当該組成物における他の成分としては、各樹脂を製造する際に使用される公知のものが挙げられる。この他の成分としては、例えば溶媒、無機充填剤、顔料、揺変性付与剤、流動性向上剤、他のモノマー等が挙げられる。
上記フォトレジスト組成物は、当該アントラセン誘導体、当該フェノール樹脂、及び当該アントラセン誘導体を中間体として得られる化合物を含有する。また、上記フォトレジスト組成物は、通常キノンジアジド基含有化合物等の感光剤を含有する。さらに、このフォトレジスト組成物は上記成分以外に、例えば公知のアルカリ可溶性ノボラック樹脂、溶剤、界面活性剤、接着助剤、アルカリ現像液に対する溶解性を微調整する酸無水物及び高沸点溶剤、充填剤、着色剤、粘度調整剤等を含有してもよい。
上記組成物を硬化して得られる硬化物は各種樹脂として使用することができる。この硬化物は、アントラセン骨格に由来する高融点、高屈折率、及び蛍光性能といった様々な特性を付与する高汎用性の材料として様々な用途に用いることができる。なお、上記硬化物は、上記組成物を光照射、加熱等の各組成に対応した公知の方法を用いることによって得ることができる。
当該フェノール樹脂は、当該アントラセン誘導体とアルデヒド類とを反応させることで得られる。また、当該フェノール樹脂の原料として、当該アントラセン誘導体を製造する際に使用される上記フェノール類をさらに含んでもよい。
GPC純度は、GPC(東ソー社の「HLC−8220」)、RI検出器、カラム(東ソー社の「TSK−Gel SuperHZ2000+HZ1000+HZ1000(4.6mmφ×150mm)」)を用い、展開溶媒としてテトラヒドロフランを0.35mL/分で送液し、全ピーク面積に対する目的物ピークの面積比により求めた。
HPLC純度及び反応の終点確認は、HPLC(島津製作所社の「Prominenceシリーズ」)、UV検出器(島津製作所社の「SPD−20A(246nm)」)、カラム(GLサイエンス社の「ODS−3(4.6mmφ×250mm)」)を用い、展開溶媒として水/アセトニトリル=40/60(体積比)を1.0ml/分で送液し、全ピーク面積に対する目的物ピークの面積比により求めた。
1H−NMR及び13C−NMRは、バリアン社の「UNITY−INOVA(400MHz)」を用い、TMSを基準物質として重クロロホルム溶媒で測定した。
融点は、示差走査熱量計(リガク社の「DSC8230」)を用い、窒素雰囲気下5℃/分の昇温速度によるピークトップ法にて求めた。
屈折率は、屈折率計(京都電子工業社の「RA−520N」)を用い、25℃にて1質量%、5質量%及び10質量%の各濃度でプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解したアントラセン溶液の屈折率を測定し、検量線を作成して100質量%時の換算屈折率を求めた。
500mLの還流管付き反応容器にフェノール(94.1g、1.0モル)及びアントラセン−9−カルボアルデヒド(10.3g、0.05モル)を入れ、40℃にて溶解した。この反応容器に98%濃硫酸(2.8g、硫酸分は2.74g)を投入し、40℃で15時間反応を行った。15時間反応させた後のHPLCチャートを図1に示す。次いで、反応液をメチルイソブチルケトン(141g)に溶解させ、蒸留水(94g)にて水洗を数回行って触媒を除去した後、減圧下にて、メチルイソブチルケトン及びフェノールを留去した。次いで、反応物に対してキシレン(94g)及びシクロヘキサン(9.4g)を投入し、10℃で攪拌することにより得られた析出物を濾別し、粗結晶(8.6g)を得た。得られた粗結晶を酢酸エチル(4.3g)及びキシレン(17.2g)の混合溶媒に添加し、80℃に加熱した後10℃で再度結晶を析出させた。この結晶を濾別し、淡褐色結晶を得た。この淡褐色結晶のHPLCチャートを図2に示す。
500mLの還流管付き反応容器にフェノール(94.1g、1.0モル)、アントラセン−9−カルボアルデヒド(10.3g、0.05モル)及び炭化水素溶媒としてのシクロヘキサン(47.0g)を入れ、40℃にて溶解させた。この反応容器に98%濃硫酸(4.7g、硫酸分は4.61g)を投入し、40℃で15時間反応を行った。反応終了後のHPLCチャートを図5に示す。
炭化水素溶媒としてトルエン(47.0g)を用いた以外は実施例2と同様にして反応を行った。反応終了後のHPLCチャートを図6に示す。
Claims (6)
- 上記式(1)におけるXが、ヒドロキシフェニル基である請求項1に記載のアントラセン誘導体。
- 請求項1又は請求項2に記載のアントラセン誘導体とアルデヒド類とを反応させて得られるフェノール樹脂。
- 請求項1若しくは請求項2に記載のアントラセン誘導体又は請求項3に記載のフェノール樹脂を用いたフォトレジスト用組成物。
- 請求項1若しくは請求項2に記載のアントラセン誘導体又は請求項3に記載のフェノール樹脂を用いた発光剤。
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