JPWO2014017236A1 - ラジカル硬化性化合物、ラジカル硬化性化合物の製造方法、ラジカル硬化性組成物、その硬化物、及びレジスト材料用組成物 - Google Patents

ラジカル硬化性化合物、ラジカル硬化性化合物の製造方法、ラジカル硬化性組成物、その硬化物、及びレジスト材料用組成物 Download PDF

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Abstract

耐熱性に優れたポジ型フォトレジスト組成物を提供する。下記一般式(1)(式中、R1、R2及びR3はそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基であり、m及びnはそれぞれ独立して1〜4の整数であり、pは0〜4の整数である。また、X、Y、及びZはそれぞれ独立してアクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基または水酸基の何れかであり、X、Y、Zのうち少なくとも一つはアクリロイルオキシ基またはメタアクリロイルオキシ基であり、tは1または2である。)で表されることを特徴とするラジカル硬化性化合物。

Description

本発明は、耐熱性に優れた硬化物を与えるラジカル硬化性化合物に関する。
近年、電子機器における技術進歩は著しく、集積回路の高密度化、高性能化が急速に進んでいる。プリント配線基板もこれに対応して高密度化、高配線化、部品の表面実装化が進み、従来以上の高精度、高性能が求められるようになってきた。この集積回路の高密度化、高性能化に適合させるため、集積回路の主要材料となるソルダーレジストについて高性能化が検討されてきたが、細密配線を内部に有するビルドアップ基板などではソルダーレジストと封止樹脂との界面でポップコーン現象と呼ばれるクラックを生じる問題があり、さらに高耐熱性のソルダーレジストが求められていた。
また、集積回路の高集積化に伴い、線幅20nm以下の超微細パターニングの手法として、ナノインプリント法が注目を浴びている。このナノインプリント法は大別すると、熱ナノインプリント法と光ナノインプリント法とに分けられる。熱ナノインプリント法はガラス転移温度以上に加熱し、軟化した高分子樹脂にモールドをプレスし、冷却後にモールドを離型することで微細構造を基板上の樹脂に転写するので、ナノパターンを比較的安価に形成でき、種々な分野への応用が期待されている。しかしながら、熱ナノインプリント法では、該高分子樹脂を加熱により軟化させる必要がある為、高いカラス転移温度を有する高分子樹脂を使用しにくく、近年、より高い耐熱性を求められる電気・電子分野への応用は困難であった。
一方、光照射で組成物を光硬化させる光ナノインプリント法では、プレス時にパターン転写するモールド材料を加熱する必要がなく、室温でのインプリントが可能である。光ナノインプリントに適用される光硬化性樹脂は、ラジカル重合タイプとイオン重合タイプ、さらに、これらのハイブリッドタイプがあり、いずれのタイプの硬化性組成物もナノインプリント用途に用いることが可能であるが、材料の選択範囲が広いことから、一般にラジカル重合型の光硬化性組成物が広く検討されている。
ナノインプリント用材料を液晶ディスプレイの薄膜トランジタ、液晶カラーフィルタの保護膜、スペーサー、その他の液晶表示装置用部材の微細加工用途の永久膜に用いる場合には、ナノインプリント用材料の硬化物に高い機械特性、透明性、耐光性、耐熱性等が要求され、中でも、特に高い耐熱性が要求されている。高い耐熱性を有する硬化物が得られる材料としては、例えば、ビフェニル骨格を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が知られているが(例えば、特許文献1参照。)、近年要求されている高い耐熱性を有するものではなかった。
特開平9−157340号公報
本発明が解決しようとする課題は、耐熱性に優れた硬化物を与えるラジカル硬化性化合物を提供することであり、さらには該化合物の製造方法を提供することである。
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定構造を有する3官能フェノールと(メタ)アクリル酸ハライドとを反応させて得られる構造を有する化合物を硬化させた硬化物は、非常に高い耐熱性を有すること、このような方法により、前記化合物を容易に製造することができること等を見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、下記一般式(1)
Figure 2014017236
(式中、R、R及びRはそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基であり、m及びnはそれぞれ独立して1〜4の整数であり、pは0〜4の整数である。また、X、Y、及びZはそれぞれ独立してアクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基または水酸基の何れかであり、X、Y、Zのうち少なくとも一つはアクリロイルオキシ基またはメタアクリロイルオキシ基であり、tは1または2である。)
で表されることを特徴とするラジカル硬化性化合物を提供するものである。
更に、本発明は、アルキル置換フェノール(a1)とベンゼン環上に水酸基を有する芳香族アルデヒド(a2)とを重縮合することにより、下記一般式(3)
Figure 2014017236
(式中、R、R及びRは、それぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基であり、m及びnはそれぞれ独立して1〜4の整数であり、pは0〜4の整数であり、sは1または2である。)
で表される重縮合物(A)を得た後、該重縮合物に(メタ)アクリル酸ハライド(B)とを反応させることを特徴とするラジカル硬化性化合物の製造方法を提供するものである。
更に、本発明は、前記製造方法により得られるラジカル硬化性化合物を提供するものである。
更に、本発明は、前記ラジカル硬化性化合物を含有するラジカル硬化性組成物を提供するものである。
更に、本発明は、前記ラジカル硬化性組成物を活性エネルギー線または熱で硬化させて得られる硬化物を提供するものである。
更に、本発明は、前記ラジカル硬化性組成物からなるレジスト材料用組成物。
本発明のラジカル硬化性化合物は、非常に高いレベルの耐熱性を有する硬化物を得ることができる。したがって、本発明のラジカル硬化性化合物は、高い耐熱性が要求されるソルダーレジスト用の材料、ナノインプリント用の材料として用いることができる。また、本発明のラジカル硬化性化合物は、光硬化性を有し、光造形が可能な材料であるため、熱ナノインプリント法の鋳型用材料としても用いることができる。ここで、熱ナノインプリント法でのレジストに用いる熱可塑性樹脂として、高い耐熱性を有するポリフェニレンエーテル(PPE)等のガラス転移温度(Tg)が200℃を超える電気・電子材料用エンジニアリングプラスチックを用いた場合は、該プラスチックの軟化処理温度は300℃以上となるが、本発明のラジカル硬化性化合物の硬化物は非常に高い耐熱性を有するため、鋳型用材料として用いることができる。
また、本発明のラジカル硬化性化合物は、ベンゼン環を高い密度で有するため、より剛直な骨格となり、その硬化物は高い耐熱性を有する。さらに、その剛直な骨格に起因して、その硬化物は高い機械特性(耐衝撃性)、高い耐水性、特に高い硬度も有する。したがって、本発明のラジカル硬化性化合物は、高い表面硬度が要求されるテレビ、ビデオカメラ、コンピュータ、携帯電話等の液晶ディスプレイの偏光板に用いられているトリアセチルセルロール(TAC)等のフィルム用ハードコート材;液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等の各種ディスプレイの表面を保護する透明保護フィルム用ハードコート材;光学レンズ用ハードコート材等に好適に用いることができる。また、本発明の製造方法により本発明のラジカル硬化性化合物を容易に製造することができる。
図1は、実施例1で得られたラジカル硬化性化合物(1)のH−NMRスペクトルのチャート図である。
本発明のラジカル硬化性化合物は、下記一般式(1)
Figure 2014017236
(式中、R、R及びRはそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基であり、m及びnはそれぞれ独立して1〜4の整数であり、pは0〜4の整数である。また、X、Y、及びZはそれぞれ独立してアクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基または水酸基の何れかであり、X、Y、Zのうち少なくとも一つはアクリロイルオキシ基またはメタアクリロイルオキシ基であり、tは1または2である。)
で表される分子構造を有する。
前記一般式(1)中のR、RおよびRはそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロプル基、n−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、オクチル基等が挙げられる。これらのアルキル基は硬化物に高い耐熱性を与える。これらのアルキル基の中でも分子運動抑制により分子に高い剛直性を与え、硬化物により高い耐熱性を付与できること、フェノール性ベンゼン核への電子供与性を付与できること、工業的に入手が容易であることから、R、RおよびRが何れもメチル基が好ましい。
また、前記一般式(1))中のm及びnはそれぞれ独立して1〜4の整数であり、また、pは0〜4の整数である。中でも、反応性の高さ、反応設計の容易さ、工業的な原料入手の容易さ等の理由から1〜3の整数であることがより好ましい。
前記一般式(1)中のX、YおよびZはそれぞれ独立してアクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、又は水酸基の何れかである。ここで、一般式(1)中のtが2の場合、分子中に存在する2つのZは同一でも良いし、互いに異なっても良い。
前記X、Y、及びZのうち少なくとも一つはアクリロイルオキシ基又はメタアクリロイルオキシ基であるが、より好ましくは、硬化性に優れる化合物となることからX、Y、Zの全てがアクリロイルオキシ基又はメタアクリロイルオキシ基であることが好ましい。X、Y、Zがアクリロイルオキシ基である場合には、硬化速度が高く、基材との密着性が高い硬化物が得られるラジカル硬化性化合物となる。一方、X、Y、Zがメタアクリロイルオキシ基である場合には、硬化収縮が少なく、基材との密着性が高い硬化物が得られるラジカル硬化性化合物となる。
前記一般式(1)中のtは1又は2の整数であり、工業的な原料入手の容易さ、反応設計の容易さから、tは1であることが好ましい。
また、前記一般式(1)中のX及びYの結合位置は、耐熱性の高い硬化物が得られることから、3つの芳香環を結節するメチン基に対しパラ位であることが好ましい。したがって、前記一般式(1)で表されるラジカル硬化性化合物のより好ましい形態は、それぞれ下記一般式(2)
Figure 2014017236
(式中、R、R及びRはそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基であり、m及びnはそれぞれ独立して1〜4の整数であり、pは0〜4の整数である。また、X、Y、及びZはそれぞれ独立してアクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基または水酸基の何れかであり、X、Y、Zのうち少なくとも一つはアクリロイルオキシ基またはメタアクリロイルオキシ基である。)
で表されるラジカル硬化性化合物となる。
前記一般式(1)で表されるラジカル硬化性化合物は、具体的には下記構造式(1−1)〜(1−14)の何れかで表される分子構造を有するものが挙げられる。
Figure 2014017236
Figure 2014017236
本発明のラジカル硬化性化合物は、例えば、アルキル置換フェノール(a1)とベンゼン環上に水酸基を有する芳香族アルデヒド(a2)とを重縮合することにより、下記一般式(3)
Figure 2014017236
(式中、R、R及びRは、それぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基であり、m及びnはそれぞれ独立して1〜4の整数であり、pは0〜4の整数であり、sは1または2である。)
で表される重縮合物(A)を得た後、該重縮合物に(メタ)アクリル酸ハライド(B)とを反応させる方法により容易に製造することができる。なお、本発明において、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」と「メタクリル酸」の一方又は両方をいう。
前記アルキル置換フェノール(a1)は、フェノールの芳香環に結合している水素原子の一部又は全部がアルキル基に置換している化合物である。このアルキル基は、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロプル基、n−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、オクチル基等の炭素原子数1〜8のアルキル基が挙げられ、特にメチル基が好ましい。
前記アルキル置換フェノール(a1)としては、例えば、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、p−オクチルフェノール、p−t−ブチルフェノール、o−シクロヘキシルフェノール、m−シクロヘキシルフェノール、p−シクロヘキシルフェノール等のモノアルキルフェノール;2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、3,4−キシレノール、2,4−キシレノール、2,6−キシレノール等のジアルキルフェノール;2,3,5−トリメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール等のトリアルキルフェノールなどが挙げられる。また、これらのアルキル置換フェノールの中でも、耐熱性に優れることから、フェノールの芳香環へのアルキル基の置換数2のものが好ましく、中でも、2,5−キシレノール、2,6−キシレノールが好ましい。これらのアルキル置換フェノール(a1)は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。
前記ベンゼン環上に水酸基を有する芳香族アルデヒド(a2)は、例えば、2−ヒドロキシベンズアルデヒド、3−ヒドロキシベンズアルデヒド、4−ヒドロキシベンズアルデヒド等のヒドロキシベンズアルデヒド;2,4−ジヒドロキシベンズアルデヒド、3,4−ジヒドロキシベンズアルデヒド等のジヒドロキシベンズアルデヒド;2−ヒドロキシ−4−メチルベンズアルデヒド、2−ヒドロキシ−5−メチルベンズアルデヒド、2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルベンズアルデヒド、4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルベンズアルデヒド等のアルキル基含有ヒドロキシベンズアルデヒド等が挙げられる。また、これらの芳香族アルデヒドの中でも、工業的入手の容易さ、耐熱性とアルカリ溶解性のバランスに優れることから、ヒドロキシベンズアルデヒドが好ましく、中でも、4−ヒドロキシベンズアルデヒド、4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルベンズアルデヒドがより好ましい。これらの芳香族アルデヒド(a2)は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。
前記(メタ)アクリル酸ハライド(B)のハライドとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチンが挙げられる。また、前記(メタ)アクリル酸ハライドの具体例としては、(メタ)アクリル酸クロライド、(メタ)アクリル酸ブロマイド、(メタ)アクリル酸アイオダイド等が挙げられる。これらの(メタ)アクリル酸ハライドの中でも、反応性が高く、入手が容易であることから、(メタ)アクリル酸クロライドが好ましい。
本発明のラジカル硬化性化合物の製造方法としては、具体的には、例えば、下記の3つの工程を経る方法が挙げられる。
(工程1)
アルキル置換フェノール(a1)とベンゼン環上に水酸基を有する芳香族アルデヒド(a2)とを酸触媒存在下で重縮合することにより、反応溶液中に上記一般式(5)または一般式(6)で表される重縮合物(A)を含む粗生成物を得る。
(工程2)
工程1で得られた重縮合物(A)を反応溶液中から回収する。
(工程3)
工程2で単離した重縮合物(A)と(メタ)アクリル酸ハライド(B)とを塩基存在下で反応させる。
前記工程1で用いる酸触媒としては、例えば、酢酸、シュウ酸、硫酸、塩酸、フェノールスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、酢酸亜鉛、酢酸マンガン等が挙げられる。これらの酸触媒は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。また、これらの酸触媒の中でも、活性に優れる点から、硫酸、パラトルエンスルホン酸が好ましい。なお、酸触媒は、反応前に加えても、反応途中で加えても構わない。
前記工程1において、必要に応じて溶媒の存在下で重縮合物を得ても良い。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のモノアルコール;エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等のポリオール;2−エトキシエタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノペンチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル等のグリコールエーテル;1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル;エチレングリコールアセテート等のグリコールエステル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトンなどが挙げられる。これらの溶媒は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。また、これらの溶媒の中でも、得られる化合物の溶解性に優れる点から、2−エトキシエタノールが好ましい。
工程1において、アルキル置換フェノール(a1)とベンゼン環上に水酸基を有する芳香族アルデヒド(a2)とを重縮合させる際の反応温度としては、例えば、60〜140℃である。また、反応時間は、例えば、0.5〜100時間である。
前記工程1におけるアルキル置換フェノール(a1)とベンゼン環上に水酸基を有する芳香族アルデヒド(a2)との仕込み比率[(a1)/(a2)]は、未反応のアルキル置換フェノールの除去が容易なこと、生成物の収率が高く純度が高い反応生成物が得られることから、モル比で1/0.2〜1/0.5の範囲が好ましく、1/0.25〜1/0.45の範囲がより好ましい。
前記工程1の重縮合の結果、得られる重縮合物(A)は、例えば、下記一般式(3−1)〜(3−10)で表される化合物が例示できる。
Figure 2014017236
前記第一工程で得られる反応溶液中には重縮合物(A)とともに前記(a1)や(a2)等の未反応物が残存している可能性がある。また、前記一般式(5)や一般式(6)で表される構造を有する縮合物以外の好ましくない縮合物が生成されている可能性もある。このような反応溶液に対して水で再沈殿操作を行い、(メタ)アクリロイル酸ハライド(B)と反応させるための回収物を得ると、この回収物には目的とする重縮合物(A)とともに前記(a1)や(a2)等の未反応物、或いは、上記好ましくない重縮合物を多く含む可能性がある。
そこで、工程2において反応溶液から回収した回収物から重縮合物(A)を更に回収し、重縮合物(A)の純度をなるべく高めておく事が好ましい。
(メタ)アクリロイル酸ハライド(B)と反応させる重縮合物(A)の純度は、85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、94%以上が更に好ましく、98%以上が特に好ましく、100%が最も好ましい。重縮合物(A)の純度はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)のチャートにおいて面積比から求めることができる。
本発明において、GPCの測定条件は下記の通りである。
[GPCの測定条件]
測定装置:東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC」
カラム:昭和電工株式会社製「Shodex KF802」(8.0mmФ×300mm)
+昭和電工株式会社製「Shodex KF802」(8.0mmФ×300mm)
+昭和電工株式会社製「Shodex KF803」(8.0mmФ×300mm)
+昭和電工株式会社製「Shodex KF804」(8.0mmФ×300mm)
カラム温度:40℃
検出器: RI(示差屈折計)
データ処理:東ソー株式会社製「GPC−8020モデルIIバージョン4.30」
展開溶媒:テトラヒドロフラン
流速:1.0ml/分
試料:樹脂固形分換算で0.5質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの
注入量:0.1ml
標準試料:下記単分散ポリスチレン
(標準試料:単分散ポリスチレン)
東ソー株式会社製「A−500」
東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「A−5000」
東ソー株式会社製「F−1」
東ソー株式会社製「F−2」
東ソー株式会社製「F−4」
東ソー株式会社製「F−10」
東ソー株式会社製「F−20」
前記第二工程において、重縮合物(A)から前記(a1)や(a2)等の未反応物等の不純物を除去することにより、得られる本発明のラジカル硬化性化合物の結晶性が高くなる。その為に本発明のラジカル硬化性化合物は細密に充填されやすい。細密状に充填されたまま本発明のラジカル硬化性化合物が硬化する。その結果、硬化物の分子運動が抑制され、ガラス転移温度が400℃以上と従来の2倍以上の耐熱性を発現することができる。
前記工程2における重縮合物(A)の反応溶液中からの回収方法としては、例えば、反応溶液を反応生成物が不溶又は難溶である貧溶媒(S1)に投入して得られた沈殿物を濾別した後、反応生成物を溶解し貧溶媒(S1)にも混和する溶媒(S2)に溶解し、再度貧溶媒(S1)に投入して生じた沈殿物を濾別する方法が挙げられる。この際に用いる前記貧溶媒(S1)としては、例えば、水;メタノール、エタノール、プロパノール等のモノアルコール;n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロヒキサン等の脂肪族炭化水素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が挙げられる。これらの貧溶媒(S1)の中でも、効率よく酸触媒の除去も同時に行えることから、水、メタノールが好ましい。
一方、前記溶媒(S2)としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のモノアルコール;エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等のポリオール;2−エトキシエタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノペンチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル等のグリコールエーテル;1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン等の環状エーテル;エチレングリコールアセテート等のグリコールエステル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトンなどが挙げられる。前記(S2)としては、前記貧溶媒(S1)として水を用いた場合には、アセトンが好ましい。なお、前記貧溶媒(S1)及び溶媒(S2)は、それぞれ1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。
工程3に用いる塩基としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属の炭酸塩;トリエチルアミン、トリメチルアミン等の3級アミン;ピリジン等が挙げられる。塩基の中でも重縮合物(A)と(メタ)アクリル酸ハライド(B)との反応後、反応系からの除去が容易であることから炭酸カリウム、3級アミンが好ましく、中でも、炭酸カリウム、トリエチルアミンがより好ましい。
前記工程3において、必要に応じて溶媒を用いても良い。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のモノアルコール;エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等のポリオール;2−エトキシエタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノペンチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル等のグリコールエーテル;1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル;エチレングリコールアセテート等のグリコールエステル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトンなどが挙げられる。これらの溶媒は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。また、これらの溶媒の中でも、得られる化合物の溶解性に優れる点から、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンが好ましい。
工程3において、重縮合物(A)と(メタ)アクリル酸ハライド(B)とを反応させる際の反応温度としては、例えば、20〜80℃である。また、反応時間は、例えば、1〜30時間である。
工程3における重縮合物(A)と(メタ)アクリル酸ハライド(B)との仕込み比率は、本発明のラジカル硬化性化合物を純度が高く、且つ、収率良く得られることから重縮合物(A)が有するフェノール性水酸基のモル数をA’とした場合、[(A’)/(B)]は、モル比で1/1〜1/3の範囲が好ましく、1/1〜1/2.5の範囲がより好ましい。
本発明のラジカル硬化性組成物は、前記本発明のラジカル硬化性化合物を必須の成分として含有するものであり、前記本発明のラジカル硬化性化合物を単体で用いても良いし、その他のラジカル硬化性化合物を含有していても良い。
ここで用いるその他のラジカル硬化性化合物は、例えば、各種のエポキシ(メタ)アクリレートや、その他の(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。
前記エポキシ(メタ)アクリレートは、例えば、各種のポリグリシジルエーテル化合物に(メタ)アクリル酸又はそのハライドを付加反応させて得られるものが挙げられる。前記各種のポリグリシジルエーテルは、例えば、ヒドロキノン、2−メチルヒドロキノン、1,4−ベンゼンジメタノール、3,3’−ビフェノール、4,4’−ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ビフェニル−3,3’−ジメタノール、ビフェニル−4,4’−ジメタノール、ビスフェノールA、ビスフェノールB、ビスフェノールF、ビスフェノールS、1,4−ナフタレンジオール、1,5−ナフタレンジオール、1,6−ナフタレンジオール、2,6−ナフタレンジオール、2,7−ナフタレンジオール、ナフタレン−2,6−ジメタノール、4,4’,4’’−メチリジントリスフェノール等の芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル;
前記芳香族ポリオールと、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、エチルグリシジルエーテル、プロピルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等の種々の環状エーテル化合物との開環重合によって得られるポリエーテル変性芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル;
前記芳香族ポリオールと、ε−カプロラクトン等のラクトン化合物との重縮合によって得られるラクトン変性芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル:
マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸等の脂肪族ジカルボン酸と、前記芳香族ポリオールとを反応させて得られる芳香環含有ポリエステルポリオールのポリグリシジルエーテル;
フタル酸、無水フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸及びその無水物と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン等の脂肪族ポリオール等の脂肪族ポリオールとを反応させて得られる芳香環含有ポリエステルポリオールのポリグリシジルエーテル;
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールB型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;
フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。
前記その他の(メタ)アクリレート化合物は、例えば、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、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、モルホリン(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(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、メトキシトリ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、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、4−ノニルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニロキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレート、フェニルベンジル(メタ)アクリレート、フェニルフェノキシエチルアクリレート等の単官能(メタ)アクリレート化合物;
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFのエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFのプロピレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸エステルジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ヒドロピバルアルデヒド変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ビス[(メタ)アクリロイルメチル]ビフェニル等のジ(メタ)アクリレート化合物;
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのエチレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付加物のトリ(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、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、アルキル変性したジペンタエリスリトールのトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンのエチレンオキサイド付加物のテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付加物のテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのヘキサ(メタ)アクリレート等の3官能以上の(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
ラジカル硬化性組成物における前記本発明のラジカル硬化性化合物の含有量は、硬化物における耐熱性に優れる本発明の効果が損なわれない範囲であれば良い。具体的には、本発明のラジカル硬化性化合物を単体で用いるか、又は、本発明のラジカル硬化性化合物とその他のラジカル硬化性化合物との合計100質量部中、本発明のラジカル硬化性化合物が50質量部以上であることが好ましく、80質量部以上であることがより好ましい。
本発明のラジカル硬化性組成物は、更に重合開始剤を加えて、活性エネルギー線を照射するか、熱を加えて硬化させることにより硬化物とすることができる。
本発明のラジカル硬化性組成物に活性エネルギー線を照射してラジカル重合により硬化させる場合には、重合開始剤として、分子内開裂型光重合開始剤又は水素引き抜き型光重合開始剤を用いる。
前記分子内開裂型光重合開始剤としては、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾイン類;2,4,6−トリメチルベンゾイン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等のアシルホスフィンオキシド系化合物;1,1’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、2−シアノ−2−プロピルアゾホルムアミド等のアゾ化合物;ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル等が挙げられる。
前記水素引き抜き型光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル−4−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系化合物;ミヒラ−ケトン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系化合物;10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が挙げられる。
上記の光重合開始剤の中でも、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾフェノンが好ましく、特に1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが好ましい。また、これらの光重合開始剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。
前記光重合開始剤の使用量は、本発明のラジカル硬化性組成物100質量部に対し、0.01〜20質量部が好ましく、0.1〜15質量%がより好ましく、0.5〜10質量部がさらに好ましい。なお、活性エネルギー線として、後述する電子線を用いる場合には、光重合開始剤は不要である。
本発明のラジカル硬化性組成物の硬化に用いる活性エネルギー線としては、例えば、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線が挙げられる。これらの活性エネルギー線を発生させるエネルギー源又は硬化装置としては、例えば、殺菌灯、紫外線灯(ブラックライト)、カーボンアーク、キセノンランプ、複写用高圧水銀灯、中圧又は高圧水銀灯、超高圧水銀灯、無電極ランプ、メタルハライドランプ、ArFエキシマレーザー、紫外線LED、自然光等を光源とする紫外線、又は走査型、カーテン型電子線加速器による電子線等が挙げられる。
また、本発明のラジカル硬化性組成物を熱ラジカル重合により硬化させる場合には、熱ラジカル重合開始剤を用いる。前記熱ラジカル重合開始剤として、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、3,3,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、メチルエチルケトンパーオキサイド、t−ブチルパーオキシフタレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシ−2−ヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルヘキサノエート等の有機過酸化物;1,1’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、2−シアノ−2−プロピルアゾホルムアミド等のアゾ化合物等が挙げられる。これらの熱ラジカル重合開始剤の中でも、ベンゾイルパーオキサイド、1,1’−アゾビスイソブチロニトリルが好ましい。また、これらの熱ラジカル重合開始剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。
前記熱ラジカル重合開始剤の使用量は、本発明のラジカル硬化性組成物100質量部に対し、0.01〜20質量部が好ましく、0.1〜15質量%がより好ましく、0.5〜10質量部がさらに好ましい。
以下に具体的な例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する。なお、化合物の同定に用いたNMRスペクトルの測定方法は下記の通りである。
H−NMRスペクトル測定方法]
日本電子株式会社製「JNM−GSX500(500MHz,DMSO−d6,TMS)」を用いて構造解析を行った。
[合成例1]重縮合物(A−1)の合成
冷却管を設置した100ml2口フラスコに2,5−キシレノール7.32g(60mmol)、4−ヒドロキシベンズアルデヒド2.44g(20mmol)を仕込み、2−エトキシエタノール20mlに溶解させた。氷浴中で冷却しながら硫酸2mlを添加した後、100℃のオイルバス中で2時間加熱、攪拌し反応させた。反応後、得られた溶液を水で再沈殿操作を行い粗生成物を得た。粗生成物をアセトンに再溶解し、さらに水で再沈殿操作を行った後、得られた生成物を濾別、真空乾燥を行い下記式(5−1)で表される分子構造を有する重縮合物(A−1)5.93gを得た。ここで、粗生成物における重縮合物(A−1)の純度はGPCの面積比で87質量%であり、最終的に得られた重縮合物(A−1)の純度は99質量%であった。
Figure 2014017236
[実施例1]ラジカル硬化性化合物の合成
冷却管を設置した100ml2口フラスコに重縮合物(A−1)1.74g(5mmol)、炭酸カリウム4.10g(30mmol)、テトラヒドロフラン10mlを仕込み撹拌を開始した。氷浴中で冷却しながらアクリル酸クロライド3.60g(20mmol)を30分で滴下しながら添加した後、70℃のオイルバス中で12時間加熱、攪拌し反応させた。反応後、得られた溶液から固形分を濾別し、濾液をクロロホルム30mlと混合し、水50mlで3回洗浄を行った。下層である有機層を分取後、硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶剤を減圧留去し白色針状結晶のラジカル硬化性化合物(1)1.79gを得た。1H-NMRの各ピークにより同定し、下記構造式(3−1)で表される化合物が100%の純度で得られたことを確認した。H−NMRスペクトルのチャート図を図1に示す。
Figure 2014017236
H−NMRスペクトルで得られた各スペクトルのピーク値は下記の通りである。
H−NMRスペクトル]
(ppm、500MHz、溶媒:DMSO−d、基準:TMS)
1.9−2.2(12H;Ar−CH ),5.6−5.8(1H;Ar−CH),6.1−6.3(3H;C−CH ),6.4−6.5(3H;CO−CH−C),6.5−6.6(2H;Ar),6.6−6.7(3H;C−CH ),6.9−7.3(6H;Ar
[比較合成例1]ビスフェノールA(BPA)型エポキシアクリレートの合成
ビスフェノールA(BPA)型液状エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON850」;エポキシ当量188g/eq.)188質量部とアクリル酸72質量%(エポキシ基の数:総カルボキシル基の数=1:1となる比率)とを95℃で反応させて、透明粘調液体のBPA型エポキシアクリレート253質量部を得た。
[比較合成例2]テトラメチルビフェニル型エポキシアクリレートの合成
テトラメチルビフェニル型液状エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製「JER YX−4000H」;エポキシ当量195g/eq.)195質量部とアクリル酸72質量部(エポキシ基の数:総カルボキシル基の数=1:1となる比率)とを95℃で反応させて、透明粘調液体のテトラメチルビフェニル型エポキシアクリレート264質量部を得た。
[比較合成例3]クレゾールノボラック型エポキシアクリレートの合成
o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON N−695」;エポキシ当量214g/eq.)214質量部とアクリル酸72質量部(エポキシ基の数:総カルボキシル基の数=1:1となる比率)を100℃で反応させて、黄色固形のクレゾールノボラック型エポキシアクリレート273質量部を得た。
試験例1、2及び比較試験例1〜6
上記の実施例1及び比較合成例1〜3で得られたアクリレートを用いて、試験例1、2及び比較試験例1〜6に示すように硬化物を調製した。下記方法に従って、硬化物のガラス転移点温度の測定を行うと共に、硬化物の耐熱性の評価を行い、その結果を第1表に示す。
[試験例1]
実施例1で得られたラジカル硬化性化合物(1)0.50gと、イルガキュア184〔チバ・スペシャリティ(株)製〕0.05gとテトラヒドロフラン0.5gをシュレンク管に入れ、窒素雰囲気下で凍結乾燥を行った。この反応器を密閉し、340nmのバンドパスフィルターを装着した高圧水銀灯で3時間光を照射した。得られた内容物をメタノールで再沈殿操作を行い、得られた沈殿物を濾過、真空乾燥を行い重合体(a)0.35gを得た。得られた重合体(a)のDSC測定を行い、耐熱性(Tg)を評価した。
[試験例2]
実施例1で得られたラジカル硬化性化合物(1)0.50gと、アゾビスイソブチロニトリル〔AIBN;和光純薬(株)試薬〕0.05gとジクロロエタン0.5gをシュレンク管に入れ、窒素雰囲気下で凍結乾燥を行った。この反応器を密閉し、70℃で12時間反応を行った。得られた内容物をメタノールで再沈殿操作を行い、得られた沈殿物を濾過、真空乾燥を行い重合体(b)0.21gを得た。得られた重合体(b)のDSC測定を行い、耐熱性(Tg)を評価した。
[比較例1]
実施例2で用いたラジカル硬化性化合物(1)に代えて、比較合成例1で得られたBPA型エポキシアクリレートを用いた以外は実施例2と同様の操作を行い、BPA型エポキシアクリレートの硬化物0.23gを得た。試験例1と同様にして耐熱性(Tg)を評価した。
[比較例2]
実施例3で用いたラジカル硬化性化合物(1)に代えて、比較合成例1で得られたBPA型エポキシアクリレートを用いた以外は実施例3と同様の操作を行い、BPA型エポキシアクリレートの硬化物0.13gを得た。試験例1と同様にして耐熱性(Tg)を評価した。
[比較例3]
実施例2で用いたラジカル硬化性化合物(1)に代えて、比較合成例2で得られたテトラメチルビフェニル型エポキシアクリレートを用いた以外は実施例2と同様の操作を行い、テトラメチルビフェニル型エポキシアクリレートの硬化物0.35gを得た。試験例1と同様にして耐熱性(Tg)を評価した。
[比較例4]
実施例3で用いたラジカル硬化性化合物(1)に代えて、比較合成例2で得られたテトラメチルビフェニル型エポキシアクリレートを用いた以外は実施例3と同様の操作を行い、テトラメチルビフェニル型エポキシアクリレートの硬化物0.33gを得た。試験例1と同様にして耐熱性(Tg)を評価した。
[比較例5]
実施例2で用いたラジカル硬化性化合物(1)に代えて、比較合成例3で得られたクレゾールノボラック型エポキシアクリレートを用いた以外は実施例2と同様の操作を行い、クレゾールノボラック型エポキシアクリレートの硬化物0.37gを得た。試験例1と同様にして耐熱性(Tg)を評価した。
[比較例6]
実施例3で用いたラジカル硬化性化合物(1)に代えて、比較合成例3で得られたクレゾールノボラック型エポキシアクリレートを用いた以外は実施例3と同様の操作を行い、クレゾールノボラック型エポキシアクリレートの硬化物0.42gを得た。試験例1と同様にして耐熱性(Tg)を評価した。
[硬化物のガラス転移点温度の測定方法]
示差熱走査熱量計(株式会社ティー・エイ・インスツルメント製「示差熱走査熱量計(DSC)Q100」)を用いて、窒素雰囲気下、温度範囲25〜450℃、昇温速度10℃/分の条件で、ガラス転移温度(以下、「Tg」と略記する。)を測定した。
[硬化物の耐熱性評価]
上記の測定で得られたTgの温度から、下記の基準にしたがって耐熱性を評価した。
◎:Tgが300℃以上である。
○:Tgが250℃以上300℃未満である。
△:Tgが200℃以上250℃未満である。
×:Tgが200℃未満である。
上記の実施例2〜3及び比較例1〜6で得られた各硬化物の硬化前の原料、Tgの値及び耐熱性評価の結果について、表1にまとめた。なお、実施例2及び3のTgの「>400」は、400℃より高い温度でガラス転移点を示さず、熱分解することを表す。
Figure 2014017236
表1に示した結果から、実施例1で得られた本発明のラジカル硬化性化合物の硬化物(試験例1及び2のもの)は、400℃より高い温度でガラス転移点を示さず、熱分解することから、非常に優れた耐熱性を有することが分かった。
一方、比較例1〜6の従来の耐熱性が高いとされていたエポキシアクリレートの硬化物は、Tgが158〜229℃であり、本発明のラジカル硬化性化合物の硬化物と比較して、耐熱性に劣ることが分かった。

Claims (12)

  1. 下記一般式(1)
    Figure 2014017236
    (式中、R、R及びRはそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基であり、m及びnはそれぞれ独立して1〜4の整数であり、pは0〜4の整数である。また、X、Y、及びZはそれぞれ独立してアクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基または水酸基の何れかであり、X、Y、Zのうち少なくとも一つはアクリロイルオキシ基またはメタアクリロイルオキシ基であり、tは1または2である。)
    で表されることを特徴とするラジカル硬化性化合物。
  2. 前記一般式(1)で表されるラジカル硬化性化合物が、下記一般式(2)
    Figure 2014017236
    (式中、R、R及びRはそれぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基であり、m及びnはそれぞれ独立して1〜4の整数であり、pは0〜4の整数である。また、X、Y、及びZはそれぞれ独立してアクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基または水酸基の何れかであり、X、Y、Zのうち少なくとも一つはアクリロイルオキシ基またはメタアクリロイル基である。)
    で表される化合物である請求項1記載のラジカル硬化性化合物。
  3. 前記R、RおよびRが何れもメチル基である請求項1記載のラジカル硬化性化合物。
  4. 前記m、n及びpがそれぞれ独立して1〜3の整数である請求項1記載のラジカル硬化性化合物。
  5. アルキル置換フェノール(a1)とベンゼン環上に水酸基を有する芳香族アルデヒド(a2)とを重縮合することにより、下記一般式(3)
    Figure 2014017236
    (式中、R、R及びRは、それぞれ独立して炭素原子数1〜8のアルキル基であり、m及びnはそれぞれ独立して1〜4の整数であり、pは0〜4の整数であり、sは1または2である。)
    で表される重縮合物(A)を得た後、該重縮合物に(メタ)アクリル酸ハライド(B)とを反応させることを特徴とするラジカル硬化性化合物の製造方法。
  6. 前記アルキル置換フェノール(a1)が、2,5−キシレノールまたは2,6−キシレノールである請求項5記載のラジカル硬化性化合物の製造方法。
  7. 前記ベンゼン環上に水酸基を有する芳香族アルデヒド(a2)が4−ヒドロキシベンズアルデヒドである請求項5記載のラジカル硬化性化合物の製造方法。
  8. アルキル置換フェノール(a1)とベンゼン環上に水酸基を有する芳香族アルデヒド(a2)とを酸触媒存在下で重縮合することにより、反応溶液中に重縮合物(A)を含む粗生成物を得る工程1と、工程1で得られた重縮合物(A)を反応溶液中から回収する工程2と、工程2で単離した重縮合物(A)と(メタ)アクリル酸ハライド(B)とを塩基存在下で反応させる工程3を含む請求項5記載のラジカル硬化性化合物の製造方法。
  9. 請求項5〜8の何れか一つに記載の製造方法により得られるラジカル硬化性化合物。
  10. 請求項1〜4、又は請求項9の何れか一つに記載のラジカル硬化性化合物を含有するラジカル硬化性組成物。
  11. 請求項10記載のラジカル硬化性組成物を活性エネルギー線または熱により硬化させて得られる硬化物。
  12. 請求項10記載のラジカル硬化性組成物からなるレジスト材料用組成物。
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