JP5740893B2 - Hard coat composition, hard coat film and display device - Google Patents

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Description

本発明は、帯電防止性を有するハードコート用組成物、このハードコート用組成物を用いたハードコートフィルム及び表示デバイスに関する。 The present invention relates to a hard coat composition having antistatic properties, a hard coat film and a display device using the hard coat composition.

フラットパネルディスプレイ用途に代表される、各種光学フィルム(反射防止フィルム、防汚フィルムなど)や光学フィルタは、傷つきや埃付着を防止するため、ハードコート層や帯電防止層が形成されることが多い。このような光学用途に用いられるハードコート層や帯電防止層には、高い透明性が要求される。また、帯電防止層に対しては、表面抵抗が10〜1012Ω程度の抵抗値を有することが必要とされる。さらに、このような用途においては、安定した帯電防止性が重要であり、経時により抵抗値が上昇し、帯電防止性能が低下することが無い物が要求されている。
このような要求に対して、従来、ハードコート性を有する帯電防止塗料として、ITO(酸化錫ドープ酸化インジウム)やATO(酸化錫ドーブ酸化アンチモン)などの透明性無機導電性酸化物の微粒子を、各種の硬化性樹脂に分散させたハードコート樹脂組成物が使用されていた。
Various optical films (antireflection film, antifouling film, etc.) and optical filters typified by flat panel display applications are often provided with a hard coat layer or antistatic layer to prevent scratches and dust adhesion. . High transparency is required for the hard coat layer and the antistatic layer used in such optical applications. The antistatic layer is required to have a surface resistance of about 10 6 to 10 12 Ω. Furthermore, in such applications, stable antistatic properties are important, and there is a demand for a material that does not increase in resistance value and decrease in antistatic performance over time.
In response to such demands, conventionally, as an antistatic paint having hard coat properties, fine particles of transparent inorganic conductive oxides such as ITO (tin oxide doped indium oxide) and ATO (tin oxide antimony oxide), Hard coat resin compositions dispersed in various curable resins have been used.

帯電防止性としての導電膜を形成する方法として、InやSnOの粒子を有機溶剤に分散させたものを用いる方法も公知であるが(例えば、特許文献1参照)、この方法によれば安価に導電膜が形成できる反面、抵抗値が無機導電性酸化物の分散性に影響されやすく、帯電防止性が不安定であった。また、上記のITO粉体を印刷・塗布焼成して製造された透明導電膜は、乾燥および焼成時に揮発成分と熱分解成分とが膜中から抜け出ていくため、抜けた後には空孔が残り多孔質の膜となり、基板とITO粉体およびITO粉体同士の結合が弱いので、膜としての強度に欠け、密着性が悪くなるといった欠点があった。さらに、無機導電性酸化物は、固有の屈折率が有機質の樹脂と大きく異なるために多量に配合するとヘイズが増大して透明性が損なわれることとなった。 As a method for forming a conductive film as an antistatic property, a method in which particles of In 2 O 3 or SnO 2 are dispersed in an organic solvent is also known (see, for example, Patent Document 1). Therefore, although the conductive film can be formed at low cost, the resistance value is easily affected by the dispersibility of the inorganic conductive oxide, and the antistatic property is unstable. In addition, the transparent conductive film produced by printing, coating and firing the ITO powder described above, the volatile components and pyrolysis components escape from the film during drying and firing, so that voids remain after removal. Since it becomes a porous film and the bond between the substrate and the ITO powder and the ITO powder is weak, there is a drawback that the film lacks the strength and the adhesion is poor. Furthermore, since the intrinsic refractive index of an inorganic conductive oxide is greatly different from that of an organic resin, when it is added in a large amount, haze increases and transparency is impaired.

また、帯電防止性樹脂組成物として、導電性高分子を溶媒に溶解または分散させ、ハードコート成分を混合した帯電防止性樹脂組成物が考えられる。しかしながら、導電性高分子は、通常、不溶不融であり、加工性に乏しい為樹脂組成物中に均一に溶解・分散せず、塗膜にした場合も透明性や膜強度、密着性に劣る傾向にあった。 Further, as the antistatic resin composition, an antistatic resin composition in which a conductive polymer is dissolved or dispersed in a solvent and a hard coat component is mixed can be considered. However, conductive polymers are usually insoluble and infusible, and are poorly workable, so they do not dissolve and disperse uniformly in the resin composition, and even when formed into a coating film, they are inferior in transparency, film strength, and adhesion. There was a trend.

このような課題に対して、導電性高分子の構造中に、親油性の置換基を導入し溶媒に溶解可能となる導電性高分子が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
また、分子内にアニオン基及び/又は電子吸引性基を有する可溶化高分子成分と導電性高分子成分とを含む可溶性導電性高分子が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
In order to solve such a problem, a conductive polymer that can be dissolved in a solvent by introducing a lipophilic substituent into the structure of the conductive polymer has been disclosed (see, for example, Patent Document 2).
In addition, a soluble conductive polymer including a solubilized polymer component having an anionic group and / or an electron-withdrawing group in the molecule and a conductive polymer component has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特開平4−26768号公報JP-A-4-26768 特許第3024867号公報Japanese Patent No. 3024867 特許第4350597号公報Japanese Patent No. 4350597

しかしながら、特許文献2に記載された導電性高分子は、導電性に寄与しない嵩高いアルキル鎖が導電性高分子中に含まれているために、溶媒に可溶でハードコート樹脂への混合が可能にはなるものの、優れた導電性を有するとともに、保存安定性に優れるというバランスの良い組成物を調製できないとの問題点があった。 However, since the conductive polymer described in Patent Document 2 contains a bulky alkyl chain that does not contribute to conductivity, the conductive polymer is soluble in a solvent and can be mixed into a hard coat resin. Although possible, there is a problem that a well-balanced composition having excellent conductivity and excellent storage stability cannot be prepared.

また、特許文献3に記載の可溶性導電性高分子では、この可溶性導電性高分子を安定的に溶剤に溶解させるためには、可溶性導電性高分子の比率を高めなければならず、その結果、ハードコート成分との相溶性が低下したり、導電性が低下するとの問題が発生することとなった。 Moreover, in the soluble conductive polymer described in Patent Document 3, in order to stably dissolve this soluble conductive polymer in a solvent, the ratio of the soluble conductive polymer must be increased. The compatibility with a hard-coat component fell, and the problem that electroconductivity fell will generate | occur | produce.

即ち、現状の導電性高分子とハードコート成分とを含有するハードコート用組成物においては、優れた導電性(帯電防止性)を維持し、導電性高分子とハードコート成分との相溶性を確保し、更に保存安定性を確保し、ハードコート層とした際に高い硬度を有することを同時に達成することは困難であった。 That is, in the hard coat composition containing the current conductive polymer and the hard coat component, excellent conductivity (antistatic property) is maintained, and the compatibility between the conductive polymer and the hard coat component is maintained. It has been difficult to simultaneously ensure that it has a high hardness when it is ensured, further preserves storage stability, and forms a hard coat layer.

本発明は、帯電防止性及び保存安定性に優れ、透明性が高く、基材との密着性に優れたハードコート用組成物を提供することを目的とする。さらには、これを用いたハードコートフィルム及び表示デバイスを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the composition for hard-coats which was excellent in antistatic property and storage stability, was highly transparent, and was excellent in adhesiveness with a base material. Furthermore, it aims at providing the hard coat film and display device using this.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、導電性ポリマーである特定の複素環含有芳香族ポリマーと、硬化性樹脂と、架橋剤とを含有するハードコート用組成物が、ハードコート剤に求められる要求特性(硬度、耐擦傷性、透明性、ヘイズ等)を充足するとともに、帯電防止性及び保存安定性に優れ、かつ、このハードコート用組成物がハードコートフィルム及び表示デバイスに好適に用いることができることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a hard coat composition containing a specific heterocyclic ring-containing aromatic polymer that is a conductive polymer, a curable resin, and a crosslinking agent. In addition to satisfying the required properties (hardness, scratch resistance, transparency, haze, etc.) required for the hard coat agent, the composition for hard coat is excellent in antistatic property and storage stability, and the hard coat film and The present invention was completed by finding out that it can be suitably used for a display device.

すなわち、本発明は、
(A)下記一般式(1)で表される複素環含有芳香族化合物を単量体とする複素環含有芳香族ポリマー
M−N・・・(1)
(式中、Mは、置換若しくは無置換のチオフェン環基を表し、Nは、置換若しくは無置換のピロール環基を表す。Mによって表される環とNによって表される環は直接結合している。)、
(B)硬化性樹脂、及び、
(C)架橋剤
を含有する樹脂組成物からなり、帯電防止性を有するハードコート用組成物に関する。
That is, the present invention
(A) Heterocycle-containing aromatic polymer MN (1) having a heterocycle-containing aromatic compound represented by the following general formula (1) as a monomer
(In the formula, M represents a substituted or unsubstituted thiophene ring group, and N represents a substituted or unsubstituted pyrrole ring group. The ring represented by M and the ring represented by N are directly bonded to each other. ),
(B) a curable resin, and
(C) It is related with the composition for hard-coats which consists of a resin composition containing a crosslinking agent and has antistatic property.

本発明のハードコート用組成物において、上記複素環含有芳香族化合物は、下記一般式(2′)で表される複素環含有芳香族化合物であることが好ましく、 In the hard coat composition of the present invention, the heterocycle-containing aromatic compound is preferably a heterocycle-containing aromatic compound represented by the following general formula (2 ′),

Figure 0005740893
Figure 0005740893

(式中、RとRは、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を表すが、少なくとも一方は有機基を表す。また、RとRの双方が有機基を表す場合、これらは互いに結合して環構造を形成してもよい。)
下記構造式(2−1)〜(2−10)で表される複素環含有芳香族化合物のなかの少なくとも1つであることがより好ましい。
(In the formula, R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or an organic group, but at least one represents an organic group. When both R 3 and R 4 represent an organic group, these May be bonded to each other to form a ring structure.)
More preferably, it is at least one of the heterocyclic ring-containing aromatic compounds represented by the following structural formulas (2-1) to (2-10).

Figure 0005740893
Figure 0005740893

本発明のハードコート用組成物において、上記硬化性樹脂は、多官能アクリレート又は多官能メタクリレートを含むもの、又は、ケイ素を含有する有機無機ハイブリッド樹脂を含むものが好ましい。 In the hard coat composition of the present invention, the curable resin preferably contains a polyfunctional acrylate or polyfunctional methacrylate, or contains a silicon-containing organic-inorganic hybrid resin.

本発明のハードコート用組成物は、有機溶媒を含むことが好ましい。 The composition for hard coat of the present invention preferably contains an organic solvent.

本発明のハードコートフィルムは、本発明のハードコート用組成物を用いて形成された帯電防止性ハードコート層を備えることを特徴とする。
また、本発明の表示デバイスは、本発明のハードコートフィルムを有することを特徴とする。
The hard coat film of the present invention comprises an antistatic hard coat layer formed using the hard coat composition of the present invention.
Moreover, the display device of the present invention has the hard coat film of the present invention.

本発明のハードコート用組成物は、導電性高分子として、チオフェン環基とピロール環基とが直接結合したカップリング体を単量体とする特定の複素環含有芳香族ポリマーを含有しており、この複素環含有芳香族ポリマーは、溶剤溶解性に優れるとともに、硬化性樹脂との相溶性に極めて優れるため、本発明のハードコート用組成物を用いて塗膜(ハードコート層)を形成することで、基材との密着性及び膜強度に優れるハードコート層を形成することができる。また、各種硬化性樹脂との相溶性が高いために均一分散するため、少ない添加量で機能を発揮し、透明性が向上する。
また、上記複素環含有芳香族ポリマーは、各種硬化性樹脂との相溶性に優れるため、硬化性樹脂の選択の自由度が高く、要求特性に応じた最適な硬化性樹脂と併用することができる。
本発明のハードコート用組成物は、上述した複素環含有芳香族ポリマーの特性に起因して、長期間に渡って構成成分の沈殿や、ゲル化等がみられず、長期間安定に保存することができる。
また、本発明のハードコート用組成物は、架橋剤を含有するため、硬化性樹脂の網目構造を密にし、架橋密度をアップさせることができ、その結果、ハードコート層とした際の硬度をより高めることができる。
また、本発明のハードコート用組成物は、ハードコートフィルムの作製や、このハードコートフィルムを用いた表示デバイスの製造に好適に使用することができる。
The composition for hard coat of the present invention contains a specific heterocyclic ring-containing aromatic polymer having a coupling body in which a thiophene ring group and a pyrrole ring group are directly bonded as a conductive polymer. Since this heterocyclic ring-containing aromatic polymer is excellent in solvent solubility and extremely excellent in compatibility with the curable resin, a coating film (hard coat layer) is formed using the hard coat composition of the present invention. Thereby, the hard-coat layer excellent in adhesiveness with a base material and film | membrane intensity | strength can be formed. In addition, since it is highly compatible with various curable resins, it is uniformly dispersed, so that functions can be achieved with a small addition amount, and transparency is improved.
In addition, since the above heterocycle-containing aromatic polymer is excellent in compatibility with various curable resins, it has a high degree of freedom in selecting a curable resin and can be used in combination with an optimal curable resin according to required characteristics. .
The hard coat composition of the present invention is stably stored for a long period of time without causing precipitation or gelation of constituent components over a long period of time due to the characteristics of the heterocyclic ring-containing aromatic polymer described above. be able to.
In addition, since the hard coat composition of the present invention contains a crosslinking agent, the network structure of the curable resin can be made dense and the crosslinking density can be increased. As a result, the hardness of the hard coat layer can be increased. Can be increased.
Moreover, the composition for hard-coats of this invention can be used conveniently for preparation of a hard-coat film, or manufacture of a display device using this hard-coat film.

本発明のハードコートフィルムを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the hard coat film of this invention typically.

まず、本発明のハードコート用組成物について説明する。
本発明のハードコート用組成物は、
(A)上記一般式(1)で表される複素環含有芳香族化合物を単量体とする複素環含有芳香族ポリマー、
(B)硬化性樹脂、及び、
(C)架橋剤
を含有する樹脂組成物からなり、帯電防止性を有する。
以下、本発明のハードコート用組成物を構成する各成分について、順に説明する。
First, the hard coat composition of the present invention will be described.
The composition for hard coat of the present invention is:
(A) a heterocycle-containing aromatic polymer having the heterocycle-containing aromatic compound represented by the general formula (1) as a monomer,
(B) a curable resin, and
(C) It consists of a resin composition containing a crosslinking agent and has antistatic properties.
Hereinafter, each component which comprises the composition for hard-coats of this invention is demonstrated in order.

(A)複素環含有芳香族ポリマー
上記複素環含有芳香族ポリマーは、下記一般式(1)で表される複素環含有芳香族化合物を単量体とする。
M−N・・・(1)
(式中、Mは、置換若しくは無置換のチオフェン環基を表し、Nは、置換若しくは無置換のピロール環基を表す。Mによって表される環とNによって表される環は直接結合している。)
(A) Heterocycle-containing aromatic polymer The heterocycle-containing aromatic polymer contains a heterocycle-containing aromatic compound represented by the following general formula (1) as a monomer.
MN ... (1)
(In the formula, M represents a substituted or unsubstituted thiophene ring group, and N represents a substituted or unsubstituted pyrrole ring group. The ring represented by M and the ring represented by N are directly bonded to each other. Yes.)

ここで、チオフェン環基とは2−チエニル基のことをいい、炭素原子上に置換基を有してもよい。
また、ピロール環基とは2−ピロリル基のことをいい、炭素原子上又は窒素原子上に置換基を有してもよい。
Here, the thiophene ring group means a 2-thienyl group, and may have a substituent on a carbon atom.
The pyrrole ring group means a 2-pyrrolyl group, and may have a substituent on a carbon atom or a nitrogen atom.

上記一般式(1)におけるMで表される置換チオフェン環基としては、例えば、以下のような構造が挙げられる。 Examples of the substituted thiophene ring group represented by M in the general formula (1) include the following structures.

Figure 0005740893
Figure 0005740893

(各式中、nは1から10の整数を示す。) (In each formula, n represents an integer of 1 to 10.)

上記一般式(1)におけるNで表される置換ピロール環基としては、例えば、以下のような構造が挙げられる。 Examples of the substituted pyrrole ring group represented by N in the general formula (1) include the following structures.

Figure 0005740893
Figure 0005740893

(各式中、nは1から10の整数を示す。) (In each formula, n represents an integer of 1 to 10.)

Figure 0005740893
Figure 0005740893

(各式中、nは1から10の整数、Rは、置換基を有していてもよい芳香族基又は炭素数1から10のアルキル基を示す。) (In each formula, n represents an integer of 1 to 10, and R represents an aromatic group which may have a substituent or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)

上記チオフェン環基の置換基としては、例えば、後述の有機基等が挙げられるが、炭素数1から10のアルキル基又は炭素数1から5のアルコキシ基が好ましい。
上記ピロール環基の置換基としては、例えば、後述の有機基等が挙げられるが、炭素原子上の置換基としては、炭素数1から10のアルキル基又は炭素数1から5のアルコキシ基が好ましく、窒素原子上の置換基としては、炭素数1から10のアルキル基又は置換基を有していてもよいフェニル基が好ましい。
ここで、チオフェン環基やピロール環基の置換基であるアルキル基又はアルコキシ基には、ハロゲン元素やカルボン酸基、スルホン酸基などの官能基が結合していてもよい。
Examples of the substituent of the thiophene ring group include an organic group described later, and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is preferable.
Examples of the substituent of the pyrrole ring group include an organic group described later, and the substituent on the carbon atom is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. As the substituent on the nitrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an optionally substituted phenyl group is preferable.
Here, a functional group such as a halogen element, a carboxylic acid group, or a sulfonic acid group may be bonded to the alkyl group or alkoxy group that is a substituent of the thiophene ring group or the pyrrole ring group.

上記一般式(1)で表される複素環含有芳香族化合物(以下、複素環含有芳香族化合物(1)ともいう)において、チオフェン環とピロール環とは、環構造に含まれない原子を介して結合することはなく、両環に含まれる原子間の結合によって、直接結合している。
複素環含有芳香族化合物(1)としては、溶剤溶解性や耐熱性、耐候性の観点から、チオフェン環基又はピロール環基の3位又は4位に結合している置換基の数の合計が、2個以上である化合物が好ましい。また、3位又は4位に結合している置換基の数の合計が4個である場合(すなわち、すべての3位及び4位に置換基が結合している場合)、立体障害を避けるために、M又はNの少なくとも一方において、3位の置換基と4位の置換基が結合して環構造を形成していることが好ましい。
In the heterocyclic ring-containing aromatic compound represented by the general formula (1) (hereinafter also referred to as the heterocyclic ring-containing aromatic compound (1)), the thiophene ring and the pyrrole ring are connected via an atom not included in the ring structure. Are not directly bonded, but are directly bonded by a bond between atoms contained in both rings.
As the heterocyclic ring-containing aromatic compound (1), the total number of substituents bonded to the 3-position or 4-position of the thiophene ring group or the pyrrole ring group is from the viewpoint of solvent solubility, heat resistance, and weather resistance. Two or more compounds are preferred. In addition, in order to avoid steric hindrance when the total number of substituents bonded to the 3-position or 4-position is 4 (that is, when the substituents are bonded to all the 3-position and 4-position). In addition, in at least one of M and N, the 3-position substituent and 4-position substituent are preferably bonded to form a ring structure.

上記複素環含有芳香族化合物(1)は、Mで示されるチオフェン環上の炭素原子のうち少なくとも1つは無置換であり、かつ、Nで示されるピロール環上の炭素原子のうち少なくとも1つは無置換である。このような複素環含有芳香族化合物(1)を単量体として酸化重合すると、無置換の炭素原子間でカップリング反応が進行することで、複素環含有芳香族ポリマーとして、繰り返し単位が−M−N−で示される直鎖状重合体が得られる。
M、Nによって表されるチオフェン環及びピロール環は、一方の2位の炭素原子間で互いに結合し、他方の2位の炭素原子が無置換であることが好ましい。
In the heterocycle-containing aromatic compound (1), at least one carbon atom on the thiophene ring represented by M is unsubstituted and at least one carbon atom on the pyrrole ring represented by N Is unsubstituted. When such a heterocyclic ring-containing aromatic compound (1) is oxidatively polymerized as a monomer, a coupling reaction proceeds between unsubstituted carbon atoms, so that the repeating unit is -M as a heterocyclic ring-containing aromatic polymer. A linear polymer represented by -N- is obtained.
It is preferable that the thiophene ring and the pyrrole ring represented by M and N are bonded to each other between one of the 2-position carbon atoms and the other 2-position carbon atom is unsubstituted.

上記複素環含有芳香族化合物としては、下記一般式(2)又は(3)のいずれかによって表される複素環含有芳香族化合物が好ましい。
これらの複素環含有芳香族化合物を単量体として酸化重合を行うと、酸化重合は、チオフェン環上の2位の無置換の炭素原子や、ピロール環上の2位の無置換の炭素原子において進行する。
As said heterocyclic ring-containing aromatic compound, the heterocyclic ring-containing aromatic compound represented by either the following general formula (2) or (3) is preferable.
When oxidative polymerization is performed using these heterocyclic ring-containing aromatic compounds as monomers, the oxidative polymerization is performed at the 2-position unsubstituted carbon atom on the thiophene ring or the 2-position unsubstituted carbon atom on the pyrrole ring. proceed.

下記一般式(2)で表される複素環含有芳香族化合物は、一般式(1)におけるMが、3位及び/又は4位に置換基を有することがあるチオフェン環基であり、Nが、3位及び/又は4位に置換基を有することがあるピロール環基である。 In the heterocyclic ring-containing aromatic compound represented by the following general formula (2), M in the general formula (1) is a thiophene ring group that may have a substituent at the 3-position and / or 4-position, and N is It is a pyrrole ring group that may have a substituent at the 3-position and / or 4-position.

Figure 0005740893
Figure 0005740893

一般式(2)中、RとRは、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を表すが、少なくとも一方は有機基を表し、かつ、RとRは、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を表す(ケースi)か、あるいは、RとRがともに水素原子を表し、かつ、RとRは、それぞれ独立して、有機基を表す(ケースii)。
ここで、RとRの双方が有機基を表す場合、これらは互いに結合して環構造を形成してもよく、また、RとRの双方が有機基を表す場合、これらは互いに結合して環構造を形成してもよい。このような環構造としては、例えば、エチレンジオキシ基により形成される環構造が挙げられる。
In general formula (2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an organic group, but at least one of them represents an organic group, and R 3 and R 4 each independently represent It represents a hydrogen atom or an organic group (case i), or R 1 and R 2 both represent a hydrogen atom, and R 3 and R 4 each independently represent an organic group (case ii).
Here, when both R 1 and R 2 represent an organic group, they may be bonded to each other to form a ring structure, and when both R 3 and R 4 represent an organic group, They may combine with each other to form a ring structure. Examples of such a ring structure include a ring structure formed by an ethylenedioxy group.

一般式(2)で表される複素環含有芳香族化合物は、ケースiにおいて、RとRがそれぞれ独立して有機基を表し、これらが互いに結合して環構造を形成する化合物や、ケースiiにおいて、RとRがそれぞれ独立して有機基を表し、これらが互いに結合して環構造を形成する化合物が好ましく、ケースiにおいて、RとRがそれぞれ独立して有機基を表し、これらが互いに結合して環構造を形成する化合物がより好ましい。 The heterocyclic ring-containing aromatic compound represented by the general formula (2) is a compound in which, in case i, R 1 and R 2 each independently represent an organic group, and these are bonded to each other to form a ring structure, In case ii, a compound in which R 3 and R 4 each independently represents an organic group and these are bonded to each other to form a ring structure is preferable. In case i, R 1 and R 2 are each independently an organic group. And a compound in which they are bonded to each other to form a ring structure is more preferable.

さらに好ましくは、ケースiにおいて、RとRが互いに結合してエチレンジオキシ基を表す下記一般式(2′)で表される複素環含有芳香族化合物である。 More preferably, in case i, a heterocyclic ring-containing aromatic compound represented by the following general formula (2 ′) in which R 1 and R 2 are bonded to each other to represent an ethylenedioxy group.

Figure 0005740893
Figure 0005740893

特に好ましくは、高い導電性と安定性を両立する為には、バンドギャップが小さく、酸化電位が高い化合物であり、下記構造式(2−1)〜(2−10)で表される化合物である。
これらの化合物を単量体とする複素環含有芳香族ポリマーは、後述する硬化性樹脂(ハードコート成分)との相溶性及び溶剤溶解性に極めて優れるとともに、上記複素環含有芳香族ポリマーは、バンドギャップが小さく、酸化電位が高いことに起因して、本発明のハードコート用組成物に、優れた導電性を付与することができるからである。
Particularly preferably, in order to achieve both high conductivity and stability, the compound has a small band gap and a high oxidation potential, and is a compound represented by the following structural formulas (2-1) to (2-10). is there.
The heterocyclic ring-containing aromatic polymer having these compounds as monomers is extremely excellent in compatibility with a curable resin (hard coat component) described later and solvent solubility, and the heterocyclic ring-containing aromatic polymer has a band. This is because excellent conductivity can be imparted to the hard coat composition of the present invention due to the small gap and high oxidation potential.

Figure 0005740893
Figure 0005740893

下記一般式(3)で表される複素環含有芳香族化合物は、一般式(1)におけるMが、3位及び/又は4位に置換基を有することがあるチオフェン環基であり、Nが、3位及び/又は4位に置換基を有することがあるN−置換ピロール環基である。 In the heterocyclic ring-containing aromatic compound represented by the following general formula (3), M in the general formula (1) is a thiophene ring group that may have a substituent at the 3-position and / or 4-position, and N is It is an N-substituted pyrrole ring group which may have a substituent at the 3-position and / or the 4-position.

Figure 0005740893
Figure 0005740893

一般式(3)中、RとRは、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を表すが、少なくとも一方は有機基を表し、かつ、RとRは、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を表す(ケースi)か、あるいは、RとRがともに水素原子を表し、かつ、RとRは、それぞれ独立して、有機基を表す(ケースii)。
ここで、RとRの双方が有機基を表す場合、これらは互いに結合して環構造を形成してもよく、また、RとRの双方が有機基を表す場合、これらは互いに結合して環構造を形成してもよい。このような環構造としては、例えば、エチレンジオキシ基により形成される環構造が挙げられる。また、一般式(3)中、Rnは有機基を表す。
In general formula (3), R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or an organic group, but at least one of them represents an organic group, and R 7 and R 8 are each independently It represents a hydrogen atom or an organic group (case i), or R 5 and R 6 both represent a hydrogen atom, and R 7 and R 8 each independently represent an organic group (case ii).
Here, when both R 5 and R 6 represent an organic group, they may combine with each other to form a ring structure, and when both R 7 and R 8 represent an organic group, They may combine with each other to form a ring structure. Examples of such a ring structure include a ring structure formed by an ethylenedioxy group. Further, in the general formula (3), Rn 1 represents an organic group.

一般式(3)で表される複素環含有芳香族化合物は、ケースiにおいて、RとRがそれぞれ独立して有機基を表し、これらが互いに結合して環構造を形成する化合物や、ケースiiにおいて、RとRがそれぞれ独立して有機基を表し、これらが互いに結合して環構造を形成する化合物が好ましく、ケースiにおいて、RとRがそれぞれ独立して有機基を表し、これらが互いに結合して環構造を形成する化合物がより好ましい。 In the case i, the heterocyclic ring-containing aromatic compound represented by the general formula (3) is a compound in which R 5 and R 6 each independently represent an organic group, and these are bonded to each other to form a ring structure, In case ii, a compound in which R 7 and R 8 each independently represents an organic group and these are bonded to each other to form a ring structure is preferred. In case i, R 5 and R 6 are each independently an organic group. And a compound in which they are bonded to each other to form a ring structure is more preferable.

さらに好ましくは、ケースiにおいて、RとRが互いに結合してエチレンジオキシ基を表す下記一般式(3′)で表される複素環含有芳香族化合物である。 More preferably, in case i, a heterocyclic ring-containing aromatic compound represented by the following general formula (3 ′) in which R 5 and R 6 are bonded to each other to represent an ethylenedioxy group.

Figure 0005740893
Figure 0005740893

特に、一般式(3′)において、R及びRが水素原子を表し、Rnが置換基を有していてもよいフェニル基を表す下記一般式(3″)で示される化合物が好ましい。 In particular, in the general formula (3 ′), a compound represented by the following general formula (3 ″) in which R 7 and R 8 represent a hydrogen atom and Rn 1 represents a phenyl group which may have a substituent is preferable. .

Figure 0005740893
Figure 0005740893

上記一般式(2)、(3)及び(3″)において、R〜R、Rn、Rxのそれぞれが表す有機基としては、例えば、炭素数1から10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基(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、s−ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等)、炭素数1から10の直鎖状、分岐状または環状のアルケニル基(例えば、エチレン基、プロピレン基、ブタン−1,2−ジイル基、シクロヘキセニル基等)、炭素数1から5のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等)、置換基を有していてもよいフェニル基(例えば、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、ビフェニル基、シクロヘキシルフェニル基等)、アラルキル基(例えば、ベンジル基、フェネチル基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基等)等が挙げられる。
さらに、これらの有機基には、例えば、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、スルホン酸基、水酸基などの官能基やフッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン元素等が結合していてもよい。
また、R〜Rは、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、スルホン酸基、水酸基、ハロゲン元素等であってもよい。
なお、以上の有機基はそれぞれ独立して選択される。
In the general formulas (2), (3), and (3 ″), examples of the organic group represented by each of R 1 to R 8 , Rn 1 , and Rx include, for example, linear or branched having 1 to 10 carbon atoms Or a cyclic alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a s-butyl group, a t-butyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, etc.), a straight chain having 1 to 10 carbon atoms Branched or cyclic alkenyl groups (for example, ethylene group, propylene group, butane-1,2-diyl group, cyclohexenyl group, etc.), alkoxy groups having 1 to 5 carbon atoms (for example, methoxy group, ethoxy group, iso Propoxy group etc.), optionally substituted phenyl group (eg phenyl group, tolyl group, dimethylphenyl group, biphenyl group, cyclohexylphenyl group etc.), aralkyl group For example, a benzyl group, phenethyl group, etc.), an alkoxycarbonyl group (for example, methoxycarbonyl group) and the like.
Furthermore, for example, functional groups such as carboxyl group, amino group, nitro group, cyano group, sulfonic acid group and hydroxyl group, and halogen elements such as fluorine, chlorine, bromine and iodine are bonded to these organic groups. Also good.
R 1 to R 8 may be a carboxyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, a sulfonic acid group, a hydroxyl group, a halogen element, or the like.
The above organic groups are independently selected.

〜Rが表す有機基としては、炭素数1から10のアルキル基又は炭素数1から5のアルコキシ基が好ましく、Rnが表す有機基としては、炭素数1から10のアルキル基、又は、フェニル基が好ましく、特にフェニル基が好ましい。 The organic group represented by R 1 to R 8 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and the organic group represented by Rn 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Alternatively, a phenyl group is preferable, and a phenyl group is particularly preferable.

隣接するR〜R(RとR、RとR、RとR、RとR)の両方が有機基であり、これらが互いに結合して環構造を形成する場合、環構造としては、特に限定されないが、炭素数2から10の脂環式構造が好ましい。
脂環式構造には酸素原子、ケイ素原子、硫黄原子、窒素原子などを含んでいてもよく、なかでも、特に酸素原子を含んだアルキレンジオキシ基を有する環構造が好ましい。
さらに、脂環式構造が芳香族性を有していてもよく、この場合、複素環含有芳香族化合物(1)のM、Nは、縮環構造を有する(例えば、イソチアナフテン等)事を意味する。
Adjacent R 1 to R 8 (R 1 and R 2 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 , R 7 and R 8 ) are both organic groups, and they are bonded to each other to form a ring structure In this case, the ring structure is not particularly limited, but an alicyclic structure having 2 to 10 carbon atoms is preferable.
The alicyclic structure may contain an oxygen atom, a silicon atom, a sulfur atom, a nitrogen atom and the like, and among them, a ring structure having an alkylenedioxy group containing an oxygen atom is particularly preferable.
Furthermore, the alicyclic structure may have aromaticity. In this case, M and N of the heterocyclic ring-containing aromatic compound (1) have a condensed ring structure (for example, isothianaphthene). Means.

次に、上記複素環含有芳香族化合物(1)の製造方法を説明する。
上記複素環含有芳香族化合物(1)は、超原子価ヨウ素反応剤の存在下、2種類の複素環芳香族化合物をカップリングさせることで製造することができる。このようなカップリング反応が超原子価ヨウ素反応剤の存在下では、1:1の比率で効率よく進行する。超原子価ヨウ素反応剤としては後述と同様のものを使用することができる。
Next, the manufacturing method of the said heterocyclic containing aromatic compound (1) is demonstrated.
The heterocycle-containing aromatic compound (1) can be produced by coupling two types of heteroaromatic compounds in the presence of a hypervalent iodine reactant. Such a coupling reaction proceeds efficiently at a ratio of 1: 1 in the presence of a hypervalent iodine reactant. As the hypervalent iodine reactant, the same ones as described below can be used.

上記カップリング反応において、超原子価ヨウ素反応剤の使用量は特に限定されず、1種類の原料1モルに対して、好ましくは0.1〜4モル、更に好ましくは0.2〜3モルの割合で用い、更に好ましくは0.3〜2モルの割合で用いる。 In the above coupling reaction, the amount of the hypervalent iodine reactant used is not particularly limited, and is preferably 0.1 to 4 mol, more preferably 0.2 to 3 mol, per 1 mol of one raw material. Used in a proportion, more preferably in a proportion of 0.3 to 2 mol.

上記カップリング反応では、原料として、置換又は無置換のチオフェン化合物M−H、及び、置換又は無置換のピロール化合物N−Hを使用する。ここで、M及びNは上記と同様である。これらの化合物は、所望の生成物を得るために適宜選択すればよい。 In the above coupling reaction, a substituted or unsubstituted thiophene compound MH and a substituted or unsubstituted pyrrole compound NH are used as raw materials. Here, M and N are the same as described above. These compounds may be appropriately selected in order to obtain a desired product.

上記カップリング反応は、通常、溶媒の存在下で実施する。
上記溶媒としては、原料、複素環含有芳香族化合物(1)、及び、超原子価ヨウ素反応剤を溶解または分散させる溶媒であればよく、このような溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、n−ブタノールなどのアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールなどのエチレングリコール類;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メチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類;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エチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルアセテート類;プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールなどのプロピレングリコール類;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、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、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのプロピレングリコールエーテル類;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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールエーテルアセテート類;N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、アセトニトリル、トルエン、キシレン(o−、m−、あるいはp−キシレン)、ベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、ヘキサン、ヘプタン、クロロメタン(塩化メチル)、ジクロロメタン(塩化メチレン)、トリクロロメタン(クロロホルム)、テトラクロロメタン(四塩化炭素)などの有機溶媒、水とこれらの有機溶媒との混合溶媒(含水有機溶媒)等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
The above coupling reaction is usually carried out in the presence of a solvent.
The solvent may be any solvent that dissolves or disperses the raw material, the heterocycle-containing aromatic compound (1), and the hypervalent iodine reactant. Examples of such a solvent include water, methanol, and ethanol. Alcohols such as 2-propanol, 1-propanol and n-butanol; ethylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and tetraethylene glycol; ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol Glycol ethers such as diethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether; ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether Glycol ether acetates such as acetate and diethylene glycol monobutyl ether acetate; Propylene glycols such as propylene glycol, dipropylene glycol and tripropylene glycol; Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol mono Propylene glycol ethers such as ethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene Propylene glycol ether acetates such as glycol monomethyl ether acetate and dipropylene glycol monoethyl ether acetate; N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, acetone, acetonitrile, toluene, xylene (O-, m-, or p-xylene), benzene, ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ether, diisopropyl ether, methyl-t-butyl ether, hexane, heptane, chloromethane (methyl chloride), Organic solvents such as dichloromethane (methylene chloride), trichloromethane (chloroform), tetrachloromethane (carbon tetrachloride), water and their organic Examples thereof include a mixed solvent (hydrous organic solvent) with a solvent. These may be used alone or in combination of two or more.

カップリング反応の系中には、添加剤を適宜添加しても良い。超原子価ヨウ素反応剤と添加剤とを併用することで、複素環含有芳香族化合物の収率を向上させることができ、また、超原子価ヨウ素反応剤の量を減らすことができる。
上記添加剤としては、例えば、ブロモトリメチルシラン、クロロトリメチルシラン、トリメチルシリルトリフラート、三フッ化ホウ素、トリフルオロ酢酸、塩酸、硫酸等が挙げられ、これらのなかではブロモトリメチルシランが好ましい。これらは単独で用いてもよく、複数で用いてもよい。
上記添加剤の使用量は、複素環含有芳香族化合物1モルに対して、好ましくは0.1〜4モル、より好ましくは0.2〜3モルの割合であり、更に好ましくは0.5〜2モルの割合である。
Additives may be appropriately added to the coupling reaction system. By using the hypervalent iodine reactant and the additive in combination, the yield of the heterocyclic ring-containing aromatic compound can be improved, and the amount of the hypervalent iodine reactant can be reduced.
Examples of the additive include bromotrimethylsilane, chlorotrimethylsilane, trimethylsilyl triflate, boron trifluoride, trifluoroacetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and the like. Among these, bromotrimethylsilane is preferable. These may be used alone or in combination.
The amount of the additive used is preferably 0.1 to 4 mol, more preferably 0.2 to 3 mol, and still more preferably 0.5 to 1 mol per 1 mol of the heterocyclic ring-containing aromatic compound. The ratio is 2 moles.

また、カップリング反応の系中には、フッ素系アルコールを添加しても良い。超原子価ヨウ素反応剤とフッ素系アルコールとを併用することで、複素環含有芳香族化合物の収率を向上させることができ、また、超原子価ヨウ素反応剤の量を減らすことができる。
上記フッ素系アルコールとしては、例えば、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロエタノール等が挙げられ、これらのなかでは、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノールが好ましい。
上記フッ素系アルコールの使用量は、特に特定されないが、用いる溶剤100重量部に対して1〜80重量部が好ましく、特に、10〜40重量部が好ましい。
Further, a fluorinated alcohol may be added to the coupling reaction system. By using a hypervalent iodine reactant and a fluoroalcohol in combination, the yield of the heterocyclic ring-containing aromatic compound can be improved, and the amount of the hypervalent iodine reactant can be reduced.
Examples of the fluorinated alcohol include 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, trifluoroethanol, hexafluoroethanol, and the like. Among these, 1,1,1 3,3,3-hexafluoro-2-propanol is preferred.
Although the usage-amount of the said fluorine-type alcohol is not specified in particular, 1-80 weight part is preferable with respect to 100 weight part of solvents to be used, and 10-40 weight part is especially preferable.

上記カップリング反応は、通常、各原料、超原子価ヨウ素反応剤、及び、溶剤や他の試薬等を混合して、−50℃〜100℃の温度範囲で、10分から48時間行うことによって、上記複素環含有芳香族化合物を製造することができる。
上記カップリング反応は、0〜50℃の温度範囲で30分〜8時間行うことが好ましく、10〜40℃の温度範囲で1〜4時間行うことがより好ましい。このとき、加える試薬の順序は問わない。
The above coupling reaction is usually performed by mixing each raw material, a hypervalent iodine reactant, a solvent, other reagents and the like at a temperature range of −50 ° C. to 100 ° C. for 10 minutes to 48 hours, The heterocycle-containing aromatic compound can be produced.
The coupling reaction is preferably performed at a temperature range of 0 to 50 ° C for 30 minutes to 8 hours, and more preferably at a temperature range of 10 to 40 ° C for 1 to 4 hours. At this time, the order of the reagents to be added does not matter.

次に、上記複素環含有芳香族化合物(1)を単量体として、複素環含有芳香族ポリマーを製造する方法について説明する。
上記複素環含有芳香族ポリマーの製造では、上記単量体(複素環含有芳香族化合物(1))を、各種酸化剤を用いた化学重合法により酸化重合する。
化学重合法は、簡便で大量生産が可能なため、従来の電解重合法と比べ工業的製法に適した方法である。
Next, a method for producing a heterocyclic ring-containing aromatic polymer using the heterocyclic ring-containing aromatic compound (1) as a monomer will be described.
In the production of the heterocyclic ring-containing aromatic polymer, the monomer (heterocyclic ring-containing aromatic compound (1)) is oxidatively polymerized by a chemical polymerization method using various oxidizing agents.
Since the chemical polymerization method is simple and capable of mass production, it is a method suitable for an industrial production method as compared with the conventional electrolytic polymerization method.

上記化学重合法に用いる酸化剤としては特に限定されないが、例えば、スルホン酸化合物をアニオンとし、高価数の遷移金属をカチオンとする酸化剤等が挙げられる。この酸化剤を構成する高価数の遷移金属イオンとしては、Cu2+、Fe3+、Al3+、Ce4+、W6+、Mo6+、Cr6+、Mn7+及びSn4+が挙げられる。これらのなかでは、Fe3+およびCu2+が好ましい。
遷移金属をカチオンとする酸化剤の具体例としては、例えば、FeCl、Fe(ClO、KCrO、過ホウ酸アルカリ、過マンガン酸カリウム、四フッ化ホウ酸銅等が挙げられる。
また、遷移金属をカチオンとする酸化剤以外の酸化剤としては、例えば、過硫酸アルカリ、過硫酸アンモニウム、H等が挙げられる。さらに、超原子価ヨウ素反応剤に代表される超原子価化合物が挙げられる。
Although it does not specifically limit as an oxidizing agent used for the said chemical polymerization method, For example, the oxidizing agent etc. which use a sulfonic acid compound as an anion and make an expensive number of transition metals into a cation are mentioned. Examples of the expensive transition metal ions constituting this oxidant include Cu 2+ , Fe 3+ , Al 3+ , Ce 4+ , W 6+ , Mo 6+ , Cr 6+ , Mn 7+ and Sn 4+ . Of these, Fe 3+ and Cu 2+ are preferred.
Specific examples of the oxidizing agent having a transition metal as a cation include FeCl 3 , Fe (ClO 4 ) 3 , K 2 CrO 7 , alkali perborate, potassium permanganate, copper tetrafluoroborate and the like. It is done.
Examples of the oxidizing agent other than the oxidizing agent having a transition metal as a cation include alkali persulfate, ammonium persulfate, and H 2 O 2 . Furthermore, hypervalent compounds represented by hypervalent iodine reactants can be mentioned.

特に好ましい実施形態は、酸化剤が超原子価ヨウ素反応剤である。
超原子価ヨウ素反応剤とは、3価または5価の超原子価状態にあるヨウ素原子を含む反応剤のことをいう。超原子価ヨウ素反応剤は、より安定なオクテット状態(1価のヨウ素)に戻ろうとする性質を有しているため、鉛(IV)、タリウム(III)、水銀(II)などの重金属酸化剤と類似の反応性を有する。さらに、超原子価ヨウ素反応剤は、このような重金属酸化剤に比べて低毒性であり、安全性に優れ、工業的な製法に適している。
In a particularly preferred embodiment, the oxidizing agent is a hypervalent iodine reactant.
A hypervalent iodine reactant refers to a reactant containing an iodine atom in a trivalent or pentavalent hypervalent state. Since the hypervalent iodine reactant has the property of returning to a more stable octet state (monovalent iodine), a heavy metal oxidizing agent such as lead (IV), thallium (III), mercury (II), etc. And similar reactivity. Furthermore, the hypervalent iodine reactant is less toxic than such a heavy metal oxidant, has excellent safety, and is suitable for an industrial production method.

上記超原子価ヨウ素反応剤としては特に限定されず、3価の超原子価ヨウ素反応剤としては、例えば、フェニルイオジンビス(トリフルオロアセタート)または(ビス(トリフルオロアセトキシ)ヨードベンゼン(以下、PIFAという場合がある))、フェニルイオジンジアセテート(ヨードソベンゼンジアセテート(以下、PIDAという場合がある))、ヒドロキシ(トシロキシ)ヨードベンゼン、ヨードシルベンゼン等が挙げられる。これらの反応剤の構造式を以下に示す。 The hypervalent iodine reactant is not particularly limited, and examples of the trivalent hypervalent iodine reactant include phenyliodine bis (trifluoroacetate) or (bis (trifluoroacetoxy) iodobenzene (hereinafter referred to as “bivalent trivalent iodine”). , PIFA)), phenyliodine diacetate (iodosobenzene diacetate (hereinafter sometimes referred to as PIDA)), hydroxy (tosyloxy) iodobenzene, iodosylbenzene, and the like. The structural formulas of these reactants are shown below.

Figure 0005740893
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5価の超原子価ヨウ素反応剤としては、例えば、デスマーチンペルヨージナン(Dess-Martin periodinane(DMP))、o−ヨードキシ安息香酸(o-iodoxybenzoic acid(IBX))等が挙げられる。これらの反応剤の構造式を以下に示す。 Examples of the pentavalent hypervalent iodine reactant include Dess-Martin periodinane (DMP), o-iodoxybenzoic acid (IBX), and the like. The structural formulas of these reactants are shown below.

Figure 0005740893
Figure 0005740893

これらのなかでは、3価の超原子価ヨウ素反応剤が好ましく、PIFAが、安定で取り扱いやすく、十分に高い酸化能を有する点でより好ましい。 Among these, a trivalent hypervalent iodine reactant is preferable, and PIFA is more preferable because it is stable and easy to handle and has a sufficiently high oxidizing ability.

また、超原子価ヨウ素反応剤の中でも、アダマンタン構造を有する超原子価ヨウ素反応剤、テトラフェニルメタン構造を有する超原子価ヨウ素反応剤を選択すると回収再利用できることから好ましい。より具体的には、1,3,5,7−テトラキス−(4−(ジアセトキシヨード)フェニル)アダマンタン、1,3,5,7−テトラキス−((4−(ヒドロキシ)トシロキシヨード)フェニル)アダマンタン、1,3,5,7−テトラキス−(4−ビス(トリフルオロアセトキシヨード)フェニル)アダマンタン等の3価のアダマンタン構造を有する超原子価ヨウ素反応剤、または、テトラキス−4−(ジアセトキシヨード)フェニルメタン、テトラキス−4−ビス(トリフルオロアセトキシヨード)フェニルメタン等の3価のテトラフェニルメタン構造を有する超原子価ヨウ素反応剤は、安定で取り扱いやすく、十分に高い酸化能を有する上に、脂溶性が高く回収再利用可能なので、さらに好ましい。
5価の超原子価ヨウ素反応剤を用いる場合は、デスマーチンペルヨージナン(DMP)が好ましい。
In addition, among the hypervalent iodine reactants, it is preferable to select a hypervalent iodine reactant having an adamantane structure and a hypervalent iodine reactant having a tetraphenylmethane structure because they can be recovered and reused. More specifically, 1,3,5,7-tetrakis- (4- (diacetoxyiodo) phenyl) adamantane, 1,3,5,7-tetrakis-((4- (hydroxy) tosyloxyiodo) phenyl ) A hypervalent iodine reactant having a trivalent adamantane structure such as adamantane, 1,3,5,7-tetrakis- (4-bis (trifluoroacetoxyiodo) phenyl) adamantane, or tetrakis-4- (di Hypervalent iodine reactants having a trivalent tetraphenylmethane structure such as acetoxyiodo) phenylmethane and tetrakis-4-bis (trifluoroacetoxyiodo) phenylmethane are stable and easy to handle and have a sufficiently high oxidizing ability Furthermore, it is more preferable because it has high fat solubility and can be recovered and reused.
When a pentavalent hypervalent iodine reactant is used, desmartin periodinane (DMP) is preferred.

このような超原子価ヨウ素反応剤は、合成により得られたものを用いてもよく、あるいは市販品を用いてもよい。例えば、PIFAは、PIDAにトリフルオロ酢酸を加えて反応させ、その結果、PIFAを反応生成物として析出させることにより得られる(J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1985, 757を参照のこと)。PIDAは、ヨードベンゼンを酢酸中、ペルオキソほう酸ナトリウム(4水和物)(NaBO・4HO)を用い酸化することにより得られる(Tetrahedron, 1989, 45, 3299およびChem. Rev., 1996, 96, 1123を参照のこと)。さらに、PIDAは、m−クロロ過安息香酸(mCPBA)を酸化剤としてヨードベンゼンから得られる(Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 3595を参照のこと)。1,3,5,7−テトラキス−(4−(ジアセトキシヨード)フェニル)アダマンタン、1,3,5,7−テトラキス−((4−(ヒドロキシ)トシロキシヨード)フェニル)アダマンタン、1,3,5,7−テトラキス−(4−ビス(トリフルオロアセトキシヨード)フェニル)アダマンタン、テトラキス−4−(ジアセトキシヨード)フェニルメタン、テトラキス−4−ビス(トリフルオロアセトキシヨード)フェニルメタンは、例えば特開2005−220122号公報に記載の方法で合成できる。 As such a hypervalent iodine reactant, one obtained by synthesis may be used, or a commercially available product may be used. For example, PIFA can be obtained by adding trifluoroacetic acid to PIDA and reacting, so that PIFA is precipitated as a reaction product (see J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1985, 757). ). PIDA is obtained by oxidizing iodobenzene with sodium peroxoborate (tetrahydrate) (NaBO 3 .4H 2 O) in acetic acid (Tetrahedron, 1989, 45, 3299 and Chem. Rev., 1996, 96, 1123). In addition, PIDA is obtained from iodobenzene using m-chloroperbenzoic acid (mCPBA) as an oxidizing agent (see Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 3595). 1,3,5,7-tetrakis- (4- (diacetoxyiodo) phenyl) adamantane, 1,3,5,7-tetrakis-((4- (hydroxy) tosyloxyiodo) phenyl) adamantane, 1,3 , 5,7-tetrakis- (4-bis (trifluoroacetoxyiodo) phenyl) adamantane, tetrakis-4- (diacetoxyiodo) phenylmethane, tetrakis-4-bis (trifluoroacetoxyiodo) phenylmethane, for example It can be synthesized by the method described in Kaikai 2005-220122.

上記酸化剤の使用量は特に限定されないが、上記単量体1モルあたり1〜5モルの範囲が好ましく、より好ましくは2〜4モルの範囲である。特に上記酸化剤として超原子価ヨウ素反応剤を使用する場合、上記単量体1モルに対して、好ましくは1〜4モル、更に好ましくは1.5〜4モルの割合で用い、より好ましくは2〜2.5モルの割合で用いる。
超原子価ヨウ素反応剤の量が少ない場合、酸化重合反応が進みにくくなることがある。一方、超原子価ヨウ素反応剤の量が多すぎる場合、過剰酸化が起こり溶媒に全く不溶な生成物が得られることがあり、所望のポリマーの収率が低下することがある。
Although the usage-amount of the said oxidizing agent is not specifically limited, The range of 1-5 mol per 1 mol of said monomers is preferable, More preferably, it is the range of 2-4 mol. In particular, when a hypervalent iodine reactant is used as the oxidizing agent, it is preferably used in a proportion of 1 to 4 mol, more preferably 1.5 to 4 mol, more preferably 1 mol of the monomer. Used in a proportion of 2 to 2.5 mol.
When the amount of the hypervalent iodine reactant is small, the oxidative polymerization reaction may be difficult to proceed. On the other hand, if the amount of the hypervalent iodine reactant is too large, excessive oxidation may occur and a product that is completely insoluble in the solvent may be obtained, and the yield of the desired polymer may be reduced.

上記複素環含有芳香族ポリマーの製造方法では、超原子価ヨウ素反応剤と金属を含まない酸化剤とを併用してもよい。超原子価ヨウ素反応剤と金属を含まない酸化剤とを併用することで、超原子価ヨウ素反応剤の使用量を減らすことができる。金属を含まない酸化剤としては、例えば、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、過酸化水素、メタクロロ過安息香酸等が挙げられる。 In the method for producing a heterocyclic ring-containing aromatic polymer, a hypervalent iodine reactant and a metal-free oxidizing agent may be used in combination. The combined use of a hypervalent iodine reactant and an oxidizing agent that does not contain a metal can reduce the amount of hypervalent iodine reactant used. Examples of the metal-free oxidizing agent include peroxodisulfuric acid, ammonium peroxodisulfate, hydrogen peroxide, metachloroperbenzoic acid, and the like.

上述したように上記超原子価ヨウ素反応剤と金属を含まない酸化剤とを併用する場合、上記超原子価ヨウ素反応剤は酸化触媒として作用し、上記単量体1モルに対して、好ましくは0.001〜0.3モル、より好ましくは0.01〜0.1モルの割合で用いる。一方、金属を含まない酸化剤は、上記単量体1モルに対して、好ましくは1〜4モル当量、より好ましくは1.5〜2.5モル当量の割合で用いる。 As described above, when the hypervalent iodine reactant and the metal-free oxidizing agent are used in combination, the hypervalent iodine reactant acts as an oxidation catalyst, and preferably with respect to 1 mol of the monomer. It is used in a proportion of 0.001 to 0.3 mol, more preferably 0.01 to 0.1 mol. On the other hand, the metal-free oxidizing agent is preferably used in a proportion of 1 to 4 molar equivalents, more preferably 1.5 to 2.5 molar equivalents, relative to 1 mol of the monomer.

また、金属を含まない酸化剤と超原子価ヨウ素反応剤とを併用する場合、超原子価ヨウ素反応剤の量が少なすぎると、重合反応が十分に進行しないことがある。一方、超原子価ヨウ素反応剤の量が多すぎても、重合度は、ある一定の重合度より大きくならず、超原子価ヨウ素反応剤が無駄になることがある。 Moreover, when using together the oxidizing agent which does not contain a metal, and a hypervalent iodine reactant, when there is too little quantity of a hypervalent iodine reactant, a polymerization reaction may not fully advance. On the other hand, even if the amount of the hypervalent iodine reactant is too large, the degree of polymerization does not exceed a certain degree of polymerization, and the hypervalent iodine reactant may be wasted.

なお、超原子価ヨウ素反応剤と金属を含まない酸化剤とを併用する場合は、重合反応を始める際は、超原子価ヨウ素反応剤の前駆体を用いても良い。具体的には、例えば、1,3,5,7−テトラキス−(4−(ジアセトキシヨード)フェニル)アダマンタンの前駆体である1,3,5,7−テトラキス−(4−ヨードフェニル)アダマンタンを触媒量と、化学量論量のメタクロロ過安息香酸を加えることで、反応系中で超原子価ヨウ素反応剤を発生させればよい。 In the case where a hypervalent iodine reactant and an oxidizing agent not containing a metal are used in combination, a precursor of the hypervalent iodine reactant may be used when starting the polymerization reaction. Specifically, for example, 1,3,5,7-tetrakis- (4-iodophenyl) adamantane, which is a precursor of 1,3,5,7-tetrakis- (4- (diacetoxyiodo) phenyl) adamantane A hypervalent iodine reagent may be generated in the reaction system by adding a catalytic amount and a stoichiometric amount of metachloroperbenzoic acid.

上記複素環含有芳香族ポリマーの製造方法では、複素環含有芳香族ポリマーに、ドーパントをドープしてもよい。ドーパントをドープすることによって、得られる複素環含有芳香族ポリマーにより高い導電性が付与され得る。ドーパントは、重合反応前に原料として仕込んでもよく、重合反応中に添加してもよく、あるいは重合反応後に得られる複素環含有芳香族ポリマーに添加してもよい。 In the method for producing a heterocyclic ring-containing aromatic polymer, the heterocyclic ring-containing aromatic polymer may be doped with a dopant. By doping with a dopant, higher conductivity can be imparted to the resulting heterocyclic ring-containing aromatic polymer. The dopant may be charged as a raw material before the polymerization reaction, may be added during the polymerization reaction, or may be added to the heterocyclic ring-containing aromatic polymer obtained after the polymerization reaction.

ドーパントとしては特に限定されないが、例えば、Cl、Br、I、IClなどのハロゲン;PF、BF、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリルなどのルイス酸;HF、HCl、HNO、HSOなどのプロトン酸;p−トルエンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸などの有機酸等が挙げられる。 Is not particularly restricted but includes dopants such, Cl 2, Br 2, I 2, halogen such as ICl; PF 5, BF 3, Lewis acids such as trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate; HF, HCl, HNO 3, H 2 SO Protic acids such as 4 ; organic acids such as p-toluenesulfonic acid and polystyrenesulfonic acid.

導電性の付与を目的として用いるドーパントは、上記単量体1モルに対して、好ましくは0.05〜6モルの割合で用い、より好ましくは0.2〜4モルの割合で用いる。
上記ドーパントの量が0.05モルよりも少ない場合、複素環含有芳香族ポリマーに、十分な導電性を付与し得ない場合がある。一方、ドーパントの量が6モルよりも多い場合、複素環含有芳香族ポリマーに添加したすべてのドーパントがドープされず、添加量に比例した効果を望めない。また、余剰のドーパントも無駄になる。
The dopant used for the purpose of imparting conductivity is preferably used in a proportion of 0.05 to 6 mol, more preferably in a proportion of 0.2 to 4 mol, relative to 1 mol of the monomer.
When the amount of the dopant is less than 0.05 mol, sufficient conductivity may not be imparted to the heterocyclic ring-containing aromatic polymer. On the other hand, when the amount of the dopant is more than 6 moles, all the dopant added to the heterocyclic ring-containing aromatic polymer is not doped, and an effect proportional to the added amount cannot be expected. Also, excess dopant is wasted.

なお、上記ルイス酸は、ドーパントとして作用するだけではなく、酸化重合反応を促進させる作用も有する。酸化重合反応を促進させる目的でルイス酸を用いる場合、特に、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリルが好ましく用いられる。 The Lewis acid not only functions as a dopant but also has an effect of promoting an oxidative polymerization reaction. When a Lewis acid is used for the purpose of promoting the oxidative polymerization reaction, trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate is particularly preferably used.

上記酸化重合反応は、通常、溶媒の存在下で実施する。
上記溶媒としては、上記単量体、酸化剤、及び、ドーパントを溶解または分散させる溶媒であればよく、このような溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、n−ブタノールなどのアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールなどのエチレングリコール類;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メチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類;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エチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルアセテート類;プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールなどのプロピレングリコール類;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、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、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのプロピレングリコールエーテル類;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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールエーテルアセテート類;N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、アセトニトリル、トルエン、キシレン(o−、m−、あるいはp−キシレン)、ベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、ヘキサン、ヘプタン、クロロメタン(塩化メチル)、ジクロロメタン(塩化メチレン)、トリクロロメタン(クロロホルム)、テトラクロロメタン(四塩化炭素)等の有機溶媒、水とこれらの有機溶媒との混合溶媒(含水有機溶媒)等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
The oxidative polymerization reaction is usually carried out in the presence of a solvent.
The solvent may be any solvent that dissolves or disperses the monomer, oxidizing agent, and dopant. Examples of such a solvent include water, methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, alcohols such as n-butanol; ethylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and tetraethylene glycol; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether Class: Ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol Glycol ether acetates such as coal monobutyl ether acetate; propylene glycols such as propylene glycol, dipropylene glycol and tripropylene glycol; propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether , Propylene glycol ethers such as propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether Propylene glycol ether acetates such as diacetate and dipropylene glycol monoethyl ether acetate; N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, acetone, acetonitrile, toluene, xylene (o -, M-, or p-xylene), benzene, ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ether, diisopropyl ether, methyl-t-butyl ether, hexane, heptane, chloromethane (methyl chloride), dichloromethane ( Organic solvents such as methylene chloride), trichloromethane (chloroform), tetrachloromethane (carbon tetrachloride), mixed solvents of water and these organic solvents (hydrous organic solutions) Medium) and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記酸化重合反応の温度は、−100℃〜100℃が好ましい。溶媒として有機溶媒を用いる場合および水を用いる場合のいずれの場合も、より好ましくは0℃〜40℃である。反応温度が−100℃よりも低い場合、反応速度が遅くなったり、溶媒によっては凍結したりし、複素環含有芳香族ポリマーの収率が低下するおそれがある。一方、反応温度が100℃よりも高い場合、副反応や過剰酸化が起こり、複素環含有芳香族ポリマーの収率が低下するおそれがある。 The temperature of the oxidative polymerization reaction is preferably -100 ° C to 100 ° C. In either case of using an organic solvent as the solvent and water, the temperature is more preferably 0 ° C to 40 ° C. When the reaction temperature is lower than −100 ° C., the reaction rate becomes slow, or depending on the solvent, the yield of the heterocyclic ring-containing aromatic polymer may be lowered. On the other hand, when the reaction temperature is higher than 100 ° C., side reaction or excessive oxidation occurs, and the yield of the heterocyclic ring-containing aromatic polymer may be reduced.

上記酸化重合反応の反応時間は、特に制限されない。酸化重合反応を促進させるためにルイス酸を用いた場合は12時間程度が好ましく、ルイス酸を用いない場合は20時間程度が好ましい。 The reaction time of the oxidative polymerization reaction is not particularly limited. When a Lewis acid is used to promote the oxidative polymerization reaction, about 12 hours are preferable, and when a Lewis acid is not used, about 20 hours are preferable.

このようにして得られた複素環含有芳香族ポリマーには、精製処理を施してもよい。
精製方法(精製工程)としては特に限定されないが、例えば、反応後、溶媒をグラスフィルターでろ過し、得られたポリマーを、メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ヘキサン、ジエチルエーテル、アセトニトリル、酢酸エチル、トルエンなどで洗浄する方法等が挙げられる。その他の精製方法としては、ソックスレー抽出などによる精製等が挙げられる。
The thus obtained heterocyclic ring-containing aromatic polymer may be subjected to a purification treatment.
Although it does not specifically limit as a purification method (purification process), For example, after reaction, a solvent is filtered with a glass filter and methanol, ethanol, 2-propanol, n-hexane, diethyl ether, acetonitrile, acetic acid is obtained. Examples include a method of washing with ethyl, toluene, and the like. Other purification methods include purification by Soxhlet extraction and the like.

このような複素環含有芳香族ポリマーの製造方法では、洗浄後、得られた複素環含有芳香族ポリマーを、必要に応じて、通常の手段により乾燥する(乾燥工程)。
ここで、乾燥方法は、重合度、置換基、含まれるドーパントによって適宜決定可能であり、例えば、室温下(約25℃)での減圧(約0.5mmHg)乾燥、常圧下での加熱送風(約60℃)乾燥等が挙げられる。乾燥温度は、100℃以下が好ましく、200℃を超えると、複素環含有芳香族ポリマーが分解する危険性が高くなる。
In such a method for producing a heterocyclic ring-containing aromatic polymer, after washing, the obtained heterocyclic ring-containing aromatic polymer is dried by a usual means as necessary (drying step).
Here, the drying method can be appropriately determined depending on the degree of polymerization, the substituent, and the dopant contained. For example, drying under reduced pressure (about 0.5 mmHg) at room temperature (about 25 ° C.), heating air blowing under normal pressure ( About 60 ° C.) and the like. The drying temperature is preferably 100 ° C. or lower, and if it exceeds 200 ° C., the risk of decomposition of the heterocyclic ring-containing aromatic polymer increases.

上記酸化重合において、アダマンタン構造およびテトラフェニルメタン構造の超原子価ヨウ素反応剤を用いた場合、下記のような方法で回収することが望ましい。例えば、反応を終えた溶液を減圧濃縮し、残渣(ポリマー、アダマンタン構造もしくはテトラフェニルメタン構造の超原子価ヨウ素反応剤、金属を含まない酸化剤、未反応の単量体)にメタノールを加えて混合し、グラスフィルターを用いてろ過することにより、金属を含まない酸化剤及び未反応の単量体はメタノール溶液として除去できる。残渣として残ったポリマー及びアダマンタン構造又はテトラフェニルメタン構造の超原子価ヨウ素反応剤は、ジエチルエーテルを加えて混合しグラスフィルターを用いてろ過することにより、残渣のポリマーと、ジエチルエーテル溶液のアダマンタン構造およびテトラフェニルメタン構造の超原子価ヨウ素反応剤とに分離することができる。そのジエチルエーテルを濃縮することで、アダマンタン構造およびテトラフェニルメタン構造の超原子価ヨウ素反応剤を回収することができる。アダマンタン構造およびテトラフェニルメタン構造の超原子価ヨウ素反応剤の回収方法は、上記の例に限定されないが、ポリマー、アダマンタン構造又はテトラフェニルメタン構造の超原子価ヨウ素反応剤、金属を含まない酸化剤および未反応の単量体の、溶媒種による溶解性の違いを利用し、適当な溶媒を選択することで、各々の成分を分離することができる。 In the above oxidative polymerization, when a hypervalent iodine reactant having an adamantane structure and a tetraphenylmethane structure is used, it is desirable to recover by the following method. For example, the solution after the reaction is concentrated under reduced pressure and methanol is added to the residue (polymer, adamantane or tetraphenylmethane structure hypervalent iodine reactant, metal-free oxidant, unreacted monomer). By mixing and filtering using a glass filter, the metal-free oxidizing agent and unreacted monomer can be removed as a methanol solution. The polymer remaining as a residue and the adamantane structure or tetraphenylmethane structure hypervalent iodine reactant are mixed with diethyl ether and filtered using a glass filter, whereby the residue polymer and the adamantane structure of the diethyl ether solution are mixed. And a hypervalent iodine reactant having a tetraphenylmethane structure. By concentrating the diethyl ether, the hypervalent iodine reactant having an adamantane structure and a tetraphenylmethane structure can be recovered. The recovery method of the hypervalent iodine reactant having an adamantane structure and a tetraphenylmethane structure is not limited to the above example, but the polymer, the hypervalent iodine reactant having the adamantane structure or the tetraphenylmethane structure, and the oxidizing agent not containing a metal. Each component can be separated by selecting an appropriate solvent using the difference in solubility between the unreacted monomer and the solvent species.

(B)硬化性樹脂
本発明のハードコート用組成物において、上記硬化性樹脂は、硬化することによりハードコート用組成物の硬化物に硬度を付与することができる成分であり、熱や光、電子線により硬化する。
なお、本明細書においては、上記硬化性樹脂をハードコート成分とも称する。
(B) Curable resin In the hard coat composition of the present invention, the curable resin is a component capable of imparting hardness to the cured product of the hard coat composition by curing, heat, light, Cured by electron beam.
In the present specification, the curable resin is also referred to as a hard coat component.

上記硬化性樹脂(ハードコート成分)としては、(メタ)アクリル系樹脂(多官能アクリレート)、ポリエステルアクリレート、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂等の環状エーテル系樹脂、ポリアクリル、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミドシリコーン、メラミン系樹脂、ケイ素を含有する有機無機ハイブリッド樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。 Examples of the curable resin (hard coat component) include cyclic ether resins such as (meth) acrylic resins (polyfunctional acrylates), polyester acrylates, epoxy resins, oxetane resins, polyacrylic, polyurethane, polyimide, polyamide, polyamideimide. , Polyimide silicone, melamine resin, silicon-containing organic-inorganic hybrid resin, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

上記ハードコート成分は、(メタ)アクリル系樹脂、環状エーテル系樹脂、メラミン系樹脂及びケイ素を含有する有機無機ハイブリッド樹脂になるものを含むことが好ましく、多官能アクリレート又は多官能メタクリレートや、ケイ素を含有する有機無機ハイブリッド樹脂を含むことがより好ましい。
この理由は、(メタ)アクリル系樹脂や環状エーテル系樹脂は簡便に高架橋密度のネットワークを構築しやすく、高い硬度が得られ、基材に対する密着性も高いからである。
また、メラミン樹脂は、メラミンとホルムアルデヒドの重縮合体からなる熱硬化性樹脂であり、高密度ネットワークを構築しやすい。
The hard coat component preferably includes a (meth) acrylic resin, a cyclic ether resin, a melamine resin, and a silicon-containing organic-inorganic hybrid resin, and includes a polyfunctional acrylate or polyfunctional methacrylate, or silicon. More preferably, it contains an organic-inorganic hybrid resin.
This is because (meth) acrylic resins and cyclic ether resins can easily construct a network with a high cross-linking density, provide high hardness, and have high adhesion to the substrate.
Moreover, the melamine resin is a thermosetting resin made of a polycondensate of melamine and formaldehyde, and it is easy to construct a high-density network.

また、ケイ素を含有する有機無機ハイブリッド樹脂としては、メチルトリメトキシシラン、エポキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリクロロシランなどの3官能性シランを加水分解することで得られる(RSiO1.5の構造(所謂シルセスキオキサン)を持つネットワーク型ポリマー、又は、多面体クラスターであり、カゴ型、梯子型、ランダム型などの構造を有する物が知られている。上記ケイ素を含有する有機無機ハイブリッド樹脂は、エポキシ基やアクリレート基などの官能基を修飾することが可能で、熱硬化性やUV硬化性などの特性を付与することが可能である。
また、これらの有機無機ハイブリッド樹脂は、3官能シランの加水分解・縮重合体だけでなく、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジメトキシシランなどの2官能性シラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシランなどの4官能性シラン等との共重合体であっても良い。
The organic-inorganic hybrid resin containing silicon can be obtained by hydrolyzing a trifunctional silane such as methyltrimethoxysilane, epoxypropyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, or methyltrichlorosilane (RSiO 1. 5 ) A network-type polymer having an n structure (so-called silsesquioxane) or a polyhedral cluster having a structure such as a cage type, a ladder type, or a random type is known. The organic-inorganic hybrid resin containing silicon can be modified with a functional group such as an epoxy group or an acrylate group, and can be imparted with characteristics such as thermosetting property and UV curable property.
These organic-inorganic hybrid resins are not only hydrolyzed / condensed polymers of trifunctional silanes, but also bifunctional silanes such as diphenyldimethoxysilane and dimethyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxyethoxysilane and the like 4 It may be a copolymer with a functional silane or the like.

また、ハードコート成分には、必要に応じて、架橋剤、重合開始剤等の硬化剤、重合促進剤、溶媒、粘度調整剤等を含有しても良い。 Further, the hard coat component may contain a curing agent such as a crosslinking agent and a polymerization initiator, a polymerization accelerator, a solvent, a viscosity modifier and the like, if necessary.

上記ハードコート成分としては、光硬化性化合物及び/又は熱硬化性化合物を含むことが好ましい。
ここで、上記光硬化性化合物としては、紫外光の照射を受けることによって架橋し硬化するものであり、具体的には、多官能(3官能以上)アクリレート樹脂、2官能以上のポリブタジエンアクリレート、シリコンアクリレート、アミノプラスト樹脂アクリレート、有機無機ハイブリッド樹脂等が挙げられる。
上記熱硬化性化合物としては、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。
また、上記ハードコート成分は、電子線によって硬化する樹脂を含んでいてもよい。
The hard coat component preferably contains a photocurable compound and / or a thermosetting compound.
Here, the photo-curable compound is one that crosslinks and cures when irradiated with ultraviolet light. Specifically, it is a polyfunctional (trifunctional or higher) acrylate resin, bifunctional or higher polybutadiene acrylate, silicon. Examples include acrylates, aminoplast resin acrylates, and organic-inorganic hybrid resins.
Examples of the thermosetting compound include melamine resin, polyurethane resin, epoxy resin, alkyd resin, unsaturated polyester resin, and silicon resin.
The hard coat component may contain a resin that is cured by an electron beam.

上記多官能アクリレート樹脂としては、エポキシアクリレート樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、2官能以上のポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、カルボキシル変性型反応性ポリアクリレート等が挙げられる。 Examples of the polyfunctional acrylate resin include epoxy acrylate resin, urethane (meth) acrylate resin, bifunctional or higher polyester acrylate, polyether acrylate, carboxyl-modified reactive polyacrylate, and the like.

上記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂としては、例えば、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとポリイソシアネートとを反応させて得られる化合物等が挙げられる。上記ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(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、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート及びトリメチロールプロパンジアクリレート等が挙げられる。これらのヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートは、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。 Examples of the urethane (meth) acrylate resin include compounds obtained by reacting a hydroxy group-containing (meth) acrylate with a polyisocyanate. Examples of the hydroxy group-containing (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, hydroxyhexyl (meth) acrylate, pentaerythritol triacrylate, Examples include dipentaerythritol pentaacrylate and trimethylolpropane diacrylate. These hydroxy group-containing (meth) acrylates may be used alone or in combination of two or more.

上記ポリイソシアネートは、脂肪族系、芳香族系及び脂環式系のいずれのポリイソシアネートでもよく、例えば、メチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル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、キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、メチレンビスフェニルジイソシアネート等が挙げられる。これらのポリイソシアネートは、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。これらのポリイソシアネートのうち無黄変ウレタンとなるものが好適である。 The polyisocyanate may be any of aliphatic, aromatic and alicyclic polyisocyanates, such as methylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone. Examples include diisocyanate, xylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, and methylene bisphenyl diisocyanate. These polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more. Of these polyisocyanates, those that are non-yellowing urethanes are preferred.

上記のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとポリイソシアネートとの組み合わせは特に限定されないが、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレートとイソホロンジイソシアネートとの組合せ、及び、2−ヒドロキシエチルアクリレートと2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとの組合せが好適である。 The combination of the hydroxy group-containing (meth) acrylate and the polyisocyanate is not particularly limited. For example, a combination of 2-hydroxyethyl acrylate and isophorone diisocyanate, and 2-hydroxyethyl acrylate and 2,2,4-trimethyl. A combination with hexamethylene diisocyanate is preferred.

上記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂を製造する方法としては、例えば、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート中のヒドロキシ基とポリイソシアネート中のイソシアネート基との割合(ヒドロキシ基:イソシアネート基)がモル比で1:0.8〜1:1となるように、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとポリイソシアネートとを反応容器に入れ、ジラウリル酸ジn−ブチルスズなどの有機スズ化合物を触媒量加え、ハイドロキノシなどの重合禁止剤をさらに加え、反応温度30〜120℃、好ましくは50〜90℃で加熱して攪拌する方法等が挙げられる。ここで、反応温度は、段階的に昇温することが好ましい。反応生成物中に、ウレタン(メタ)アクリレートがオリゴマー化したものが含まれていてもよい。 As a method for producing the urethane (meth) acrylate resin, for example, the molar ratio of the hydroxy group in the hydroxy group-containing (meth) acrylate and the isocyanate group in the polyisocyanate (hydroxy group: isocyanate group) is 1: Hydroxy group-containing (meth) acrylate and polyisocyanate are placed in a reaction vessel so as to be 0.8 to 1: 1, and a catalytic amount of an organic tin compound such as di-n-butyltin dilaurate is added, and polymerization such as hydrokinos is prohibited. A method of adding an agent and heating and stirring at a reaction temperature of 30 to 120 ° C., preferably 50 to 90 ° C., may be mentioned. Here, the reaction temperature is preferably raised stepwise. In the reaction product, an oligomerized urethane (meth) acrylate may be contained.

上記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂として、各種の市販品が用いられてもよい。ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の市販品としては、例えば、紫光シリーズ(日本合成化学工業(株)製)、ニューフロンティアR−1000シリ−ズ(第一工業製薬(株)製)、UA−306H(共栄社化学(株)製)、UF−8001(共栄社化学(株)製)等が挙げられる。 Various commercial products may be used as the urethane (meth) acrylate resin. As a commercial item of urethane (meth) acrylate resin, for example, Shimitsu series (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), New Frontier R-1000 Series (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), UA-306H ( And Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and UF-8001 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).

上記アクリレート樹脂以外の例としては、スチレン、メチルスチレン、N−ビニルピロリドン等の単官能または多官能モノマー、あるいはビスフェノール型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、芳香族ビニルエーテル、脂肪族ビニルエーテル等のモノマー等のカチオン重合性官能基を有する化合物が挙げられる。 Examples other than the above acrylate resins include monofunctional or polyfunctional monomers such as styrene, methylstyrene, N-vinylpyrrolidone, or monomers such as bisphenol type epoxy compounds, novolac type epoxy compounds, aromatic vinyl ethers, aliphatic vinyl ethers, etc. Examples include compounds having a cationic polymerizable functional group.

また、上記光硬化性化合物としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ化合物等のエポキシ系オリゴマー、脂肪酸系ビニルエーテル、芳香族系ビニルエーテル等のビニルエーテル系オリゴマー等の環状エーテル結合含有オリゴマー等も挙げられる。 Examples of the photocurable compound include cyclic ether bond-containing oligomers such as epoxy oligomers such as bisphenol type epoxy resins and novolac type epoxy compounds, and vinyl ether type oligomers such as fatty acid vinyl ethers and aromatic vinyl ethers. It is done.

また、熱硬化性化合物の例としては、例えば、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアナート基、アジリジン基、オキサゾリン基、アルデヒド基、カルボニル基、ヒドラジン基、ビニル基、シアノ基、メチロール基又は活性メチレン基等の熱硬化性基を持つモノマー又はオリゴマー等が挙げられる。なお、上記熱硬化性基は、ブロックイソシアナート基のように、反応性を有する官能基にブロック剤が結合しており、加熱されるとブロック剤の分解反応が進行して重合性及び架橋性を示す官能基でもよい。
また、熱硬化性樹脂のモノマーとしては、通常カップリング剤として用いられる有機ケイ素化合物(ケイ素のアルコキシド又はシランカップリング剤)、有機チタン化合物(チタネートカップリング剤)又は有機アルミニウム化合物等の有機金属化合物を用いることもできる。
有機ケイ素化合物としては、例えば、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジメトキシシランなどの2官能性シラン、メチルトリメトキシシラン、エポキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリクロロシランなどの3官能性シラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシランなどの4官能性シラン等が挙げられる。これらの反応性基を有する有機ケイ素化合物は、他のモノマーやオリゴマーと硬化反応して強固に結合し易いので、得られるハードコート層としての強度を向上させる。
有機チタン化合物としては、例えば、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン等が挙げられる。
Examples of thermosetting compounds include, for example, alkoxy groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, epoxy groups, isocyanate groups, aziridine groups, oxazoline groups, aldehyde groups, carbonyl groups, hydrazine groups, vinyl groups, cyano groups. And monomers or oligomers having a thermosetting group such as a group, a methylol group or an active methylene group. In addition, the thermosetting group has a blocking agent bonded to a reactive functional group such as a block isocyanate group, and when heated, the decomposition reaction of the blocking agent proceeds to cause polymerization and crosslinkability. May be a functional group.
In addition, as a thermosetting resin monomer, an organometallic compound such as an organosilicon compound (silicon alkoxide or silane coupling agent), an organotitanium compound (titanate coupling agent), or an organoaluminum compound that is usually used as a coupling agent. Can also be used.
Examples of the organosilicon compound include bifunctional silanes such as diphenyldimethoxysilane and dimethyldimethoxysilane, trifunctional silanes such as methyltrimethoxysilane, epoxypropyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and methyltrichlorosilane, and tetraethoxy. Examples thereof include tetrafunctional silanes such as silane and methyltrimethoxyethoxysilane. Since the organosilicon compound having these reactive groups easily cures and bonds strongly with other monomers and oligomers, the strength of the resulting hard coat layer is improved.
Examples of the organic titanium compound include tetramethoxy titanium and tetraethoxy titanium.

上記複素環含有芳香族ポリマーと上記ハードコート成分の混合量は、求められる帯電防止性、硬化物(ハードコート層)の硬度等によって適宜選択されるが、複素環含有芳香族ポリマー:ハードコート成分=0.001:99.999〜99.9:0.1(質量比)の範囲であり、好ましくは5:95〜95:5の範囲である。 The mixing amount of the heterocycle-containing aromatic polymer and the hard coat component is appropriately selected depending on the required antistatic properties, the hardness of the cured product (hard coat layer), etc., but the heterocycle-containing aromatic polymer: the hard coat component = 0.001: 99.999 to 99.9: 0.1 (mass ratio), preferably 5:95 to 95: 5.

(C)架橋剤
上記架橋剤としては特に限定されないが、例えば、低分子アクリレート、低分子エポキシ樹脂、イソシアネート等が使用できる。具体的には、エチレンオキシド変性ビスフェノールジアクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレートなどの2官能の低分子アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸トリアクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレートなどの3官能の低分子アクリレート、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、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートなどの4官能以上の低分子アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’−4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ヴィニルシクロヘキセンモノオキサイド−1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンなどの脂環式エポキシ、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレートなどのエポキシ基を有するアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルなどの多官能脂肪族エポキシ化合物、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアナート、1,3−フェニレンビスメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,6−ジイソシアネートヘキサン、ポリメチレンポリフェニルイソシアナート、トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート、トリメチロールプロパン変性ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパン変性イソホロンジイソシアネート、などのイソシアネート等が挙げられる。
上記架橋剤の配合量は、上記硬化性樹脂(B)に対して、1〜100重量部、好ましくは、10〜70重量部である。少なすぎるとハードコート層とした場合に硬度が上がらず、多すぎると、膜が脆くなりすぎる。
(C) Crosslinking agent Although it does not specifically limit as said crosslinking agent, For example, a low molecular acrylate, a low molecular epoxy resin, isocyanate etc. can be used. Specifically, bifunctional low-molecular acrylates such as ethylene oxide-modified bisphenol diacrylate, ethylene oxide-modified isocyanuric acid diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate monostearate, pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate , Trifunctional low molecular acrylates such as propylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate, ethylene oxide modified isocyanuric acid triacrylate, propylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipenta Erythritol hexaacrylate, Tetramethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate and other low-functional acrylates such as 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3′-4′-epoxycyclohexenecarboxylate, vinylcyclohexene monooxide-1,2- Alicyclic epoxy such as epoxy-4-vinylcyclohexane, acrylate having an epoxy group such as 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, Polyfunctional aliphatic epoxy compounds such as cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, 4,4 ′ Diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, 1,3-phenylene bismethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,6-diisocyanate hexane, polymethylene polyphenyl isocyanate, trimethylolpropane modified tolylene diene Isocyanates such as isocyanate, trimethylolpropane-modified hexamethylene diisocyanate, trimethylolpropane-modified isophorone diisocyanate, and the like.
The compounding quantity of the said crosslinking agent is 1-100 weight part with respect to the said curable resin (B), Preferably, it is 10-70 weight part. If the amount is too small, the hardness does not increase when the hard coat layer is formed, and if the amount is too large, the film becomes too brittle.

本発明のハードコート用組成物は、上記架橋剤と、ハードコート成分として多官能アクリレートあるいは有機無機ハイブリット樹脂を用いた組み合わせが、特に高硬度を維持するために優れた組み合わせである。特に、多官能アクリレートとしてはウレタンアクリレート、エポキシアクリレートが好ましく、有機無機ハイブリット樹脂としては、硬化性シルセスキオキサンが好ましい。 In the composition for hard coat of the present invention, the combination using the cross-linking agent and a polyfunctional acrylate or organic / inorganic hybrid resin as a hard coat component is an excellent combination particularly for maintaining high hardness. In particular, urethane acrylate and epoxy acrylate are preferable as the polyfunctional acrylate, and curable silsesquioxane is preferable as the organic-inorganic hybrid resin.

本発明のハードコート用組成物は、(A)複素環含有芳香族ポリマー、(B)硬化性樹脂(ハードコート成分)、及び、(C)架橋剤に加えて、必要に応じて、(D)バインダー樹脂、(E)微粒子、(F)重合開始剤、(G)添加剤、(H)溶剤等を含有していてもよい。
以下、上記(D)〜(H)の各成分について説明する。
In addition to (A) a heterocyclic ring-containing aromatic polymer, (B) a curable resin (hard coat component), and (C) a cross-linking agent, the hard coat composition of the present invention can include (D ) A binder resin, (E) fine particles, (F) a polymerization initiator, (G) an additive, (H) a solvent and the like may be contained.
Hereinafter, the components (D) to (H) will be described.

(D)バインダー樹脂
上記バインダ樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリ(メタ)アクリレート、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド、並びに、スチレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル及びアルキル(メタ)アクリレートからなる群より選択される2種以上のモノマーから構成された共重合体等が挙げられる。
上記バインダー樹脂の含有量は、上記複素環含有芳香族ポリマー(A)の固形分100重量部に対して、10〜5000重量部であることが好ましい。より好ましくは、30〜2000重量部である。含有量が5000重量部を超えると、透明性および導電性が低下する場合がある。逆に、10重量部より少ない場合は、硬化性が低下し、十分な耐擦傷性や耐溶剤性が導電性被膜に付与されにくくなることがある。
(D) Binder resin Examples of the binder resin include polyester, poly (meth) acrylate, polyurethane, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyamide, polyimide, and styrene, vinylidene chloride, vinyl chloride, and alkyl (meth) acrylate. And a copolymer composed of two or more monomers selected from the group consisting of:
The content of the binder resin is preferably 10 to 5000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the heterocyclic ring-containing aromatic polymer (A). More preferably, it is 30 to 2000 parts by weight. When the content exceeds 5000 parts by weight, transparency and conductivity may be deteriorated. On the other hand, when the amount is less than 10 parts by weight, the curability is lowered, and sufficient scratch resistance and solvent resistance may be difficult to be imparted to the conductive film.

(E)微粒子
上記微粒子は、上記ハードコート用組成物を用いて塗膜を形成した際に、塗膜の滑り性の向上に寄与するものである。
上記微粒子は、塗膜の透明性を低下させないために、その一次粒子径が100nm以下であるものが好ましく、50nm未満であるものがより好ましい。粒子径が100nmを超えると光の散乱が発生し、透過率の低下によって透明性が低下するおそれがある。
(E) Fine particles The fine particles contribute to improvement of the slipperiness of the coating film when the coating film is formed using the hard coat composition.
The fine particles preferably have a primary particle size of 100 nm or less, more preferably less than 50 nm, in order not to lower the transparency of the coating film. When the particle diameter exceeds 100 nm, light scattering occurs, and transparency may decrease due to a decrease in transmittance.

上記微粒子としては、酸化アンチモン、インジウム錫混合酸化物及びアンチモン錫混合酸化物などの金属酸化物、シリカ等からなる微粒子が挙げられ、これらのなかでは、透明性、硬度の観点から一次粒子径が100nm以下であるシリカ微粒子が好ましい。 Examples of the fine particles include fine particles composed of metal oxides such as antimony oxide, indium tin mixed oxide and antimony tin mixed oxide, silica, etc. Among these, the primary particle diameter is from the viewpoint of transparency and hardness. Silica fine particles having a size of 100 nm or less are preferred.

上記微粒子の含有量は、複素環含有芳香族ポリマー、硬化性樹脂、及び、架橋剤の合計量100重量部に対して、0.5〜200重量部の割合を占めるように配合するのが好ましい。より好ましくは1〜50重量部である。 The content of the fine particles is preferably blended so as to occupy a ratio of 0.5 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the heterocyclic ring-containing aromatic polymer, the curable resin, and the crosslinking agent. . More preferably, it is 1-50 weight part.

(F)重合開始剤
上記重合開始剤としては、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルアセトフェノンなどのアセトフェノン類;ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p’−ビスジメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどのベンゾインエーテル類;ベンジルジメチルケタール、チオキサンテン、2−クロロチオキサンテン、2,4−ジエチルチオキサンテン、2−メチルチオキサンテン、2−イソプロピルチオキサンテンなどのイオウ化合物;2−エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノンなどのアントラキノン類;アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキシド、クメンパーオキシドなどの有機過酸化物;および2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾールなどのチオール化合物等が挙げられる。
これらの化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(F) Polymerization initiator Examples of the polymerization initiator include acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, dichloroacetophenone, trichloroacetophenone, and p-tert-butylacetophenone. Acetophenones; benzophenones such as benzophenone, 2-chlorobenzophenone, p, p'-bisdimethylaminobenzophenone; benzoin ethers such as benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether; benzyldimethyl ketal, thio Xanthene, 2-chlorothioxanthene, 2,4-diethylthioxanthene, 2-methylthioxanthene, 2-isopropylthioxanthene, etc. Sulfur compounds; anthraquinones such as 2-ethylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-diphenylanthraquinone; organic peroxides such as azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, cumene peroxide And thiol compounds such as 2-mercaptobenzoimidazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole, and the like.
These compounds may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

上記重合開始剤の含有量は、硬化性樹脂(B)100重量部に対して、0.1〜50重量部であることが好ましい。より好ましくは、0.1〜10重量部である。 It is preferable that content of the said polymerization initiator is 0.1-50 weight part with respect to 100 weight part of curable resin (B). More preferably, it is 0.1 to 10 parts by weight.

さらに、それ自体では、光重合開始剤として作用しないが、上記の化合物と組み合わせて用いることにより、光重合開始剤の能力を増大させ得るような化合物を添加することもできる。そのような化合物としては、例えば、ベンゾフェノンと組み合わせて使用すると効果のあるトリエタノールアミンなどの第三級アミン等が挙げられる。 Furthermore, a compound which does not act as a photopolymerization initiator itself but can increase the ability of the photopolymerization initiator by using it in combination with the above compound can also be added. Examples of such compounds include tertiary amines such as triethanolamine which are effective when used in combination with benzophenone.

(G)添加剤
上記添加剤としては、例えば、上記ハードコート用組成物を用いて塗膜を形成する際に、基板との密着性を向上させたり、塗膜の耐久性を向上させるためのシランカップリング剤、塗布性を向上させるためのレベリング剤や界面活性剤等が挙げられる。
上記シランカップリング剤としては、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン等の(メタ)アクリロキシトリアルコキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
上記シランカップリング剤を配合する場合、その配合量は、複素環含有芳香族ポリマー、硬化性樹脂、及び、架橋剤の合計量100重量部に対して、好ましくは0.2〜10重量部とすればよく、より好ましくは0.5〜5重量部とする。
(G) Additive As the additive, for example, when forming a coating film using the hard coat composition, it is intended to improve the adhesion with the substrate or to improve the durability of the coating film. Examples thereof include a silane coupling agent and a leveling agent and a surfactant for improving coating properties.
Examples of the silane coupling agent include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, 2- (3, 4-epoxycyclohexyl) methyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3 -(Meth) acryloxytrialkoxysilane such as methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, p- Styryl trimethoxysilane, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
When the silane coupling agent is blended, the blending amount is preferably 0.2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the heterocyclic ring-containing aromatic polymer, the curable resin, and the crosslinking agent. And more preferably 0.5 to 5 parts by weight.

上記界面活性剤の例としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミドなどの非イオン性界面活性剤;フルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルベンゼンスルホン酸、パーフルオロアルキル4級アンモニウム、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノールなどのフッ素系界面活性剤等が挙げられる。
上記界面活性剤を配合する場合、その配合量は、複素環含有芳香族ポリマー、硬化性樹脂、及び、架橋剤の合計量100重量部に対して、0.1〜60重量部が好ましく、0.2〜20重量部がより好ましい。
Examples of the surfactant include, for example, nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, sorbitan fatty acid ester, fatty acid alkylolamide; fluoroalkylcarboxylic acid, perfluoroalkylbenzenesulfone Examples thereof include fluorine-based surfactants such as acid, perfluoroalkyl quaternary ammonium, and perfluoroalkyl polyoxyethylene ethanol.
When the surfactant is blended, the blending amount is preferably 0.1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the heterocyclic ring-containing aromatic polymer, the curable resin, and the crosslinking agent. 2 to 20 parts by weight is more preferable.

(H)溶剤
溶剤は無くても良いが、上記溶剤としては、例えば、水や、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、n−ブタノールなどのアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールなどのエチレングリコール類;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メチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類;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エチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルアセテート類;プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールなどのプロピレングリコール類;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、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、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのプロピレングリコールエーテル類;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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールエーテルアセテート類;N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、アセトニトリル、トルエン、キシレン(o−、m−、あるいはp−キシレン)、ベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、ヘキサン、ヘプタン、クロロメタン(塩化メチル)、ジクロロメタン(塩化メチレン)、トリクロロメタン(クロロホルム)、テトラクロロメタン(四塩化炭素)等の有機溶媒、水とこれらの有機溶媒との混合溶媒(含水有機溶媒)等が挙げられる。
これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
本発明のハードコート用組成物は、有機溶媒を含有することが好ましい。その理由は、高硬度を有し、基材との密着性が高く、均一なハードコート層を形成するのに適しているからである。
(H) Solvent solvent may not be used. Examples of the solvent include water and alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, and n-butanol; ethylene glycol, diethylene glycol, and triethylene glycol. Ethylene glycols such as tetraethylene glycol; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether; ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol Glycol ether acetate such as monobutyl ether acetate Propylene glycols such as propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol; propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol Propylene glycol ethers such as dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate Any propylene glycol ether acetates; N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, acetone, acetonitrile, toluene, xylene (o-, m-, or p-xylene), Benzene, ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ether, diisopropyl ether, methyl-t-butyl ether, hexane, heptane, chloromethane (methyl chloride), dichloromethane (methylene chloride), trichloromethane (chloroform), tetra Examples thereof include organic solvents such as chloromethane (carbon tetrachloride), mixed solvents of water and these organic solvents (hydrous organic solvents), and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
The hard coat composition of the present invention preferably contains an organic solvent. The reason is that it has high hardness, high adhesion to the substrate, and is suitable for forming a uniform hard coat layer.

上記溶剤の配合量は、上記複素環含有芳香族ポリマー100重量部に対して、100〜5000重量部が好ましく、500〜3000重量部がより好ましい。 The blending amount of the solvent is preferably 100 to 5000 parts by weight and more preferably 500 to 3000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the heterocyclic ring-containing aromatic polymer.

このような構成からなる本発明のハードコート用組成物は、例えば、各成分を混合機で混合することにより製造することができる。
このとき、各成分の投入方法は特に限定されず、例えば、全成分を同時に投入すればよい。
The composition for hard coat of this invention which consists of such a structure can be manufactured by mixing each component with a mixer, for example.
At this time, the method of adding each component is not particularly limited. For example, all components may be added simultaneously.

次に、本発明のハードコートフィルムについて、図面を参照しながら説明する。
本発明のハードコートフィルムは、既に説明したハードコート用組成物を用いて形成された帯電防止性ハードコート層を備えることを特徴とする。
Next, the hard coat film of the present invention will be described with reference to the drawings.
The hard coat film of the present invention comprises an antistatic hard coat layer formed using the hard coat composition described above.

図1は、本発明のハードコートフィルムを模式的に示す断面図である。
図1に示すように、ハードコートフィルム1は、フィルム基材10と、フィルム基材10上に形成されたハードコート層20とからなる。
なお、図1では、フィルム基材10の片面にのみハードコート層20が形成されているが、本発明のハードコートフィルムは、フィルム基材の両面にハードコート層が形成されていてもよい。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a hard coat film of the present invention.
As shown in FIG. 1, the hard coat film 1 includes a film base 10 and a hard coat layer 20 formed on the film base 10.
In FIG. 1, the hard coat layer 20 is formed only on one side of the film substrate 10, but the hard coat film of the present invention may have a hard coat layer formed on both sides of the film substrate.

ここで、フィルム基材10としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、アクリルアミド、セルロースプロピオネート等からなるフィルムが挙げられる。
また、フィルム基材10は、必要に応じて、その表面にスパッタリング、コロナ放電、火炎、紫外線照射、電子線照射、化成、酸化などのエッチング処理や下塗り処理が施されていることが好ましい。このような処理が表面に施されていれば、ハードコート層20に対する密着性をより高めることができる。
さらに、フィルム基材10の表面は、ハードコート層20を設ける前に、必要に応じて、溶剤洗浄や超音波洗浄などにより除塵、清浄化されていてもよい。
Here, examples of the film substrate 10 include films made of polyethylene terephthalate, polyimide, polyether sulfone, polyether ether ketone, polycarbonate, polypropylene, polyamide, acrylamide, cellulose propionate, and the like.
Moreover, it is preferable that the film base material 10 is subjected to etching treatment or undercoating treatment such as sputtering, corona discharge, flame, ultraviolet ray irradiation, electron beam irradiation, chemical conversion, oxidation, etc., as necessary. If such a treatment is applied to the surface, the adhesion to the hard coat layer 20 can be further improved.
Furthermore, the surface of the film substrate 10 may be dust-removed and cleaned by solvent cleaning, ultrasonic cleaning, or the like as necessary before providing the hard coat layer 20.

ハードコート層20は、本発明のハードコート用組成物を塗布し、乾燥させた後、硬化処理を施すことにより形成した層である。
ここで、ハードコート用組成物の塗布は、従来公知の方法により行うことができ、例えば、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、スライドコート法、バーコート法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ピードコーター法等の方法により行うことができる。
上記乾燥の方法としては、例えば、減圧乾燥又は加熱乾燥、更にはこれらの乾燥を組み合わせた方法等が挙げられる。具体的には、例えば、ハードコート用組成物が溶剤としてケトン系溶剤を含有する場合は、室温〜80℃、好ましくは40℃〜60℃の範囲内の温度で、20秒〜3分、好ましくは30秒〜1分程度の時間で乾燥工程を行えばよい。
The hard coat layer 20 is a layer formed by applying a hard coat composition of the present invention and drying it, followed by curing treatment.
Here, the coating of the hard coat composition can be performed by a conventionally known method, such as a spin coat method, a dip method, a spray method, a slide coat method, a bar coat method, a roll coater method, a meniscus coater method, It can be performed by a method such as a flexographic printing method, a screen printing method, or a pea coater method.
Examples of the drying method include reduced-pressure drying or heat drying, and a combination of these drying methods. Specifically, for example, when the hard coat composition contains a ketone solvent as a solvent, it is room temperature to 80 ° C, preferably 40 ° C to 60 ° C, preferably 20 seconds to 3 minutes, preferably May be performed in a time of about 30 seconds to 1 minute.

また、上記硬化処理は、例えば、ハードコート用組成物を塗布、乾燥させた塗膜に対し、上記ハードコート用組成物が光硬化型の場合、光照射して乾燥させた塗膜を硬化させることにより行う。上記光照射には、主に、紫外線、可視光、電子線、電離放射線等を使用する。紫外線硬化の場合には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線等を使用する。ここで、エネルギー線源の照射量は、紫外線波長365nmでの積算露光量として、50〜5000mJ/cm程度である。
また、ハードコート用組成物が熱硬化型の場合には、加熱により硬化させハードコート層を形成するが、通常40℃〜150℃の温度にて処理する。また、室温(25℃)で24時間以上放置することにより反応を行ってもよい。
さらに、ハードコート用組成物の組成によっては、光硬化と熱硬化とを併用してもよい。
Moreover, the said hardening process hardens the coating film dried by light irradiation, for example with respect to the coating film which apply | coated and dried the composition for hard-coats, when the said composition for hard-coats is a photocurable type | mold. By doing. For the light irradiation, ultraviolet rays, visible light, electron beams, ionizing radiation, etc. are mainly used. In the case of ultraviolet curing, ultraviolet rays emitted from light such as an ultra-high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a xenon arc, and a metal halide lamp are used. Here, the irradiation amount of the energy ray source is about 50 to 5000 mJ / cm 2 as an integrated exposure amount at an ultraviolet wavelength of 365 nm.
When the hard coat composition is a thermosetting type, it is cured by heating to form a hard coat layer, which is usually treated at a temperature of 40 ° C to 150 ° C. Moreover, you may react by leaving it to stand for 24 hours or more at room temperature (25 degreeC).
Further, depending on the composition of the hard coat composition, photocuring and thermosetting may be used in combination.

次に、本発明の表示デバイスについて説明する。
本発明の表示デバイスは、本発明のハードコートフィルムを有することを特徴とする。
Next, the display device of the present invention will be described.
The display device of the present invention has the hard coat film of the present invention.

本発明の表示デバイスは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子ペーパー等であって、反射防止フィルム、偏光板などの光学フィルムとして本発明のハードコートフィルムを備えている。 The display device of the present invention is a liquid crystal display, plasma display, organic EL display, electronic paper or the like, and includes the hard coat film of the present invention as an optical film such as an antireflection film or a polarizing plate.

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(製造例1)
200mLのビーカーに、120gのトルエン、8.0gのメタノール、13.91gのp−トルエンスルホン酸鉄(III)(40%ブタノール溶液)、1.3g(3.3mmol)の上記構造式(2−3)で表される複素環含有芳香族化合物(以下、複素環含有芳香族化合物(2−3)ともいう)を加えた。
その後、氷浴下(内温5〜7℃)で2時間撹拌し、HPLCにて複素環含有芳香族化合物(2−3)の消失を確認した。これにより、p−トルエンスルホン酸ドープの複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体トルエン分散体110g(固形分1.5%)を得た。
(Production Example 1)
In a 200 mL beaker, 120 g of toluene, 8.0 g of methanol, 13.91 g of iron (III) p-toluenesulfonate (40% butanol solution), 1.3 g (3.3 mmol) of the above structural formula (2- The heterocycle-containing aromatic compound represented by 3) (hereinafter also referred to as heterocycle-containing aromatic compound (2-3)) was added.
Thereafter, the mixture was stirred for 2 hours in an ice bath (internal temperature of 5 to 7 ° C.), and disappearance of the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-3) was confirmed by HPLC. Thereby, 110 g (solid content 1.5%) of a p-toluenesulfonic acid-doped heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-3) polymer toluene dispersion was obtained.

この複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体トルエン分散体については、GPC溶離液に溶解せず、GPC測定では、複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体トルエン分散体そのものの分子量を測定することは困難であった。しかし、上記重合反応において、複素環含有芳香族化合物(2−3)が完全に消失していることと、以下に示すハードコート用組成物の試験結果により本複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体トルエン分散体が導電性を示す結果が得られたことから、複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体トルエン分散体が生成していることが明らかである。 This heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-3) polymer toluene dispersion does not dissolve in the GPC eluent, and the GPC measurement shows that the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-3) polymer toluene dispersion itself It was difficult to measure the molecular weight. However, in the polymerization reaction, the heterocycle-containing aromatic compound (2- 3) is completely disappeared and the test results of the hard coat composition shown below show that the heterocycle-containing aromatic compound (2- 3) From the result that the polymer toluene dispersion showed conductivity, it is clear that the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-3) polymer toluene dispersion was produced.

(製造例2)
200mLのビーカーに、100gのMEK、8.0gのメタノール、10.0gの硫酸鉄(III)(1%水溶液)、10.0gの過硫酸アンモニウム(10%水−メタノール水溶液)、5.0gのジエチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、1.3g(3.3mmol)の複素環含有芳香族化合物(2−3)を加えた。
その後、室温(内温20〜25℃)で6時間撹拌し、HPLCにて複素環含有芳香族化合物(2−3)の消失を確認した。これにより、DEHSドープの複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体MEK分散体120g(固形分1.5%)を得た。
(Production Example 2)
In a 200 mL beaker, 100 g MEK, 8.0 g methanol, 10.0 g iron (III) sulfate (1% aqueous solution), 10.0 g ammonium persulfate (10% water-methanol aqueous solution), 5.0 g di-acid. Sodium ethylhexyl sulfosuccinate, 1.3 g (3.3 mmol) of the heterocycle-containing aromatic compound (2-3) was added.
Then, it stirred at room temperature (internal temperature 20-25 degreeC) for 6 hours, and the loss | disappearance of the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-3) was confirmed by HPLC. Thereby, 120 g (solid content: 1.5%) of a DEHS-doped heterocycle-containing aromatic compound (2-3) polymer MEK dispersion was obtained.

この複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体MEK分散体については、GPC溶離液に溶解せず、GPC測定では、複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体MEK分散体そのものの分子量を測定することは困難であった。しかし、上記重合反応において、複素環含有芳香族化合物(2−3)が完全に消失していることと、以下に示すハードコート用組成物の試験結果により本複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体MEK分散体が導電性を示す結果が得られたことから、複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体MEK分散体が生成していることが明らかである。 The heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-3) polymer MEK dispersion does not dissolve in the GPC eluent, and the GPC measurement shows that the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-3) polymer MEK dispersion itself It was difficult to measure the molecular weight. However, in the polymerization reaction, the heterocycle-containing aromatic compound (2- 3) is completely disappeared and the test results of the hard coat composition shown below show that the heterocycle-containing aromatic compound (2- 3) From the result that the polymer MEK dispersion shows conductivity, it is clear that the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-3) polymer MEK dispersion is produced.

(製造例3)
200mLのビーカーに、100gのエチレンジクロライド、10.0gのメタノール、12.0gのp−トルエンスルホン酸鉄(III)(40%ブタノール溶液)、5.0gのジエチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、1.3g(4.7mmol)の上記構造式(2−1)で表される複素環含有芳香族化合物(以下、複素環含有芳香族化合物(2−1)ともいう)を加えた。
その後、室温下(内温20〜25℃)で24時間撹拌し、HPLCにて複素環含有芳香族化合物(2−1)の消失を確認した。これにより、DEHSドープの複素環含有芳香族化合物(2−1)重合体EDC分散体120g(固形分1.4%)を得た。
(Production Example 3)
In a 200 mL beaker, 100 g ethylene dichloride, 10.0 g methanol, 12.0 g iron (III) p-toluenesulfonate (40% butanol solution), 5.0 g sodium diethylhexylsulfosuccinate, 1.3 g ( 4.7 mmol) of the heterocyclic ring-containing aromatic compound represented by the structural formula (2-1) (hereinafter also referred to as a heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-1)) was added.
Then, it stirred at room temperature (internal temperature 20-25 degreeC) for 24 hours, and the loss | disappearance of the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-1) was confirmed by HPLC. As a result, 120 g (solid content: 1.4%) of a DEHS-doped heterocycle-containing aromatic compound (2-1) polymer EDC dispersion was obtained.

この複素環含有芳香族化合物(2−1)重合体EDC分散体については、GPC溶離液に溶解せず、GPC測定では、複素環含有芳香族化合物(2−1)重合体EDC分散体そのものの分子量を測定することは困難であった。しかし、上記重合反応において、複素環含有芳香族化合物(2−1)が完全に消失していることと、以下に示すハードコート用組成物の試験結果により本複素環含有芳香族化合物(2−1)重合体EDC分散体が導電性を示す結果が得られたことから、複素環含有芳香族化合物(2−1)重合体EDC分散体が生成していることが明らかである。 This heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-1) polymer EDC dispersion does not dissolve in the GPC eluent, and the GPC measurement shows that the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-1) polymer EDC dispersion itself It was difficult to measure the molecular weight. However, in the above polymerization reaction, the heterocycle-containing aromatic compound (2-1) is completely disappeared and the test results of the hard coat composition shown below show that the heterocycle-containing aromatic compound (2- 1) From the result that the polymer EDC dispersion shows conductivity, it is clear that the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-1) polymer EDC dispersion is produced.

(製造例4)
200mLのビーカーに、120gのトルエン、10.0gのメタノール、12.0gのp−トルエンスルホン酸鉄(III)(40%ブタノール溶液)、12.0gのポリビニルスルホン酸、1.3g(3.0mmol)の上記構造式(2−5)で表される複素環含有芳香族化合物(以下、複素環含有芳香族化合物(2−5)ともいう)を加えた。
その後、室温(内温20〜25℃)で6時間撹拌し、HPLCにて複素環含有芳香族化合物(2−5)の消失を確認した。これにより、PVSドープの複素環含有芳香族化合物(2−5)重合体トルエン分散体125g(固形分1.6%)を得た。
(Production Example 4)
In a 200 mL beaker, 120 g of toluene, 10.0 g of methanol, 12.0 g of iron (III) p-toluenesulfonate (40% butanol solution), 12.0 g of polyvinylsulfonic acid, 1.3 g (3.0 mmol) ) Of the heterocycle-containing aromatic compound represented by the above structural formula (2-5) (hereinafter also referred to as heterocycle-containing aromatic compound (2-5)).
Then, it stirred at room temperature (internal temperature 20-25 degreeC) for 6 hours, and the loss | disappearance of the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-5) was confirmed by HPLC. As a result, 125 g (solid content 1.6%) of a PVS-doped heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-5) polymer toluene dispersion was obtained.

この複素環含有芳香族化合物(2−5)重合体トルエン分散体については、GPC溶離液に溶解せず、GPC測定では、複素環含有芳香族化合物(2−5)重合体トルエン分散体そのものの分子量を測定することは困難であった。しかし、上記重合反応において、複素環含有芳香族化合物(2−5)が完全に消失していることと、以下に示すハードコート用組成物の試験結果により本複素環含有芳香族化合物(2−5)重合体トルエン分散体が導電性を示す結果が得られたことから、複素環含有芳香族化合物(2−5)重合体トルエン分散体が生成していることが明らかである。 The heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-5) polymer toluene dispersion does not dissolve in the GPC eluent, and the GPC measurement shows that the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-5) polymer toluene dispersion itself. It was difficult to measure the molecular weight. However, in the above polymerization reaction, the heterocycle-containing aromatic compound (2-5) has completely disappeared and the test results of the hard coat composition shown below show that the heterocycle-containing aromatic compound (2- 5) From the result that the polymer toluene dispersion shows conductivity, it is clear that the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-5) polymer toluene dispersion is produced.

(製造例5)
200mLのビーカーに、120gのMEK、8.0gのメタノール、13.91gの硫酸鉄(III)(1%水溶液)、20.00gの過硫酸アンモニウム(10%水−メタノール水溶液)、2.06gのp−トルエンスルホン酸、1.3g(2.6mmol)の上記構造式(2−8)で表される複素環含有芳香族化合物(以下、複素環含有芳香族化合物(2−8)ともいう)を加えた。
その後、室温(内温20〜25℃)で6時間撹拌し、HPLCにて複素環含有芳香族化合物(2−8)の消失を確認した。これにより、p−トルエンスルホン酸ドープの複素環含有芳香族化合物(2−8)重合体MEK分散体110g(固形分1.5%)を得た。
(Production Example 5)
In a 200 mL beaker, 120 g MEK, 8.0 g methanol, 13.91 g iron (III) sulfate (1% aqueous solution), 20.00 g ammonium persulfate (10% water-methanol aqueous solution), 2.06 g p -Toluenesulfonic acid, 1.3 g (2.6 mmol) of a heterocyclic ring-containing aromatic compound represented by the above structural formula (2-8) (hereinafter also referred to as a heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-8)). added.
Then, it stirred at room temperature (internal temperature 20-25 degreeC) for 6 hours, and the loss | disappearance of the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-8) was confirmed by HPLC. This obtained 110 g (solid content 1.5%) of p-toluenesulfonic acid doped heterocycle-containing aromatic compound (2-8) polymer MEK dispersion.

この複素環含有芳香族化合物(2−8)重合体MEK分散体については、GPC溶離液に溶解せず、GPC測定では、複素環含有芳香族化合物(2−8)重合体MEK分散体そのものの分子量を測定することは困難であった。しかし、上記重合反応において、複素環含有芳香族化合物(2−8)が完全に消失していることと、以下に示すハードコート用組成物の試験結果により本複素環含有芳香族化合物(2−8)重合体MEK分散体が導電性を示す結果が得られたことから、複素環含有芳香族化合物(2−8)重合体MEK分散体が生成していることが明らかである。 This heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-8) polymer MEK dispersion does not dissolve in the GPC eluent, and the GPC measurement shows that the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-8) polymer MEK dispersion itself It was difficult to measure the molecular weight. However, in the above polymerization reaction, the heterocycle-containing aromatic compound (2-8) has completely disappeared and the test results of the hard coat composition shown below show that the heterocycle-containing aromatic compound (2- 8) From the result that the polymer MEK dispersion showed conductivity, it is clear that the heterocycle-containing aromatic compound (2-8) polymer MEK dispersion was produced.

(比較製造例1)
2000mLの三口フラスコに、1.53g(10.9mmol)の3,4−エチレンジオキシチオフェン(EDOT)、410gのイオン交換水、253gの12.8質量%ポリスチレンスルホン酸水溶液、16.5g(0.41mmol)の1%硫酸鉄(III)水溶液を加えた。次いで、11.8g(5.7mmol)の10.9質量%ペルオキソ二硫酸水溶液を加えた。その後、室温下(約25℃)で24時間撹拌し、HPLCにてEDOTの消失を確認し、ポリスチレンスルホン酸ドープのポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)水分散体を650g(固形分1.3%)得た。
(Comparative Production Example 1)
In a 2000 mL three-necked flask, 1.53 g (10.9 mmol) of 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT), 410 g of ion-exchanged water, 253 g of 12.8 mass% polystyrene sulfonic acid aqueous solution, 16.5 g (0 .41 mmol) of 1% aqueous iron (III) sulfate solution was added. Next, 11.8 g (5.7 mmol) of 10.9 mass% peroxodisulfuric acid aqueous solution was added. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature (about 25 ° C.) for 24 hours, disappearance of EDOT was confirmed by HPLC, and 650 g of a polystyrenesulfonic acid-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) aqueous dispersion ( Solid content 1.3%).

このPEDOT水分散体については、ドーパントとしてポリスチレンスルホン酸を使用しているため、GPC測定では、PEDOTそのものの分子量を測定することは困難であった。しかし、上記重合反応において、EDOTが完全に消失していることと、以下に示す導電性樹脂組成物の試験結果により本水分散体が導電性を示す結果が得られたことから、PEDOTが生成していることが明らかである。 About this PEDOT aqueous dispersion, since polystyrene sulfonic acid is used as a dopant, it was difficult to measure the molecular weight of PEDOT itself by GPC measurement. However, in the above polymerization reaction, PEDOT was generated because EDOT had completely disappeared and the test results of the conductive resin composition shown below showed that the water dispersion showed conductivity. Obviously.

下記、表1に製造例1〜5及び比較製造例1の配合を示す。 Table 1 below shows the formulations of Production Examples 1 to 5 and Comparative Production Example 1.

Figure 0005740893
Figure 0005740893

なお、表1中の略語は以下の通りである。
TOL:トルエン
MEK:メチルエチルケトン
EDC:エチレンジクロライド
PTS−Fe:p−トルエンスルホン酸鉄
FeSO/APS: 硫酸鉄(III)/過硫酸アンモニウム
PTS:p−トルエンスルホン酸
DEHS:ジエチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム
PVS:ポリビニルスルホン酸
Abbreviations in Table 1 are as follows.
TOL: Toluene MEK: Methyl ethyl ketone EDC: Ethylene dichloride PTS-Fe: p-Toluenesulfonic acid iron Fe 2 SO 4 / APS: Iron (III) sulfate / ammonium persulfate PTS: p-toluenesulfonic acid DEHS: diethylhexyl sodium sulfosuccinate PVS : Polyvinylsulfonic acid

次に、下記の方法により、ハードコート用組成物を製造した(実施例1〜5、及び、比較例1)。なお、表2には、実施例及び比較例で製造したハードコート用組成物の配合を示した。 Next, hard coat compositions were produced by the following methods (Examples 1 to 5 and Comparative Example 1). Table 2 shows the composition of hard coat compositions produced in Examples and Comparative Examples.

(実施例1)
製造例1で得た複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体トルエン分散体1.4g、UV硬化型ウレタンアクリレート(日本合成化学社製、UV−7600B)0.03g、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬社製、KAYARAD DPHA)0.02g、アセトフェノン系光重合開始剤(チバ・スペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア127)0.003g、メチルエチルケトン2.0gを混合し、ハードコート用組成物を製造した。
Example 1
Heterocycle-containing aromatic compound (2-3) polymer obtained in Production Example 1 1.4 g of toluene dispersion, 0.03 g of UV curable urethane acrylate (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd., UV-7600B), dipentaerythritol hexa A hard coat composition is prepared by mixing 0.02 g of acrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYARAD DPHA), 0.003 g of acetophenone photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Irgacure 127) and 2.0 g of methyl ethyl ketone. Manufactured.

(実施例2)
製造例2で得た複素環含有芳香族化合物(2−3)重合体MEK分散体1.4g、下記の方法で合成した熱硬化性シルセスキオキサン(SQ−1)0.05g、脂環式エポキシ樹脂(ダイセル化学社製、セロキサイド2021−P)0.02g、熱カチオン系硬化触媒(三新化学工業社製、SI−60L)0.003gを混合し、ハードコート用組成物を製造した。
(Example 2)
1.4 g of heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-3) polymer MEK dispersion obtained in Production Example 2, 0.05 g of thermosetting silsesquioxane (SQ-1) synthesized by the following method, alicyclic ring A hard coat composition was prepared by mixing 0.02 g of an epoxy resin (manufactured by Daicel Chemical Industries, Celoxide 2021-P) and 0.003 g of a thermal cationic curing catalyst (SI-60L, manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.). .

(SQ−1の合成)
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、メチルイソブチレンケトン(MIBK)150g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液4.8g(水酸化テトラメチルアンモニウム1.1mmol)、蒸留水13.5gを仕込んだ後、フェニルトリメトキシシラン107.4g(541.0mmol)、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン42.6g(180.0mmol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK150gを加え、さらに60gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次に80gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して目的の化合物(SQ−1)を得た。Mwは4800であった。SQ−1は、分散度Mw/Mn=1.5、IR測定で3500cm−1付近の残存シラノールのピークを持つ、ラダー型もしくはランダム型構造を主体とするシルセスキオキサン誘導体であった。
(Synthesis of SQ-1)
A reactor equipped with a stirrer and a thermometer was charged with 150 g of methyl isobutylene ketone (MIBK), 4.8 g of a 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (1.1 mmol of tetramethylammonium hydroxide), and 13.5 g of distilled water. Thereafter, 107.4 g (541.0 mmol) of phenyltrimethoxysilane and 42.6 g (180.0 mmol) of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane were gradually added at 50 to 55 ° C. for 3 hours. The mixture was left stirring. After completion of the reaction, 150 g of MIBK was added to the system, and further washed with 60 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, after washing twice with 80 g of distilled water, MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain the target compound (SQ-1). Mw was 4800. SQ-1 was a silsesquioxane derivative mainly composed of a ladder-type or random-type structure having a dispersity Mw / Mn = 1.5 and a residual silanol peak in the vicinity of 3500 cm −1 by IR measurement.

(実施例3)
製造例3で得た複素環含有芳香族化合物(2−1)重合体EDC分散体1.4g、UV−7600B(UV硬化型ウレタンアクリレート)0.05g、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(ダイセルサイテック株式会社製、HDDA)0.025g、アリルメタクリレート(新中村化学工業社製、S−1800M)0.06g、アルキルフェノン系光重合開始剤(チバ・スペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア184)0.003g、トルエン2.0gを混合し、ハードコート用組成物を製造した。
(Example 3)
Heterocycle-containing aromatic compound (2-1) polymer EDC dispersion obtained in Production Example 3 1.4 g, UV-7600B (UV curable urethane acrylate) 0.05 g, 1,6-hexanediol diacrylate (Daicel) Cytec Co., Ltd., HDDA) 0.025 g, allyl methacrylate (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd., S-1800M) 0.06 g, alkylphenone photopolymerization initiator (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., Irgacure 184) 0.003 g Then, 2.0 g of toluene was mixed to produce a hard coat composition.

(実施例4)
製造例4で得た複素環含有芳香族化合物(2−5)重合体トルエン分散体1.4g、ポリエステルアクリレート(東洋ケミカルズ株式会社製、MiramerPS420)0.05g、トリメチロールプロパントリアクリレート(東亞合成社製、アロニックスM−309)0.02g、イルガキュア184(光重合開始剤)0.003g、エチルビニルエーテル0.01g、メチルエチルケトン2.0gを混合し、ハードコート用組成物を製造した。
Example 4
Heterocycle-containing aromatic compound (2-5) polymer obtained in Production Example 4 1.4 g of toluene dispersion, polyester acrylate (Miramer PS420, manufactured by Toyo Chemicals Co., Ltd.) 0.05 g, trimethylolpropane triacrylate (Toagosei Co., Ltd.) Manufactured by Aronics M-309), 0.03 g of Irgacure 184 (photopolymerization initiator), 0.01 g of ethyl vinyl ether, and 2.0 g of methyl ethyl ketone were mixed to prepare a hard coat composition.

(実施例5)
製造例5で得た複素環含有芳香族化合物(2−8)重合体MEK分散体1.4g、下記の方法で合成したUV硬化性シルセスキオキサン(SQ−2)を0.05g、KAYARAD DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)0.02g、シランカップリング剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、SILQUEST A187 SILANE)0.02g、アゾビスイソブチロニトリル0.005g、トルエン4.0gを混合し、ハードコート用組成物を製造した。
(Example 5)
1.4 g of the heterocyclic ring-containing aromatic compound (2-8) polymer MEK dispersion obtained in Production Example 5, 0.05 g of UV curable silsesquioxane (SQ-2) synthesized by the following method, KAYARAD DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate) 0.02 g, silane coupling agent (Momentive Performance Materials Japan GK, SILQUEST A187 SILANE) 0.02 g, azobisisobutyronitrile 0.005 g, toluene 4. 0g was mixed and the composition for hard-coats was manufactured.

(SQ−2の合成)
撹拌機及び温度計を設置した反応容器に、MIBK150g、水酸化テトラメチルアンモニウムの20%水溶液4.8g(水酸化テトラメチルアンモニウム1.1mmol)、蒸留水13.5gを仕込んだ後、フェニルトリメトキシシラン107.4g(541.0mmol)、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン42.6g(180.0mmol)を50〜55℃で徐々に加え、3時間撹拌放置した。反応終了後、系内にMIBK150gを加え、さらに60gの蒸留水で水層のpHが中性になるまで水洗した。次に80gの蒸留水で2回水洗後、減圧下でMIBKを留去して目的の化合物(SQ−2)を得た。Mwは4800であった。SQ−2は、分散度Mw/Mn=1.5、IR測定で3500cm−1付近の残存シラノールのピークを持つ、ラダー型もしくはランダム型構造を主体とするシルセスキオキサン誘導体であった。
(Synthesis of SQ-2)
A reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer was charged with 150 g of MIBK, 4.8 g of a 20% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (1.1 mmol of tetramethylammonium hydroxide), and 13.5 g of distilled water, and then phenyltrimethoxy 107.4 g (541.0 mmol) of silane and 42.6 g (180.0 mmol) of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane were gradually added at 50 to 55 ° C., and the mixture was allowed to stand for 3 hours. After completion of the reaction, 150 g of MIBK was added to the system, and further washed with 60 g of distilled water until the pH of the aqueous layer became neutral. Next, after washing twice with 80 g of distilled water, MIBK was distilled off under reduced pressure to obtain the target compound (SQ-2). Mw was 4800. SQ-2 was a silsesquioxane derivative mainly composed of a ladder type or random type structure having a dispersity Mw / Mn = 1.5 and a peak of residual silanol near 3500 cm −1 by IR measurement.

(比較例1)
比較製造例1で得たPEDOT水分散体10.0g、水溶性脂肪族ウレタンアクリレート(ダイセルサイテック株式会社製、EBECRYL2000)0.10g、KAYARAD DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)0.10g、ポリジメチルシロキサン系表面調整剤(ビックケミー・ジャパン株式会社製、BYKUV3500)0.05g、イルガキュア184(光重合開始剤)0.01g、エタノール10g、水2.0gを混合し、ハードコート用組成物を製造した。
(Comparative Example 1)
10.0 g of PEDOT aqueous dispersion obtained in Comparative Production Example 1, 0.10 g of water-soluble aliphatic urethane acrylate (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd., EBECRYL 2000), 0.10 g of KAYARAD DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate), polydimethylsiloxane A hard coat composition was prepared by mixing 0.05 g of a system surface conditioner (BYKUV3500, manufactured by BYK Japan, Inc.), 0.01 g of Irgacure 184 (photopolymerization initiator), 10 g of ethanol, and 2.0 g of water.

Figure 0005740893
Figure 0005740893

実施例及び比較例で製造したハードコート用組成物について、下記評価を行った。
即ち、ハードコート用組成物を、青板ガラス基板上にワイヤーバーにより塗布し、乾燥、高圧水銀灯の露光により硬化して厚さ5μmの帯電防止性ハードコート層を形成した。
そして、このハードコート層について、下記の方法により、表面抵抗率(SR)、全光線透過率(Tt)、ヘイズ値、密着性(碁盤目試験)、鉛筆硬度及び耐擦傷性を測定した。結果を表3に示した。
The following evaluation was performed about the composition for hard-coats manufactured by the Example and the comparative example.
That is, the hard coat composition was applied onto a blue plate glass substrate with a wire bar, dried and cured by exposure to a high-pressure mercury lamp to form an antistatic hard coat layer having a thickness of 5 μm.
And about this hard-coat layer, the surface resistivity (SR), the total light transmittance (Tt), the haze value, adhesiveness (cross-cut test), pencil hardness, and scratch resistance were measured by the following method. The results are shown in Table 3.

表面抵抗値(SR)
JIS K 6911に従い、三菱化学(株)製、ハイレスターUP(MCP−HT450)を用いて測定した。
Surface resistance (SR)
According to JIS K6911, it measured using Mitsubishi Chemical Corporation make Hirestar UP (MCP-HT450).

全光線透過率(Tt)/ヘイズ値
JIS K 7150に従い、スガ試験機(株)製ヘイズコンピュータHGM−2Bを用いて測定した。
Total light transmittance (Tt) / haze value Measured according to JIS K 7150 using a haze computer HGM-2B manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.

密着性(碁盤目試験)
JIS K 5400の碁盤目剥離試験に従って行った。
Adhesion (cross cut test)
It was carried out in accordance with a grid peel test of JIS K 5400.

鉛筆硬度
JIS K 5400の試験法に準じて測定した。鉛筆硬度試験機を用いて荷重9.8Nをかけた際の塗膜にキズが付かない最も高硬度をもって鉛筆硬度とした。
Pencil hardness was measured according to the test method of JIS K 5400. The pencil hardness was defined as the highest hardness at which the coating film was not scratched when a load of 9.8 N was applied using a pencil hardness tester.

耐擦傷性
#0000スチールウールによる表面摩擦試験(荷重1kgf、ストローク幅30mm、10往復)後に傷の有無を目視観察し、下記の基準で評価した。
○:傷が0本
×:傷が1本以上
After the surface friction test (load 1 kgf, stroke width 30 mm, 10 reciprocations) with scratch resistance # 0000 steel wool, the presence or absence of scratches was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: 0 scratches ×: 1 or more scratches

また、ハードコート用組成物について、下記の方法により保存安定性を評価した。結果を表3に示した。
ここでは、一定時間経過前後の表面抵抗率(SR)の上昇率、及び、液外観を指標に保存安定性を評価した。
即ち、調製直後のハードコート用組成物を用いて、上述した方法でハードコート層を形成し、そのとき測定した表面抵抗率(SR)を初期表面抵抗率とし、更に、ハードコート用組成物を40℃1週間の条件で暗所に保管した後、同様の方法でハードコート層を形成し、測定した表面抵抗率(SR)を試験後表面抵抗率とし、試験後表面抵抗率を初期表面抵抗率で除することにより表面抵抗率(SR)の上昇率を算出した。
Further, the storage stability of the hard coat composition was evaluated by the following method. The results are shown in Table 3.
Here, storage stability was evaluated using the rate of increase in surface resistivity (SR) before and after the passage of a certain time and the liquid appearance as indicators.
That is, using the hard coat composition immediately after preparation, a hard coat layer was formed by the above-described method, and the surface resistivity (SR) measured at that time was used as the initial surface resistivity. After storing in a dark place at 40 ° C. for 1 week, a hard coat layer was formed by the same method, and the measured surface resistivity (SR) was defined as the surface resistivity after the test, and the surface resistivity after the test was defined as the initial surface resistance. The rate of increase in surface resistivity (SR) was calculated by dividing by the rate.

また、試験後表面抵抗率の測定に使用したハードコート用組成物を1時間静置後、その液状体を目視観察し、下記の基準で1〜3の3段階で評価した。
3:沈殿物は観察されない。
2:わずかに沈殿物が観察される。
1:大量の沈殿物が観察される。
Moreover, after leaving the composition for hard-coats used for the measurement of the surface resistivity after a test for 1 hour, the liquid was visually observed and evaluated in three stages of 1 to 3 according to the following criteria.
3: No precipitate is observed.
2: A slight precipitate is observed.
1: A large amount of precipitate is observed.

Figure 0005740893
Figure 0005740893

以上の結果より、実施例1〜5のハードコート用組成物を用いて形成した塗膜は、他の導電性高分子(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン))を含有する比較例1のハードコート用組成物を用いて成形した塗膜に比べ、基材との密着性、鉛筆硬度及び耐擦傷性に優れるとともに、保存安定性にも優れることが明らかとなった。
そして、この理由は、本発明のハードコート用組成物は、導電性高分子(複素環含有芳香族ポリマー)が溶剤溶解性、及び、ハードコート成分との相溶性に優れるためであると考えられた。
From the above results, the coating film formed using the hard coat compositions of Examples 1 to 5 is Comparative Example 1 containing another conductive polymer (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)). As compared with the coating film formed using the hard coat composition, it was revealed that the film was excellent in adhesion to the substrate, pencil hardness and scratch resistance, and also in storage stability.
And this reason is considered that the composition for hard coats of this invention is because the conductive polymer (heterocyclic ring-containing aromatic polymer) is excellent in solvent solubility and compatibility with hard coat components. It was.

本発明のハードコート用組成物は、帯電防止性を有するハードコート剤として好適に使用することができ、本発明のハードコート用組成物を用いることで、帯電防止性を有するハードコートフィルムを得ることができる。また、本発明のハードコートフィルムは、各種表示デバイスの光学フィルムとして好適に使用することができる。本発明のハードコート用組成物で得られた帯電防止性を有するハードコートフィルムは、帯電防止性に優れ、透明性が高く、硬度も良好であり、特にプラスチック光学部品、光ディスク、タッチパネル、フラットパネルディスプレイ、携帯電話、フィルム液晶素子など、埃を嫌い、硬度、透明性を必要とする分野に好適なハードコートフィルムである。更にその他の分野、例えば半導体ウエハー保存容器、光ディスク、磁気テープ、その他電子・電気部材、半導体生産現場用クリーンルーム部材等においても適用できる。 The hard coat composition of the present invention can be suitably used as a hard coat agent having antistatic properties, and a hard coat film having antistatic properties is obtained by using the hard coat composition of the present invention. be able to. Moreover, the hard coat film of this invention can be used conveniently as an optical film of various display devices. The hard coat film having antistatic properties obtained with the hard coat composition of the present invention has excellent antistatic properties, high transparency, and good hardness, especially plastic optical parts, optical disks, touch panels, flat panels. It is a hard coat film suitable for fields that do not like dust, require hardness and transparency, such as displays, mobile phones, and film liquid crystal elements. Furthermore, the present invention can be applied to other fields such as semiconductor wafer storage containers, optical disks, magnetic tapes, other electronic / electrical members, and clean room members for semiconductor production sites.

1 ハードコートフィルム
10 フィルム基材
20 ハードコート層
1 Hard Coat Film 10 Film Base 20 Hard Coat Layer

Claims (5)

(A)下記一般式(2′)で表される複素環含有芳香族化合物を単量体とする複素環含有芳香族ポリマー
Figure 0005740893
(式中、R とR は、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を表すが、少なくとも一方は有機基を表す。また、R とR の双方が有機基を表す場合、これらは互いに結合して環構造を形成してもよい。)
(B)多官能アクリレート、多官能メタクリレート、又は、ケイ素を含有する有機無機ハイブリッド樹脂を含む硬化性樹脂、及び、
(C)架橋剤
を含有する樹脂組成物からなり、帯電防止性を有するハードコート用組成物。
(A) Heterocyclic ring-containing aromatic polymer having a heterocyclic ring-containing aromatic compound represented by the following general formula ( 2 ' ) as a monomer
Figure 0005740893
(In the formula, R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or an organic group, but at least one represents an organic group. When both R 3 and R 4 represent an organic group, these May be bonded to each other to form a ring structure.)
(B) a curable resin containing an organic-inorganic hybrid resin containing polyfunctional acrylate, polyfunctional methacrylate, or silicon , and
(C) A hard coat composition comprising a resin composition containing a crosslinking agent and having antistatic properties.
前記複素環含有芳香族化合物は、下記構造式(2−1)〜(2−10)で表される複素環含有芳香族化合物のなかの少なくとも1つである請求項1に記載のハードコート用組成物。
Figure 0005740893
2. The hard coat according to claim 1, wherein the heterocycle-containing aromatic compound is at least one of heterocycle-containing aromatic compounds represented by the following structural formulas (2-1) to (2-10). Composition.
Figure 0005740893
有機溶媒を含む請求項1又は2に記載のハードコート用組成物。 The composition for hard-coats of Claim 1 or 2 containing an organic solvent. 請求項1〜のいずれかに記載のハードコート用組成物を用いて形成された帯電防止性ハードコート層を備えることを特徴とするハードコートフィルム。 Hard coat film, characterized in that it comprises the antistatic hard coat layer formed by using the hard coat composition according to any one of claims 1-3. 請求項に記載のハードコートフィルムを有することを特徴とする表示デバイス。 A display device comprising the hard coat film according to claim 4 .
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