JP6483289B2 - Uv−led光硬化用の増感剤及びその製造方法ならびに使用 - Google Patents

Uv−led光硬化用の増感剤及びその製造方法ならびに使用 Download PDF

Info

Publication number
JP6483289B2
JP6483289B2 JP2017564339A JP2017564339A JP6483289B2 JP 6483289 B2 JP6483289 B2 JP 6483289B2 JP 2017564339 A JP2017564339 A JP 2017564339A JP 2017564339 A JP2017564339 A JP 2017564339A JP 6483289 B2 JP6483289 B2 JP 6483289B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
sensitizer
formula
reaction
represented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017564339A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018527418A (ja
Inventor
銭暁春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Tronly New Electronic Materials Co Ltd
Original Assignee
Changzhou Tronly New Electronic Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Tronly New Electronic Materials Co Ltd filed Critical Changzhou Tronly New Electronic Materials Co Ltd
Publication of JP2018527418A publication Critical patent/JP2018527418A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6483289B2 publication Critical patent/JP6483289B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/76Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C69/84Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring of monocyclic hydroxy carboxylic acids, the hydroxy groups and the carboxyl groups of which are bound to carbon atoms of a six-membered aromatic ring
    • C07C69/86Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring of monocyclic hydroxy carboxylic acids, the hydroxy groups and the carboxyl groups of which are bound to carbon atoms of a six-membered aromatic ring with esterified hydroxyl groups
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • C07C51/377Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/08Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/14Preparation of carboxylic acid esters from carboxylic acid halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/76Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/76Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C69/94Esters of carboxylic acids having a carboxyl group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring of polycyclic hydroxy carboxylic acids, the hydroxy groups and the carboxyl groups of which are bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/031Organic compounds not covered by group G03F7/029
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/06Systems containing only non-condensed rings with a five-membered ring
    • C07C2601/08Systems containing only non-condensed rings with a five-membered ring the ring being saturated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14The ring being saturated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/22Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/24Anthracenes; Hydrogenated anthracenes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は有機化学分野に属し、具体的には紫外線発光ダイオード(UV−LED)光硬化系に適用する増感剤及びその製造方法、並びに光硬化分野への使用に関する。
紫外光硬化技術が非常に広く使用されており、それが用いる光源は主に長波長帯域の紫外光源(例えば水銀ランプ)であるが、このような光源は光硬化技術の発展過程において、例えば紫外光ダメージを生じやすく、電力消費が高く、生産効率が低いなど、多くの不足が存在する。これに鑑みて、UV−LEDは見込みのある代替光源であると考えられ、それが単峰型の波長分布の特徴を有し、短波長紫外光によるダメージを低減させ、電力消費を節約することができ、同時に生産効率の向上にも寄与する。しかし、使用において、従来の紫外光硬化系はUV−LED光源を使用した後に順調に硬化できないか、又は硬化効果が悪いことがよくあることが見い出され、この現象を引き起こす原因はエネルギーが非常に良く伝達できないことにあり、これもUV−LED光硬化技術の発展及び普及を制限する肝心な要素となっている。
研究によって、光硬化系に適切な増感剤を添加することは上記課題を解決するための有効なアプローチであると考えられる。光硬化組成物系を実質的に変更しない前提において、少量の増感剤を添加することでエネルギーの吸収及び伝達が続ける目的を達成できる。これは光硬化技術にとってコストが非常に低い改良方式であり、かつ上記UV−LED光硬化技術の利点を確保することができる。したがって、従来の光開始剤に整合し、かつUV−LED光源に適用可能な増感剤の開発も現在の光硬化分野において盛んになっている。
本発明は、まず、UV−LED光硬化用の増感剤を提供する。当該増感剤は従来の光開始剤(例えば1173、184、BDK、907等)と非常に良い整合性を有し、光硬化組成物に使用する時にUV−LED光源照射における硬化効率を顕著に向上させることができ、これによりUV−LED光硬化技術の普及び発展に寄与する。
本発明のUV−LED光硬化用の増感剤は、式(I)で示される構造を有する。
式中、
1はC1〜C20の直鎖又は分岐アルキル基、C3〜C20のシクロアルキル基、C4〜C20のアルキルシクロアルキル基又はシクロアルキルアルキル基を表す。
2はC1〜C40のn価の炭化水素基を表し、その中の−CH2−は任意に−O−又は1,4−フェニレン基で置換されてもよく、ただし、2つの−O−が互いに結合しない。
nは0より大きい整数を表す。
好ましくは、上記式(I)で示される増感剤において、R1はC1〜C4の直鎖又は分岐アルキル基、C3〜C8のシクロアルキル基、C4〜C8のアルキルシクロアルキル基又はシクロアルキルアルキル基を表す。特に好ましくは、R1はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロペンチルエチル基からなる群より選ばれる。
好ましくは、上記式(I)で示される増感剤において、R2はC1〜C10の直鎖又は分岐鎖のn価アルキル基を表し、その中の−CH2−は任意に−O−又は1,4−フェニレン基で置換されてもよく、ただし、2つの−O−が直接に結合しない。
特に好ましくは、R2はCH3−、CH3CH2−、CH3CH2CH2−、CH3CH2CH2CH2−、CH3−(CH24−、CH3−(CH25−、CH3−(CH26−、CH3−(CH27−、C(CH2−)4、CH(CH2CH2−)3、CH(CH2CH2CH2−)3、CH(CH2−O−CH2−)3、−(CH29−、−(CH22−O−(CH23−O−(CH22−、−C64−C(CH32−C64−からなる群より選ばれる。
好ましくは、式(I)においてnは1、2、3又は4である。
本発明は、上記式(I)で示される増感剤の製造方法をさらに提供する。
(1)原料1から還元反応により中間体aを生成する工程と、
(2)中間体aと酸塩化物R1−CO−Clとを触媒の存在下でフリーデル・クラフツ反応させ、中間体bを得る工程と、
(3)中間体bとアルコールR2−(OH)nとをエステル化反応させ、目標生成物を得る工程と
を含み、反応行程式は下記に示されている。
工程(1)の還元反応は、好ましくは還元剤を含有する溶剤中で行われる。前記溶剤は、好ましくは酢酸又は塩酸であり、前記還元剤は亜鉛粉末又は鉄粉末である。反応温度は、通常20〜80℃の範囲内である。
工程(2)のフリーデル・クラフツ反応は、触媒を含有する溶液系中で行われる。反応において使用される溶剤は特に限定されず、反応試薬を溶解可能であって反応に不良な影響を及ぼさないものであればよく、例えばジクロロメタン、ジクロロエタン、トルエン、ベンゼン、キシレン等の炭化水素類溶剤である。前記触媒は、好ましくは塩化アルミニウムである。反応温度は反応試薬の種類に応じて異なり、通常、−10〜40℃の範囲内であり、これは当業者にとって容易に確定し得るものである。
工程(3)のエステル化反応は触媒の存在下で行われる。前記触媒は、好ましくは濃硫酸である。反応系の実際の状況(例えば、反応試薬の種類)に応じて、系中に溶剤及び又は重合禁止剤を選択的に添加し又は添加しなくてもよい。ただし、溶剤の種類については特に限定されず、反応試薬を溶解可能であって反応に不良な影響を及ぼさないものであればよく、例えばトルエン、ベンゼン、キシレン等の通常の炭化水素類溶剤であってもよい。重合禁止剤は、好ましくはp−ヒドロキシアニソールである。エステル化反応温度は反応試薬の種類に応じて異なり、通常、50〜180℃の範囲内であり、これは当業者にとって容易に確定し得るものである。
上記式(I)で示される増感剤を製造する過程において、使用される反応試薬はいずれも従来技術に知られている化合物であり、市販で入手でき、又は従来の合成方法によって便利に製造することができる。
本発明の式(I)で示される増感剤はUV−LED光硬化系に使用可能である。UV−LED光源の作用下で、当該増感剤は従来の光開始剤、特に1173、184、BDK、907等と極めて優れる相乗効果を有し、UV−LED光源照射における硬化効率を顕著に向上でき、優れた使用性能を有している。
本発明の一部を構成する図面は、本発明をさらに理解させるためのものであり、本発明の概略的実施例及び説明は本発明を解釈するためのものであり、本発明に対する不当な限定を構成しない。図面において、
図1は異なる状況でのヒドロキシエチルメタクリレート二重結合転化率の図である。
なお、矛盾しない限り、本発明における実施例及び実施例における特徴を互いに組み合わせることができる。以下、具体的な実施例を結び付けて本発明をさらに詳しく説明するが、それを本発明の保護範囲に対する制限と理解すべきではない。
背景技術に記載のように、従来の紫外光硬化系はUV−LED光源を使用した後に順調に硬化できないか、あるいは硬化効果が良くないことがよくあるため、UV−LED光硬化技術の発展及び普及が制限され、上記の課題を解決するために、本発明はUV−LED光硬化の増感剤、その製造方法及びその使用を提供する。
本発明の1つの代表的な実施形態において、UV−LED光硬化用の増感剤を提供し、それが式(I)で示される構造を有する。
式中、R1はC1〜C20の直鎖又は分岐アルキル基、C3〜C20のシクロアルキル基、C4〜C20のアルキルシクロアルキル基又はシクロアルキルアルキル基を表す。R2はC1〜C40のn価の炭化水素基を表し、その中の−CH2−は任意に−O−又は1,4−フェニレン基で置換されてもよく、ただし、2つの−O−が互いに結合しない。nは0より大きい整数を表す。
当該増感剤は高い紫外線吸收波長を有し、その中、母環であるアントラセンが本体構造であり、紫外線吸收波長が355nm程度であり、同時に、本体構造にエステル基を導入し、増感剤に≡感効果を有させながらその紫外線吸收波長をさらに向上させることにより、UV−LED光源とより良く整合させ、硬化系の、UV−LED光源における硬化効率を向上させることができる。同時に、驚くべきことに、発明者は、当該増感剤が従来の光開始剤(1173、184、BDK、907等)と非常に良い整合性を有し、それと組み合わせて光硬化組成物に用いる時、UV−光源照射における硬化効率を明らかに向上できることを見出した。しかし、上記驚く効果を実現する具体的な原理は確定されておらず、発明者は、本発明の増感剤が一般的な増感剤よりも三重項エネルギー準位が高いため、光開始剤とより良く整合できることであると推測する。

〔製造実施例〕
実施例1
(1)中間体1aの製造
500mLの四つ口フラスコ中に原料1aを126g、亜鉛粉末を50g、酢酸を100mL添加し、室温(約25℃)で3h攪拌し、反応をオフにし、反応溶液を珪藻土にて濾過し、その後、濾液を500mLの氷水に注ぎ、攪拌し、白色固体を析出させ、水洗浄し、乾燥し、122gの中間体1aを得た。
中間体1aの構造が1H−NMRで確認され、同定結果は下記の通りである。
1H−NMR(CDCl3,500MHz):5.0481−5.3002(2H,s),7.3351−8.6179(7H,m),10.7352−11.0352(1H,s)。
(2)中間体1bの製造
500mLの四つ口フラスコ中に中間体1aを76g、ジクロロメタンを100mL、塩化アルミニウムを60g添加し、温度を0℃に保持して攪拌し、その後、48gの塩化アセチルを含有するジクロロメタン溶液を50mL滴下し、約2hで滴下が終了し、滴下終了後、2h攪拌し続け、反応が完全になるまで液相クロマトグラフィーによりトラッキングした。反応液を500mLの降温された炭酸水素ナトリウム水溶液(5質量%)に注ぎ、攪拌して有機層を分離させ、中性となるまで水洗浄し、生成物のジクロロメタン溶液を回転蒸発し、93gの淡黄色固体、すなわち、中間体1bを得た。
中間体1bの構造は1H−NMRにより確認され、同定結果を下記のように示している。
1H−NMR(CDCl3,500MHz):2.0012(6H,s),7.3481−8.4064(7H,m),10.8621−11.1237(1H,s)。
(3)化合物1の製造
250mLの四つ口フラスコ中に中間体1bを68g、メタノールを50mL、70%濃硫酸を5g添加し、蒸留装置及び分水器に接続し、分水器において5mLのトルエンを添加し、70℃で加熱還流し、反応しながら反応において発生した水分を蒸発させ、反応に変化がなくなるまで液相クロマトグラフィーによりトラッキングをして、粗生成物を得、アセトニトリルで再結晶して白色固体を得、乾燥させて67gの生成物を得、その純度が99%であり、すなわち、化合物1であった。
生成物構造は1H−NMRにより確認され、同定結果を下記のように示している。
1H−NMR(CDCl3,500MHz):2.0804(6H,s),3.7892(3H,s),7.3593−8.2769(7H,m)。
実施例2
(1)中間体2aの製造
500mLの四つ口フラスコ中に原料2aを126g、亜鉛粉末を50g、酢酸を100mL添加し、室温で3h攪拌し、反応をオフにした。生成物溶液を珪藻土で濾過し、その後、濾液を500mLの氷水に注ぎ攪拌し、白色固体を析出させ、水洗浄し、乾燥して、122gの中間体2aを得た。
中間体2aの構造は1H−NMRにより確認され、同定結果を下記のように示している。
1H−NMR(CDCl3,500MHz):5.0031−5.4321(2H,s),7.4453−8.6401(6H,m),10.9042−11.2042(2H,s)。
(2)中間体2bの製造
500mLの四つ口フラスコ中に中間体2aを76g、ジクロロメタンを100mL、塩化アルミニウムを60g添加し、温度を0℃に制御して攪拌し、その後、88gのシクロヘキサンカルボニルクロリドを含有するジクロロメタン溶液を50mL滴下し、約2h滴下が終了し、滴下終了後、2h攪拌し続け、反応が完全になるまで液相クロマトグラフィーによるトラッキングをした。次いで、反応液を500mLの降温した炭酸水素ナトリウム水溶液(5質量%)に注ぎ、攪拌して有機層を分離させ、中性となるまで水洗浄し、生成物のジクロロメタン溶液を回転蒸発して、134gの淡黄色固体、すなわち、中間体2bを得た。
中間体2bの構造は1H−NMRにより確認され、同定結果を下記のように示している。
1H−NMR(CDCl3,500MHz):1.4023−1.4732(12H,m),1.6521−1.7034(8H,m),2.1032−2.3023(2H,m),8.4345−8.9041(6H,m),10.9862−11.2032(2H,s)。
(3)化合物2の製造
500mLの四つ口フラスコ中に中間体2bを103g、ペンタエリスリトールを20g、70%濃硫酸を8g、トルエンを100mL添加し、蒸留装置及び分水器に接続し、分水器中に5mLのトルエンを添加し、110℃で加熱還流し、反応しながら反応において発生した水分を蒸発させ、反応に変化がなくなるまで液相クロマトグラフィーによりトラッキングし、次いで余計なトルエンを蒸留除去し、水洗浄でペンタエリスリトールを除去し、石油エーテル再結晶して103gの白色粘稠物を得、その収率が94%であり、純度が99%であり、すなわち、化合物2であった。
生成物構造は1H−NMRにより確認され、同定結果を下記のように示している。
1H−NMR(CDCl3,500MHz):1.4042−1.5149(24H,m),1.6687−1.7218(16H,m),2.2546−2.3302(4H,m),4.1982(8H,s),7.5193−8.6769(28H,m)。
実施例3〜10
実施例1及び2の方法を参照して、化合物3〜10を合成し、その構造及び相応する1H−NMRデータを表1に示している。
性能評価
例示的な光硬化組成物(すなわち、感光性樹脂組成物)を調製することにより、本発明の式(I)で示される増感剤の使用性能を評価した。
1、感光性樹脂組成物の調製
下記の割合及び表2に示す具体的な配合を参照して、感光性樹脂組成物を調製した。
A:アクリレート共重合体 200質量部
[ベンジルメタクリレート/メタクリル酸/ヒドロキシエチルメタクリレート(モル比70/10/20)共重合体(Mw:10000)]
B:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 100質量部
C:光開始剤 5質量部
D:ブタノン(溶剤) 900質量部
E:増感剤 0〜1質量部
2、成膜性能測定
(1)高圧水銀ランプ下での成膜性能測定
上記組成物を黄色光ランプ下で攪拌し、試料を採取ってPETテンプレート板上にロールコート成膜し、90℃で5min乾燥させて溶剤を除去し、膜厚が約2μmの塗膜を形成した。塗膜が形成された基板を室温まで冷却し、高圧水銀ランプ(露光機型番RW−UV70201,光強度50mW/cm2)照射により塗膜を露光し、露光時間が120sであり、それが硬化成膜できるか否かを観察した。
(2)UV−LED光源下における成膜性能測定
上記組成物を遮光で攪拌し、試料を採取ってPETテンプレート板に置き、ワイアバーによりコーディングし90℃で5min乾燥して溶剤を除去し、膜厚約2μmの塗膜を形成した。塗膜が形成された基板を室温まで冷却し、UV−LED光源照射(深市藍譜里克科技有限公司,型番UVEL−ET,光強度500mW/cm2)で395nm波長下で塗膜を露光し、露光時間が120sであり、それが硬化成膜できるか否かを観察した。
測定結果は表3に示している。
表3から明らかなように、光開始剤を含有する感光性樹脂組成物は水銀ランプ照射下で順調に硬化できるが(比較例4及び5)、UV−LED光源照射下ではいずれも硬化できない(比較例1〜3)。本発明の増感剤を少量に添加した後に、UV−LED光源照射における光硬化系はいずれも順調に硬化でき(実施例1〜4)、このように本発明の増感剤はUV−LED光硬化系において非常に良い適用性を有することがわかった。
3、増感性能評価
リアルタイム赤外線検出により、紫外線全波長帯域点光源及びUV−LED点光源下で増感剤の増感性能を評価し、異なる光源照射、増感剤添加の有無の場合における二重結合転化率を比較する。
二重結合転化率が高ければ高いほど、二重結合転化率が速く、硬化効果が良くなることを示す。測定した組成物の配合状況及び光源状況は表4に示されている。
上記配合の組成物をそれぞれ均一までかき混ぜてKBr塩シート上に塗布し、その後、Nicolet5700中に置き、異なる点光源で照射し、試料表面の紫外線光強度を35mW/cm2となるように調節し、モノマーの二重結合転化率を近赤外線によりリアルタイムで採集し、採集時間を300sに設定し、ヒドロキシエチルメタクリレート炭素−炭素二重結合の特徴吸収ピークの変化を利用して重合反応の変化程度を観察した。二重結合転化率(DC)はOMNIC7.1赤外線ソフトウェア及びOrigin7.5データ処理ソフトウェアにて下記の式で算出される。
DC(%)=[1−(At/Ao)]*100%
式中、Ao及びAtはそれぞれ試料の硬化前及び光照射後のt時点に1630cm-1におけるヒドロキシエチルメタクリレートの二重結合の特徴吸収ピークの面積である。
測定結果は図1に示されている。
図1から明らかなように、紫外線全波長帯域点光源の照射下で、増感剤を添加しなくても(比較例8)、樹脂組成物が順調に硬化できるが、開始段階において硬化速度が遅く、100sの時に二重結合転化率がわずか5%未満である。しかしながら、本発明の増感剤を少量に添加した後に(比較例7)、硬化速度が明らかに速くなり、100s時に二重結合転化率が85%程度になっている。
UV−LED点光源照射下で、本発明の増感剤を添加しない(比較例6)場合の硬化速度及び二重結合転化率が非常に低く、300sになっても、二重結合転化率がわずか15%程度である。しかしながら、本発明の増感剤を少量に添加した後に(実施例5)、硬化速度であっても二重結合転化率であっても明らかに向上され、75sの時に二重結合転化率が約95%に達することができる。
また、ちなみに、実施例5と比較例7から明らかなように、同じ組成の増感剤含有組成物にとって、2種の光源照射条件下での最終の二重結合転化率が同等の程度であるが、UV−LED点光源照射における硬化速度は明らかに紫外線全波長帯域点光源における硬化速度よりも高い。
以上のように、本発明に開示の式(I)で示される増感剤は、通常の紫外光硬化系に応用された後に、UV−LED光源と非常に良く合わせて使用することにより、従来の光硬化系のLED光源照射における硬化効率が低いとの欠陥を解決することができる。
以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を制限するためのものではなく、当業者にとって、本発明には各種の変更や変化ができる。本発明の精神及び主旨内である限り、行った一切の修正、等価代替、改良等は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (10)

  1. 式(I)で示される構造を有するUV−LED光硬化用の増感剤。
    式中、R1はC1〜C20の直鎖又は分岐アルキル基、C3〜C20のシクロアルキル基、C4〜C20のアルキルシクロアルキル基又はシクロアルキルアルキル基を表す。R2はC1〜C40のn価の炭化水素基を表し、その中の−CH2−は任意に−O−又は1,4−フェニレン基で置換されてもよく、ただし、2つの−O−が互いに結合しない。nは0より大きい整数を表す。
  2. 式(I)で示される増感剤において、R1はC1〜C4の直鎖又は分岐アルキル基、C3〜C8のシクロアルキル基、C4〜C8のアルキルシクロアルキル基又はシクロアルキルアルキル基を表すことを特徴とする請求項1に記載の増感剤。
  3. 式(I)で示される増感剤において、R1はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロペンチルエチル基からなる群より選ばれることを特徴とする請求項1又は2に記載の増感剤。
  4. 式(I)で示される増感剤において、R2は、C1〜C10の直鎖又は分岐鎖のn価アルキル基を表し、その中の−CH2−が任意に−O−又は1,4−フェニレン基で置換されてもよく、ただし、2つの−O−が直接に結合しないことを特徴とする請求項1に記載の増感剤。
  5. 式(I)で示される増感剤において、R2はCH3−、CH3CH2−、CH3CH2CH2−、CH3CH2CH2CH2−、CH3−(CH24−、CH3−(CH25−、CH3−(CH26−、CH3−(CH27−、C(CH2−)4、CH(CH2CH2−)3、CH(CH2CH2CH2−)3、CH(CH2−O−CH2−)3、−(CH29−、−(CH22−O−(CH23−O−(CH22−、−C64−C(CH32−C64−からなる群より選ばれることを特徴とする請求項1又は4に記載の増感剤。
  6. 式(I)で示される増感剤において、nは1、2、3又は4であることを特徴とする請求項1に記載の増感剤。
  7. (1)原料1から還元反応により中間体aを生成する工程と、
    (2)中間体aと酸塩化物R1−CO−Clとを触媒の存在下でフリーデル・クラフツ反応させ、中間体bを得る工程と、
    (3)中間体bとアルコールR2−(OH)nとをエステル化反応させ、目標生成物を得る工程と
    を含み、反応行程式は下記に示されている請求項1〜6のいずれか1項に記載の増感剤の製造方法。
  8. 工程(1)の還元反応は還元剤を含有する溶剤中で行われ、前記溶剤は酢酸又は塩酸であり、前記還元剤は亜鉛粉末又は鉄粉末であることを特徴とする請求項7に記載の製造方法。
  9. 工程(2)の反応において、前記触媒は塩化アルミニウムであることを特徴とする請求項7に記載の製造方法。
  10. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の増感剤のUV−LED光硬化系への使用。
JP2017564339A 2015-06-24 2016-06-23 Uv−led光硬化用の増感剤及びその製造方法ならびに使用 Active JP6483289B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510355839.1A CN104991418B (zh) 2015-06-24 2015-06-24 一种用于uv-led光固化的增感剂及其制备方法和应用
CN201510355839.1 2015-06-24
PCT/CN2016/086881 WO2016206602A1 (zh) 2015-06-24 2016-06-23 一种用于uv-led光固化的增感剂及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018527418A JP2018527418A (ja) 2018-09-20
JP6483289B2 true JP6483289B2 (ja) 2019-03-13

Family

ID=54303245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017564339A Active JP6483289B2 (ja) 2015-06-24 2016-06-23 Uv−led光硬化用の増感剤及びその製造方法ならびに使用

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10421708B2 (ja)
EP (1) EP3316036B1 (ja)
JP (1) JP6483289B2 (ja)
KR (1) KR102047043B1 (ja)
CN (1) CN104991418B (ja)
WO (1) WO2016206602A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104991418B (zh) 2015-06-24 2019-09-24 常州强力电子新材料股份有限公司 一种用于uv-led光固化的增感剂及其制备方法和应用
CN107325237B (zh) * 2016-04-15 2020-04-21 常州强力电子新材料股份有限公司 一种自由基-阳离子混杂型光固化体系及其应用
CN107300829B (zh) * 2016-04-15 2019-12-13 常州强力先端电子材料有限公司 一种阳离子光固化体系及其组合物的应用
CN107300833B (zh) * 2016-04-15 2019-12-13 常州强力先端电子材料有限公司 一种自由基光固化体系及其组合物的应用
CN108319111B (zh) * 2017-01-17 2021-09-07 常州强力电子新材料股份有限公司 一种用于液晶显示器的感光性树脂组合物
CN108314983B (zh) * 2017-01-17 2021-05-11 常州强力先端电子材料有限公司 一种光固化性粘接剂在偏振板制作中的应用
CN108319109B (zh) * 2017-01-17 2021-08-03 常州强力电子新材料股份有限公司 一种感光性树脂组合物在制造印刷线路板中的应用
US20190031930A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 Ledvance Llc Systems and methods for curing an ultraviolet adhesive within a container
CN111574350B (zh) * 2020-05-09 2022-08-16 北京化工大学常州先进材料研究院 一种羟基环己基苯乙酮类光引发剂及其制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002316965A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Asahi Denka Kogyo Kk 新規なアントラセン誘導体化合物、これを含有する光重合性組成物およびこの組成物を用いた硬化塗膜形成方法
US7262228B2 (en) 2003-11-21 2007-08-28 Curators Of The University Of Missouri Photoinitiator systems with anthracene-based electron donors for curing cationically polymerizable resins
US8105759B2 (en) * 2005-07-05 2012-01-31 Hitachi Chemical Company, Ltd. Photosensitive resin composition, and, photosensitive element, method for forming resist pattern, method for manufacturing printed wiring board and method for manufacturing partition wall for plasma display panel using the composition
KR101012907B1 (ko) * 2006-04-18 2011-02-08 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 감광성 엘리먼트, 레지스트 패턴의 형성 방법 및 프린트 배선판의 제조방법
EP2463818A1 (en) 2010-12-07 2012-06-13 Digital Foodie Oy A method for creating computer generated shopping list
US20130286317A1 (en) 2012-04-28 2013-10-31 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Liquid Crystal Medium Composition, Liquid Crystal Display Using Same and Manufacturing Method Thereof
CN102660300B (zh) * 2012-04-28 2014-02-12 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质组合物、使用其的液晶显示器及其制作方法
CN102876336A (zh) * 2012-09-21 2013-01-16 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质混合物及使用其的液晶显示器
US20140085592A1 (en) 2012-09-21 2014-03-27 Sheznhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Mixture for Liquid Crystal Medium and Liquid Crystal Display Using the Same
JP6064300B2 (ja) 2012-12-28 2017-01-25 川崎化成工業株式会社 ラジカル重合増感剤
JP6260851B2 (ja) * 2013-09-19 2018-01-17 川崎化成工業株式会社 ラジカル重合増感剤
JP6331121B2 (ja) * 2013-01-11 2018-05-30 川崎化成工業株式会社 光カチオン重合増感剤
WO2014109303A1 (ja) * 2013-01-11 2014-07-17 川崎化成工業株式会社 アントラセン化合物及びその光重合増感剤としての用途
TWI503625B (zh) * 2013-08-23 2015-10-11 Ind Tech Res Inst 感光性組成物與光阻
CN104991418B (zh) 2015-06-24 2019-09-24 常州强力电子新材料股份有限公司 一种用于uv-led光固化的增感剂及其制备方法和应用
CN107300833B (zh) * 2016-04-15 2019-12-13 常州强力先端电子材料有限公司 一种自由基光固化体系及其组合物的应用

Also Published As

Publication number Publication date
EP3316036A4 (en) 2019-02-27
EP3316036A1 (en) 2018-05-02
CN104991418B (zh) 2019-09-24
KR20180012302A (ko) 2018-02-05
US10421708B2 (en) 2019-09-24
JP2018527418A (ja) 2018-09-20
EP3316036B1 (en) 2020-06-17
US20180186723A1 (en) 2018-07-05
WO2016206602A1 (zh) 2016-12-29
KR102047043B1 (ko) 2019-11-20
CN104991418A (zh) 2015-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6483289B2 (ja) Uv−led光硬化用の増感剤及びその製造方法ならびに使用
CN105037587B (zh) 一种适用于uv‑led光固化体系的增感剂
JP6833171B2 (ja) フルオレン類光開始剤、その製造方法、それを有する光硬化性組成物、及び光硬化分野におけるフルオレン類光開始剤の使用
TW536549B (en) Novel onium salts, photoacid generators for photo resist compositions, photo resist compositions, and patterning process
CN105001081A (zh) 一种蒽系增感剂及其在uv-led光固化体系中的应用
KR20150095853A (ko) 카바졸 케톡심 에스테르 고-감광도 광개시제
CN112574110B (zh) 酰基取代吡唑啉硫鎓盐衍生物的制备及其应用
WO2019216321A1 (ja) 光反応性組成物、反応生成物及び反応生成物の製造方法
JP7059384B2 (ja) ジブチルフルオレニル誘導体及びその光開始剤としての使用
CN109134711B (zh) 一种硫鎓盐光引发剂及其制备与应用
CN110437107B (zh) 一种丙烯酮肟酯化合物、制备方法、及组合物
WO2024041569A1 (zh) 适用于uv-vis led光源深层固化的酰基氧膦肟酯类化合物及其制备和应用
JP7025531B2 (ja) スルホニウム塩光開始剤、その製造方法、それを含む光硬化性組成物及びその適用
JP6741854B2 (ja) 新規カチオン型光開始剤、並びにその製造方法及び使用
JP2013234320A (ja) 光酸発生剤含有組成物、それを用いた感光性組成物、硬化膜、パターン配向膜、及び水溶性の光酸発生剤
CN105111147B (zh) 一种多官能度光引发剂及其应用
CN114181110A (zh) 一种双酚芴肟酯光引发剂及其制备方法和应用
WO2024067718A1 (zh) 醚官能化香豆素肟酯类化合物及其制备和应用
CN109897015B (zh) 一类自由基和阳离子杂化led引发剂及其制备方法
CN101367889B (zh) 对硝基二苯乙烯类近紫外光敏剂及合成方法与应用
CN114853652B (zh) 一种硫鎓盐化合物及其制备方法和应用以及阳离子uv固化胶黏剂
CN112824432B (zh) 可聚合的芴类光引发剂、包含其的光固化组合物及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171206

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181227

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6483289

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250