JP2016224196A - Resin composition for forming optical waveguide cores and optical waveguide produced using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光導波路のコア形成用樹脂組成物に関し、希アルカリ水溶液で現像可能であり、透明性、柔軟性に優れたコアを与えるコア形成用樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a resin composition for forming a core of an optical waveguide, and relates to a resin composition for forming a core that can be developed with a dilute aqueous alkali solution and provides a core excellent in transparency and flexibility.
近年、消費電力や設計の自由度、電磁雑音、配線スペース等の問題から、電気配線の限界が近づいてきている。この問題を解決する手段の一つとして、電子素子間や配線基板間を光で繋ぐ光インターコネクションに注目が集まっている。従来の光導波路としては石英が用いられていたが、加工性の問題からポリマー光導波路の検討が広く行われている。 In recent years, the limits of electric wiring are approaching due to problems such as power consumption, design freedom, electromagnetic noise, and wiring space. As one means for solving this problem, attention has been focused on optical interconnection that connects between electronic elements and wiring boards with light. Quartz has been used as a conventional optical waveguide, but polymer optical waveguides have been widely studied due to workability problems.
光導波路作製プロセスに関しては、コアパターンを簡便に形成可能な方法が求められており、その一つとしてプリント配線板プロセスで広く用いられているフォトリソグラフィが挙げられる。 Regarding the optical waveguide manufacturing process, a method capable of easily forming the core pattern is required, and one of them is photolithography widely used in the printed wiring board process.
特許文献1記載の材料は、フォトリソグラフィを用い、アルカリ現像性が高く、優れた屈曲性を示すと記載されているが、アルカリ現像液として、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドのみを用いており、希アルカリ現像液(例えば1%炭酸ソーダ水溶液等)での現像性については不明であった。 The material described in Patent Document 1 is described using photolithography, high alkali developability, and excellent flexibility, but uses only tetramethylammonium hydroxide as an alkali developer, and dilute alkali. The developability with a developer (for example, 1% sodium carbonate aqueous solution) was unknown.
特許文献2では、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、反応性希釈モノマー、エラストマー粒子、光重合開始剤からなる光硬化性樹脂を用い、フォトリソグラフィで光導波路を作製し、耐屈曲性を向上させているものの、溶剤現像であった。また、屈折率差についても十分に記載されておらず、また、屈曲部に必要な屈折率差が得られるかは不明であった。 In Patent Document 2, an optical waveguide is produced by photolithography using a photocurable resin composed of a urethane (meth) acrylate oligomer, a reactive dilution monomer, elastomer particles, and a photopolymerization initiator, and the flex resistance is improved. However, it was solvent development. Further, the difference in refractive index is not sufficiently described, and it is unknown whether the necessary refractive index difference can be obtained at the bent portion.
特許文献3では、カルボキシル基を有するポリマー、アクリレート及び多官能ブロックイソシアネート化合物からなる光導波路形成用樹脂組成物により保存安定性及びアルカリ現像性に優れた光導波路形成用樹脂を作製している。しかしながら、樹脂組成物を硬化させた後の耐屈曲性については言及されていなかった。
特許文献4では、屈曲耐久性の高い光導波路について述べられているが、コア材の屈曲性については言及されておらず、また、溶剤現像であった。
In Patent Document 3, a resin for forming an optical waveguide excellent in storage stability and alkali developability is produced by a resin composition for forming an optical waveguide comprising a polymer having a carboxyl group, an acrylate, and a polyfunctional block isocyanate compound. However, no mention was made of the bending resistance after the resin composition was cured.
In Patent Document 4, an optical waveguide having high bending durability is described, but the bending property of the core material is not mentioned, and it is solvent development.
本発明は、希アルカリ水溶液で現像可能であり、透明性、柔軟性に優れたコアを与えるコア形成用樹脂組成物を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a core-forming resin composition that can be developed with a dilute alkaline aqueous solution and that provides a core having excellent transparency and flexibility.
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定の構造及び物性を有するポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートと、光重合開始剤とを含むコア形成用樹脂組成物が、上記課題を解決することを見出し本発明に至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a core-forming resin composition containing a polythiourethane poly (meth) acrylate having a specific structure and physical properties and a photopolymerization initiator is described above. The present invention has been found out to solve the problems.
本発明は、具体的には以下のとおりである。
(1)(a)ポリチオカーボネートポリチオールと、(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールと、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートと、(e)水酸基含有(メタ)アクリレートとを反応させて得られる(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートと、(C)光重合開始剤とを含み、(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートの酸価が20〜200mgKOH/gである、光導波路のコア形成用樹脂組成物。
Specifically, the present invention is as follows.
(1) (a) polythiocarbonate polythiol, (b) acidic group-containing polyol or / and acidic group-containing polythiol, (d) polyisocyanate or / and polyisothiocyanate, (e) hydroxyl group-containing (meth) acrylate (A) polythiourethane poly (meth) acrylate obtained by reacting with (C) a photopolymerization initiator, and (A) the acid value of polythiourethane poly (meth) acrylate is 20 to 200 mgKOH / The resin composition for core formation of an optical waveguide which is g.
(2)(a)ポリチオカーボネートポリチオールが化学式(I)で表される繰り返し単位を有し、数平均分子量が200〜2500であるポリチオカーボネートポリチオールである、(1)記載の光導波路のコア形成用樹脂組成物。
(式中、Rは二価の炭化水素基を表し、置換基を有していてもよく、その炭素鎖中にヘテロ原子を含有していてもよい。)
(2) (a) The core of the optical waveguide according to (1), wherein the polythiocarbonate polythiol is a polythiocarbonate polythiol having a repeating unit represented by the chemical formula (I) and having a number average molecular weight of 200 to 2500 Resin composition for forming.
(In the formula, R represents a divalent hydrocarbon group, which may have a substituent, and may contain a hetero atom in the carbon chain.)
(3)更に、(B)分子内に一個以上の(メタ)アクリロイル基を有する分子量1000未満の(メタ)アクリレートを含む、(1)又は(2)記載の光導波路のコア形成用樹脂組成物。 (3) The resin composition for forming a core of an optical waveguide according to (1) or (2), further comprising (B) a (meth) acrylate having a molecular weight of less than 1000 and having one or more (meth) acryloyl groups in the molecule .
(4)(A)成分の配合量が(A)〜(B)成分の総量に対して50〜90質量%であり、(B)成分の配合量が(A)〜(B)成分の総量に対して10〜50質量%であり、(C)成分の配合量が(A)〜(B)成分の総量100質量部に対して0.01〜10質量部である、(3)記載の光導波路のコア形成用樹脂組成物。 (4) The blending amount of component (A) is 50 to 90% by mass with respect to the total amount of components (A) to (B), and the blending amount of component (B) is the total amount of components (A) to (B). The blending amount of the component (C) is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) to (B). A resin composition for forming an optical waveguide core.
(5)コア部分とクラッド層を含む光導波路であって、コア部分が(1)〜(4)のいずれか1項記載のコア形成用樹脂組成物の硬化物であることを特徴とする光導波路。 (5) An optical waveguide including a core portion and a cladding layer, wherein the core portion is a cured product of the core-forming resin composition according to any one of (1) to (4). Waveguide.
本発明により、希アルカリ水溶液で現像可能であり、透明性、柔軟性に優れたコアを与えるコア形成用樹脂組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a core-forming resin composition that can be developed with a dilute aqueous alkali solution and that provides a core having excellent transparency and flexibility.
(光導波路のコア形成用樹脂組成物)
光導波路のコア形成用樹脂組成物(以下、単に「コア形成用樹脂組成物」ともいう。)は、(a)ポリチオカーボネートポリチオールと、(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールと、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートと、(e)水酸基含有(メタ)アクリレートとを反応させて得られる(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートと、(C)光重合開始剤とを含み、(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートの酸価が20〜200mgKOH/gである。
以下に、各成分について説明する。
(Resin composition for core formation of optical waveguide)
An optical waveguide core-forming resin composition (hereinafter also simply referred to as “core-forming resin composition”) includes (a) a polythiocarbonate polythiol and (b) an acidic group-containing polyol or / and an acidic group-containing polythiol. And (d) polyisocyanate or / and polyisothiocyanate and (e) a hydroxyl group-containing (meth) acrylate, (A) polythiourethane poly (meth) acrylate, and (C) photopolymerization initiation The acid value of (A) polythiourethane poly (meth) acrylate is 20 to 200 mg KOH / g.
Below, each component is demonstrated.
<(a)ポリチオカーボネートポリチオール>
(a)ポリチオカーボネートポリチオールは、チオカーボネート結合を有する繰り返し単位を含み、分子末端にチオール基(SH基)を有するポリチオールである。(a)ポリチオカーボネートポリチオールとしては、耐アルカリ性の点から分子内にエステル結合(−C(=O)−O−)を有さないポリチオカーボネートポリチオールが好ましい。
<(A) Polythiocarbonate polythiol>
(A) Polythiocarbonate Polythiol is a polythiol containing a repeating unit having a thiocarbonate bond and having a thiol group (SH group) at the molecular end. (A) As a polythiocarbonate polythiol, the polythiocarbonate polythiol which does not have an ester bond (-C (= O) -O-) in a molecule | numerator from a point of alkali resistance is preferable.
(a)ポリチオカーボネートポリチオールは、数平均分子量が200〜2500であることが好ましい。数平均分子量が200以上であると、ソフトセグメントとしての性能が向上し、コア形成用樹脂組成物を用いて形成した塗膜に割れが発生しにくい傾向がある。数平均分子量が2500以下であると、(a)ポリチオカーボネートポリチオールと、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートとの反応性が向上し、反応が充分に進行する傾向がある。また、(a)ポリチオカーボネートポリチオールが室温で流動性を有するため、取り扱い性が向上する傾向がある。 (A) The polythiocarbonate polythiol preferably has a number average molecular weight of 200 to 2500. When the number average molecular weight is 200 or more, the performance as a soft segment is improved, and there is a tendency that the coating film formed using the core-forming resin composition is hardly cracked. When the number average molecular weight is 2500 or less, the reactivity between (a) polythiocarbonate polythiol and (d) polyisocyanate or / and polyisothiocyanate is improved, and the reaction tends to proceed sufficiently. Moreover, since (a) polythiocarbonate polythiol has fluidity | liquidity at room temperature, there exists a tendency for a handleability to improve.
ポリチオカーボネートポリチオールのメルカプト基価は、以下の方法により求められる。
メルカプト基価(SH価;mgKOH/g):100mL(ミリリットル)サンプル瓶に試料を秤量し(質量はグラム単位で小数点以下4桁まで正確に読み取る)、無水酢酸−テトラヒドロフラン溶液(溶液100mL中に無水酢酸4gを含む)5mLと4−ジメチルアミノピリジン−テトラヒドロフラン溶液(溶液100mL中に4−ジメチルアミノピリジン1gを含む)10mLを正確に加えて試料を完全に溶解させた後、室温で1時間撹拌し、次いで、超純水1mLを正確に加えて室温で30分間撹拌した後、0.5M水酸化カリウム−エタノール溶液で滴定した(指示薬:フェノールフタレイン)。SH価は次式により算出した。
SH価(mgKOH/g)=28.05×(B−A)/S
(但し、式中、Sは試料採取量(g)、Aは試料の滴定に要した0.5M水酸化カリウム−エタノール溶液の量(mL)、Bは空試験で要した0.5M水酸化カリウム−エタノール溶液の量(mL)を表す。)
The mercapto group value of polythiocarbonate polythiol is calculated | required with the following method.
Mercapto group value (SH value; mgKOH / g): 100 mL (milliliter) Weigh the sample in a sample bottle (mass is accurately read to the fourth decimal place in grams) and acetic anhydride-tetrahydrofuran solution (anhydrous in 100 mL solution) 5 mL of acetic acid (containing 4 g) and 4-dimethylaminopyridine-tetrahydrofuran solution (containing 1 g of 4-dimethylaminopyridine in 100 mL of solution) were added accurately to completely dissolve the sample, and then stirred at room temperature for 1 hour. Then, 1 mL of ultrapure water was accurately added and stirred at room temperature for 30 minutes, and titrated with a 0.5 M potassium hydroxide-ethanol solution (indicator: phenolphthalein). The SH value was calculated by the following formula.
SH value (mgKOH / g) = 28.05 × (BA) / S
(In the formula, S is the amount of sample collected (g), A is the amount of 0.5M potassium hydroxide-ethanol solution (mL) required for the titration of the sample, and B is 0.5M hydroxide required for the blank test. (Represents the amount (mL) of potassium-ethanol solution.)
ポリチオカーボネートポリチオールの数平均分子量(Mn)は、SH価から次式により求められる。
Mn=(56100×価数)/SH価
前記式中において、価数は1分子中のSH基の数であり、ポリチオカーボネートポリチオールがポリチオカーボネートジチオールの場合は価数が2となる。
The number average molecular weight (Mn) of polythiocarbonate polythiol is calculated | required by following Formula from SH value.
Mn = (56100 × valence) / SH value In the above formula, the valence is the number of SH groups in one molecule, and the valence is 2 when the polythiocarbonate polythiol is polythiocarbonate dithiol.
(a)ポリチオカーボネートポリチオールの繰り返し単位の構造としては、下記のような種類が挙げられ、いずれの繰り返し単位を有していてもよい。各繰り返し単位の構造式において、Rは二価の炭化水素基を表し、置換基を有していてもよく、その炭素鎖中にヘテロ原子を含有していてもよい。
これらの中でも、原料の入手及び製造が比較的容易である点から、繰り返し単位として、下記の構造を有するポリチオカーボネートポリチオールが好ましい。
ポリチオカーボネートポリチオールは、種々の方法で製造されうるが、ポリチオール化合物と炭酸エステル化合物とをエステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させて製造することが望ましい。
炭酸エステル化合物としては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−ブチルカーボネート、ジイソブチルカーボネート等のジアルキルカーボネートや、ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネートや、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のアルキレンカーボネートや、メチルフェニルカーボネート等のアルキルアリールカーボネート等が挙げられる。炭酸エステル化合物のなかでは、ジアリールカーボネートが好ましく、ジフェニルカーボネートが特に好ましい。
The polythiocarbonate polythiol can be produced by various methods, but it is desirable to produce the polythiocarbonate polythiol by subjecting the polythiol compound and the carbonate compound to an ester exchange reaction in the presence of an ester exchange catalyst.
Examples of the carbonate compound include dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-butyl carbonate and diisobutyl carbonate, diaryl carbonates such as diphenyl carbonate, alkylene carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate, and methylphenyl carbonate. And alkyl aryl carbonates. Among the carbonate compounds, diaryl carbonate is preferable, and diphenyl carbonate is particularly preferable.
ポリチオール化合物としては、ポリカーボネートポリオールの製造において使用されるポリオール化合物に対応するポリチオール化合物を使用することができ、具体的には、多価(少なくとも二価)の炭化水素基の末端にメルカプト基が結合した化合物が挙げられる。この炭化水素基は、脂肪族炭化水素基(好ましくは炭素数2〜14)、脂環式炭化水素基(好ましくは炭素数3〜14)、芳香族(芳香脂肪族を含む)炭化水素基(好ましくは炭素数6〜14)のいずれでもよく、また、反応に関与しない置換基(アルキル基、ニトロ基)を有していてもよく、その炭素鎖中に、ヘテロ原子(酸素原子、硫黄原子、窒素原子等)等の反応に関与しない原子又は基を含有していてもよい。多価炭化水素基が二価の炭化水素基であれば、前記繰り返し単位の構造式における「R」がこの炭化水素基に相当する。よって、Rは、好ましくは、炭素数2〜14の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜14の脂環式炭化水素基、炭素数6〜14の芳香族炭化水素基、又は、炭素数6〜14の芳香脂肪族炭化水素基である。これらの基は、置換基を有していてもよく、その炭素鎖中にヘテロ原子を含有していてもよい。 As the polythiol compound, a polythiol compound corresponding to the polyol compound used in the production of polycarbonate polyol can be used. Specifically, a mercapto group is bonded to the terminal of a polyvalent (at least divalent) hydrocarbon group. Compounds. This hydrocarbon group includes an aliphatic hydrocarbon group (preferably having 2 to 14 carbon atoms), an alicyclic hydrocarbon group (preferably having 3 to 14 carbon atoms), an aromatic (including araliphatic) hydrocarbon group ( Preferably, it may have any of 6 to 14 carbon atoms, and may have a substituent (alkyl group, nitro group) which does not participate in the reaction, and in the carbon chain, a hetero atom (oxygen atom, sulfur atom) , Nitrogen atoms, etc.) or other atoms or groups that do not participate in the reaction. If the polyvalent hydrocarbon group is a divalent hydrocarbon group, “R” in the structural formula of the repeating unit corresponds to this hydrocarbon group. Therefore, R is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 2 to 14 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 14 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms, or 6 carbon atoms. -14 araliphatic hydrocarbon groups. These groups may have a substituent and may contain a hetero atom in the carbon chain.
前記炭化水素基が脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基であるポリチオール化合物としては、例えば、1,2−エタンジチオール、1,3−プロパンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,5−ペンタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,7−ヘプタンジチオール、1,8−オクタンジチオール、1,9−ノナンジチオール、1,10−デカンジチオール、1,12−ドデカンジチオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジチオール、3−メチル−1,5−ペンタンジチオール、2−メチル−1,8−オクタンジチオール等のアルカンジチオールや、1,4−シクロヘキサンジチオール、1,4−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン等のシクロアルカンジチオールや、ビス(2−メルカプトエチル)エーテル、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、ビス(2−メルカプトエチル)ジスルフィド、2,2’−(エチレンジチオ)ジエタンチオール等のヘテロ原子を有するアルカンジチオールや、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジオキサン、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス(メルカプトエチルチオ)−1,4−ジチアン等のヘテロ原子を有するシクロアルカンジチオールや、1,1,1−トリス(メルカプトメチル)エタン、2−エチル−2−メルカプトメチル−1,3−プロパンジチオール等のアルカントリチオールや、テトラキス(メルカプトメチル)メタン、3,3’−チオビス(プロパン−1,2−ジチオール)、2,2’−チオビス(プロパン−1,3−ジチオール)等のアルカンテトラチオールや、ペンタエリスリトールテトラキス(メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(メルカプトアセテート)等のアルカンテトラキス(メルカプトアルキレート)等が挙げられる。 Examples of the polythiol compound in which the hydrocarbon group is an aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group include 1,2-ethanedithiol, 1,3-propanedithiol, 1,4-butanedithiol, 1,5 -Pentanedithiol, 1,6-hexanedithiol, 1,7-heptanedithiol, 1,8-octanedithiol, 1,9-nonanedithiol, 1,10-decanedithiol, 1,12-dodecanedithiol, 2,2- Alkanedithiols such as dimethyl-1,3-propanedithiol, 3-methyl-1,5-pentanedithiol, 2-methyl-1,8-octanedithiol, 1,4-cyclohexanedithiol, 1,4-bis (mercapto) Cycloalkanedithiol such as methyl) cyclohexane and bis (2-mercaptoethyl) ether , Alkanedithiols having heteroatoms such as bis (2-mercaptoethyl) sulfide, bis (2-mercaptoethyl) disulfide, 2,2 ′-(ethylenedithio) diethanethiol, and 2,5-bis (mercaptomethyl) Cycloalkanedithiol having a heteroatom such as -1,4-dioxane, 2,5-bis (mercaptomethyl) -1,4-dithiane, 2,5-bis (mercaptoethylthio) -1,4-dithiane, Alkanetrithiol such as 1,1,1-tris (mercaptomethyl) ethane, 2-ethyl-2-mercaptomethyl-1,3-propanedithiol, tetrakis (mercaptomethyl) methane, 3,3′-thiobis (propane) -1,2-dithiol), 2,2′-thiobis (propane-1,3-dithiol) and the like And down tetrathiol pentaerythritol tetrakis (mercaptopropionate), alkane tetrakis such pentaerythritol tetrakis (mercaptoacetate) (mercapto alkylate) and the like.
炭化水素基が芳香族炭化水素基であるポリチオール化合物としては、例えば、1,2−ベンゼンジチオール、1,3−ベンゼンジチオール、1,4−ベンゼンジチオール、1,2−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、トルエン−3,4−ジチオール等のアレーンジチオール(芳香族ジチオール)や、1,3,5−ベンゼントリチオール、1,3,5−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン等のアレーントリチオール(芳香族トリチオール)が挙げられる。 Examples of the polythiol compound in which the hydrocarbon group is an aromatic hydrocarbon group include 1,2-benzenedithiol, 1,3-benzenedithiol, 1,4-benzenedithiol, 1,2-bis (mercaptomethyl) benzene, 1,3-bis (mercaptomethyl) benzene, 1,4-bis (mercaptomethyl) benzene, arenedithiol (aromatic dithiol) such as toluene-3,4-dithiol, 1,3,5-benzenetrithiol, Examples include arenetrithiols (aromatic trithiols) such as 1,3,5-tris (mercaptomethyl) benzene.
ポリチオール化合物は一種類を使用してもよいし、複数種を併用してもよい。後者の場合は、例えば、次のような組合せのポリチオール化合物を使用すれば、低融点及び低結晶化温度であって室温下(10〜40℃)で液状のポリチオカーボネートポリチオールを得ることができ、前記ポリチオール化合物の中では、以下のような組合せがその例として挙げられる。このような液状のポリチオカーボネートポリチオールは、室温下で溶液重合が可能になる等、実用的に非常に有用である。 One type of polythiol compound may be used, or a plurality of types may be used in combination. In the latter case, for example, if a polythiol compound having the following combination is used, a liquid polythiocarbonate polythiol having a low melting point and a low crystallization temperature at room temperature (10 to 40 ° C.) can be obtained. Examples of the polythiol compound include the following combinations. Such a liquid polythiocarbonate polythiol is very useful in practice, such as enabling solution polymerization at room temperature.
・炭素鎖の鎖長が異なる脂肪族直鎖ジチオールの組合せ:1,5−ペンタンジチオールと1,6−ヘキサンジチオールとの組合せ、メルカプトアルキルスルフィド(例えば、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド)と1,6−ヘキサンジチオールとの組合せ等。
・脂肪族直鎖ジチオールと脂肪族分岐ポリチオールとの組合せ:1,6−ヘキサンジチオールと3−メチル−1,5−ペンタンジチオールとの組合せ等。
・脂肪族直鎖ジチオール又は脂肪族分岐ポリチオールと、脂肪族炭化水素環を有するアルカンジチオールとの組合せ:1,6−ヘキサンジチオールと1,4−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサンとの組合せ等。
・脂肪族直鎖ジチオール又は脂肪族分岐ポリチオールと、ヘテロ原子及び脂肪族炭化水素環を有するアルカンジチオールとの組合せ:1,6−ヘキサンジチオールと、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン又は/及び2,5−ビス(メルカプトエチルチオ)−1,4−ジチアンとの組合せ等。
A combination of aliphatic linear dithiols having different carbon chain lengths: a combination of 1,5-pentanedithiol and 1,6-hexanedithiol, a mercaptoalkyl sulfide (for example, bis (2-mercaptoethyl) sulfide) and 1 Combination with 6-hexanedithiol, etc.
-Combination of aliphatic linear dithiol and aliphatic branched polythiol: Combination of 1,6-hexanedithiol and 3-methyl-1,5-pentanedithiol, etc.
A combination of an aliphatic linear dithiol or an aliphatic branched polythiol and an alkanedithiol having an aliphatic hydrocarbon ring: a combination of 1,6-hexanedithiol and 1,4-bis (mercaptomethyl) cyclohexane.
A combination of an aliphatic linear dithiol or aliphatic branched polythiol and an alkanedithiol having a heteroatom and an aliphatic hydrocarbon ring: 1,6-hexanedithiol and 2,5-bis (mercaptomethyl) -1,4 -Combination with dithiane and / or 2,5-bis (mercaptoethylthio) -1,4-dithiane, etc.
炭酸エステル化合物(特にジアリールカーボネート)とポリチオール化合物をエステル交換触媒の存在下に副生するアルコール(特にアリールアルコール)を連続的に系外に抜き出しながらエステル交換反応させて、ポリチオカーボネートポリチオールを製造することが好ましい。このとき、ポリチオール化合物の使用量は、得られるポリチオカーボネートポリチオール分子鎖の末端の全部又はほぼ全部がメルカプト基となるように、炭酸エステル化合物に対して0.8〜3.0倍モル、更には0.85〜2.5倍モル、特に0.9〜2.5倍モルであることが好ましい。また、エステル交換触媒の使用量は、ポリチオール化合物に対してモル基準で1〜5000ppm、更には10〜1000ppmであることが好ましい。 A polythiocarbonate polythiol is produced by subjecting a carbonic acid ester compound (especially diaryl carbonate) and a polythiol compound to an ester exchange reaction while continuously extracting alcohol (especially aryl alcohol) as a by-product in the presence of a transesterification catalyst. It is preferable. At this time, the polythiol compound is used in an amount of 0.8 to 3.0 times mol of the carbonate compound so that all or almost all of the terminals of the resulting polythiocarbonate polythiol molecular chain are mercapto groups. Is preferably 0.85 to 2.5 times mol, particularly 0.9 to 2.5 times mol. Moreover, it is preferable that the usage-amount of a transesterification catalyst is 1-5000 ppm on a molar basis with respect to a polythiol compound, Furthermore, it is preferable that it is 10-1000 ppm.
エステル交換反応の条件(温度、圧力、時間)は、目的物を生成させることができるなら特に制限されないが、目的物を効率よく生成させることができるように、炭酸エステル化合物とポリチオール化合物を、エステル交換触媒の存在下、常圧又は減圧下に110〜200℃で1〜24時間程度、次いで減圧下に110〜240℃(特に140〜240℃)で0.1〜20時間程度反応させ、更に同温度で徐々に真空度を高めながら最終的に20mmHg(2.7kPa)以下となる減圧下で0.1〜20時間程度反応させることが好ましい。また、ポリチオール化合物を複数で使用する場合は、炭酸エステル化合物とポリチオール化合物を同様の条件でエステル交換反応させて対応するポリチオカーボネートポリチオールを生成させ、これに別のポリチオール化合物を反応させてもよい。このとき、炭酸エステル化合物がジフェニルカーボネートであれば、ジフェニルカーボネートと炭素数が4〜14であるポリチオール化合物をエステル交換反応させ、次いで生成するポリチオカーボネートポリチオールと炭素数が2〜5であるポリチオール化合物を反応させて目的物を製造することが好ましい。なお、副生アルコールを抜き出すためには、反応器に蒸留装置を設けることが好ましく、更に不活性ガス(窒素、ヘリウム、アルゴン等)流通下で反応させてもよい。 The conditions (temperature, pressure, time) of the transesterification reaction are not particularly limited as long as the target product can be generated. However, in order to efficiently generate the target product, the ester carbonate compound and the polythiol compound are esterified. In the presence of the exchange catalyst, the reaction is carried out at 110 to 200 ° C. for about 1 to 24 hours under normal pressure or reduced pressure, and then at 110 to 240 ° C. (especially 140 to 240 ° C.) for about 0.1 to 20 hours under reduced pressure. It is preferable to carry out the reaction for about 0.1 to 20 hours under a reduced pressure that finally becomes 20 mmHg (2.7 kPa) or less while gradually increasing the degree of vacuum at the same temperature. In addition, when a plurality of polythiol compounds are used, a corresponding polythiocarbonate polythiol may be produced by transesterifying the carbonate compound and the polythiol compound under the same conditions, and another polythiol compound may be reacted therewith. . At this time, if the carbonic acid ester compound is diphenyl carbonate, diphenyl carbonate and a polythiol compound having 4 to 14 carbon atoms are transesterified, and then the polythiocarbonate polythiol to be produced and the polythiol compound having 2 to 5 carbon atoms It is preferable to produce the target product by reacting. In order to extract the by-product alcohol, it is preferable to provide a distillation apparatus in the reactor, and the reaction may be performed under a flow of an inert gas (nitrogen, helium, argon, etc.).
エステル交換触媒はエステル交換反応を促進させる化合物であれば特に制限されない。例えば、炭酸カリウム、ナトリウムアルコキシド(ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド等)、四級アンモニウム塩(テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド)等の塩基性化合物や、四塩化チタン、テトラアルコキシチタン(テトラ−n−ブトキシチタン、テトライソプロポキシチタン等)等のチタン化合物や、金属錫、水酸化錫、塩化錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキシド、ブチル錫トリス(2−エチルヘキサノエート)等の錫化合物が挙げられる。エステル交換触媒は、反応速度をより速くできる点から、四級アンモニウム塩が好ましく、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシドがより好ましい。
エステル交換触媒は一種類を使用してもよいし、複数種を併用してもよい。
The transesterification catalyst is not particularly limited as long as it is a compound that promotes the transesterification reaction. For example, basic compounds such as potassium carbonate, sodium alkoxide (sodium methoxide, sodium ethoxide, etc.), quaternary ammonium salts (tetraalkylammonium hydroxide such as tetrabutylammonium hydroxide), titanium tetrachloride, tetraalkoxy titanium, etc. Titanium compounds such as (tetra-n-butoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, etc.), metal tin, tin hydroxide, tin chloride, dibutyl tin dilaurate, dibutyl tin oxide, butyl tin tris (2-ethylhexanoate), etc. The tin compound is mentioned. The transesterification catalyst is preferably a quaternary ammonium salt and more preferably a tetraalkylammonium hydroxide from the viewpoint that the reaction rate can be further increased.
One type of transesterification catalyst may be used, or a plurality of types may be used in combination.
<(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオール>
(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールは、一分子中に2個以上の水酸基又は/及びメルカプト基と、1個以上の酸性基を含有するものである。酸性基としては、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、フェノール性水酸基等が挙げられる。(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールは、一種類を使用してもよいし、複数種を併用してもよい。
<(B) Acid group-containing polyol or / and acid group-containing polythiol>
(B) The acidic group-containing polyol or / and the acidic group-containing polythiol contains two or more hydroxyl groups or / and mercapto groups and one or more acidic groups in one molecule. Examples of the acidic group include a carboxy group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phenolic hydroxyl group. (B) One kind of acidic group-containing polyol or / and acidic group-containing polythiol may be used, or a plurality of kinds may be used in combination.
一分子中に2個以上の水酸基を有する酸性基含有ポリオールとしては、具体的には、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸等のジメチロールアルカン酸;N,N−ビスヒドロキシエチルグリシン、N,N−ビスヒドロキシエチルアラニン、3,4−ジヒドロキシブタンスルホン酸、3,6−ジヒドロキシ−2−トルエンスルホン酸等が挙げられる。中でも入手の容易さの観点から、2個のメチロール基を含む炭素数4〜12のアルカン酸(ジメチルロールアルカン酸)が好ましく、ジメチロールアルカン酸の中でも、2,2−ジメチロールプロピオン酸がより好ましい。 Specific examples of the acidic group-containing polyol having two or more hydroxyl groups in one molecule include dimethylol alkanoic acids such as 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid; N, N -Bishydroxyethylglycine, N, N-bishydroxyethylalanine, 3,4-dihydroxybutanesulfonic acid, 3,6-dihydroxy-2-toluenesulfonic acid and the like. Among these, from the viewpoint of easy availability, alkanoic acids having 4 to 12 carbon atoms (dimethylol alkanoic acid) containing two methylol groups are preferable. Among dimethylol alkanoic acids, 2,2-dimethylolpropionic acid is more preferable. preferable.
一分子中に2個以上のメルカプト基を有する酸性基含有ポリチオールとしては、具体的には、3−メルカプト−2−(メルカプトメチル)2−メチルプロピオン酸、2,2−ビスメルカプトメチルプロピオン酸、2,2−ビスメルカプトメチルブタン酸等のビスメルカプトメチルアルカン酸等が挙げられる。
これらは、国際公開第98/023606号にも記載されている通り、例えば、2,2−ジメチロールプロピオン酸の水酸基をアシル化した後、ハロゲン化し、チオアセチル化して、脱アセチル化すること等により得られる。
Specific examples of the acidic group-containing polythiol having two or more mercapto groups in one molecule include 3-mercapto-2- (mercaptomethyl) 2-methylpropionic acid, 2,2-bismercaptomethylpropionic acid, And bismercaptomethylalkanoic acid such as 2,2-bismercaptomethylbutanoic acid.
As described in International Publication No. 98/023606, for example, by acylating the hydroxyl group of 2,2-dimethylolpropionic acid, then halogenating, thioacetylating, deacetylating, etc. can get.
(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールとしては、工業的に入手が容易な点から、一分子中に2個の水酸基と1個のカルボキシ基を有する化合物を含有する酸性基含有ポリオールが好ましい。 (B) Acidic group-containing polyol or / and acidic group-containing polythiol have an acidic group containing a compound having two hydroxyl groups and one carboxy group in one molecule from the viewpoint of industrial availability. Polyols are preferred.
<(c)(a)及び(b)以外のポリオール又は/及びポリチオール>
(c)(a)及び(b)以外のポリオール又は/及びポリチオールは、例えば、高分子量ジオール、高分子量ジチオール、低分子量ジオールや低分子量ジチオールを用いることができる。(c)(a)及び(b)以外のポリオール又は/及びポリチオールは、(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートの合成時に、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートと反応する鎖延長剤として働き、ハードセグメントを形成するものである。(c)(a)及び(b)以外のポリオール又は/及びポリチオールは、一種類を使用してもよいし、複数種を併用してもよい。
<(C) Polyol or / and polythiol other than (a) and (b)>
(C) As the polyol or / and polythiol other than (a) and (b), for example, a high molecular weight diol, a high molecular weight dithiol, a low molecular weight diol or a low molecular weight dithiol can be used. (C) Polyols and / or polythiols other than (a) and (b) are chain extensions that react with (d) polyisocyanate or / and polyisothiocyanate during the synthesis of (A) polythiourethane poly (meth) acrylate. It works as an agent and forms a hard segment. (C) One type of polyol or / and polythiol other than (a) and (b) may be used, or a plurality of types may be used in combination.
高分子量ジオールとしては、数平均分子量が400〜4000であれば特に制限はないが、例えば、ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール等を用いることができる。
ポリカーボネートジオールとしては、特に制限されないが、具体的にはポリテトラメチレンカーボネートジオール、ポリペンタメチレンカーボネートジオール、ポリへキサメチレンカーボネートジオール等の脂肪族ポリカーボネートジオールや、ポリ1,4−キシリレンカーボネートジオール等の芳香族ポリカーボネートジオールや、複数種の脂肪族ジオールと炭酸エステルとの反応生成物であるポリカーボネートジオールや脂肪族ジオールと芳香族ジオールと炭酸エステルとの反応生成物であるポリカーボネートジオール、脂肪族ジオールとダイマージオールと炭酸エステルとの反応生成物であるポリカーボネートジオール等の共重合ポリカーボネートジオール等が挙げられる。前記脂肪族ジオールとしては、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、3−メチル−1,5−ペンタンジオール等が挙げられる。前記芳香族ジオールとしては、1,4−ベンゼンジメタノール、1,3−ベンゼンジメタノール、1,4−ジヒドロキシベンゼン等が挙げられる。ポリエステルジオールとしては、特に制限されないが、具体的にはポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリへキサメチレンイソフタレートアジペートジオール、ポリエチレンサクシネートジオール、ポリブチレンサクシネートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンセバケートジオール、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレンアジペート)ジオール、1,6−へキサンジオールとダイマー酸の重縮合物等が挙げられる。ポリエーテルジオールとしては、特に制限されないが、具体的には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グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシド、エチレンオキシドとブチレンオキシドとのランダム共重合体やブロック共重合体等が挙げられる。更に、エーテル結合とエステル結合とを有するポリエーテルポリエステルポリオール等を用いてもよい。
The high molecular weight diol is not particularly limited as long as the number average molecular weight is 400 to 4000. For example, polycarbonate diol, polyester diol, polyether diol and the like can be used.
The polycarbonate diol is not particularly limited, but specifically, an aliphatic polycarbonate diol such as polytetramethylene carbonate diol, polypentamethylene carbonate diol, polyhexamethylene carbonate diol, poly 1,4-xylylene carbonate diol, etc. Aromatic polycarbonate diol, polycarbonate diol which is a reaction product of a plurality of types of aliphatic diols and carbonates, and polycarbonate diol and aliphatic diol which are reaction products of aliphatic diols, aromatic diols and carbonates Examples thereof include copolymer polycarbonate diols such as polycarbonate diol which is a reaction product of dimer diol and carbonate. Examples of the aliphatic diol include 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, and 3-methyl-1,5-pentanediol. Examples of the aromatic diol include 1,4-benzenedimethanol, 1,3-benzenedimethanol, 1,4-dihydroxybenzene, and the like. Polyester diol is not particularly limited, and specifically, polyethylene adipate diol, polybutylene adipate diol, polyethylene butylene adipate diol, polyhexamethylene isophthalate adipate diol, polyethylene succinate diol, polybutylene succinate diol, polyethylene seba Examples thereof include ketodiol, polybutylene sebacate diol, poly-ε-caprolactone diol, poly (3-methyl-1,5-pentylene adipate) diol, polycondensate of 1,6-hexanediol and dimer acid, and the like. . The polyether diol is not particularly limited, and specific examples thereof include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, ethylene oxide and propylene oxide, random copolymer and block copolymer of ethylene oxide and butylene oxide, and the like. . Further, a polyether polyester polyol having an ether bond and an ester bond may be used.
低分子量ジオールとしては、数平均分子量が60以上400未満であれば特に制限はないが、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等の炭素数2〜9の脂肪族ジオール;1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ビス(ヒドロキシエチル)シクロヘキサン、2,7−ノルボルナンジオール、テトラヒドロフランジメタノール、2,5−ビス(ヒドロキシメチル)−1,4−ジオキサン等の炭素数6〜12の脂環式構造を有するジオール等を挙げることができる。更に、前記低分子量ジオールとして、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の低分子量多価アルコールを用いてもよい。 The low molecular weight diol is not particularly limited as long as the number average molecular weight is 60 or more and less than 400. For example, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2- Dimethyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1 , 6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and other aliphatic diols having 2 to 9 carbon atoms; 1,4-cyclohexane Dimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-bis (hydride Roxyethyl) cyclohexane, 2,7-norbornanediol, tetrahydrofuran dimethanol, 2,5-bis (hydroxymethyl) -1,4-dioxane and other diols having an alicyclic structure having 6 to 12 carbon atoms. it can. Furthermore, low molecular weight polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, pentaerythritol and sorbitol may be used as the low molecular weight diol.
低分子量ジチオールとしては、数平均分子量が60以上400未満であれば特に制限はないが、例えば、1,2−エタンジチオール、1,2−プロパンジチオール、1,3−プロパンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,5−ペンタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,7−ヘプタンジチオール、1,8−オクタンジチオール、1,9−ノナンジチオール、1,10−デカンジチオール、1,12−ドデカンジチオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジチオール、3−メチル−1,5−ペンタンジチオール、2−メチル−1,8−オクタンジチオール、1,4−シクロヘキサンジチオール、1,4−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン、ビス(2−メルカプトエチル)エーテル、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、ビス(2−メルカプトエチル)ジスルフィド、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジオキサン、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス(メルカプトエチルチオ)−1,4−ジチアン、1,1,1−トリス(メルカプトメチル)エタン、2−エチル−2−メルカプトメチル−1,3−プロパンジチオール、テトラキス(メルカプトメチル)メタン、3,3’−チオビス(プロパン−1,2−ジチオール)、2,2’−チオビス(プロパン−1,3−ジチオール)、ペンタエリスリトールテトラキス(メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(メルカプトアセテート)等の脂肪族ポリチオールや、1,2−ベンゼンジチオール、1,3−ベンゼンジチオール、1,4−ベンゼンジチオール、1,3,5−ベンゼントリチオール、1,2−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、トルエン−3,4−ジチオール等の芳香族ポリチオールが挙げられる。 The low molecular weight dithiol is not particularly limited as long as the number average molecular weight is 60 or more and less than 400. For example, 1,2-ethanedithiol, 1,2-propanedithiol, 1,3-propanedithiol, 1,4- Butanedithiol, 1,5-pentanedithiol, 1,6-hexanedithiol, 1,7-heptanedithiol, 1,8-octanedithiol, 1,9-nonanedithiol, 1,10-decanedithiol, 1,12-dodecane Dithiol, 2,2-dimethyl-1,3-propanedithiol, 3-methyl-1,5-pentanedithiol, 2-methyl-1,8-octanedithiol, 1,4-cyclohexanedithiol, 1,4-bis ( Mercaptomethyl) cyclohexane, bis (2-mercaptoethyl) ether, bis (2-mercaptoe) L) sulfide, bis (2-mercaptoethyl) disulfide, 2,5-bis (mercaptomethyl) -1,4-dioxane, 2,5-bis (mercaptomethyl) -1,4-dithiane, 2,5-bis (Mercaptoethylthio) -1,4-dithiane, 1,1,1-tris (mercaptomethyl) ethane, 2-ethyl-2-mercaptomethyl-1,3-propanedithiol, tetrakis (mercaptomethyl) methane, 3, Fats such as 3′-thiobis (propane-1,2-dithiol), 2,2′-thiobis (propane-1,3-dithiol), pentaerythritol tetrakis (mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (mercaptoacetate) Group polythiol, 1,2-benzenedithiol, 1,3-benzenedithiol 1,4-benzenedithiol, 1,3,5-benzenetrithiol, 1,2-bis (mercaptomethyl) benzene, 1,3-bis (mercaptomethyl) benzene, 1,4-bis (mercaptomethyl) benzene, Aromatic polythiols such as 1,3,5-tris (mercaptomethyl) benzene and toluene-3,4-dithiol are listed.
<(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネート>
(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートとしては、特に制限されないが、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ポリイソチオシアネート、脂肪族ポリイソチオシアネート、脂環式ポリイソチオシアネート、含硫複素環ポリイソチオシアネート等が挙げられる。
<(D) Polyisocyanate or / and polyisothiocyanate>
(D) Polyisocyanate or / and polyisothiocyanate is not particularly limited, but aromatic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, aromatic polyisothiocyanate, aliphatic polyisothiocyanate, alicyclic Examples include polyisothiocyanate and sulfur-containing heterocyclic polyisothiocyanate.
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、2,6−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(XDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4’’−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、p−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the aromatic polyisocyanate include 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate (TDI), 2,6-tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), 4 , 4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl -4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4 ', 4' '-triphenylmethane triisocyanate, m-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate, p-isocyanatophenylsulfonylisocyanate Doors and the like.
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−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、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート等が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyisocyanate include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and lysine diisocyanate. 2,6-diisocyanatomethylcaproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate, etc. Can be mentioned.
脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水素添加MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート(水素添加XDI)、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水素添加TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−ノルボルナンジイソシアネート、2,6−ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate (hydrogenated XDI), methylcyclohexylene diisocyanate ( Hydrogenated TDI), bis (2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5-norbornane diisocyanate, 2,6-norbornane diisocyanate and the like.
芳香族ポリイソチオシアネートとしては、例えば、トリレンジイソチオシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソチオシアネート、ジフェニルジスルフィド−4,4−ジイソチオシアネート等が挙げられる。 Examples of the aromatic polyisothiocyanate include tolylene diisothiocyanate, 4,4-diphenylmethane diisothiocyanate, diphenyl disulfide-4,4-diisothiocyanate, and the like.
脂肪族ポリイソチオシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソチオシアネート、リジンジイソチオシアネートメチルエステル、リジントリイソチオシアネート、m−キシリレンジイソチオシアネート、ビス(イソチオシアナトメチル)スルフィド、ビス(イソチオシアナトエチル)スルフィド、ビス(イソチオシアナトエチル)ジスルフィド等が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyisothiocyanate include hexamethylene diisothiocyanate, lysine diisothiocyanate methyl ester, lysine triisothiocyanate, m-xylylene diisothiocyanate, bis (isothiocyanatomethyl) sulfide, bis (isothiocyanatoethyl). ) Sulfide, bis (isothiocyanatoethyl) disulfide and the like.
脂環式ポリイソチオシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソチオシアネート、ビス(イソチオシアナトメチル)シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタンジイソチオシアネート、シクロヘキサンジイソチオシアネート、メチルシクロヘキサンジイソチオシアネート、2,5−ビス(イソチオシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、2,6−ビス(イソチオシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、3,8−ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン、3,9−ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン、4,8−ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン、4,9−ビス(イソチオシアナトメチル)トリシクロデカン等が挙げられる。 Examples of the alicyclic polyisothiocyanate include isophorone diisothiocyanate, bis (isothiocyanatomethyl) cyclohexane, dicyclohexylmethane diisothiocyanate, cyclohexane diisothiocyanate, methylcyclohexane diisothiocyanate, and 2,5-bis (isothiocyanate). Tomethyl) bicyclo- [2.2.1] -heptane, 2,6-bis (isothiocyanatomethyl) bicyclo- [2.2.1] -heptane, 3,8-bis (isothiocyanatomethyl) tri Cyclodecane, 3,9-bis (isothiocyanatomethyl) tricyclodecane, 4,8-bis (isothiocyanatomethyl) tricyclodecane, 4,9-bis (isothiocyanatomethyl) tricyclodecane, etc. It is done.
含硫複素環ポリイソチオシアネートとしては、例えば、2,5−ジイソチオシアナトチオフェン、2,5−ビス(イソチオシアナトメチル)チオフェン、2,5−イソチオシアナトテトラヒドロチオフェン、2,5−ビス(イソチオシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、3,4−ビス(イソチオシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、2,5−ジイソチオシアナト−1,4−ジチアン、2,5−ビス(イソチオシアナトメチル)−1,4−ジチアン、4,5−ジイソチオシアナト−1,3−ジチオラン、4,5−ビス(イソチオシアナトメチル)−1,3−ジチオラン等が挙げられる。 Examples of the sulfur-containing heterocyclic polyisothiocyanate include 2,5-diisothiocyanatothiophene, 2,5-bis (isothiocyanatomethyl) thiophene, 2,5-isothiocyanatotetrahydrothiophene, and 2,5-bis. (Isothiocyanatomethyl) tetrahydrothiophene, 3,4-bis (isothiocyanatomethyl) tetrahydrothiophene, 2,5-diisothiocyanato-1,4-dithiane, 2,5-bis (isothiocyanatomethyl)- Examples include 1,4-dithiane, 4,5-diisothiocyanato-1,3-dithiolane, 4,5-bis (isothiocyanatomethyl) -1,3-dithiolane, and the like.
(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートは、一種類を使用してもよいし、複数種を併用してもよい。
(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートの1分子当たりのイソシアナト基及びイソチオシアナト基(以下、「イソ(チオ)シアナト基」ということもある。)は通常2個であるが、本発明に係る(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートがゲル化をしない範囲で、トリフェニルメタントリイソシアネートのようなイソ(チオ)シアナト基を3個以上有する(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートも使用することができる。
(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートの中でも、(a)ポリチオカーボネートポリチオール、及び(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールとの反応性の観点から、一級のイソ(チオ)シアナト基を有する(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートが好ましい。
(D) One type of polyisocyanate or / and polyisothiocyanate may be used, or a plurality of types may be used in combination.
(D) The number of isocyanato groups and isothiocyanate groups per molecule of polyisocyanate or / and polyisothiocyanate (hereinafter sometimes referred to as “iso (thio) cyanato group”) is usually two, but according to the present invention (A) Polyisocyanate and / or polyisothiocyanate having 3 or more iso (thio) cyanato groups such as triphenylmethane triisocyanate as long as polythiourethane poly (meth) acrylate does not gel. Can be used.
(D) Among polyisocyanates and / or polyisothiocyanates, (a) polythiocarbonate polythiols, and (b) acidic groups-containing polyols and / or acidic groups-containing polythiols, from the viewpoint of reactivity, primary iso (thio Preference is given to (d) polyisocyanates and / or polyisothiocyanates having a cyanato group.
また、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートとしては、硬度や耐溶剤性が高い(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートが得られる観点から、脂環構造を持つ(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートであることが好ましい。脂環構造を持つ(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水素添加キシリレンジイソシアネート(水素添加XDI)、イソホロンジイソチオシアネート、水素添加キシリレンジイソチオシアネート等が挙げられる。 In addition, (d) polyisocyanate and / or polyisothiocyanate is (d) polyisocyanate having an alicyclic structure from the viewpoint of obtaining (A) polythiourethane poly (meth) acrylate having high hardness and solvent resistance. Or / and polyisothiocyanate is preferred. Examples of (d) polyisocyanate or / and polyisothiocyanate having an alicyclic structure include, for example, isophorone diisocyanate (IPDI), hydrogenated xylylene diisocyanate (hydrogenated XDI), isophorone diisothiocyanate, hydrogenated xylylene diisothiocyanate, etc. Is mentioned.
<(e)水酸基含有(メタ)アクリレート>
(e)水酸基含有(メタ)アクリレートは、(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートに結合することのできる官能基として水酸基を有し、かつ(C)光重合開始剤により発生したラジカル等により重合する不飽和基として(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。本明細書において、(メタ)アクリロイル基とはアクリロイル基又は/及びメタクリロイル基であることを意味し、(メタ)アクリレートとはアクリレート又は/及びメタクリレートであることを意味する。
<(E) Hydroxyl group-containing (meth) acrylate>
(E) A hydroxyl group-containing (meth) acrylate has a hydroxyl group as a functional group that can be bonded to (A) polythiourethane poly (meth) acrylate, and (C) a radical generated by a photopolymerization initiator. It is a compound having a (meth) acryloyl group as an unsaturated group to be polymerized. In the present specification, the (meth) acryloyl group means an acryloyl group and / or a methacryloyl group, and the (meth) acrylate means an acrylate or / and a methacrylate.
(e)水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、(e’−1)1分子中に1個の水酸基と1個の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート、(e’−2)1分子中に1個の水酸基と2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート、(e’−3)1分子中に2個以上の水酸基と1個の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート、(e’−4)1分子中に2個以上の水酸基と2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート等を挙げることができる。(e)水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、市販のものをそのまま用いてもよい。これらの化合物は一種類を使用してもよいし、複数種を併用してもよい。 (E) Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate include (e′-1) (meth) acrylate having one hydroxyl group and one (meth) acryloyl group in one molecule, (e′-2) (Meth) acrylate having one hydroxyl group and two or more (meth) acryloyl groups in one molecule, (e'-3) two or more hydroxyl groups and one (meth) acryloyl group in one molecule Examples thereof include (meth) acrylate having (meth) acrylate having (e′-4) two or more hydroxyl groups and two or more (meth) acryloyl groups in one molecule. (E) As the hydroxyl group-containing (meth) acrylate, a commercially available product may be used as it is. One type of these compounds may be used, or a plurality of types may be used in combination.
(e’−1)1分子中に1個の水酸基と1個の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートとしては、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)アクリレート等が挙げられる。 (E′-1) Examples of (meth) acrylate having one hydroxyl group and one (meth) acryloyl group in one molecule include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 3-hydroxypropyl (meth). An acrylate etc. are mentioned.
(e’−2)1分子中に1個の水酸基と2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ジグリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 (E′-2) Examples of (meth) acrylate having one hydroxyl group and two or more (meth) acryloyl groups in one molecule include glycerin di (meth) acrylate, diglycerin tri (meth) acrylate, Examples include trimethylolpropane di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and sorbitol penta (meth) acrylate.
(e’−3)1分子中に2個以上の水酸基と1個の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、ジグリセリンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ソルビトールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 (E′-3) Examples of (meth) acrylate having two or more hydroxyl groups and one (meth) acryloyl group in one molecule include glycerin mono (meth) acrylate, diglycerin mono (meth) acrylate, Examples include trimethylolpropane mono (meth) acrylate, pentaerythritol mono (meth) acrylate, dipentaerythritol mono (meth) acrylate, and sorbitol mono (meth) acrylate.
(e’−4)1分子中に2個以上の水酸基と2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、ジグリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールジ(メタ)アクリレート、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ジグリシジルエーテル化合物の(メタ)アクリル酸付加物等が挙げられる。ジグリシジルエーテル化合物の(メタ)アクリル酸付加物としては、例えば、ビスフェノールAグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物等が挙げられる。 (E′-4) Examples of (meth) acrylate having two or more hydroxyl groups and two or more (meth) acryloyl groups in one molecule include diglycerin di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, Dipentaerythritol di (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, sorbitol di (meth) acrylate, sorbitol tri (meth) acrylate, sorbitol tetra (meth) acrylate, diglycidyl Examples include (meth) acrylic acid adducts of ether compounds. Examples of the (meth) acrylic acid adduct of the diglycidyl ether compound include a (meth) acrylic acid adduct of bisphenol A glycidyl ether.
((A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレート)
本発明において、(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートは、(a)ポリチオカーボネートポリチオールと、(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールと、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートと、(e)水酸基含有(メタ)アクリレートと、必要に応じて(c)(a)及び(b)以外のポリオール又は/及びポリチオールとを反応させて得られる。
((A) polythiourethane poly (meth) acrylate)
In the present invention, (A) polythiourethane poly (meth) acrylate comprises (a) polythiocarbonate polythiol, (b) acidic group-containing polyol or / and acidic group-containing polythiol, (d) polyisocyanate or / and It is obtained by reacting a polyisothiocyanate, (e) a hydroxyl group-containing (meth) acrylate, and, if necessary, a polyol or / and polythiol other than (c) (a) and (b).
(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートを得る場合において、(a)ポリチオカーボネートポリチオールと、(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールの全量を100質量部とした場合に、(a)の割合は好ましくは60〜95質量部、より好ましくは65〜90質量部、特に好ましくは75〜90質量部であり、(b)の割合は好ましくは5〜40質量部、より好ましくは10〜35質量部、特に好ましくは10〜25質量部である。(a)の割合が60質量部以上であると、塗膜の硬度が高くなる傾向があり、95質量部以下であると製膜性が良くなる傾向がある。(b)の割合が5質量部以上であると、希アルカリ現像液での現像性が良化する傾向があり、40質量部以下であると耐水性が向上する傾向がある。 In the case of obtaining (A) polythiourethane poly (meth) acrylate, when the total amount of (a) polythiocarbonate polythiol and (b) acidic group-containing polyol or / and acidic group-containing polythiol is 100 parts by mass, The proportion of (a) is preferably 60 to 95 parts by mass, more preferably 65 to 90 parts by mass, particularly preferably 75 to 90 parts by mass, and the proportion of (b) is preferably 5 to 40 parts by mass, more preferably. Is 10 to 35 parts by mass, particularly preferably 10 to 25 parts by mass. When the proportion of (a) is 60 parts by mass or more, the hardness of the coating film tends to be high, and when it is 95 parts by mass or less, the film forming property tends to be improved. When the proportion of (b) is 5 parts by mass or more, the developability with a dilute alkali developer tends to be improved, and when it is 40 parts by mass or less, the water resistance tends to improve.
(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートを得る場合において、(a)ポリチオカーボネートポリチオールと、(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールの全量を100質量部とした場合に、(e)水酸基含有(メタ)アクリレートの割合は、好ましくは1〜40質量部、より好ましくは5〜30質量部、特に好ましくは10〜30質量部である。この範囲であれば、(e)とイソ(チオ)シアナト基の反応時間を適切な時間内としやすく、活性光線(例えば、紫外線)照射後の塗膜の硬度を適切な範囲とすることが容易となる。 In the case of obtaining (A) polythiourethane poly (meth) acrylate, when the total amount of (a) polythiocarbonate polythiol and (b) acidic group-containing polyol or / and acidic group-containing polythiol is 100 parts by mass, (E) The ratio of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate is preferably 1 to 40 parts by mass, more preferably 5 to 30 parts by mass, and particularly preferably 10 to 30 parts by mass. Within this range, the reaction time of (e) and the iso (thio) cyanato group can be easily set within an appropriate time, and the hardness of the coating film after irradiation with actinic rays (for example, ultraviolet rays) can be easily set within an appropriate range. It becomes.
(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートを得る場合において、(a)ポリチオカーボネートポリチオールと、(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールの全量を100質量部とした場合に、(c)(a)及び(b)以外のポリオール又は/及びポリチオールの割合は、好ましくは0〜30質量部、より好ましくは0〜10質量部、特に好ましくは0〜5質量部である。この範囲であれば、光導波路を形成した場合に、屈折率や機械的強度を適切な範囲にすることができる。 In the case of obtaining (A) polythiourethane poly (meth) acrylate, when the total amount of (a) polythiocarbonate polythiol and (b) acidic group-containing polyol or / and acidic group-containing polythiol is 100 parts by mass, (C) The ratio of polyol or / and polythiol other than (a) and (b) is preferably 0 to 30 parts by mass, more preferably 0 to 10 parts by mass, and particularly preferably 0 to 5 parts by mass. If it is this range, when an optical waveguide is formed, a refractive index and mechanical strength can be made into an appropriate range.
(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートを得る場合において、(a)ポリチオカーボネートポリチオールと、(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールと、(e)水酸基含有(メタ)アクリレートと、必要に応じて(c)(a)及び(b)以外のポリオール又は/及びポリチオールとからなる水酸基及びメルカプト基の全モル数に対する、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートのイソ(チオ)シアナト基のモル数の比は、1.01〜2.5が好ましい。前記モル数の比が1.01以上であると、(a)、(b)、(e)、必要に応じて(c)の化合物中の未反応のまま残る水酸基及びメルカプト基が少なくなり、耐溶剤性が向上する傾向がある。また、前記モル数の比が2.5以下であると、未反応のイソ(チオ)シアナト基が残りにくくなり、ポットライフが向上しやすく、塗布して得られる塗膜に凹凸が生じにくい。(a)、(b)、(c)、(e)の化合物中の水酸基及びメルカプト基の全モル数に対する、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートのイソ(チオ)シアナト基のモル数の比は、好ましくは1.2〜2.2、特に好ましくは1.2〜2.0である。 In the case of obtaining (A) polythiourethane poly (meth) acrylate, (a) polythiocarbonate polythiol, (b) acidic group-containing polyol or / and acidic group-containing polythiol, and (e) hydroxyl group-containing (meth) acrylate. And (d) polyisocyanate or / and polyisothiocyanate iso ((d) with respect to the total number of moles of hydroxyl groups and mercapto groups comprising (c) polyols and / or polythiols other than (a) and (b) as necessary. The ratio of the number of moles of thio) cyanato groups is preferably 1.01 to 2.5. When the ratio of the number of moles is 1.01 or more, (a), (b), (e), and if necessary, the remaining hydroxyl groups and mercapto groups in the compound (c) are reduced, There is a tendency for solvent resistance to improve. When the molar ratio is 2.5 or less, unreacted iso (thio) cyanato groups are less likely to remain, the pot life is likely to be improved, and the coating film obtained by coating is less likely to be uneven. (D) Number of moles of iso (thio) cyanato group of polyisocyanate or / and polyisothiocyanate with respect to the total number of moles of hydroxyl group and mercapto group in the compounds of (a), (b), (c), (e) The ratio is preferably 1.2 to 2.2, particularly preferably 1.2 to 2.0.
(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートを得る場合において、(a)ポリチオカーボネートポリチオールと、(b)酸性基含有ポリオール又は/及び酸性基含有ポリチオールと、(e)水酸基含有(メタ)アクリレートと、必要に応じて(c)(a)及び(b)以外のポリオール又は/及びポリチオールと、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートとの反応順は、特に限定されない。(a)、(b)、(c)、(e)を順不同で(d)と反応させても良く、(a)、(b)、(c)、(e)のうち任意の複数種の混合物を(d)と反応させ、残りの化合物をその後に添加し反応させてもよい。(a)、(b)、(c)、(e)が複数種配合される場合、(a)、(b)、(c)、(e)のうちの任意の複数種の混合物を(d)と反応させ、残りの化合物をその後に添加し反応させてもよい。また、(d)が複数種配合される場合は、各(d)の添加順は同じでもよいし、異なっていてもよい。 In the case of obtaining (A) polythiourethane poly (meth) acrylate, (a) polythiocarbonate polythiol, (b) acidic group-containing polyol or / and acidic group-containing polythiol, and (e) hydroxyl group-containing (meth) acrylate. If necessary, the reaction order of the polyol or / and polythiol other than (c) (a) and (b) and (d) polyisocyanate or / and polyisothiocyanate is not particularly limited. (A), (b), (c), and (e) may be reacted with (d) in any order, and any of plural types of (a), (b), (c), and (e) The mixture may be reacted with (d) and the remaining compound may be added subsequently to react. When (a), (b), (c), and (e) are blended in plural types, any mixture of plural types among (a), (b), (c), and (e) is (d) ), And the remaining compound may be added and reacted thereafter. Moreover, when (d) is compounded in plural kinds, the order of addition of each (d) may be the same or different.
(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートを得る場合において、触媒を用いることもできる。触媒としては、特に制限はされないが、例えば、錫系触媒(トリメチル錫ラウレート、ジブチル錫ジラウレート等)や鉛系触媒(オクチル酸鉛等)等の金属と有機及び無機酸の塩、並びに有機金属誘導体、アミン系触媒(トリエチルアミン、N−エチルモルホリン、トリエチレンジアミン等)、ジアザビシクロウンデセン系触媒等が挙げられる。中でも、反応性の観点から、ジブチル錫ジラウレートが好ましい。 (A) In obtaining polythiourethane poly (meth) acrylate, a catalyst can also be used. The catalyst is not particularly limited. For example, salts of metals and organic and inorganic acids such as tin catalysts (trimethyltin laurate, dibutyltin dilaurate, etc.) and lead catalysts (lead octylate, etc.), and organometallic derivatives , Amine catalysts (triethylamine, N-ethylmorpholine, triethylenediamine, etc.), diazabicycloundecene catalysts, and the like. Among them, dibutyltin dilaurate is preferable from the viewpoint of reactivity.
(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートの酸価は、20〜200mgKOH/gである。酸価がこの範囲であると、良好な希アルカリ現像性及び塗膜の耐水性を確保することができる。酸価が20mgKOH/gより小さいと希アルカリ現像液での現像ができなくなり、200mgKOH/gより大きいと耐水性が低下する。(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートの酸価は、好ましくは20〜100mgKOH/gであり、特に好ましくは25〜60mgKOH/gである。本明細書において、酸価はJIS K1557−5に準拠して測定したものである。 (A) The acid value of polythiourethane poly (meth) acrylate is 20-200 mgKOH / g. When the acid value is within this range, good dilute alkali developability and water resistance of the coating film can be secured. When the acid value is less than 20 mgKOH / g, development with a dilute alkali developer cannot be performed, and when it is greater than 200 mgKOH / g, the water resistance decreases. The acid value of (A) polythiourethane poly (meth) acrylate is preferably 20 to 100 mgKOH / g, and particularly preferably 25 to 60 mgKOH / g. In this specification, the acid value is measured in accordance with JIS K1557-5.
(a)、(b)、(e)、必要に応じて(c)からなるポリオール又は/及びポリチオールと、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートとを反応させる際の温度としては、特に制限はされないが、40〜150℃が好ましく、80〜120℃がより好ましい。反応温度が40℃以上であると、原料が溶解しやすくなり、得られた(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートの粘度が高すぎず充分に撹拌できる。反応温度が150℃以下であると、副反応が起こりにくい等の不具合が発生しにくい。 As the temperature when (a), (b), (e), and if necessary, the polyol or / and polythiol comprising (c) and (d) the polyisocyanate or / and polyisothiocyanate are reacted, Although it does not restrict | limit, 40-150 degreeC is preferable and 80-120 degreeC is more preferable. When the reaction temperature is 40 ° C. or higher, the raw material is easily dissolved, and the viscosity of the obtained (A) polythiourethane poly (meth) acrylate can be sufficiently stirred without being too high. When the reaction temperature is 150 ° C. or lower, problems such as side reactions are unlikely to occur.
(a)、(b)、(e)、必要に応じて(c)からなるポリオール又は/及びポリチオールと、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートとの反応は、無溶剤でも有機溶剤を加えて行なってもよい。有機溶剤としては、エーテル類、エステル類及びケトン類が挙げられる。例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、乳酸エチル等が挙げられる。有機溶剤の添加量は、(a)、(b)、(e)、必要に応じて(c)の全量に対して質量基準で、好ましくは0.1〜2.0倍であり、より好ましくは0.15〜0.7倍である。 (A), (b), (e), and if necessary, the reaction of the polyol or / and polythiol comprising (c) with (d) polyisocyanate or / and polyisothiocyanate may be an organic solvent or no solvent. In addition, it may be performed. Examples of the organic solvent include ethers, esters and ketones. Examples thereof include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dimethylacetamide, tetrahydrofuran, ethyl acetate, and ethyl lactate. The addition amount of the organic solvent is (a), (b), (e), if necessary, on a mass basis with respect to the total amount of (c), preferably 0.1 to 2.0 times, more preferably. Is 0.15 to 0.7 times.
((C)光重合開始剤)
コア形成用樹脂組成物は(C)光重合開始剤を含有する。(C)光重合開始剤は、光照射により発生したラジカル等によりコア形成用樹脂組成物に含まれる(メタ)アクリロイル基等の不飽和基同士を重合させ、硬化物を形成させる働きをする。
(C)光重合開始剤の市販品としては、例えば、Irgacure184、369、379、651、500、819、907、784、2959、CGI−1700、−1750、−1850、CG24−61、Darocur 1116、1173、Lucirin TPO、LR8893、LR8970(以上、BASF社製)等が挙げられる。光重合開始剤は一種類を使用してもよいし、複数種を併用してもよい。
((C) Photopolymerization initiator)
The core-forming resin composition contains (C) a photopolymerization initiator. (C) The photopolymerization initiator functions to form a cured product by polymerizing unsaturated groups such as (meth) acryloyl groups contained in the core-forming resin composition with radicals generated by light irradiation.
(C) Examples of commercially available photopolymerization initiators include Irgacure 184, 369, 379, 651, 500, 819, 907, 784, 2959, CGI-1700, -1750, -1850, CG24-61, Darocur 1116, 1173, Lucirin TPO, LR8883, LR8970 (above, manufactured by BASF) and the like. One type of photopolymerization initiator may be used, or a plurality of types may be used in combination.
((B)分子内に一個以上の(メタ)アクリロイル基を有する分子量1000未満の(メタ)アクリレート)
コア形成用樹脂組成物は、(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレート、(C)光重合開始剤以外の成分として、(B)分子内に一個以上の(メタ)アクリロイル基を有する分子量1000未満の(メタ)アクリレートを含むことができる。(B)分子内に一個以上の(メタ)アクリロイル基を有する分子量1000未満の(メタ)アクリレートは、(C)光重合開始剤により発生したラジカル等により重合する不飽和基を含有する化合物である。
((B) (Meth) acrylate having a molecular weight of less than 1000 having one or more (meth) acryloyl groups in the molecule)
The core-forming resin composition has a molecular weight of 1000 having (B) one or more (meth) acryloyl groups in the molecule as components other than (A) polythiourethane poly (meth) acrylate and (C) photopolymerization initiator. Less than (meth) acrylate can be included. (B) (Meth) acrylate having a molecular weight of less than 1000 and having one or more (meth) acryloyl groups in the molecule is a compound containing an unsaturated group that is polymerized by a radical or the like generated by (C) a photopolymerization initiator. .
(メタ)アクリロイル基を含む単官能モノマーとしては、例えば、アクリロイルモルフォリン、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、ジイソプロピルアクリルアミド、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジアセトンアクリルアミド、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、3−ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノアクリレート、2−アクリロイルシクロヘキシルコハク酸、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、トリブロモフェノールエトキシ(メタ)アクリレート、フェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの(メタ)アクリレート、p−クミルフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの(メタ)アクリレート、4−(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールグリシジルエーテル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル化o−フェニルフェノールアクリレート、2−メタクリロイルオキシエチルフタル酸、2−メタクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
(メタ)アクリロイル基を含む単官能モノマーの市販品としてはACMO、DMAA(以上、興人社製)、FA511A、FA512A、FA513A、FA−512M、FA−512MT、FA−513M(以上、日立化成社製)、アロニックス M102、M120、M5300(以上、東亞合成社製)、NKエステル A−LEN−10、A−90G、S−1800M、S−1800A、M−90G(以上、新中村化学工業社製)等が挙げられる。
Examples of the monofunctional monomer containing a (meth) acryloyl group include acryloylmorpholine, dimethylacrylamide, diethylacrylamide, diisopropylacrylamide, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, and isodecyl ( (Meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentadienyl (meth) acrylate, tricyclo Decanyl (meth) acrylate, diacetone acrylamide, isobutoxymethyl (meth) acrylamide, 3-hydroxycyclohexyl (meth) a Lilate, ω-carboxy-polycaprolactone monoacrylate, 2-acryloylcyclohexyl succinic acid, phenoxyethyl (meth) acrylate, tribromophenol ethoxy (meth) acrylate, (meth) acrylate of alcohol which is an adduct of phenol ethylene oxide, (Meth) acrylate of alcohol which is an adduct of ethylene oxide of p-cumylphenol, 4- (1-methyl-1-phenylethyl) phenoxyethyl (meth) acrylate, alcohol of adduct of ethylene oxide of nonylphenol (Meth) acrylate, o-phenylphenol glycidyl ether (meth) acrylate, hydroxyethylated o-phenylphenol acrylate, 2-methacryloyloxyethylphthalate Examples include phosphoric acid, 2-methacryloyloxypropylhexahydrophthalic acid, and methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate.
Commercially available monofunctional monomers containing a (meth) acryloyl group include ACMO, DMAA (above, manufactured by Kojin Co., Ltd.), FA511A, FA512A, FA513A, FA-512M, FA-512MT, FA-513M (above, Hitachi Chemical Co., Ltd.) ), Aronix M102, M120, M5300 (above, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), NK ester A-LEN-10, A-90G, S-1800M, S-1800A, M-90G (above, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) ) And the like.
(メタ)アクリロイル基を2つ含む2官能モノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラ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、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−へキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス−4(2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピルフェニル)プロパン、エチレンオキサイド付加ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド付加テトラブロモビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド付加ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド付加テトラブロモビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールA型エポキシジ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールA型エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールF型エポキシジ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールFジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールF型エポキシジ(メタ)アクリレート、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン等が挙げられる。中でも、1,6−へキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス−4(2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピルフェニル)プロパン、エチレンオキサイド付加ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド付加テトラブロモビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールA型エポキシジ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールA型エポキシジ(メタ)アクリレート、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン等が挙げられる。
2官能モノマーの市販品としては、例えば、アロニックスM−208、M−215(以上、東亞合成社製)、NKエステルA−BPE−4、A−BPEF、APG−200(以上、新中村化学社製)、FA−124AS、FA−240A、FA−321A、FA−324A(以上日立化成社製)等が挙げられる。
Examples of the bifunctional monomer containing two (meth) acryloyl groups include ethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di ( (Meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 2,2-bis-4 (2-hydroxy-) 3-acryloyloxypropylphenyl) propane, ethylene oxide-added bisphenol A type di (meth) acrylate, ethylene oxide added tetrabromobisphenol A type di (meth) acrylate, propylene oxide added bisphenol A type di (meth) acrylate Rate, propylene oxide-added tetrabromobisphenol A di (meth) acrylate, bisphenol A epoxy di (meth) acrylate obtained by epoxy ring-opening reaction of bisphenol A diglycidyl ether and (meth) acrylic acid, tetrabromobisphenol A di Tetrabromobisphenol A type epoxy di (meth) acrylate obtained by epoxy ring-opening reaction between glycidyl ether and (meth) acrylic acid, bisphenol F obtained by epoxy ring-opening reaction between bisphenol F diglycidyl ether and (meth) acrylic acid -Type epoxy di (meth) acrylate, tetrabromobisphenol F-type epoxy di (meth) obtained by epoxy ring-opening reaction between tetrabromobisphenol F diglycidyl ether and (meth) acrylic acid Acrylates, 9,9 bis [4- (2- acryloyloxy ethoxy) phenyl] fluorene, and the like. Among them, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 2,2-bis-4 (2-hydroxy-3-acryloyloxypropylphenyl) propane, ethylene oxide Addition bisphenol A type di (meth) acrylate, ethylene oxide addition tetrabromobisphenol A type di (meth) acrylate, bisphenol A type epoxy di (meth) obtained by epoxy ring-opening reaction of bisphenol A diglycidyl ether and (meth) acrylic acid ) Tetrabromobisphenol A type epoxy di (meth) acrylate obtained by epoxy ring-opening reaction of acrylate, tetrabromobisphenol A diglycidyl ether and (meth) acrylic acid, 9,9-bis [4- (2-acryloyloxyate) Xyl) phenyl] fluorene and the like.
As a commercial item of a bifunctional monomer, for example, Aronix M-208, M-215 (above, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), NK ester A-BPE-4, A-BPEF, APG-200 (above, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) Manufactured), FA-124AS, FA-240A, FA-321A, FA-324A (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) and the like.
3官能以上のモノマーとしては、例えば、3分子のヘキサメチレンジイソシアネートから得られるイソシアヌレートと3分子の2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとの反応生成物、3分子のヘキサメチレンジイソシアネートから得られるイソシアヌレートと3分子の2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのカプロラクトン付加物との反応生成物、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(以下「EO」という。)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド(以下「PO」という。)変性トリメチロールプロパントリ(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、2,2,2−トリス(メタ)アクリロイルオキシメチルエチルフタル酸、2,2,2−トリス(メタ)アクリロイルオキシメチルエチルコハク酸、コハク酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変性トリス(アクリロイルオキシ)イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリス(アクリロイルオキシ)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、PO変性ペンタエリスリトールテトラ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、EO変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、PO変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(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、トリアクリロイルオキシエチルホスフェート等が挙げられる。 Examples of the tri- or higher functional monomer include a reaction product of isocyanurate obtained from 3 molecules of hexamethylene diisocyanate and 3 molecules of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and isocyanurate obtained from 3 molecules of hexamethylene diisocyanate. And a reaction product of 3 molecules of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate with a caprolactone adduct, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide (hereinafter referred to as “EO”) modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, Propylene oxide (hereinafter referred to as “PO”) modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, 2,2,2 Tris (meth) acryloyloxymethylethylphthalic acid, 2,2,2-tris (meth) acryloyloxymethylethylsuccinic acid, succinic acid modified pentaerythritol triacrylate, EO modified tris (acryloyloxy) isocyanurate, caprolactone modified tris- (2-acryloyloxyethyl) isocyanurate, tris (acryloyloxy) isocyanurate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, PO-modified pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta ( (Meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, EO-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, PO modified Dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, tri methacryloyloxyethyl phosphate, and the like.
3官能以上のモノマーの市販品としては、例えば、アロニックスM−315、M−327、M−309(以上、東亞合成社製)、NKエステルA−TMPT、A−TMMT、A−TMM−3LMN、A−9300(以上、新中村化学工業社製)、FA−137M、FA−731A(以上、日立化成社製)等が挙げられる。
また、主鎖にポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートを有するポリエーテルアクリルオリゴマー、ポリエステルアクリルオリゴマー、ポリカーボネートアクリルオリゴマー、あるいはポリエポキシアクリルオリゴマーも使用することができる。
Examples of commercially available trifunctional or higher monomers include Aronix M-315, M-327, M-309 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), NK ester A-TMPT, A-TMMT, A-TMM-3LMN, A-9300 (above, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. product), FA-137M, FA-731A (above, Hitachi Chemical Co., Ltd.) etc. are mentioned.
Further, polyether acrylic oligomer, polyester acrylic oligomer, polycarbonate acrylic oligomer, or polyepoxy acrylic oligomer having polyether, polyester, and polycarbonate in the main chain can also be used.
コア成形用樹脂組成物は、(B)分子内に一個以上の(メタ)アクリロイル基を有する分子量1000未満の(メタ)アクリレートを含有することが好ましい。(B)分子内に一個以上の(メタ)アクリロイル基を有する分子量1000未満の(メタ)アクリレートを含有することで、コア成形用樹脂組成物の粘度を低減することができ、かつ、ラジカル重合反応の反応速度を速くすることができる。(B)成分の分子量は、より好ましくは100〜950、特に好ましくは100〜700である。 The core molding resin composition preferably contains (B) a (meth) acrylate having a molecular weight of less than 1000 and having one or more (meth) acryloyl groups in the molecule. (B) By containing (meth) acrylate having a molecular weight of less than 1000 and having one or more (meth) acryloyl groups in the molecule, the viscosity of the resin composition for core molding can be reduced, and radical polymerization reaction The reaction rate can be increased. The molecular weight of the component (B) is more preferably 100 to 950, particularly preferably 100 to 700.
(B)成分としては、(メタ)アクリロイル基を含む単官能モノマー及び多官能モノマーのいずれかを単独で使用してもよいし、複数種を併用してもよい。
コア形成用樹脂組成物中、(A)成分の配合量は、(A)〜(B)成分の総量に対して50〜90質量%であることが好ましい。(B)成分の配合量は、(A)〜(B)成分の総量に対して10〜50質量%であることが好ましい。(A)成分が90質量%以下であり、(B)成分が10質量%以上では、硬化物の耐溶剤性、耐現像液性が向上し、得られる光導波路の伝送損失が小さくなる傾向がある。(A)成分が50質量%以上で、(B)成分が50質量%以下であると、硬化物の柔軟性が向上する傾向がある。
As the component (B), either a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer containing a (meth) acryloyl group may be used alone, or a plurality of types may be used in combination.
In the core-forming resin composition, the amount of the component (A) is preferably 50 to 90% by mass with respect to the total amount of the components (A) to (B). It is preferable that the compounding quantity of (B) component is 10-50 mass% with respect to the total amount of (A)-(B) component. When the component (A) is 90% by mass or less and the component (B) is 10% by mass or more, the solvent resistance and developer resistance of the cured product are improved, and the transmission loss of the resulting optical waveguide tends to be reduced. is there. When the component (A) is 50% by mass or more and the component (B) is 50% by mass or less, the flexibility of the cured product tends to be improved.
コア形成用樹脂組成物中、(C)成分の配合量は、(A)〜(B)成分の総量100質量部に対して0.01〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜10質量部、更により好ましくは0.2〜7質量部、特に好ましくは0.5〜5質量部である。(C)成分の配合量が0.01質量部以上では、硬化が十分に進行し、十分な機械的特性を有する硬化物(コア部分)を形成することが容易となる。配合量が10質量部以下では、光重合開始剤が、硬化物の長期の特性に悪影響を及ぼす可能性が低い。 In the core-forming resin composition, the blending amount of the component (C) is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0 with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) to (B). 0.1 to 10 parts by mass, still more preferably 0.2 to 7 parts by mass, and particularly preferably 0.5 to 5 parts by mass. When the blending amount of component (C) is 0.01 parts by mass or more, curing proceeds sufficiently and it becomes easy to form a cured product (core portion) having sufficient mechanical properties. When the blending amount is 10 parts by mass or less, the photopolymerization initiator is less likely to adversely affect the long-term characteristics of the cured product.
コア形成用樹脂組成物中に、必要に応じて更に光増感剤、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤等のいわゆる添加剤を本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。 In the core-forming resin composition, if necessary, photosensitizer, antioxidant, yellowing inhibitor, UV absorber, visible light absorber, colorant, plasticizer, stabilizer, filler, etc. You may add what is called an additive in the range which does not impair the effect of this invention.
光増感剤としては、例えば、トリエチルアミン、ジエチルアミン、N−メチルジエタノールアミン、エタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等が挙げられる。 Examples of the photosensitizer include triethylamine, diethylamine, N-methyldiethanolamine, ethanolamine, 4-dimethylaminobenzoic acid, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, and 4-dimethylaminobenzoic acid. Isoamyl etc. are mentioned.
コア形成用樹脂組成物は、有機溶剤を用いて希釈し、コア形成用樹脂ワニスとしてもよい。ここで用いる有機溶剤として、該樹脂組成物を溶解しえるものであれば特に制限はなく、例えば、(A)ポリチオウレタンポリ(メタ)アクリレートにおける、(a)、(b)、(e)、必要に応じて(c)からなるポリオール又は/及びポリチオールと、(d)ポリイソシアネート又は/及びポリイソチオシアネートとの反応において加えられた化合物を使用することができる。その場合、有機溶剤の量は、前記加えられた有機溶剤の量と後に加えられた有機溶剤の量の合計である。これらの有機溶剤は、一種類を使用してもよいし、複数種を併用してもよい。また、樹脂ワニス中の固形分濃度は、通常2〜80質量%であることが好ましい。 The core-forming resin composition may be diluted with an organic solvent to form a core-forming resin varnish. The organic solvent used here is not particularly limited as long as it can dissolve the resin composition. For example, (A), (b), (e) in (A) polythiourethane poly (meth) acrylate If necessary, the compound added in the reaction of the polyol or / and polythiol comprising (c) and (d) the polyisocyanate or / and polyisothiocyanate can be used. In that case, the amount of the organic solvent is the sum of the amount of the added organic solvent and the amount of the organic solvent added later. One type of these organic solvents may be used, or a plurality of types may be used in combination. Moreover, it is preferable that the solid content density | concentration in a resin varnish is 2-80 mass% normally.
コア形成用樹脂組成物を調製する際は、撹拌により混合することが好ましい。撹拌方法に特に制限はないが、撹拌効率の観点からプロペラを用いた撹拌が好ましい。各成分の添加順は特に限定されず、任意の2成分を十分に混合した後、第3以降の成分を添加、混合してもよいし、すべての成分を同時に混合してもよい。 When preparing the resin composition for core formation, it is preferable to mix by stirring. Although there is no restriction | limiting in particular in the stirring method, The stirring using a propeller is preferable from a viewpoint of stirring efficiency. The order of addition of each component is not particularly limited, and after sufficiently mixing two arbitrary components, the third and subsequent components may be added and mixed, or all the components may be mixed simultaneously.
[光導波路]
以下、本発明に係る光導波路について説明する。
図1に光導波路の一例の断面図を示す。光導波路1は基材5上に形成され、高屈折率であるコア形成用樹脂組成物の硬化物であるコア部2、並びに低屈折率であるクラッド層形成用樹脂組成物からなる下部クラッド層4及び上部クラッド層3で構成されている。本発明のコア形成用樹脂組成物は光導波路1のコア部2に用いることができる。
[Optical waveguide]
The optical waveguide according to the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a cross-sectional view of an example of an optical waveguide. The optical waveguide 1 is formed on a
基材5の材質としては、特に制限は無く、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、ポリイミド基板、金属基板等が挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a material of the
下部クラッド層及び上部クラッド層は、コア部を含めた各部の屈折率の関係が、光導波路に要求される条件を満足するように定められる。具体的には、下部クラッド層及び上部クラッド層には、コア部よりも屈折率が低い材料を用いる。各クラッド層の材質としては、特に限定されるものではないが、経済上及び製造管理上、同一の光硬化性樹脂組成物であることが好ましい。光硬化性樹脂組成物としては、例えば、ポリウレタン(メタ)アクリレートと光重合開始剤とを含む樹脂組成物、これら組成物に更に(メタ)アクリレート等の不飽和結合を有する光重合性化合物を含む樹脂組成物等が挙げられる。 The lower clad layer and the upper clad layer are determined so that the refractive index relationship of each part including the core part satisfies the conditions required for the optical waveguide. Specifically, a material having a lower refractive index than that of the core portion is used for the lower cladding layer and the upper cladding layer. The material of each clad layer is not particularly limited, but the same photo-curable resin composition is preferable in terms of economy and production management. Examples of the photocurable resin composition include a resin composition containing polyurethane (meth) acrylate and a photopolymerization initiator, and a photopolymerizable compound having an unsaturated bond such as (meth) acrylate in the composition. Examples thereof include a resin composition.
下部クラッド層4及び上部クラッド層3の厚みは特に制限されないが、例えば、2〜200μmである。2μm以上の厚みであると、伝搬光をコア内に閉じ込めることができる。また、コア部2の厚さは特に制限されないが、例えば、1〜100μmである。 The thickness of the lower clad layer 4 and the upper clad layer 3 is not particularly limited, but is, for example, 2 to 200 μm. When the thickness is 2 μm or more, propagating light can be confined in the core. Moreover, although the thickness of the core part 2 is not specifically limited, For example, it is 1-100 micrometers.
[光導波路の製造方法]
以下、本発明のコア形成用樹脂組成物を用いた光導波路を形成するための製造方法について説明する。
本発明に係る光導波路を製造する方法としては、特に制限はなく、例えば、コア形成用樹脂組成物を用いて基材上にコア形成用樹脂層を形成して製造する方法が挙げられる。
[Optical Waveguide Manufacturing Method]
Hereafter, the manufacturing method for forming the optical waveguide using the resin composition for core formation of this invention is demonstrated.
There is no restriction | limiting in particular as a method to manufacture the optical waveguide which concerns on this invention, For example, the method of forming and forming the resin layer for core formation on a base material using the resin composition for core formation is mentioned.
コア形成用樹脂層を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、コア形成用樹脂組成物を用いて、スピンコート法、ディップコート法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、カーテンコート法、グラビアコート法、スクリーンコート法、インクジェットコート法、浸漬法等の塗布方法が挙げられる。
コア形成用樹脂組成物が、前記有機溶剤で希釈されてコア形成用樹脂ワニスとなっている場合、必要に応じて樹脂層を形成後、乾燥工程を入れても良い。乾燥方法は特に制限されない。
コア形成用樹脂層を形成するその他の方法として、コア形成用樹脂組成物を用いたコア形成用樹脂フィルムを用いての積層法が挙げられる。
The method for forming the core-forming resin layer is not particularly limited. For example, using the core-forming resin composition, spin coating, dip coating, spraying, bar coating, roll coating, curtain coating Examples thereof include coating methods such as a method, a gravure coating method, a screen coating method, an ink jet coating method, and an immersion method.
When the core-forming resin composition is diluted with the organic solvent to form a core-forming resin varnish, a drying step may be added after forming a resin layer as necessary. The drying method is not particularly limited.
As another method for forming the core-forming resin layer, there is a laminating method using a core-forming resin film using the core-forming resin composition.
以下、コア形成用樹脂ワニスによる光導波路1の製造方法について説明するが、本発明はこれに何ら制限されるものではない。 Hereinafter, although the manufacturing method of the optical waveguide 1 by the resin varnish for core formation is demonstrated, this invention is not restrict | limited at all to this.
(1)下部クラッド層の形成工程
基板5の上面に下部クラッド用組成物を塗布し、乾燥又はプリベークして下部クラッド用薄膜を形成する。この下部クラッド用薄膜に光を照射して硬化させ、硬化体である下部クラッド層4を形成する。光を照射した後に、ポストベークを加えても良い。下部クラッド用組成物としては、前記した光硬化性樹脂組成物が挙げられる。
(1) Step of forming lower clad layer A lower clad composition is applied to the upper surface of the
(2)コア部分の形成工程
下部クラッド層4の上面に、コア形成用樹脂組成物を塗布し、乾燥又はプリベークしてコア用薄膜を形成する。
その後、コア部2を露光する。コア部2を露光する方法としては特に制限は無く、例えば、ネガ型フォトマスクを介して露光する方法や、レーザー直接描写を用いて活性光線をコア部に直接照射する方法が挙げられる。
活性光線の光源としては、特に制限されないが、波長200〜450nmの光を発光するものを用いることができ、例えば、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、水銀蒸気アークランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアークランプ、LED等を用いることができる。
現像処理は、所定のパターンに従ってパターンを露光し、選択的に硬化された薄膜に対して、硬化部分と未硬化部分との溶解性の差異を利用して、現像液を用いて未硬化部分のみの除去を行うものである。
(2) Core Part Formation Step A core forming resin composition is applied to the upper surface of the lower cladding layer 4 and dried or prebaked to form a core thin film.
Thereafter, the core portion 2 is exposed. There is no restriction | limiting in particular as a method of exposing the core part 2, For example, the method of exposing through a negative photomask and the method of irradiating an active ray directly to a core part using a laser direct description are mentioned.
Although it does not restrict | limit especially as a light source of actinic light, What emits light with a wavelength of 200-450 nm can be used, For example, a super high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a mercury vapor arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, Carbon arc lamps, LEDs, and the like can be used.
The development process exposes the pattern according to a predetermined pattern, and utilizes the difference in solubility between the cured portion and the uncured portion for the selectively cured thin film, and only the uncured portion using the developer. Is to be removed.
現像方法としては、特に制限はなく、例えば、スプレー法、ディップ法、パドル法、スピン法、ブラッシング法、スクラッピング法等が挙げられる。必要に応じてこれらの現像方法を併用しても良い。
現像処理に用いる現像液としては、有機塩基である有機溶剤、アルカリ水溶液を用いることができ、廃液の処理、環境への影響等を考慮すると、希アルカリ水溶液を用いることが好ましい。コア用組成物として本発明のコア形成用樹脂組成物を用いると、希アルカリ水溶液により現像処理が可能となる。希アルカリ水溶液を調製するためのアルカリ化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア等の無機塩基、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、N−メチルピロリドン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノナン等の有機塩基等を挙げることができる。
これらのアルカリ化合物は、一種類を使用してもよいし、複数種を併用してもよい。アルカリ水溶液のpHは9〜14であることが好ましく、より好ましくは10〜14、特に好ましくは11〜14である。また、アルカリ水溶液には、界面活性剤、消泡剤等を混ぜて使用しても良い。
The development method is not particularly limited, and examples thereof include a spray method, a dip method, a paddle method, a spin method, a brushing method, and a scraping method. You may use these image development methods together as needed.
As the developer used for the development treatment, an organic solvent which is an organic base and an alkaline aqueous solution can be used. In consideration of the treatment of the waste liquid and the influence on the environment, it is preferable to use a dilute alkaline aqueous solution. When the core-forming resin composition of the present invention is used as the core composition, development processing can be performed with a dilute aqueous alkali solution. Examples of the alkali compound for preparing the diluted alkaline aqueous solution include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, and other inorganic bases, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n. -Propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, N-methylpyrrolidone, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5. And organic bases such as 4.0] -7-undecene and 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonane.
These alkali compounds may be used alone or in combination of two or more. The pH of the alkaline aqueous solution is preferably 9 to 14, more preferably 10 to 14, and particularly preferably 11 to 14. Moreover, you may mix and use surfactant, an antifoamer, etc. in alkaline aqueous solution.
現像後の処理としては、必要に応じて有機溶剤、水、又は有機溶剤と水の混合溶液等を用いて洗浄を行っても良い。 As the processing after development, washing may be performed using an organic solvent, water, a mixed solution of an organic solvent and water, or the like as necessary.
パターン形成後、このパターニング部を加熱処理(ポストベーク)してもい。この加熱条件は、コア形成用樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常50℃〜200℃で行えばよい。 After pattern formation, the patterning portion may be heat-treated (post-baked). Although this heating condition changes with component composition etc. of the resin composition for core formation, what is necessary is just to carry out at 50 to 200 degreeC normally.
(3)上部クラッド層の形成工程
コア部分2及び下部クラッド層4の上面に、上部クラッド層3を形成する工程である。コア部分2及び下部クラッド層4の上面に上部クラッド用組成物を塗布し、乾燥又はプリベークして上部クラッド用薄膜を形成し、この上部クラッド用薄膜に光を照射して硬化させることによって、硬化体である上部クラッド層3を形成する。光を照射後、加熱処理(ポストベーク)を行っても良い。上部クラッド用組成物としては、前記した光硬化性樹脂組成物が挙げられる。
(3) Forming process of the upper cladding layer In this process, the upper cladding layer 3 is formed on the upper surfaces of the core portion 2 and the lower cladding layer 4. The upper clad composition is applied to the upper surfaces of the core portion 2 and the lower clad layer 4, dried or prebaked to form an upper clad thin film, and the upper clad thin film is irradiated with light and cured. The upper clad layer 3 as a body is formed. After light irradiation, heat treatment (post-bake) may be performed. Examples of the upper clad composition include the above-described photocurable resin composition.
次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.
ポリチオカーボネートポリチオールの物性
1.メルカプト基価(SH価;mgKOH/g):
100mL(ミリリットル)サンプル瓶に試料を秤量し(質量はグラム単位で小数点以下4桁まで正確に読み取る)、無水酢酸−テトラヒドロフラン溶液(溶液100mL中に無水酢酸4gを含む)5mLと4−ジメチルアミノピリジン−テトラヒドロフラン溶液(溶液100mL中に4−ジメチルアミノピリジン1gを含む)10mLを正確に加えて試料を完全に溶解させた後、室温で1時間放置し、次いで、超純水1mLを正確に加えて室温で30分間撹拌した後、0.5M水酸化カリウム−エタノール溶液で滴定した(指示薬:フェノールフタレイン)。SH価は次式により算出した。
Physical properties of polythiocarbonate polythiol Mercapto group value (SH value; mgKOH / g):
Weigh the sample in a 100 mL (milliliter) sample bottle (mass is accurately read to the fourth decimal place in grams), 5 mL acetic anhydride-tetrahydrofuran solution (containing 4 g acetic anhydride in 100 mL solution) and 4-dimethylaminopyridine -Add exactly 10 mL of tetrahydrofuran solution (containing 1 g of 4-dimethylaminopyridine in 100 mL of solution) to completely dissolve the sample, then leave it at room temperature for 1 hour, then add exactly 1 mL of ultrapure water. After stirring at room temperature for 30 minutes, titration was performed with a 0.5 M potassium hydroxide-ethanol solution (indicator: phenolphthalein). The SH value was calculated by the following formula.
SH価(mgKOH/g)=28.05×(B−A)/S
(但し、式中、Sは試料採取量(g)、Aは試料の滴定に要した0.5M水酸化カリウム−エタノール溶液の量(mL)、Bは空試験で要した0.5M水酸化カリウム−エタノール溶液の量(mL)を表す。)
SH value (mgKOH / g) = 28.05 × (BA) / S
(In the formula, S is the amount of sample collected (g), A is the amount of 0.5M potassium hydroxide-ethanol solution (mL) required for the titration of the sample, and B is 0.5M hydroxide required for the blank test. (Represents the amount (mL) of potassium-ethanol solution.)
2.数平均分子量(Mn):
実施例及び比較例で用いたポリチオカーボネートポリチオールは、ポリチオカーボネートジチオールであり、価数が2である。数平均分子量は次式により算出した。
Mn=112200/SH価
2. Number average molecular weight (Mn):
The polythiocarbonate polythiol used in Examples and Comparative Examples is polythiocarbonate dithiol and has a valence of 2. The number average molecular weight was calculated by the following formula.
Mn = 112200 / SH value
3.酸価(mgKOH/g):
試料をトルエン−エタノール溶液(等容量混合溶液)200mLに溶解して0.1M水酸化カリウム−エタノール溶液で滴定した(指示薬:フェノールフタレイン)。酸価は次式により算出した。
3. Acid value (mgKOH / g):
The sample was dissolved in 200 mL of a toluene-ethanol solution (equal volume mixed solution) and titrated with a 0.1 M potassium hydroxide-ethanol solution (indicator: phenolphthalein). The acid value was calculated by the following formula.
酸価(mgKOH/g)=5.61(T−U)f’/S’
(但し、式中、S’は試料採取量(g)、Tは試料の滴定に要した0.1M水酸化カリウム−エタノール溶液の量(mL)、Uは空試験に要した0.1M水酸化カリウム−エタノール溶液の量(mL)、f’は0.1M水酸化カリウム−エタノール溶液のファクターを表す。)
Acid value (mgKOH / g) = 5.61 (TU) f ′ / S ′
(In the formula, S ′ is the amount of sample collected (g), T is the amount of 0.1 M potassium hydroxide-ethanol solution required for titration of the sample (mL), and U is 0.1 M water required for the blank test. (Amount of potassium oxide-ethanol solution (mL), f ′ represents a factor of 0.1M potassium hydroxide-ethanol solution)
ポリチオカーボネートポリチオールの製造
[製造例1]
撹拌機、温度計、蒸留塔(分留管、還流ヘッド、コンデンサーを塔頂部に備える)を設置した内容積500mLのガラス製反応器に、1,6−ヘキサンジチオール90.1g(0.599モル)、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド77.2g(0.500モル)、ジフェニルカーボネート155g(0.725モル)、及び10質量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液0.861g(0.332ミリモル)を仕込み、200mmHg(27kPa)、160℃で還流させながら2時間保持した。次いで、フェノールを留去しながら、8時間かけて50mmHg(6.7kPa)まで徐々に減圧した後、フェノールが留出しなくなったところで圧力を30mmHg(4.0kPa)から15mmHg(2.0kPa)まで3時間かけて徐々に減圧し、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、1,6−ヘキサンジチオールとフェノールの混合物を留出させながら更に反応させて目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。製造例1のポリチオカーボネートポリチオール(1,6−ヘキサンジチオール(HDT)、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド(MES)及びジフェニルカーボネートを原料として使用)のメルカプト基価:208.6mgKOH/g、数平均分子量(Mn):537、HDT/MES=57/43(モル比)である。なお、モル比はNMRのピーク面積比より算出した値である。
Production of polythiocarbonate polythiol [Production Example 1]
90.1 g (0.599 mol) of 1,6-hexanedithiol was placed in a 500 mL glass reactor equipped with a stirrer, thermometer and distillation column (equipped with a fractionation tube, reflux head and condenser at the top of the column). ), 77.2 g (0.500 mol) of bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 155 g (0.725 mol) of diphenyl carbonate, and 0.861 g (0.332 mmol) of a 10% by mass tetrabutylammonium hydroxide-methanol solution. ) And maintained at 200 mmHg (27 kPa) and 160 ° C. for 2 hours while refluxing. Next, while the phenol was distilled off, the pressure was gradually reduced to 50 mmHg (6.7 kPa) over 8 hours, and when the phenol stopped distilling, the pressure was increased from 30 mmHg (4.0 kPa) to 15 mmHg (2.0 kPa). The pressure was gradually reduced over time, and the mixture was further reacted while distilling a mixture of bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 1,6-hexanedithiol and phenol to obtain the desired polythiocarbonate polythiol. Mercapto group value of polythiocarbonate polythiol of Production Example 1 (using 1,6-hexanedithiol (HDT), bis (2-mercaptoethyl) sulfide (MES) and diphenyl carbonate as raw materials): 208.6 mgKOH / g, number Average molecular weight (Mn): 537, HDT / MES = 57/43 (molar ratio). The molar ratio is a value calculated from the NMR peak area ratio.
[製造例2]
撹拌機、温度計、蒸留塔(分留管、還流ヘッド、コンデンサーを塔頂部に備える)を設置した内容積500mLのガラス製反応器に、1,6−ヘキサンジチオール103.9g(0.691モル)、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド89.3g(0.578モル)、ジフェニルカーボネート217.5g(1.02モル)、及び10質量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液1.03g(0.40ミリモル)を仕込み、200mmHg(27kPa)、160℃で還流させながら2時間保持した。次いで、フェノールを留去しながら、8時間かけて50mmHg(6.7kPa)まで徐々に減圧した後、フェノールが留出しなくなったところで圧力を30mmHg(4.0kPa)から15mmHg(2.0kPa)まで3時間かけて徐々に減圧し、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、1,6−ヘキサンジチオールとフェノールの混合物を留出させながら更に反応させて目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。製造例2のポリチオカーボネートポリチオール(1,6−ヘキサンジチオール(HDT)、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド(MES)及びジフェニルカーボネートを原料として使用)のメルカプト基価:137.0mgKOH/g、数平均分子量(Mn):819、HDT/MES=58/42(モル比)である。なお、モル比はNMRのピーク面積比より算出した値である。
[Production Example 2]
To a glass reactor having an internal volume of 500 mL equipped with a stirrer, a thermometer, and a distillation column (equipped with a fractionation tube, a reflux head, and a condenser at the top of the column), 103.9 g (0.691 mol) of 1,6-hexanedithiol. ), 89.3 g (0.578 mol) of bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 217.5 g (1.02 mol) of diphenyl carbonate, and 1.03 g (0.003 mol) of a 10 mass% tetrabutylammonium hydroxide-methanol solution. 40 mmol), and was held at 200 mmHg (27 kPa) and 160 ° C. for 2 hours while refluxing. Next, while the phenol was distilled off, the pressure was gradually reduced to 50 mmHg (6.7 kPa) over 8 hours, and when the phenol stopped distilling, the pressure was increased from 30 mmHg (4.0 kPa) to 15 mmHg (2.0 kPa). The pressure was gradually reduced over time, and the mixture was further reacted while distilling a mixture of bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 1,6-hexanedithiol and phenol to obtain the desired polythiocarbonate polythiol. Mercapto group value of polythiocarbonate polythiol of Production Example 2 (using 1,6-hexanedithiol (HDT), bis (2-mercaptoethyl) sulfide (MES) and diphenyl carbonate as raw materials): 137.0 mg KOH / g, number Average molecular weight (Mn): 819, HDT / MES = 58/42 (molar ratio). The molar ratio is a value calculated from the NMR peak area ratio.
[製造例3]
撹拌機、温度計、蒸留塔(分留管、還流ヘッド、コンデンサーを塔頂部に備える)を設置した内容積500mLのガラス製反応器に、2,5−ビス(メルカプトエチルチオ)−1,4−ジチアン40.3g(0.132モル)、1,6−ヘキサンジチオール80.0g(0.532モル)、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド81.7g(0.529モル)、ジフェニルカーボネート150g(0.699モル)、及び10質量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液0.964g(0.371ミリモル)を仕込み、200mmHg(27kPa)、160℃で還流させながら1時間保持した。次いで、フェノールを留去しながら8時間かけて50mmHg(6.7kPa)まで徐々に減圧した後、フェノールが留出しなくなったところで圧力を30mmHg(4.0kP)から15mmHg(2.0kPa)まで3時間かけて徐々に低下させ、フェノールを留出させながら更に反応させてポリチオカーボネートポリチオールを生成させた。このポリチオカーボネートポリチオールに前記触媒と等モルのp−トルエンスルホン酸一水和物を加え、100mmHg(13kPa)、130℃で2時間撹拌して触媒を不活性化させて目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。製造例3のポリチオカーボネートポリチオール(2,5−ビス(メルカプトエチルチオ)−1,4−ジチアン、1,6−ヘキサンジチオール(HDT)、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド(MES)、及びジフェニルカーボネートを原料として使用)のメルカプト基価:212.3mgKOH/g、数平均分子量(Mn):529、2,5−ビス(メルカプトエチルチオ)−1,4−ジチアン/HDT/MES=12/41/47(モル比)である。なお、モル比はNMRのピーク面積比より算出した値である。
[Production Example 3]
2,5-bis (mercaptoethylthio) -1,4 was added to a 500 mL glass reactor equipped with a stirrer, thermometer, distillation column (with a fractionation tube, reflux head, and condenser at the top of the column). -Dithiane 40.3 g (0.132 mol), 1,6-hexanedithiol 80.0 g (0.532 mol), bis (2-mercaptoethyl) sulfide 81.7 g (0.529 mol), diphenyl carbonate 150 g ( 0.699 mol) and 0.964 g (0.371 mmol) of a 10% by mass tetrabutylammonium hydroxide-methanol solution were charged and maintained at 200 mmHg (27 kPa) and 160 ° C. for 1 hour while refluxing. Subsequently, the pressure was gradually reduced to 50 mmHg (6.7 kPa) over 8 hours while distilling off the phenol, and when the phenol stopped distilling, the pressure was increased from 30 mmHg (4.0 kP) to 15 mmHg (2.0 kPa) for 3 hours. The polythiocarbonate polythiol was produced by further reaction while distilling phenol. To this polythiocarbonate polythiol, equimolar amount of p-toluenesulfonic acid monohydrate is added to the above catalyst and stirred at 100 mmHg (13 kPa) at 130 ° C. for 2 hours to inactivate the catalyst to obtain the desired polythiocarbonate polythiol. Got. Polythiocarbonate polythiol (2,5-bis (mercaptoethylthio) -1,4-dithiane, 1,6-hexanedithiol (HDT), bis (2-mercaptoethyl) sulfide (MES), and diphenyl of Production Example 3 Mercapto group value of carbonate as a raw material): 212.3 mg KOH / g, number average molecular weight (Mn): 529, 2,5-bis (mercaptoethylthio) -1,4-dithiane / HDT / MES = 12/41 / 47 (molar ratio). The molar ratio is a value calculated from the NMR peak area ratio.
(A)ポリチオウレタンポリアクリレートの製造
(コア用ポリチオウレタンポリアクリレートA1)
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置に、製造例1記載のポリチオカーボネートポリチオール34.1g(0.0635モル)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート112.7gを、窒素を導入しながら仕込んだ。その後70℃で撹拌した。次に、イソホロンジイソシアネート(IPDI)を59.0g(0.265モル)、触媒としてジブチル錫ジラウレートを0.05g加え100℃で、1時間撹拌した。次に、1,4−ブタンジチオールを3.11g(0.0254モル)、ジメチロールプロピオン酸を15.0g(0.112モル)加え100℃で8時間反応した。次いで、反応液の温度を80℃にし、空気を導入し、空気雰囲気下にした。次いで、メトキノン0.04g、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)0.04g、ペンタエリスリトールトリアクリレート(ダイセルサイテック(株)製、商品名PETRA)39.6g(0.133モル)を加え、5時間反応させコア用ポリチオウレタンポリアクリレートA1溶液を得た。
(A) Production of polythiourethane polyacrylate (polythiourethane polyacrylate A1 for core)
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, 34.1 g (0.0635 mol) of polythiocarbonate polythiol described in Production Example 1 and 112.7 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were charged while introducing nitrogen. Thereafter, the mixture was stirred at 70 ° C. Next, 59.0 g (0.265 mol) of isophorone diisocyanate (IPDI) and 0.05 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were added and stirred at 100 ° C. for 1 hour. Next, 3.11 g (0.0254 mol) of 1,4-butanedithiol and 15.0 g (0.112 mol) of dimethylolpropionic acid were added and reacted at 100 ° C. for 8 hours. Next, the temperature of the reaction solution was set to 80 ° C., air was introduced, and an air atmosphere was established. Next, 0.04 g of methoquinone, 0.04 g of dibutylhydroxytoluene (BHT), 39.6 g (0.133 mol) of pentaerythritol triacrylate (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd., trade name: PETRA) were added and reacted for 5 hours. A polythiourethane polyacrylate A1 solution was obtained.
(コア用ポリチオウレタンポリアクリレートA2)
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置に、製造例1記載のポリチオカーボネートポリチオール29.90g(0.0557モル)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート70.8gを、窒素を導入しながら仕込んだ。その後70℃で撹拌した。次に、イソホロンジイソシアネート(IPDI)を28.77g(0.129モル)、触媒としてジブチル錫ジラウレートを0.04g加え100℃で、3時間撹拌した。次に、ジメチロールプロピオン酸を5.39g(0.0382モル)を加え100℃で8時間反応した。次いで、反応液の温度を80℃にし、空気を導入し、空気雰囲気下にした。次いで、メトキノン0.03g、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)0.03g、ペンタエリスリトールトリアクリレート(ダイセルサイテック(株)製、商品名PETRA)22.8g(0.0764モル)を加え、5時間反応させてコア用ポリチオウレタンポリアクリレートA2溶液を得た。
(Polythiourethane polyacrylate A2 for core)
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, 29.90 g (0.0557 mol) of polythiocarbonate polythiol described in Production Example 1 and 70.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were charged while introducing nitrogen. Thereafter, the mixture was stirred at 70 ° C. Next, 28.77 g (0.129 mol) of isophorone diisocyanate (IPDI) and 0.04 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were added and stirred at 100 ° C. for 3 hours. Next, 5.39 g (0.0382 mol) of dimethylolpropionic acid was added and reacted at 100 ° C. for 8 hours. Next, the temperature of the reaction solution was set to 80 ° C., air was introduced, and an air atmosphere was established. Next, 0.03 g of methoquinone, 0.03 g of dibutylhydroxytoluene (BHT), 22.8 g (0.0764 mol) of pentaerythritol triacrylate (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd., trade name: PETRA) were added and reacted for 5 hours. A core polythiourethane polyacrylate A2 solution was obtained.
(コア用ポリチオウレタンポリアクリレートA3)
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置に、製造例2記載のポリチオカーボネートポリチオール25.4g(0.0310モル)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート38.1gを、窒素を導入しながら仕込んだ。その後70℃で撹拌した。次に、イソホロンジイソシアネート(IPDI)を18.9g(0.0852モル)、触媒としてジブチル錫ジラウレートを0.02g加え100℃で、3時間撹拌した。次に、ジメチロールプロピオン酸を4.21g(0.0314モル)を加え100℃で8時間反応した。次いで、反応液の温度を80℃にし、空気を導入し、空気雰囲気下にした。次いで、メトキノン0.05g、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)0.04g、ペンタエリスリトールトリアクリレート(ダイセルサイテック(株)製、商品名PETRA)13.8g(0.0463モル)を加え、5時間反応させコア用ポリチオウレタンポリアクリレートA3溶液を得た。
(Polythiourethane polyacrylate A3 for core)
A reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater was charged with 25.4 g (0.0310 mol) of polythiocarbonate polythiol described in Production Example 2 and 38.1 g of propylene glycol monomethyl ether acetate while introducing nitrogen. Thereafter, the mixture was stirred at 70 ° C. Next, 18.9 g (0.0852 mol) of isophorone diisocyanate (IPDI) and 0.02 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were added and stirred at 100 ° C. for 3 hours. Next, 4.21 g (0.0314 mol) of dimethylolpropionic acid was added and reacted at 100 ° C. for 8 hours. Next, the temperature of the reaction solution was set to 80 ° C., air was introduced, and an air atmosphere was established. Next, 0.05 g of methoquinone, 0.04 g of dibutylhydroxytoluene (BHT) and 13.8 g (0.0463 mol) of pentaerythritol triacrylate (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd., trade name PETRA) were added and reacted for 5 hours. A polythiourethane polyacrylate A3 solution was obtained.
(コア用ポリチオウレタンポリアクリレートA4)
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置に、製造例2記載のポリチオカーボネートポリチオール20.1g(0.0245モル)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート32.5gを、窒素を導入しながら仕込んだ。その後70℃で撹拌した。次に、イソホロンジイソシアネート(IPDI)を22.0g(0.0992モル)、触媒としてジブチル錫ジラウレートを0.02g加え100℃で、3時間撹拌した。次に、ジメチロールプロピオン酸を6.89g(0.0514モル)を加え100℃で8時間反応した。次いで、反応液の温度を80℃にし、空気を導入し、空気雰囲気下にした。次いで、メトキノン0.06g、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)0.05g、ペンタエリスリトールトリアクリレート(ダイセルサイテック(株)製、商品名PETRA)15.8g(0.0530モル)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート11.5gを加え、5時間反応させた。最後に乳酸エチル10.0g加えて撹拌しコア用ポリチオウレタンポリアクリレートA4溶液を得た。
(Polythiourethane polyacrylate A4 for core)
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, 20.1 g (0.0245 mol) of polythiocarbonate polythiol described in Production Example 2 and 32.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were charged while introducing nitrogen. Thereafter, the mixture was stirred at 70 ° C. Next, 22.0 g (0.0992 mol) of isophorone diisocyanate (IPDI) and 0.02 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were added and stirred at 100 ° C. for 3 hours. Next, 6.89 g (0.0514 mol) of dimethylolpropionic acid was added and reacted at 100 ° C. for 8 hours. Next, the temperature of the reaction solution was set to 80 ° C., air was introduced, and an air atmosphere was established. Next, methoquinone 0.06 g, dibutylhydroxytoluene (BHT) 0.05 g, pentaerythritol triacrylate (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd., trade name PETRA) 15.8 g (0.0530 mol), propylene glycol monomethyl ether acetate 11. 5 g was added and allowed to react for 5 hours. Finally, 10.0 g of ethyl lactate was added and stirred to obtain a polythiourethane polyacrylate A4 solution for the core.
(コア用ポリチオウレタンポリアクリレートA5)
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置に、製造例2記載のポリチオカーボネートポリチオール33.0g(0.0403モル)、1,4−ブタンジチオール1.64g(0.0134モル)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート51.4gを、窒素を導入しながら仕込んだ。その後70℃で撹拌した。次に、水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)を35.03g(0.1803モル)、触媒としてジブチル錫ジラウレートを0.04g加え100℃で、3時間撹拌した。次に、ジメチロールプロピオン酸を10.9g(0.0811モル)を加え95℃で3時間反応した。次いで、反応液の温度を80℃にし、空気を導入し、空気雰囲気下にした。次いで、メトキノン0.03g、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)0.03g、ペンタエリスリトールトリアクリレート(ダイセルサイテック(株)製、商品名PETRA)24.9g(0.0835モル)を加え、3時間反応させた。最後にプロピレングリコールモノメチルエーテル19.3g加えて撹拌しコア用ポリチオウレタンポリアクリレートA5溶液を得た。
(Polythiourethane polyacrylate A5 for core)
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, 33.0 g (0.0403 mol) of polythiocarbonate polythiol described in Production Example 2, 1.64 g (0.0134 mol) of 1,4-butanedithiol, propylene glycol monomethyl 51.4 g of ether acetate was charged while introducing nitrogen. Thereafter, the mixture was stirred at 70 ° C. Next, 35.03 g (0.1803 mol) of hydrogenated xylylene diisocyanate (H 6 XDI) and 0.04 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were added and stirred at 100 ° C. for 3 hours. Next, 10.9 g (0.0811 mol) of dimethylolpropionic acid was added and reacted at 95 ° C. for 3 hours. Next, the temperature of the reaction solution was set to 80 ° C., air was introduced, and an air atmosphere was established. Subsequently, 0.03 g of methoquinone, 0.03 g of dibutylhydroxytoluene (BHT), 24.9 g (0.0835 mol) of pentaerythritol triacrylate (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd., trade name: PETRA) were added and reacted for 3 hours. . Finally, 19.3 g of propylene glycol monomethyl ether was added and stirred to obtain a polythiourethane polyacrylate A5 solution for the core.
(コア用ポリチオウレタンポリアクリレートA6)
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置に、製造例3記載のポリチオカーボネートポリチオール26.2g(0.0496モル)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート69.9gを、窒素を導入しながら仕込んだ。その後70℃で撹拌した。次に、水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)を38.7g(0.200モル)、触媒としてジブチル錫ジラウレートを0.03g加え100℃で、3時間撹拌した。次に、ジメチロールプロピオン酸を13.6g(0.101モル)を加え95℃で4時間反応した。次いで、反応液の温度を80℃にし、空気を導入し、空気雰囲気下にした。次いで、メトキノン0.02g、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)0.02g、ペンタエリスリトールトリアクリレート(ダイセルサイテック(株)製、商品名PETRA)29.7g(0.0996モル)を加え、3時間反応させ、コア用ポリチオウレタンポリアクリレートA6溶液を得た。
(Core polythiourethane polyacrylate A6)
In a reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater, 26.2 g (0.0496 mol) of polythiocarbonate polythiol described in Production Example 3 and 69.9 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were charged while introducing nitrogen. Thereafter, the mixture was stirred at 70 ° C. Next, 38.7 g (0.200 mol) of hydrogenated xylylene diisocyanate (H6XDI) and 0.03 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were added and stirred at 100 ° C. for 3 hours. Next, 13.6 g (0.101 mol) of dimethylolpropionic acid was added and reacted at 95 ° C. for 4 hours. Next, the temperature of the reaction solution was set to 80 ° C., air was introduced, and an air atmosphere was established. Next, 0.02 g of methoquinone, 0.02 g of dibutylhydroxytoluene (BHT), 29.7 g (0.0996 mol) of pentaerythritol triacrylate (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd., trade name: PETRA) were added and reacted for 3 hours. A core polythiourethane polyacrylate A6 solution was obtained.
(コア用ポリチオウレタンポリアクリレートA7)
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置に、製造例1記載のポリチオカーボネートポリチオール49.3g(0.0919モル)、ジメチルアセトアミド(DMAC)29.1gを、窒素を導入しながら仕込んだ。その後70℃で撹拌した。次に、イソホロンジイソシアネート(IPDI)を41.1g(0.185モル)、触媒としてジブチル錫ジラウレートを0.05g加え100℃で、2時間撹拌した。次に、1,4−ブタンジチオールを2.64g(0.0216モル)、ジメチロールプロピオン酸を3.83g(0.0286モル)を加え100℃で5時間反応した。次いで、反応液の温度を80℃にし、空気を導入し、空気雰囲気下にした。次いで、メトキノン0.03g、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)0.05g、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)13.3g(0.102モル)を加え、5時間反応させた。最後にDMAC13.7g加えて撹拌しコア用ポリチオウレタンポリアクリレートA7溶液を得た。
(Polythiourethane polyacrylate A7 for core)
A reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater was charged with 49.3 g (0.0919 mol) of polythiocarbonate polythiol described in Production Example 1 and 29.1 g of dimethylacetamide (DMAC) while introducing nitrogen. Thereafter, the mixture was stirred at 70 ° C. Next, 41.1 g (0.185 mol) of isophorone diisocyanate (IPDI) and 0.05 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were added and stirred at 100 ° C. for 2 hours. Next, 2.64 g (0.0216 mol) of 1,4-butanedithiol and 3.83 g (0.0286 mol) of dimethylolpropionic acid were added and reacted at 100 ° C. for 5 hours. Next, the temperature of the reaction solution was set to 80 ° C., air was introduced, and an air atmosphere was established. Subsequently, 0.03 g of methoquinone, 0.05 g of dibutylhydroxytoluene (BHT) and 13.3 g (0.102 mol) of hydroxyethyl methacrylate (HEMA) were added and reacted for 5 hours. Finally, 13.7 g of DMAC was added and stirred to obtain a core polythiourethane polyacrylate A7 solution.
(コア用ポリ(メタ)アクリレートB1)
特開2011−117988に従って合成した。すなわち、撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート43.3g、乳酸エチル14.2gを秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を65℃に上昇させ、N−シクロヘキシルマレイミド13.3g、ベンジルメタクリレート61.1g、メタクリル酸13.5g、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1.3g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート44.3g、及び乳酸エチル14.4gの混合物を3時間かけて滴下後、65℃で1時間撹拌し、更に95℃で1時間撹拌を続けて、ポリ(メタ)アクリレートB1溶液を得た。
(Poly (meth) acrylate B1 for core)
Synthesized in accordance with JP2011-117988. That is, 43.3 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 14.2 g of ethyl lactate were weighed in a flask equipped with a stirrer, a cooling pipe, a gas introduction pipe, a dropping funnel and a thermometer, and stirred while introducing nitrogen gas. went. The liquid temperature was raised to 65 ° C., 13.3 g of N-cyclohexylmaleimide, 61.1 g of benzyl methacrylate, 13.5 g of methacrylic acid, 1.3 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), propylene glycol A mixture of 44.3 g of monomethyl ether acetate and 14.4 g of ethyl lactate was added dropwise over 3 hours, followed by stirring at 65 ° C. for 1 hour, and further stirring at 95 ° C. for 1 hour to obtain a poly (meth) acrylate B1 solution. Obtained.
(クラッド層用ポリウレタンアクリレートD1)
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置に、ポリカーボネートジオール(商品名 プラクセルCD220 PL、ダイセル社製、水酸基価 57.1mgKOH/g、ポリオール成分が1,6−ヘキサンジオール及び3−メチル−1,5−ペンタンジオールであるポリカーボネートジオール)82.8g(0.0422モル)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート57.8gを、窒素を導入しながら仕込んだ。その後70℃で撹拌した。次に、イソホロンジイソシアネート(IPDI)を14.6g(0.0656モル)、触媒としてジブチル錫ジラウレートを0.04g加え、80℃で3時間撹拌した。次に、空気を導入し、空気雰囲気下にした。次いで、メトキノン0.03g、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)0.05g、ヒドロキシエチルアクリレート3.4g(0.0293モル)を加え、1時間反応させクラッド層用ポリウレタンアクリレートD1溶液を得た。
(Clad polyurethane acrylate D1)
In a reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater, polycarbonate diol (trade name PLACEL CD220 PL, manufactured by Daicel Corporation, hydroxyl value 57.1 mgKOH / g, polyol component is 1,6-hexanediol and 3-methyl-1,5 -Polycarbonate diol (pentanediol) 82.8 g (0.0422 mol) and 57.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were charged while introducing nitrogen. Thereafter, the mixture was stirred at 70 ° C. Next, 14.6 g (0.0656 mol) of isophorone diisocyanate (IPDI) and 0.04 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were added and stirred at 80 ° C. for 3 hours. Next, air was introduced to create an air atmosphere. Subsequently, 0.03 g of methoquinone, 0.05 g of dibutylhydroxytoluene (BHT) and 3.4 g (0.0293 mol) of hydroxyethyl acrylate were added and reacted for 1 hour to obtain a polyurethane acrylate D1 solution for a clad layer.
(クラッド層用ポリウレタンアクリレートD2)
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置に、ポリカーボネートジオール(商品名 UH−200、宇部興産社製、水酸基価 55.0mgKOH/g、ポリオール成分が1,6−ヘキサンジオールであるポリカーボネートジオール)101.0g(0.0495モル)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート65.8gを、窒素を導入しながら仕込んだ。その後70℃で撹拌した。次に、イソホロンジイソシアネート(IPDI)を16.8g(0.0756モル)、触媒としてジブチル錫ジラウレートを0.03g加え80℃で、2時間撹拌した。次に、空気を導入し、空気雰囲気下にした。次いで、メトキノン0.03g、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)0.03g、ヒドロキシエチルアクリレート4.27g(0.0368モル)を加え、1時間反応させ最後にプロピレングリコールモノメチルエーテル13.7g加えて撹拌しクラッド層用ポリウレタンアクリレートD2溶液を得た。
(Clad polyurethane acrylate D2)
To a reaction apparatus equipped with a stirrer and a heater, polycarbonate diol (trade name UH-200, manufactured by Ube Industries, hydroxyl value 55.0 mg KOH / g, polycarbonate diol whose polyol component is 1,6-hexanediol) 101. 0 g (0.0495 mol) and 65.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were charged while introducing nitrogen. Thereafter, the mixture was stirred at 70 ° C. Next, 16.8 g (0.0756 mol) of isophorone diisocyanate (IPDI) and 0.03 g of dibutyltin dilaurate as a catalyst were added and stirred at 80 ° C. for 2 hours. Next, air was introduced to create an air atmosphere. Next, 0.03 g of methoquinone, 0.03 g of dibutylhydroxytoluene (BHT) and 4.27 g (0.0368 mol) of hydroxyethyl acrylate were added and reacted for 1 hour. Finally, 13.7 g of propylene glycol monomethyl ether was added and stirred. A layered polyurethane acrylate D2 solution was obtained.
(ブロック化イソシアヌレートBL01)
撹拌機及び加熱器を備えた反応装置に、HDI変性イソシアヌレート(商品名 デュラネートTPA−100、旭化成社製、イソシアネート基含量23.2wt%)94.0g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート20.8gを室温で窒素を導入しながら仕込んだ。次に、メチルエチルケトンオキシム43.8g(0.503モル)をゆっくりと滴下し、次いで80℃に過熱して1時間撹拌し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート59.4g加えて攪拌し、ブロック化イソシアヌレートBL01溶液を得た。
(Blocked isocyanurate BL01)
In a reactor equipped with a stirrer and a heater, 94.0 g of HDI-modified isocyanurate (trade name Duranate TPA-100, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., isocyanate group content 23.2 wt%) and 20.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were added at room temperature. The system was charged while introducing nitrogen. Next, 43.8 g (0.503 mol) of methyl ethyl ketone oxime was slowly added dropwise, then the mixture was heated to 80 ° C. and stirred for 1 hour, 59.4 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was added and stirred, and blocked isocyanurate BL01 A solution was obtained.
表1に、ポリチオウレタンポリアクリレートA1〜A7の製造に用いた原料、配合比、及び酸価を示す。なお、配合比は、a〜eに該当する原料の合計が100となるように計算した値である。 In Table 1, the raw material used for manufacture of polythiourethane polyacrylate A1-A7, a compounding ratio, and an acid value are shown. In addition, a compounding ratio is the value calculated so that the sum total of the raw material applicable to ae may become 100.
表2に示す配合量(g)で各成分を混合し、実施例1〜6のコア形成用樹脂組成物を調製した。ポリチオウレタンポリアクリレートA1〜A6は合成時に有機溶剤を使用しており、表2における上段の数値は溶剤を含んだ配合量(g)、下段は溶剤を除いた固形分配合量(g)を表す。その他の成分は、そのままの姿における配合量(g)を表す。 Each component was mixed with the compounding quantity (g) shown in Table 2, and the resin composition for core formation of Examples 1-6 was prepared. Polythiourethane polyacrylates A1 to A6 use an organic solvent at the time of synthesis. The upper numerical value in Table 2 is the blending amount (g) including the solvent, and the lower is the solid blending amount (g) excluding the solvent. Represent. Other components represent the blending amount (g) as it is.
表3に示す配合量(g)で各成分を混合し、実施例及び比較例で用いたクラッド層形成用樹脂組成物を調製した。クラッド層用ポリウレタンアクリレートD1、D2及びブロック化イソシアヌレートBL01は合成時に有機溶剤を使用しており、表3における上段の数値は溶剤を含んだ配合量(g)、下段は溶剤を除いた固形分配合量(g)を表す。その他の成分は、そのままの姿における配合量(g)を表す。 Each component was mixed with the compounding quantity (g) shown in Table 3, and the resin composition for clad layer formation used by the Example and the comparative example was prepared. The polyurethane acrylates D1 and D2 for the cladding layer and the blocked isocyanurate BL01 use an organic solvent at the time of synthesis. The upper value in Table 3 is the blending amount (g) including the solvent, and the lower value is the solid content excluding the solvent. The blending amount (g) is represented. Other components represent the blending amount (g) as it is.
[実施例7]
コア形成用樹脂組成物として実施例1のCPU001、上下のクラッド層形成用樹脂組成物としてCL01を用い、下記(1)〜(3)に従ってフィルム状光導波路を形成した。
[Example 7]
Using the CPU001 of Example 1 as the core forming resin composition and CL01 as the upper and lower cladding layer forming resin compositions, a film-like optical waveguide was formed according to the following (1) to (3).
(1)下部クラッド層の形成
クラッド層形成用樹脂組成物をシリコン基板の上面に、スピンコータで塗布し、次いで、クラッド層形成用樹脂組成物からなる塗膜に、高圧水銀ランプでUV光を照射(積算光量2000mJ/cm2)・光硬化させ、厚さ20μmの下部クラッド層を形成した。
(2)コア部分の形成
コア形成用樹脂組成物CPU001を下部クラッド層上に、アプリケーターで塗布し、100℃、30分間の条件でプリベークした。次いで、コア形成用樹脂組成物からなる厚さ50μmの塗膜に、幅50μmのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、ウシオ電機社製投影露光機UFX−2023Bを用いて露光量2000mJ/cm2で露光し、光硬化させた。そして、硬化させた塗膜を有する基板を2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液(pH13)からなる現像液中に10分間浸漬した後、超純水で5分間洗い流し、塗膜の未露光部を溶解させ、次いでイソプロピルアルコールでリンスして、幅50μmのライン状パターンを有するコア部分を形成した。
(3)上部クラッド層の形成
クラッド層形成用樹脂組成物を、コア部分を有する下部クラッド層の上面にアプリケーターで塗布し、次いで、クラッド層形成用樹脂組成物からなる塗膜に、高圧水銀ランプでUV光を照射(積算光量2000mJ/cm2)・光硬化させ、上部クラッド層を形成した。
(1) Formation of lower clad layer A clad layer forming resin composition is applied to the upper surface of a silicon substrate with a spin coater, and then a UV light is irradiated to the coating film made of the clad layer forming resin composition with a high-pressure mercury lamp. (Integrated light quantity: 2000 mJ / cm 2 ) · Photocured to form a lower cladding layer having a thickness of 20 μm.
(2) Formation of core portion The core forming resin composition CPU001 was applied onto the lower clad layer with an applicator, and prebaked at 100 ° C for 30 minutes. Next, an exposure amount of 2000 mJ / cm is applied to a 50 μm-thick coating film made of the core-forming resin composition through a photomask having a line-shaped pattern with a width of 50 μm using a projection exposure machine UFX-2023B manufactured by USHIO INC. 2 and photocured. Then, the substrate having the cured coating film was immersed in a developer composed of a 2.38% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution (pH 13) for 10 minutes, and then rinsed with ultrapure water for 5 minutes. The unexposed portion was dissolved and then rinsed with isopropyl alcohol to form a core portion having a line pattern having a width of 50 μm.
(3) Formation of upper clad layer The clad layer forming resin composition is applied to the upper surface of the lower clad layer having the core portion by an applicator, and then applied to the coating film made of the clad layer forming resin composition. Were irradiated with UV light (integrated light quantity 2000 mJ / cm 2 ) and photocured to form an upper clad layer.
[実施例8]
コア形成用樹脂組成物として実施例2のCPU002、上下のクラッド層形成用樹脂組成物としてCL02を用い、下記(1)〜(3)に従って、フィルム状光導波路を形成した。
[Example 8]
Using the CPU002 of Example 2 as the core forming resin composition and CL02 as the upper and lower cladding layer forming resin compositions, a film-like optical waveguide was formed according to the following (1) to (3).
(1)下部クラッド層の形成
クラッド層形成用樹脂組成物をシリコン基板の上面に、スピンコータで塗布し、次いで、クラッド層形成用樹脂組成物からなる塗膜に、高圧水銀ランプでUV光を照射(積算光量2000mJ/cm2)・光硬化させ、その後、140℃1時間のポストベークを行い厚さ20μmの下部クラッド層を形成した。
(2)コア部分の形成
コア形成用樹脂組成物CPU002を用いた以外は、実施例7と同様にして、コア部分を形成した。
(3)上部クラッド層の形成
クラッド層形成用樹脂組成物を、コア部分を有する下部クラッド層の上面にアプリケーターで塗布し、次いで、クラッド層形成用樹脂組成物からなる塗膜に、高圧水銀ランプでUV光を照射(積算光量2000mJ/cm2)・光硬化させ、その後、140℃1時間のポストベークを行い上部クラッド層を形成した。
(1) Formation of lower clad layer A clad layer forming resin composition is applied to the upper surface of a silicon substrate with a spin coater, and then a UV light is irradiated to the coating film made of the clad layer forming resin composition with a high-pressure mercury lamp. (Integrated light quantity: 2000 mJ / cm 2 )-Photocured and then post-baked at 140 ° C. for 1 hour to form a lower cladding layer having a thickness of 20 μm.
(2) Formation of core part A core part was formed in the same manner as in Example 7 except that the core-forming resin composition CPU002 was used.
(3) Formation of upper clad layer The clad layer forming resin composition is applied to the upper surface of the lower clad layer having the core portion by an applicator, and then applied to the coating film made of the clad layer forming resin composition. Were irradiated with UV light (integrated light quantity 2000 mJ / cm 2 ) and photocured, and then post-baked at 140 ° C. for 1 hour to form an upper clad layer.
[実施例9]
コア形成用樹脂組成物として実施例3のCPU003、上下のクラッド層形成用樹脂組成物としてCL02を用いて、下記(1)〜(3)に従って、フィルム状光導波路を形成した。
[Example 9]
Using the CPU003 of Example 3 as the core forming resin composition and CL02 as the upper and lower cladding layer forming resin compositions, a film-like optical waveguide was formed according to the following (1) to (3).
(1)下部クラッド層の形成
実施例8と同様にして、下部クラッド層を形成した。
(2)コア部分の形成
コア形成用樹脂組成物CPU003を下部クラッド層上に、アプリケーターで塗布し、100℃、30分間の条件でプリベークした。次いで、コア形成用樹脂組成物からなる厚さ50μmの塗膜に、幅50μmのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、ウシオ電機社製投影露光機UFX−2023Bを用いて露光量2000mJ/cm2で露光し、光硬化させた。そして、硬化させた塗膜を有する基板を1%炭酸ソーダ水溶液(pH11)からなる現像液中に10分間浸漬した後、超純水で5分間洗い流し、塗膜の未露光部を溶解させ、幅50μmのライン状パターンを有するコア部分を形成した。
(3)上部クラッド層の形成
実施例8と同様にして、上部クラッド層を形成した。
(1) Formation of Lower Cladding Layer A lower cladding layer was formed in the same manner as in Example 8.
(2) Formation of core part The core forming resin composition CPU003 was applied onto the lower clad layer with an applicator and prebaked at 100 ° C for 30 minutes. Next, an exposure amount of 2000 mJ / cm is applied to a 50 μm-thick coating film made of the core-forming resin composition through a photomask having a line-shaped pattern with a width of 50 μm using a projection exposure machine UFX-2023B manufactured by USHIO INC. 2 and photocured. And after immersing the board | substrate which has the hardened coating film in the developing solution which consists of 1% sodium carbonate aqueous solution (pH11) for 10 minutes, it rinses for 5 minutes with an ultrapure water, the unexposed part of a coating film is dissolved, width | variety A core portion having a line pattern of 50 μm was formed.
(3) Formation of upper clad layer In the same manner as in Example 8, an upper clad layer was formed.
[実施例10]
コア形成用樹脂組成物として実施例4のCPU004、上下のクラッド層形成用樹脂組成物としてCL02を用い、下記(1)〜(3)に従って、フィルム状光導波路を形成した。
[Example 10]
Using the CPU004 of Example 4 as the core forming resin composition and CL02 as the upper and lower cladding layer forming resin compositions, a film-like optical waveguide was formed according to the following (1) to (3).
(1)下部クラッド層の形成
実施例8と同様にして、下部クラッド層を形成した。
(2)コア部分の形成
コア形成用樹脂組成物CPU004を下部クラッド層上に、アプリケーターで塗布し、100℃、30分間の条件でプリベークした。次いで、コア形成用樹脂組成物からなる厚さ50μmの塗膜に、幅50μmのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、ウシオ電機社製投影露光機UFX−2023Bを用いて露光量2000mJ/cm2で露光し、光硬化させた。そして、硬化させた塗膜を有する基板を1%炭酸ソーダ水溶液(pH11)からなる現像液中に10分間浸漬した後、超純水で5分間洗い流し未露光部を除去し、60℃で30分間乾燥させたのち、140℃1時間ポストベークを行い、幅50μmのライン状パターンを有するコア部分を形成した。
(3)上部クラッド層の形成
実施例8と同様にして、上部クラッド層を形成した。
(1) Formation of Lower Cladding Layer A lower cladding layer was formed in the same manner as in Example 8.
(2) Formation of core part The core forming resin composition CPU004 was applied onto the lower clad layer with an applicator, and prebaked at 100 ° C for 30 minutes. Next, an exposure amount of 2000 mJ / cm is applied to a 50 μm-thick coating film made of the core-forming resin composition through a photomask having a line-shaped pattern with a width of 50 μm using a projection exposure machine UFX-2023B manufactured by USHIO INC. 2 and photocured. And after immersing the board | substrate which has the hardened coating film in the developing solution which consists of 1% sodium carbonate aqueous solution (pH11) for 10 minutes, it rinses for 5 minutes with an ultrapure water, and an unexposed part is removed, and 60 degreeC is 30 minutes. After drying, post-baking was performed at 140 ° C. for 1 hour to form a core portion having a line pattern with a width of 50 μm.
(3) Formation of upper clad layer In the same manner as in Example 8, an upper clad layer was formed.
[実施例11]
コア形成用樹脂組成物として実施例5のCPU005、上下のクラッド層形成用樹脂組成物としてCL01を用い、下記(1)〜(3)に従って、フィルム状光導波路を形成した。
[Example 11]
Using CPU005 of Example 5 as the core-forming resin composition and CL01 as the upper and lower cladding layer-forming resin compositions, a film-like optical waveguide was formed according to the following (1) to (3).
(1)下部クラッド層の形成
実施例7と同様にして、下部クラッド層を形成した。
(2)コア部分の形成
コア形成用樹脂組成物CPU005を下部クラッド層上に、アプリケーターで塗布し、100℃、30分間の条件でプリベークした。次いで、コア形成用樹脂組成物からなる厚さ50μmの塗膜に、幅50μmのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、ウシオ電機社製投影露光機UFX−2023Bを用いて露光量300mJ/cm2で露光し、光硬化させた。そして、硬化させた塗膜を有する基板を1%炭酸ソーダ水溶液(pH11)からなる現像液中に10分間浸漬した後、超純水で5分間洗い流し未露光部を除去し、60℃で30分間乾燥させたのち、140℃1時間ポストベークを行い、幅50μmのライン状パターンを有するコア部分を形成した。
(3)上部クラッド層の形成
実施例7と同様にして、上部クラッド層を形成した。
(1) Formation of Lower Cladding Layer A lower cladding layer was formed in the same manner as in Example 7.
(2) Formation of Core Part The core forming resin composition CPU005 was applied on the lower clad layer with an applicator and prebaked at 100 ° C. for 30 minutes. Next, an exposure amount of 300 mJ / cm is applied to a 50 μm thick coating film made of the core forming resin composition through a photomask having a line pattern of 50 μm width using a projection exposure machine UFX-2023B manufactured by USHIO INC. 2 and photocured. And after immersing the board | substrate which has the hardened coating film in the developing solution which consists of 1% sodium carbonate aqueous solution (pH11) for 10 minutes, it rinses for 5 minutes with an ultrapure water, and an unexposed part is removed, and 60 degreeC is 30 minutes. After drying, post-baking was performed at 140 ° C. for 1 hour to form a core portion having a line pattern with a width of 50 μm.
(3) Formation of upper clad layer In the same manner as in Example 7, an upper clad layer was formed.
[実施例12]
コア形成用樹脂組成物として実施例6のCPU006、上下のクラッド層形成用樹脂組成物としてCL01を用い、下記(1)〜(3)に従って、フィルム状光導波路を形成した。
[Example 12]
Using the CPU006 of Example 6 as the core forming resin composition and CL01 as the upper and lower cladding layer forming resin compositions, a film-like optical waveguide was formed according to the following (1) to (3).
(1)下部クラッド層の形成
実施例7と同様にして、下部クラッド層を形成した。
(2)コア部分の形成
コア形成用樹脂組成物CPU006を用いた以外は、実施例11の(2)の手順と同様にして、幅50μmのライン状パターンを有するコア部分を形成した。
(3)上部クラッド層の形成
実施例7と同様にして、上部クラッド層を形成した。
(1) Formation of Lower Cladding Layer A lower cladding layer was formed in the same manner as in Example 7.
(2) Formation of Core Part A core part having a line-shaped pattern with a width of 50 μm was formed in the same manner as in the procedure of (2) of Example 11 except that the core-forming resin composition CPU006 was used.
(3) Formation of upper clad layer In the same manner as in Example 7, an upper clad layer was formed.
表4に示す配合量(g)で各成分を混合し、比較例1〜3のコア形成用樹脂組成物を調製した。コア用ポリチオウレタンポリアクリレートA7、コア用ポリ(メタ)アクリレートB1及びブロック化イソシアヌレートBL01は合成時に有機溶剤を使用しており、表4における上段の数値は溶剤を含んだ配合量(g)、下段は溶剤を除いた固形分配合量(g)を表す。その他の成分は、そのままの姿における配合量(g)を表す。 Each component was mixed with the compounding quantity (g) shown in Table 4, and the resin composition for core formation of Comparative Examples 1-3 was prepared. The core polythiourethane polyacrylate A7, the core poly (meth) acrylate B1 and the blocked isocyanurate BL01 use an organic solvent at the time of synthesis, and the numerical values in the upper part of Table 4 are blending amounts including the solvent (g) The lower part represents the solid content (g) excluding the solvent. Other components represent the blending amount (g) as it is.
[比較例4]
コア形成用樹脂組成物として比較例1のCPU007、上下のクラッド層形成用樹脂組成物としてCL01を用い、下記(1)、(2)に従ってコア部を設けた。
[Comparative Example 4]
The CPU007 of Comparative Example 1 was used as the core forming resin composition, and CL01 was used as the upper and lower cladding layer forming resin compositions, and the core portion was provided according to the following (1) and (2).
(1)下部クラッド層の形成
実施例7と同様にして、下部クラッド層を形成した。
(2)コア部分の形成
コア形成用樹脂組成物CPU007を用いた以外は、実施例7の(2)の手順と同様にして、幅50μmのライン状パターンを形成しようとしたが、塗膜の未露光部の除去は出来ず、コア部を形成することができなかった。
(1) Formation of Lower Cladding Layer A lower cladding layer was formed in the same manner as in Example 7.
(2) Formation of core portion Except for using the core-forming resin composition CPU007, an attempt was made to form a line-shaped pattern with a width of 50 μm in the same manner as in the procedure of (2) of Example 7. The unexposed part could not be removed and the core part could not be formed.
[比較例5]
コア形成用樹脂組成物として比較例2のCPU008、上下のクラッド層形成用樹脂組成物としてCL01を用い、下記(1)、(2)に従ってコア部を設けた。
[Comparative Example 5]
The CPU 008 of Comparative Example 2 was used as the core forming resin composition, and CL01 was used as the upper and lower cladding layer forming resin compositions, and the core portion was provided according to the following (1) and (2).
(1)下部クラッド層の形成
実施例7と同様にして、下部クラッド層を形成した。
(2)コア部分の形成
コア形成用樹脂組成物CPU008を用いた以外は、実施例7の(2)の手順と同様にして、幅50μmのライン状パターンを形成しようとしたが、塗膜の未露光部の除去は出来ず、コア部を形成することができなかった。
(1) Formation of Lower Cladding Layer A lower cladding layer was formed in the same manner as in Example 7.
(2) Formation of core portion Except for using the core-forming resin composition CPU008, an attempt was made to form a linear pattern with a width of 50 μm in the same manner as in the procedure of (2) of Example 7, The unexposed part could not be removed and the core part could not be formed.
[比較例6]
コア形成用樹脂組成物として比較例3のCPU009、上下のクラッド層形成用樹脂組成物としてCL01を用い、下記(1)、(2)に従ってコア部を設けた。
[Comparative Example 6]
The CPU 009 of Comparative Example 3 was used as the core forming resin composition, and CL01 was used as the upper and lower cladding layer forming resin compositions, and the core portion was provided according to the following (1) and (2).
(1)下部クラッド層の形成
実施例7と同様にして、下部クラッド層を形成した。
(2)コア部分の形成
コア形成用樹脂組成物CPU009を用いた以外は、実施例7の(2)の手順と同様にして、幅50μmのライン状パターンを形成しようとしたが、塗膜の未露光部の除去は出来ず、コア部を形成することができなかった。
(1) Formation of Lower Cladding Layer A lower cladding layer was formed in the same manner as in Example 7.
(2) Formation of core portion Except for using the core-forming resin composition CPU009, an attempt was made to form a line-shaped pattern having a width of 50 μm in the same manner as in the procedure of (2) of Example 7. The unexposed part could not be removed and the core part could not be formed.
実施例7〜12、比較例4〜6における物性値の測定は、以下の通り行った。
1.アルカリ現像性
実施例及び比較例の(2)コア部分の形成において、現像液に2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液(pH13)又は1%炭酸ソーダ水溶液(pH11)を用いた際に、コア形成用樹脂組成物からなる硬化させた塗膜にパターニングできた物を○、できなかった物を×とした。結果を表5に示す。
The physical property values in Examples 7 to 12 and Comparative Examples 4 to 6 were measured as follows.
1. Alkali developability (2) In the formation of the core part in the examples and comparative examples, 2.38% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution (pH 13) or 1% sodium carbonate aqueous solution (pH 11) was used as the developer. At that time, an object that could be patterned on the cured coating film made of the core-forming resin composition was marked with ◯, and an object that could not be patterned was marked with ×. The results are shown in Table 5.
2.導波路損失
実施例7〜10で作製したフィルム状光導波路について、波長850nmの光を一端から入射させた。そして、他端から出射する光量を測定することにより、単位長さ当たりの導波路損失をカットバック法により求め、コアの透明性の指標とした。導波路損失が0.5dB/cm以下の場合を「○」とし、0.5dB/cmを超える場合を「×」とした。結果を表5に示す。
2. Waveguide loss About the film-form optical waveguide produced in Examples 7-10, the light of wavelength 850nm was entered from one end. Then, by measuring the amount of light emitted from the other end, the waveguide loss per unit length was obtained by the cut-back method and used as an index of core transparency. A case where the waveguide loss was 0.5 dB / cm or less was rated as “◯”, and a case where the waveguide loss exceeded 0.5 dB / cm was rated as “x”. The results are shown in Table 5.
3.屈曲試験
PETフィルム上にコア形成用樹脂組成物CPU001〜006、008、009をアプリケーターで塗布し、100℃、30分間の条件でプリベークした。次いで、コア形成用樹脂組成物からなる厚さ50μmの塗膜に高圧水銀ランプで積算光量1000mJ/cm2でUV照射し、光硬化させ、PETフィルム上に積層した。この積層フィルムをマンドレル試験機で屈曲させ、柔軟性の指標とした。マンドレル径が2mmでフィルムに割れが生じず、積層フィルムを手で半分に折っても割れが生じないものを「<2mm」、と表記し、他は割れが生じた時のマンドレルの径を表記した。結果を表5に示す。
3. Bending test The core forming resin composition CPU001 to 006, 008, 009 was applied on a PET film with an applicator, and prebaked at 100 ° C. for 30 minutes. Next, a 50 μm-thick coating film made of the core-forming resin composition was UV-irradiated with a high-pressure mercury lamp with an integrated light amount of 1000 mJ / cm 2 , photocured, and laminated on the PET film. This laminated film was bent with a mandrel testing machine and used as an index of flexibility. If the mandrel diameter is 2mm, the film will not crack, and if the laminated film is broken in half by hand, it will be indicated as "<2mm", and the others will indicate the diameter of the mandrel when the crack occurs did. The results are shown in Table 5.
本発明に係る光導波路フィルムは、アルカリ現像可能でかつ柔軟性に優れていることがわかる。比較例4では、(A)ポリチオウレタンポリアクリレートの酸価が低すぎるとアルカリ現像が不可能になることがわかる。また、比較例5、6より、柔軟性とアルカリ現像性の両立をさせるのに本発明の樹脂が適していることがわかる。 It can be seen that the optical waveguide film according to the present invention is alkali-developable and excellent in flexibility. In Comparative Example 4, it can be seen that alkali development becomes impossible if the acid value of (A) polythiourethane polyacrylate is too low. Further, Comparative Examples 5 and 6 show that the resin of the present invention is suitable for achieving both flexibility and alkali developability.
本発明のコア形成用樹脂組成物は、アルカリ現像性、透明性、柔軟性に優れたコアを与えることができ、これを用いて製造した光導波路は、強靭であり、屈曲部での光導波路フィルムとして適している。 The core-forming resin composition of the present invention can provide a core excellent in alkali developability, transparency, and flexibility, and an optical waveguide produced using the core is tough and has an optical waveguide at a bent portion. Suitable as a film.
1 光導波路
2 コア部
3 上部クラッド層
4 下部クラッド層
5 基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical waveguide 2 Core part 3 Upper clad layer 4 Lower clad
Claims (5)
(式中、Rは二価の炭化水素基を表し、置換基を有していてもよく、その炭素鎖中にヘテロ原子を含有していてもよい。) The resin for forming a core of an optical waveguide according to claim 1, wherein the polythiocarbonate polythiol is a polythiocarbonate polythiol having a repeating unit represented by the chemical formula (I) and a number average molecular weight of 200 to 2500. Composition.
(In the formula, R represents a divalent hydrocarbon group, which may have a substituent, and may contain a hetero atom in the carbon chain.)
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