JP6656619B2 - Photocurable composition and cured product - Google Patents
Photocurable composition and cured product Download PDFInfo
- Publication number
- JP6656619B2 JP6656619B2 JP2015129170A JP2015129170A JP6656619B2 JP 6656619 B2 JP6656619 B2 JP 6656619B2 JP 2015129170 A JP2015129170 A JP 2015129170A JP 2015129170 A JP2015129170 A JP 2015129170A JP 6656619 B2 JP6656619 B2 JP 6656619B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heteropolyacid
- photocurable composition
- light
- acrylate
- meth
- 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
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 73
- 239000011964 heteropoly acid Substances 0.000 claims description 57
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 54
- -1 alkali metal salt Chemical class 0.000 claims description 26
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 26
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 26
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 15
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 12
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 12
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 11
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L molybdic acid Chemical compound O[Mo](O)(=O)=O VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 4
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 3
- VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphoryl-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- CGFYHILWFSGVJS-UHFFFAOYSA-N silicic acid;trioxotungsten Chemical compound O[Si](O)(O)O.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 CGFYHILWFSGVJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-Diethoxyethane Chemical compound CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCFAJYNVAYBARA-UHFFFAOYSA-N 4-heptanone Chemical compound CCCC(=O)CCC HCFAJYNVAYBARA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUCYFKSBFREPBC-UHFFFAOYSA-N [phenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphoryl]-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C(=O)C1=C(C)C=C(C)C=C1C GUCYFKSBFREPBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N pentan-3-one Chemical compound CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PGMYKACGEOXYJE-UHFFFAOYSA-N pentyl acetate Chemical compound CCCCCOC(C)=O PGMYKACGEOXYJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IYDGMDWEHDFVQI-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxotungsten Chemical compound O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.OP(O)(O)=O IYDGMDWEHDFVQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- CMPGARWFYBADJI-UHFFFAOYSA-L tungstic acid Chemical compound O[W](O)(=O)=O CMPGARWFYBADJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DTGKSKDOIYIVQL-WEDXCCLWSA-N (+)-borneol Chemical group C1C[C@@]2(C)[C@@H](O)C[C@@H]1C2(C)C DTGKSKDOIYIVQL-WEDXCCLWSA-N 0.000 description 1
- MJYFYGVCLHNRKB-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trifluoroethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(F)(F)CF MJYFYGVCLHNRKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZWUBFMWIQJSEQS-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(ethenyl)cyclohexane Chemical compound C=CC1(C=C)CCCCC1 ZWUBFMWIQJSEQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVAFEFUPWRPQSY-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-tris(ethenyl)benzene Chemical compound C=CC1=CC=CC(C=C)=C1C=C WVAFEFUPWRPQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trioxane Chemical compound C1OCOCO1 BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAOWPYJFWWOMNQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropane-1,2-diol;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.COC(O)C(C)O OAOWPYJFWWOMNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 1-morpholin-4-ylprop-2-en-1-one Chemical compound C=CC(=O)N1CCOCC1 XLPJNCYCZORXHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SCZZNWQQCGSWSZ-UHFFFAOYSA-N 1-prop-2-enoxy-4-[2-(4-prop-2-enoxyphenyl)propan-2-yl]benzene Chemical compound C=1C=C(OCC=C)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(OCC=C)C=C1 SCZZNWQQCGSWSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YHYCMHWTYHPIQS-UHFFFAOYSA-N 2-(2-hydroxyethoxy)-1-methoxyethanol Chemical compound COC(O)COCCO YHYCMHWTYHPIQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTTPXKJBFFKCEK-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-4-heptanone Chemical compound CC(C)CC(=O)CC(C)C PTTPXKJBFFKCEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHFFVFAKEGKNAQ-UHFFFAOYSA-N 2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-(4-morpholin-4-ylphenyl)butan-1-one Chemical compound C=1C=C(N2CCOCC2)C=CC=1C(=O)C(CC)(N(C)C)CC1=CC=CC=C1 UHFFVFAKEGKNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940093475 2-ethoxyethanol Drugs 0.000 description 1
- SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethyl acetate Chemical compound CCOCCOC(C)=O SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKQBWWAPJNHIQR-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCC(CO)(CO)CO UKQBWWAPJNHIQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one Chemical compound CC(C)(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000954 2-hydroxyethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])O[H] 0.000 description 1
- VGVHNLRUAMRIEW-UHFFFAOYSA-N 4-methylcyclohexan-1-one Chemical compound CC1CCC(=O)CC1 VGVHNLRUAMRIEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M Butyrate Chemical compound CCCC([O-])=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WMONOXOCMIPNNU-UHFFFAOYSA-N C=CC(=O)OCCCC(O)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O Chemical compound C=CC(=O)OCCCC(O)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O WMONOXOCMIPNNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIQMPQMYFZXDAX-UHFFFAOYSA-N Pentyl formate Chemical compound CCCCCOC=O DIQMPQMYFZXDAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001168730 Simo Species 0.000 description 1
- 235000000126 Styrax benzoin Nutrition 0.000 description 1
- 244000028419 Styrax benzoin Species 0.000 description 1
- 235000008411 Sumatra benzointree Nutrition 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical class CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008062 acetophenones Chemical class 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- RVIZJROSQMQZCG-UHFFFAOYSA-N adamantane-1,2-diol Chemical compound C1C(C2)CC3CC1C(O)C2(O)C3 RVIZJROSQMQZCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 1
- 150000008366 benzophenones Chemical class 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol monoethyl ether Chemical compound CCOCCOCCO XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 1
- NKDDWNXOKDWJAK-UHFFFAOYSA-N dimethoxymethane Chemical compound COCOC NKDDWNXOKDWJAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PODOEQVNFJSWIK-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphoryl-(2,4,6-trimethoxyphenyl)methanone Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(OC)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 PODOEQVNFJSWIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N formic acid ethyl ester Natural products CCOC=O WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001002 functional polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 1
- 235000019382 gum benzoic Nutrition 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005641 methacryl group Chemical class 0.000 description 1
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N oxidophosphanium Chemical class [PH3]=O MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- DLRJIFUOBPOJNS-UHFFFAOYSA-N phenetole Chemical compound CCOC1=CC=CC=C1 DLRJIFUOBPOJNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.OP(O)(O)=O DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 125000002889 tridecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
本発明は、タングステンおよび/またはモリブデンを含むヘテロポリ酸と光硬化性樹脂とを含む光硬化性組成物、ならびに、ヘテロポリ酸と硬化された光硬化性樹脂とが複合化した硬化物に関する The present invention relates to a photocurable composition containing a heteropolyacid containing tungsten and / or molybdenum and a photocurable resin, and a cured product obtained by complexing a heteropolyacid and a cured photocurable resin.
屈折率は物質の特性の1つである。屈折率は、構成元素、分子構造、結晶構造、荷電に大きく影響され、屈折率の変調は容易ではない。通常、有機化合物からなる高分子の屈折率は1.4〜1.6付近に限定され、無機材料の0.17(銀)〜4.2(シリコン)に比べてバリエーションに欠ける。これは、高分子の主成分が原子屈折の低い炭素を主成分としているためである。しかし、高分子の成形性および/または軽量性を利用するため、レンズなど光学材料の用途では、硫黄原子および/または臭素原子の導入などの分子設計により、高分子材料の屈折率を増大させる試みが行われている。また、高分子材料と、高屈折率を有する金属酸化物微粒子との複合化による屈折率変調も行われている。これは、機能性を有する高分子の屈折率変調は、構成元素の組み替えでは達成できないためである。用いられる金属酸化物は、アルミナ、チタニア、ジルコニアなどを含む(たとえば、特許文献1参照)。しかしながら、複合材料の透明性を高めるために、数nmの粒径を有する金属酸化物微粒子を複合材料中に均一に分散させる必要がある。そのため、金属酸化物微粒子を含む複合材料の製造は容易ではない。 Refractive index is one of the properties of a substance. The refractive index is greatly affected by the constituent elements, molecular structure, crystal structure, and charge, and the modulation of the refractive index is not easy. Normally, the refractive index of a polymer made of an organic compound is limited to around 1.4 to 1.6, and lacks variations compared to inorganic materials of 0.17 (silver) to 4.2 (silicon). This is because the main component of the polymer is mainly carbon having low atomic refraction. However, in order to utilize the moldability and / or lightness of the polymer, in the use of an optical material such as a lens, an attempt to increase the refractive index of the polymer material by molecular design such as introduction of a sulfur atom and / or a bromine atom. Has been done. In addition, refractive index modulation is also performed by combining a polymer material with metal oxide fine particles having a high refractive index. This is because the refractive index modulation of a functional polymer cannot be achieved by changing the constituent elements. The metal oxide used includes alumina, titania, zirconia and the like (for example, see Patent Document 1). However, in order to enhance the transparency of the composite material, it is necessary to uniformly disperse metal oxide fine particles having a particle size of several nm in the composite material. Therefore, it is not easy to produce a composite material containing metal oxide fine particles.
上記のような課題を解決するため、タングステン酸および/またはモリブデン酸と高分子との複合体を容易に製造するための方法と、その方法により得られ、高い透明性と、所望の屈折率を有する複合体が提案されている(特許文献2参照) In order to solve the above problems, a method for easily producing a composite of tungstic acid and / or molybdic acid and a polymer, and high transparency and a desired refractive index obtained by the method, are obtained. Has been proposed (see Patent Document 2).
しかしながら、タングステン酸および/またはモリブデン酸と高分子との複合体を光硬化させる際、光を照射しても十分な硬化性が得られず、硬化物が形成できない場合があった。本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、十分な硬化性、ならびに広い屈折率の調整範囲を有する光硬化性組成物を提供することを目的とする。 However, when photo-curing a composite of tungstic acid and / or molybdic acid and a polymer, sufficient curability is not obtained even when irradiated with light, and a cured product may not be formed in some cases. The present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a photocurable composition having sufficient curability and a wide adjustment range of refractive index.
本発明の第1の実施態様の光硬化性組成物は、(a)1種または複数種のヘテロポリ酸化合物と、(b)1種または複数種の重合性化合物と、(c)1種または複数種の光重合開始剤とを含み、前記ヘテロポリ酸化合物は、タングステンを含むヘテロポリ酸およびその塩、ならびに、モリブデンを含むヘテロポリ酸およびその塩からなる群から選択され、前記光重合開始剤は、400nm以上の波長の光に対する吸収を有することを特徴とする。本実施態様の光硬化性組成物は、(d)1種または複数種の溶媒をさらに含んでもよい。ここで溶媒の常圧下における沸点が250℃以下であり、前記溶媒は常温で液体であることが望ましい。また、ヘテロポリ酸化合物(a)の含有量は、成分(d)を除いた光硬化性組成物の質量を基準として50〜95質量%であってもよい The photocurable composition of the first embodiment of the present invention comprises (a) one or more heteropolyacid compounds, (b) one or more polymerizable compounds, and (c) one or more Comprising a plurality of types of photopolymerization initiator, the heteropolyacid compound is selected from the group consisting of a heteropolyacid containing tungsten and a salt thereof, and a heteropolyacid containing molybdenum and a salt thereof, and the photopolymerization initiator is It is characterized by having absorption for light having a wavelength of 400 nm or more. The photocurable composition of this embodiment may further include (d) one or more solvents. Here, it is preferable that the boiling point of the solvent under normal pressure is 250 ° C. or less, and the solvent is liquid at normal temperature. Further, the content of the heteropolyacid compound (a) may be 50 to 95% by mass based on the mass of the photocurable composition excluding the component (d).
本発明の第2の実施態様の硬化物は、第1の実施態様の光硬化性組成物に光を照射することによって得られる。 The cured product of the second embodiment of the present invention is obtained by irradiating the photocurable composition of the first embodiment with light.
以上の構成を採用することにより、タングステンおよび/またはモリブデンのヘテロポリ酸を含む光硬化性組成物に十分な硬化性を付与して、硬化物を形成することが可能となる。また、得られた硬化物において、屈折率を広い範囲で調整することが可能となる。 By employing the above configuration, it is possible to impart sufficient curability to the photocurable composition containing the heteropolyacid of tungsten and / or molybdenum to form a cured product. Further, in the obtained cured product, the refractive index can be adjusted in a wide range.
また、以上の構成を採用した硬化物は、CCD、C−MOSセンサーなどに用いられるマイクロレンズアレイ;照明およびディスプレイに用いられる光散乱層;発光素子(有機EL素子、発光ダイオード(LED)、半導体レーザーなどを含む)、ディスプレイ、光電池、光学フィルターなどに用いられる反射防止層(膜);光導波路レジスト;フォトニック構造を利用した表示素子、分布反射(DBR)型もしくは分布帰還(DFB)型レーザー素子に用いられる光閉込め素材;ランダム型レーザー発振素子の散乱体;分光フィルター、バンドパスフィルターなどに用いられる多層反射膜として利用できる。 In addition, the cured product employing the above configuration is a microlens array used for CCD, C-MOS sensor, etc .; a light scattering layer used for lighting and display; a light emitting element (organic EL element, light emitting diode (LED), semiconductor Antireflection layer (film) used in displays, photovoltaic cells, optical filters, etc .; optical waveguide resists; display elements utilizing photonic structures; distributed reflection (DBR) or distributed feedback (DFB) lasers It can be used as a light confining material used for an element; a scatterer of a random laser oscillation element;
本発明の第1の実施態様の光硬化性組成物は、(a)1種または複数種のヘテロポリ酸化合物と、(b)1種または複数種の重合性化合物と、(c)1種または複数種の光重合開始剤とを含み、前記ヘテロポリ酸化合物は、タングステンを含むヘテロポリ酸およびその塩、ならびに、モリブデンを含むヘテロポリ酸およびその塩からなる群から選択され、前記光重合開始剤は、400nm以上の波長の光に対する吸収を有することを特徴とする。 The photocurable composition of the first embodiment of the present invention comprises (a) one or more heteropolyacid compounds, (b) one or more polymerizable compounds, and (c) one or more Comprising a plurality of types of photopolymerization initiator, the heteropolyacid compound is selected from the group consisting of a heteropolyacid containing tungsten and a salt thereof, and a heteropolyacid containing molybdenum and a salt thereof, and the photopolymerization initiator is It is characterized by having absorption for light having a wavelength of 400 nm or more.
本実施態様において、ヘテロポリ酸化合物(a)は、光硬化性組成物中に粒子として分散している状態ではなく、光硬化性組成物中に溶解した状態で、均一に存在している。本実施態様の光硬化性組成物に光を照射することによって、ヘテロポリ酸化合物(a)が均一に存在した硬化物を得ることができる。 In the present embodiment, the heteropolyacid compound (a) is not dispersed in the photocurable composition as particles, but is present uniformly in a state dissolved in the photocurable composition. By irradiating the photocurable composition of this embodiment with light, a cured product in which the heteropolyacid compound (a) is uniformly present can be obtained.
本発明の光硬化組成物に含まれる光重合開始剤は、400nm以上の波長を有する光に対して吸収を有し、400nm以上の波長を有する光を照射された際に重合性化合物(b)の重合を開始する。400nm未満の波長を有する光はヘテロポリ酸化合物(a)によって遮蔽される。よって、ヘテロポリ酸化合物(a)を含む組成物において、400nm以上の波長を有する光に対して吸収を持たない光重合開始剤は、光を照射しても重合を開始することができない。その結果として、400nm以上の波長を有する光に対して吸収を持たない光重合開始剤を含む組成物は、十分な光硬化性が得られない。 The photopolymerization initiator contained in the photocurable composition of the present invention has absorption for light having a wavelength of 400 nm or more, and is polymerizable when irradiated with light having a wavelength of 400 nm or more (b). To initiate polymerization. Light having a wavelength of less than 400 nm is blocked by the heteropolyacid compound (a). Therefore, in the composition containing the heteropolyacid compound (a), a photopolymerization initiator that does not absorb light having a wavelength of 400 nm or more cannot initiate polymerization even when irradiated with light. As a result, a composition containing a photopolymerization initiator that does not absorb light having a wavelength of 400 nm or more cannot have sufficient photocurability.
(a) ヘテロポリ酸化合物
本実施態様で用いられるヘテロポリ酸化合物は、タングステンを含むヘテロポリ酸およびその塩、ならびに、モリブデンを含むヘテロポリ酸およびその塩からなる群から選択される。タングステンを含むヘテロポリ酸およびモリブデンを含むヘテロポリ酸の非制限的な例は、ケイタングステン酸(H4[SiW12O40]など)、リンタングステン酸(H3[PW12O40]など)、ケイモリブデン酸(H4[SiMo12O40]など)、リンモリブデン酸(H3[PMo12O40]など)、リンタングストモリブデン酸(H3[PW12-xMoxO40]など)、およびリンバナドモリブデン酸(H3[PV12-xMoxO40]など)を含む。これらのヘテロポリ酸の塩の具体的な例は、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、およびアンモニウム塩を含む。さらに、前述のヘテロポリ酸およびその塩は、水和物であってもよいし、水和物を加熱処理して得られる無水物または結晶水の含有量の少ない形態であってもよい。また、本実施態様において、前述のヘテロポリ酸またはその塩の1種を用いてもよいし、2種以上のヘテロポリ酸またはその塩を組み合わせて用いてもよい。
(A) Heteropolyacid compound The heteropolyacid compound used in the present embodiment is selected from the group consisting of a heteropolyacid containing tungsten and a salt thereof, and a heteropolyacid containing molybdenum and a salt thereof. Non-limiting examples of heteropolyacids including tungsten and heteropolyacids including molybdenum include silicotungstic acid (such as H 4 [SiW 12 O 40 ]), phosphotungstic acid (such as H 3 [PW 12 O 40 ]), silicon molybdic acid (such as H 4 [SiMo 12 O 40] ), ( such as H 3 [PMo 12 O 40] ) phosphomolybdic acid, phosphoric tongue strike molybdic acid (such as H 3 [PW 12-x Mo x O 40]), and Includes phosphorus vanado molybdic acid (H 3 [PV 12-x Mo x O 40 ], etc.). Specific examples of the salts of these heteropoly acids include alkali metal salts such as sodium and potassium, and ammonium salts. Further, the above-mentioned heteropolyacid and its salt may be a hydrate, or may be a form having a low content of anhydride or water of crystallization obtained by heat-treating the hydrate. In the present embodiment, one of the above-mentioned heteropoly acids or salts thereof may be used, or two or more heteropoly acids or salts thereof may be used in combination.
ヘテロポリ酸化合物(a)の含有量を調整することで、硬化物の屈折率を調整することができる。ヘテロポリ酸化合物(a)の含有量は、溶媒(d)を除いた光硬化性組成物の質量を基準として、典型的には50〜95質量%である。このような範囲内の含有量とすることにより、コストの増大および硬化物の脆化を防止するとともに、硬化物の屈折率を汎用アクリレート樹脂で調整可能な範囲よりも高い範囲で調整することが可能となる。なお、ヘテロポリ酸化合物(a)として水和物を用いる場合、ヘテロポリ酸化合物(a)の質量および組成物の総質量から水和水の質量を除外する。すなわち、ヘテロポリ酸化合物(a)の含有量は、以下の式で算出される。 By adjusting the content of the heteropolyacid compound (a), the refractive index of the cured product can be adjusted. The content of the heteropolyacid compound (a) is typically 50 to 95% by mass based on the mass of the photocurable composition excluding the solvent (d). By setting the content within such a range, it is possible to prevent an increase in cost and embrittlement of the cured product, and to adjust the refractive index of the cured product in a range higher than the range that can be adjusted with a general-purpose acrylate resin. It becomes possible. When a hydrate is used as the heteropolyacid compound (a), the mass of hydration water is excluded from the mass of the heteropolyacid compound (a) and the total mass of the composition. That is, the content of the heteropolyacid compound (a) is calculated by the following equation.
さらに、光硬化後の硬化物中のヘテロポリ酸化合物(a)の含有量は、硬化物を酸素存在下で550℃まで加熱する熱質量分析−示差熱分析(TG−DTA)によって求めることができる。上記の条件でTG−DTAを行うことにより、残存する水和水および溶媒(d)の質量、および重合性化合物(b)および光重合開始剤(c)から誘導される樹脂成分の質量と、ヘテロポリ酸化合物(a)中のヘテロポリ酸またはその塩(水和水を含まない)の質量とを、明確に区別して定量することができる。 Furthermore, the content of the heteropolyacid compound (a) in the cured product after photocuring can be determined by thermal mass spectrometry-differential thermal analysis (TG-DTA) in which the cured product is heated to 550 ° C. in the presence of oxygen. . By performing TG-DTA under the above conditions, the mass of the remaining water of hydration and the solvent (d), the mass of the resin component derived from the polymerizable compound (b) and the photopolymerization initiator (c), The mass of the heteropolyacid or a salt thereof (excluding water of hydration) in the heteropolyacid compound (a) can be clearly distinguished and quantified.
(b) 重合性化合物
本実施態様に用いられる重合性化合物は、1分子あたり2つ以上のエチレン性炭素−炭素二重結合を有する多官能性成分を含む。多官能性成分の好ましい例は、1分子あたり2つ以上のエチレン性炭素−炭素二重結合を有するアクリレートまたはメタクリレートを含む。ここで、エチレン性炭素−炭素二重結合は、アクリル基またはメタクリル基の形態で存在することが望ましい。以下、「アクリレート」および「メタクリレート」を、「(メタ)アクリレート」と総称する。あるいはまた、1分子あたり2つ以上のエチレン性炭素−炭素二重結合を有する、(メタ)アクリレート以外の化合物を、多官能性成分として用いてもよい。さらに、十分な硬化性が得られる限りにおいて、重合性化合物は、1分子あたり1つのエチレン性炭素−炭素二重結合を有する単官能性成分を含んでもよい。
(B) Polymerizable compound The polymerizable compound used in the present embodiment contains a polyfunctional component having two or more ethylenic carbon-carbon double bonds per molecule. Preferred examples of multifunctional components include acrylates or methacrylates having two or more ethylenic carbon-carbon double bonds per molecule. Here, the ethylenic carbon-carbon double bond desirably exists in the form of an acryl group or a methacryl group. Hereinafter, “acrylate” and “methacrylate” are collectively referred to as “(meth) acrylate”. Alternatively, a compound other than (meth) acrylate having two or more ethylenic carbon-carbon double bonds per molecule may be used as the polyfunctional component. Furthermore, as long as sufficient curability is obtained, the polymerizable compound may include a monofunctional component having one ethylenic carbon-carbon double bond per molecule.
重合性化合物は、ヘテロポリ酸化合物(a)を均一に分散または溶解できることを条件として、公知の材料から適宜選択することができる。たとえば、用いることができる多官能性成分の非制限的な例は、以下の材料を含む。 The polymerizable compound can be appropriately selected from known materials, provided that the heteropolyacid compound (a) can be uniformly dispersed or dissolved. For example, non-limiting examples of polyfunctional components that can be used include the following materials.
(i) 2官能性(メタ)アクリレート
アルカンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート。
(I) Bifunctional (meth) acrylate Alkanediol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, N, N'-methylenebis (meth) acrylamide, bisphenol A di (meth) ) Acrylate.
(ii) 3官能性以上の(メタ)アクリレート
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(EO)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート。
(Ii) Trifunctional or higher-functional (meth) acrylate trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide (EO) -modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate , Dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and tris (2- (meth) acryloyloxyethyl) isocyanurate.
あるいはまた、ジビニルベンゼン、ジアリルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルシクロヘキサン、ジアリルシクロヘキサン、ビスフェノールAジアリルエーテル、トリアリルイソシアヌレートなどを、多官能性成分として用いてもよい。 Alternatively, divinylbenzene, diallylbenzene, trivinylbenzene, divinylcyclohexane, diallylcyclohexane, bisphenol A diallyl ether, triallyl isocyanurate, or the like may be used as the polyfunctional component.
また、用いることができる単官能性成分の非制限的な例は、以下の材料を含む。 Also, non-limiting examples of monofunctional components that can be used include the following materials.
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート;
n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート;
グリシジル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、テトラヒドロフルフリール(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート;
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート;
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロプロピル(メタ)アクリレート;
2−アダマンタンまたはアダマンタンジオールから誘導され、1つのモノ(メタ)アクリレートを有するアダマンチル(メタ)アクリレート;
リン酸化アルキル(メタ)アクリレート、EO変性リン酸化アルキル(メタ)アクリレート。
2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate;
n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl ( (Meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate;
Glycidyl (meth) acrylate, acryloyl morpholine, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate Methoxypropylene glycol (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, ethyl carbitol (meth) acrylate;
Dimethylaminoethyl (meth) acrylate;
Trifluoroethyl (meth) acrylate, tetrafluoropropyl (meth) acrylate, hexafluoropropyl (meth) acrylate, octafluoropropyl (meth) acrylate, octafluoropropyl (meth) acrylate;
Adamantyl (meth) acrylate derived from 2-adamantane or adamantanediol and having one mono (meth) acrylate;
Phosphorylated alkyl (meth) acrylate, EO-modified phosphorylated alkyl (meth) acrylate.
あるいはまた、重合性化合物は、重合性を有するオリゴマーまたは重合性を有するポリマーをさらに含んでもよい。重合性を有するオリゴマーの例は、側鎖にエチレン性炭素−炭素二重結合を含むエポキシオリゴマー、側鎖にエチレン性炭素−炭素二重結合を含むウレタンオリゴマー、側鎖にエチレン性炭素−炭素二重結合を含むポリエステルオリゴマーなどを含む。重合性を有するポリマーの例は、側鎖にエチレン性炭素−炭素二重結合を含む種々のポリマーを含む。 Alternatively, the polymerizable compound may further include a polymerizable oligomer or a polymerizable polymer. Examples of the polymerizable oligomer include an epoxy oligomer having an ethylenic carbon-carbon double bond in a side chain, a urethane oligomer having an ethylenic carbon-carbon double bond in a side chain, and an ethylenic carbon-carbon double bond in a side chain. Includes polyester oligomers containing heavy bonds. Examples of the polymer having polymerizability include various polymers having an ethylenic carbon-carbon double bond in a side chain.
本実施態様の重合性化合物は、1種の多官能性成分から構成されていてもよい。あるいはまた、本実施態様の重合性化合物は、少なくとも1種の多官能性成分を含むことを条件として、2種以上の多官能性成分、単官能性成分、重合性を有するオリゴマーおよび/または重合性を有するポリマーの混合物であってもよい。 The polymerizable compound of this embodiment may be composed of one kind of polyfunctional component. Alternatively, the polymerizable compound of this embodiment may include at least one polyfunctional component, at least two polyfunctional components, a monofunctional component, a polymerizable oligomer, and / or a polymerizable compound. It may be a mixture of polymers having properties.
(c) 光重合開始剤
本実施態様の光硬化性組成物は、400nm以上の波長を有する光に対して吸収を有する、1種または複数種の光重合開始剤を含む。本明細書において、「400nm以上の波長を有する光に対して吸収を有する」とは、0.1質量%のアクリロニトリル溶液を1cmの光路長で測定した際に、吸光度が0.2以上となる波長が400nm以上の領域に存在することを意味する。光重合開始剤は、上記の吸光度が達成される成分を含む光が照射された際にラジカルを発生させる。用いることができる光重合開始剤は、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類などから適宜選択することができる。400nm以上の波長を有する光に対して吸収を有する光重合開始剤の非制限的な例は、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−1−ブタノンを含む。
(C) Photopolymerization initiator The photocurable composition of this embodiment contains one or more photopolymerization initiators that absorb light having a wavelength of 400 nm or more. In the present specification, "having absorption for light having a wavelength of 400 nm or more" means that the absorbance is 0.2 or more when a 0.1% by mass acrylonitrile solution is measured with an optical path length of 1 cm. It means that the wavelength exists in a region of 400 nm or more. The photopolymerization initiator generates a radical when irradiated with light containing a component that achieves the above absorbance. The photopolymerization initiator that can be used can be appropriately selected from acetophenones, benzoins, benzophenones, phosphine oxides, ketals, anthraquinones, thioxanthones, and the like. Non-limiting examples of photoinitiators having absorption for light having a wavelength of 400 nm or more include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -Phenylphosphine oxide, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butanone.
本実施態様の光硬化性組成物は、100質量部の重合性化合物(b)に対して、典型的には0.1質量部以上20質量部以下、好ましくは1質量部以上10質量部以下の光重合開始剤(c)を含む。 The photocurable composition of the present embodiment is typically 0.1 to 20 parts by mass, preferably 1 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polymerizable compound (b). (C).
(d) 溶媒
本実施態様の光硬化性組成物は、粘度調整などの目的のために、溶媒をさらに含んでもよい。用いることができる溶媒は、常圧(大気圧)での沸点が250℃以下であり、常温(25℃)で液体の化合物を含む。また、溶媒には、光硬化性組成物に用いられる材料を溶解できることが求められる。用いることができる溶媒の非制限的な例は:
水;
ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、ジオキサン、ジオキソラン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトールなどのエーテル類;
アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、およびメチルシクロヘキサノンなどのケトン類;
蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸n−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン醸エチル、酢酸n−ペンチル、2−エトキシエチルアセテート、およびγ−ブチロラクトンなどのエステル類;
エタノール、イソプロピルアルコール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノールなどのアルコール類;および
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類
を含む。
(D) Solvent The photocurable composition of the present embodiment may further contain a solvent for the purpose of viscosity adjustment or the like. Solvents that can be used have a boiling point of 250 ° C. or lower at normal pressure (atmospheric pressure) and include compounds that are liquid at normal temperature (25 ° C.). Further, the solvent is required to be able to dissolve the material used for the photocurable composition. Non-limiting examples of solvents that can be used are:
water;
Ethers such as dibutyl ether, dimethoxymethane, dimethoxyethane, diethoxyethane, propylene oxide, dioxane, dioxolan, trioxane, tetrahydrofuran, anisole and phenetole;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dipropyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone and methylcyclohexanone;
Esters such as ethyl formate, propyl formate, n-pentyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-pentyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, and γ-butyrolactone;
Alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol and 2-butoxyethanol; and amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide.
本実施態様においては、1種の溶媒を用いてもよいし、2種以上の溶媒の混合物を用いてもよい。 In this embodiment, one kind of solvent may be used, or a mixture of two or more kinds of solvents may be used.
(e) 添加剤
本実施態様の光硬化性組成物は、所望される用途の属する技術分野において知られている任意の添加剤をさらに含んでもよい。用いることができる添加剤は、たとえば、光増感剤、連鎖移動剤、表面調整剤、酸化防止剤、密着性向上剤、離型剤などを含む。
(E) Additives The photocurable composition of this embodiment may further include any additive known in the art to which the desired use belongs. Additives that can be used include, for example, photosensitizers, chain transfer agents, surface conditioners, antioxidants, adhesion improvers, release agents, and the like.
本発明の第2の実施態様の硬化物は、第1の実施態様の光硬化性組成物に光を照射することによって形成される。 The cured product of the second embodiment of the present invention is formed by irradiating the photocurable composition of the first embodiment with light.
本実施態様の硬化物は、(1)光硬化性組成物の膜を形成する工程と、(2)光硬化性組成物の膜に光を照射する工程とを含む方法によって形成される。必要に応じて、工程(1)と(2)との間に、(1’)光硬化性組成物の膜を乾燥させる工程を実施してもよい。また、工程(2)の後に、(3)硬化物をアニールする工程を実施してもよい。以下、それぞれの工程について説明する。 The cured product of the present embodiment is formed by a method including (1) a step of forming a film of the photocurable composition, and (2) a step of irradiating the film of the photocurable composition with light. If necessary, a step (1 ') of drying the film of the photocurable composition may be performed between the steps (1) and (2). After the step (2), a step (3) of annealing the cured product may be performed. Hereinafter, each step will be described.
(1) 光硬化性組成物の膜を形成する工程
本工程は、塗布、注型、流延(キャスト)、押し出しなどの当該技術において知られている任意の技術を用いて実施することができる。
(1) Step of Forming Photocurable Composition Film This step can be performed using any technique known in the art, such as coating, casting, casting (casting), and extrusion. .
塗布を用いて本工程を実施する場合、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、ディップコーターなどを用いることができる。ここで、枚葉状の基材に光硬化性組成物を塗布する枚葉方式を用いてもよいし、ロール状の基材に光硬化性組成物を塗布し、引き続いて基材をロールに巻き取るロール・ツー・ロール方式を用いてもよい。なお、ロール・ツー・ロール方式を用いる場合、塗布と巻き取りとの間に、後述する(2)光硬化性組成物の膜に光を照射する工程を実施して、巻き取り前に硬化物の膜を形成してもよい。特に、ロール・ツー・ロール方式を用いることが好ましい。なぜなら、ロール・ツー・ロール方式においては、基材を、巻き出し部(供給部)から、塗布部、および任意選択的に光照射部を介して、巻き取り部まで、連続走行させることにより、光硬化性組成物または硬化物の膜を連続的に製造できるからである。また、ロール・ツー・ロール方式を用いる場合、基材は、典型的には25μm以上200μm以下、好ましくは40μm以上80μm以下の膜厚を有する。 When this step is performed using coating, a roll coater, a reverse roll coater, a gravure coater, a microgravure coater, a knife coater, a bar coater, a wire bar coater, a die coater, a dip coater, or the like can be used. Here, a single-wafer method in which a photocurable composition is applied to a sheet-shaped substrate may be used, or the photocurable composition is applied to a roll-shaped substrate, and subsequently, the substrate is wound around a roll. A take-up roll-to-roll system may be used. When the roll-to-roll method is used, a step (2) of irradiating the film of the photocurable composition with light, which will be described later, is performed between the coating and the winding, and the cured product is formed before the winding. May be formed. In particular, it is preferable to use a roll-to-roll method. Because, in the roll-to-roll system, the base material is continuously moved from the unwinding section (supply section) to the winding section via the coating section and optionally the light irradiation section. This is because a film of the photocurable composition or cured product can be manufactured continuously. When the roll-to-roll method is used, the substrate typically has a thickness of 25 μm or more and 200 μm or less, preferably 40 μm or more and 80 μm or less.
注型を用いて本工程を実施する場合、型の表面に凹凸を付与することによって、最終的に得られる硬化物の表面に凹凸を形成することができる。また、400nm以上の波長の光に対して透過性である材料で形成された型を用いて、型の中で(2)光硬化性組成物の膜に光を照射する工程を実施してもよい。 When this step is performed using a casting, the surface of the finally obtained cured product can be formed with irregularities by imparting irregularities to the surface of the mold. In addition, using a mold formed of a material that is transparent to light having a wavelength of 400 nm or more, the step of (2) irradiating the film of the photocurable composition with light in the mold may be performed. Good.
本工程で用いる基材は、当該技術において知られている任意の材料を含む。基材を構成する材料の非制限的な例は、ガラス、シリコン、および、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性材料を含む。あるいはまた、硬化物の用途に依存するが、基材は、前述の材料の上に形成された種々の機能部品を有してもよい。たとえば、シリコンウェーハの上に、有機EL素子、種々のレーザー素子、光電池、受光素子などを形成したものを、本工程の基材として用いてもよい。 The substrate used in this step includes any material known in the art. Non-limiting examples of materials that make up the substrate include glass, silicon, and thermoplastic materials such as polyethylene, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate. Alternatively, depending on the use of the cured product, the substrate may have various functional components formed on the aforementioned materials. For example, an organic EL element, various laser elements, a photovoltaic cell, a light receiving element, and the like formed on a silicon wafer may be used as a base material in this step.
(1’) 光硬化性組成物の膜を乾燥させる工程
必要に応じて、工程(1)と後述する工程(2)との間に、光硬化性組成物の膜を乾燥させる工程を設けてもよい。特に、光硬化性組成物が溶媒を含む場合に、溶媒を留去するのに有用である。本工程は、光硬化性組成物の膜を乾燥炉内を通過させる方法、光硬化性組成物の膜に乾燥風を吹き付る方法、光硬化性組成物の膜を加熱する方法など、当該技術において知られている任意の方法で実施することができる。用いることができる乾燥炉は、放射型乾燥炉、循環風型乾燥炉などを含む。また、乾燥風の形成には、熱風器などを使用することができる。光硬化性組成物の膜の加熱には、加熱ロール、赤外線ヒータなどを使用することができる。
(1 ′) Step of drying the film of the photocurable composition If necessary, a step of drying the film of the photocurable composition is provided between the step (1) and the step (2) described below. Is also good. In particular, when the photocurable composition contains a solvent, it is useful for distilling off the solvent. This step includes, for example, a method of passing a film of the photocurable composition through a drying oven, a method of blowing dry air on the film of the photocurable composition, a method of heating the film of the photocurable composition, and the like. It can be implemented in any way known in the art. Drying ovens that can be used include a radial drying oven, a circulating air drying oven, and the like. A hot air blower or the like can be used for forming the drying air. For heating the film of the photocurable composition, a heating roll, an infrared heater, or the like can be used.
(2) 光硬化性組成物の膜に光を照射する工程
続いて、光硬化性組成物の膜に光を照射して、光硬化を起こして、硬化物を形成する。本工程において、400nm以上の波長の光を十分な強度で照射できることを条件として、当該技術において知られている任意の光源を用いることができる。用いることができる光源は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアークランプ、キセノンアークランプなどを含む。
(2) Step of irradiating the film of the photocurable composition with light Subsequently, the film of the photocurable composition is irradiated with light to cause photocuring to form a cured product. In this step, any light source known in the art can be used, provided that light having a wavelength of 400 nm or more can be irradiated with sufficient intensity. Light sources that can be used include high-pressure mercury lamps, low-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, carbon arc lamps, xenon arc lamps, and the like.
ここで、硬化物の表面に凹凸などの所定のパターンを形成することが求められる場合には、所定のパターンの反転形状を有するスタンパを光硬化性組成物の膜に押圧した状態で光を照射してもよい。スタンパが400nm以上の波長の光を透過する材料で形成されている場合、スタンパを通して光の照射を行ってもよい。光硬化が終了した後に、スタンパを除去することによって、所定のパターンを得ることができる。また、光硬化性組成物そのものがスタンパを除去後も形状を維持するのに十分な稠度を有する場合、スタンパを除去した後に、光を照射してもよい。 Here, when it is required to form a predetermined pattern such as irregularities on the surface of the cured product, light is irradiated while a stamper having an inverted shape of the predetermined pattern is pressed against the film of the photocurable composition. May be. When the stamper is formed of a material that transmits light having a wavelength of 400 nm or more, light irradiation may be performed through the stamper. After the photocuring is completed, a predetermined pattern can be obtained by removing the stamper. If the photocurable composition itself has sufficient consistency to maintain its shape after removing the stamper, light may be applied after removing the stamper.
あるいはまた、基材上の一部の領域のみに硬化物を形成することが求められる場合においては、所定のパターンを有するフォトマスクを通して光を照射してもよい。光照射に引き続いて、光が照射されなかった領域の光硬化性組成物を、溶媒などを用いる洗浄によって除去することができる。一方、光が照射された領域では、光硬化が進行して硬化物が得られる。この方法は、機能部品を含む基材上の所定の位置のみに硬化物を形成する場合などに特に有効である。 Alternatively, when it is required to form a cured product only in a partial region on the base material, light may be irradiated through a photomask having a predetermined pattern. Subsequent to the light irradiation, the photocurable composition in a region not irradiated with the light can be removed by washing with a solvent or the like. On the other hand, in a region irradiated with light, photo-curing proceeds to obtain a cured product. This method is particularly effective when a cured product is formed only at a predetermined position on a substrate including a functional component.
(3) 硬化物をアニールする工程
本実施態様の硬化物をアニールしてもよい。本発明における「アニール」は、対象物を適当な温度に加熱し、所定の時間にわたって対象物を当該温度を保持し、その後に対象物を徐冷する処理を意味する。加熱温度は、たとえば50℃〜200℃の範囲内であってもよい。また、対象物を前述の加熱温度に保持する時間は、たとえば5分間〜120分間の範囲内であってもよい。
(3) Step of annealing the cured product The cured product of the present embodiment may be annealed. “Annealing” in the present invention means a process of heating an object to an appropriate temperature, maintaining the temperature of the object for a predetermined time, and thereafter gradually cooling the object. The heating temperature may be, for example, in the range of 50C to 200C. Further, the time for keeping the target at the above-mentioned heating temperature may be, for example, in a range of 5 minutes to 120 minutes.
アニール処理は、硬化物の硬度の増大、耐水性の向上、および耐溶媒性の向上において有用である。 Annealing is useful for increasing the hardness of the cured product, improving the water resistance, and improving the solvent resistance.
上記で説明した方法で得られる硬化物は、汎用アクリレート樹脂で調整可能な範囲(約1.4〜1.6)よりも高い範囲の屈折率を有することができる。また、屈折率は、ヘテロポリ酸化合物(a)の含有量を変更することによって調製できる。より具体的には、本実施態様の硬化物は、約1.55〜約1.80の範囲内の屈折率を有することができる。 The cured product obtained by the method described above can have a refractive index in a range higher than the adjustable range (about 1.4 to 1.6) of the general-purpose acrylate resin. The refractive index can be adjusted by changing the content of the heteropolyacid compound (a). More specifically, the cured product of this embodiment can have a refractive index in the range of about 1.55 to about 1.80.
よって、本実施態様の硬化物は、高い屈折率および/または高い成型性が要求される用途において有用である。たとえば、本実施態様の硬化物は、CCD、C−MOSセンサーなどに用いられるマイクロレンズアレイ;照明およびディスプレイに用いられる光散乱層;発光素子(有機EL素子、発光ダイオード(LED)、半導体レーザーなどを含む)、ディスプレイ、光電池、光学フィルターなどに用いられる反射防止層(膜);光導波路レジスト;フォトニック構造を利用した表示素子、分布反射(DBR)型もしくは分布帰還(DFB)型レーザー素子に用いられる光閉込め素材;ランダム型レーザー発振素子の散乱体;分光フィルター、バンドパスフィルターなどに用いられる多層反射膜に適用できると信じられる。 Therefore, the cured product of the present embodiment is useful in applications requiring a high refractive index and / or high moldability. For example, the cured product of the present embodiment is a microlens array used for a CCD or a C-MOS sensor; a light scattering layer used for lighting and a display; a light emitting element (organic EL element, light emitting diode (LED), semiconductor laser, ), Antireflection layers (films) used in displays, photovoltaic cells, optical filters, etc .; optical waveguide resists; display elements utilizing photonic structures; distributed reflection (DBR) type or distributed feedback (DFB) type laser elements It is believed that the present invention can be applied to a light confining material used; a scatterer of a random type laser oscillation element;
(実施例1)
以下の材料を混合して光硬化性組成物を調製した。
(a) ヘテロポリ酸化合物
ケイタングステン酸26水和物(SiW12、和光純薬(株)) 69.9質量部
(b) 重合性化合物;
トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA、大阪有機化学工業(株)) 38.0質量部;および
(c) 光重合開始剤
2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシド(Lucirin TPO、BASF製) 2.0質量部。
(Example 1)
The following materials were mixed to prepare a photocurable composition.
(A) Heteropolyacid compound Silicotungstic acid 26 hydrate (SiW12, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 69.9 parts by mass (b) Polymerizable compound;
38.0 parts by mass of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA, Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.); and (c) photopolymerization initiator 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (Lucirin TPO, manufactured by BASF) 2.0 parts by mass.
材料が溶解しにくい場合には、50℃〜60℃に加熱して完全に溶解させた。なお、水和水を除外すると、上記の組成におけるヘテロポリ酸化合物(a)の含有量は60質量%であった。また、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシドは、400nm以上の波長の光に対する吸収を有した。 If the material was difficult to dissolve, it was heated to 50-60 ° C to completely dissolve. Excluding hydration water, the content of the heteropolyacid compound (a) in the above composition was 60% by mass. In addition, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide had absorption for light having a wavelength of 400 nm or more.
得られた光硬化性組成物を、ワイヤーバーコーターを用いてガラス基材上に塗布した。組成物の塗布量は、硬化後の膜の膜厚が7μmとなるように調製した。続いて、コンベア式紫外線硬化装置を援用して、光硬化性組成物の膜に高圧水銀ランプの光を照射して、硬化膜を得た。光の照射量を300mJ/cm2とした。 The obtained photocurable composition was applied on a glass substrate using a wire bar coater. The coating amount of the composition was adjusted so that the film thickness after curing was 7 μm. Subsequently, the film of the photocurable composition was irradiated with light from a high-pressure mercury lamp using a conveyor-type ultraviolet curing device to obtain a cured film. The light irradiation amount was 300 mJ / cm 2 .
(実施例2、3、および8)
光硬化性組成物の組成を、第1表に示す溶媒を含む組成に変更したこと、およびワイヤーバーコーターを用いた塗布に続いて、50℃のオーブン中で1分間にわたる乾燥を行ったことを除いて、実施例1の手順を繰り返した、硬化膜を得た。
(Examples 2, 3, and 8)
The composition of the photocurable composition was changed to the composition containing the solvent shown in Table 1 and that drying was performed in an oven at 50 ° C. for 1 minute following application using a wire bar coater. Except for this, the procedure of Example 1 was repeated to obtain a cured film.
実施例2、3および8は、溶媒として酢酸エチルを用いた光硬化性組成物に係る。また、実施例3においては、光重合開始剤を、400nm以上の波長の光に対する吸収を有するビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシドに変更した。 Examples 2, 3 and 8 relate to photocurable compositions using ethyl acetate as solvent. Further, in Example 3, the photopolymerization initiator was changed to bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide having absorption for light having a wavelength of 400 nm or more.
(実施例4〜7および9、比較例1および2)
光硬化性組成物の組成を、第1表に示す溶媒を含む組成に変更したことを除いて、実施例1の手順を繰り返した、硬化膜を得た。
(Examples 4 to 7 and 9, Comparative Examples 1 and 2)
A cured film was obtained by repeating the procedure of Example 1 except that the composition of the photocurable composition was changed to a composition containing a solvent shown in Table 1.
実施例9においては、ヘテロポリ酸化合物として、ケイタングステン酸26水和物に代えてリンタングステン酸30水和物を用いた。比較例1においては、光重合開始剤を、400nm以上の波長の光に対する吸収を持たない2,2−ジメトキシ−2,2−ジフェニルエタン−1−オンに変更した。比較例2においては、光重合開始剤を、400nm以上の波長の光に対する吸収を持たない2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンに変更した。 In Example 9, phosphotungstic acid 30 hydrate was used as the heteropolyacid compound instead of silicotungstic acid 26 hydrate. In Comparative Example 1, the photopolymerization initiator was changed to 2,2-dimethoxy-2,2-diphenylethan-1-one having no absorption for light having a wavelength of 400 nm or more. In Comparative Example 2, the photopolymerization initiator was changed to 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one having no absorption for light having a wavelength of 400 nm or more.
(評価1)
実施例1〜9および比較例1および2で得られた硬化膜に対して指触試験を行い、光硬化性組成物の硬化性を評価した。結果を第1表に示す。
(Evaluation 1)
A finger touch test was performed on the cured films obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2, and the curability of the photocurable composition was evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例1〜3の結果から、400nm以上の波長の光に対する吸収を有する光重合開始剤を含む光硬化性組成物は、溶媒の存在および不存在に無関係に、十分な硬化性を有することが分かった。また、実施例4〜8の結果から、ヘテロポリ酸化合物、重合性化合物および光重合開始剤の使用量を変化させても、400nm以上の波長の光に対する吸収を有する光重合開始剤を含む光硬化性組成物は十分な硬化性を有することが分かった。さらに、実施例9の結果から、異なる種類のヘテロポリ酸化合物を用いた場合であっても、400nm以上の波長の光に対する吸収を有する光重合開始剤を含む光硬化性組成物は十分な硬化性を有することが分かった。 From the results of Examples 1 to 3, the photocurable composition containing a photopolymerization initiator having an absorption for light having a wavelength of 400 nm or more has sufficient curability regardless of the presence or absence of a solvent. Do you get it. In addition, from the results of Examples 4 to 8, even when the amounts of the heteropolyacid compound, the polymerizable compound, and the photopolymerization initiator were changed, the photocuring including the photopolymerization initiator having an absorption for light having a wavelength of 400 nm or more was possible. The curable composition was found to have sufficient curability. Furthermore, from the results of Example 9, even when different types of heteropolyacid compounds are used, the photocurable composition containing a photopolymerization initiator having absorption for light having a wavelength of 400 nm or more has a sufficient curability. It was found to have
これに対して、400nm以上の波長の光に対する吸収を持たない光重合開始剤を含む比較例1および比較例2の光硬化性組成物は、光照射後においても粘着性が残存し、光硬化が十分に進行しないことが分かった。これは、ヘテロポリ酸化合物が光重合開始剤の吸収する波長成分の光を遮蔽したため、硬化反応が進行しなかったためと考えられる。 On the other hand, the photocurable compositions of Comparative Examples 1 and 2 containing a photopolymerization initiator having no absorption for light having a wavelength of 400 nm or more retain their tackiness even after light irradiation, Did not progress sufficiently. This is presumably because the heteropolyacid compound blocked light having a wavelength component absorbed by the photopolymerization initiator, and the curing reaction did not proceed.
(評価2)
実施例1および4〜8で得られた硬化物について、反射分光膜厚計FE−3000(大塚電子(株)製)を用いて633nmの波長における屈折率を測定した。結果を第2表および図1に示す。なお、第2表および図1に示した「ヘテロポリ酸化合物の含有量」は、前述のように、溶媒(d)を除いた光硬化性組成物の質量を基準とし、ヘテロポリ酸化合物の水和水を溶媒とみなした質量パーセントである。
(Evaluation 2)
For the cured products obtained in Examples 1 and 4 to 8, the refractive index at a wavelength of 633 nm was measured using a reflection spectral thickness meter FE-3000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The results are shown in Table 2 and FIG. As described above, the “content of the heteropolyacid compound” shown in Table 2 and FIG. 1 is based on the weight of the photocurable composition excluding the solvent (d), as described above. It is the weight percentage where water was considered as the solvent.
第2表および図1から、ヘテロポリ酸化合物の含有量の増大に伴って、硬化物の屈折率が増大していることが分かる。また、図1から、ヘテロポリ酸化合物の含有量と硬化物の屈折率との間に線形性が認められる。さらに、得られた硬化物の屈折率の範囲は1.570〜1.782に及び、汎用アクリレート樹脂で調整可能な範囲(約1.4〜1.6)よりも高い範囲であった。これらのことから、本発明の硬化物が大きな屈折率を有すること、ならびに、本発明の硬化物の屈折率は、光硬化性組成物の組成によって調整可能であることが分かる。 From Table 2 and FIG. 1, it can be seen that the refractive index of the cured product increases as the content of the heteropolyacid compound increases. Also, from FIG. 1, linearity is observed between the content of the heteropolyacid compound and the refractive index of the cured product. Furthermore, the range of the refractive index of the obtained cured product ranged from 1.570 to 1.782, which was higher than the range (approximately 1.4 to 1.6) that can be adjusted with a general-purpose acrylate resin. From these, it is understood that the cured product of the present invention has a large refractive index, and that the refractive index of the cured product of the present invention can be adjusted by the composition of the photocurable composition.
(アニール処理の効果について)
実施例1〜9で得られた硬化物について、10分間にわたって130℃に加熱し、その後に25℃の空気中に放置して徐冷することで、硬化物の硬度の増大、耐水性の向上、および耐溶媒性の向上が確認された。
(About the effect of annealing treatment)
About the hardened | cured material obtained in Examples 1-9, it heats at 130 degreeC over 10 minutes, and after that, it leaves in 25 degreeC air and cools gradually, and the hardness of a hardened | cured material increases and the water resistance improves , And improved solvent resistance.
Claims (3)
(b) 1種または複数種の重合性化合物と、
(c) 1種または複数種の光重合開始剤と
を含む光硬化性組成物であって、
前記ヘテロポリ酸化合物は、タングステンを含むヘテロポリ酸、タングステンを含むヘテロポリ酸のアルカリ金属塩、タングステンを含むヘテロポリ酸のアンモニウム塩、モリブデンを含むヘテロポリ酸、モリブデンを含むヘテロポリ酸のアルカリ金属塩、およびモリブデンを含むヘテロポリ酸のアンモニウム塩からなる群から選択され、
前記光重合開始剤は、400nm以上の波長の光に対する吸収を有し、
前記ヘテロポリ酸化合物(a)の含有量は、前記光硬化性組成物の質量を基準として50〜95質量%である
ことを特徴とする光硬化性組成物。 (A) one or more heteropolyacid compounds;
(B) one or more polymerizable compounds;
(C) a photocurable composition comprising one or more photopolymerization initiators,
The heteropolyacid compound includes a heteropolyacid containing tungsten, an alkali metal salt of a heteropolyacid containing tungsten, an ammonium salt of a heteropolyacid containing tungsten, a heteropolyacid containing molybdenum, an alkali metal salt of a heteropolyacid containing molybdenum, and molybdenum. Selected from the group consisting of ammonium salts of heteropolyacids ,
The photopolymerization initiator has absorption for light having a wavelength of 400 nm or more,
The photocurable composition, wherein the content of the heteropolyacid compound (a) is 50 to 95% by mass based on the mass of the photocurable composition.
(b) 1種または複数種の重合性化合物と、
(c) 1種または複数種の光重合開始剤と
(d) 1種または複数種の溶媒と
を含む光硬化性組成物であって、
前記ヘテロポリ酸化合物は、タングステンを含むヘテロポリ酸、タングステンを含むヘテロポリ酸のアルカリ金属塩、タングステンを含むヘテロポリ酸のアンモニウム塩、モリブデンを含むヘテロポリ酸、モリブデンを含むヘテロポリ酸のアルカリ金属塩、およびモリブデンを含むヘテロポリ酸のアンモニウム塩からなる群から選択され、
前記光重合開始剤は、400nm以上の波長の光に対する吸収を有し、
前記溶媒の常圧下における沸点が250℃以下であり、
前記溶媒は常温で液体であり、
前記ヘテロポリ酸化合物(a)の含有量は、成分(d)を除いた前記光硬化性組成物の質量を基準として50〜95質量%であることを特徴とする光硬化性組成物。 (A) one or more heteropolyacid compounds;
(B) one or more polymerizable compounds;
A photocurable composition comprising (c) one or more photopolymerization initiators and (d) one or more solvents,
The heteropolyacid compound includes a heteropolyacid containing tungsten, an alkali metal salt of a heteropolyacid containing tungsten, an ammonium salt of a heteropolyacid containing tungsten, a heteropolyacid containing molybdenum, an alkali metal salt of a heteropolyacid containing molybdenum, and molybdenum. Selected from the group consisting of ammonium salts of heteropolyacids ,
The photopolymerization initiator has absorption for light having a wavelength of 400 nm or more,
The solvent has a boiling point under normal pressure of 250 ° C. or less,
The solvent is liquid at room temperature,
The photocurable composition, wherein the content of the heteropolyacid compound (a) is 50 to 95% by mass based on the mass of the photocurable composition excluding the component (d).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015129170A JP6656619B2 (en) | 2015-06-26 | 2015-06-26 | Photocurable composition and cured product |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015129170A JP6656619B2 (en) | 2015-06-26 | 2015-06-26 | Photocurable composition and cured product |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017014322A JP2017014322A (en) | 2017-01-19 |
JP6656619B2 true JP6656619B2 (en) | 2020-03-04 |
Family
ID=57829731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015129170A Active JP6656619B2 (en) | 2015-06-26 | 2015-06-26 | Photocurable composition and cured product |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6656619B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7347444B2 (en) * | 2018-12-11 | 2023-09-20 | ソニーグループ株式会社 | Hologram recording composition, hologram recording medium, diffractive optical element, and optical device, optical component, and image display device using the same |
JP7495726B2 (en) | 2020-09-03 | 2024-06-05 | 国立大学法人広島大学 | Acid catalyst and method for producing the acid catalyst |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0451146A (en) * | 1990-06-19 | 1992-02-19 | Nippon Kayaku Co Ltd | Resin composition and hardned product thereof |
JP4438953B2 (en) * | 2005-03-24 | 2010-03-24 | 信越化学工業株式会社 | Proton conductive film forming composition, proton conductive film forming method, and proton conductive film |
JP2014065853A (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Tokuyama Corp | Composition for photocurable nanoimprint and method of forming pattern |
JP2014108975A (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Dainippon Printing Co Ltd | Color material, color material dispersion liquid, colored resin composition for color filter, color filter, liquid crystal display and organic light-emitting display |
JP6699999B2 (en) * | 2015-02-26 | 2020-05-27 | 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. | Colored curable resin composition, color filter and display device |
-
2015
- 2015-06-26 JP JP2015129170A patent/JP6656619B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017014322A (en) | 2017-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6884757B2 (en) | Pattern forming method, processed circuit board manufacturing method, optical component manufacturing method, circuit board manufacturing method, electronic component manufacturing method, imprint mold manufacturing method | |
JP6482591B2 (en) | Photocurable composition | |
JP6584174B2 (en) | Adhesion layer composition, method for producing film by nanoimprint, method for producing optical component, method for producing circuit board, and method for producing electronic device | |
JP5846974B2 (en) | Curable composition for photoimprint, pattern forming method and pattern | |
JP6231209B2 (en) | Plastic film and manufacturing method thereof | |
KR101965095B1 (en) | A composition for forming an adhesion layer, a method for producing a cured product, a method for producing an optical component, a method for producing a circuit board, a method for manufacturing an imprint mold, and a device part | |
TWI717379B (en) | Patterning material, patterning method, and patterning apparatus | |
JP6907293B2 (en) | Photocurable composition for imprint, film manufacturing method using this, optical component manufacturing method, circuit board manufacturing method, electronic component manufacturing method | |
KR101752109B1 (en) | Photocurable composition and methods for optical component by using the same | |
JP7011386B2 (en) | Adhesion layer forming composition and article manufacturing method | |
JP6656619B2 (en) | Photocurable composition and cured product | |
JP2010001419A (en) | Uv nanoimprint molding and its manufacturing method | |
JP2011002759A (en) | Antireflection film | |
JP7232877B2 (en) | Monolithic high refractive index photonic device | |
JP6443849B2 (en) | Resin, resin manufacturing method and parts | |
JP6108765B2 (en) | Photocurable composition and pattern forming method | |
KR101921018B1 (en) | Photocurable composition and methods for optical component by using the same | |
JP2015231725A (en) | Method for producing photo-permeable film | |
JP6802957B2 (en) | Photocurable composition and cured product | |
JP5467422B2 (en) | Method for producing composite | |
JP2009237570A (en) | Molding and its production method | |
JP7314937B2 (en) | Polymerizable composition, inkjet ink, heat-resistant fusible member, three-dimensional structure with support, and method for producing three-dimensional model | |
WO2016120944A1 (en) | Adhesion layer-forming composition, method of manufacturing cured product pattern, method of manufacturing optical component, method of manufacturing circuit board, method of manufacturing imprinting mold, and device component | |
JP2013039731A (en) | Method of forming uneven pattern | |
JP2007186603A (en) | Active energy ray-curing type resin composition for cast polymerization |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150811 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180426 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180508 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180508 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190312 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190425 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191001 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191202 |
|
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: 20191224 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200122 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6656619 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |