JP2018145156A - Heat latent polymerization initiator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boron compound that can be used as e.g. a heat latent polymerization initiator.SOLUTION: A boron compound is used as a compound represented by the following formula (1) (where Ar, Arand Arare the same or different, to represent an optionally substituted aryl group, M is an n-valent metal, X is an anion, k and m represent a number greater than 0, where n is a number of 2 or greater). In the formula (1), at least one of Ar, Arand Armay be an aryl group having at least one halogen atom, and metal M may be magnesium.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規ホウ素化合物及びこの化合物を含む組成物に関する。   The present invention relates to a novel boron compound and a composition containing this compound.

ルイス酸は触媒として利用されている。例えば、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランなどのルイス酸は、重合性化合物(例えば、エポキシモノマー、ビニルモノマー、アクリルモノマーなどのモノマーや、それらのオリゴマーであるプレポリマー)を重合硬化するための触媒として用いられる。   Lewis acids are used as catalysts. For example, a Lewis acid such as tris (pentafluorophenyl) borane is used as a catalyst for polymerizing and curing a polymerizable compound (for example, a monomer such as an epoxy monomer, a vinyl monomer, an acrylic monomer, or a prepolymer that is an oligomer thereof). Used.

しかし、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランなどのルイス酸は、その優れた触媒能ゆえに、重合性化合物に接触した時点から反応が開始してしまう。よって、これら触媒とモノマー等を含む混合物を成型硬化することや、製品として流通させることは、極めて困難である。   However, the reaction of Lewis acids such as tris (pentafluorophenyl) borane starts from the point of contact with the polymerizable compound due to its excellent catalytic ability. Therefore, it is extremely difficult to mold and cure a mixture containing these catalysts and monomers and distribute them as a product.

そこで、冷蔵保管温度(−20〜0℃)や常温では触媒活性を示さず、加熱により触媒能を発揮する熱潜在性の重合開始剤が開発されている。   Therefore, a thermal latent polymerization initiator has been developed that does not exhibit catalytic activity at refrigerated storage temperature (-20 to 0 ° C.) or normal temperature, and exhibits catalytic ability by heating.

例えば、特許文献1(特許第5579859号)には、ピペリジン構造を有するアミン化合物とトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとを組み合わせた組成物が、常温で重合を開始せず、加温下で重合を開始する熱潜在性重合開始剤として使用できることが記載されている。   For example, in Patent Document 1 (Patent No. 5579859), a composition in which an amine compound having a piperidine structure and tris (pentafluorophenyl) borane are combined does not start polymerization at room temperature, and polymerization is performed under heating. It is described that it can be used as a starting thermal latent polymerization initiator.

特許第5579859号Japanese Patent No. 5579859

本発明の目的は、新規ホウ素化合物、この化合物で構成された熱重合開始剤(熱潜在性重合開始剤)、及びこれらの化合物又は剤を含む組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a novel boron compound, a thermal polymerization initiator (thermal latent polymerization initiator) composed of this compound, and a composition containing these compounds or agents.

前記のように、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランを加熱下で重合を開始する熱潜在性重合開始剤として利用する技術が知られているが、本発明者らの検討によれば、このような技術では、加熱に高温を要したり、組み合わせる重合性化合物の種類によっては(例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂などの特定のエポキシ樹脂)、十分な重合性(重合開始能)を担保できない場合があった。   As described above, a technique using tris (pentafluorophenyl) borane as a thermal latent polymerization initiator that initiates polymerization under heating is known, but according to the study by the present inventors, such a technique is known. In technology, high temperature is required for heating, or depending on the type of polymerizable compound to be combined (for example, a specific epoxy resin such as bisphenol A type epoxy resin), sufficient polymerizability (polymerization initiating ability) may not be ensured. It was.

このような事情に鑑み、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランのようなルイス酸に対応する特定のアニオン(ヒドロキシボレートアニオン)と、特定のカチオン(すなわち、金属カチオン)とを組み合わせた化合物が、新たな熱潜在性重合開始剤として機能しうること、また、このような化合物は、低温での重合が可能であったり、従来の熱潜在性重合開始剤では十分な重合性が得られ難かった種々の重合性化合物に対して優れた重合開始能を備えていること等を見出した。
本発明者は、上記以外にも下記するように種々の新知見を得て、さらに鋭意検討を重ねて本発明を完成するに至った。
In view of such circumstances, as a result of intensive studies, the present inventors have determined that a specific anion (hydroxyborate anion) corresponding to a Lewis acid such as tris (pentafluorophenyl) borane and a specific cation (that is, , A metal cation) can function as a new thermal latent polymerization initiator, and such a compound can be polymerized at a low temperature or a conventional thermal latent polymerization can be initiated. The present inventors have found that various polymerization compounds for which sufficient polymerization was difficult to obtain with an agent have excellent polymerization initiation ability.
In addition to the above, the present inventor has obtained various new findings as described below, and has made further studies and completed the present invention.

すなわち、本発明の化合物は、下記式(1)で表される。   That is, the compound of the present invention is represented by the following formula (1).

(式中、Ar、Ar及びArは、同一の又は異なる、置換基を有していてもよいアリール基、Mはn価の金属、Xはアニオン、k、mは0より大きい数を示す。ただし、nは2以上の数である。) (Wherein Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are the same or different aryl groups which may have a substituent, M is an n-valent metal, X is an anion, k and m are numbers greater than 0. Where n is a number of 2 or more.)

本発明では、新規ホウ素化合物を提供できる。このようなホウ素化合物は、熱により触媒活性を発現できるため、熱重合開始剤(熱潜在性重合開始剤)として利用できる。   In the present invention, a novel boron compound can be provided. Since such a boron compound can exhibit catalytic activity by heat, it can be used as a thermal polymerization initiator (thermal latent polymerization initiator).

[化合物]
本発明の化合物は、下記式(1)で表される。
[Compound]
The compound of the present invention is represented by the following formula (1).

(式中、Ar、Ar及びArは、同一の又は異なる、置換基を有していてもよいアリール基、Mはn価の金属、Xはアニオン、k、mは0より大きい数を示す。) (Wherein Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are the same or different aryl groups which may have a substituent, M is an n-valent metal, X is an anion, k and m are numbers greater than 0. Is shown.)

なお、置換基を有するアリール基とは、置換基を有さないアリール基を構成する水素原子の1又は2以上が置換基で置換された基をいう。置換基は、さらに置換基で置換されていても良い。   The aryl group having a substituent refers to a group in which one or more hydrogen atoms constituting the aryl group having no substituent are substituted with a substituent. The substituent may be further substituted with a substituent.

上記式(1)において、Ar、Ar及びAr(置換基を有していてもよいアリール基)において、アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などのC6−20アリール基、好ましくはC6−12アリール基、さらに好ましくはC6−10アリール基が挙げられる。 In the above formula (1), in Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 (aryl group which may have a substituent), examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group and a naphthyl group. A C 6-20 aryl group, preferably a C 6-12 aryl group, more preferably a C 6-10 aryl group.

アリール基は置換基を有していてもよい。置換基としては、特に限定されず、例えば、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など)、ヒドロキシル基、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基などのC1−20アルコキシ基、好ましくはC1−10アルコキシ基、さらに好ましくはC1−4アルコキシ基)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基などのC6−10アリールオキシ基)、アシル基(例えば、アセチル基などのC1−10アルキルカルボニル基;ベンゾイル基などのC6−10アリールカルボニル基など)、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ基などのC1−10アルキルカルボニルオキシ基;フェニルカルボニルオキシ基などのC6−10アリールカルボニルオキシ基など)、アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基などのC1−10アルコキシカルボニル基)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェノキシカルボニル基などのC6−10アリールオキシカルボニル基)、メルカプト基、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基などのC1−20アルキルチオ基、好ましくはC1−10アルキルチオ基、さらに好ましくはC1−4アルキルチオ基)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基などのC6−10アリールチオ基)、アミノ基、置換アミノ基(例えば、ジメチルアミノ基などのモノ又はジC1−4アルキルアミノ基)、アミド基(例えば、N,N’−ジメチルアミノカルボニル基などのモノ又はジC1−4アルキルアミノカルボニル基)、シアノ基、ニトロ基、置換スルホニル基(例えば、メシル基などのC1−10アルキルスルホニル基、トシル基などのC6−10アリールスルホニル基)、炭化水素基{例えば、脂肪族炭化水素基[例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基などのC1−20アルキル基、好ましくはC2−10アルキル、さらに好ましくはC2−6アルキル基)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のC3−20シクロアルキル基、好ましくはC4−8シクロアルキル基)、アラルキル基(例えば、ベンジル基、フェネチル基などのC6−10アリールC1−4アルキル基)など]、芳香族炭化水素基[例えば、アリール基(例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などのC6−20アリール基、好ましくはC6−12アリール基、さらに好ましくはC6−10アリール基)など]など}、これらの置換基を組み合わせた基(例えば、ハロゲン化炭化水素基など)などが挙げられる。 The aryl group may have a substituent. The substituent is not particularly limited, for example, a halogen atom (e.g., fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), a hydroxyl group, an alkoxy group (e.g., methoxy group, C 1-20, such as ethoxy groups An alkoxy group, preferably a C 1-10 alkoxy group, more preferably a C 1-4 alkoxy group), an aryloxy group (eg, a C 6-10 aryloxy group such as a phenoxy group), an acyl group (eg, an acetyl group, etc.) the C 1-10 alkylcarbonyl group; and C 6-10 arylcarbonyl group such as benzoyl group), an acyloxy group (e.g., C 1-10 alkylcarbonyloxy groups such as acetoxy group; C, such as phenyl carbonyloxy group 6- 10 such arylcarbonyloxy group), an alkoxycarbonyl group (e.g., Toki C 1-10 alkoxycarbonyl groups such as aryloxycarbonyl group), an aryloxycarbonyl group (e.g., C 6-10 aryloxycarbonyl groups such as phenoxycarbonyl group), C 1 such as a mercapto group, an alkylthio group (e.g., methylthio group -20 alkylthio group, preferably a C 1-10 alkylthio group, more preferably a C 1-4 alkylthio group), an arylthio group (e.g., C 6-10 arylthio group such as phenylthio group), an amino group, a substituted amino group (e.g. , Mono or di C 1-4 alkylamino group such as dimethylamino group), amide group (for example, mono or di C 1-4 alkylaminocarbonyl group such as N, N′-dimethylaminocarbonyl group), cyano group, nitro group, substituted sulfonyl group (eg, C 1 such as mesyl group 10 alkylsulfonyl group, C 6-10 arylsulfonyl group such as tosyl group), a hydrocarbon group {e.g., an aliphatic hydrocarbon group [e.g., an alkyl group (e.g., methyl group, ethyl group, n- propyl group, an isopropyl group C 1-20 alkyl groups such as n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group and 2-ethylhexyl group, Is a C 2-10 alkyl, more preferably a C 2-6 alkyl group), a cycloalkyl group (for example, a C 3-20 cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, preferably a C 4-8 cycloalkyl group), aralkyl group (e.g., benzyl group, C 6-10 aryl C 1-4 alkyl group such as a phenethyl group), etc.], an aromatic hydrocarbon group [ Eg to an aryl group (e.g., phenyl group, tolyl group, xylyl group, C 6-20 aryl group such as a naphthyl group, preferably a C 6-12 aryl group, more preferably a C 6-10 aryl group), etc.], etc.} And a group (for example, a halogenated hydrocarbon group) in which these substituents are combined.

これらの置換基は、単独で又は2種以上の組み合わせとして用いても良く、アリール基は1又は2以上の置換基を含んでもよい。   These substituents may be used alone or in combination of two or more, and the aryl group may include one or more substituents.

好ましい態様では、Ar、Ar及びArの少なくとも1つ(好ましくは2又は3つ、さらに好ましくは3つ)がハロゲン原子(特にフッ素原子)を有するアリール基[前記例示の基、例えば、フルオロフェニル基、クロロフェニル基、(フルオロアルキル)フェニル基、フルオロ−(フルオロアルキル)フェニル基など]である態様などが挙げられる。 In a preferred embodiment, an aryl group in which at least one of Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 (preferably 2 or 3, more preferably 3) has a halogen atom (particularly a fluorine atom) [the groups exemplified above, for example, A fluorophenyl group, a chlorophenyl group, a (fluoroalkyl) phenyl group, a fluoro- (fluoroalkyl) phenyl group, and the like].

中でも、Ar、Ar及びArの少なくとも2つが少なくとも1つのハロゲン原子を有するアリール基であることがより好ましく、Ar、Ar及びArの3つが少なくとも1つのハロゲン原子を有するアリール基であることがさらに好ましい。上記態様であると、ルイス酸強度が増し、重合開始剤としての特性が向上する傾向にある。 Of these, Ar 1, Ar 2 and at least two Ar 3 Those aryl groups having more preferably an aryl group, are three of Ar 1, Ar 2 and Ar 3 at least one halogen atom having at least one halogen atom More preferably. In the above embodiment, the Lewis acid strength increases and the properties as a polymerization initiator tend to be improved.

ハロゲン原子を有するアリール基のうち、少なくとも1つのハロゲン原子を有するアリール基が好ましく、少なくとも3つのハロゲン原子を有するアリール基がより好ましく、少なくとも5つのハロゲン原子を有するアリール基がさらに好ましい。
また、Ar、Ar及びArのうち少なくとも2つが、ハロゲン原子を有するアリール基であることがより好ましく、Ar、Ar及びArの3つが、ハロゲン原子を有するアリール基であることがさらに好ましい。
上記態様であると、ルイス酸がより効率よく重合反応に作用する傾向にあり、また、重合開始剤としての特性が向上する傾向にある。
Of the aryl groups having a halogen atom, an aryl group having at least one halogen atom is preferred, an aryl group having at least 3 halogen atoms is more preferred, and an aryl group having at least 5 halogen atoms is more preferred.
It Ar 1, Ar 2 and at least two of Ar 3, more preferably an aryl group having a halogen atom, are three of Ar 1, Ar 2 and Ar 3, is an aryl group having a halogen atom Is more preferable.
In the above embodiment, the Lewis acid tends to act on the polymerization reaction more efficiently, and the properties as a polymerization initiator tend to be improved.

ハロゲン原子を有するアリール基において、ハロゲン原子は、アリール基に直接結合していてもよく、ハロゲン原子含有基がアリール基に置換する態様で有していてもよく、これらを組み合わせる態様で有していてもよい。   In the aryl group having a halogen atom, the halogen atom may be directly bonded to the aryl group, the halogen atom-containing group may be substituted with the aryl group, or a combination thereof. May be.

ハロゲン原子含有基としては、例えば、ハロゲン含有炭化水素基[例えば、ハロアルキル基(例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、パーフルオロオクチル基などのハロC1−20アルキル基、好ましくはフルオロC1−10アルキル基、さらに好ましくはC1−4フルオロアルキル基、通常パーフルオロアルキル基)、ハロシクロアルキル基(例えば、パーフルオロシクロプロピル基、パーフルオロシクロブチル基、パーフルオロシクロペンチル基、パーフルオロシクロヘキシル基などのハロC3−20シクロアルキル基、好ましくはフルオロC4−8シクロアルキル基、通常パーフルオロシクロアルキル基)など]、ハロアルコキシ基(例えば、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、ヘプタフルオロプロポキシ基、パーフルオロオクトキシ基などのハロC1−20アルキコキシ基、好ましくはフルオロC1−10アルコキシ基、さらに好ましくはC1−4フルオロアルコキシ基、通常パーフルオロアルコキシ基)、ハロゲン化スルファニル基(例えば、ペンタフルオロスルファニル基(−SF)など)などが挙げられる。 Examples of the halogen atom-containing group include a halogen-containing hydrocarbon group [for example, a haloalkyl group (for example, a haloC 1-20 alkyl group such as a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, a perfluorooctyl group). , Preferably a fluoro C 1-10 alkyl group, more preferably a C 1-4 fluoroalkyl group, usually a perfluoroalkyl group), a halocycloalkyl group (for example, a perfluorocyclopropyl group, a perfluorocyclobutyl group, a perfluoro group). Halo C 3-20 cycloalkyl group such as cyclopentyl group, perfluorocyclohexyl group, preferably fluoro C 4-8 cycloalkyl group, usually perfluorocycloalkyl group)], haloalkoxy group (for example, trifluoromethoxy group, Pentafull Roetokishi group, heptafluoropropoxy group, halo C 1-20 Arukikokishi group such as perfluoro-octoxy group, preferably fluoro C 1-10 alkoxy group, more preferably a C 1-4 fluoroalkoxy group, usually perfluoroalkoxy group) And halogenated sulfanyl group (for example, pentafluorosulfanyl group (—SF 5 ) and the like).

具体的なハロゲン原子(特にフッ素原子)を有するアリール基としては、例えば、フルオロアリール基[例えば、ペンタフルオロフェニル基、2−フルオロフェニル基、2,3−ジフルオロフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,5−ジフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基、3,5−ジフルオロフェニル基、2,3,6−トリフルオロフェニル基、2,4,6−トリフルオロフェニル基、2,3,4,6−テトラフルオロフェニル基、2,3,5,6−テトラフルオロフェニル基、2,2’,3,3’,4,4’,5,5’,6−ノナフルオロ−1,1’−ビフェニル基、好ましくはペンタフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基、2,4,6−トリフルオロフェニル基、2,3,5,6−テトラフルオロフェニル基、2,2’,3,3’,4,4’,5,5’,6−ノナフルオロ−1,1’−ビフェニル基など]、(フルオロアルキル)アリール基[例えば、2−トリフルオロメチルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、2−ペンタフルオロエチルフェニル基、3−ペンタフルオロエチルフェニル基、4−ペンタフルオロエチルフェニル基、2,4−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,6−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基、好ましくは2,6−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基など]、フルオロ−(フルオロアルキル)アリール基[例えば、フルオロ−トリフルオロメチルフェニル基(−CFCF)、フルオロ−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基(−CF(CF)、フルオロ−ペンタフルオロエチルフェニル基(−CFCFCF)、フルオロ−ビス(ペンタフルオロエチル)フェニル基(−CF(CFCF)などのフルオロ−(フルオロC1−20アルキル)C6−10アリール基、好ましくはフルオロ−(フルオロC1−10アルキル)C6−10アリール基、さらに好ましくはフルオロ−(C1−4フルオロアルキル)フェニル基、通常フルオロ−パーフルオロアルキルアリール基など]、クロロアリール基[例えば、ペンタクロロフェニル基、2−クロロフェニル基、2,3−ジクロロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、2,5−ジクロロフェニル基、2,6−ジクロロフェニル基、3,5−ジクロロフェニル基、2,3,6−トリクロロフェニル基、2,4,6−トリクロロフェニル基、2,3,4,6−テトラクロロフェニル基、2,3,5,6−テトラクロロフェニル基、好ましくはペンタクロロフェニル基、2,6−ジクロロフェニル基、2,4,6−トリクロロフェニル基など]、(フルオロスルファニル)アリール基[例えば、2−ペンタフルオロスルファニルフェニル基、3−ペンタフルオロスルファニルフェニル基、4−ペンタフルオロスルファニルフェニル基、2,4−ビス(ペンタフルオロスルファニル)フェニル基、2,5−ビス(ペンタフルオロスルファニル)フェニル基、2,6−ビス(ペンタフルオロスルファニル)フェニル基、3,5−ビス(ペンタフルオロスルファニル)フェニル基、2,4,6−トリス(ペンタフルオロスルファニル)フェニル基、好ましくは2,6−ビス(ペンタフルオロスルファニル)フェニル基、3,5−ビス(ペンタフルオロスルファニル)フェニル基、2,4,6−トリス(ペンタフルオロスルファニル)フェニル基など]などが挙げられる。 Specific examples of the aryl group having a halogen atom (particularly a fluorine atom) include, for example, a fluoroaryl group [for example, a pentafluorophenyl group, a 2-fluorophenyl group, a 2,3-difluorophenyl group, and a 2,4-difluorophenyl group. Group, 2,5-difluorophenyl group, 2,6-difluorophenyl group, 3,5-difluorophenyl group, 2,3,6-trifluorophenyl group, 2,4,6-trifluorophenyl group, 2, 3,4,6-tetrafluorophenyl group, 2,3,5,6-tetrafluorophenyl group, 2,2 ′, 3,3 ′, 4,4 ′, 5,5 ′, 6-nonafluoro-1, 1'-biphenyl group, preferably pentafluorophenyl group, 2,6-difluorophenyl group, 2,4,6-trifluorophenyl group, 2,3,5,6-tetrafluoro Phenyl group, 2,2 ′, 3,3 ′, 4,4 ′, 5,5 ′, 6-nonafluoro-1,1′-biphenyl group, etc.], (fluoroalkyl) aryl group [for example, 2-trifluoro Methylphenyl group, 3-trifluoromethylphenyl group, 4-trifluoromethylphenyl group, 2-pentafluoroethylphenyl group, 3-pentafluoroethylphenyl group, 4-pentafluoroethylphenyl group, 2,4-bis ( Trifluoromethyl) phenyl group, 2,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2,6-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2,4, 6-tris (trifluoromethyl) phenyl group, preferably 2,6-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 3,5-bis (trifluoromethyl) Phenyl, 2,4,6-tris (trifluoromethyl) phenyl group, etc.], fluoro - (fluoroalkyl) aryl [e.g., fluoro - trifluoromethylphenyl group (-C 6 H 3 FCF 3) , fluoro - Bis (trifluoromethyl) phenyl group (—C 6 H 2 F (CF 3 ) 2 ), fluoro-pentafluoroethylphenyl group (—C 6 H 3 FCF 3 CF 2 ), fluoro-bis (pentafluoroethyl) phenyl Fluoro- (fluoroC 1-20 alkyl) C 6-10 aryl groups such as the group (—C 6 H 2 F (CF 3 CF 2 ) 2 ), preferably fluoro- (fluoroC 1-10 alkyl) C 6− 10 aryl group, more preferably fluoro - (C 1-4 fluoroalkyl) phenyl group, typically fluoro - perfluoro Alkylaryl group etc.], chloroaryl group [for example, pentachlorophenyl group, 2-chlorophenyl group, 2,3-dichlorophenyl group, 2,4-dichlorophenyl group, 2,5-dichlorophenyl group, 2,6-dichlorophenyl group, 3 , 5-dichlorophenyl group, 2,3,6-trichlorophenyl group, 2,4,6-trichlorophenyl group, 2,3,4,6-tetrachlorophenyl group, 2,3,5,6-tetrachlorophenyl group, Preferably a pentachlorophenyl group, 2,6-dichlorophenyl group, 2,4,6-trichlorophenyl group, etc.], (fluorosulfanyl) aryl group [for example, 2-pentafluorosulfanylphenyl group, 3-pentafluorosulfanylphenyl group, 4-pentafluorosulfanylphenyl group, 2,4 Bis (pentafluorosulfanyl) phenyl group, 2,5-bis (pentafluorosulfanyl) phenyl group, 2,6-bis (pentafluorosulfanyl) phenyl group, 3,5-bis (pentafluorosulfanyl) phenyl group, 2, 4,6-tris (pentafluorosulfanyl) phenyl group, preferably 2,6-bis (pentafluorosulfanyl) phenyl group, 3,5-bis (pentafluorosulfanyl) phenyl group, 2,4,6-tris (penta Fluorosulfanyl) phenyl group, etc.].

これらの中でも、特に、ペンタフルオロフェニル基、2,6−ジフルオロフェニル基、2,4,6−トリフルオロフェニル基、2,3,5,6−テトラフルオロフェニル基、2,2’,3,3’,4,4’,5,5’,6−ノナフルオロ−1,1’ −ビフェニル基、ペンタクロロフェニル基、2,6−ジクロロフェニル基、2,4,6−トリクロロフェニル基、2,6−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基などが好ましい。   Among these, in particular, pentafluorophenyl group, 2,6-difluorophenyl group, 2,4,6-trifluorophenyl group, 2,3,5,6-tetrafluorophenyl group, 2,2 ′, 3, 3 ′, 4,4 ′, 5,5 ′, 6-nonafluoro-1,1′-biphenyl group, pentachlorophenyl group, 2,6-dichlorophenyl group, 2,4,6-trichlorophenyl group, 2,6- Bis (trifluoromethyl) phenyl group, 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2,4,6-tris (trifluoromethyl) phenyl group and the like are preferable.

Ar、Ar及びArの少なくとも1つが、ハロゲン原子(特にフッ素原子)を有するアリール基を有する場合、ハロゲン原子を有するアリール基の数は、1〜3、好ましくは2〜3、特に3であってもよい。 When at least one of Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 has an aryl group having a halogen atom (particularly a fluorine atom), the number of aryl groups having a halogen atom is 1 to 3, preferably 2 to 3, particularly 3 It may be.

なお、Ar、Ar及びArは、同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、Ar、Ar及びArのすべてがフッ素原子を有するアリール基である場合、これらはすべて同じフッ素原子を有するアリール基(例えば、ペンタフルオロフェニル基など)であってもよく、異なるフッ素原子を有するアリール基の組み合わせであってもよい。 Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 may be the same or different. For example, when all of Ar 1 , Ar 2, and Ar 3 are aryl groups having a fluorine atom, they may all be aryl groups having the same fluorine atom (for example, a pentafluorophenyl group), and different fluorine atoms A combination of aryl groups having atoms may also be used.

前記式(1)において、Mは、n価の金属である。そして、ボレートアニオン(ArArArB(OH))の数もこの金属の価数nに対応する。 In the formula (1), M is an n-valent metal. And the number of borate anions (Ar 1 Ar 2 Ar 3 B (OH) ) also corresponds to the valence n of this metal.

式(1)において、金属Mの価数nは、1価であってもよいが、好ましくは2価以上(例えば、2〜6価、好ましくは2〜4価、さらに好ましくは2価又は3価、特に2価)である。   In the formula (1), the valence n of the metal M may be monovalent, but is preferably divalent or higher (for example, 2 to 6, preferably 2 to 4, more preferably divalent or 3). Valence, especially divalent).

具体的な金属Mとしては、例えば、周期表第1族金属(例えば、リチウム、カリウム、セシウムなど)、周期表第2族金属(例えば、マグネシウム、カルシウム、バリウムなど)、遷移金属[例えば、周期表第3族金属(又は希土類、例えば、スカンジウム、イットリウム、ランタノイド(例えば、ランタン、セリウムなど)など)、周期第4族金属(例えば、チタン、ジルコニウム、ハフニウムなど)、周期第5族金属(例えば、ニオブ、タンタルなど)、周期表第6族金属(例えば、タングステンなど)、周期表第7族金属(例えば、マンガンなど)、周期表第8〜10族金属(例えば、鉄、コバルト、ニッケルなど)、周期表第11族金属(例えば、銅、銀など)など]、周期表第12族金属(例えば、亜鉛など)、周期表第13族金属(例えば、アルミニウム、インジウムなど)、周期表第14族金属(例えば、ゲルマニウム、スズなど)などが挙げられる。   Specific examples of the metal M include, for example, a periodic table group 1 metal (eg, lithium, potassium, cesium, etc.), a periodic table group 2 metal (eg, magnesium, calcium, barium, etc.), a transition metal [eg, periodic Table Group 3 metals (or rare earths such as scandium, yttrium, lanthanoids (eg, lanthanum, cerium, etc.)), periodic Group 4 metals (eg, titanium, zirconium, hafnium, etc.), periodic Group 5 metals (eg, , Niobium, tantalum, etc.), periodic table group 6 metal (eg, tungsten), periodic table group 7 metal (eg, manganese), periodic table group 8-10 metal (eg, iron, cobalt, nickel, etc.) ), Periodic Table Group 11 metals (eg, copper, silver, etc.)], Periodic Table Group 12 metals (eg, zinc, etc.), Periodic Table Group 13 gold (E.g., aluminum, indium, etc.), periodic table Group 14 metals (e.g., germanium, tin, etc.) and the like.

これらの金属のうち、特に、周期表第2族金属(又はアルカリ土類金属、マグネシウムなど)、周期表第13族金属(例えば、アルミニウムなど)などが好ましく、特に、マグネシウムが好ましい。なお、マグネシウムは、通常、2価(n=2)であってもよい。   Among these metals, in particular, Group 2 metals (or alkaline earth metals, magnesium, etc.) of the periodic table, Group 13 metals (eg, aluminum, etc.) of the periodic table, etc. are preferable, and magnesium is particularly preferable. Magnesium may be usually divalent (n = 2).

本発明の化合物は、任意のアニオンXを有していてもよい。換言すれば、本発明の化合物又は式(1)で表される化合物は、n価の金属Mと、下記式(1A)で表されるアニオンとを少なくとも有する化合物(電気的に中性な化合物)であればよく、n価の金属Mと下記式(1A)で表されるアニオンのみとを有する化合物(式(1)において、n=k)であってもよく、n価の金属Mと下記式で表されるアニオンと任意のアニオン(下記式(1A)でないアニオン)とを有する化合物(電気的に中性な化合物)であってもよい。   The compound of the present invention may have any anion X. In other words, the compound of the present invention or the compound represented by the formula (1) is a compound (an electrically neutral compound) having at least an n-valent metal M and an anion represented by the following formula (1A). And a compound having only an anion represented by the following formula (1A) (in formula (1), n = k) may be used. The compound (electrically neutral compound) which has an anion represented by a following formula and arbitrary anions (anion which is not following formula (1A)) may be sufficient.

(式中、Ar、Ar及びArは前記と同じ。) (In the formula, Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are the same as described above.)

より詳細には、式(1)において、Xm−はm価の任意のアニオンであり、式(1)中に含まれる割合は(n−k)/mで表される。(n−k)/m又は(n−k)は0であってもよく、この場合Xm−アニオンは含まれないことを示す。 More specifically, in the formula (1), X m− is an m-valent arbitrary anion, and the ratio contained in the formula (1) is represented by (n−k) / m. (N−k) / m or (n−k) may be 0, indicating that no X m- anion is included.

具体的なn、k、mの組み合わせ(比率)としては、特に限定されず、例えば、下記表の組み合わせなどが挙げられる。   Specific combinations (ratio) of n, k, and m are not particularly limited, and examples thereof include combinations shown in the following table.

m−は特に限定されないが、例えば、ハロゲンイオン(例えば、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオンなど)、多原子イオン(例えば、硝酸イオン、炭酸イオン、酢酸イオン、硫酸イオンなど)、錯イオン(例えば、テトラヒドロキシドアルミン酸イオン、テトラヒドロキシド亜鉛(II)酸イオンなど)、ホウ素アニオン{例えば、4級ホウ素アニオン[例えば、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなど]などの前記式(1A)の範疇に属さないホウ素アニオン}が挙げられる。 X m− is not particularly limited. For example, halogen ion (eg, fluoride ion, chloride ion, bromide ion, iodide ion, etc.), polyatomic ion (eg, nitrate ion, carbonate ion, acetate ion, sulfate ion) Etc.), complex ions (eg tetrahydroxyaluminate ion, tetrahydroxyzinc (II) acid ion etc.), boron anions {eg quaternary boron anions [eg tetrakis (pentafluorophenyl) borate etc.] etc. A boron anion which does not belong to the category of (1A)}.

代表的な式(1)で表される化合物には、Ar、Ar及びArの少なくとも1つが、フッ素原子を有するアリール基であり、Mがマグネシウムである化合物、例えば、ビス[ヒドロキシ−トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]マグネシウムなどが挙げられる。 A typical compound represented by the formula (1) includes a compound in which at least one of Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 is an aryl group having a fluorine atom, and M is magnesium, such as bis [hydroxy- Tris (pentafluorophenyl) borate] magnesium and the like.

なお、本発明のホウ素化合物は、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランのようなルイス酸に対応する骨格を有していることから、熱によりルイス酸を発生し、このルイス酸が触媒活性を発現していると考えられる。そのため、本発明のホウ素化合物は、熱ルイス酸発生剤ということもでき、ルイス酸を利用可能な種々の用途[例えば、化学増幅レジストなど]にも適用できる。
すなわち、本発明の化合物(式(1)で表される化合物)は、熱により触媒機能を発揮し、特に、ルイス酸を発生しうる。このようなルイス酸は、下記式(2)で表される化合物[例えば、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(Ar、Ar及びArがすべてペンタフルオロフェニル基である化合物)など]であってもよい。
Since the boron compound of the present invention has a skeleton corresponding to a Lewis acid such as tris (pentafluorophenyl) borane, it generates a Lewis acid by heat, and this Lewis acid exhibits catalytic activity. It is thought that. Therefore, the boron compound of the present invention can also be referred to as a thermal Lewis acid generator, and can also be applied to various uses [for example, chemically amplified resists] in which a Lewis acid can be used.
That is, the compound of the present invention (the compound represented by the formula (1)) exhibits a catalytic function by heat, and in particular can generate a Lewis acid. Such a Lewis acid is a compound represented by the following formula (2) [for example, tris (pentafluorophenyl) borane (a compound in which Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are all pentafluorophenyl groups)]. May be.

(式中、Ar、Ar及びArは前記と同じ。) (In the formula, Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are the same as described above.)

このように、本発明の化合物は、ホウ素を中心原子とするアニオン部由来のルイス酸を発生できるようであるが、特に、このようなアニオン部を選択し、加熱するだけで容易に効率よく(感度良く)、強ルイス酸[例えば、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランなどのフルオロアリールボラン]を発生しうる。
しかも、本発明の化合物は、アニオン部の中心原子をホウ素で構成しており、アンチモンのような金属を含む必要がないため、安全性においても優れており、極めて有用性が高い。
As described above, the compound of the present invention seems to be able to generate a Lewis acid derived from an anion moiety having boron as a central atom. In particular, the compound of the present invention can be easily and efficiently simply selected and heated ( Can generate strong Lewis acids [eg, fluoroarylboranes such as tris (pentafluorophenyl) borane].
In addition, the compound of the present invention is composed of boron as the central atom of the anion portion and does not need to contain a metal such as antimony. Therefore, the compound of the present invention is excellent in safety and extremely useful.

本発明の化合物が触媒機能を発揮(又はルイス酸を発生)する温度は、特に限定されないが、例えば、20℃以上(例えば、25℃以上)、好ましくは40℃以上(例えば、50℃以上)、さらに好ましくは60℃以上(例えば、70℃以上)であってもよい。特に、本発明の化合物は、140℃以下、好ましくは110℃以下という低温領域においても触媒機能を発揮する。
このように、本発明のホウ素化合物[又は剤(熱ルイス酸発生剤、熱潜在性重合開始剤)]は、低温でも触媒活性を発揮できるが、冷蔵保管温度[例えば、0℃以下(例えば、−20℃〜0℃)]や常温(例えば、30℃以下、25℃以下、20℃以下など)では安定である。換言すれば、冷蔵保存温度や常温では、ルイス酸を発生しないか又は触媒活性を示さない。
The temperature at which the compound of the present invention exhibits a catalytic function (or generates a Lewis acid) is not particularly limited, but is, for example, 20 ° C. or higher (eg, 25 ° C. or higher), preferably 40 ° C. or higher (eg, 50 ° C. or higher). More preferably, it may be 60 ° C. or higher (for example, 70 ° C. or higher). In particular, the compound of the present invention exhibits a catalytic function even in a low temperature region of 140 ° C. or lower, preferably 110 ° C. or lower.
As described above, the boron compound [or agent (thermal Lewis acid generator, thermal latent polymerization initiator)] of the present invention can exhibit catalytic activity even at low temperatures, but the refrigerated storage temperature [for example, 0 ° C. or less (for example, −20 ° C. to 0 ° C.)] and room temperature (for example, 30 ° C. or lower, 25 ° C. or lower, 20 ° C. or lower, etc.). In other words, Lewis acid is not generated or does not exhibit catalytic activity at refrigerated storage temperature or room temperature.

本発明の化合物の製造方法は、特に限定されず、例えば、アニオン部[前記式(1A)で表されるボレートアニオン(ArArArB(OH))]又はその塩と、カチオン部(Mn+)又はその塩とを少なくとも反応させることにより製造してもよい。また、前記式(1)においてn−k/mが有限値(n≠k)である化合物は、アニオン部又はその塩として、Xm−で表されるアニオン又はその塩を共存させる又は混合することで製造してもよい。 The method for producing the compound of the present invention is not particularly limited. For example, the anion moiety [borate anion represented by the formula (1A) (Ar 1 Ar 2 Ar 3 B (OH) )] or a salt thereof and a cation You may manufacture by making a part ( Mn + ) or its salt react at least. In addition, in the formula (1), the compound in which nk / m is a finite value (n ≠ k) coexists or mixes an anion represented by X m− or a salt thereof as an anion portion or a salt thereof. It may be manufactured.

特に、本発明の化合物は、前記式(2)で表される化合物と、金属Mの塩と、水とを少なくとも反応させることにより製造できる。このような方法では、水系で簡便にホウ素化合物を得ることができ、好適である。   In particular, the compound of the present invention can be produced by reacting at least the compound represented by the formula (2), a salt of the metal M, and water. Such a method is preferable because a boron compound can be easily obtained in an aqueous system.

金属Mの塩としては、例えば、ハロゲン化物(例えば、塩化物、臭化物、ヨウ化物など)、無機酸の塩(例えば、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、硝酸塩など)、カルボン酸塩(例えば、酢酸塩など)、アミン塩、アンモニウム塩、スルホニウム塩などが挙げられる。   Examples of the salt of the metal M include halides (for example, chloride, bromide, iodide, etc.), inorganic acid salts (for example, carbonate, hydrogencarbonate, sulfate, nitrate, etc.), carboxylates (for example, , Acetate salts, etc.), amine salts, ammonium salts, sulfonium salts and the like.

これらのうち、無機酸の塩(例えば、炭酸マグネシウム(MgCO)などの炭酸塩)が好ましい。 Among these, salts of inorganic acids (for example, carbonates such as magnesium carbonate (MgCO 3 )) are preferable.

なお、金属Mの塩として炭酸マグネシウムを用いたとき、式(1)において、n=kである化合物が得られる反応は、以下の反応式に従うものと考えられる。   In addition, when magnesium carbonate is used as the salt of the metal M, the reaction for obtaining a compound where n = k in the formula (1) is considered to follow the following reaction formula.

(式中、Ar、Ar及びArは前記と同じ。)
また、前記式(1)においてn−k/mが有限値(n≠k)である化合物は、上記反応のようにして得られた塩にMn+m− n/mで表される塩をさらに反応又は混合することにより製造してもよい。
(In the formula, Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are the same as described above.)
In the formula (1), a compound in which n−k / m is a finite value (n ≠ k) is a salt represented by M n + X m− n / m in the salt obtained by the above reaction. May be further reacted or mixed.

なお、式(2)で表される化合物、アニオン部の塩、カチオン部の塩もまた、慣用の方法により製造でき、市販品が存在するものについては市販品を使用してもよい。   In addition, the compound represented by Formula (2), the salt of an anion part, and the salt of a cation part can also be manufactured by a conventional method, and you may use a commercial item about what exists in a commercial item.

[化合物の用途及び組成物]
本発明の化合物は、通常、熱(熱エネルギー)によりルイス酸を発生するため、いわば熱ルイス酸発生剤ということができる。このような本発明の化合物(及び熱ルイス酸発生剤)は、ルイス酸を利用可能な種々の用途、例えば、重合開始剤(熱重合開始剤、熱潜在性重合開始剤)、化学増幅レジスト材料などとして利用できる。
[Use and composition of compound]
Since the compound of the present invention usually generates a Lewis acid by heat (thermal energy), it can be called a heat Lewis acid generator. Such a compound of the present invention (and a thermal Lewis acid generator) can be used in various applications in which a Lewis acid can be used, for example, a polymerization initiator (thermal polymerization initiator, thermal latent polymerization initiator), a chemically amplified resist material. It can be used as such.

このような本発明の化合物(熱ルイス酸発生剤)は、用途に応じて種々の組成物を構成できる。すなわち、本発明の組成物は、前記化合物(又は剤)を含んでおり、その他の成分は、用途等に応じて選択できる。   Such a compound of the present invention (thermal Lewis acid generator) can constitute various compositions depending on applications. That is, the composition of this invention contains the said compound (or agent), and other components can be selected according to a use etc.

本発明の化合物(熱ルイス酸発生剤)は、熱重合開始剤又は熱潜在性重合開始剤(好ましくは熱潜在性カチオン重合開始剤)として好適に使用することができる。すなわち、本発明の熱潜在性重合開始剤は、本発明の化合物を含む。
そのため、本発明には、前記式(1)で表される化合物で構成された熱ルイス酸発生剤及び熱潜在性重合開始剤を含む。
本発明の熱潜在性重合開始剤は、本発明の化合物を、例えば、10〜100質量%含んでいても良い。本発明の熱潜在性重合開始剤は、後述する溶媒や添加剤を含んでいても良い。
The compound (thermal Lewis acid generator) of the present invention can be suitably used as a thermal polymerization initiator or a thermal latent polymerization initiator (preferably a thermal latent cationic polymerization initiator). That is, the thermal latent polymerization initiator of the present invention contains the compound of the present invention.
Therefore, the present invention includes a thermal Lewis acid generator and a thermal latent polymerization initiator composed of the compound represented by the formula (1).
The thermal latent polymerization initiator of the present invention may contain, for example, 10 to 100% by mass of the compound of the present invention. The thermal latent polymerization initiator of the present invention may contain a solvent and an additive described later.

また、本発明には、前記化合物又は前記剤(熱ルイス酸発生剤、熱潜在性重合開始剤)を含む組成物も含まれる。
例えば、前記化合物を重合開始剤として利用する場合、本発明の組成物は、前記化合物と、ルイス酸により重合可能な重合性化合物とを含んでいてもよい。
The present invention also includes a composition containing the compound or the agent (thermal Lewis acid generator, thermal latent polymerization initiator).
For example, when the compound is used as a polymerization initiator, the composition of the present invention may contain the compound and a polymerizable compound that can be polymerized with a Lewis acid.

このような重合性化合物としては、例えば、カチオン重合性化合物[例えば、環状エーテル類(エポキシ系化合物、オキセタン系化合物など)、ビニルエーテル類、窒素含有モノマー(例えば、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカルバゾールなど)など]などが含まれる。なお、重合性化合物は、オリゴマー状であってもよい。
重合性化合物は、代表的には、エポキシ系化合物やビニルエーテルなどのカチオン重合性化合物から選択された少なくとも1種を含んでいてもよい。
重合性化合物は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
重合性化合物は、代表的には、上記カチオン重合性化合物から選択された少なくとも1種を含んでいてもよい。
Examples of such polymerizable compounds include cationic polymerizable compounds [for example, cyclic ethers (epoxy compounds, oxetane compounds, etc.), vinyl ethers, nitrogen-containing monomers (for example, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcarbazole). Etc.) etc.]. The polymerizable compound may be an oligomer.
The polymerizable compound may typically contain at least one selected from cationically polymerizable compounds such as epoxy compounds and vinyl ethers.
The polymerizable compounds may be used alone or in combination of two or more.
The polymerizable compound may typically contain at least one selected from the above cationic polymerizable compounds.

エポキシ系化合物(カチオン重合性エポキシ樹脂)としては、特に限定されず、例えば、脂肪族エポキシ化合物(例えば、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルなどの脂肪族ポリオールのポリグリシジルエーテル)、脂環族(脂環式)エポキシ化合物[例えば、エポキシシクロアルカン類(例えば、シクロヘキセンオキシド、3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル 3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)]、芳香族エポキシ化合物[例えば、フェノール類(フェノール、ビスフェノールA、フェノールノボラックなど)のグリシジルエーテルなど]のいずれであってもよく、これらを組み合わせてもよい。   The epoxy compound (cationic polymerizable epoxy resin) is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic epoxy compounds (for example, polyglycidyl ethers of aliphatic polyols such as hexanediol diglycidyl ether) and alicyclic (alicyclic). ) Epoxy compounds [e.g., epoxycycloalkanes (e.g., cyclohexene oxide, 3 ', 4'-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate)], aromatic epoxy compounds [e.g., phenols (phenol, bisphenol A) , Glycidyl ether of phenol novolac, etc.], or a combination thereof.

なお、エポキシ系化合物において、エポキシ基の態様は、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、オレフィン酸化(脂環式)型などのいずれであってもよい。   In the epoxy compound, the epoxy group may be in any form such as a glycidyl ether type, a glycidyl ester type, and an olefin oxidation (alicyclic) type.

これらの中でも、特に、芳香族エポキシ化合物(又は芳香族エポキシ樹脂)を好適に使用してもよい。   Among these, in particular, an aromatic epoxy compound (or an aromatic epoxy resin) may be preferably used.

本発明の化合物は、適用可能な重合性化合物の選択肢が広く、芳香族エポキシ樹脂のような特許文献1の熱潜在性重合開始剤等を適用しがたい特定の重合性化合物に対しても、良好な重合性を示す。より具体的には、本発明の化合物は、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂のような重合性化合物に対しても、効率よく重合(硬化)を進行させることができる。   The compound of the present invention has a wide range of applicable polymerizable compounds, and even for specific polymerizable compounds that are difficult to apply the thermal latent polymerization initiator of Patent Document 1 such as an aromatic epoxy resin, Shows good polymerizability. More specifically, the compound of the present invention can efficiently proceed polymerization (curing) to a polymerizable compound such as a bisphenol A type epoxy resin.

芳香族エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂など)、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂(フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂など)、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、縮合環芳香族炭化水素変性エポキシ樹脂(1,6−ビス(グリシジルオキシ)ナフタレンなど)などが挙げられる。   As the aromatic epoxy resin, for example, bisphenol type epoxy resin (bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, etc.), biphenyl type epoxy resin, novolac type epoxy resin (phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, etc.) ), A triphenolalkane type epoxy resin, a phenol aralkyl type epoxy resin, a condensed ring aromatic hydrocarbon-modified epoxy resin (such as 1,6-bis (glycidyloxy) naphthalene) and the like.

これらの芳香族エポキシ樹脂の中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂(例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂など)などが好ましい。   Among these aromatic epoxy resins, bisphenol type epoxy resins (for example, bisphenol A type epoxy resins) are preferable.

組成物において、前記化合物(又は剤)の割合は、特に限定されないが、例えば、0.001〜10質量%、好ましくは0.005〜5質量%、さらに好ましくは0.01〜3質量%(例えば、0.05〜2.5質量%)、特に0.1〜2質量%(例えば、0.3〜1.5質量%)程度であってもよい。
また、組成物において、重合性化合物の割合は、特に限定されないが、例えば、0.1質量%以上(例えば、0.5〜99.99質量%)、好ましくは1質量%以上(例えば、3〜99.9質量%)、さらに好ましくは5質量%以上(例えば、10〜99.5質量%)程度であってもよい。
組成物において、前記化合物(又は剤)の割合は、例えば、重合性化合物100質量部に対して、例えば、0.001〜20質量部、好ましくは0.01〜10質量部、さらに好ましくは0.1〜5質量部程度であってもよい。
In the composition, the ratio of the compound (or agent) is not particularly limited, but is, for example, 0.001 to 10% by mass, preferably 0.005 to 5% by mass, and more preferably 0.01 to 3% by mass ( For example, it may be about 0.05 to 2.5% by mass), particularly about 0.1 to 2% by mass (for example, 0.3 to 1.5% by mass).
Further, in the composition, the ratio of the polymerizable compound is not particularly limited, but is, for example, 0.1% by mass or more (for example, 0.5 to 99.99% by mass), preferably 1% by mass or more (for example, 3 ˜99.9 mass%), more preferably about 5 mass% or more (for example, 10 to 99.5 mass%).
In the composition, the ratio of the compound (or agent) is, for example, 0.001 to 20 parts by mass, preferably 0.01 to 10 parts by mass, and more preferably 0 to 100 parts by mass of the polymerizable compound. It may be about 1 to 5 parts by mass.

組成物は、必要に応じて、溶媒[例えば、カーボネート類(例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなど)などの慣用の溶媒]、添加剤(例えば、顔料、充填剤、帯電防止剤、難燃剤、消泡剤、安定剤、酸化防止剤など)を含んでいてもよい。   The composition may be mixed with a solvent [for example, conventional solvents such as carbonates (for example, ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, etc.)], additives (for example, Pigments, fillers, antistatic agents, flame retardants, antifoaming agents, stabilizers, antioxidants, etc.).

溶媒や添加剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用してもよい。   You may use a solvent and an additive individually or in combination of 2 or more types.

組成物が溶媒を含む場合、組成物における非溶媒成分の割合は、任意の値でよいが、例えば、0.01〜70質量%、好ましくは0.1〜50質量%程度であってもよい。   When the composition contains a solvent, the ratio of the non-solvent component in the composition may be any value, but may be, for example, about 0.01 to 70% by mass, preferably about 0.1 to 50% by mass. .

また、組成物は、必要に応じて、本発明の化合物(熱ルイス酸発生剤)の範疇に属さない酸発生剤又は重合開始剤[例えば、特許文献1の熱潜在性重合開始剤など]を含んでいてもよい。   In addition, if necessary, the composition may contain an acid generator or a polymerization initiator that does not belong to the category of the compound of the present invention (thermal Lewis acid generator) [for example, the thermal latent polymerization initiator of Patent Document 1]. May be included.

本発明の化合物は、前記のように、熱により触媒活性を発揮する(通常ルイス酸を発生する)。そのため、本発明には、前記組成物(前記化合物又は剤)を、加熱(熱線を照射)し、触媒活性を発揮させる(ルイス酸を発生させる)方法も含まれる。   As described above, the compound of the present invention exhibits catalytic activity by heat (generally generates a Lewis acid). Therefore, the present invention also includes a method in which the composition (the compound or agent) is heated (irradiated with heat rays) to exert catalytic activity (generate a Lewis acid).

このような方法では、組成物が重合性化合物を含む場合には、触媒機能(又はルイス酸)により、重合性化合物の重合が進行し、重合性化合物の重合体を製造できる。なお、重合性化合物の種類によっては、重合体は硬化物を形成する。
そのため、本発明には、前記組成物を加熱し、重合性化合物の重合体(硬化物)を製造する方法も含む。
In such a method, when the composition contains a polymerizable compound, the polymerization of the polymerizable compound proceeds by the catalytic function (or Lewis acid), and a polymer of the polymerizable compound can be produced. Depending on the type of the polymerizable compound, the polymer forms a cured product.
Therefore, the present invention includes a method of heating the composition and producing a polymer (cured product) of a polymerizable compound.

加熱温度としては、本発明の化合物や重合性化合物の種類等に応じて適宜選択できるが、例えば、20℃以上(例えば、25℃以上)、好ましくは40℃以上(例えば、50℃以上)、さらに好ましくは60℃以上(例えば、70℃以上)であってもよい。特に、本発明の化合物は、加熱温度が140℃以下、好ましくは110℃以下という低温領域においても触媒機能を発揮する。   The heating temperature can be appropriately selected according to the type of the compound of the present invention and the polymerizable compound, and is, for example, 20 ° C. or higher (eg, 25 ° C. or higher), preferably 40 ° C. or higher (eg, 50 ° C. or higher), More preferably, it may be 60 ° C. or higher (for example, 70 ° C. or higher). In particular, the compound of the present invention exhibits a catalytic function even in a low temperature range where the heating temperature is 140 ° C. or lower, preferably 110 ° C. or lower.

加熱時間は、化合物、重合性化合物等に応じて適宜選択でき、特に限定されない。   The heating time can be appropriately selected according to the compound, the polymerizable compound and the like, and is not particularly limited.

本発明の組成物の用途としては、例えば、塗料、コーティング剤、各種被覆材料(ハードコート、耐汚染被覆材、防曇被覆材、耐触被覆材、光ファイバー等)、粘着テープの背面処理剤、粘着ラベル用剥離シート(剥離紙、剥離プラスチックフィルム、剥離金属箔等)の剥離コーティング材、印刷板、歯科用材料(歯科用配合物、歯科用コンポジット)インキ、インクジェットインキ、ポジ型レジスト(回路基板、CSP、MEMS素子等の電子部品製造の接続端子や配線パターン形成等)、レジストフィルム、液状レジスト、ネガ型レジスト(半導体素子等の表面保護膜、層間絶縁膜、平坦化膜等の永久膜材料等)、MEMS用レジスト、ポジ型感光性材料、ネガ型感光性材料、各種接着剤(各種電子部品用仮固定剤、HDD用接着剤、ピックアップレンズ用接着剤、FPD用機能性フィルム(偏向板、反射防止膜等)用接着剤等)、ホログラフ用樹脂、FPD材料(カラーフィルター、ブラックマトリックス、隔壁材料、フォトスペーサー、リブ、液晶用配向膜、FPD用シール剤等)、光学部材、成形材料(建築材料用、光学部品、レンズ)、注型材料、パテ、ガラス繊維含浸剤、目止め材、シーリング材、封止材、光半導体(LED)封止材、光導波路材料、ナノインプリント材料、光造用、及びマイクロ光造形用材料などが挙げられる。   Applications of the composition of the present invention include, for example, paints, coating agents, various coating materials (hard coats, antifouling coating materials, antifogging coating materials, touchproof coating materials, optical fibers, etc.), backside treatment agents for adhesive tapes, Release coating material for adhesive label release sheet (release paper, release plastic film, release metal foil, etc.), printing plate, dental material (dental compound, dental composite) ink, inkjet ink, positive resist (circuit board) , CSP, MEMS device and other electronic component manufacturing connection terminals, wiring pattern formation, etc.), resist film, liquid resist, negative resist (surface protection film such as semiconductor device, interlayer insulation film, planarization film, etc. permanent film materials Etc.), MEMS resists, positive photosensitive materials, negative photosensitive materials, various adhesives (various electronic component temporary fixing agents, HDD adhesives, CUP lens adhesive, FPD functional film (deflection plate, antireflection film, etc.), holographic resin, FPD material (color filter, black matrix, partition material, photo spacer, rib, liquid crystal alignment Membranes, FPD sealants, etc.), optical members, molding materials (for building materials, optical components, lenses), casting materials, putty, glass fiber impregnating agents, sealing materials, sealing materials, sealing materials, optical semiconductors ( LED) sealing material, optical waveguide material, nanoimprint material, photofabrication material, and micro stereolithography material.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. The embodiments of the present invention can also be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Included in the range.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例により制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. It is also possible to implement, and they are all included in the technical scope of the present invention.

[実施例1]ビス[ヒドロキシ−トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]マグネシウムの製造
トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(1.21g、2.37mmol)と炭酸マグネシウム(0.50g、1.21mmol)、水(5.0g)を混合し、30分撹拌した。二酸化炭素を発生させながら反応が進行し、ビス[ヒドロキシ−トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]マグネシウムが得られた。余剰の炭酸マグネシウムをろ過にて取り除き、エバポレーターで水を除去することにより、粘稠性液体であるビス[ヒドロキシ−トリス(ペンタフルオロフェニル)ボレート]マグネシウム(1.40g、水分含有量21.9質量%、下記式の化合物)を得た。
Example 1 Preparation of bis [hydroxy-tris (pentafluorophenyl) borate] magnesium Tris (pentafluorophenyl) borane (1.21 g, 2.37 mmol), magnesium carbonate (0.50 g, 1.21 mmol), water (5.0 g) was mixed and stirred for 30 minutes. The reaction proceeded while generating carbon dioxide, and bis [hydroxy-tris (pentafluorophenyl) borate] magnesium was obtained. Excess magnesium carbonate was removed by filtration, and water was removed by an evaporator, whereby bis [hydroxy-tris (pentafluorophenyl) borate] magnesium (1.40 g, water content 21.9 mass) was removed. %, A compound of the following formula):

[硬化試験1]
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製,jER828)99部に、実施例1で得られた化合物の水溶液(濃度78.1質量%)1質量部を混合した。得られた溶液(5mg)について、測定温度範囲:20〜300℃、昇温速度:10℃/minにて示差走査熱量測定を行った。その結果、69.9℃から発熱が開始され、109.1℃にて発熱ピークを迎えた。総発熱量は446mJ/mgであった。測定後、樹脂は完全に硬化していた。
[Curing test 1]
99 parts of a bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, jER828) was mixed with 1 part by mass of an aqueous solution (concentration: 78.1% by mass) of the compound obtained in Example 1. The obtained solution (5 mg) was subjected to differential scanning calorimetry at a measurement temperature range of 20 to 300 ° C. and a temperature increase rate of 10 ° C./min. As a result, heat generation started at 69.9 ° C., and an exothermic peak was reached at 109.1 ° C. The total calorific value was 446 mJ / mg. After the measurement, the resin was completely cured.

[硬化試験2]
脂環式エポキシ樹脂(セロキサイド2021P、ダイセル社製)99部に、実施例1で得られた化合物の水溶液(濃度78.1質量%)1質量部を混合した。得られた溶液(5mg)について、測定温度範囲:20〜300℃、昇温速度:10℃/minにて示差走査熱量測定を行った。その結果、38.4℃から発熱が開始され、78.8℃にて発熱ピークを迎えた。総発熱量は616mJ/mgであった。測定後、樹脂は完全に硬化していた。
[Curing test 2]
99 parts of an alicyclic epoxy resin (Celoxide 2021P, manufactured by Daicel Corporation) was mixed with 1 part by mass of an aqueous solution (concentration: 78.1% by mass) of the compound obtained in Example 1. The obtained solution (5 mg) was subjected to differential scanning calorimetry at a measurement temperature range of 20 to 300 ° C. and a temperature increase rate of 10 ° C./min. As a result, heat generation started at 38.4 ° C., and an exothermic peak was reached at 78.8 ° C. The total calorific value was 616 mJ / mg. After the measurement, the resin was completely cured.

[硬化試験3]
水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製、jER YX8000)99部に、実施例1で得られた化合物の水溶液(濃度78.1質量%)1質量部を混合した。得られた溶液(5mg)について、測定温度範囲:20〜300℃、昇温速度:10℃/minにて示差走査熱量測定を行った。その結果、36.0℃から発熱が開始され、96.8℃にて発熱ピークを迎えた。総発熱量は319mJ/mgであった。測定後、樹脂は完全に硬化していた。
[Curing test 3]
1 part by mass of an aqueous solution (concentration 78.1% by mass) of the compound obtained in Example 1 was mixed with 99 parts by hydrogenated bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, jER YX8000). The obtained solution (5 mg) was subjected to differential scanning calorimetry at a measurement temperature range of 20 to 300 ° C. and a temperature increase rate of 10 ° C./min. As a result, the exotherm started at 36.0 ° C. and reached an exothermic peak at 96.8 ° C. The total calorific value was 319 mJ / mg. After the measurement, the resin was completely cured.

本発明の化合物によれば、熱により触媒機能を発揮(又はルイス酸を発生)できる。そのため、本発明の化合物は、触媒作用(ルイス酸)を利用する種々の用途、例えば、重合開始剤、レジストなどに適用できる。   According to the compound of the present invention, a catalytic function can be exhibited (or a Lewis acid can be generated) by heat. Therefore, the compound of the present invention can be applied to various uses utilizing a catalytic action (Lewis acid), such as a polymerization initiator and a resist.

Claims (8)

下記式(1)で表される化合物。
(式中、Ar、Ar及びArは、同一の又は異なる、置換基を有していてもよいアリール基、Mはn価の金属、Xはアニオン、k、mは0より大きい数を示す。ただし、nは2以上の数である。)
A compound represented by the following formula (1).
(Wherein Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are the same or different aryl groups which may have a substituent, M is an n-valent metal, X is an anion, k and m are numbers greater than 0. Where n is a number of 2 or more.)
式(1)において、Ar、Ar及びArの少なくとも1つが少なくとも1つのハロゲン原子を有するアリール基である請求項1記載の化合物。 The compound according to claim 1, wherein in formula (1), at least one of Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 is an aryl group having at least one halogen atom. 式(1)において、Mが2価又は3価の金属である請求項1又は2記載の化合物。   The compound according to claim 1 or 2, wherein in the formula (1), M is a divalent or trivalent metal. 下記式(2)で表される化合物と、金属Mの塩と、水とを少なくとも反応させて、請求項1〜3のいずれかに記載の化合物を製造する方法。
(式中、Ar、Ar及びArは前記式(1)と同じ。)
The method to manufacture the compound in any one of Claims 1-3 by making the compound represented by following formula (2), the salt of the metal M, and water react at least.
(In the formula, Ar 1 , Ar 2 and Ar 3 are the same as those in the formula (1).)
請求項1〜3のいずれかに記載の化合物で構成された熱潜在性重合開始剤。   The thermal latent polymerization initiator comprised with the compound in any one of Claims 1-3. 請求項1〜3及び5のいずれかに記載の化合物又は剤を含む組成物。   The composition containing the compound or agent in any one of Claims 1-3 and 5. さらに、ルイス酸により重合可能な重合性化合物を含む請求項6記載の組成物。   The composition according to claim 6, further comprising a polymerizable compound polymerizable by a Lewis acid. 請求項7記載の組成物を加熱し、重合性化合物の重合体を製造する方法。   A method for producing a polymer of a polymerizable compound by heating the composition according to claim 7.
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