JP5558103B2 - 塩化合物、カチオン重合開始剤およびカチオン重合性組成物 - Google Patents

塩化合物、カチオン重合開始剤およびカチオン重合性組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP5558103B2
JP5558103B2 JP2009539072A JP2009539072A JP5558103B2 JP 5558103 B2 JP5558103 B2 JP 5558103B2 JP 2009539072 A JP2009539072 A JP 2009539072A JP 2009539072 A JP2009539072 A JP 2009539072A JP 5558103 B2 JP5558103 B2 JP 5558103B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
carbon atoms
halogen atom
substituted
hydroxyl group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009539072A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2009057600A1 (ja
Inventor
健太郎 木村
昌平 藤田
知也 田町
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Adeka Corp
Original Assignee
Adeka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adeka Corp filed Critical Adeka Corp
Priority to JP2009539072A priority Critical patent/JP5558103B2/ja
Publication of JPWO2009057600A1 publication Critical patent/JPWO2009057600A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5558103B2 publication Critical patent/JP5558103B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/68Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used
    • C08G59/687Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/029Inorganic compounds; Onium compounds; Organic compounds having hetero atoms other than oxygen, nitrogen or sulfur

Description

本発明は、新規な塩化合物、該塩化合物からなるカチオン重合開始剤、および該カチオン重合開始剤を含有してなるカチオン重合性組成物に関する。
カチオン重合性開始剤は、光や熱等のエネルギーを受けて酸を発生させてエポキシ化合物等のカチオン重合性化合物を重合させる機能を有し、光酸発生剤は、光エネルギーを受けて酸を発生させてレジスト組成物の現像液への溶解度を変化させる機能を有するものである。カチオン重合開始剤、光酸発生剤としては、各種オニウム塩が用いられており、オニウム塩のアニオン成分としては、六フッ化アンチモンアニオン(SbF )が酸発生機能に優れ、優れた効果を示すことが知られている。
しかしながら、六フッ化アンチモンは、毒性が問題視されており、そのため代替物について検討されている。例えば、特許文献1には、B(C に代表されるフッ素置換テトラフェニルホウ酸アニオンを用いたオニウム塩化合物が開示されている。また、特許文献2には光開始剤となるオニウム化合物のアニオンとして、フッ素置換テトラフェニルホウ酸アニオンであるB(C 、B(COCF が開示されており、特許文献3には、陽イオン開始剤となるオニウム化合物のアニオンとして、フッ素置換テトラフェニルホウ酸アニオンであるB(C 、B(COCF が開示されている。
さらに、特許文献4および特許文献5には、芳香族スルホニウム塩及び芳香族スルホニウム塩を光重合開始剤、光酸発生剤として使用する技術が開示されており、芳香族スルホニウム塩のアニオンとして、テトラアリールボレートが記載されている。
特開平6−184170号公報 特表2002−526391号公報 特表2006−522432号公報 特開2000−186071号公報 特開2005−263796号公報
カチオン重合開始剤または光酸発生剤は、これを含有するカチオン重合性組成物やレジスト組成物に対して、できる限り少量の添加で充分な使用効果を与えるものが求められているため、カチオン重合開始剤または光酸発生剤は、光または熱により分解して酸を発生する分解率が高く、酸発生能に優れたものが好適である。六フッ化アンチモンアニオンは、この点では優れているが毒性の問題を有しており、また、周知のフッ素置換テトラフェニルホウ酸アニオンは、六フッ化アンチモンアニオンと比べて光酸発生能に劣るという問題があった。さらに、六フッ化アンチモンおよび周知のフッ素置換テトラフェニルホウ酸アニオンは、これを用いた樹脂組成物が着色する問題があり、カチオン重合開始剤として使用する場合には、用途が制限される。
そこで、本発明の目的は、酸発生能が高く、高感度で着色のない塩化合物、カチオン重合開始剤およびカチオン重合性組成物を提供することである。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定の構造のアニオン化合物が上記問題点を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の塩化合物は、下記一般式(1)、
Figure 0005558103
(式中、R01〜R05は、各々独立に、水素原子、フッ素原子および−YR基から選ばれる基であり、R02およびR04がフッ素原子であり、R03が−YR基であり、Yは、酸素原子又は硫黄原子を表し、Rは、炭素数1〜4のアルキル基を表し、
Ctp+は、スルホニウムカチオンおよびヨードニウムカチオンからなる群から選ばれるオニウムカチオンであるp価のカチオンを表し、pは1又は2であり、nは電価を中性に保つ係数を表す)で表されることを特徴とするものである。
さらに、本発明のカチオン重合開始剤は、上記のオニウム塩化合物からなることを特徴とするものである。
さらにまた、本発明のカチオン重合性組成物は、上記カチオン重合開始剤およびカチオン重合性有機化合物を含有することを特徴とするものである。
本発明により、酸発生能が高く、高感度で着色のない塩化合物、カチオン重合開始剤およびカチオン重合性組成物を提供することができる。
本発明の塩化合物は、下記一般式(1)、
Figure 0005558103
で表されるアニオン構造に特徴を有する新規化合物である。当該塩化合物は、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、ジアゾニウムカチオンと塩化合物を形成していて、優れたカチオン重合開始剤として機能する。
上記一般式(1)において、R01〜R05は、各々独立に水素原子、フッ素原子又は−YR基から選ばれる基であり、そのうち少なくとも1つは、−YR基であり、少なくとも2つはフッ素原子である。R01〜R05が取り得る基である−YR基のRで表される炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第2ブチル、イソブチル、第3ブチル等が挙げられる。
かかる一般式(1)で表される塩化合物の中でも、ホウ素が結合するベンゼン環のp位のR03が−YR基であり、m位のR02、R04が、フッ素原子である下記一般式(14)で表される化合物が、製造コストが安く、本発明の効果が顕著であるので好ましい。
Figure 0005558103
(式中、R06またはR07は、水素原子またはフッ素原子を表し、−YR基、Ctp+は上記一般式(1)と同様である)
上記一般式(14)で表されるアニオンの具体例としては、下記アニオンNo.1〜15が挙げられる。
Figure 0005558103
Figure 0005558103
上記、一般式(1)および(14)において、Ctp+は1価または2価のカチオンである。当該カチオンは、本発明に係るアニオンと塩を形成するものであれば、特に制限されず、例えば、金属カチオン、オニウムカチオン、金属キレートカチオンのいずれでもよい。
本発明の塩化合物は、その製造過程において、Ctp+がアルカリ金属カチオンまたはアルカリ土類金属カチオンの形で得られる。アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムが挙げられ、アルカリ土類金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムが挙げられる。
本発明の塩化合物の製造方法は、特に制限を受けず、周知の化学反応を用いて製造することができる。例えば、Ctp+がアルカリ金属である塩化合物は、一般式(1)に対応する構造を有するベンゼン環のハロゲン化物とトリハロゲン化ホウ素をアルキル化アルカリ金属の存在下で反応させることにより合成することができる。また、Ctp+がアルカリ土類金属であるもの、オニウムカチオンであるものは、Ctp+がアルカリ金属であるものとの塩交換により合成することができる。
本発明の塩化合物の製造方法において、Ctp+がアルカリ金属カチオンである塩化合物を製造する際には、アルキルリチウムとハロゲン化ベンゼンとの反応性中間体は、−20℃以上になると爆発的に分解するので取り扱いに注意が必要である。しかし、ホウ素と結合する炭素原子の隣の位置(オルト位)にフッ素が存在するフェニルホウ酸アニオンを製造するためにトリハロゲン化ホウ素と反応させるには、−20℃以上の温度が必要であり、収率と安全面に問題がある。オルト位が水素原子であるフェニルホウ酸アニオンと、トリハロゲン化ホウ素との反応は、−20℃以下で安全に進行する。コスト面と製造時の安全面においては、一般式(1)におけるR01、R05、一般式(14)におけるR06、R07は、いずれも水素原子であるもの、具体的には、アニオンNo.1、アニオンNo.4〜No.10、No.13〜No.15が好ましい。
また、一般式(1)および一般式(14)においては、Yが酸素原子である本発明の塩化合物が、カチオン重合開始剤として使用する際に感度が良好であり、着色も少ないので好ましい。
本発明の塩化合物の中で、カチオン重合開始剤として特に有効に機能するものは、Ctp+が、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、ジアゾニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、オキソニウムカチオン、ピリリウムカチオン、アンモニウムカチオンから選ばれるオニウム塩化合物である。これらのオニウム塩化合物は、通常、本発明のアルカリ金属塩からカチオン交換反応により得られる。
本発明の塩化合物において、熱カチオン重合開始剤としては、置換基を有してもよい脂肪族基および/または置換基を有してもよい芳香族基を有するオニウムカチオンが使用され、光カチオン重合開始剤としては、置換基を有してもよい芳香族基を有するオニウムカチオンが使用される。本発明の塩化合物のオニウムカチオンとして、熱カチオン重合開始剤には、脂肪族基および/または芳香族基を有するスルホニウムカチオンである下記一般式(10)または(11)で表されるものが、また、光カチオン重合開始剤には、芳香族スルホニウムカチオンである下記一般式(2)〜(5)で表されるもの、あるいは芳香族ヨードニウムカチオンである下記一般式(13)で表されるものが、充分な安定性を有するので特に有用である。
Figure 0005558103
(式中、R72は、水酸基、カルボキシル基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキル基;水酸基、カルボキシル基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルケニル基を表し、R73〜R75は、水酸基、カルボキシル基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキル基;水酸基、カルボキシル基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルケニル基;下記一般式(6)〜(9)、
Figure 0005558103
(式中、R37〜R71は、水素原子;水酸基;ハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキル基;水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数2〜18のアシル基;水酸基、ハロゲン原子、エーテル基またはエステル基で置換されてもよい炭素数1〜18のアルコキシ基;水酸基、ハロゲン元素で置換されてもよい炭素数2〜18のエーテル基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜9の有機炭酸エステル基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜8のカルボニルオキシ基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜8の有機スルホニルオキシ基;水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキルチオ基;ハロゲン原子、水酸基またはアリールカルボニル基で置換されてもよい炭素数6〜30のアリールチオ基;炭素数2〜18のスルファニル基;炭素数1〜18の有機スルフィニル基;炭素数1〜18の有機スルホニル基または炭素数1〜18の有機スルホ基を表す)で表されるアリール基;下記一般式(12)、
Figure 0005558103
(式中、Yは、−O−、−S−または−CO−で中断されてもよいメチレン鎖を表し、R76〜R80は、上記のR37〜R71と同様の基を表す)で表されるアリールアルキル基を表し、上記炭素数1〜18のアルキル基中のメチレン鎖は、−O−、−S−または−CO−で中断されてもよい)
上記一般式(10)および(11)において、R72〜R75で表される炭素数1〜18のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第2ブチル、第3ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、第3アミル、ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、シクロヘキシル、1−メチルシクロヘキシル、ヘプチル、2−ヘプチル、3−ヘプチル、イソヘプチル、第3ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、第3オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、へプタデシル、オクタデシル、シクロペンチル、シクロヘキシル等が挙げられ、水酸基、カルボキシル基またはハロゲン原子の置換の位置及び置換の数は任意であり、水酸基、カルボキシル基及びハロゲン原子のうちいずれか2つを置換基として有していてもよい。
上記一般式(10)および(11)において、R72〜R75で表される炭素数1〜18のアルケニル基としては、エテニル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル等が挙げられ、水酸基、カルボキシル基またはハロゲン原子の置換の位置及び置換の数は任意であり、水酸基、カルボキシル基及びハロゲン原子のうちいずれか2つを置換基として有していてもよい。
上記一般式(12)において、Yで表される−O−、−S−または−CO−で中断されてもよいメチレン鎖としては、下記に示すものが挙げられる。
Figure 0005558103
一般式(10)で表されるスルホニウムカチオンの具体例としては、下記に示すものが挙げられる。
Figure 0005558103
一般式(11)で表されるスルホニウムカチオンの具体例としては、下記に示すものが挙げられる。
Figure 0005558103
また、本発明の塩化合物のオニウムカチオンとして、光カチオン重合開始剤には、芳香族スルホニウムカチオンである下記一般式(2)〜(5)で表されるもの、あるいは芳香族ヨードニウムカチオンである下記一般式(13)で表されるものが、充分な安定性を有するので特に有用である。
Figure 0005558103
(式中、R〜R36は、水素原子;水酸基;ハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキル基;水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数2〜18のアシル基;水酸基、ハロゲン原子、エーテル基またはエステル基で置換されてもよい炭素数1〜18のアルコキシ基;水酸基、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜18のエーテル基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜9の有機炭酸エステル基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜8のカルボニルオキシ基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜8の有機スルホニルオキシ基;水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキルチオ基;ハロゲン原子、水酸基またはアリールカルボニル基で置換されてもよい炭素数6〜30のアリールチオ基;炭素数2〜18のスルファニル基;炭素数1〜18の有機スルフィニル基;炭素数1〜18の有機スルホニル基または炭素数1〜18の有機スルホ基を表し、Xは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基または直接結合を表し、Arは下記一般式(6)〜(9)で表されるアリール基を表す)
Figure 0005558103
(式中、R37〜R71は、上記のR〜R36と同様の基を表す)
上記一般式(2)〜(5)において、R〜R36で表される水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第2ブチル、第3ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、第3アミル、ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、シクロヘキシル、1−メチルシクロヘキシル、ヘプチル、2−ヘプチル、3−ヘプチル、イソヘプチル、第3ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、第3オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、へプタデシル、オクタデシルが挙げられ、水酸基またはハロゲン原子の置換の位置および置換の数は任意であり、水酸基とハロゲン原子の両方を置換基として有していてもよい。
また、R〜R36で表される水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数2〜18のアシル基は、R81−CO−で表される基(R81は水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基を有してもよい炭素数1〜17の炭化水素基である)であればよく、R81としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第2ブチル、第3ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、第3アミル、ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、シクロヘキシル、1−メチルシクロヘキシル、ヘプチル、2−ヘプチル、3−ヘプチル、イソヘプチル、第3ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、第3オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、へプタデシル等のアルキル基;ビニル、1−メチルエテニル、2−メチルエテニル、プロペニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、デセニル、ペンタデセニル等のアルケニル基;これらアルケニルの炭素間二重結合部位が三重結合に置き換わったアルキニル基;フェニル、ナフチル、2−メチルフェニル、3−メチルフェニル、4−メチルフェニル、4−ビニルフェニル、3−イソプロピルフェニル、4−イソプロピルフェニル、4−ブチルフェニル、4−イソブチルフェニル、4−第3ブチルフェニル、4−ヘキシルフェニル、4−シクロヘキシルフェニル、4−オクチルフェニル、4−(2−エチルヘキシル)フェニル、2,3−ジメチルフェニル、2,4−ジメチルフェニル、2,5−ジメチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、3,4−ジメチルフェニル、3,5−ジメチルフェニル、2,4−ジ第3ブチルフェニル、2,5−ジ第3ブチルフェニル、2,6−ジ−第3ブチルフェニル、2,4−ジ第3ペンチルフェニル、2,5−ジ第3アミルフェニル、シクロヘキシルフェニル、ビフェニル、2,4,5−トリメチルフェニル等のアリール基;ベンジル、フェネチル、2−フェニルプロパン−2−イル、ジフェニルメチル、トリフェニルメチル、スチリル、シンナミル等のアリールアルキル基が挙げられ、R81の水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基の置換の位置および数は任意であり、水酸基とハロゲン原子の両方を置換基として有していてもよい。
また、R〜R36で表される水酸基、ハロゲン原子、エーテル基またはエステル基で置換されてもよい炭素数1〜18のアルコキシ基としては、メチルオキシ、エチルオキシ、プロピルオキシ、イソプロピルオキシ、ブチルオキシ、第2ブチルオキシ、第3ブチルオキシ、イソブチルオキシ、アミルオキシ、イソアミルオキシ、第3アミルオキシ、ヘキシルオキシ、シクロヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、イソヘプチルオキシ、第3ヘプチルオキシ、n−オクチルオキシ、イソオクチルオキシ、第3オクチルオキシ、2−エチルヘキシルオキシ、ノニルオキシ、イソノニルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ、トリデシルオキシ、テトラデシルオキシ、ペンタデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ、へプタデシルオキシ、オクタデシルオキシ、これらが水酸基および/またはハロゲン原子および/またはエーテル基および/またはエステル基で任意の数と位置で置換された基が挙げられる。この場合、置換基であるエステル基を構成するカルボニル基に結合する酸素原子の位置は、R〜R36が結合する骨格に近い側でもよく、遠い側でもよい(−O−CO−でもよく、−CO−O−でもよい)。これらで置換された基としては、2−ヒドロキシエチルオキシ、2−メトキシエチルオキシ、2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルオキシ、2−(2−メトキシエトキシ)エチルオキシ、2−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]エチルオキシ、2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エチルオキシ、2−クロロエチルオキシ、2−フルオロエチルオキシ、2−(2−クロロエトキシ)エチルオキシ、2−(2−フルオロエトキシ)エチルオキシ、2−[2−(2−ブロモエトキシ)エトキシ]エチルオキシ、2−[2−(2−フルオロエトキシ)エトキシ]エチルオキシ、メチルオキシカルボニルメチルオキシ、第3ブチルオキシカルボニルメチルオキシ、2−(メチルカルボニルオキシ)エチルオキシ、2−(第3ブチルカルボニルオキシ)エチルオキシが挙げられる。
また、R〜R36で表される水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜18のエーテル基としては、メトキシメチル、ブトキシメチル、フェノキシメチル、2−メトキシエチル、2−ブトキシエチル、2−フェノキシエチル、3−メトキシプロピル、3−ブトキシプロピル、3−フェノキシプロピル、2−(2−メトキシエトキシ)エチル、2−(2−ブトキシエトキシ)エチル、2−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]エチル、2−[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]エチル、2−(2−フェノキシエトキシ)エチルが挙げられ、水酸基またはハロゲン原子の置換の位置および置換の数は任意であり、水酸基とハロゲン原子の両方を置換基として有していてもよい。
また、R〜R36で表される水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜9の有機炭酸エステル基は、R82−O−CO−O−(R82は、水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜8の炭化水素基)で表される基であり、R82としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第2ブチル、第3ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、第3アミル、ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、シクロヘキシル、1−メチルシクロヘキシル、ヘプチル、2−ヘプチル、3−ヘプチル、イソヘプチル、第3ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、第3オクチルが挙げられ、R82の水酸基またはハロゲン原子の置換の位置および置換の数は任意であり、水酸基とハロゲン原子の両方を置換基として有していてもよい。
また、R〜R36で表される水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜8のカルボニルオキシ基はR83−CO−O−(R83は、水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜7の炭化水素基)で表される基であり、これらは炭素数1〜8の有機酸から誘導される基である。該基を誘導するカルボン酸としては、酢酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、フルオロ酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、メタクリル酸、酪酸、イソ酪酸、乳酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、2−エチルヘキサン酸、安息香酸、サリチル酸等が挙げられる。
また、水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜8の有機スルホニルオキシ基はR84−SO−O−(R84は、水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜8の炭化水素基)で表される基であり、これらは炭素数1〜8の有機スルホン酸から誘導される基である。該基を誘導する有機スルホン酸としては、メタンスルホン酸、トリフロロメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ペンタフルオロブタンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、2−ヒドロキシエタンスルホン酸等が挙げられる。
また、R〜R36で表される炭素数1〜18のアルキルチオ基としては、上記のアルコキシ基のアルキル基に直接結合する酸素原子を硫黄原子に置き換えた基が挙げられる。
また、ハロゲン原子、水酸基またはアリールカルボニル基で置換されてもよい炭素数6〜30のアリールチオ基としては、−S−Ar(Arは、水酸基、ハロゲン原子、カルボニルアリール基で置換されてもよい炭素数6〜30のアリール基)で表される基であり、Arとしてはフェニル、ナフチル、2−メチルフェニル、3−メチルフェニル、4−メチルフェニル、4−ビニルフェニル、3−イソプロピルフェニル、4−イソプロピルフェニル、4−ブチルフェニル、4−イソブチルフェニル、4−第三ブチルフェニル、4−ヘキシルフェニル、4−シクロヘキシルフェニル、4−オクチルフェニル、4−(2−エチルヘキシル)フェニル、4−ステアリルフェニル、2,3−ジメチルフェニル、2,4−ジメチルフェニル、2,5−ジメチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、3,4−ジメチルフェニル、3,5−ジメチルフェニル、2,4−ジ第三ブチルフェニル、2,5−ジ第三ブチルフェニル、2,6−ジ−第三ブチルフェニル、2,4−ジ第三ペンチルフェニル、2,5−ジ第三アミルフェニル、2,5−ジ第三オクチルフェニル、2,4−ジクミルフェニル、シクロヘキシルフェニル、ビフェニル、2,4,5−トリメチルフェニル、2−ヒドロキシフェニル、3−ヒドロキシフェニル、4−ヒドロキシフェニル、2−クロロフェニル、3−クロロフェニル、4−クロロフェニル、4−フルオロフェニル、2−クロロ−4−(フェニルカルボニル)フェニル、2−フルオロ−4−(フェニルカルボニル)フェニル等が挙げられる。
また、R〜R36で表される水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数2〜18のスルファニル基としては、上記のエーテル基の酸素原子の少なくとも1つを硫黄原子に置き換えた基が挙げられ、水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基の置換の位置及び数は任意である。
また、R〜R36で表される炭素数1〜18の有機スルフィニル基は、R85−SO−で表される基(R85は置換基を有してもよい炭素数1〜18の炭化水素基である)であればよく、R85としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第2ブチル、第3ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、第3アミル、ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、シクロヘキシル、1−メチルシクロヘキシル、ヘプチル、2−ヘプチル、3−ヘプチル、イソヘプチル、第3ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、第3オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、へプタデシル、オクタデシル、2−[ビシクロ[2.2.1]−ヘプタン−2−イル]エチル等のアルキル基;ビニル、1−メチルエテニル、2−メチルエテニル、プロペニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、オクテニル、デセニル、ペンタデセニル、オクタデセニル等のアルケニル基;これらアルケニルの炭素間二重結合部位が三重結合に置き換わったアルキニル基;フェニル、ナフチル、2−メチルフェニル、3−メチルフェニル、4−メチルフェニル、4−ビニルフェニル、3−イソプロピルフェニル、4−イソプロピルフェニル、4−ブチルフェニル、4−イソブチルフェニル、4−第3ブチルフェニル、4−ヘキシルフェニル、4−シクロヘキシルフェニル、4−オクチルフェニル、4−(2−エチルヘキシル)フェニル、2,3−ジメチルフェニル、2,4−ジメチルフェニル、2,5−ジメチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、3,4−ジメチルフェニル、3,5−ジメチルフェニル、2,4−ジ第3ブチルフェニル、2,5−ジ第3ブチルフェニル、2,6−ジ−第3ブチルフェニル、2,4−ジ第3ペンチルフェニル、2,5−ジ第3アミルフェニル、シクロヘキシルフェニル、ビフェニル、2,4,5−トリメチルフェニル等のアリール基;ベンジル、フェネチル、2−フェニルプロパン−2−イル、ジフェニルメチル、トリフェニルメチル、スチリル、シンナミル等のアリールアルキル基を挙げることができ、R85の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、エーテル基を挙げることができ、その位置や数は任意である。
また、R〜R36で表される炭素数1〜18の有機スルホニル基は、R86−SO−で表される基(R86は置換基を有してもよい炭素数1〜18の炭化水素基である)であればよく、R86としては、上記R85で例示した基が挙げられる。
また、R〜R36で表される炭素数1〜18の有機スルホ基は、R87−O−SO−で表される基(R87は置換基を有してもよい炭素数1〜18の炭化水素基である)であればよく、R87としては、上記R85で例示した基が挙げられる。
本発明に係る上記一般式(2)〜(5)において、Arで表されるアリール基は、上記一般式(6)〜(9)から選ばれる基であり、かかる一般式(6)〜(9)中のR37〜R71は前記R〜R36と同様の基であり、具体例としては、上記のR〜R36で例示された基が挙げられる。
一般式(2)で表されるスルホニウムカチオンの具体例としては、下記に示すものが挙げられる。
Figure 0005558103
Figure 0005558103
一般式(3)で表されるスルホニウムカチオンの具体例としては、下記に示すものが挙げられる。
Figure 0005558103
一般式(4)で表されるスルホニウムカチオンの具体例としては、下記に示すものが挙げられる。
Figure 0005558103
一般式(5)で表されるスルホニウムカチオンの具体例としては、下記に示すものが挙げられる。
Figure 0005558103
Figure 0005558103
(式中、Arは、上記一般式(6)〜(9)で表されるアリール基を表す。)
一般式(13)で表されるヨードニウムカチオンの具体例としては、下記に示すものが挙げられる。
Figure 0005558103
本発明のカチオン重合性組成物とは、上記本発明の塩化合物のCtp+が、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオン、ジアゾニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、オキソニウムカチオン、ピリリウムカチオン、アンモニウムカチオンからなる群から選ばれるオニウム塩化合物からなるカチオン重合開始剤、およびカチオン重合性有機化合物を含有するものである。本発明において使用するカチオン重合性有機化合物は、1種類又は2種類以上混合して使用される。
かかるカチオン重合性有機化合物の代表的化合物としては、エポキシ化合物およびオキセタン化合物が挙げられる。これらは入手が容易であり、取り扱いが便利である点で好ましい化合物である。
かかるエポキシ化合物としては、脂環族エポキシ樹脂、芳香族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂などが適している。
脂環族エポキシ樹脂の具体例としては、少なくとも1個の脂環族環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテルまたはシクロヘキセンやシクロペンテン環含有化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるシクロヘキセンオキサイドやシクロペンテンオキサイド含有化合物が挙げられる。例えば、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、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、3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキシル−3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−3−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−5−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、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、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルカルボキシレート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、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)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−2−エチルヘキシル等が挙げられる。
また、脂環族エポキシ樹脂として好適に使用できる市販品としては、UVR−6100、UVR−6105、UVR−6110、UVR−6128、UVR−6200(以上、ユニオンカーバイド社製)、セロキサイド2021、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、セロキサイド2000、セロキサイド3000、サイクロマーA200、サイクロマーM100、サイクロマーM101、エポリードGT−301、エポリードGT−302、エポリード401、エポリード403、ETHB、エポリードHD300(以上、ダイセル化学工業(株)製)、KRM−2110、KRM−2199(以上、(株)ADEKA製)などを挙げることができる。
さらに、脂環族エポキシ樹脂の中でも、シクロヘキセンオキシド構造を有するエポキシ樹脂は硬化性(硬化速度)の点で好ましい。
芳香族エポキシ樹脂の具体例としては、少なくとも1個の芳香族環を有する多価フェノール、またはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、またはこれらに更にアルキレンオキサイドを付加した化合物のグリシジルエーテルやエポキシノボラック樹脂などが挙げられる。
また、脂肪族エポキシ樹脂の具体例としては、脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートのビニル重合により合成したホモポリマー、グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートとその他のビニルモノマーとのビニル重合により合成したコポリマー等が挙げられる。代表的な化合物としては、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ソルビトールのテトラグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールのヘキサグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテルなどの多価アルコールのグリシジルエーテル、またはプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに1種または2種以上のアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステルが挙げられる。さらに、脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテルやフェノール、クレゾール、ブチルフェノール、また、これらにアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルアルコールのモノグリシジルエーテル、高級脂肪酸のグリシジルエステル、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシ化ポリブタジエン等が挙げられる。
芳香族エポキシ樹脂および脂肪族エポキシ樹脂として好適に使用できる市販品としては、エピコート801、エピコート828(以上、油化シェルエポキシ社製)、PY−306、0163、DY−022(以上、チバガイギー社製)、KRM−2720、EP−4100、EP−4000、EP−4080、EP−4900、ED−505、ED−506(以上、(株)ADEKA製)、エポライトM−1230、エポライトEHDG−L、エポライト40E、エポライト100E、エポライト200E、エポライト400E、エポライト70P、エポライト200P、エポライト400P、エポライト1500NP、エポライト1600、エポライト80MF、エポライト100MF、エポライト4000、エポライト3002、エポライトFR−1500(以上、共栄社化学(株)製)、サントートST0000、YD−716、YH−300、PG−202、PG−207、YD−172、YDPN638(以上、東都化成(株)製)などを挙げることができる。
また、オキセタン化合物の具体例としては、例えば、以下の化合物を挙げることができる。3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−(メタ)アリルオキシメチル−3−エチルオキセタン、(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチルベンゼン、4−フルオロ−[1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、4−メトキシ−[1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、[1−(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)エチル]フェニルエーテル、イソブトキシメチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−エチルヘキシル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、エチルジエチレングリコール(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンタジエン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラヒドロフルフリル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−テトラブロモフェノキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−トリブロモフェノキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−ヒドロキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−ヒドロキシプロピル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ブトキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタクロロフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタブロモフェニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ボルニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサ−ノナン、3,3'−(1,3−(2−メチレニル)プロパンジイルビス(オキシメチレン))ビス−(3−エチルオキセタン)、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,2−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エタン、1,3−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]プロパン、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリシクロデカンジイルジメチレン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、1,4−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ヘキサン、ペンタエリスリトールトリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ポリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールF(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテルなどを例示することができる。
これらオキセタン化合物は、特に可撓性を必要とする場合に使用すると効果的であり、好ましい。
カチオン重合性有機化合物のその他の具体例としては、テトラヒドロフラン、2,3−ジメチルテトラヒドロフランなどのオキソラン化合物、トリオキサン、1,3−ジオキソラン、1,3,6−トリオキサンシクロオクタンなどの環状アセタール化合物、β−プロピオラクトン、ε−カプロラクトンなどの環状ラクトン化合物、エチレンスルフィド、チオエピクロルヒドリンなどのチイラン化合物、1,3−プロピンスルフィド、3,3−ジメチルチエタンなどのチエタン化合物、テトラヒドロチオフェン誘導体などの環状チオエーテル化合物、エチレングリコールジビニルエーテル、アルキルビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシエ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、1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、プロピレングリコールのプロペニルエーテルなどのビニルエーテル化合物、エポキシ化合物とラクトンの反応によって得られるスピロオルトエステル化合物、スチレン、ビニルシクロヘキセン、イソブチレン、ポリブタジエンなどのエチレン性不飽和化合物、シリコーン類等周知の化合物が挙げられる。
本発明のカチオン重合性組成物は、必要に応じて更にラジカル重合性有機化合物およびエネルギー線感受性ラジカル重合開始剤を混合して用いることもできる。
本発明で使用できるラジカル重合性有機化合物は、エネルギー線感受性ラジカル重合開始剤の存在下、エネルギー線照射により高分子化または架橋反応するラジカル重合性有機化合物であり、好ましくは、1分子中に少なくとも1個以上の不飽和二重結合を有する化合物である。
かかるラジカル重合性有機化合物としては、例えば、アクリレート化合物、メタクリレート化合物、アリルウレタン化合物、不飽和ポリエステル化合物、スチレン系化合物等が挙げられる。
かかるラジカル重合性有機化合物の中でも(メタ)アクリル基を有する化合物は、合成、入手および取り扱いが容易であり、好ましい。例えば、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、アルコール類の(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。
ここで、エポキシ(メタ)アクリレートとは、例えば、従来公知の芳香族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂などと、(メタ)アクリル酸とを反応させて得られるアクリレートである。これらのエポキシ(メタ)アクリレートのうち、特に好ましいものは、芳香族エポキシ樹脂の(メタ)アクリレートであり、少なくとも1個の芳香核を有する多価フェノールまたはそのアルキレンオキサイド付加体のポリグリシジルエーテルを、(メタ)アクリル酸と反応させて得られる(メタ)アクリレートである。例えば、ビスフェノールA、またはそのアルキレンオキサイド付加体をエピクロロヒドリンとの反応によって得られるグリシジルエーテルを、(メタ)アクリル酸と反応させて得られる(メタ)アクリレート、エポキシノボラック樹脂と(メタ)アクリル酸を反応して得られる(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ウレタン(メタ)アクリレートとして好ましいものは、1種または2種以上の水酸基含有ポリエステルや水酸基含有ポリエーテルに水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとイソシアネート類を反応させて得られる(メタ)アクリレートや、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとイソシアネート類を反応させて得られる(メタ)アクリレート等である。
ここで使用する水酸基含有ポリエステルとして好ましいものは、1種または2種以上の脂肪族多価アルコールと、1種または2種以上の多塩基酸との反応によって得られる水酸基含有ポリエステルであって、脂肪族多価アルコールとしては、例えば1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。多塩基酸としては、例えば、アジピン酸、テレフタル酸、無水フタル酸、トリメリット酸などが挙げられる。
水酸基含有ポリエーテルとして好ましいものは、脂肪族多価アルコールに1種または2種以上のアルキレンオキサイドを付加することによって得られる水酸基含有ポリエーテルであって、脂肪族多価アルコールとしては、前述した化合物と同様のものが例示できる。アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドが挙げられる。
水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとして好ましいものは、脂肪族多価アルコールと(メタ)アクリル酸のエステル化反応によって得られる水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルであって、脂肪族多価アルコールとしては、前述した化合物と同様のものが例示できる。
かかる水酸基含有(メタ)アクリル酸のうち、脂肪族二価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化反応によって得られる水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルは特に好ましく、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
イソシアネート類としては、分子中に1個以上のイソシアネート基を持つ化合物が好ましく、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの2価のイソシアネート化合物が、特に好ましい。
ポリエステル(メタ)アクリレートとして好ましいものは、水酸基含有ポリエステルと(メタ)アクリル酸とを反応させて得られるポリエステル(メタ)アクリレートである。ここで使用する水酸基含有ポリエステルとして好ましいものは、1種または2種以上の脂肪族多価アルコールと、1種または2種以上の1塩基酸、多塩基酸、およびフェノール類とのエステル化反応によって得られる水酸基含有ポリエステルであって、脂肪族多価アルコールとしては、前述した化合物と同様のものが例示できる。1塩基酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、ブチルカルボン酸、安息香酸等が挙げられる。多塩基酸としては、例えば、アジピン酸、テレフタル酸、無水フタル酸、トリメリット酸等が挙げられる。フェノール類としては、例えば、フェノール、p−ノニルフェノール、ビスフェノールA等が挙げられる。ポリエーテル(メタ)アクリレートとして好ましいものは、水酸基含有ポリエーテルと、メタ(アクリル)酸とを反応させて得られるポリエーテル(メタ)アクリレートである。ここで使用する水酸基含有ポリエーテルとして好ましいものは、脂肪族多価アルコールに1種または2種以上のアルキレンオキサイドを付加することによって得られる水酸基含有ポリエーテルであって、脂肪族多価アルコールとしては、前述した化合物と同様のものが例示できる。アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等が挙げられる。
アルコール類の(メタ)アクリル酸エステルとして好ましいものは、分子中に少なくとも1個の水酸基を持つ芳香族または脂肪族アルコール、およびそのアルキレンオキサイド付加体と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレートであり、例えば、2−エチルヘキシル(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、イソアミル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソオクチル(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、イソボニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(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、トリエ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、ポリエチレングリコールジ(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、トリメチロールプロパントリ(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ヘキサ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらの(メタ)アクリレートのうち、多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類が特に好ましい。
これらラジカル重合性有機化合物の市販品としては、単官能の例として、アロニックスM−101、M−102、M−111、M−113、M−117、M−152、TO−1210(以上、東亜合成(株)製)、KAYARADTC−110S、R−564、R−128H(以上、日本化薬(株)製)、ビスコート192、ビスコート220、ビスコート2311HP、ビスコート2000、ビスコート2100、ビスコート2150、ビスコート8F、ビスコート17F(以上、大阪有機化学工業(株)製)などを挙げることができる。
また、多官能の例として、SA1002(以上、三菱化学(株)製)、ビスコート195、ビスコート230、ビスコート260、ビスコート215、ビスコート310、ビスコート214HP、ビスコート295、ビスコート300、ビスコート360、ビスコートGPT、ビスコート400、ビスコート700、ビスコート540、ビスコート3000、ビスコート3700(以上、大阪有機化学工業(株)製)、カヤラッドR−526、HDDA、NPGDA、TPGDA、MANDA、R−551、R−712、R−604、R−684、PET−30、GPO−303、TMPTA、THE−330、DPHA、DPHA−2H、DPHA−2C、DPHA−2I、D−310、D−330、DPCA−20、DPCA−30、DPCA−60、DPCA−120、DN−0075、DN−2475、T−1420、T−2020、T−2040、TPA−320、TPA−330、RP−1040、RP−2040、R−011、R−300、R−205(以上、日本化薬(株)製)、アロニックスM−210、M−220、M−233、M−240、M−215、M−305、M−309、M−310、M−315、M−325、M−400、M−6200、M−6400(以上、東亜合成(株)製)、ライトアクリレートBP−4EA、BP−4PA、BP−2EA、BP−2PA、DCP−A(以上、共栄社化学(株)製)、ニューフロンティアBPE−4、TEICA、BR−42M、GX−8345(以上、第一工業製薬(株)製)、ASF−400(以上、新日鉄化学(株)製)、リポキシSP−1506、SP−1507、SP−1509、VR−77、SP−4010、SP−4060(以上、昭和高分子(株)製)、NKエステルA−BPE−4(以上、新中村化学工業(株)製)などを挙げることができる。
これらのラジカル重合性有機化合物は1種あるいは2種以上のものを所望の性能に応じて、配合して使用することができ、ラジカル重合性有機物質のうち50質量%以上が、分子中に(メタ)アクリル基を有する化合物であることが好ましい。
本発明におけるラジカル重合性有機化合物を使用する場合の配合は、カチオン重合性有機化合物100質量部に対して200質量部以下であることが好ましく、10〜100質量部であることが特に好ましい。
本発明におけるエネルギー線感受性ラジカル重合開始剤は、エネルギー線照射を受けることによってラジカル重合を開始させることが可能となる化合物であればよく、例えば、アセトフェノン系化合物、ベンジル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物などのケトン系化合物を好ましいものとして例示することができる。
アセトフェノン系化合物としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、4’−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、2−ヒドロキシメチル−2−メチルプロピオフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、p−ターシャリブチルジクロロアセトフェノン、p−ターシャリブチルトリクロロアセトフェノン、p−アジドベンザルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン等が挙げられる。
ベンジル系化合物としては、ベンジル、アニシル等が挙げられ、ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、ミヒラーケトン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィドなどが挙げられる。
チオキサントン系化合物としては、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等が挙げられる。
その他のエネルギー線感受性ラジカル重合開始剤としては、2,4,6−トリメチルベ
ンゾイルジフェニルホスフェインオキサイド、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2
,6−ジフルオロ−3−(ピロール−1−イル)フェニル]チタンなどが挙げられる。
これらのエネルギー線感受性ラジカル重合開始剤は、1種あるいは2種以上のものを所望の性能に応じて配合して使用することができる。
エネルギー線感受性ラジカル重合開始剤は、ラジカル重合性有機化合物に対して化学量論的必要量を使用すればよいが、好ましくはラジカル重合性有機化合物に対して0.05〜10質量%、さらに好ましくは0.1〜10質量%配合するのがよい。エネルギー線感受性ラジカル重合開始剤の配合量が10質量%を超えると十分な強度を有する硬化物が得られず、0.05質量%未満であると樹脂が十分硬化しない場合がある。
本発明のオニウム塩化合物からなるカチオン重合開始剤の使用量は、上記のカチオン重合性有機化合物100質量部に対して、0.01質量部より少ないと硬化が不充分となる場合があり、10質量部を超えても使用効果の増加が得られないばかりでなく、硬化物の物性に悪影響を与える場合があるので、0.01質量部〜10質量部が好ましく、0.1質量部〜5質量部がより好ましい。
また、本発明カチオン重合性組成物には、その他の任意成分として、各種添加剤を配合して用いることもある。各種添加剤としては、有機溶剤、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾエート系の紫外線吸収剤;フェノール系、リン系、硫黄系酸化防止剤;カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤等からなる帯電防止剤;ハロゲン系化合物、リン酸エステル系化合物、リン酸アミド系化合物、メラミン系化合物、フッ素樹脂又は金属酸化物、(ポリ)リン酸メラミン、(ポリ)リン酸ピペラジン等の難燃剤;炭化水素系、脂肪酸系、脂肪族アルコール系、脂肪族エステル系、脂肪族アマイド系又は金属石けん系の滑剤;染料、顔料、カーボンブラック等の着色剤;フュームドシリカ、微粒子シリカ、けい石、珪藻土類、クレー、カオリン、珪藻土、シリカゲル、珪酸カルシウム、セリサイト、カオリナイト、フリント、長石粉、蛭石、アタパルジャイト、タルク、マイカ、ミネソタイト、パイロフィライト、シリカ等の珪酸系無機添加剤;ガラス繊維、炭酸カルシウム等の充填剤;造核剤、結晶促進剤等の結晶化剤;シランカップリング剤;可撓性(プレ)ポリマー等のゴム弾性付与剤;ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、ナフタセン誘導体、ペリレン誘導体、ペンタセン誘導体、ヘキサセン誘導体、ヘプタセン誘導体等の縮合多環芳香族誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ベンゾイン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、アクリジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スピロピラン誘導体、紫外から近赤外線領域に吸収を示す色素等の増感剤;多価アルコール、水酸基含有ポリエーテル、水酸基含有ポリエステル、多価フェノールなどの1分子中に2個以上の水酸基を含有する有機化合物、熱可塑性高分子化合物、レベリング剤、増粘剤、安定剤が挙げられる。
また、カチオン重合性化合物へのカチオン重合開始剤の溶解を容易にするため、予めカチオン重合開始剤を適当な溶媒(例えば、プロピレンカーボネート、カルビトール、カルビトールアセテート、ブチロラクトン等)に溶解して使用することができる。本発明のカチオン重合性組成物は、カチオン重合性化合物、カチオン重合開始剤、およびその他の任意成分を混合、溶解あるいは混練等の方法により調製することができる。
本発明のカチオン重合性組成物は、紫外線等のエネルギー線を照射することにより、通常は0.1秒〜数分後に指触乾燥状態、あるいは溶媒不溶性の状態に硬化することができる。適当なエネルギー線としては、カチオン重合開始剤の分解を誘発する限りいかなるものでもよいが、好ましくは、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、蛍光灯、タングステンランプ、エキシマーランプ、殺菌灯、エキシマーレーザー、窒素レーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、ヘリウムネオンレーザー、クリプトンイオンレーザー、各種半導体レーザー、YAGレーザー、発光ダイオード、CRT光源などから得られる2000オングストロームから7000オングストロームの波長を有する電磁波エネルギーや電子線、X線、放射線等の高エネルギー線を利用する。
エネルギー線への暴露時間は、エネルギー線の強度、塗膜厚やカチオン重合性有機化合物によるが、通常は0.1秒〜10秒程度で十分である。しかし、比較的厚い塗装物についてはそれ以上の照射時間をかけたほうが好ましい。エネルギー線照射後0.1秒〜数分後には、ほとんどの組成物はカチオン重合により指触乾燥するが、カチオン重合を促進するため加熱やサーマルヘッド等による熱エネルギーを併用することも場合によっては、好しい。
本発明の塩化合物の他の用途としては、感光性レジスト組成物の光酸発生剤あるいは光学的立体造形用樹脂組成物のエネルギー線感受性カチオン重合開始剤が挙げられる。光酸発生剤は、レジストベース樹脂と混合して用いられる。ここで、レジストベース樹脂とは、酸の作用で現像液に対する溶解性が変化する樹脂のことである。
かかるレジストベース樹脂としては、活性エネルギー線の波長の吸光係数が小さく、かつ高いエッチング耐性を有する構造が好ましく、例えば、ポリヒドロキシスチレンおよびその誘導体、ポリアクリル酸及びその誘導体、ポリメタクリル酸及びその誘導体、ヒドロキシスチレンとアクリル酸とメタクリル酸とそれらの誘導体から選ばれ形成される共重合体、シクロオレフィン及びその誘導体と無水マレイン酸とアクリル酸及びその誘導体から選ばれる3以上の共重合体、シクロオレフィン及びその誘導体とマレイミドとアクリル酸及びその誘導体から選ばれる3以上の共重合体、ポリノルボルネン、およびメタセシス開環重合体からなる一群から選択される1種以上の高分子重合体に、アルカリ溶解制御能を有する酸不安定基を部分的に置換した高分子重合体等が挙げられる。
レジストベース樹脂の詳細な具体例としては、例えば、特開2003−192665号公報記載の下記式、
Figure 0005558103
(上記式(15)中、R104は水素原子またはメチル基を示し、R105は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基を示し、xは0又は正の整数、yは正の整数であり、x+y≦5を満足する数であり、R106は酸不安定基を示し、SおよびTは正の整数を示し、0<T/(S+T)≦0.8を満足する数である)、
Figure 0005558103
(上記式(16)中、R104は水素原子またはメチル基を示し、R105は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基を示し、R106は酸不安定基を示し、R106aは水素原子または酸不安定基であるが、少なくとも一部が酸不安定基であり、xは0または正の整数、yは正の整数であり、x+y≦5を満足する数であり、M、Nは正の整数で、Lは0または正の整数であり、0<N/(M+N+L)≦0.5、および0<(N+L)/(M+N+L)≦0.8を満足する数である)、
Figure 0005558103
(上記式(17)中、R104は水素原子またはメチル基を示し、R105は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基を示し、R106は酸不安定基を示し、R106aは水素原子または酸不安定基であるが、少なくとも一部が酸不安定基であり、xは0または正の整数、yは正の整数であり、x+y≦5を満足する数であり、yyは0または正の整数であり、x+yy≦5を満足する数であり、A、Bは正の整数で、C、D、Eは0または正の整数であり、0<(B+E)/(A+B+C+D+E)≦0.5、および0<(C+D+E)/(A+B+C+D+E)≦0.8を満足する数である)、
Figure 0005558103
(上記式中、R110、R111は水素原子または炭素数1〜18の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基を示し、R112は炭素数1〜18のヘテロ原子を有してもよい1価の炭化水素基を示し、R110とR111、R110とR112、R111とR112とは環を形成してもよく、環を形成する場合にはR110、R111、R112はそれぞれ炭素数1〜18の直鎖状または分岐状のアルキレン基を示し、R113は炭素数4〜20の三級アルキル基、各アルキル基がそれぞれ炭素数1〜6のトリアルキルシリル基、炭素数4〜20のオキソアルキル基または上記一般式(18)で示される基であり、zは0〜6の整数であり、R114は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基または炭素数6〜20の置換されていてもよいアリール基を示し、hは0または1、iは0、1、2、3のいずれかであり、2h+i=2または3を満足する数であり、R115は炭素数1〜8の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基または炭素数6〜20の置換されていてもよいアリール基を示し、R116〜R125はそれぞれ独立に水素原子または炭素数1〜15のヘテロ原子を含んでもよい1価の炭化水素基を示し、R116〜R125は互いに環を形成していてもよく、その場合には炭素数1〜15のヘテロ原子を含んでもよい2価の炭化水素基を示し、また、R116〜R125は隣接する炭素に結合するもの同士で何も介さずに結合し、二重結合を形成してもよい)、あるいは特開2004−323704号公報記載の下記式、
Figure 0005558103
(上記式中、R200は水素原子又はメチル基を示す。R201〜R231は、同一または異なって、水素原子、アルキル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、または保護基で保護されていてもよいカルボキシル基を示し、V〜Vは、同一または異なって、−CH2−、−CO−又は−COO−を示し、但し、V〜Vのうち少なくとも1つは−COO−であり、環Zは置換基を有していてもよい炭素数6〜20の脂環式炭化水素環を示し、R232は環Zに結合している置換基であって、同一または異なって、オキソ基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシル基、保護基で保護されていてもよいヒドロキシアルキル基、保護基で保護されていてもよいカルボキシル基、保護基で保護されていてもよいアミノ基、または保護基で保護されていてもよいスルホン酸基を示し、nは1〜3の整数を示す)等がある。
感光性レジスト組成物中の光酸発生剤として、本発明のオニウム塩化合物を使用する場合、これ以外の光酸発生剤、光反応増感剤を混合して用いてもよい。感光性レジスト組成物中の光酸発生剤の使用量は、レジストとしての感度および現像性を確保する観点から、レジストベース樹脂100質量部に対して、通常、0.1〜10質量部、好ましくは0.5〜7質量部である。
本発明の塩化合物を用いる感光性レジスト組成物は、通常、その使用に際して全固形分濃度が、通常5〜50質量%、好ましくは10〜25質量%となるように、溶剤に溶解した後、例えば、孔径0.2μm程度のフィルターで濾過することによって調整される。
かかる感光性レジスト組成物は、特に、化学増幅型レジストとして有用である。化学増幅型レジストとは、露光により光酸発生剤から発生した酸の作用によって、ベース樹脂中の酸解離性基が解離して、酸性官能基、好ましくはカルボキシル基を生じ、その結果、レジストの露光部のアルカリ現像液に対する溶解性が高くなり、該露光部がアルカリ現像液によって溶解、除去されポジ型のレジストパターンが得られるものを指す。
感光性レジスト組成物の露光で使用される光源は、使用する光酸発生剤の種類に応じて、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等を適宜選定して使用される。具体的には、KrFエキシマーレーザー(波長248nm)またはArFエキシマーレーザー(波長193nm)等の遠紫外線、シンクロトロン放射線等のX線、電子線等の荷電粒子線等、が挙げられる。
本発明のカチオン重合開始剤、カチオン重合性組成物、および本発明の塩化合物を含有する感光性レジスト組成物の用途としては、インキ、保護膜(保護層)、塗料、接着剤、絶縁材、構造材、光学的立体造形、光学フィルム、カラーフィルタ、FRP、半導体用フォトレジスト、インクジェット記録ヘッドのパターニングおよびそれらの形成等が挙げられる。
以下、本発明を実施例、評価例、比較評価例等によって更に説明するが、これらに限定されるものではない。
[実施例1]アニオン化合物No.1のリチウム塩(実施例化合物1)の製造
アルゴン雰囲気下で十分に乾燥させた200mLフラスコに無水ペンタン30mLおよび4−ブロモ−2,6−ジフルオロアニソール22.1g(0.10mol)を仕込み、これをドライアイス/アセトン浴を用いて−78℃に冷却した。1.6mol/Lのn−ブチルリチウムヘキサン溶液61.2mLを50分で滴下し、その後、−78℃で5時間撹拌した。これに、1mol/Lの三塩化ホウ素ヘキサン溶液24.5mLを30分で滴下後、反応液を−20℃で5時間撹拌した。反応液に、水80mLをゆっくり加え、反応混合物を加水分解させ、析出した結晶を濾取し、ヘキサン80mL、水80mLで洗浄して、HPLC純度98.8%のテトラキス(3,5−ジフルオロ−4−メトキシフェニル)ホウ酸リチウム13.0g(収率90%)を得た。H−NMR(重メタノール溶媒)、MALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:多重度:プロトン数)
(3.8:s:12)(6.5−6.6:m:8)
・MALDI TOF−MS(m/z)
質量:583.25(理論値583.27)
[実施例2]アニオン化合物No.3のリチウム塩(実施例化合物2)の製造
アルゴン雰囲気下で十分に乾燥させた200mLフラスコに無水ペンタン30mL及び4−ブロモ−2,3,5,6−テトラフルオロアニソール25.9g(0.10mol)を仕込み、これをドライアイス/アセトン浴を用いて−78℃に冷却した。1.6mol/Lのn−ブチルリチウムヘキサン溶液61.2mLを50分で滴下し、その後、−78℃で5時間撹拌した。これに、1mol/Lの三塩化ホウ素ヘキサン溶液24.5mLを30分で滴下後、反応液を徐々に室温に戻しながら攪拌し、室温に戻ってから更に12時間撹拌した。反応液に、水80mLをゆっくり加え、反応混合物を加水分解させ、析出した結晶を濾取し、ヘキサン80mL、水80mLで洗浄して、HPLC純度98.1%のテトラキス(2,3,5,6−テトラフルオロ−4−メトキシフェニル)ホウ酸リチウム12.2g(収率68%)を得た。H−NMR(重メタノール溶媒)、MALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:多重度:プロトン数)
(3.8:s:12)
・MALDI TOF−MS(m/z)
質量:727.21(理論値727.19)
[実施例3]アニオン化合物No.15のリチウム塩(実施例化合物3)の製造
アルゴン雰囲気下で十分に乾燥させた200mLフラスコに無水ペンタン30mLおよび4−ブチルチオ−3,5−ジフルオロブロモベンゼン28.1g(0.10mol)を仕込み、これをドライアイス/アセトン浴を用いて−78℃に冷却した。1.6mol/Lのn−ブチルリチウムヘキサン溶液61.2mLを50分で滴下し、その後、−78℃で5時間撹拌した。これに、1mol/Lの三塩化ホウ素ヘキサン溶液24.5mLを30分で滴下後、反応液を−20℃で5時間撹拌した。反応液に、水80mLをゆっくり加え、反応混合物を加水分解、油水分理し、有機相を80mLの水で2回洗浄した。また、分離した水相と有機相を洗浄した洗浄水を混ぜたものについて、80mLのエーテルで3回抽出した。水で洗浄した有機相と、水相と有機相を洗浄した洗浄水から抽出したエーテル相とを混ぜ、減圧下で溶媒を除去し、HPLC純度98.4%のテトラキス(3,5−ジフルオロ−4−ブチルチオフェニル)ホウ酸リチウム13.5g(収率84%)を得た。H−NMR(重メタノール溶媒)、MALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:多重度:プロトン数)
(0.9:t:12)(1.4:m:8)(1.6:m:8)(2.9:t:12)(6.5:m:8)
・MALDI TOF−MS(m/z)
質量:815.82(理論値815.85)
[実施例4]アリールスルホニウム塩化合物(下記式の実施例化合物4)の製造
200mLのフラスコにアリールスルホニウム硫酸塩9.00g(0.014mol)、上記実施例1で得た実施例化合物1を8.3g(0.014mol)、塩化メチレン80g、水80gを仕込み、室温で1時間撹拌した後、分液ロートに移液し水相を除去した。有機相を50gの水で3回水洗した後、有機相をエバポレーターで脱溶媒し、ガラス状の固体である目的物を15.0g(収率95%)得た。H−NMR(重クロロホルム溶媒)、MALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
実施例化合物4
Figure 0005558103
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:多重度:プロトン数)
(3.8:s:12)(6.6−6.7:m:8)(7.3−7.4:m:8)(7.4−7.5:m:4)(7.5−7.6:m:2)(7.6−7.7:m:3)(7.8:d:2)(7.9:d:1)
・MALDI TOF−MS
カチオン質量:546.11(理論値546.08)
アニオン質量:583.25(理論値583.27)
[実施例5]アリールスルホニウム塩化合物(下記式の実施例化合物5)の製造
上記実施例1で得た化合物に代えて、上記実施例2で得た実施例化合物2を使用した以外は、上記実施例4と同様の操作を行い、ガラス状の固体である目的物を16.9g(収率95%)得た。H−NMR(重クロロホルム溶媒)、MALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
実施例化合物5
Figure 0005558103
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:多重度:プロトン数)
(3.8:s:12)(7.2−7.3:m:8)(7.4−7.5:m:4)(7.5−7.6:m:2)(7.6−7.7:m:3)(7.8:d:2)(7.9:d:1)
・MALDI TOF−MS
カチオン質量:546.11(理論値546.08)
アニオン質量:727.21(理論値727.19)
[実施例6]アリールスルホニウム塩化合物(下記式の実施例化合物6)の製造
上記実施例1で得た化合物に代えて、上記実施例3で得た実施例化合物3を使用した以外は、上記実施例4と同様の操作を行い、ガラス状の固体である目的物を18.3g(収率96%)得た。H−NMR(重クロロホルム溶媒)、MALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
実施例化合物6
Figure 0005558103
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:多重度:プロトン数)
(0.9:t:12)(1.3−1.4:m:8)(1.5−1.6:m:8)(2.9:t:8)(6.5−6.7:m:8)(7.3−7.4:m:8)(7.4−7.5:m:4)(7.5−7.6:m:2)(7.6−7.7:m:3)(7.8:d:2)(7.94:d:1)
・MALDI TOF−MS
カチオン質量:546.11(理論値546.08)
アニオン質量:815.82(理論値815.85)
[実施例7]アリールスルホニウム塩化合物(下記式の実施例化合物7)の製造
アリールスルホニウム硫酸塩として(4−ベンゾイルフェニルチオ)フェニルビス(4−フルオロフェニル)スルホニウム硫酸塩8.5gを使用した以外は、上記実施例4と同様の操作を行い、ガラス状の固体である目的物を14.5g(収率95%)得た。H−NMR(重クロロホルム溶媒)、MALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
実施例化合物7
Figure 0005558103
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:プロトン数)
(3.86:s:12)(6.64−6.69:m:8)(7.31−7.39:m:
8)(7.47−7.64:m:9)(7.77−7.84:m:4)
・MALDI TOF−MS
カチオン質量:511.13(理論値511.64)
アニオン質量:583.25(理論値583.27)
[実施例8]アリールスルホニウム塩化合物(下記式の実施例化合物8)の製造
アルゴン雰囲気下で十分に乾燥させた200mLのフラスコにアリールスルホニウム硫酸塩10.0g(0.024mol)、上記実施例1で得た実施例化合物1の14.6g(0.024mol)、塩化メチレン80g及び水80gを仕込み、室温で1時間撹拌した。油水分離し、有機相を50mLの水で3回洗浄した。減圧下で溶媒を留去し、ガラス状の固体を20.8g(収率96%)得た。H−NMR(重クロロホルム溶媒)及びMALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
実施例化合物8
Figure 0005558103
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:多重度:プロトン数)
(7.36:dd:4) (7.26:dd:4) (6.66−6.61:m:8) (3.85:s:12)
・MALDI TOF−MS(m/z)
カチオン質量:317.40(理論値317.36)
アニオン質量:583.25(理論値583.27)
[実施例9]アリールスルホニウム塩化合物(下記式の実施例化合物9)の製造
アルゴン雰囲気下で十分に乾燥させた200mLのフラスコにアリールスルホニウム硫酸塩10.0g(0.028mol)、上記実施例1で得た実施例化合物1の16.9g(0.028mol)、塩化メチレン80g及び水80gを仕込み、室温で1時間撹拌した。油水分離し、有機相を50mLの水で3回洗浄した。減圧下で溶媒を留去し、ガラス状の固体を22.5g(収率96%)得た。H−NMR(重クロロホルム溶媒)及びMALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
実施例化合物9
Figure 0005558103
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:多重度:プロトン数)
(8.06:d:2) (7.82−7.73:m:4) (7.66−7.56:m:3) (7.47−7.28:m:4) (6.68−6.63:m:8) (3.84:s:12) (7.47−7.28:m:4)
・MALDI TOF−MS
カチオン質量:261.48(理論値261.37)
アニオン質量:583.25(理論値583.27)
[実施例10]アルキルスルホニウム塩化合物(下記式の実施例化合物10)の製造
アルゴン雰囲気下で十分に乾燥させた300mLのフラスコにクロチルクロリド33.9g(0.37mol)及びメタノール153gを仕込み、水冷しながらテトラヒドロチオフェン23.5g(0.27mol)を滴下し2時間撹拌した。上記実施例1で得た実施例化合物1の121.23g(0.2mol)を加え、室温で6時間撹拌した。減圧下で脱溶媒後、塩化メチレン300gに溶解し、イオン交換水300gで5回洗浄した。有機層を減圧下で脱溶媒した後、85gのメチルイソブチルケトンで溶解し、イソプロピルエーテル600gを加えることにより白色粉末105g(収率73%)を得た。H−NMR(重クロロホルム溶媒)及びMALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
実施例化合物10
Figure 0005558103
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:多重度:プロトン数)
(6.75−6.71:m:8) (5.99−5.90:m:1) (5.28−5.20:m:1)(3.92:s:12) (3.46:dd:2) (3.10−3.02:m:4) (2.14−2.07:m:4) (1.88−1.62:m:3)
・MALDI TOF−MS
カチオン質量:143.35(理論値143.27)
アニオン質量:583.25(理論値583.27)
[実施例11]アルキルスルホニウム塩化合物(下記式の実施例化合物11)の製造
クロチルクロリドに代えて、1−クロロ−3−メチル−2−ブテンを使用した以外は、上記実施例10と同様の操作を行い、白色粉末である目的物を113.4g(収率77%)を得た。H−NMR(重クロロホルム溶媒)及びMALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
実施例化合物11
Figure 0005558103
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:多重度:プロトン数)
(6.72−6.69:m:8) (5.02:t:1)(3.91:s:12) (3.47:d:2) (3.17−2.90:m:4) (2.13−2.08:m:4) (1.83:s:3) (1.69:s:3)
・MALDI TOF−MS
カチオン質量:157.33(理論値157.30)
アニオン質量:583.25(理論値583.27)
[実施例12]アリールヨードニウム塩化合物(下記式の実施例化合物12)の製造
アルゴン雰囲気下で十分に乾燥させた200mLのフラスコにアリールヨードニウム硫酸塩10.0g(0.020mol)、上記実施例1で得た実施例化合物1の12.3g(0.020mol)、塩化メチレン80g及び水80gを仕込み、室温で1時間撹拌した。油水分離し、有機相を50mLの水で3回洗浄した。減圧下で溶媒を留去し、ガラス状の固体を18.7g(収率94%)得た。H−NMR(重クロロホルム溶媒)及びMALDI TOF−MSの測定を行い、目的物であることを確認した。
実施例化合物12
Figure 0005558103
(測定結果)
H−NMR(シフト;ppm:多重度:プロトン数)
(7.57:dd:4) (7.42:dd:4) (6.76−6.71:m:8)(3.86:s:12) (1.27:s:18)
・MALDI TOF−MS
カチオン質量:393.39(理論値393.33)
アニオン質量:583.25(理論値583.27)
[実施例13]光カチオン重合性組成物1〜3の製造及び評価1
上記実施例4〜6で得た実施例化合物4〜6をそれぞれ4.0mmolを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シルカルボキシレート100gに混合して光カチオン重合性組成物1〜3を得た。これらを、バーコーター(No.6)を用いてガラス版上に約10ミクロンの厚さに塗布し、80℃で5分間乾燥した後、日本分光株式会社製の分光照射装置CT−25CPを用いて上記光重合性組成物の365nmにおける分光感度を測定した。
なお、この分光照射装置CT−25CPは、500W超高圧水銀ランプと回折格子を内蔵し、365nmの単色光を取り出すことができ、またその単色光を設定された時間露光できるシャッターで照射エネルギーを調節できるものである。シャッター出射口の直下には前記カチオン重合性組成物を塗布したガラス板をセットできる移動ステージが設置され、シャッターと連動して移動し、13段階の異なるエネルギーをカチオン重合性組成物に照射することができるものである。照射されたカチオン重合性組成物が塗布されたガラス板を、80℃で10分間ベークした後、メタノールで現像、キシレンでリンスし乾燥させた。分光感度は、365nmの光において、硬化に必要な最小の硬化エネルギーをガラス板上に残った硬化膜段数と射出光量・シャッター開放時間より求めた。結果を表1に示す。
[比較例1]
実施例4〜6で得られた実施例化合物4〜6に代えて、同種のカチオンとテトラキス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニル)ボレートとの塩(比較例化合物1)、同種のカチオンと六フッ化アンチモンアニオンとの塩(比較例化合物2)、同種のカチオンと、六フッ化リンの塩(比較例化合物3)を用いた以外は、上記実施例13と同様の操作により、光カチオン重合性組成物比較用1〜3を得た。これらについて実施例13と同様の操作による分光感度測定を行った。結果を表1に示す。
Figure 0005558103
[実施例14]光カチオン重合性組成物4〜6の製造及び評価2
上記実施例4〜6で得た実施例化合物4〜6をそれぞれ2.5mmolを脂環式エポキシ樹脂2021P(ダイセル化学社製)100gと撹拌、混合し光カチオン重合性組成物4〜6を得た。厚さ1mmのスペーサーを設置したガラス板に光重合組成物を塗布し、これを別のガラス板で挟んだ後、表裏をそれぞれ高圧水銀灯(10mW)で200秒間光照射した。光照射後、100℃のオーブンで30分間加熱処理を行い、得られた硬化物の425nmと450nmにおける透過率を光照射前のサンプル板をリファレンスとして測定し、着色を評価した。結果を表2に示す。
[比較例2]
実施例4〜6で得られた実施例化合物4〜6に代えて、同種のカチオンとテトラキス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニル)ボレートとの塩(比較例化合物1)、同種のカチオンと六フッ化アンチモンアニオンとの塩(比較例化合物2)、同種のカチオンと、六フッ化リンの塩(比較例化合物3)を用いた以外は、上記実施例14と同様の操作により、光カチオン重合性組成物比較用4〜6を得た。これらについて実施例14と同様の操作により、着色を評価した。結果を表2に示す。
Figure 0005558103
上記表1、表2より、本発明の塩化合物である実施例化合物4、5および6について、次のことが確認できた。アニオンがテトラキス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニル)ボレートであるものと比べて感度が高く着色がない。また、アニオンが六フッ化アンチモンのものと比べて、Yが酸素であるものは、感度が高く、着色がなく、Yが硫黄であるものは、感度が同等で着色がない。アニオンが六フッ化リンであるものと比べて感度が高く、Yが酸素であるものは、着色がなく、Yが硫黄であるものは着色が同等以上である。
[実施例15]光カチオン重合性組成物4の製造及び評価3
実施例化合物4〜6に代えて、実施例化合物7を使用した以外は、実施例13と同様の操作により、光カチオン重合性組成物7を得、評価1と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
[比較例3]
実施例化合物7に代えて、同種のカチオンと六フッ化リンの塩(比較例化合物4)、同種のカチオンと六フッ化リンの塩(比較例化合物5)を用いた以外は、上記実施例15と同様の操作により、光カチオン重合性組成物比較用7、8を得、実施例15と同様に評価を行った。結果を表3に示す。
Figure 0005558103
上記表3より、本発明の塩化合物である実施例化合物7について、アニオンが六フッ化アンチモン、六フッ化リンであるものと比べて感度が高いことが確認できた。
[実施例16]光カチオン重合性組成物8〜10の製造及び評価4
フェノールノボラック系エポキシ樹脂EPPN−201(日本化薬株式会社製)100部及びメチルエチルケトン100部を十分に混合し、上記実施例8、9及び12で得た実施例化合物8、9及び12をそれぞれ5部ずつ加え、均一に混合して光カチオン重合性樹脂組成物8〜10を得た。バーコーター(No.6)を用いて、これらをアルミ板状に約10ミクロンの厚さに塗布し、80℃で5分間乾燥した後、分光照射装置を用いて上記光重合組成物の280nmにおける分光感度を測定した。
なお、この分光照射装置は、300Wキセノンランプと回折格子を内蔵し、280nmの単色光を取り出すことができ、またその単色光を設定された時間露光できるシャッターで照射エネルギーを調整できるものである。シャッター出射口の直下には前記カチオン重合性組成物を塗布したアルミ板をセットできる移動ステージが設置され、シャッターと連動して移動し、13段階の異なるエネルギーを調整できるものである。照射されたカチオン重合性組成物が塗布されたアルミ板を、100℃で10分間ベークした後、メチルエチルケトンで現像、キシレンでリンスし乾燥させた。分光感度は280nmの光において、硬化に必要な最小のエネルギーをガラス板上に残った硬化膜段数と射出光量、シャッター開放時間より求めた。結果を表4に示す。
[比較例4]
上記実施例8、9及び12で得られた実施例化合物8、9及び12に代えて、同種のカチオンと六フッ化アンチモンアニオンとの塩(比較例化合物6〜8)を用いた以外は、上記実施例16と同様の操作により光カチオン重合性組成物比較用9〜11を得た。これらについて実施例16と同様の操作による分光感度測定を行った。結果を表4に示す。
Figure 0005558103
上記表4より、本発明の塩化合物である実施例化合物8は、同じカチオン種である比較例化合物6に比べて感度が高く、実施例化合物9は、同じカチオン種である比較例化合物7に比べて感度が高く、実施例化合物12は、同じカチオン種である比較例化合物8に比べて感度が高いことが確認できた。
[実施例17]熱カチオン重合性組成物11及び12の製造及び評価
上記実施例10及び11で得られた実施例化合物10及び11のそれぞれ2.5mmolを脂環式エポキシ樹脂セロキサイド2021P(ダイセル化学製)100gに混合して熱カチオン重合性組成物11及び12を得た。これらを厚さ1mmのスペーサーを設置した2枚のガラス板間に流し込み、オーブンで加熱して、硬化性並びに硬化物の着色を評価した。結果を表5に示す。
[比較例5]
上記実施例10及び11で得られた実施例化合物10及び11に代えて、同種のカチオンと六フッ化アンチモンアニオンとの塩(比較例化合物9及び10)を用いた以外は、上記実施例17と同様の操作により熱カチオン重合性組成物比較用12及び13を得た。結果を表5に示す。
Figure 0005558103
硬化性:○:完全硬化 △:硬化はするが、得られた膜が柔らかい ×:液状のまま
上記表5より、本発明の塩化合物である実施例化合物10及び11について、アニオンが六フッ化アンチモンであるものと比べて硬化性が高く着色がないことが確認できた。
[実施例18]光造形用樹脂組成物13、14および光学的立体造形用樹脂組成物比較用14〜17の製造及び評価
表6に示した配合比で樹脂を充分混合して、光学的立体造形用樹脂組成物13、14、および光学的立体造形用樹脂組成物比較用14〜17を得た。得られた樹脂組成物を用いて下記の実験1〜4を行い、得られた結果を表6に示す。なお、表6において光造形用樹脂組成物中の数字は質量部を意味する。
実験に使用した材料は以下の通りである。
(1)カチオン重合性有機物質(「カチオン樹脂」と略記する)としては下記のカチオン樹脂1〜4を用いた。
カチオン樹脂1:3,4−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
カチオン樹脂2:1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル
カチオン樹脂3:ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート
カチオン樹脂4:ビスフェノールAジグリシジルエーテル
(2)エネルギー線感受性カチオン重合開始剤(「カチオン開始剤」と略記する)としては下記のカチオン開始剤1〜3を用いた。
カチオン開始剤1:
Figure 0005558103
カチオン開始剤2:
Figure 0005558103
カチオン開始剤3:
Figure 0005558103
(3)ラジカル重合性有機物質(「ラジカル樹脂」と略記する)としては下記のラジカル樹脂1〜2を用いた。
ラジカル樹脂1:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
ラジカル樹脂2:ビスフェノールAエポキシ樹脂のアクリル化物
(4)エネルギー線感受性ラジカル重合開始剤(「ラジカル開始剤」と略記する)としては下記のラジカル開始剤1を用いた。
ラジカル開始剤1:2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
(実験1:造形精度(縦横方向)および造形性試験)
樹脂組成物を可動NCテーブル、光学系(レーザーを含む)、制御用コンピュータからなる光造形用実験システムに入れ、この樹脂組成物からCADデータを元に、0.1mmピッチで縦100mm、横100mm、高さ10mmの中実の箱を作製し、縦横の長さのCADデータからのずれを測定した。また、このときの造形性や得られたモデルの外観も観察した。
(実験2:感度測定)
実験1と同様の実験システムを用い、文献(高速3次元成型の基礎、PaulF.Jacobs編、著、日経BP出版センター(1993年)、258ページ)に記されている方法を用いて樹脂の感度測定を行った。
(実験3:造形精度試験(深さ方向の余剰硬化部の厚さ))
実験1と同様に、ただし図1のような形状の試験片を作製した。この試験片で中央部は支えがない。中央部の硬化時には光が十分吸収されないと下層へ達して余剰硬化部を形成する。余剰硬化部は硬化性が悪く他の部分と比較して硬度が低いので、造形後中央部の凹部の厚さをノギスで測定し、次いでナイフで軽く削り余剰硬化部を取り除き再び厚さを測定し、この差から余剰部の厚さを求めた。
(実験4:機械強度測定)
実験1と同様に、曲げ試験並びに衝撃試験用試験片を得た。得られた試験片を用い、JIS−6911に従って曲げ強さ及びアイゾット衝撃強さ(ノッチ付)、引っ張伸びを測定した。
(実験5:硬化物の着色測定)
実験1と同様の方法で、縦20mm、横20mm、厚さ1mmの板を作製し、表面が平滑になるように研磨したのちに、硬化物の着色を透過でのイエローインデックス(YI)を測定した。また、硬化物を目視で観察した。
実験に使用したレーザーは、Nd−YVO、すなわちNd−YVOレーザーに非線形結晶を組み合わせて波長を1/3に変換したレーザーで、波長355nm、パルス発振(スペクトラフィジックス社製、商品名:BLIO−355Q)のものである。
Figure 0005558103

Claims (18)

  1. 下記一般式(1)、
    Figure 0005558103
    (式中、R01〜R05は、各々独立に、水素原子、フッ素原子および−YR基から選ばれる基であり、R02およびR04がフッ素原子であり、R03が−YR基であり、Yは、酸素原子又は硫黄原子を表し、Rは、炭素数1〜4のアルキル基を表し、
    Ctp+は、スルホニウムカチオンおよびヨードニウムカチオンからなる群から選ばれるオニウムカチオンであるp価のカチオンを表し、pは1又は2であり、nは電価を中性に保つ係数を表す)で表されることを特徴とする塩化合物。
  2. 前記一般式(1)中の、R01およびR05が水素原子である請求項1記載の塩化合物。
  3. 前記一般式(1)中の、Yが酸素原子である請求項1記載の塩化合物。
  4. 前記一般式(1)中の、Yが酸素原子である請求項2記載の塩化合物。
  5. 前記オニウムカチオンが、スルホニウムカチオンである請求項1記載の塩化合物。
  6. 前記スルホニウムカチオンが、下記一般式(2)〜(5)のいずれか、
    Figure 0005558103
    Figure 0005558103
    (式中、R〜R36は、水素原子;水酸基;ハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキル基;水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数2〜18のアシル基;水酸基、ハロゲン原子、エーテル基またはエステル基で置換されてもよい炭素数1〜18のアルコキシ基;水酸基、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜18のエーテル基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜9の有機炭酸エステル基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜8のカルボニルオキシ基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜8の有機スルホニルオキシ基;水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキルチオ基;ハロゲン原子、水酸基またはアリールカルボニル基で置換されてもよい炭素数6〜30のアリールチオ基;炭素数2〜18のスルファニル基;炭素数1〜18の有機スルフィニル基;炭素数1〜18の有機スルホニル基または炭素数1〜18の有機スルホ基を表し、Xは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基または直接結合を表し、Arは下記一般式(6)〜(9)のいずれか、
    Figure 0005558103
    (式中、R37〜R71は、上記のR〜R36と同様の基を表す)で表されるアリール基を表す)からなる群から選ばれるアリールスルホニウムカチオンである請求項5に記載の塩化合物。
  7. 前記スルホニウムカチオンが、下記一般式(10)又は(11)、
    Figure 0005558103
    (式中、R72は、水酸基、カルボキシル基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキル基;水酸基、カルボキシル基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルケニル基を表し、R73〜R75は、水酸基、カルボキシル基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキル基;水酸基、カルボキシル基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルケニル基;下記一般式(6)〜(9)のいずれか、
    Figure 0005558103
    (式中、R37〜R71は、水素原子;水酸基;ハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキル基;水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数2〜18のアシル基;水酸基、ハロゲン原子、エーテル基またはエステル基で置換されてもよい炭素数1〜18のアルコキシ基;水酸基、ハロゲン元素で置換されてもよい炭素数2〜18のエーテル基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜9の有機炭酸エステル基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜8のカルボニルオキシ基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜8の有機スルホニルオキシ基;水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキルチオ基;ハロゲン原子、水酸基またはアリールカルボニル基で置換されてもよい炭素数6〜30のアリールチオ基;炭素数2〜18のスルファニル基;炭素数1〜18の有機スルフィニル基;炭素数1〜18の有機スルホニル基または炭素数1〜18の有機スルホ基を表す)で表されるアリール基;、または、下記一般式(12)、
    Figure 0005558103
    (式中、Yは、−O−、−S−または−CO−で中断されてもよいメチレン鎖を表し、R76〜R80は、上記のR37〜R71と同様の基を表す)で表されるアリールアルキル基を表し、上記炭素数1〜18のアルキル基中のメチレン鎖は、−O−、−S−または−CO−で中断されてもよい)で表される請求項5記載の塩化合物。
  8. 前記オニウムカチオンが、ヨードニウムカチオンである請求項1記載の塩化合物。
  9. 前記オニウムカチオンが、下記一般式(13)、
    Figure 0005558103
    (式中、Arは、下記一般式(6)〜(9)のいずれか、
    Figure 0005558103
    (式中、R37〜R71は、水素原子;水酸基;ハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキル基;水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数2〜18のアシル基;水酸基、ハロゲン原子、エーテル基またはエステル基で置換されてもよい炭素数1〜18のアルコキシ基;水酸基、ハロゲン元素で置換されてもよい炭素数2〜18のエーテル基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜9の有機炭酸エステル基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数2〜8のカルボニルオキシ基;水酸基またはハロゲン原子で置換されてもよい炭素数1〜8の有機スルホニルオキシ基;水酸基、ハロゲン原子またはエーテル基で置換されてもよい炭素数1〜18のアルキルチオ基;ハロゲン原子、水酸基またはアリールカルボニル基で置換されてもよい炭素数6〜30のアリールチオ基;炭素数2〜18のスルファニル基;炭素数1〜18の有機スルフィニル基;炭素数1〜18の有機スルホニル基または炭素数1〜18の有機スルホ基を表す)で表されるアリール基を表す)で表される請求項8記載の塩化合物。
  10. 請求項1記載の塩化合物からなることを特徴とするカチオン重合開始剤。
  11. 請求項5記載の塩化合物からなることを特徴とするカチオン重合開始剤。
  12. 請求項8記載の塩化合物からなることを特徴とするカチオン重合開始剤。
  13. 請求項10記載のカチオン重合開始剤およびカチオン重合性有機化合物を含有することを特徴とする光カチオン重合性組成物。
  14. 請求項11記載のカチオン重合開始剤およびカチオン重合性有機化合物を含有することを特徴とする光カチオン重合性組成物。
  15. 請求項12記載のカチオン重合開始剤およびカチオン重合性有機化合物を含有することを特徴とする光カチオン重合性組成物。
  16. 請求項10記載のカチオン重合開始剤およびカチオン重合性有機化合物を含有することを特徴とする熱カチオン重合性組成物。
  17. 請求項11記載のカチオン重合開始剤およびカチオン重合性有機化合物を含有することを特徴とする熱カチオン重合性組成物。
  18. 請求項12記載のカチオン重合開始剤およびカチオン重合性有機化合物を含有することを特徴とする熱カチオン重合性組成物。
JP2009539072A 2007-11-01 2008-10-28 塩化合物、カチオン重合開始剤およびカチオン重合性組成物 Active JP5558103B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009539072A JP5558103B2 (ja) 2007-11-01 2008-10-28 塩化合物、カチオン重合開始剤およびカチオン重合性組成物

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007285538 2007-11-01
JP2007285538 2007-11-01
JP2008147587 2008-06-05
JP2008147587 2008-06-05
PCT/JP2008/069562 WO2009057600A1 (ja) 2007-11-01 2008-10-28 塩化合物、カチオン重合開始剤およびカチオン重合性組成物
JP2009539072A JP5558103B2 (ja) 2007-11-01 2008-10-28 塩化合物、カチオン重合開始剤およびカチオン重合性組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2009057600A1 JPWO2009057600A1 (ja) 2011-03-10
JP5558103B2 true JP5558103B2 (ja) 2014-07-23

Family

ID=40590990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009539072A Active JP5558103B2 (ja) 2007-11-01 2008-10-28 塩化合物、カチオン重合開始剤およびカチオン重合性組成物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8383862B2 (ja)
EP (1) EP2223948B1 (ja)
JP (1) JP5558103B2 (ja)
KR (1) KR101602756B1 (ja)
CN (1) CN101842409B (ja)
TW (1) TWI429675B (ja)
WO (1) WO2009057600A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120109558A (ko) 2009-12-17 2012-10-08 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. 트라이아릴 설포늄 보레이트 양이온 광개시제를 포함하는 적층식 제작을 위한 액체 방사선 경화성 수지
WO2011091228A1 (en) 2010-01-22 2011-07-28 Dsm Ip Assets B.V. Liquid radiation curable resins capable of curing into layers with selective visual effects and methods for the use thereof
EP2502728B1 (en) 2011-03-23 2017-01-04 DSM IP Assets B.V. Lightweight and high strength three-dimensional articles producible by additive fabrication processes
CN104379628B (zh) * 2012-04-19 2016-11-16 巴斯夫欧洲公司 锍化合物、其制备及其用途
CN104918914A (zh) * 2012-10-18 2015-09-16 三亚普罗股份有限公司 锍盐、光产酸剂、固化性组合物和抗蚀剂组合物
CN105246940B (zh) * 2013-05-28 2018-09-04 株式会社大赛璐 光半导体密封用固化性组合物
JPWO2015118986A1 (ja) 2014-02-06 2017-03-23 株式会社Adeka 担持体及び光電変換素子
JP6323295B2 (ja) * 2014-10-20 2018-05-16 信越化学工業株式会社 パターン形成方法及び化学増幅ネガ型レジスト組成物
JP6442333B2 (ja) * 2015-03-17 2018-12-19 デクセリアルズ株式会社 化合物、熱硬化性樹脂組成物、及び熱硬化性シート
US10604659B2 (en) 2015-06-08 2020-03-31 Dsm Ip Assets B.V. Liquid, hybrid UV/VIS radiation curable resin compositions for additive fabrication
AT517626B1 (de) * 2015-09-02 2017-06-15 Technische Universität Wien Verwendung neuer Aryliodonium- und Sulfoniumsalze als Photoinitiatoren
EP3341793B1 (en) 2015-10-01 2021-05-26 DSM IP Assets B.V. Liquid, hybrid uv/vis radiation curable resin compositions for additive fabrication
EP3184569B1 (de) 2015-12-23 2018-09-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Härtungsinitiatoren für die kationische polymerisation
JP6762745B2 (ja) * 2016-03-29 2020-09-30 株式会社Adeka 硬化性組成物
TWI642675B (zh) * 2016-11-25 2018-12-01 南韓商Lg化學股份有限公司 塗佈組成物以及有機發光裝置
KR20190092514A (ko) * 2016-12-08 2019-08-07 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 광 루이스산 발생제
JP7151286B2 (ja) * 2018-09-03 2022-10-12 Jnc株式会社 熱硬化性組成物

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH093109A (ja) * 1995-04-19 1997-01-07 Tokuyama Corp 可視光線重合開始剤および可視光線重合性組成物
JPH10310588A (ja) * 1997-03-10 1998-11-24 Nippon Shokubai Co Ltd テトラキス(フッ化アリール)ボレート・エーテル錯体およびその製造方法
JPH10310587A (ja) * 1997-03-10 1998-11-24 Nippon Shokubai Co Ltd テトラキス(フッ化アリール)ボレート誘導体の製造方法
JPH10310589A (ja) * 1997-03-10 1998-11-24 Nippon Shokubai Co Ltd テトラキス(フッ化アリール)ボレート・マグネシウムハライドの精製方法
US6215025B1 (en) * 1997-03-10 2001-04-10 Nippon Shokubai Co., Ltd. Method for purifying tetrakis (fluoroaryl) borate/magnesium halide, tetrakis (fluoroaryl) borate/ether complex and process for preparing the same, and process for preparing tetrakis (fluoroaryl) borate derivative
JP2004501989A (ja) * 2000-06-23 2004-01-22 エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク オレフィン重合におけるシロキシ置換された助触媒活性化剤
JP2006522432A (ja) * 2003-04-03 2006-09-28 ロディア・シミ 電解質用の架橋性組成物

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3909480A (en) * 1974-03-27 1975-09-30 Hitachi Ltd Epoxy resin compositions containing tetraphenylborates of imidazoles
FR2688783A1 (fr) 1992-03-23 1993-09-24 Rhone Poulenc Chimie Nouveaux borates d'onium ou de complexe organometallique amorceurs cationiques de polymerisation.
US5514728A (en) * 1993-07-23 1996-05-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Catalysts and initiators for polymerization
US5541000A (en) * 1993-08-17 1996-07-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Latent, thermal cure accelerators for epoxy-aromatic amine resins having lowered peak exotherms
US5744511A (en) * 1995-04-19 1998-04-28 Tokuyama Corporation Visible ray polymerization initiator and visible ray polymerizable composition
TW467933B (en) * 1995-11-24 2001-12-11 Ciba Sc Holding Ag Photopolymerizable compositions comprising borate photoinitiators from monoboranes and the use thereof
JP3743088B2 (ja) * 1996-12-02 2006-02-08 東洋インキ製造株式会社 光造形用組成物
EP0889361B1 (de) 1997-06-30 2002-01-23 Siemens Aktiengesellschaft Initiatoren für die kationische Polymerisation
JP4204113B2 (ja) 1997-12-04 2009-01-07 株式会社Adeka 新規な芳香族スルホニウム化合物、これからなる光酸発生剤およびこれを含む光重合性組成物、光造形用樹脂組成物ならびに光学的立体造形法
FR2784025B1 (fr) 1998-10-02 2002-10-31 Rhodia Chimie Sa Composition dentaire a base d'une silicone fonctionnalisee reticulable/polymerisable par voie cationique
US6785854B1 (en) * 2000-10-02 2004-08-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Test access port (TAP) controller system and method to debug internal intermediate scan test faults
WO2003000740A2 (en) * 2001-06-20 2003-01-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyolefins made by catalyst comprising a noncoordinating anion and articles comprising them
US20050009946A1 (en) * 2001-09-21 2005-01-13 Makoto Oguri Radical polymerization catalyst and adhesive kit for dental use
JP3991214B2 (ja) 2001-09-28 2007-10-17 信越化学工業株式会社 新規スルホニルジアゾメタン化合物、光酸発生剤、並びにそれを用いたレジスト材料及びパターン形成方法
EP1557413B1 (en) * 2002-09-25 2012-08-01 Adeka Corporation Novel aromatic sulfonium salt compound, photo-acid generator comprising the same and photopolymerizable composition containing the same, resin composition for optical three-dimensional shaping, and method of optically forming three-dimensional shape
JP2004323704A (ja) 2003-04-25 2004-11-18 Daicel Chem Ind Ltd フォトレジスト用重合体合成用(メタ)アクリル酸エステルとその製造法
JP4716749B2 (ja) 2004-02-20 2011-07-06 株式会社Adeka 新規な芳香族スルホニウム塩化合物、これからなる光酸発生剤およびこれを含む光重合性組成物、光学的立体造形用樹脂組成物ならびに光学的立体造形法
US7276567B2 (en) * 2004-04-16 2007-10-02 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Heterocyclic substituted metallocene compounds for olefin polymerization
DE102005038277A1 (de) 2005-08-12 2007-02-15 Baerlocher Gmbh Stabilisatorzusammensetzungen auf der Basis von Stickstoff-Verbindungen zur Stabilisierung halogenhaltiger Polymerer
JP2007112854A (ja) * 2005-10-18 2007-05-10 Adeka Corp 熱感受性カチオン重合開始剤および熱重合性組成物
US7862984B2 (en) * 2007-03-28 2011-01-04 Eastman Kodak Company Polyonium borates and radiation-sensitive composition and imageable elements containing same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH093109A (ja) * 1995-04-19 1997-01-07 Tokuyama Corp 可視光線重合開始剤および可視光線重合性組成物
JPH10310588A (ja) * 1997-03-10 1998-11-24 Nippon Shokubai Co Ltd テトラキス(フッ化アリール)ボレート・エーテル錯体およびその製造方法
JPH10310587A (ja) * 1997-03-10 1998-11-24 Nippon Shokubai Co Ltd テトラキス(フッ化アリール)ボレート誘導体の製造方法
JPH10310589A (ja) * 1997-03-10 1998-11-24 Nippon Shokubai Co Ltd テトラキス(フッ化アリール)ボレート・マグネシウムハライドの精製方法
US6215025B1 (en) * 1997-03-10 2001-04-10 Nippon Shokubai Co., Ltd. Method for purifying tetrakis (fluoroaryl) borate/magnesium halide, tetrakis (fluoroaryl) borate/ether complex and process for preparing the same, and process for preparing tetrakis (fluoroaryl) borate derivative
JP2004501989A (ja) * 2000-06-23 2004-01-22 エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク オレフィン重合におけるシロキシ置換された助触媒活性化剤
JP2006522432A (ja) * 2003-04-03 2006-09-28 ロディア・シミ 電解質用の架橋性組成物

Also Published As

Publication number Publication date
US20100267857A1 (en) 2010-10-21
EP2223948A4 (en) 2012-05-23
TW200940591A (en) 2009-10-01
CN101842409A (zh) 2010-09-22
EP2223948A1 (en) 2010-09-01
JPWO2009057600A1 (ja) 2011-03-10
KR20100092947A (ko) 2010-08-23
EP2223948B1 (en) 2013-01-23
TWI429675B (zh) 2014-03-11
WO2009057600A1 (ja) 2009-05-07
KR101602756B1 (ko) 2016-03-11
CN101842409B (zh) 2013-05-01
US8383862B2 (en) 2013-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5558103B2 (ja) 塩化合物、カチオン重合開始剤およびカチオン重合性組成物
JP5131888B2 (ja) 新規な芳香族スルホニウム塩化合物、これからなる光酸発生剤およびこれを含む光重合性組成物、光学的立体造形用樹脂組成物並びに光学的立体造形法
JP4204113B2 (ja) 新規な芳香族スルホニウム化合物、これからなる光酸発生剤およびこれを含む光重合性組成物、光造形用樹脂組成物ならびに光学的立体造形法
JP5559033B2 (ja) 二元光開始剤、光硬化型組成物、三次元物品製造へのこれらの使用、および製造方法
JP4798846B2 (ja) 特に高熱撓み温度を有するステレオリソグラフ法による柔軟な硬化物品を製造するための液体放射線硬化性組成物
JP3765896B2 (ja) 光学的立体造形用光硬化性樹脂組成物
JP5367572B2 (ja) 芳香族スルホニウム塩化合物
KR20020006705A (ko) 3차원 물품 광제조용 수지조성물
JP3626275B2 (ja) 光硬化性樹脂組成物
JP4716749B2 (ja) 新規な芳香族スルホニウム塩化合物、これからなる光酸発生剤およびこれを含む光重合性組成物、光学的立体造形用樹脂組成物ならびに光学的立体造形法
JP5361030B2 (ja) オニウム塩化合物、光酸発生剤、カチオン重合開始剤、レジスト組成物およびカチオン重合性組成物
JP2004137172A (ja) 新規な芳香族スルホニウム化合物、これからなる光酸発生剤およびこれを含む光重合性組成物、インクジェット用インク組成物ならびにインクジェット記録方法
JP5430345B2 (ja) 光学的立体造形用放射線硬化性液状樹脂組成物及びそれを光硬化させて得られる立体造形物
JP5006689B2 (ja) 光酸発生剤および光反応性組成物
JP2006316213A (ja) 光学的立体造形用樹脂組成物及びこれを用いた光学的立体造形方法
JP6247875B2 (ja) スルホニウム塩型カチオン発生剤及びそれを含むカチオン重合性組成物
KR100461688B1 (ko) 광-경화성 수지조성물
JP2015113284A (ja) スルホニウム塩型カチオン発生剤及びそれを含むカチオン重合性組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130827

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140428

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140603

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140604

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5558103

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150