JP5084461B2 - 光重合性不飽和化合物 - Google Patents
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Description
すなわち本発明は、下記一般式(1)
で表されるジ(メタ)アクリレートの水酸基と、下記一般式(2)
で表されるテトラカルボン酸二無水物とを反応させてオリゴマーを得た後、下記一般式(3)
で表されるジカルボン酸無水物で末端水酸基を封鎖することより得られる光重合性不飽和化合物に関する。
また本発明は、前記光硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化物に関する。
さらに、本発明は前記一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレートに関する。
尚、本明細書において「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。
一般式(6)で表される化合物を得るための一般式(8)で表されるジ酸クロリドと一般式(9)で表される化合物を反応させる方法としては、有機溶剤中で、塩基性触媒存在下、加熱攪拌する方法等が挙げられる。
本発明の一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレートを得るための、一般式(6)で表される化合物と一般式(7)で表されるグリシジル(メタ)アクリレートを反応させる方法としては、上記一般式(6)で表される化合物の溶液に、塩基性触媒およびラジカル重合禁止剤存在下、空気等の酸素含有気体をバブリングし、加熱攪拌を行い、一般式(7)で表されるグリシジル(メタ)アクリレートを加える方法等が挙げられる。このとき必要に応じて、前記有機溶媒を追加しても良い。
本発明の一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレートの水酸基に一般式(2)で表されるテトラカルボン酸二無水物を反応させる方法としては、上記一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレートの溶液に、一般式(2)で表されるテトラカルボン酸二無水物を加え、塩基性触媒存在下、空気等の酸素含有気体をバブリングし、加熱撹拌する方法が挙げられる。
上述のオリゴマーを得た後、末端水酸基への一般式(3)で表されるジカルボン酸無水物を反応させる方法としては、前記一般式(1)で表されるジ(メタ)アクリレートと一般式(2)で表されるテトラカルボン酸二無水物の反応物を含む反応溶液に、一般式(3)で表されるジカルボン酸無水物を加え、空気等の酸素含有気体をバブリングし、加熱撹拌する方法が挙げられる。このとき必要に応じて前記有機溶媒を追加しても良い。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、前述の(A)光重合性不飽和化合物と(B)ラジカル重合開始剤を必須成分として含有する。
撹拌器、冷却管、温度計を取り付けた1L反応容器にベンジル酸91.3g(0.40mol)、イソフタル酸ジクロリド40.6g(0.20mol)、メチルイソブチルケトン528gを仕込み、滴下漏斗に仕込んだトリエチルアミン42.5g(0.42mol)を25℃で30分かけて滴下した。滴下終了後、50℃まで昇温し5時間反応させ、その後、25℃まで冷却を行った。得られた反応液を3L分液漏斗に移し、そこにメチルイソブチルケトン200g仕込み、撹拌して均一にした。その後、1.5%塩酸水を1500g仕込み、10分間撹拌後、1時間静置した。1時間後、有機層と水層の2層に分離し、水層を除去した。残った有機層にイオン交換水を650g加え、同様の分液操作を行い、水層を除去した。さらに同様の分液操作を行い、計3回水洗を行った。水洗後、有機層を3Lナスフラスコに移し、50℃で減圧留去により濃縮を行った。有機層の液量が1/3に濃縮されたところで、メチルイソブチルケトン200gを加え、更に濃縮を続けたところ、淡黄色溶液391.0gを得た。得られた化合物のGPC分析の結果、原料ピークが消失し新たなピークが一つ生成していること、下記1H−NMR(400MHz、測定溶媒:重DMSO)の結果から目的とする一般式(6)で表される化合物(下記式(10)で表される化合物)が合成されていることを確認した。
1H−NMR(δ,ppm,CD3SOCD3):
7.28〜7.42(m,12H、ベンジル酸由来のフェニル基の3,4位の水素)、7.60〜7.65(d,8H、ベンジル酸由来のフェニル基の2位の水素)、7.80〜7.85(t,1H、イソフタル酸ジクロライド由来のフェニル基の5位の水素)、8.40〜8.45(d,イソフタル酸ジクロライド由来のフェニル基の4,6位の水素)、8.73(s,イソフタル酸ジクロライド由来のフェニル基の2位の水素)
撹拌器、冷却管、温度計を取り付けた1L反応容器に合成例1−1で得られた上記式(10)で表される化合物を含むメチルイソブチルケトン溶液391.0gとテトラメチルアンモニウムクロリド0.53gとp−メトキシフェノール0.02gを仕込み、乾燥空気をバブリングしながら90℃まで昇温し、滴下漏斗に仕込んだグリシジルメタクリレート56.8g(0.40mol)を30分かけて滴下した。滴下終了後、90℃にて8時間反応を行い、30℃まで冷却を行い、淡黄色液体を得た。得られた反応液を1Lナスフラスコに移し、50℃で減圧留去により濃縮を行った。液量が1/3に濃縮されたところで、メトキシプロピルアセテート500.0gを加え、更に濃縮を続けたところ、淡黄色溶液367.0gを得た。
撹拌器、冷却管、温度計を取り付けた1L反応容器に合成例1−3の上記式(4)のメトキシプロピルアセテート溶液367.0gとベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物32.2g(0.10mol)および臭化テトラエチルアンモニウム0.4gを仕込み、乾燥空気をバブリングしながら90℃まで加熱した。90℃にて6時間反応を行い、IRにおける1783cm−1の酸無水物のピークが消失したことを確認した後、テトラヒドロ無水フタル酸15.2g(0.10mol)を加え、90℃でさらに5時間反応を行い、30℃まで冷却を行い、淡黄色溶液を得た。
撹拌器、冷却管、温度計を取り付けた1L反応容器にベンジル酸91.3g(0.40mol)、アジピン酸ジクロライド36.6g(0.20mol)、メチルイソブチルケトン509.2gを仕込み、滴下漏斗に仕込んだトリエチルアミン42.5g(0.42mol)を25℃で30分かけて滴下した。滴下終了後、60℃まで昇温し5時間反応させ、その後、25℃まで冷却を行った。得られた反応液を3L分液漏斗に移し、そこにメチルイソブチルケトン200g仕込み、撹拌して均一にした。その後、1.5%塩酸水を1500g仕込み、10分間撹拌後、1時間静置した。1時間後、有機層と水層の2層に分離し、水層を除去した。残った有機層にイオン交換水を650g加え、同様の分液操作を行い、水層を除去した。さらに同様の分液操作を行い、計3回水洗を行った。水洗後、有機層を3Lナスフラスコに移し、50℃で減圧留去により濃縮を行った。有機層の液量が1/3に濃縮されたところで、メチルイソブチルケトン200gを加え、更に濃縮を続けたところ、淡黄色溶液370.0gを得た。得られた化合物のGPC分析の結果、原料ピークが消失し新たなピークが一つ生成していること、下記1H−NMR(400MHz、測定溶媒:重DMSO)の結果から目的とする一般式(6)で表される化合物(下記式(11)で表される化合物)が合成されていることを確認した。
1H−NMR(δ,ppm,CD3SOCD3):2.45〜2.52(m,4H、アジピン酸クロリド由来の2,3位のメチレンの水素)、3.50〜3.95(m,4H、アジピン酸クロリド由来の1,4位のメチレンの水素)、
7.28〜7.42(m,12H、ベンジル酸由来のフェニル基の3,4位の水素)、7.45〜7.55(d,8H、ベンジル酸由来のフェニル基の2位の水素)
撹拌器、冷却管、温度計を取り付けた1L反応容器に合成例2−1で得られた上記式(11)で表される化合物を含むメチルイソブチルケトン溶液370.0gとテトラメチルアンモニウムクロライド0.53gとp−メトキシフェノール0.02gを仕込み、乾燥空気をバブリングしながら90℃まで昇温し、滴下漏斗に仕込んだグリシジルメタクリレート56.8g(0.40mol)を30分かけて滴下した。滴下終了後、90℃で8時間反応を行い、30℃まで冷却を行い、淡黄色液体を得た。得られた反応液を1Lナスフラスコに移し、50℃で減圧留去により濃縮を行った。液量が1/3に濃縮されたところで、メトキシプロピルアセテート500.0gを加え、更に濃縮を続けたところ、淡黄色溶液354.0gを得た。
撹拌器、冷却管、温度計を取り付けた1L反応容器に合成例1−3の上記式(5)のメトキシプロピルアセテート溶液367.0gとベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物32.2g(0.10mol)および臭化テトラエチルアンモニウム0.4gを仕込み、乾燥空気をバブリングしながら90℃まで加熱した。90℃にて6時間反応を行い、IRにおける1783cm−1の酸無水物のピークが消失したことを確認した後、テトラヒドロ無水フタル酸15.2g(0.10mol)を加え、90℃でさらに5時間反応を行い、30℃まで冷却を行い、淡黄色溶液を得た。
合成例1−3で得られた化合物のメトキシプロピルアセテート溶液と合成例2−3で得られた化合物のメトキシプロピルアセテート溶液を用いて、表1に示す処方で感光性樹脂組成物を調製した。
得られた各感光性樹脂組成物について、下記(1)〜(8)に示した手順に基づいて各性能を評価した。表1に評価結果を併せて示す。
調製した各感光性樹脂組成物をガラス板上にバーコーターを用いて約10μmの厚さに塗布し、90℃で2分間乾燥後、25℃、1質量%の炭酸ナトリウム水溶液の120秒間浸漬した。
浸漬後のガラス板上に残存する樹脂を目視にて以下の通り評価した。
○:ガラス板上に樹脂が全く残らないもの
△:ガラス板上に樹脂がわずかに残るもの
×:ガラス板上に樹脂が多く残るもの
以下の(2)〜(7)の評価に用いた硬化膜は、以下の手順に基づいて作製した。
調製した各感光性樹脂組成物をガラス板上にバーコーターを用いて約10μmの厚さに塗布し、90℃で2分間乾燥後、395Wの高圧水銀ランプを用いて70mW/cm2の紫外線を18秒間照射し、硬化膜を得た。
尚、実施例2、4、6、8の各感光性樹脂組成物を用いた膜作製においては、紫外線照射後、さらに150℃で30分加熱し、硬化膜を得た。
上記方法によって得られた各硬化膜を、25℃、1質量%の炭酸ナトリウム水溶液に120秒間浸漬した。その後、硬化膜の状態を以下の通り評価した。
○:硬化膜に影響がないもの
×:硬化膜に影響があったもの(完全溶解または剥がれがあったもの)
上記方法によって得られた各硬化膜のタック性について、指触を用いて以下の通り評価した。
○:タックが認められないもの
×:タックが認められたもの
上記方法によって得られた各硬化膜のクラックの有無について、目視によって以下の通り評価した。
○:クラックが認められないもの
×:クラックが認められたもの
上記方法によって得られた各硬化膜について、JIS K5600の試験法に準じて試験を行い、硬度を測定した。
上記方法によって得られた各硬化膜の表面に、JIS K5600の試験法に準じて
25マスの碁盤目を作るようにクロスカットを入れ、セロハンテープによるピーリング試験を実施した。硬化膜の剥離状態について、目視によって以下の通り評価した。
○:全く剥離が認められないもの
×:剥離が認められたもの
上記方法によって得られた各硬化膜を250℃で3時間加熱し、硬化膜の状態を以下の通り目視によって評価した。
○:割れ、剥離が認められず、さらに、加熱後、(6)密着性試験を行った後においても、全く剥離が認められないもの
×:割れ、剥離が認められる、或いは、加熱後、(6)密着性試験を行った後、剥離が認められたもの
調製した各感光性樹脂組成物をPET板上にバーコーターを用いて塗布し、90℃で2分間乾燥後、395Wの高圧水銀ランプを用いて70mW/cm2の紫外線を18秒間照射し、厚さ約30μmの硬化膜を得た。
上記方法によって得られたPET板上の硬化膜の絶縁抵抗値を、ヒューレットパッカード社製ハイレジスタンスメーターを用いて測定した。
Claims (6)
- 下記一般式(1)
で表されるジ(メタ)アクリレートの水酸基と、下記一般式(2)
で表されるテトラカルボン酸二無水物とを反応させてオリゴマーを得た後、下記一般式(3)
で表されるジカルボン酸無水物で末端水酸基を封鎖することより得られる光重合性不飽和化合物。 - (A)請求項1〜3のいずれか1項に記載の光重合性不飽和化合物、及び
(B)ラジカル重合開始剤
を必須成分として含有することを特徴とする、光硬化性樹脂組成物。 - 請求項4記載の光硬化性樹脂組成物を硬化して得られる硬化物。
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