JP6718048B2 - 新規重合性化合物及び柔軟性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
[1]下記式(I):
[式中、
R1は、各々独立して、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニル基、アリール基、C3〜C8のシクロアルキル基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキルオキシ基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニルオキシ基、C3〜C8のシクロアルキルオキシ基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルコキシ基又は式−O−(CH2)m−O−CH=CH2(ここで、mは1〜6から選択される整数である)で示される基であり、
R2は、−(CH2)m−O−CH=CH2であり、
nは、1〜10の整数である]
で示される(但し、R1の少なくとも1つは、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基ではない)、化合物。
[2]nが1であり、R1のうち少なくとも一方が、−O−(CH2)m−O−CH=CH2(ここで、mは1〜6から選択される整数である)である、前記[1]の化合物。
[3]nが2〜10の整数であり、基R1の全モル数に対して75%以上が−O−(CH2)m−O−CH=CH2(ここで、mは1〜6から選択される整数である)である、前記[1]の化合物。
[4]R1の少なくとも1つが、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基である、前記[1]〜[3]のいずれかの化合物。
[5]式(II):
R3O−{Si(R4)2}n−OR3 (II)
(式中、
R3は、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基であり、
R4は、各々独立して、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニル基、アリール基、C3〜C8のシクロアルキル基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキルオキシ基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニルオキシ基、C3〜C8のシクロアルキルオキシ基、又はエポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルコキシ基であり、
nは、1〜10の整数である)
で示される化合物(但し、R4の少なくとも1つは、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基ではない)と、
式HO−(CH2)m−O−CH=CH2(ここで、mは1〜6から選択される整数である)で表される化合物を反応させる工程を含む、前記[1]〜[4]のいずれか記載の化合物の製造方法。
[6]前記[1]〜[4]のいずれか記載の化合物を含む、硬化性樹脂組成物。
[7]有機ELの封止用の、前記[6]記載の硬化性樹脂組成物。
本発明の化合物は、下記式(I):
[式中、R1、R2及びnは、先に定義したとおりである]で示される化合物であるが、但し、R1の少なくとも1つは、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基ではない、化合物である。すなわち、本発明の一つの態様は、式−O−(CH2)m−O−CH=CH2で示される基を2つ以上有するシロキサン化合物である。
エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基又はエポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルコキシ基の具体的構造としては、例えば、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基又は2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エトキシ基が挙げられる。
[式中、
R1、R2、mは、先に定義したとおりであり;
R’は、R1又は−O−(CH2)m−O−CH=CH2である]
で示される。
[式中、R2、m、nは、先に定義したとおりである]
で示される。
本発明の更なる一つの態様は、前記式(I)で示される化合物の製造方法に関する。本方法は、式(II):
R3O−{Si(R4)2}n−OR3 (II)
(式中、
R3は、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基であり、
R4は、各々独立して、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニル基、アリール基、C3〜C8のシクロアルキル基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキルオキシ基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニルオキシ基、C3〜C8のシクロアルキルオキシ基、又はエポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルコキシ基であり、
nは、1〜10の整数である)
で示される化合物と、
式HO−(CH2)m−O−CH=CH2(ここで、mは1〜6から選択される整数である)で表される化合物を反応させる工程を含む、下記式(I’):
[式中、
R1は、各々独立して、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニル基、アリール基、C3〜C8のシクロアルキル基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキルオキシ基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニルオキシ基、C3〜C8のシクロアルキルオキシ基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルコキシ基又は式−O−(CH2)m−O−CH=CH2(ここで、mは1〜6から選択される整数である)で示される基であり、
R2は、−(CH2)m−O−CH=CH2であり、
nは、1〜10の整数である]
で示される化合物の製造方法である。特に、本発明に係る方法は、式(I’)においてR1の少なくとも1つが、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基ではない化合物、すなわち、前記式(I)で示される化合物の製造方法に関する。
反応条件は、アルコール交換反応が起こる条件であれば特に制限されない。反応に伴ってアルコールが副生するので、減圧、加熱又はこれらの併用により、反応系中からアルコールを抜き出しつつ、平衡を生成物である本発明の化合物側に移動させることができる。反応温度は、圧力条件にもよるが、反応物の沸点以下の温度で行うことが好ましい。反応時の圧力は、減圧下であることが好ましいが、反応温度と副生するアルコールの種類によっては、大気圧下で行うこともできる。本発明の方法により得られた化合物は、当業者に公知の手段により単離、精製をすることができる。
本発明の化合物は、分子量に比して低粘度、低表面張力の液性を示す。またカチオン重合用の開始剤を添加することで超速硬化性(薄膜硬化性)を示し、透明で柔軟な硬化物が得られる。本発明の更なる一態様は、式(I)で示される化合物を含む、樹脂組成物である。
本発明の樹脂組成物は、本発明の効果を奏する範囲内で、上記成分のほか、当業者に公知のその他の添加剤を含むことができる。
<測定装置>
NMR:JEOL RESONANCE社製 JNM−ECA600
LC−MS:Waters社製W2695/W2996
カラム Atlantis T3,3μm,100Å,2.1×150mm
移動相 A:100mM酢酸アンモニウム水溶液,B:水,C:アセトニトリル
0min (A:B:C=5:55:40)
0−10min (A:B:C=5:45:50)
10−15min (A:B:C=5:0:95)
15−36.5min(A:B:C=0:0:100)
36.5−38min(A:B:C=5:55:40)
38−50min (A:B:C=5:55:40)
流速 0.2mL/min
カラムオーブン温度 35℃
メチルシリケートオリゴマー(三菱化学社製 MS−51;30.0g)と4−ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE;丸善石油化学社製;100g)を4つ口フラスコ内で混合し、125℃、150mmHgで、副生するメタノールを溜出させながら3時間撹拌した。次いで125℃にて真空ポンプで1.5時間減圧し、残存するHBVEを除去した。生成物の1H−NMRシグナルの観測結果は以下のとおりであり、目的の化合物(VE−B5)が得られていることを確認した。
1H-NMR (600 MHz, acetone-d6) δ = 6.48, 4.16, 3.92, 3.83, 3.70, 3.57, 1.71, 1.58
粘度:44.0 mPas
2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(信越化学社製 KBM303;49.3g)とHBVE(83.6g)を4つ口フラスコ内で混合し、110〜125℃、200mmHgで、副生するメタノールを溜出させながら5.5時間撹拌した。次いで、125〜140℃にて7.5時間真空ポンプ減圧し、残存するHBVEを除去した。生成物の1H−NMRシグナルの観測結果及びLC−MSの測定結果は以下のとおりであり、目的の化合物(VE−303B)が得られていることを確認した(収率:93.9%)。
1H-NMR (600 MHz, acetone-d6) δ = 6.48, 4.17, 3.93, 3.80, 3.72, 3.02, 2.06, 1.97, 1.73, 1.65, 1.48, 1.30, 1.19, 1.03, 0.89, 0.60
LC-MS RT: 23.2min, Calcd. for [M+NH4]+: 516.3, Found: 516.3
粘度:58.0 mPas
メチルトリメトキシシラン(信越シリコーン製 KBM13;27.2g)とHBVE(69.7g)を4つ口フラスコ内で混合し、120℃、常圧下で、副生するメタノールを溜出させながら1時間撹拌した。次いで、110℃、200mmHgで、メタノールを溜出させながら6時間撹拌した。その後、110℃で3時間、真空ポンプ減圧し、残存するHBVEを除去した。生成物の1H−NMRシグナルの観測結果及びLC−MSの測定結果は以下のとおりであり、目的の化合物(VE−13B)が得られていることを確認した(収率:85.5%)。
1H-NMR (600 MHz, acetone-d6) δ = 6.49, 4.17, 3.92, 3.79, 3.72, 1.73, 1.64, 0.08
LC-MS RT: 22.2min, Calcd. for [M+NH4]+: 406.2, Found: 406.3
粘度:5.1 mPas
メチルトリメトキシシラン(信越シリコーン製 KBM13;34.1g)とHEVE(2−ヒドロキシエチルビニルエーテル;69.7g)を4つ口フラスコ内で混合し、80℃、常圧下で、副生するメタノールを溜出させながら1時間撹拌した。次いで、80℃、200mmHgで1時間、更に100℃、200mmHgで2.5時間、メタノールを溜出させながら撹拌した。その後、100℃で1時間、真空ポンプ減圧し、残存するHEVEを除去した。生成物の1H−NMRシグナルの観測結果及びLC−MSの測定結果は以下のとおりであり、目的の化合物(VE−13E)が得られていることを確認した(収率:83.8%)。
1H-NMR (600 MHz, acetone-d6) δ = 6.51, 4.19, 3.96, 3.80, 0.14
LC-MS RT: 18.8min, Calcd. for [M+NH4]+: 322.2, Found: 322.2
粘度:3.3 mPas
実施例1〜4の方法に準じて、以下の化合物を調製することもできる。
ジメチルジメトキシシラン(信越化学社製KBM22;24.1g)とHBVE(46.5g)を4つ口フラスコ内で混合し、80〜120℃、常圧下で、メタノールを溜出させながら5時間撹拌した。次いで、120℃、200mmHgで、メタノールを溜出させながら2時間撹拌した。その後、120℃で1.5時間、真空ポンプ減圧し、残存するHBVEを除去した。生成物の1H−NMRシグナルの観測結果及びLC−MSの測定結果は以下のとおりであり、目的の化合物が得られていることを確認した(収率:71.8%)。
1H-NMR (600 MHz, acetone-d6) δ = 6.47, 4.16, 3.92, 3.72, 1.72, 1.63, 0.09
LC-MS RT: 21.2min, Calcd. for [M+NH4]+: 306.2, Found: 306.3
粘度:3.1 mPas
ジメチルジメトキシシラン(KBM22;48.1g)とHEVE(70.5g)を4つ口フラスコ内で混合し、100〜120℃、常圧下で、メタノールを溜出させながら2時間撹拌した。次いで、120℃、200mmHgで、メタノールを溜出させながら5.5時間撹拌した。その後、120℃で1.5時間、真空ポンプ減圧し、残存するHEVEを除去した。生成物の1H−NMRシグナルの観測結果及びLC−MSの測定結果は以下のとおりであり、目的の化合物が得られていることを確認した(収率:74.0%)。
1H-NMR (600 MHz, acetone-d6) δ = 6.50, 4.18, 3.95, 3.91, 3.78, 0.12
LC-MS RT: 17.9min, Calcd. for [M+NH4]+: 250.1, Found: 250.2
粘度:2.3 mPas
上記実施例1〜4で得られた化合物と、硬化剤(CPI−210S:サンアプロ株式会社製光酸発生剤)を98:2の量で混合し、容量約160mlのナンコー容器に入れ、スリーワンモータ(新東科学社製)で攪拌し、約50gの樹脂組成物を得た。また、比較例として、以下の樹脂を硬化剤(CPI−210S又はI−184:イルガキュア184)と所定量混合して樹脂組成物を調製し、同様の試験を行った。比較例として使用した樹脂は、以下のとおりである。
OXT−191:東亞合成社製 多官能オキセタンオリゴマー
A−DCP:新中村化学工業社製 トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(2官能アクリレート)
EXA−850CRP:DIC社製 ビスフェノールAジグリシジルエーテル(2官能グリシジルエーテル)
CHDVE:日本カーバイド工業社製 シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル(2官能ビニルエーテル)
100MF:共栄社化学社製 トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(3官能グリシジルエーテル)
A−TMPT:新中村化学工業社製 トリメチロールプロパントリアクリレート(3官能アクリレート)
TMPTVE:Aldrich社製 トリメチロールプロパントリビニルエーテル(3官能ビニルエーテル)
テフロン(登録商標)シートを付したガラス基板上に、各実施例及び比較例の樹脂組成物(液体)を滴下し、0.5mmのシリコンシートをギャップ剤として付してもう一枚のガラス基板で挟み込んだ。このガラス基板に、光源として、メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、3,000mJ/cm2(100mW/cm2×30秒)の条件でUV照射を行った。0.5mm厚の、各硬化物試験片サンプルを得た。
各々得られた組成物の硬化試験片を用いて、以下の試験を行った。
<<脱色>>
各試験片はUV照射直後には着色が見られるが、UV照射直後の着色状況から、24時間後の着色状況の変化を目視で観察した。退色が確認され透明になったものを「○」とした。
<<柔軟性試験>>
UV照射から24時間後の硬化物の状態を指触で評価した。
○:端部を持つと皮膜が重力により自発的に折れ曲がる柔軟性を示す。
×:硬化後と変わらず堅いままで、手で曲げることで若干の曲がりを示すが、柔軟性は持たない。
××:硬化後と変わらず堅く、脆いままで、全く柔軟性を示さない
Claims (7)
- 下記式(I):
[式中、
R1は、各々独立して、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニル基、アリール基、C3〜C8のシクロアルキル基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキルオキシ基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニルオキシ基、C3〜C8のシクロアルキルオキシ基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルコキシ基又は式−O−(CH2)m−O−CH=CH2(ここで、mは1〜6から選択される整数である)で示される基であり、
R2は、−(CH2)m−O−CH=CH2であり、
nは、1〜10の整数である]
で示される(但し、R1の少なくとも1つは、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基である)、化合物。 - nが1であり、R1のうち一方が、−O−(CH2)m−O−CH=CH2(ここで、mは1〜6から選択される整数である)である、請求項1記載の化合物。
- 下記式(I):
[式中、
R1は、各々独立して、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニル基、アリール基、C3〜C8のシクロアルキル基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキルオキシ基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニルオキシ基、C3〜C8のシクロアルキルオキシ基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルコキシ基又は式−O−(CH 2 ) m −O−CH=CH 2 (ここで、mは1〜6から選択される整数である)で示される基であり、
R2は、−(CH 2 ) m −O−CH=CH 2 であり、
nは、2〜10の整数である]
で示され、基R1の全モル数に対して75%以上が−O−(CH2)m−O−CH=CH2(ここで、mは1〜6から選択される整数である)である、化合物。 - 式(II):
R3O−{Si(R4)2}n−OR3 (II)
(式中、
R3は、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基であり、
R4は、各々独立して、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニル基、アリール基、C3〜C8のシクロアルキル基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキルオキシ基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニルオキシ基、C3〜C8のシクロアルキルオキシ基、又はエポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルコキシ基であり、
nは、1〜10の整数であるが、R4の少なくとも1つは、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基である)
で示される化合物と、
式HO−(CH2)m−O−CH=CH2(ここで、mは1〜6から選択される整数である)で表される化合物を反応させる工程を含む、下記式(I’):
[式中、
R1は、各々独立して、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニル基、アリール基、C3〜C8のシクロアルキル基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキルオキシ基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニルオキシ基、C3〜C8のシクロアルキルオキシ基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルコキシ基又は式−O−(CH2)m−O−CH=CH2(ここで、mは1〜6から選択される整数である)で示される基であり、
R2は、−(CH2)m−O−CH=CH2であり、
nは、1〜10の整数である]
で示される(但し、R1の少なくとも1つは、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基である)、化合物の製造方法。 - 式(II):
R3O−{Si(R4) 2 } n −OR3 (II)
(式中、
R3は、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基であり、
R4は、各々独立して、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニル基、アリール基、C3〜C8のシクロアルキル基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキルオキシ基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニルオキシ基、C3〜C8のシクロアルキルオキシ基、又はエポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルコキシ基であり、
nは、2〜10の整数であるが、基R4の全モル数に対して75%以上が−O−(CH 2 ) m −O−CH=CH 2 (ここで、mは1〜6から選択される整数である)である)
で示される化合物と、
式HO−(CH 2 ) m −O−CH=CH 2 (ここで、mは1〜6から選択される整数である)で表される化合物を反応させる工程を含む、下記式(I’):
[式中、
R1は、各々独立して、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニル基、アリール基、C3〜C8のシクロアルキル基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルキル基、直鎖状又は分岐状のC1〜C6アルキルオキシ基、直鎖状又は分岐状のC2〜C6アルケニルオキシ基、C3〜C8のシクロアルキルオキシ基、エポキシシクロアルキル基で置換されたC1〜C6アルコキシ基又は式−O−(CH 2 ) m −O−CH=CH 2 (ここで、mは1〜6から選択される整数である)で示される基であり、
R2は、−(CH 2 ) m −O−CH=CH 2 であり、
nは、2〜10の整数である]
で示され、基R1の全モル数に対して75%以上が−O−(CH 2 ) m −O−CH=CH 2 (ここで、mは1〜6から選択される整数である)である、化合物の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項記載の化合物を含む、硬化性樹脂組成物。
- 有機EL封止用の、請求項6記載の硬化性樹脂組成物。
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