JP2023024144A - 硬化性組成物、硬化物、硬化膜、表示パネル、及び硬化物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】透明性の高さと、加熱された場合の透明性の低下しにくさと、優れた有機溶媒耐性とを兼ね備える硬化物を形成できる硬化性組成物と、当該硬化性組成物の硬化物と、当該硬化性組成物を用いる硬化膜の製造方法とを提供すること。【解決手段】重合性化合物(A)と、酸化チタン微粒子(B1)を含む金属酸化物微粒子(B)と、開始剤(C)と、溶媒(S)とを含む硬化性組成物において、重合性化合物(A)として、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つフルオレン骨格を有する重合性フルオレン化合物(A1)を用い、開始剤(C)として、感熱性開始剤(C1)を用いる。【選択図】なし
Description
本発明は、重合性化合物(A)と、金属酸化物微粒子(B)と、開始剤(C)と、溶媒(S)とを含む硬化性組成物、当該硬化性組成物の硬化物、及び当該硬化性組成物を用いる硬化膜の製造方法とに関する。
従来より、エポキシ化合物等のカチオン重合性化合物や、(メタ)アクリロイル基等を有するラジカル重合性化合物を硬化性成分として含む硬化性組成物が種々の用途で使用されている。
例えば、カチオン重合型の硬化性組成物としては、特定の構造のフルオレン誘導体を光カチオン重合性化合物として含む、硬化性組成物が知られている(特許文献1を参照。)。特許文献1に記載の硬化性組成物を用いることにより、屈折率の高い硬化物を形成できる。
特許文献1に記載の硬化性組成物を用いると、上記の通り、屈折率の高い硬化物を形成できる。しかし、高屈折率の材料について、さらなる高屈折率化が求められている。例えば、特許文献1に記載の硬化性組成物に、高屈折化に用いられる酸化チタン微粒子のような無機フィラーを配合することで、硬化物のさらなる高屈折率化が期待できる。しかし、硬化性組成物が酸化チタン粒子を含む場合、透明性の高さと、加熱された場合の透明性の低下しにくさと、優れた有機溶媒耐性とを兼ね備える硬化物を形成しにくい問題がある。
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、透明性の高さと、加熱された場合の透明性の低下しにくさと、優れた有機溶媒耐性とを兼ね備える硬化物を形成できる硬化性組成物と、当該硬化性組成物の硬化物と、当該硬化性組成物を用いる硬化膜の製造方法とを提供することを目的とする。
本発明者らは、重合性化合物(A)と、酸化チタン微粒子(B1)を含む金属酸化物微粒子(B)と、開始剤(C)と、溶媒(S)とを含む硬化性組成物において、重合性化合物(A)として、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つフルオレン骨格を有する重合性フルオレン化合物(A1)を用い、開始剤(C)として、感熱性開始剤(C1)を用いることにより上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。
本発明の第1の態様は、重合性化合物(A)と、金属酸化物微粒子(B)と、開始剤(C)と、溶媒(S)とを含み、
重合性化合物(A)が、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つフルオレン骨格を有する重合性フルオレン化合物(A1)を含み、
金属酸化物微粒子(B)が、酸化チタン微粒子(B1)を含み、
開始剤(C)が、感熱性開始剤(C1)を含む、硬化性組成物である。
重合性化合物(A)が、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つフルオレン骨格を有する重合性フルオレン化合物(A1)を含み、
金属酸化物微粒子(B)が、酸化チタン微粒子(B1)を含み、
開始剤(C)が、感熱性開始剤(C1)を含む、硬化性組成物である。
本発明の第2の態様は、第1の態様にかかる硬化性組成物の硬化物である。
本発明の第3の態様は、第1の態様にかかる硬化性組成物を基板上に塗布して塗布膜を形成することと、
塗布膜を加熱することと、
を含む硬化膜の形成方法である。
塗布膜を加熱することと、
を含む硬化膜の形成方法である。
本発明によれば、透明性の高さと、加熱された場合の透明性の低下しにくさと、優れた有機溶媒耐性とを兼ね備える硬化物を形成できる硬化性組成物と、当該硬化性組成物の硬化物と、当該硬化性組成物を用いる硬化膜の製造方法とを提供することができる。
≪硬化性組成物≫
硬化性組成物は、重合性化合物(A)と、金属酸化物微粒子(B)と、開始剤(C)と、溶媒(S)とを含む。
重合性化合物(A)は、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つフルオレン骨格を有する重合性フルオレン化合物(A1)を含む。
金属酸化物微粒子(B)が、酸化チタン微粒子(B1)を含む。
開始剤(C)が、感熱性開始剤(C1)を含む。
かかる硬化性組成物を用いることにより、透明性の高さと、加熱された場合の透明性の低下しにくさと、優れた有機溶媒耐性とを兼ね備える硬化物を形成できる。
硬化性組成物は、重合性化合物(A)と、金属酸化物微粒子(B)と、開始剤(C)と、溶媒(S)とを含む。
重合性化合物(A)は、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つフルオレン骨格を有する重合性フルオレン化合物(A1)を含む。
金属酸化物微粒子(B)が、酸化チタン微粒子(B1)を含む。
開始剤(C)が、感熱性開始剤(C1)を含む。
かかる硬化性組成物を用いることにより、透明性の高さと、加熱された場合の透明性の低下しにくさと、優れた有機溶媒耐性とを兼ね備える硬化物を形成できる。
以下、硬化性組成物が含む、必須、又は任意の成分について説明する。
<重合性化合物(A)>
前述の通り、重合性化合物(A)は、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つフルオレン骨格を有する重合性フルオレン化合物(A1)を含む。重合性化合物は、重合性フルオレン化合物(A1)とともに、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つ重合性フルオレン化合物(A1)に該当しない、他の重合性化合物(A2)を含んでいてもよい。
前述の通り、重合性化合物(A)は、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つフルオレン骨格を有する重合性フルオレン化合物(A1)を含む。重合性化合物は、重合性フルオレン化合物(A1)とともに、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つ重合性フルオレン化合物(A1)に該当しない、他の重合性化合物(A2)を含んでいてもよい。
硬化物の屈折率の高さの点から、重合性化合物(A)の質量における、重合性フルオレン化合物(A1)の質量の比率は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が皿好ましく、90質量%以上がさらにより好ましく、95質量%以上が特に好ましく、100質量%が最も好ましい。
〔重合性フルオレン化合物(A1)〕
重合性フルオレン化合物(A1)は、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つフルオレン骨格を有する。
重合性フルオレン化合物(A1)は、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つフルオレン骨格を有する。
ラジカル重合性基含有基としては、典型的には、エチレン性不飽和二重結合を含有する基が挙げられる。エチレン性不飽和二重結合含有基としては、ビニル基、及びアリル基等のアルケニル基を含むアルケニル基含有基が好ましく、(メタ)アクリロイル基含有基がより好ましい。
カチオン重合性基としては、典型的には、エポキシ基含有基、エピスルフィド基含有基、オキセタニル基含有基、ビニルオキシ基含有基等が挙げられる。これらの中では、エポキシ基含有基、及びビニルオキシ基含有基が好ましい。
エポキシ基含有基としては、脂環式エポキシ基含有基や、グリシジル基が好ましい。なお、脂環式エポキシ基とは、脂肪族環式基において隣接する環構成原子としての2つの炭素原子が酸素原子を介して結合している脂肪族環式基である。つまり、脂環式エポキシ基は、脂肪族環上に、2つの炭素原子と1つの酸素原子とからなる3員環を含むエポキシ基を有する。
カチオン重合性基としては、典型的には、エポキシ基含有基、エピスルフィド基含有基、オキセタニル基含有基、ビニルオキシ基含有基等が挙げられる。これらの中では、エポキシ基含有基、及びビニルオキシ基含有基が好ましい。
エポキシ基含有基としては、脂環式エポキシ基含有基や、グリシジル基が好ましい。なお、脂環式エポキシ基とは、脂肪族環式基において隣接する環構成原子としての2つの炭素原子が酸素原子を介して結合している脂肪族環式基である。つまり、脂環式エポキシ基は、脂肪族環上に、2つの炭素原子と1つの酸素原子とからなる3員環を含むエポキシ基を有する。
本出願の明細書及び特許請求の範囲において、(メタ)アクリルは、アクリル、及びメタクリルの双方を意味し、(メタ)アクリロイルは、アクリロイル、及びメタクリロイルの双方を意味し、(メタ)アクリレートは、アクリレート、及びメタクリレートの双方を意味する。
重合性フルオレン化合物(A1)における、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基の数は特に限定されない。重合性フルオレン化合物における、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基の数は、典型的には、1以上4以下が好ましく、2以上4以下がより好ましく、2が特に好ましい。
重合性フルオレン化合物(A1)について、重合性フルオレン化合物(A1)が、フルオレン環にさらに1つ以上の他の環が縮合した多環式骨格を有する場合も、重合性フルオレン化合物(A1)がフルオレン骨格を有するものとする。他の環としては、ベンゼン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環等が挙げられる。
重合性フルオレン化合物(A1)としては、合成や入手が容易であり、重合反応性が良好であり、屈折率の高い硬化物を得やすい点で、下記式(a1)で表される化合物が好ましい。下記式(a1)で表される重合性フルオレン化合物(A1)と、後述する(B)金属酸化物微粒子とを組み合わせて用いることにより、屈折率が高い硬化物を形成しやすい。
(式(a1)中、W1及びW2は、それぞれ独立に、下記式(a2):
で表される基であり、
式(a2)中、環Zは芳香族炭化水素環を示し、Xは単結合又は-S-で示される基を示し、R1は単結合、炭素原子数が1以上4以下であるアルキレン基、又は炭素原子数が1以上4以下であるアルキレンオキシ基を示し、R1がアルキレンオキシ基である場合、アルキレンオキシ基中の酸素原子が環Zと結合し、R2は1価炭化水素基、水酸基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、カルボキシ基、アミノ基、カルバモイル基、-NHR4cで示される基、-N(R4d)2で示される基、スルホ基、又は1価炭化水素基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、-NHR4cで示される基、もしくは-N(R4d)2で示される基に含まれる炭素原子に結合した水素原子の少なくとも一部が1価炭化水素基、水酸基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、カルボキシル基、アミノ基、カルバモイル基、-NHR4cで示される基、-N(R4d)2で示される基、メシルオキシ基、もしくはスルホ基で置換された基を示し、R4a~R4dは独立に1価炭化水素基を示し、mは0以上の整数を示し、R3は、水素原子、ビニル基、チイラン-2-イルメチル基、グリシジル基、又は(メタ)アクリロイル基であり、
W1とW2との双方がR3として水素原子を有することはなく、
環Y1及び環Y2は同一の又は異なる芳香族炭化水素環を示し、Rは単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で示される基、-NH-で示される基、又は-S-で示される基を示し、R3a及びR3bは独立にシアノ基、ハロゲン原子、又は1価炭化水素基を示し、n1及びn2は独立に0以上4以下の整数を示す。)
式(a2)中、環Zは芳香族炭化水素環を示し、Xは単結合又は-S-で示される基を示し、R1は単結合、炭素原子数が1以上4以下であるアルキレン基、又は炭素原子数が1以上4以下であるアルキレンオキシ基を示し、R1がアルキレンオキシ基である場合、アルキレンオキシ基中の酸素原子が環Zと結合し、R2は1価炭化水素基、水酸基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、カルボキシ基、アミノ基、カルバモイル基、-NHR4cで示される基、-N(R4d)2で示される基、スルホ基、又は1価炭化水素基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、-NHR4cで示される基、もしくは-N(R4d)2で示される基に含まれる炭素原子に結合した水素原子の少なくとも一部が1価炭化水素基、水酸基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、カルボキシル基、アミノ基、カルバモイル基、-NHR4cで示される基、-N(R4d)2で示される基、メシルオキシ基、もしくはスルホ基で置換された基を示し、R4a~R4dは独立に1価炭化水素基を示し、mは0以上の整数を示し、R3は、水素原子、ビニル基、チイラン-2-イルメチル基、グリシジル基、又は(メタ)アクリロイル基であり、
W1とW2との双方がR3として水素原子を有することはなく、
環Y1及び環Y2は同一の又は異なる芳香族炭化水素環を示し、Rは単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で示される基、-NH-で示される基、又は-S-で示される基を示し、R3a及びR3bは独立にシアノ基、ハロゲン原子、又は1価炭化水素基を示し、n1及びn2は独立に0以上4以下の整数を示す。)
上記式(a2)において、環Zとしては、例えば、ベンゼン環、縮合多環式芳香族炭化水素環[例えば、縮合二環式炭化水素環(例えば、ナフタレン環等のC8-20縮合二環式炭化水素環、好ましくはC10-16縮合二環式炭化水素環)、縮合三環式芳香族炭化水素環(例えば、アントラセン環、フェナントレン環等)等の縮合2乃至4環式芳香族炭化水素環]等が挙げられる。環Zは、ベンゼン環又はナフタレン環であるのが好ましく、ナフタレン環であるのがより好ましい。なお、式(a1)中のW1及びW2は、それぞれ独立に、下記式(a2)で表される基であるため、W1及びW2は、それぞれ環Zを含む。W1に含まれる環ZとW2に含まれる環Zとは、同一でも異なっていてもよく、例えば、一方の環がベンゼン環、他方の環がナフタレン環等であってもよいが、いずれの環もナフタレン環であることが特に好ましい。
また、W1及びW2の両方が直結する炭素原子にXを介して結合する環Zの置換位置は、特に限定されない。例えば、環Zがナフタレン環の場合、上記炭素原子に結合する環Zに対応する基は、1-ナフチル基、2-ナフチル基等であってもよい。
上記式(a2)において、Xは、独立に単結合又は-S-で示される基を示し、典型的には単結合である。
上記式(a2)において、R1としては、例えば、単結合;メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、ブタン-1,2-ジイル基等の炭素原子数が1以上4以下であるアルキレン基;メチレンオキシ基、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基等の炭素原子数が1以上4以下であるアルキレンオキシ基が挙げられ、単結合;C2-4アルキレン基(特に、エチレン基、プロピレン基等のC2-3アルキレン基);C2-4アルキレンオキシ基(特に、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基等のC2-3アルキレン基)が好ましく、単結合がより好ましい。なお、R1がアルキレンオキシ基である場合、アルキレンオキシ基中の酸素原子が環Zと結合する。また、式(a1)中のW1及びW2は、それぞれ独立に、下記式(a2)で表される基であるため、W1及びW2は、それぞれ2価の基であるR1を含む。W1に含まれるR1とW2に含まれるR1とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記式(a2)において、R2としては、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等のC1-12アルキル基、好ましくはC1-8アルキル基、より好ましくはC1-6アルキル基等)、シクロアルキル基(シクロヘキシル基等のC5-10シクロアルキル基、好ましくはC5-8シクロアルキル基、より好ましくはC5-6シクロアルキル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のC6-14アリール基、好ましくはC6-10アリール基、より好ましくはC6-8アリール基等)、アラルキル基(ベンジル基、フェネチル基等のC6-10アリール-C1-4アルキル基等)等の1価炭化水素基;水酸基;アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のC1-12アルコキシ基、好ましくはC1-8アルコキシ基、より好ましくはC1-6アルコキシ基等)、シクロアルコキシ基(シクロヘキシルオキシ基等のC5-10シクロアルコキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等のC6-10アリールオキシ基)、アラルキルオキシ基(例えば、ベンジルオキシ基等のC6-10アリール-C1-4アルキルオキシ基)等の-OR4aで示される基[式中、R4aは1価炭化水素基(上記例示の1価炭化水素基等)を示す。];アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基等のC1-12アルキルチオ基、好ましくはC1-8アルキルチオ基、より好ましくはC1-6アルキルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(シクロヘキシルチオ基等のC5-10シクロアルキルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等のC6-10アリールチオ基)、アラルキルチオ基(例えば、ベンジルチオ基等のC6-10アリール-C1-4アルキルチオ基)等の-SR4bで示される基[式中、R4bは1価炭化水素基(上記例示の1価炭化水素基等)を示す。];アシル基(アセチル基等のC1-6アシル基等);アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基等のC1-4アルコキシ-カルボニル基等);ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等);ニトロ基;シアノ基;メルカプト基;カルボキシル基;アミノ基;カルバモイル基;アルキルアミノ基(メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基等のC1-12アルキルアミノ基、好ましくはC1-8アルキルアミノ基、より好ましくはC1-6アルキルアミノ基等)、シクロアルキルアミノ基(シクロヘキシルアミノ基等のC5-10シクロアルキルアミノ基等)、アリールアミノ基(フェニルアミノ基等のC6-10アリールアミノ基)、アラルキルアミノ基(例えば、ベンジルアミノ基等のC6-10アリール-C1-4アルキルアミノ基)等の-NHR4cで示される基[式中、R4cは1価炭化水素基(上記例示の1価炭化水素基等)を示す。];ジアルキルアミノ基(ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基等のジ(C1-12アルキル)アミノ基、好ましくはジ(C1-8アルキル)アミノ基、より好ましくはジ(C1-6アルキル)アミノ基等)、ジシクロアルキルアミノ基(ジシクロヘキシルアミノ基等のジ(C5-10シクロアルキル)アミノ基等)、ジアリールアミノ基(ジフェニルアミノ基等のジ(C6-10アリール)アミノ基)、ジアラルキルアミノ基(例えば、ジベンジルアミノ基等のジ(C6-10アリール-C1-4アルキル)アミノ基)等の-N(R4d)2で示される基[式中、R4dは独立に1価炭化水素基(上記例示の1価炭化水素基等)を示す。];(メタ)アクリロイルオキシ基;スルホ基;上記の1価炭化水素基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、-NHR4cで示される基、もしくは-N(R4d)2で示される基に含まれる炭素原子に結合した水素原子の少なくとも一部が上記の1価炭化水素基、水酸基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、カルボキシル基、アミノ基、カルバモイル基、-NHR4cで示される基、-N(R4d)2で示される基、(メタ)アクリロイルオキシ基、メシルオキシ基、もしくはスルホ基で置換された基[例えば、アルコキシアリール基(例えば、メトキシフェニル基等のC1-4アルコキシC6-10アリール基)、アルコキシカルボニルアリール基(例えば、メトキシカルボニルフェニル基、エトキシカルボニルフェニル基等のC1-4アルコキシ-カルボニルC6-10アリール基等)]等が挙げられる。
これらのうち、代表的には、R2は、1価炭化水素基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-NHR4cで示される基、-N(R4d)2で示される基等であってもよい。
好ましいR2としては、1価炭化水素基[例えば、アルキル基(例えば、C1-6アルキル基)、シクロアルキル基(例えば、C5-8シクロアルキル基)、アリール基(例えば、C6-10アリール基)、アラルキル基(例えば、C6-8アリール-C1-2アルキル基)等]、アルコキシ基(C1-4アルコキシ基等)等が挙げられる。特に、R2a及びR2bは、アルキル基[C1-4アルキル基(特にメチル基)等]、アリール基[例えば、C6-10アリール基(特にフェニル基)等]等の1価炭化水素基(特に、アルキル基)であるのが好ましい。
なお、mが2以上の整数である場合、複数のR2は互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。また、W1に含まれるR2とW2に含まれるR2とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記式(a2)において、R2の数mは、環Zの種類に応じて選択でき、例えば、0以上4以下、好ましくは0以上3以下、より好ましくは0以上2以下であってもよい。なお、W1におけるmとW2におけるmとは、同一でも異なっていてもよい。
上記式(a3)において、R3は、水素原子、ビニル基、チイラン-2-イルメチル基、グリシジル基、又は(メタ)アクリロイル基である。なお、W1とW2との双方がR3として水素原子を有することはない。
ビニルオキシ基、チイラン-2-イルメチル基、及びグリシジル基は、いずれもカチオン重合性の官能基である。したがって、式(a1)で表される化合物であって、R3として、ビニル基、チイラン-2-イルメチル基、又はグリシジル基を有する化合物はカチオン重合性の化合物である。
他方、式(a1)で表される化合物であって、R3として、(メタ)アクリロイル基を有する化合物はラジカル重合性の化合物である。
ビニルオキシ基、チイラン-2-イルメチル基、及びグリシジル基は、いずれもカチオン重合性の官能基である。したがって、式(a1)で表される化合物であって、R3として、ビニル基、チイラン-2-イルメチル基、又はグリシジル基を有する化合物はカチオン重合性の化合物である。
他方、式(a1)で表される化合物であって、R3として、(メタ)アクリロイル基を有する化合物はラジカル重合性の化合物である。
W1に含まれるR3とW2に含まれるR3とは、双方が水素原子でない限りにおいて、同一であってもよく、異なっていてもよい。W1に含まれるR3とW2に含まれるR3とは、双方が、ビニル基、チイラン-2-イルメチル基、又はグリシジル基であるのが好ましく、双方が、ビニル基、チイラン-2-イルメチル基、及びグリシジル基からなる群より選択される同一の基であるのがより好ましい。
また、W1に含まれるR3とW2に含まれるR3とは、双方が、(メタ)アクリロイル基であるのも好ましい。
また、W1に含まれるR3とW2に含まれるR3とは、双方が、(メタ)アクリロイル基であるのも好ましい。
R3としては、式(a1)で表される化合物の合成や入手が容易であることから、ビニル基、グリシジル基、又は(メタ)アクリロイル基が好ましい。
なお、硬化性組成物に含まれる成分の種類を少なくできることから、式(a1)で表される化合物は、ビニル基、チイラン-2-イルメチル基、及びグリシジル基から選択される基のみを反応性基として有するか、(メタ)アクリロイル基のみを反応性基として有するのが好ましい。
なお、硬化性組成物に含まれる成分の種類を少なくできることから、式(a1)で表される化合物は、ビニル基、チイラン-2-イルメチル基、及びグリシジル基から選択される基のみを反応性基として有するか、(メタ)アクリロイル基のみを反応性基として有するのが好ましい。
上記式(a1)において、環Y1及び環Y2としては、例えば、ベンゼン環、縮合多環式芳香族炭化水素環[例えば、縮合二環式炭化水素環(例えば、ナフタレン環等のC8-20縮合二環式炭化水素環、好ましくはC10-16縮合二環式炭化水素環)、縮合三環式芳香族炭化水素環(例えば、アントラセン環、フェナントレン環等)等の縮合2乃至4環式芳香族炭化水素環]等が挙げられる。環Y1及び環Y2は、ベンゼン環又はナフタレン環であるのが好ましく、ベンゼン環であるのがより好ましい。なお、環Y1及び環Y2は、同一でも異なっていてもよく、例えば、一方の環がベンゼン環、他方の環がナフタレン環等であってもよい。
上記式(a1)において、Rは単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で示される基、-NH-で示される基、又は-S-で示される基を示し、典型的には単結合である。ここで、置換基としては、例えば、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、1価炭化水素基[例えば、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t-ブチル基等のC1-6アルキル基)、アリール基(フェニル基等のC6-10アリール基)等]等が挙げられ、ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、イオウ原子、珪素原子等が挙げられる。
上記式(a1)において、R3a及びR3bとしては、通常、非反応性置換基、例えば、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、1価炭化水素基[例えば、アルキル基、アリール基(フェニル基等のC6-10アリール基)等]等が挙げられ、シアノ基又はアルキル基であることが好ましく、アルキル基であることが特に好ましい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t-ブチル基等のC1-6アルキル基(例えば、C1-4アルキル基、特にメチル基)等が例示できる。なお、n1が2以上の整数である場合、R3aは互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。また、n2が2以上の整数である場合、R3bは互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。さらに、R3aとR3bとが同一であってもよく、異なっていてもよい。また、環Y1及び環Y2に対するR3a及びR3bの結合位置(置換位置)は、特に限定されない。好ましい置換数n1及びn2は、0又は1、特に0である。なお、n1及びn2は、互いに同一でも異なっていてもよい。
上記式(a1)で表される化合物のうち、特に好ましい具体例としては、9,9-ビス[4-[2-(グリシジルオキシ)エトキシ]フェニル]-9H-フルオレン、9,9-ビス[4-[2-(グリシジルオキシ)エチル]フェニル]-9H-フルオレン、9,9-ビス[4-(グリシジルオキシ)-3-メチルフェニル]-9H-フルオレン、9,9-ビス[4-(グリシジルオキシ)-3,5-ジメチルフェニル]-9H-フルオレン、9,9-ビス(6‐グリシジルオキシナフタレン-1-イル)-9H-フルオレン及び9,9-ビス(5‐グリシジルオキシナフタレン-2-イル)-9H-フルオレン等のエポキシ基含有フルオレン化合物;並びに下記式で表される化合物が挙げられる。
〔他の重合性化合物(A2)〕
前述の通り、重合性化合物(A)は、重合性フルオレン化合物(A1)とともに、重合性フルオレン化合物(A1)に該当しない他の重合性化合物を含んでいてもよい。
重合性化合物(A)の質量に対する、重合性フルオレン化合物(A1)の質量の比率はは、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらにより好ましく、90質量%以上が特に好ましく、100質量%が最も好ましい。
前述の通り、重合性化合物(A)は、重合性フルオレン化合物(A1)とともに、重合性フルオレン化合物(A1)に該当しない他の重合性化合物を含んでいてもよい。
重合性化合物(A)の質量に対する、重合性フルオレン化合物(A1)の質量の比率はは、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上がさらにより好ましく、90質量%以上が特に好ましく、100質量%が最も好ましい。
重合性フルオレン化合物(A1)が、カチオン重合性基含有基のみを有する場合、他の重合性化合物(A2)が、カチオン重合性基含有基のみを有するのが好ましい。
重合性フルオレン化合物(A1)が、ラジカル重合性基含有基のみを有する場合、他の重合性化合物(A2)が、ラジカル重合性基含有基のみを有するのが好ましい。
重合性フルオレン化合物(A1)が、ラジカル重合性基含有基のみを有する場合、他の重合性化合物(A2)が、ラジカル重合性基含有基のみを有するのが好ましい。
カチオン重合性基含有基を有する他の重合性化合物(A2)としては、例えば、ビニルオキシ基を含むビニルエーテル化合物、エポキシ基を含むエポキシ化合物、及びエピスルフィド基を含むエピスルフィド化合物が挙げられる。
ラジカル重合性基含有基を有する他の重合性化合物(A2)としては、ラジカル重合可能な不飽和二重結合を有するラジカル重合性化合物が挙げられる。
以下、ビニルエーテル化合物、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、及びラジカル重合性化合物について説明する。
ラジカル重合性基含有基を有する他の重合性化合物(A2)としては、ラジカル重合可能な不飽和二重結合を有するラジカル重合性化合物が挙げられる。
以下、ビニルエーテル化合物、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、及びラジカル重合性化合物について説明する。
(ビニルエーテル化合物)
ビニルエーテル化合物は、ビニルオキシ基を有し、カチオン重合可能な化合物であれば特に限定されない。
重合性フルオレン化合物(A1)と併用されるビニルエーテル化合物は、芳香族基を含んでいてもよく、芳香族基を含んでいなくてもよい。
硬化物の透明性の点からは、重合性フルオレン化合物(A1)と併用されるビニルエーテル化合物は、芳香族基を含まない脂肪族ビニルエーテル化合物であるのが好ましい。
硬化物の耐熱分解性が良好である点からは、重合性フルオレン化合物(A1)と併用されるビニルエーテル化合物は、芳香族基に結合するビニルオキシ基を有する化合物であるのが好ましい。
ビニルエーテル化合物は、ビニルオキシ基を有し、カチオン重合可能な化合物であれば特に限定されない。
重合性フルオレン化合物(A1)と併用されるビニルエーテル化合物は、芳香族基を含んでいてもよく、芳香族基を含んでいなくてもよい。
硬化物の透明性の点からは、重合性フルオレン化合物(A1)と併用されるビニルエーテル化合物は、芳香族基を含まない脂肪族ビニルエーテル化合物であるのが好ましい。
硬化物の耐熱分解性が良好である点からは、重合性フルオレン化合物(A1)と併用されるビニルエーテル化合物は、芳香族基に結合するビニルオキシ基を有する化合物であるのが好ましい。
ビニルエーテル化合物の好適な具体例としては、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、N-ブチルビニルエーテル、tert-ブチルビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテルオクタデシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、及びシクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテルビニルフェニルエーテル等の脂肪族ビニルエーテル化合物、4-ビニロキシトルエン、3-ビニロキシトルエン、2-ビニロキシトルエン、1-ビニロキシ-4-クロロベンゼン、1-ビニロキシ-3-クロロベンゼン、1-ビニロキシ-2-クロロベンゼン、1-ビニロキシ-2,3-ジメチルベンゼン、1-ビニロキシ-2,4-ジメチルベンゼン、1-ビニロキシ-2,5-ジメチルベンゼン、1-ビニロキシ-2,6-ジメチルベンゼン、1-ビニロキシ-3,4-ジメチルベンゼン、1-ビニロキシ-3,5-ジメチルベンゼン、1-ビニロキシナフタレン、2-ビニロキシナフタレン、2-ビニロキシフルオレン、3-ビニロキシフルオレン、4-ビニロキシ-1,1’-ビフェニル、3-ビニロキシ-1,1’-ビフェニル、2-ビニロキシ-1,1’-ビフェニル、6-ビニロキシテトラリン、及び5-ビニロキシテトラリン等の芳香族モノビニルエーテル化合物;1,4-ジビニロキシベンゼン、1,3-ジビニロキシベンゼン、1,2-ジビニロキシベンゼン、1,4-ジビニロキシナフタレン、1,3-ジビニロキシナフタレン、1,2-ジビニロキシナフタレン、1,5-ジビニロキシナフタレン、1,6-ジビニロキシナフタレン、1,7-ジビニロキシナフタレン、1,8-ジビニロキシナフタレン、2,3-ジビニロキシナフタレン、2,6-ジビニロキシナフタレン、2,7-ジビニロキシナフタレン、1,2-ジビニロキシフルオレン、3,4-ジビニロキシフルオレン、2,7-ジビニロキシフルオレン、4,4’-ジビニロキシビフェニル、3,3’-ジビニロキシビフェニル、2,2’-ジビニロキシビフェニル、3,4’-ジビニロキシビフェニル、2,3’-ジビニロキシビフェニル、2,4’-ジビニロキシビフェニル、及びビスフェノールAジビニルエーテル等の芳香族ジビニルエーテル化合物が挙げられる。
これらの、ビニルエーテル化合物は、2種以上組み合わせて用いられてもよい。
これらの、ビニルエーテル化合物は、2種以上組み合わせて用いられてもよい。
(エポキシ化合物)
重合性フルオレン化合物(A1)とともに用いることができるエポキシ化合物の例としては、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、及びビフェニル型エポキシ樹脂等の2官能エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、及びビスフェノールADノボラック型エポキシ樹脂等のノボラックエポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂のエポキシ化物等の環式脂肪族エポキシ樹脂;ナフタレン型フェノール樹脂のエポキシ化物等の芳香族エポキシ樹脂;ダイマー酸グリシジルエステル、及びトリグリシジルエステル等のグリシジルエステル型エポキシ樹脂;テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、トリグリシジル-p-アミノフェノール、テトラグリシジルメタキシリレンジアミン、及びテトラグリシジルビスアミノメチルシクロヘキサン等のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環式エポキシ樹脂;フロログリシノールトリグリシジルエーテル、トリヒドロキシビフェニルトリグリシジルエーテル、トリヒドロキシフェニルメタントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、2-[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]-2-[4-[1,1-ビス[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]エチル]フェニル]プロパン、及び1,3-ビス[4-[1-[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]-1-[4-[1-[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]-1-メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]-2-プロパノール等の3官能型エポキシ樹脂;テトラヒドロキシフェニルエタンテトラグリシジルエーテル、テトラグリシジルベンゾフェノン、ビスレゾルシノールテトラグリシジルエーテル、及びテトラグリシドキシビフェニル等の4官能型エポキシ樹脂;2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物が挙げられる。2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物は、EHPE-3150(ダイセル社製)として市販される。
重合性フルオレン化合物(A1)とともに用いることができるエポキシ化合物の例としては、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、及びビフェニル型エポキシ樹脂等の2官能エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、及びビスフェノールADノボラック型エポキシ樹脂等のノボラックエポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂のエポキシ化物等の環式脂肪族エポキシ樹脂;ナフタレン型フェノール樹脂のエポキシ化物等の芳香族エポキシ樹脂;ダイマー酸グリシジルエステル、及びトリグリシジルエステル等のグリシジルエステル型エポキシ樹脂;テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、トリグリシジル-p-アミノフェノール、テトラグリシジルメタキシリレンジアミン、及びテトラグリシジルビスアミノメチルシクロヘキサン等のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環式エポキシ樹脂;フロログリシノールトリグリシジルエーテル、トリヒドロキシビフェニルトリグリシジルエーテル、トリヒドロキシフェニルメタントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、2-[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]-2-[4-[1,1-ビス[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]エチル]フェニル]プロパン、及び1,3-ビス[4-[1-[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]-1-[4-[1-[4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]-1-メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]-2-プロパノール等の3官能型エポキシ樹脂;テトラヒドロキシフェニルエタンテトラグリシジルエーテル、テトラグリシジルベンゾフェノン、ビスレゾルシノールテトラグリシジルエーテル、及びテトラグリシドキシビフェニル等の4官能型エポキシ樹脂;2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物が挙げられる。2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物は、EHPE-3150(ダイセル社製)として市販される。
また、オリゴマー又はポリマー型の多官能エポキシ化合物を他の重合性化合物(A2)として、用いてもよい。
オリゴマー又はポリマー型の多官能エポキシ化合物の典型的な例としては、フェノールノボラック型エポキシ化合物、臭素化フェノールノボラック型エポキシ化合物、オルソクレゾールノボラック型エポキシ化合物、キシレノールノボラック型エポキシ化合物、ナフトールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールADノボラック型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂のエポキシ化物、ナフタレン型フェノール樹脂のエポキシ化物等が挙げられる。
オリゴマー又はポリマー型の多官能エポキシ化合物の典型的な例としては、フェノールノボラック型エポキシ化合物、臭素化フェノールノボラック型エポキシ化合物、オルソクレゾールノボラック型エポキシ化合物、キシレノールノボラック型エポキシ化合物、ナフトールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールADノボラック型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂のエポキシ化物、ナフタレン型フェノール樹脂のエポキシ化物等が挙げられる。
重合性フルオレン化合物(A1)と併用し得る、エポキシ化合物の他の例としては、脂環式エポキシ基を有する多官能の脂環式エポキシ化合物が挙げられる。重合性化合物(A)が、脂環式エポキシ化合物を含む場合、硬化性組成物を用いて透明性に優れる硬化物を形成しやすい。
脂環式エポキシ化合物の具体例としては、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル-5,5-スピロ-3,4-エポキシ)シクロヘキサン-メタ-ジオキサン、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシル-3’,4’-エポキシ-6’-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ε-カプロラクトン変性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、トリメチルカプロラクトン変性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、β-メチル-δ-バレロラクトン変性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、メチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサン)、エチレングリコールのジ(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、エチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシシクロヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、及びエポキシシクロヘキサヒドロフタル酸ジ-2-エチルヘキシル、トリシクロデセンオキサイド基を有するエポキシ樹脂や、下記式(a01-1)~(a01-5)で表される化合物が挙げられる。
これらの脂環式エポキシ化合物の具体例の中では、高硬度の硬化物を与えることから、下記式(a01-1)~(a01-5)で表される脂環式エポキシ化合物が好ましい。
連結基Z01としては、例えば、2価の炭化水素基、-O-、-O-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CBr2-、-C(CBr3)2-、-C(CF3)2-、及び-Ra019-O-CO-からなる群より選択される2価の基及びこれらが複数個結合した基等を挙げることができる。
連結基Z01である2価の炭化水素基としては、例えば、炭素原子数が1以上18以下の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基、2価の脂環式炭化水素基等を挙げることができる。炭素原子数が1以上18以下の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基等を挙げることができる。上記2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、1,2-シクロペンチレン基、1,3-シクロペンチレン基、シクロペンチリデン基、1,2-シクロヘキシレン基、1,3-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキシレン基、シクロヘキシリデン基等のシクロアルキレン基(シクロアルキリデン基を含む)等を挙げることができる。
Ra019は、炭素原子数1以上8以下のアルキレン基であり、メチレン基又はエチレン基であるのが好ましい。
上記式(a01-2)で表される脂環式エポキシ化合物としては、上記式(a01-2)におけるma1が0である化合物に該当する、下記式(a01-2-1)で表される化合物が好ましい。
(式(a01-2-1)中、Ra01~Ra012は、水素原子、ハロゲン原子、及び有機基からなる群より選択される基である。Ra02及びRa010は互いに結合して環を形成してもよい。)
式(a01-1)~(a01-5)中、Ra01~Ra018が有機基である場合、有機基は本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されず、炭化水素基であっても、炭素原子とハロゲン原子とからなる基であっても、炭素原子及び水素原子とともにハロゲン原子、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、ケイ素原子のようなヘテロ原子を含むような基であってもよい。ハロゲン原子の例としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、及びフッ素原子等が挙げられる。
有機基としては、炭化水素基と、炭素原子、水素原子、及び酸素原子からなる基と、ハロゲン化炭化水素基と、炭素原子、酸素原子、及びハロゲン原子からなる基と、炭素原子、水素原子、酸素原子、及びハロゲン原子からなる基とが好ましい。有機基が炭化水素基である場合、炭化水素基は、芳香族炭化水素基でも、脂肪族炭化水素基でも、芳香族骨格と脂肪族骨格とを含む基でもよい。有機基の炭素原子数は1以上20以下が好ましく、1以上10以下がより好ましく、1以上5以下が特に好ましい。
炭化水素基の具体例としては、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、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-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、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、n-オクタデシル基、n-ノナデシル基、及びn-イコシル基等の鎖状アルキル基;ビニル基、1-プロペニル基、2-n-プロペニル基(アリル基)、1-n-ブテニル基、2-n-ブテニル基、及び3-n-ブテニル基等の鎖状アルケニル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロヘプチル基等のシクロアルキル基;フェニル基、o-トリル基、m-トリル基、p-トリル基、α-ナフチル基、β-ナフチル基、ビフェニル-4-イル基、ビフェニル-3-イル基、ビフェニル-2-イル基、アントリル基、及びフェナントリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基、α-ナフチルメチル基、β-ナフチルメチル基、α-ナフチルエチル基、及びβ-ナフチルエチル基等のアラルキル基が挙げられる。
ハロゲン化炭化水素基の具体例は、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、及びパーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロヘプチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロノニル基、及びパーフルオロデシル基等のハロゲン化鎖状アルキル基;2-クロロシクロヘキシル基、3-クロロシクロヘキシル基、4-クロロシクロヘキシル基、2,4-ジクロロシクロヘキシル基、2-ブロモシクロヘキシル基、3-ブロモシクロヘキシル基、及び4-ブロモシクロヘキシル基等のハロゲン化シクロアルキル基;2-クロロフェニル基、3-クロロフェニル基、4-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、3,4-ジクロロフェニル基、3,5-ジクロロフェニル基、2-ブロモフェニル基、3-ブロモフェニル基、4-ブロモフェニル基、2-フルオロフェニル基、3-フルオロフェニル基、4-フルオロフェニル基等のハロゲン化アリール基;2-クロロフェニルメチル基、3-クロロフェニルメチル基、4-クロロフェニルメチル基、2-ブロモフェニルメチル基、3-ブロモフェニルメチル基、4-ブロモフェニルメチル基、2-フルオロフェニルメチル基、3-フルオロフェニルメチル基、4-フルオロフェニルメチル基等のハロゲン化アラルキル基である。
炭素原子、水素原子、及び酸素原子からなる基の具体例は、ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基、3-ヒドロキシ-n-プロピル基、及び4-ヒドロキシ-n-ブチル基等のヒドロキシ鎖状アルキル基;2-ヒドロキシシクロヘキシル基、3-ヒドロキシシクロヘキシル基、及び4-ヒドロキシシクロヘキシル基等のハロゲン化シクロアルキル基;2-ヒドロキシフェニル基、3-ヒドロキシフェニル基、4-ヒドロキシフェニル基、2,3-ジヒドロキシフェニル基、2,4-ジヒドロキシフェニル基、2,5-ジヒドロキシフェニル基、2,6-ジヒドロキシフェニル基、3,4-ジヒドロキシフェニル基、及び3,5-ジヒドロキシフェニル基等のヒドロキシアリール基;2-ヒドロキシフェニルメチル基、3-ヒドロキシフェニルメチル基、及び4-ヒドロキシフェニルメチル基等のヒドロキシアラルキル基;メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、sec-ブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-ヘプチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、n-ノニルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ウンデシルオキシ基、n-トリデシルオキシ基、n-テトラデシルオキシ基、n-ペンタデシルオキシ基、n-ヘキサデシルオキシ基、n-ヘプタデシルオキシ基、n-オクタデシルオキシ基、n-ノナデシルオキシ基、及びn-イコシルオキシ基等の鎖状アルコキシ基;ビニルオキシ基、1-プロペニルオキシ基、2-n-プロペニルオキシ基(アリルオキシ基)、1-n-ブテニルオキシ基、2-n-ブテニルオキシ基、及び3-n-ブテニルオキシ基等の鎖状アルケニルオキシ基;フェノキシ基、o-トリルオキシ基、m-トリルオキシ基、p-トリルオキシ基、α-ナフチルオキシ基、β-ナフチルオキシ基、ビフェニル-4-イルオキシ基、ビフェニル-3-イルオキシ基、ビフェニル-2-イルオキシ基、アントリルオキシ基、及びフェナントリルオキシ基等のアリールオキシ基;ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基、α-ナフチルメチルオキシ基、β-ナフチルメチルオキシ基、α-ナフチルエチルオキシ基、及びβ-ナフチルエチルオキシ基等のアラルキルオキシ基;メトキシメチル基、エトキシメチル基、n-プロポキシメチル基、2-メトキシエチル基、2-エトキシエチル基、2-n-プロポキシエチル基、3-メトキシ-n-プロピル基、3-エトキシ-n-プロピル基、3-n-プロポキシ-n-プロピル基、4-メトキシ-n-ブチル基、4-エトキシ-n-ブチル基、及び4-n-プロポキシ-n-ブチル基等のアルコキシアルキル基;メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、n-プロポキシメトキシ基、2-メトキシエトキシ基、2-エトキシエトキシ基、2-n-プロポキシエトキシ基、3-メトキシ-n-プロポキシ基、3-エトキシ-n-プロポキシ基、3-n-プロポキシ-n-プロポキシ基、4-メトキシ-n-ブチルオキシ基、4-エトキシ-n-ブチルオキシ基、及び4-n-プロポキシ-n-ブチルオキシ基等のアルコキシアルコキシ基;2-メトキシフェニル基、3-メトキシフェニル基、及び4-メトキシフェニル基等のアルコキシアリール基;2-メトキシフェノキシ基、3-メトキシフェノキシ基、及び4-メトキシフェノキシ基等のアルコキシアリールオキシ基;ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、ノナノイル基、及びデカノイル基等の脂肪族アシル基;ベンゾイル基、α-ナフトイル基、及びβ-ナフトイル基等の芳香族アシル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロポキシカルボニル基、n-ブチルオキシカルボニル基、n-ペンチルオキシカルボニル基、n-ヘキシルカルボニル基、n-ヘプチルオキシカルボニル基、n-オクチルオキシカルボニル基、n-ノニルオキシカルボニル基、及びn-デシルオキシカルボニル基等の鎖状アルキルオキシカルボニル基;フェノキシカルボニル基、α-ナフトキシカルボニル基、及びβ-ナフトキシカルボニル基等のアリールオキシカルボニル基;ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブタノイルオキシ基、ペンタノイルオキシ基、ヘキサノイルオキシ基、ヘプタノイルオキシ基、オクタノイルオキシ基、ノナノイルオキシ基、及びデカノイルオキシ基等の脂肪族アシルオキシ基;ベンゾイルオキシ基、α-ナフトイルオキシ基、及びβ-ナフトイルオキシ基等の芳香族アシルオキシ基である。
Ra01~Ra018は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1以上5以下のアルキル基、及び炭素原子数1以上5以下のアルコキシ基からなる群より選択される基が好ましく、特に機械的特性に優れる硬化膜を形成しやすいことから、Ra01~Ra018が全て水素原子であるのがより好ましい。
式(a01-2)~(a01-5)中、Ra01~Ra018は、式(a01-1)におけるRa01~Ra018と同様である。式(a01-2)及び式(a01-4)において、Ra02及びRa010が、互いに結合する場合、式(a01-2)において、Ra013及びRa016が、互いに結合する場合、及び式(a01-3)において、Ra02及びRa08が、互いに結合する場合に形成される2価の基としては、例えば、-CH2-、-C(CH3)2-が挙げられる。
式(a01-1)で表される脂環式エポキシ化合物のうち、好適な化合物の具体例としては、下記式(a01-1a)、式(a01-1b)、及び式(a01-1c)で表される脂環式エポキシ化合物や、2,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキサン-1-イル)プロパン[=2,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロパン]等を挙げることができる。
式(a01-3)で表される脂環式エポキシ化合物のうち、好適な化合物の具体例としては、Sスピロ[3-オキサトリシクロ[3.2.1.02,4]オクタン-6,2’-オキシラン]等が挙げられる。
式(a01-4)で表される脂環式エポキシ化合物のうち、好適な化合物の具体例としては、4-ビニルシクロヘキセンジオキシド、ジペンテンジオキシド、リモネンジオキシド、1-メチル-4-(3-メチルオキシラン-2-イル)-7-オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン等が挙げられる。
式(a01-5)で表される脂環式エポキシ化合物のうち、好適な化合物の具体例としては、1,2,5,6-ジエポキシシクロオクタン等が挙げられる。
さらに、下記式(a1-I)で表される化合物をエポキシ化合物として好適に使用し得る。
(式(a1-I)中、Xa1、Xa2、及びXa3は、それぞれ独立に、水素原子、又はエポキシ基を含んでいてもよい有機基であり、Xa1、Xa2、及びXa3が有するエポキシ基の総数が2以上である。)
上記式(a1-I)で表される化合物としては、下記式(a1-II)で表される化合物が好ましい。
(式(a1-II)中、Ra20~Ra22は、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキレン基、アリーレン基、-O-、-C(=O)-、-NH-及びこれらの組み合わせからなる基であり、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。E1~E3は、エポキシ基、オキセタニル基、エチレン性不飽和基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、チオール基、カルボキシ基、水酸基及びコハク酸無水物基からなる群より選択される少なくとも1種の置換基又は水素原子である。ただし、E1、E2、及びE3が有するエポキシ基の総数が2以上である。)
式(a1-II)中、Ra20とE1、Ra21とE2、及びRa22とE3で示される基は、例えば、少なくとも2つが、それぞれ、下記式(b1-IIa)で表される基であることが好ましく、いずれもが、それぞれ、下記式(a1-IIa)で表される基であることがより好ましい。1つの化合物に結合する複数の式(a1-IIa)で表される基は、同じ基であることが好ましい。
-L-Ca (a1-IIa)
(式(a1-IIa)中、Lは直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキレン基、アリーレン基、-O-、-C(=O)-、-NH-及びこれらの組み合わせからなる基であり、Caはオキシラニル基(エポキシ基)である。式(a1-IIa)中、LとCaとが結合して環状構造を形成していてもよい。)
-L-Ca (a1-IIa)
(式(a1-IIa)中、Lは直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキレン基、アリーレン基、-O-、-C(=O)-、-NH-及びこれらの組み合わせからなる基であり、Caはオキシラニル基(エポキシ基)である。式(a1-IIa)中、LとCaとが結合して環状構造を形成していてもよい。)
式(a1-IIa)中、Lとしての直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキレン基としては、炭素原子数1以上10以下であるアルキレン基が好ましく、また、Lとしてのアリーレン基としては、炭素原子数5以上10以下であるアリーレン基が好ましい。式(a1-IIa)中、Lは、直鎖状の炭素原子数が1以上3以下であるアルキレン基、フェニレン基、-O-、-C(=O)-、-NH-及びこれらの組み合わせからなる基であることが好ましく、メチレン基等の直鎖状の炭素原子数が1以上3以下であるアルキレン基及びフェニレン基の少なくとも1種、又は、これらと、-O-、-C(=O)-及びNH-の少なくとも1種との組み合わせからなる基が好ましい。
式(a1-IIa)中、LとCaとが結合して環状構造を形成している場合としては、例えば、分岐鎖状のアルキレン基とエポキシ基とが結合して環状構造(脂環構造のエポキシ基を有する構造)を形成している場合、下記式(a1-IIb)~(a1-IId)で表される有機基が挙げられる。
(式(a1-IIb)中、Ra23は、水素原子又はメチル基である。)
また、分子内に2以上のグリシジル基又は脂環エポキシ基を有するシロキサン化合物(以下、単に「シロキサン化合物」とも記す。)をエポキシ化合物として好適に使用し得る。
シロキサン化合物は、シロキサン結合(Si-O-Si)により構成されたシロキサン骨格と、2以上のグリシジル基又は脂環エポキシ基とを分子内に有する化合物である。
シロキサン化合物におけるシロキサン骨格としては、例えば、環状シロキサン骨格やかご型やラダー型のポリシルセスキオキサン骨格を挙げることができる。
式(a1-III)中、Ra24、及びRa25は、エポキシ基を含有する1価の基又はアルキル基を示す。ただし、式(a1-III)で表される化合物におけるx1個のRa24及びx1個のRa25のうち、少なくとも2個はエポキシ基を含有する1価の基である。また、式(a1-III)中のx1は3以上の整数を示す。尚、式(a1-III)で表される化合物におけるRa24、Ra25は同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、複数のRa24は同一であってもよいし、異なっていてもよい。複数のRa25も同一であってもよいし、異なっていてもよい。
上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等の炭素原子数が1以上18以下である(好ましくは炭素原子数1以上6以下、特に好ましくは炭素原子数1以上3以下)直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を挙げることができる。
上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等の炭素原子数が1以上18以下である(好ましくは炭素原子数1以上6以下、特に好ましくは炭素原子数1以上3以下)直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を挙げることができる。
式(a1-III)中のx1は3以上の整数を示し、なかでも、硬化膜を形成する際の架橋反応性に優れる点で3以上6以下の整数が好ましい。
シロキサン化合物が分子内に有するエポキシ基の数は2個以上であり、硬化膜を形成する際の架橋反応性に優れる点から2個以上6個以下が好ましく、特に好ましくは2個以上4個以下である。
シロキサン化合物が分子内に有するエポキシ基の数は2個以上であり、硬化膜を形成する際の架橋反応性に優れる点から2個以上6個以下が好ましく、特に好ましくは2個以上4個以下である。
上記エポキシ基を含有する1価の基としては、脂環式エポキシ基、及び-DA-O-Ra26で表されるグリシジルエーテル基[DAはアルキレン基を示し、Ra26はグリシジル基を示す]が好ましく、脂環式エポキシ基がより好ましく、下記式(a1-IIIa)又は下記式(a1-IIIb)で表される脂環式エポキシ基がさらに好ましい。上記DA(アルキレン基)としては、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基等の炭素原子数が1以上18以下である直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基等を挙げることができる。
(上記式(a1-IIIa)及び式(a1-IIIb)中、D1及びD2は、それぞれ独立にアルキレン基を表し、msは0以上2以下の整数を表す。)
硬化性組成物は、エポキシ化合物として、式(a1-III)で表されるシロキサン化合物以外にも、脂環式エポキシ基含有環状シロキサン、特開2008-248169号公報に記載の脂環式エポキシ基含有シリコーン樹脂、及び特開2008-19422号公報に記載の1分子中に少なくとも2個のエポキシ官能性基を有するオルガノポリシルセスキオキサン樹脂等のシロキサン骨格を有する化合物を含有していてもよい。
シロキサン化合物としては、より具体的には、下記式で表される、分子内に2以上のグリシジル基を有する環状シロキサン等を挙げることができる。また、シロキサン化合物としては、例えば、商品名「X-40-2670」、「X-40-2701」、「X-40-2728」、「X-40-2738」、「X-40-2740」(以上、信越化学工業社製)等の市販品を用いることができる。
(エピスルフィド化合物)
エピスルフィド化合物の種類は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されない。好ましいエピスルフィド化合物としては、前述のエポキシ化合物について、エポキシ基中の酸素原子を硫黄原子に置換した化合物が挙げられる。
エピスルフィド化合物の種類は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されない。好ましいエピスルフィド化合物としては、前述のエポキシ化合物について、エポキシ基中の酸素原子を硫黄原子に置換した化合物が挙げられる。
(ラジカル重合性化合物)
ラジカル重合性化合物としては、エチレン性不飽和基を有する化合物を用いることができる。このエチレン性不飽和基を有する化合物には、単官能化合物と多官能化合物とがある。
ラジカル重合性化合物としては、エチレン性不飽和基を有する化合物を用いることができる。このエチレン性不飽和基を有する化合物には、単官能化合物と多官能化合物とがある。
単官能化合物としては、(メタ)アクリルアミド、メチロール(メタ)アクリルアミド、メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、ブトキシメトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、クロトン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、tert-ブチルアクリルアミドスルホン酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピルフタレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、フタル酸誘導体のハーフ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの単官能化合物は、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
一方、多官能化合物としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(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、1,6-ヘキサングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジ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ヘキサ(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロイルオキシプロピル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレート、グリセリントリアクリレート、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート(すなわち、トリレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、又はヘキサメチレンジイソシアネート等と2-ビドロキシエチル(メタ)アクリレートとの反応物)、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドメチレンエーテル、多価アルコールとN-メチロール(メタ)アクリルアミドとの縮合物等の多官能化合物や、トリアクリルホルマール等が挙げられる。これらの多官能化合物は、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
これらのエチレン性不飽和基を有する化合物の中でも、硬化物の基材への密着性、硬化性組成物の硬化後の強度を高める傾向にある点から、3官能以上の多官能化合物が好ましく、4官能以上の多官能化合物がより好ましく、5官能以上の多官能化合物がさらに好ましい。
硬化性組成物における重合性化合物(A)の含有量は、所望する効果が損なわれない範囲で特に限定されない。硬化性組成物における重合性化合物(A)の含有量は、溶媒(S)を除く他の成分全体の質量に対して、例えば、3質量%以上95質量%以下であり、硬化性の点で5質量%以上30質量%以下が好ましく、硬化性と光学特性の両立の点で、5質量%以上29質量%以下がより好ましく、7質量%以上20質量%以下がさらに好ましく、7質量%以上15質量%以下が特に好ましい。
<金属酸化物微粒子(B)>
硬化性組成物は、金属酸化物微粒子(B)を含む。金属酸化物微粒子(B)は、硬化性組成物の硬化物の高屈折率化に寄与する。金属酸化物微粒子(B)は、酸化チタン微粒子(B1)を含む。硬化性組成物が、金属酸化物微粒子(B)として酸化チタン微粒子(B1)を含むことにより、硬化性組成物に金属酸化物微粒子(B)を高充填させやすく、その結果、屈折率の高い硬化物を形成しやすい。
硬化性組成物は、金属酸化物微粒子(B)を含む。金属酸化物微粒子(B)は、硬化性組成物の硬化物の高屈折率化に寄与する。金属酸化物微粒子(B)は、酸化チタン微粒子(B1)を含む。硬化性組成物が、金属酸化物微粒子(B)として酸化チタン微粒子(B1)を含むことにより、硬化性組成物に金属酸化物微粒子(B)を高充填させやすく、その結果、屈折率の高い硬化物を形成しやすい。
金属酸化物微粒子(B)は、酸化チタン微粒子(B1)とともに、酸化チタン微粒子(B1)以外の他の金属酸化物微粒子(B2)を含んでいてもよい。他の金属酸化物微粒子(B2)の好ましい例としては、酸化ジルコニウム微粒子、チタン酸バリウム微粒子、及び酸化セリウム微粒子等が挙げられる。金属酸化物微粒子(B)は、2種以上の他の金属酸化物微粒子を組み合わせて含んでいてもよい。金属酸化物微粒子(B)における、酸化チタン微粒子(B1)の質量の比率は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、100質量%が特に好ましい。
金属酸化物微粒子(B)の平均粒子径は、硬化物の透明性の点から、500nm以下が好ましく、2nm以上100nm以下が好ましい。
重合性化合物が、ラジカル重合性基含有基を有する重合性フルオレン化合物(A1)を含む場合、金属酸化物微粒子(B)の表面が、エチレン性不飽和二重結合含有基で修飾されていてもよい。
金属酸化物微粒子(B)の表面がエチレン性不飽和二重結合含有基で修飾されている場合、硬化物を形成する際に、重合性フルオレン化合物(A1)が金属酸化物微粒子(B)とともに重合しつつ、金属酸化物微粒子(B)が重合性フルオレン化合物(A1)の重合体からなるマトリックス中に固定される。これのため、金属酸化物微粒子(B)の表面がエチレン性不飽和二重結合含有基で修飾されていると、硬化物における金属酸化物微粒子(B)の局在を特に抑制しやすい。
金属酸化物微粒子(B)の表面がエチレン性不飽和二重結合含有基で修飾されている場合、硬化物を形成する際に、重合性フルオレン化合物(A1)が金属酸化物微粒子(B)とともに重合しつつ、金属酸化物微粒子(B)が重合性フルオレン化合物(A1)の重合体からなるマトリックス中に固定される。これのため、金属酸化物微粒子(B)の表面がエチレン性不飽和二重結合含有基で修飾されていると、硬化物における金属酸化物微粒子(B)の局在を特に抑制しやすい。
例えば、金属酸化物微粒子(B)の表面に、エチレン性不飽和二重結合を含むキャッピング剤を作用させることにより、共有結合等の化学結合を介してその表面が、エチレン性不飽和二重結合含有基で修飾された金属酸化物微粒子(B)が得られる。
金属酸化物微粒子(B)の表面に、エチレン性不飽和二重結合を含むキャッピング剤を、共有結合等の化学結合を介して結合させる方法は特に限定されない。金属酸化物微粒子(B)の表面には通常、水酸基が存在している。かかる水酸基とキャッピング剤が有する反応性基とを反応させることにより、金属酸化物微粒子(B)の表面にキャッピング剤が共有結合する。
キャッピング剤が有する反応性基の好ましい例としては、トリメトキシシリル基、トリエトキシリル基等のトリアルコキシシリル基;ジメトキシシリル基、ジエトキシシリル基等のジアルコキシシリル基;モノメトキシシリル基、モノエトキシシリル基等のモノアルコキシシリル基;トリクロロシリル基等のトリハロシリル基;ジクロロシリル基等のジハロシリル基;モノクロロシリル基等のモノハロシリル基;カルボキシ基;クロロカルボニル基等のハロカルボニル基;水酸基;ホスホノ基(-P(=O)(OH)2);ホスフェート基(-O-P(=O)(OH)2)が挙げられる。
キャッピング剤が有する反応性基の好ましい例としては、トリメトキシシリル基、トリエトキシリル基等のトリアルコキシシリル基;ジメトキシシリル基、ジエトキシシリル基等のジアルコキシシリル基;モノメトキシシリル基、モノエトキシシリル基等のモノアルコキシシリル基;トリクロロシリル基等のトリハロシリル基;ジクロロシリル基等のジハロシリル基;モノクロロシリル基等のモノハロシリル基;カルボキシ基;クロロカルボニル基等のハロカルボニル基;水酸基;ホスホノ基(-P(=O)(OH)2);ホスフェート基(-O-P(=O)(OH)2)が挙げられる。
トリアルコキシシリル基、ジアルコキシシリル基、モノアルコキシシリル基、トリハロシリル基、ジハロシリル基、及びモノハロシリル基は、金属酸化物微粒子(B)の表面とシロキサン結合を形成する。
カルボキシ基、及びハロカルボニル基は、金属酸化物微粒子(B)の表面と、(金属酸化物-O-CO-)で表される結合を形成する。
水酸基は、金属酸化物微粒子(B)の表面と、(金属酸化物-O-)で表される結合を形成する。
ホスホノ基、及びホスフェート基は、金属酸化物微粒子(B)の表面と、(金属酸化物-O-P(=O)<)で表される結合を形成する。
カルボキシ基、及びハロカルボニル基は、金属酸化物微粒子(B)の表面と、(金属酸化物-O-CO-)で表される結合を形成する。
水酸基は、金属酸化物微粒子(B)の表面と、(金属酸化物-O-)で表される結合を形成する。
ホスホノ基、及びホスフェート基は、金属酸化物微粒子(B)の表面と、(金属酸化物-O-P(=O)<)で表される結合を形成する。
キャッピング剤において、上記の反応性基に結合する基としては、水素原子と、種々の有機基が挙げられる。有機基は、O、N、S、P、B、Si、ハロゲン原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。
上記の反応性基に結合する基としては、例えば、直鎖状でも分岐鎖状であってもよく、酸素原子(-O-)で中断されていてもよいアルキル基、直鎖状でも分岐鎖状であってもよく、酸素原子(-O-)で中断されていてもよいアルケニル基、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、酸素原子(-O-)で中断されていてもよいアルキニル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基、及び複素環基等が挙げられる。
これらの基は、ハロゲン原子、グリシジル基等のエポキシ基含有基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、及びイソシアネート基等の置換基で置換されていてもよい。また、置換基の数は特に限定されない。
上記の反応性基に結合する基としては、例えば、直鎖状でも分岐鎖状であってもよく、酸素原子(-O-)で中断されていてもよいアルキル基、直鎖状でも分岐鎖状であってもよく、酸素原子(-O-)で中断されていてもよいアルケニル基、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、酸素原子(-O-)で中断されていてもよいアルキニル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基、及び複素環基等が挙げられる。
これらの基は、ハロゲン原子、グリシジル基等のエポキシ基含有基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、及びイソシアネート基等の置換基で置換されていてもよい。また、置換基の数は特に限定されない。
また、上記の反応性基に結合する基としては、-(SiRb1Rb2-O-)r-(SiRb3Rb4-O-)s-Rb5で表される基も好ましい。Rb1、Rb2、Rb3、及びRb4は、それぞれ、同一であっても異なっていてもよい有機基である。有機基の好適な例としては、メチル基、エチル基等のアルキル基;ビニル基、アリル基等のアルケニル基;フェニル基、ナフチル基、トリル基等の芳香族炭化水素基;3-グリシドキシプロピル基等のエポキシ基含有基;(メタ)アクリロイルオキシ基等が挙げられる。
上記式中Rb5としては、例えば、-Si(CH3)3、-Si(CH3)2H、-Si(CH3)2(CH=CH2)、及び-Si(CH3)2(CH2CH2CH2CH3)等の末端基が挙げられる。
上記式中のr及びsは、それぞれ独立に0以上60以下の整数である。上記式中のr及びsは双方が0であることはない。
上記式中Rb5としては、例えば、-Si(CH3)3、-Si(CH3)2H、-Si(CH3)2(CH=CH2)、及び-Si(CH3)2(CH2CH2CH2CH3)等の末端基が挙げられる。
上記式中のr及びsは、それぞれ独立に0以上60以下の整数である。上記式中のr及びsは双方が0であることはない。
キャッピング剤の好適な具体例としては、ビニルトリメトキシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、1-ヘキセニルトリメトキシシラン,1-ヘキセニルトリエトキシシラン、1-オクテニルトリメトキシシラン、1-オクテニルトリエトキシシラン、3-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロイルプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、等の不飽和基含有アルコキシシラン;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、アリルアルコール、エチレングリコールモノアリルエーテル、プロピレングリコールモノアリルエーテル、及び3-アリルオキシプロパノール等の不飽和基含有アルコール類;(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸クロライド等の(メタ)アクリル酸ハライド等が挙げられる。
金属酸化物微粒子(B)の表面に、キャッピング剤を共有結合等の化学結合を介して結合させる際のキャッピング剤の使用量は特に限定されない。好ましくは、金属酸化物微粒子(B)の表面の水酸基のほぼ全てと反応するのに十分な量のキャッピング剤が使用される。
硬化性組成物中の金属酸化物微粒子(B)の含有量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。硬化性組成物中の金属酸化物微粒子(B)の含有量は、硬化性組成物の溶媒(S)の質量を除いた質量に対して、50質量%以上98質量%以下が好ましく、70質量%以上97質量%以下がより好ましく、90質量%以上95質量%以下がさらに好ましい。
特に、硬化物の屈折率の高さの点で、硬化性組成物中の酸化チタン微粒子(B1)の含有量が、硬化性組成物の溶媒(S)の質量を除いた質量に対して、90質量%以上であるのが好ましい。
特に、硬化物の屈折率の高さの点で、硬化性組成物中の酸化チタン微粒子(B1)の含有量が、硬化性組成物の溶媒(S)の質量を除いた質量に対して、90質量%以上であるのが好ましい。
<開始剤(C)>
硬化性組成物は、前述の重合性化合物(A)を硬化させるための開始剤(C)を含む。開始剤(C)は、感熱性開始剤(C1)を含む。硬化性組成物が、前述の重合性フルオレン化合物(A1)と、感熱性開始剤(C1)とを組み合わせて含むことにより、透明性の高さと、加熱された場合の透明性の低下しにくさと、優れた有機溶媒耐性とを兼ね備える硬化物を形成できる。
硬化性組成物は、前述の重合性化合物(A)を硬化させるための開始剤(C)を含む。開始剤(C)は、感熱性開始剤(C1)を含む。硬化性組成物が、前述の重合性フルオレン化合物(A1)と、感熱性開始剤(C1)とを組み合わせて含むことにより、透明性の高さと、加熱された場合の透明性の低下しにくさと、優れた有機溶媒耐性とを兼ね備える硬化物を形成できる。
開始剤(C)は、所望する効果が損なわれない範囲で感熱性開始剤以外の他の開始剤を含んでいてもよい。他の開始剤は、典型的には感光性開始剤(C2)である。感光性開始剤(C2)は、露光により前述の重合性化合物(A)を硬化させる。
前述の所望する効果を得やすい点から、硬化性組成物における感光性開始剤(C2)の含有量は少ないほど好ましい。
感光性開始剤(C2)の含有量は、重合性化合物(A)100質量部に対して、1質量部以下が好ましく、0.5質量以下がより好ましく、0.1質量部以下がさらに好ましく、0.01質量部以下が特に好ましい。硬化性組成物が、感光性開始剤(C2)を含まないのがもっともの好ましい。
前述の所望する効果を得やすい点から、硬化性組成物における感光性開始剤(C2)の含有量は少ないほど好ましい。
感光性開始剤(C2)の含有量は、重合性化合物(A)100質量部に対して、1質量部以下が好ましく、0.5質量以下がより好ましく、0.1質量部以下がさらに好ましく、0.01質量部以下が特に好ましい。硬化性組成物が、感光性開始剤(C2)を含まないのがもっともの好ましい。
なお、開始剤(C)のなかには、感熱性と、感光性とを兼ね備える開始剤がある。本出願の明細書及び特許請求の範囲において、感熱性と、感光性とを兼ね備える開始剤は、感熱性開始剤(C1)であるとする。
〔感熱性開始剤(C1)〕
重合性フルオレン化合物(A1)が、カチオン重合性基含有基を有する場合、硬化性組成物は、通常、感熱性開始剤(C1)として、熱カチオン開始剤(C1a)を含む。
重合性フルオレン化合物(A1)が、ラジカル重合性基含有基を有する場合、硬化性組成物は、通常、感熱性開始剤(C2)として、熱ラジカル開始剤(C1b)を含む。
重合性フルオレン化合物(A1)が、カチオン重合性基含有基を有する場合、硬化性組成物は、通常、感熱性開始剤(C1)として、熱カチオン開始剤(C1a)を含む。
重合性フルオレン化合物(A1)が、ラジカル重合性基含有基を有する場合、硬化性組成物は、通常、感熱性開始剤(C2)として、熱ラジカル開始剤(C1b)を含む。
(熱カチオン重合開始剤(C1a))
熱カチオン重合開始剤(C1a)としては、従来から、種々のカチオン重合性の硬化性組成物に配合されている熱カチオン重合開始剤を特に限定なく用いることができる。
熱カチオン重合開始剤(C1a)の好適な例としては、例えば、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセナート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスファート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウム テトラフルオロボラート、トリ-p-トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート、トリ-p-トリルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert-ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p-トルエンスルホニル)ジアゾメタン、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニル-4-メチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニウム-p-トルエンスルホナート、及びジフェニル-p-フェニルチオフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。これらは2種以上組み合わせて使用されてもよい。
熱カチオン重合開始剤(C1a)の好適な例としては、例えば、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセナート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスファート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウム テトラフルオロボラート、トリ-p-トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート、トリ-p-トリルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert-ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p-トルエンスルホニル)ジアゾメタン、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニル-4-メチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニル-2,4,6-トリメチルフェニルスルホニウム-p-トルエンスルホナート、及びジフェニル-p-フェニルチオフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。これらは2種以上組み合わせて使用されてもよい。
また、熱カチオン重合開始剤(C1a)としては、例えば、AMERICUREシリーズ(アメリカン・キャン社製)、ULTRASETシリーズ(アデカ社製)、WPAGシリーズ(和光純薬社製)等のジアゾニウム塩型の開始剤;UVEシリーズ(ゼネラル・エレクトリック社製)、FCシリーズ(3M社製)、UV9310C(GE東芝シリコーン社製)、及びWPIシリーズ(和光純薬社製)等のヨードニウム塩型の開始剤;CYRACUREシリーズ(ユニオンカーバイド社製)、UVIシリーズ(ゼネラル・エレクトリック社製)、FCシリーズ(3M社製)、CDシリーズ(サートマー社製)、オプトマーSPシリーズ(アデカ社製)、オプトマーCPシリーズ(アデカ社製)、サンエイドSIシリーズ(三新化学工業社製)、CIシリーズ(日本曹達社製)、WPAGシリーズ(和光純薬社製)、CPIシリーズ(サンアプロ社製)等のスルホニウム塩型の開始剤等が挙げられる。
硬化性組成物の熱硬化性や、硬化物の透明性の点等から、感熱性開始剤(C1)は、熱カチオン開始剤(C1a)として、下記式(c1)で表されるカチオン部を有するオニウム塩を含むのが特に好ましい。
Rc02-D+-(Rc01)u・・・(c1)
(式(c1)中、Rc01は、1価の有機基であり、Dは、元素周期律表(IUPAC表記法)の15族~17族で原子価がuの元素であり、Rc02は、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基である。ただし、Rc02が置換基を有していてもよいアルキル基の場合、Rc01の少なくとも1つは置換基を有していてもよいアルキル基である。uは1以上3以下の整数であり、複数のRc01は同一でも異なっていてもよく、複数のRc01が結合してDとともに環を形成していてもよい。)
Rc02-D+-(Rc01)u・・・(c1)
(式(c1)中、Rc01は、1価の有機基であり、Dは、元素周期律表(IUPAC表記法)の15族~17族で原子価がuの元素であり、Rc02は、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基である。ただし、Rc02が置換基を有していてもよいアルキル基の場合、Rc01の少なくとも1つは置換基を有していてもよいアルキル基である。uは1以上3以下の整数であり、複数のRc01は同一でも異なっていてもよく、複数のRc01が結合してDとともに環を形成していてもよい。)
式(c1)中のDは、元素周期律表(IUPAC表記法)の15族~17族で原子価uの元素である。元素周期律表(IUPAC表記法)の15族~17族の元素のうち、Dとして好ましい元素は、S(硫黄)、Se(セレン)、N(窒素)、I(ヨウ素)、及びP(リン)である。対応するオニウムイオンとしては、スルホニウムイオン、アンモニウムイオン、ヨードニウムイオン、及びホスホニウムイオンである。これらは、安定で取り扱いが容易なため好ましい。カチオン重合性能に優れる点で、スルホニウムイオン、及びヨードニウムイオンがより好ましい。
式(c1)中、Rc01はDに結合している有機基を表し、Rc01が複数存在する場合の複数のRc01は同一であっても異なってもよい。Rc01としては、炭素原子数6以上14以下の芳香族炭化水素基、炭素原子数1以上18以下のアルキル基、炭素原子数2以上18以下のアルケニル基、及び炭素原子数2以上18以下のアルキニル基が挙げられる。
Rc01としての、芳香族炭化水素基、アラルキル基、アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基が有してもよい置換基としては、炭素原子数1以上18以下のアルキル基、炭素原子数2以上18以下のアルケニル基、炭素原子数2以上18以下のアルキニル基、炭素原子数6以上14以下のアリール基、ニトロ基、水酸基、シアノ基、炭素原子数1以上18以下のアルコキシ基、炭素原子数6以上14以下のアリールオキシ基、炭素原子数2以上19以下の脂肪族アシル基、炭素原子数7以上15以下の芳香族アシル基、炭素原子数2以上19以下の脂肪族アシルオキシ基、炭素原子数7以上15以下の芳香族アシルオキシ基、炭素原子数1以上18以下のアルキルチオ基、炭素原子数6以上14以下のアリールチオ基、窒素原子に結合する1又は2の水素原子が炭素原子数1以上18以下の炭化水素基で置換されていてもよいアミノ基、及びハロゲン原子が挙げられる。
上記の置換基がハロゲン化アルキル基である場合、ハロゲン化アルキル基の好ましい例としては、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、ペンタフルオロエチル基、2,2,2-トリクロロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、1,1-ジフルオロエチル基、ヘプタフルオロ-n-プロピル基、1,1-ジフルオロ-n-プロピル基、3,3,3-トリフルオロ-n-プロピル基、ノナフルオロ-n-ブチル基、3,3,4,4,4-ペンタフルオロ-n-ブチル基、パーフルオロ-n-ペンチル基、及びパーフルオロ-n-オクチル基等の直鎖ハロゲン化アルキル基;ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘキサクロロイソプロピル基、ヘキサフルオロイソブチル基、及びノナフルオロ-tert-ブチル基等の分岐鎖ハロゲン化アルキル基が挙げられる。
上記の置換基がハロゲン化脂肪族環式基である場合、ハロゲン化脂肪族環式基の好ましい例としては、ペンタフルオロシクロプロピル基、ノナ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、及びパーフルオロアダマンチル基等が挙げられる。
上記の置換基がアルコキシ基である場合、アルコキシ基の好ましい例としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、n-ブチルオキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-ノニルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ウンデシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、n-トリデシルオキシ基、n-テトラデシルオキシ基、n-ペンタデシルオキシ基、n-ヘキサデシルオキシ基、n-ヘプタデシルオキシ基、及びn-オクタデシルオキシ基等の直鎖アルコキシ基;イソプロピルオキシ基、イソブチルオキシ基、sec-ブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、tert-ペンチルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、及び1,1,3,3-テトラメチルブチルオキシ基等の分岐鎖アルコキシ基が挙げられる。
上記の置換基がアリールオキシ基である場合、アリールオキシ基の好ましい例としては、フェノキシ基、α-ナフチルオキシ基、β-ナフチルオキシ基、ビフェニル-4-イルオキシ基、ビフェニル-3-イルオキシ基、ビフェニル-2-イルオキシ基、アントリルオキシ基、及びフェナントリルオキシ基等が挙げられる。
上記の置換基が脂肪族アシル基である場合、脂肪族アシル基の好ましい例としては、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、及びオクタノイル基等が挙げられる。
上記の置換基が脂肪族アシル基である場合、脂肪族アシル基の好ましい例としては、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、及びオクタノイル基等が挙げられる。
上記の置換基が芳香族アシル基である場合、芳香族アシル基の好ましい例としては、ベンゾイル基、α-ナフトイル基、β-ナフトイル基、ビフェニル-4-イルカルボニル基、ビフェニル-3-イルカルボニル基、ビフェニル-2-イルカルボニル基、アントリルカルボニル基、及びフェナントリルカルボニル基等が挙げられる。
上記の置換基が脂肪族アシルオキシ基である場合、脂肪族アシルオキシ基の好ましい例としては、アセチルオキシ基、プロパノイルオキシ基、ブタノイルオキシ基、ペンタノイルオキシ基、ヘキサノイルオキシ基、ヘプタノイルオキシ基、及びオクタノイルオキシ基等が挙げられる。
上記の置換基が芳香族アシルオキシ基である場合、芳香族アシルオキシ基の好ましい例としては、ベンゾイルオキシ基、α-ナフトイルオキシ基、β-ナフトイルオキシ基、ビフェニル-4-イルカルボニルオキシ基、ビフェニル-3-イルカルボニルオキシ基、ビフェニル-2-イルカルボニルオキシ基、アントリルカルボニルオキシ基、及びフェナントリルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
上記の置換基がアルキルチオ基、又はアリールチオ基である場合、アルキルチオ基、又はアリールチオ基の好ましい例としては、前述のアルコキシ基、又はアリールオキシ基として好適な基における酸素原子を硫黄原子に置換した基が挙げられる。
上記の置換基が炭化水素基で置換されていてもよいアミノ基である場合、炭化水素基で置換されていてもよいアミノ基の好適な例としては、アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n-プロピルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジ-n-プロピルアミノ基、及びピペリジノ基等が挙げられる。
上記の置換基がハロゲン原子である場合、ハロゲン原子の好適な例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子等が挙げられる。
以上説明した置換基の中では、熱カチオン開始剤(C1a)としての活性が高い点で、炭素原子数1以上8以下のハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、及びシアノ基が好ましく、炭素原子数1以上8以下のフッ素化アルキル基がより好ましい。
式(c1)において、Rc01が複数存在する場合、複数のRc01はDとともに環を形成してもよい。複数のRc01と、Dとが形成する環は、その環構造中に、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-NH-、-CO-、-COO-、及び-CONH-からなる群より選択される以上の結合を含んでいてもよい。
式(c1)中、Rc02としてのアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ドデシル基、n-テトラデシル基、n-ヘキサデシル基及びn-オクタデシル基等の炭素原子数1以上18以下の直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、イソヘキシル基及びイソオクタデシル基等の炭素原子数3以上18以下の分枝鎖アルキル基、及び、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及び4-デシルシクロヘキシル基等の炭素原子数3以上18以下のシクロアルキル基等が挙げられる。
式(c1)中、Rc02が置換基を有していてもよいアルキル基である場合、Rc01の少なくとも1つは置換基を有していてもよいアルキル基である。
式(c1)中、Rc02としてのアラルキル基の具体例としては、ベンジル基、1-ナフチルメチル基、2-ナフチルメチル基等の、炭素原子数6以上10以下のアリール基で置換されている低級アルキル基等が挙げられる。
式(c1)中、Rc02としての置換基を有するアラルキル基の具体例としては、2-メチルベンジル基等の、置換基を有していてもよい炭素原子数6以上10以下のアリール基で置換されている低級アルキル基等が挙げられる。
式(c1)中、Rc02は置換基を有していてもよいアラルキル基であるのが好ましく、下記式(c1-1)で表されるカチオン部であることがより好ましい。
式(c1-1)中、Rc03としての1価の有機基は、アルキル基であるのが好ましく、式(c1)のRc02で挙げたアルキル基と同様のアルキル基が挙げられる。vは0又は1であるのが好ましい。
式(c1)で表されるカチオン部とともに、オニウム塩を形成するアニオン部は、式(c1)で表されるカチオン部を有するオニウム塩が熱カチオン開始剤(C1a)として作用する限り特に限定されない。硬化性組成物の硬化性や、硬化物の透明性の点で、式(c1)で表されるカチオン部を有するオニウム塩が、含ガリウムアニオンからなるアニオン部を有するのが好ましい。
式(c1)で表されるカチオン部の対アニオンとしては、後述する式(ci)で表されるアニオン部、及び式(aii)で表されるアニオン部が好適に挙げられる。
(式(ci)中、Rc1、Rc2、Rc3、及びRc4は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭化水素基、又は置換基を有していてもよい複素環基であり、Rc1、Rc2、Rc3、及びRc4のうちの少なくとも1つが置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である。)
(式(cii)中、Rc5、Rc6、Rc7、及びRc8は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭化水素基、又は置換基を有していてもよい複素環基であり、Rc5、Rc6、Rc7、及びRc8のうちの少なくとも1つが置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である。)
式(ci)中のRc1~Rc4としての炭化水素基又は複素環基の炭素原子数は特に限定されないが、1以上50以下が好ましく、1以上30以下がより好ましく、1以上20以下が特に好まししい。
Rc1~Rc4としての炭化水素基の具体例としては、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、直鎖状又は分岐鎖状のアルケニル基、直鎖状又は分岐鎖状のアルキニル基、芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基、及びアラルキル基等が挙げられる。
前述の通り、Rc1~Rc4のうちの少なくとも1つは置換基を有してもよい芳香族基であり、Rc1~Rc4の3つ以上が置換基を有してもよい芳香族基であるのがより好ましく、Rc1~Rc4の全てが置換基を有してもよい芳香族基であるのが特に好ましい。
前述の通り、Rc1~Rc4のうちの少なくとも1つは置換基を有してもよい芳香族基であり、Rc1~Rc4の3つ以上が置換基を有してもよい芳香族基であるのがより好ましく、Rc1~Rc4の全てが置換基を有してもよい芳香族基であるのが特に好ましい。
Rc1~Rc4としての炭化水素基、又は複素環基が有していてもよい置換基は、式(c1)において、Rc01としての、芳香族炭化水素基、アラルキル基、アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基が有してもよい置換基と同様である。
Rc1~Rc4としての炭化水素基が芳香族炭化水素基である場合、当該芳香族炭化水素基は、炭素原子数1以上18以下のアルキル基、炭素原子数2以上18以下のアルケニル基、及び炭素原子数2以上18以下のアルキニル基からなる群から選択される1以上の置換基で置換されていてもよい。
Rc1~Rc4としての炭化水素基が置換基を有する場合、置換基の数は特に限定されず、1であっても2以上の複数であってもよい。置換基の数が複数である場合、当該複数の置換基は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
Rc1~Rc4がアルキル基である場合の好適な具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、n-オクタデシル基、n-ノナデシル基、及びn-イコシル基等の直鎖アルキル基;イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、イソヘキシル基、2-エチルヘキシル基、及び1,1,3,3-テトラメチルブチル基等の分岐鎖アルキル基が挙げられる。
Rc1~Rc4がアルケニル基、又はアルキニル基である場合の好適な例としては、アルキル基として好適な上記の基に対応するアルケニル基、及びアルキニル基が挙げられる。
Rc1~Rc4が芳香炭化水素基である場合の好適な例としては、フェニル基、α-ナフチル基、β-ナフチル基、ビフェニル-4-イル基、ビフェニル-3-イル基、ビフェニル-2-イル基、アントリル基、及びフェナントリル基等が挙げられる。
Rc1~Rc4が脂環式炭化水素基である場合の好適な例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、及びシクロデシル基等のシクロアルキル基;ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、及びピナニル基等の架橋式脂肪族環式炭化水素基が挙げられる。
Rc1~Rc4がアラルキル基である場合の好適な例としては、ベンジル基、フェネチル基、α-ナフチルメチル基、β-ナフチルメチル基、α-ナフチルエチル基、及びβ-ナフチルエチル基等が挙げられる。
Rc1~Rc4が複素環基である場合の好適な例としては、チエニル基、フラニル基、セレノフェニル基、ピラニル基、ピロリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピリジル基、ピリミジル基、ピラジニル基、インドリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、アクリジニル基、フェノチアジニル基、フェナジニル基、キサンテニル基、チアントレニル基、フェノキサジニル基、フェノキサチイニル基、クロマニル基、イソクロマニル基、ジベンゾチエニル基、キサントニル基、チオキサントニル基、及びジベンゾフラニル基等が挙げられる。
Rc1~Rc4としての炭化水素基、又は複素環基が有していてもよい置換基の中では、熱カチオン開始剤(C1a)の活性が高い点で、炭素原子数1以上8以下のハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、及びシアノ基が好ましく、炭素原子数1以上8以下のフッ素化アルキル基がより好ましい。
式(aii)中のRa5~Ra8としては、式(ai)中のRa1~Ra4について前述した基と同様の基が挙げられる。
以上説明した式(ci)で表されるアニオン部の好適な具体例としては、
テトラキス(4-ノナフルオロビフェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(1-ヘプタフルオロナフチル)ガリウムアニオン、
テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(3,4,5-トリフルオロフェニル)ガレートアニオン、
テトラキス(2-ノナフェニルビフェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(2-ヘプタフルオロナフチル)ガリウムアニオン、
テトラキス(7-ノナフルオロアントリル)ガリウムアニオン、
テトラキス(4’-(メトキシ)オクタフルオロビフェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(2,4,6-トリス(トリフルオロメチル)フェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(2,3-ビス(ペンタフルオロエチル)ナフチル)ガリウムアニオン、
テトラキス(2-イソプロポキシ-ヘキサフルオロナフチル)ガリウムアニオン、
テトラキス(9,10-ビス(ヘプタフルオロプロピル)ヘプタフルオロアントリル)ガリウムアニオン、
テトラキス(9-ノナフルオロフェナントリル)ガレートアニオン、
テトラキス(4-[トリ(イソプロピル)シリル]-テトラフルオロフェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(9,10-ビス(p-トリル)-ヘプタフルオロフェナントリル)ガリウムアニオン、
テトラキス(4-[ジメチル(t-ブチル)シリル]-テトラフルオロフェニル)ガリウムアニオン、
モノフェニルトリス(ペンタフルオロフェニル)ガリウムアニオン、及び
モノパーフルオロブチルトリス(ペンタフルオロフェニル)ガリウムアニオン等が挙げられ、より好ましくは、以下のアニオンが挙げられる。
テトラキス(4-ノナフルオロビフェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(1-ヘプタフルオロナフチル)ガリウムアニオン、
テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(3,4,5-トリフルオロフェニル)ガレートアニオン、
テトラキス(2-ノナフェニルビフェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(2-ヘプタフルオロナフチル)ガリウムアニオン、
テトラキス(7-ノナフルオロアントリル)ガリウムアニオン、
テトラキス(4’-(メトキシ)オクタフルオロビフェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(2,4,6-トリス(トリフルオロメチル)フェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(2,3-ビス(ペンタフルオロエチル)ナフチル)ガリウムアニオン、
テトラキス(2-イソプロポキシ-ヘキサフルオロナフチル)ガリウムアニオン、
テトラキス(9,10-ビス(ヘプタフルオロプロピル)ヘプタフルオロアントリル)ガリウムアニオン、
テトラキス(9-ノナフルオロフェナントリル)ガレートアニオン、
テトラキス(4-[トリ(イソプロピル)シリル]-テトラフルオロフェニル)ガリウムアニオン、
テトラキス(9,10-ビス(p-トリル)-ヘプタフルオロフェナントリル)ガリウムアニオン、
テトラキス(4-[ジメチル(t-ブチル)シリル]-テトラフルオロフェニル)ガリウムアニオン、
モノフェニルトリス(ペンタフルオロフェニル)ガリウムアニオン、及び
モノパーフルオロブチルトリス(ペンタフルオロフェニル)ガリウムアニオン等が挙げられ、より好ましくは、以下のアニオンが挙げられる。
また、式(cii)で表されるアニオン部の好適な具体例としては、
テトラキス(4-ノナフルオロビフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(1-ヘプタフルオロナフチル)ホウ素アニオン、
テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(3,4,5-トリフルオロフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(2-ノナフェニルビフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(2-ヘプタフルオロナフチル)ホウ素アニオン、
テトラキス(7-ノナフルオロアントリル)ホウ素アニオン、
テトラキス(4’-(メトキシ)オクタフルオロビフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(2,4,6-トリス(トリフルオロメチル)フェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(2,3-ビス(ペンタフルオロエチル)ナフチル)ホウ素アニオン、
テトラキス(2-イソプロポキシ-ヘキサフルオロナフチル)ホウ素アニオン、
テトラキス(9,10-ビス(ヘプタフルオロプロピル)ヘプタフルオロアントリル)ホウ素アニオン、
テトラキス(9-ノナフルオロフェナントリル)ホウ素アニオン、
テトラキス(4-[トリ(イソプロピル)シリル]-テトラフルオロフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(9,10-ビス(p-トリル)-ヘプタフルオロフェナントリル)ホウ素アニオン、
テトラキス(4-[ジメチル(t-ブチル)シリル]-テトラフルオロフェニル)ホウ素アニオン、
モノフェニルトリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素アニオン、及び
モノパーフルオロブチルトリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素アニオン等が挙げられ、より好ましくは、以下のアニオンが挙げられる。
テトラキス(4-ノナフルオロビフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(1-ヘプタフルオロナフチル)ホウ素アニオン、
テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(3,4,5-トリフルオロフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(2-ノナフェニルビフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(2-ヘプタフルオロナフチル)ホウ素アニオン、
テトラキス(7-ノナフルオロアントリル)ホウ素アニオン、
テトラキス(4’-(メトキシ)オクタフルオロビフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(2,4,6-トリス(トリフルオロメチル)フェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(2,3-ビス(ペンタフルオロエチル)ナフチル)ホウ素アニオン、
テトラキス(2-イソプロポキシ-ヘキサフルオロナフチル)ホウ素アニオン、
テトラキス(9,10-ビス(ヘプタフルオロプロピル)ヘプタフルオロアントリル)ホウ素アニオン、
テトラキス(9-ノナフルオロフェナントリル)ホウ素アニオン、
テトラキス(4-[トリ(イソプロピル)シリル]-テトラフルオロフェニル)ホウ素アニオン、
テトラキス(9,10-ビス(p-トリル)-ヘプタフルオロフェナントリル)ホウ素アニオン、
テトラキス(4-[ジメチル(t-ブチル)シリル]-テトラフルオロフェニル)ホウ素アニオン、
モノフェニルトリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素アニオン、及び
モノパーフルオロブチルトリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素アニオン等が挙げられ、より好ましくは、以下のアニオンが挙げられる。
また、式(c1)で表されるカチオン部の対アニオンとしては、その他の1価の多原子アニオンも好適に挙げられ、MYa
-、(Rf)bPF6-b
-、Rx1
cBY4-c
-、Rx1
cGaY4-c
-、Rx2SO3
-、(Rx2SO2)3C-、又は(Rx2SO2)2N-で表されるアニオンがより好ましい。また、式(c1)で表されるカチオン部の対アニオンは、ハロゲンアニオンでもよく、例えば、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等が挙げられる。
Mは、リン原子、ホウ素原子、又はアンチモン原子を表す。
Yはハロゲン原子(フッ素原子が好ましい。)を表す。
Yはハロゲン原子(フッ素原子が好ましい。)を表す。
Rfは、水素原子の80モル%以上がフッ素原子で置換されたアルキル基(炭素原子数1以上8以下のアルキル基が好ましい。)を表す。フッ素置換によりRfとするアルキル基としては、直鎖アルキル基(メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル及びオクチル等)、分岐鎖アルキル基(イソプロピル、イソブチル、sec-ブチル及びtert-ブチル等)及びシクロアルキル基(シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル及びシクロヘキシル等)等が挙げられる。Rfにおいてこれらのアルキル基の水素原子がフッ素原子に置換されている割合は、もとのアルキル基が有していた水素原子のモル数に基づいて、80モル%以上が好ましく、さらに好ましくは90%以上、特に好ましくは100%である。フッ素原子による置換割合がこれら好ましい範囲にあると、スルホニウム塩(Q)の光感応性がさらに良好となる。特に好ましいRfとしては、CF3-、CF3CF2
-、(CF3)2CF-、CF3CF2CF2
-、CF3CF2CF2CF2
-、(CF3)2CFCF2
-、CF3CF2(CF3)CF-及び(CF3)3C-が挙げられる。b個のRfは、相互に独立であり、したがって、互いに同一でも異なっていてもよい。
Pはリン原子、Fはフッ素原子を表す。
Rx1は、水素原子の一部が少なくとも1個の元素又は電子求引基で置換されたフェニル基を表す。そのような1個の元素の例としては、ハロゲン原子が含まれ、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。電子求引基としては、トリフルオロメチル基、ニトロ基及びシアノ基等が挙げられる。これらのうち、少なくとも1個の水素原子がフッ素原子又はトリフルオロメチル基で置換されたフェニル基が好ましい。c個のRx1は相互に独立であり、したがって、互いに同一でも異なっていてもよい。
Bはホウ素原子、Gaはガリウム原子を表す。
Rx2は、炭素原子数1以上20以下のアルキル基、炭素原子数1以上20以下のフルオロアルキル基又は炭素原子数6以上20以下のアリール基を表し、アルキル基及びフルオロアルキル基は直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれでもよく、アルキル基、フルオロアルキル基、又はアリール基は無置換であっても、置換基を有していてもよい。上記置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、置換されていてよいアミノ基、ニトロ基等が挙げられる。
また、Rx2で表されるアルキル基、フルオロアルキル基又はアリール基における炭素鎖は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有していてもよい。特に、Rx2で表されるアルキル基又はフルオロアルキル基における炭素鎖は、2価の官能基(例えば、エーテル結合、カルボニル結合、エステル結合、アミノ結合、アミド結合、イミド結合、スルホニル結合、スルホニルアミド結合、スルホニルイミド結合、ウレタン結合等)を有していてもよい。
Rx2で表されるアルキル基、フルオロアルキル基又はアリール基が上記置換基、ヘテロ原子、又は官能基を有する場合、上記置換基、ヘテロ原子、又は官能基の個数は、1個であっても2個以上であってもよい。
また、Rx2で表されるアルキル基、フルオロアルキル基又はアリール基における炭素鎖は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有していてもよい。特に、Rx2で表されるアルキル基又はフルオロアルキル基における炭素鎖は、2価の官能基(例えば、エーテル結合、カルボニル結合、エステル結合、アミノ結合、アミド結合、イミド結合、スルホニル結合、スルホニルアミド結合、スルホニルイミド結合、ウレタン結合等)を有していてもよい。
Rx2で表されるアルキル基、フルオロアルキル基又はアリール基が上記置換基、ヘテロ原子、又は官能基を有する場合、上記置換基、ヘテロ原子、又は官能基の個数は、1個であっても2個以上であってもよい。
Sは硫黄原子、Oは酸素原子、Cは炭素原子、Nは窒素原子を表す。
aは4以上6以下の整数を表す。
bは、1以上5以下の整数が好ましく、さらに好ましくは2以上4以下の整数、特に好ましくは2又は3である。
cは、1以上4以下の整数が好ましく、さらに好ましくは4である。
aは4以上6以下の整数を表す。
bは、1以上5以下の整数が好ましく、さらに好ましくは2以上4以下の整数、特に好ましくは2又は3である。
cは、1以上4以下の整数が好ましく、さらに好ましくは4である。
MYa
-で表されるアニオンとしては、SbF6
-、PF6
-又はBF4
-で表されるアニオン等が挙げられる。
(Rf)bPF6-b
-で表されるアニオンとしては、(CF3CF2)2PF4
-、(CF3CF2)3PF3
-、((CF3)2CF)2PF4
-、((CF3)2CF)3PF3
-、(CF3CF2CF2)2PF4
-、(CF3CF2CF2)3PF3
-、((CF3)2CFCF2)2PF4
-、((CF3)2CFCF2)3PF3
-、(CF3CF2CF2CF2)2PF4
-又は(CF3CF2CF2CF2)3PF3
-で表されるアニオン等が挙げられる。これらのうち、(CF3CF2)3PF3
-、(CF3CF2CF2)3PF3
-、((CF3)2CF)3PF3
-、((CF3)2CF)2PF4
-、((CF3)2CFCF2)3PF3
-又は((CF3)2CFCF2)2PF4
-で表されるアニオンが好ましい。
Rx1
cBY4-c
-で表されるアニオンとしては、好ましくは
Rx1 cBY4-c -
(式中、Rx1は水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子又は電子求引基で置換されたフェニル基を示し、Yはハロゲン原子を示し、cは1以上4以下の整数を示す。)
であり、例えば、(C6F5)4B-、((CF3)2C6H3)4B-、(CF3C6H4)4B-、(C6F5)2BF2 -、C6F5BF3 -又は(C6H3F2)4B-で表されるアニオン等が挙げられる。これらのうち、(C6F5)4B-又は((CF3)2C6H3)4B-で表されるアニオンが好ましい。
Rx1 cBY4-c -
(式中、Rx1は水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子又は電子求引基で置換されたフェニル基を示し、Yはハロゲン原子を示し、cは1以上4以下の整数を示す。)
であり、例えば、(C6F5)4B-、((CF3)2C6H3)4B-、(CF3C6H4)4B-、(C6F5)2BF2 -、C6F5BF3 -又は(C6H3F2)4B-で表されるアニオン等が挙げられる。これらのうち、(C6F5)4B-又は((CF3)2C6H3)4B-で表されるアニオンが好ましい。
Rx1
cGaY4-c
-で表されるアニオンとしては、(C6F5)4Ga-、((CF3)2C6H3)4Ga-、(CF3C6H4)4Ga-、(C6F5)2GaF2
-、C6F5GaF3
-又は(C6H3F2)4Ga-で表されるアニオン等が挙げられる。これらのうち、(C6F5)4Ga-又は((CF3)2C6H3)4Ga-で表されるアニオンが好ましい。
Rx2SO3
-で表されるアニオンとしては、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロエタンスルホン酸アニオン、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸アニオン、ノナフルオロブタンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロフェニルスルホン酸アニオン、p-トルエンスルホン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオン、メタンスルホン酸アニオン、エタンスルホン酸アニオン、プロパンスルホン酸アニオン及びブタンスルホン酸アニオン等が挙げられる。これらのうち、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ノナフルオロブタンスルホン酸アニオン、メタンスルホン酸アニオン、ブタンスルホン酸アニオン、カンファースルホン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン又はp-トルエンスルホン酸アニオンが好ましい。
(Rx2SO2)3C-で表されるアニオンとしては、(CF3SO2)3C-、(C2F5SO2)3C-、(C3F7SO2)3C-又は(C4F9SO2)3C-で表されるアニオン等が挙げられる。
(Rx2SO2)2N-で表されるアニオンとしては、(CF3SO2)2N-、(C2F5SO2)2N-、(C3F7SO2)2N-又は(C4F9SO2)2N-で表されるアニオン等が挙げられる。
一価の多原子アニオンとしては、MYa
-、(Rf)bPF6-b
-、Rx1
cBY4-c
-、Rx1
cGaY4-c
-、Rx2SO3
-、(Rx2SO2)3C-又は(Rx2SO2)2N-で表されるアニオン以外に、過ハロゲン酸イオン(ClO4
-、BrO4
-等)、ハロゲン化スルホン酸イオン(FSO3
-、ClSO3
-等)、硫酸イオン(CH3SO4
-、CF3SO4
-、HSO4
-等)、炭酸イオン(HCO3
-、CH3CO3
-等)、アルミン酸イオン(AlCl4
-、AlF4
-等)、ヘキサフルオロビスマス酸イオン(BiF6
-)、カルボン酸イオン(CH3COO-、CF3COO-、C6H5COO-、CH3C6H4COO-、C6F5COO-、CF3C6H4COO-等)、アリールホウ酸イオン(B(C6H5)4
-、CH3CH2CH2CH2B(C6H5)3
-等)、チオシアン酸イオン(SCN-)及び硝酸イオン(NO3
-)等が使用できる。
これらのアニオンのうち、カチオン重合性能の点では、MYa
-、(Rf)bPF6-b
-、Rx1
cBY4-c
-、Rx1
cGaY4-c
-及び(Rx2SO2)3C-で表されるアニオンが好ましく、SbF6
-、PF6
-、(CF3CF2)3PF3
-、(C6F5)4B-、((CF3)2C6H3)4B-、(C6F5)4Ga-、((CF3)2C6H3)4Ga-及び(CF3SO2)3C-がより好ましく、Rx1
cBY4-c
-がさらに好ましい。
硬化性組成物における熱カチオン重合開始剤(C1a)の含有量は、硬化性組成物の硬化が良好に進行する限り特に限定されない。硬化性組成物を良好に硬化させやすい点から、典型的には、重合性化合物(A)を100質量部として、0.001質量部以上30質量部以下が好ましく、0.01質量部以上15質量部以下がより好ましく、0.1質量部以上13質量部以下が特に好ましい。又は、熱カチオン重合開始剤(C1a)の含有量は、溶媒(S)を除く他の成分全体の質量に対して、例えば、0.001質量%以上5質量%以下であり、0.01質量%以上3質量%以下が好ましく、0.1質量%以上1質量%以下がより好ましい。
(熱ラジカル開始剤(C1b))
熱ラジカル開始剤(C1b)は、加熱によりラジカルを生じ、ラジカル重合性基含有基を間の重合反応を進行させ得る化合物であれば特に限定されない。
熱ラジカル開始剤(C1b)としては、例えば、有機過酸化物、アゾ化合物、ベンゾイン化合物、ベンゾインエーテル化合物、アセトフェノン化合物、及びベンゾピナコールからなる群より選択される1種以上が好ましく用いられる。
熱ラジカル開始剤(C1b)は、加熱によりラジカルを生じ、ラジカル重合性基含有基を間の重合反応を進行させ得る化合物であれば特に限定されない。
熱ラジカル開始剤(C1b)としては、例えば、有機過酸化物、アゾ化合物、ベンゾイン化合物、ベンゾインエーテル化合物、アセトフェノン化合物、及びベンゾピナコールからなる群より選択される1種以上が好ましく用いられる。
熱ラジカル開始剤(C1b)の好ましい具体例としては、ケトンパーオキシド(メチルエチルケトンパーオキシド及びシクロヘキサノンパーオキシド等)、パーオキシケタール(2,2-ビス(tert-ブチルパーオキシ)ブタン及び1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等)、ヒドロパーオキシド(tert-ブチルヒドロパーオキシド及びクメンヒドロパーオキシド等)、ジアルキルパーオキシド(ジ-tert-ブチルパーオキシド(パーブチル(登録商標)D(日油株式会社製)、及びジ-tert-ヘキシルパーオキサイド(パーヘキシル(登録商標)D(日油株式会社製))等)、ジアシルパーオキシド(イソブチリルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド及びベンゾイルパーオキシド等)、パーオキシジカーボネート(ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等)、パーオキシエステル(tert-ブチルパーオキシイソブチレート及び2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン等)等}の有機過酸化物や、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチル-4-メトキシバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-プロペニル)プロピオンアミジン]ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミド)、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’-アゾビス(2-メチルプロパン)、2,2’-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)及びジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)等}等のアゾ化合物が挙げられる。
熱ラジカル開始剤(C1b)の含有量は、重合性化合物(A)100質量部に対して0.01質量部以上50質量部以下が好ましく、0.1質量部以上30質量部以下がより好ましく、0.3質量部以上15質量部以下がより好ましく、0.1質量部以上13質量部以下が特に好ましい。又は、熱ラジカル開始剤(C1b)の含有量は、溶媒(S)を除く他の成分全体の質量に対して、例えば、0.001質量%以上5質量%以下であり、0.01質量%以上3質量%以下が好ましく、0.1質量%以上1質量%以下がより好ましい。
0質量部以下が特に好ましい。熱ラジカル開始剤(C1b)の含有量を上記の範囲内とすることにより、硬化性組成物を良好に硬化させやすい。
0質量部以下が特に好ましい。熱ラジカル開始剤(C1b)の含有量を上記の範囲内とすることにより、硬化性組成物を良好に硬化させやすい。
<硬化促進剤(D)>
硬化性組成物は、硬化促進剤(D)を含んでいてもよい。硬化性組成物が硬化促進剤(D)を含む場合、硬化性組成物の硬化性や硬化物の特性が良好である。
硬化性組成物は、硬化促進剤(D)を含んでいてもよい。硬化性組成物が硬化促進剤(D)を含む場合、硬化性組成物の硬化性や硬化物の特性が良好である。
硬化促進剤(D)としては、例えば、ウレア化合物、第三級アミンとその塩、イミダゾール類とその塩、ホスフィン系化合物とその誘導体、カルボン酸金属塩やルイス酸、ブレンステッド酸類とその塩類、テトラフェニルボロン塩等が挙げられる。
硬化促進剤(D)の好ましい具体例としては、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、及びトリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の三級アミン類;2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、及び2-ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾール類;トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、及びフェニルホスフィン等のホスフィン系化合物;テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート、2-エチル-4-メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、及びN-メチルモルホリンテトラフェニルボレートのテトラフェニルボロン塩等が挙げられる。
以上説明した硬化促進剤(D)の中では、ホスフィン系化合物とその誘導体、及びテトラフェニルボロン塩が好ましい。上記の具体例の中では、トリフェニルホスフィンと、トリフェニルホスフィントリフェニルボランとが好ましい。
硬化促進剤(D)の使用量は、所望する効果が損なわれない限り特に限定されない。硬化促進剤(D)の使用量は、開始剤(C)の質量を1質量部として、0.5質量部以上8質量部以下が好ましく、1.5質量部以上6質量部以下がより好ましく、3質量部以上4.5質量部以下が特に好ましい。
<その他の成分>
硬化性組成物には、必要に応じて、界面活性剤、熱重合禁止剤、消泡剤、シランカップリング剤、樹脂(熱可塑性樹脂、アルカリ可溶性樹脂等)、金属酸化物微粒子(B)以外の無機フィラー、有機フィラー等の添加剤を含有させることができる。いずれの添加剤も、従来公知のものを用いることができる。界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系等の化合物が挙げられ、熱重合禁止剤としては、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノエチルエーテル等が挙げられ、消泡剤としては、シリコーン系、フッ素系化合物等が挙げられる。
硬化性組成物には、必要に応じて、界面活性剤、熱重合禁止剤、消泡剤、シランカップリング剤、樹脂(熱可塑性樹脂、アルカリ可溶性樹脂等)、金属酸化物微粒子(B)以外の無機フィラー、有機フィラー等の添加剤を含有させることができる。いずれの添加剤も、従来公知のものを用いることができる。界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系等の化合物が挙げられ、熱重合禁止剤としては、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノエチルエーテル等が挙げられ、消泡剤としては、シリコーン系、フッ素系化合物等が挙げられる。
<溶媒(S)>
硬化性組成物は、塗布性や粘度の調整の目的で、溶媒(S)を含む。溶媒(S)としては、典型的には有機溶剤が用いられる。有機溶剤の種類は、硬化性組成物に含まれる成分を、均一に溶解又は分散させることができれば特に限定されない。
硬化性組成物は、塗布性や粘度の調整の目的で、溶媒(S)を含む。溶媒(S)としては、典型的には有機溶剤が用いられる。有機溶剤の種類は、硬化性組成物に含まれる成分を、均一に溶解又は分散させることができれば特に限定されない。
溶媒(S)として使用し得る有機溶剤の好適な例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコール-n-プロピルエーテル、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジエチ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モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエ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アセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン等のケトン類;2-ヒドロキシプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2-ヒドロキシ-3-メチル部炭酸メチル、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、蟻酸n-ペンチル、酢酸イソペンチル、プロピオン酸n-ブチル、酪酸エチル、酪酸n-プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸n-ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n-プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド類等が挙げられる。これらの有機溶剤は、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
硬化性組成物における、溶媒(S)の使用量は特に限定されない。硬化性組成物の塗布性の点等から、溶媒(S)の使用量は、硬化性組成物全体に対して、例えば30質量%以上99.9質量%以下が好ましく、50質量%以上98質量%以下がより好ましい。
以上説明した必須又は任意の成分を含む硬化性組成物を用いると、高屈折率の硬化物を形成できるため、硬化性組成物は、従来から種々の用途で使用されている、高屈折材料、高屈折率膜の形成に好ましく使用できる。
例えば、上記の硬化性組成物を用いる場合、屈折率が1.70以上、好ましくは1.75以上、さらに好ましく1.80以上、さらにより好ましくは1.85以上、最も好ましくは1.90以上の硬化物を形成することができる。
例えば、上記の硬化性組成物を用いる場合、屈折率が1.70以上、好ましくは1.75以上、さらに好ましく1.80以上、さらにより好ましくは1.85以上、最も好ましくは1.90以上の硬化物を形成することができる。
≪硬化性組成物の製造方法≫
以上説明した各成分を所定の比率で均一に混合することにより、硬化性組成物を製造することができる。硬化性組成物の製造に用いることができる混合装置としては、二本ロールや三本ロール等が挙げられる。硬化性組成物の粘度が十分に低い場合、必要に応じて、不溶性の異物を除去するために、所望のサイズの開口を有するフィルターを用いて硬化性組成物をろ過してもよい。
以上説明した各成分を所定の比率で均一に混合することにより、硬化性組成物を製造することができる。硬化性組成物の製造に用いることができる混合装置としては、二本ロールや三本ロール等が挙げられる。硬化性組成物の粘度が十分に低い場合、必要に応じて、不溶性の異物を除去するために、所望のサイズの開口を有するフィルターを用いて硬化性組成物をろ過してもよい。
≪硬化物の製造方法≫
硬化物の製造方法は、所望する形状に成形された硬化性組成物を硬化させることができる方法であれば特に限定されない。
硬化物の製造方法の具体例としては、
前述の硬化性組成物を所定の形状に成形する工程と、
成形された硬化性組成物に対して加熱を行う工程と、
を含む方法が挙げられる。
硬化物の製造方法は、所望する形状に成形された硬化性組成物を硬化させることができる方法であれば特に限定されない。
硬化物の製造方法の具体例としては、
前述の硬化性組成物を所定の形状に成形する工程と、
成形された硬化性組成物に対して加熱を行う工程と、
を含む方法が挙げられる。
成形体の形状は特に限定されないが、熱を成形体に均一に加えやすいこと等から膜(フィルム)であるのが好ましい。
硬化物を硬化膜として製造する方法の典型例を以下説明する。
硬化膜を形成するためには、まず、
前述の硬化性組成物を基板上に塗布して塗布膜を形成し、次いで、塗布膜を加熱して、塗布膜を硬化させる。
上記の方法により、硬化膜が形成される。
硬化膜を形成するためには、まず、
前述の硬化性組成物を基板上に塗布して塗布膜を形成し、次いで、塗布膜を加熱して、塗布膜を硬化させる。
上記の方法により、硬化膜が形成される。
基板としては特に限定されないが、形成される硬化膜の高い屈折率や、高い光線透過率等の優れた光学特性を生かすために、ガラス基板や、透光性の樹脂基板等の透明な基盤が好ましい。
塗布方法としては、ロールコータ、リバースコーター、バーコーター等の接触転写型塗布装置や、スピンナー(回転式塗布装置)、スリットコーター、カーテンフローコーター等の非接触型塗布装置を用いる方法が挙げられる。
また、硬化性組成物の粘度を適切な範囲に調整したうえで、インクジェット法、スクリーン印刷法等の印刷法によって硬化性組成物の塗布を行って、所望の形状にパターニングされた塗布膜を形成してもよい。
また、硬化性組成物の粘度を適切な範囲に調整したうえで、インクジェット法、スクリーン印刷法等の印刷法によって硬化性組成物の塗布を行って、所望の形状にパターニングされた塗布膜を形成してもよい。
次いで、必要に応じて、溶媒(S)等の揮発成分を除去して塗布膜を乾燥させる。乾燥方法は特に限定されないが、例えば、真空乾燥装置(VCD)を用いて室温にて減圧乾燥する方法が挙げられる。
上記のようにして得られた塗布膜を加熱して、硬化膜を得る。
上記のようにして得られた塗布膜を加熱して、硬化膜を得る。
硬化温度は、硬化性組成物の硬化が良好に進行する限り特に限定されない。典型的には、硬化温度は、100℃以上250℃以下が好ましい。特に得られる硬化膜が優れた光学信頼性を示す点で、硬化温度は、120℃以上175℃以下がより好ましい。
特開2020-037190号公報に記載されるような硬化膜の平坦性を考慮する場合、硬化温度は、120℃以上175℃以下が好ましい。
加熱時間は特に限定されない。加熱時間は、典型的には、1分以上10分以下が好ましく、2分以上5分以下がより好ましい。
特開2020-037190号公報に記載されるような硬化膜の平坦性を考慮する場合、硬化温度は、120℃以上175℃以下が好ましい。
加熱時間は特に限定されない。加熱時間は、典型的には、1分以上10分以下が好ましく、2分以上5分以下がより好ましい。
以上のように形成される硬化物、特に硬化膜は、種々の表示パネルの用途のような光学用途において、光学部材として好ましく使用される。
以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲は、これらの実施例に限定されるものではない。
実施例、及び比較例において、金属酸化物微粒子(B)として、公知の水熱法で合成され、メトキシ(トリエチレンオキシ)プロピルトリメトキシシランをキャッピング剤として用いてキャッピング処理された酸化チタン微粒子(TEMにより測定される粒径:約7nm)を用いた。
実施例、及び比較例において、熱カチオン開始剤(C1a)として作用する下記の開始剤C1と、熱ラジカル開始剤(C1b)として作用する下記C2と、光開始剤(C2)として作用する、下記式で表されるスルホニウム塩であるC3と、を用いた。
C1:前述の式(c1-c1)で表されるカチオン部と、前述の式(ci-a1)で表されるアニオン部とからなるオニウム塩。D’は、硫黄原子である。
C2:パーメックN(日本油脂株式会社製、メチルエチルケトンパーオキサイド)
C1:前述の式(c1-c1)で表されるカチオン部と、前述の式(ci-a1)で表されるアニオン部とからなるオニウム塩。D’は、硫黄原子である。
C2:パーメックN(日本油脂株式会社製、メチルエチルケトンパーオキサイド)
表1に記載の種類の重合性化合物(A)9~29質量部と、金属酸化物微粒子(B)としての酸化チタン微粒子(B1)70~90質量部と、表1に記載の種類の開始剤(C)1質量部とを、固形分濃度が10質量%であるように、溶媒(S)中に、均一に溶解・分散させて、各実施例、及び比較例の硬化性組成物を得た。
なお、重合性化合物(A)、及び酸化チタン微粒子(B1)の使用量は、それぞれ、表1に記載される質量部であった。
溶媒(S)としては、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルと、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルとの、1:1(質量比)混合溶媒を用いた。
なお、重合性化合物(A)、及び酸化チタン微粒子(B1)の使用量は、それぞれ、表1に記載される質量部であった。
溶媒(S)としては、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルと、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルとの、1:1(質量比)混合溶媒を用いた。
得られた各実施例、及び各比較例の硬化性組成物を用いて、以下の方法に従い、硬化膜の屈折率の測定と、硬化膜の透過率の評価と、硬化膜の光学信頼性(耐熱性)の評価と、硬化膜の有機溶剤耐性の評価とを行った。これらの測定結果、及び評価結果を、表1に記す。
<屈折率の測定>
実施例1~9、及び比較例4~12について、まず、シリコンウエハーに、硬化性組成物をスピンコーターを用いて塗布して硬化性組成物からなる塗布膜を形成した。得られた塗布膜を120℃で2分間加熱して、膜厚0.2μmの硬化膜を得た。
比較例1~3の硬化性組成物については、加熱に変えて、高圧水銀灯を用いて積算露光量が5J/cm2となるように塗布膜を露光することの他は、実施例1~9、及び比較例4~12と同様にして硬化膜を得た。
得られた硬化膜に対して、J.A. Woollam Japan社製回転補償子型高速分光エリプソメーターを用いて屈折率の測定を行い、波長520nmにおける硬化膜の屈折率の値を求めた。
実施例1~9、及び比較例4~12について、まず、シリコンウエハーに、硬化性組成物をスピンコーターを用いて塗布して硬化性組成物からなる塗布膜を形成した。得られた塗布膜を120℃で2分間加熱して、膜厚0.2μmの硬化膜を得た。
比較例1~3の硬化性組成物については、加熱に変えて、高圧水銀灯を用いて積算露光量が5J/cm2となるように塗布膜を露光することの他は、実施例1~9、及び比較例4~12と同様にして硬化膜を得た。
得られた硬化膜に対して、J.A. Woollam Japan社製回転補償子型高速分光エリプソメーターを用いて屈折率の測定を行い、波長520nmにおける硬化膜の屈折率の値を求めた。
<透過率の評価>
屈折率の測定と同様にして形成された硬化膜について、Hunterlab社製Vista Spectrophotometerを用いて透過率を測定した。測定された透過率の値に基づき、以下の基準に従い、透過率の評価を行った。
◎:95%以上
〇:90%以上95%未満
×:90%未満。
屈折率の測定と同様にして形成された硬化膜について、Hunterlab社製Vista Spectrophotometerを用いて透過率を測定した。測定された透過率の値に基づき、以下の基準に従い、透過率の評価を行った。
◎:95%以上
〇:90%以上95%未満
×:90%未満。
<光学信頼性(耐熱性)の評価>
屈折率の測定と同様にして形成された硬化膜について、さらに175℃で2分間加熱した後に、Hunterlab社製Vista Spectrophotometerを用いて透過率を測定した。測定された加熱された硬化膜の透過率の値に基づき、以下の基準に従い、光学信頼性(耐熱性)の評価を行った。
◎:95%以上
〇:90%以上95%未満
×:90%未満。
屈折率の測定と同様にして形成された硬化膜について、さらに175℃で2分間加熱した後に、Hunterlab社製Vista Spectrophotometerを用いて透過率を測定した。測定された加熱された硬化膜の透過率の値に基づき、以下の基準に従い、光学信頼性(耐熱性)の評価を行った。
◎:95%以上
〇:90%以上95%未満
×:90%未満。
<有機溶剤耐性の評価>
シリコンウエハー上に、屈折率の測定と同様にして硬化膜を形成した。硬化膜を備えるシリコン基板の質量W1を測定した。硬化膜を備えるシリコン基板を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)中に、室温で2分間浸漬した。浸漬後のウエハーを乾燥させた後、硬化膜を備えるシリコン基板の質量W2を測定した。
測定した、W1及びW2用いて、下式に基づき、残膜率を算出した。下式中、W0はシリコンウエハーの質量である。
残膜率(質量%)=(W2-W0)/(W1-W0)×100
算出された残膜率の値に基づき、以下の基準に従い、有機溶剤耐性を評価した。
◎:95%以上
〇:90%以上95%未満
×:90%未満。
シリコンウエハー上に、屈折率の測定と同様にして硬化膜を形成した。硬化膜を備えるシリコン基板の質量W1を測定した。硬化膜を備えるシリコン基板を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)中に、室温で2分間浸漬した。浸漬後のウエハーを乾燥させた後、硬化膜を備えるシリコン基板の質量W2を測定した。
測定した、W1及びW2用いて、下式に基づき、残膜率を算出した。下式中、W0はシリコンウエハーの質量である。
残膜率(質量%)=(W2-W0)/(W1-W0)×100
算出された残膜率の値に基づき、以下の基準に従い、有機溶剤耐性を評価した。
◎:95%以上
〇:90%以上95%未満
×:90%未満。
実施例1~9によれば、重合性化合物(A)としての前述の重合性フルオレン化合物(A1)と、金属酸化物微粒子(B)としての酸化チタン微粒子(B1)と、開始剤(C)としての感熱性開始剤(C1)と、溶媒(S)とを含む硬化性組成物を用いると、屈折率が高く、且つ透明性の高さと、加熱された場合の透明性の低下しにくさと、優れた有機溶媒耐性とを兼ね備える硬化物を形成できることが分かる。
他方、重合性化合物(A)として前述の重合性フルオレン化合物(A1)を含まなかったり、開始剤(C)としての感熱性開始剤(C1)を含まなかったりする比較例1~12の硬化性組成物を用いると、透明性の高さと、加熱された場合の透明性の低下しにくさと、優れた有機溶媒耐性とを兼ね備える硬化物を形成できなかった。
他方、重合性化合物(A)として前述の重合性フルオレン化合物(A1)を含まなかったり、開始剤(C)としての感熱性開始剤(C1)を含まなかったりする比較例1~12の硬化性組成物を用いると、透明性の高さと、加熱された場合の透明性の低下しにくさと、優れた有機溶媒耐性とを兼ね備える硬化物を形成できなかった。
Claims (9)
- 重合性化合物(A)と、金属酸化物微粒子(B)と、開始剤(C)と、溶媒(S)とを含み、
前記重合性化合物(A)が、ラジカル重合性基含有基、又はカチオン重合性基含有基を有し、且つフルオレン骨格を有する重合性フルオレン化合物(A1)を含み、
前記金属酸化物微粒子(B)が、酸化チタン微粒子(B1)を含み、
前記開始剤(C)が、感熱性開始剤(C1)を含む、硬化性組成物。 - 前記硬化性組成物が、前記酸化チタン微粒子(B1)を、前記硬化性組成物の質量から前記溶媒(S)の質量を除いた質量に対して、90質量%以上含む、請求項1に記載の硬化性組成物。
- 前記重合性フルオレン化合物(A1)が、下記式(a1)で表される化合物である、請求項1又は2に記載の硬化性組成物。
式(a2)中、環Zは芳香族炭化水素環を示し、Xは単結合又は-S-で示される基を示し、R1は単結合、炭素原子数が1以上4以下であるアルキレン基、又は炭素原子数が1以上4以下であるアルキレンオキシ基を示し、R1がアルキレンオキシ基である場合、アルキレンオキシ基中の酸素原子が環Zと結合し、R2は1価炭化水素基、水酸基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、カルボキシ基、アミノ基、カルバモイル基、-NHR4cで示される基、-N(R4d)2で示される基、スルホ基、又は1価炭化水素基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、-NHR4cで示される基、もしくは-N(R4d)2で示される基に含まれる炭素原子に結合した水素原子の少なくとも一部が1価炭化水素基、水酸基、-OR4aで示される基、-SR4bで示される基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、カルボキシル基、アミノ基、カルバモイル基、-NHR4cで示される基、-N(R4d)2で示される基、メシルオキシ基、もしくはスルホ基で置換された基を示し、R4a~R4dは独立に1価炭化水素基を示し、mは0以上の整数を示し、R3は、水素原子、ビニル基、チイラン-2-イルメチル基、グリシジル基、又は(メタ)アクリロイル基であり、
W1とW2との双方がR3として水素原子を有することはなく、
環Y1及び環Y2は同一の又は異なる芳香族炭化水素環を示し、Rは単結合、置換基を有してもよいメチレン基、置換基を有してもよく、2個の炭素原子間にヘテロ原子を含んでもよいエチレン基、-O-で示される基、-NH-で示される基、又は-S-で示される基を示し、R3a及びR3bは独立にシアノ基、ハロゲン原子、又は1価炭化水素基を示し、n1及びn2は独立に0以上4以下の整数を示す。) - 前記W1及びW2が、それぞれ前記環Zとしてナフタレン環を含む、請求項3に記載の硬化性組成物。
- 前記重合性フルオレン化合物(A1)が、前記カチオン重合性基含有基を有し、
前記感熱性開始剤(C1)が、下記式(c1)で表されるカチオン部を有するオニウム塩を熱カチオン開始剤(C1a)として含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
Rc01-D+-(Rc02)u・・・(c1)
(式(c1)中、Rc01は、1価の有機基であり、Dは、元素周期律表(IUPAC表記法)の15族~17族で原子価がuの元素であり、Rc02は、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基である。ただし、Rc02が置換基を有していてもよいアルキル基の場合、Rc01の少なくとも1つは置換基を有していてもよいアルキル基である。uは1以上3以下の整数であり、複数のRc01は同一でも異なっていてもよく、複数のRc01が結合してDとともに環を形成していてもよい。) - 前記オニウム塩が、含ガリウムアニオンからなるアニオン部を有する、請求項5に記載の硬化性組成物。
- 前記重合性フルオレン化合物(A1)が、前記ラジカル重合性基含有基を有し、
前記感熱性開始剤(C1)が、有機過酸化物、アゾ化合物、ベンゾイン化合物、ベンゾインエーテル化合物、アセトフェノン化合物、及びベンゾピナコールからなる群より選択される1種以上の熱ラジカル重合開始剤(C1b)として含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の硬化性組成物。 - 請求項1~7のいずれか1項に記載の硬化性組成物の硬化物。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載の硬化性組成物を基板上に塗布して塗布膜を形成することと、
前記塗布膜を加熱することと、
を含む硬化膜の形成方法。
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