JPWO2019022251A1 - 新規な(ポリ)アミン化合物、樹脂、及び硬化物 - Google Patents

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Abstract

下記式(0)で表される(ポリ)アミン化合物:(上記式(0)中、RXは、炭素数1〜70の2nA価の基又は単結合であり、R1Aは、各々独立して、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素数0〜30のアミノ基、カルボキシル基、チオール基、及び水酸基のいずれかであり、R1Aが、前記アルキル基、前記アリール基、前記架橋基、前記アルコキシ基のいずれかである場合は、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1つの結合が含まれていてもよく、R1Aの少なくとも1つは、置換基を有していてもよい炭素数0〜30のアミノ基であり、Xは、酸素原子又は硫黄原子であり、Xは存在していなくてもよく、Rは、各々独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アントラセン環、及びピレン環のいずれかを示し、mは、各々独立して、0〜9の整数であり、ここで、mの少なくとも1つは1〜9の整数であり、nAは、1〜4の整数である。)

Description

本発明は、新規な(ポリ)アミン化合物、樹脂、及び硬化物に関する。
(ポリ)アミン化合物は、ポリウレア、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ベンゾオキサジン、マレイミド等の機能性樹脂の原料、及びエポキシ、ウレタン、ウレア、シアネート等の化合物を硬化するための硬化剤として用いられている(例えば、特許文献1〜7参照)。
国際公開第2015/152007 国際公開第2015/120253 国際公開第2015/118121 特開2015−106629 国際公開第2014/104557 特開2010−235859 特開2009−102252
しかしながら、新規材料の開発のために、これらの特許文献に記載された(ポリ)アミン化合物に、構造体形成能(膜形成能)、耐熱性、透明性及び屈折率をより一層向上させることが求められている。
そこで、本発明は、ポリウレア、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ベンゾオキサジン、マレイミド等の機能性樹脂の原料、及びエポキシ、ウレタン、ウレア、シアネート等の機能性硬化物の硬化剤として有用に用いることができる新規な(ポリ)アミン化合物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定構造を有する新規な(ポリ)アミン化合物は、機能性樹脂の原料及び機能性硬化物の硬化剤として有用であることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、次のとおりである。
〔1〕
下記式(0)で表される(ポリ)アミン化合物:
(上記式(0)中、
は、炭素数1〜70の2n価の基又は単結合であり、
1Aは、各々独立して、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素数0〜30のアミノ基、カルボキシル基、チオール基、及び水酸基のいずれかであり、R1Aが、前記アルキル基、前記アリール基、前記架橋基、前記アルコキシ基のいずれかである場合は、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1つの結合が含まれていてもよく、R1Aの少なくとも1つは、置換基を有していてもよい炭素数0〜30のアミノ基であり、
Xは、酸素原子又は硫黄原子であり、Xは存在していなくてもよく、
Rは、各々独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アントラセン環及びピレン環のいずれかを示し、
mは、各々独立して、0〜9の整数であり、ここで、mの少なくとも1つは1〜9の整数であり、
は、1〜4の整数である。)
〔2〕
前記式(0)が、下記式(1)で表される〔1〕の(ポリ)アミン化合物。
(上記式(1)中、
3Aは、各々独立して、置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基、及びハロゲン原子のいずれかであり、
4Aは、各々独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアシル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基のいずれかであり、R4Aが、前記アルキル基若しくはアシル基、前記アリール基、及び前記架橋基のいずれかである場合は、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1つの結合が含まれていてもよく、
6Aは、各々独立して、0〜5の整数であり、
、X、R、及びnは、前記と同義である。)
〔3〕
前記式(1)が、下記式(2)で表される〔2〕の(ポリ)アミン化合物。
(上記式(2)中、
は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、及び置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基のいずれかであり、
は、炭素数1〜60のn価の基又は単結合であり、RとRの炭素数の合計は、69以下であり、
X、R、n、R3A、R4A、及びm6Aは、前記と同義である。)
〔4〕
前記式(2)が、下記式(3)で表される〔3〕の(ポリ)アミン化合物。
3A’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアルコキシ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、水酸基、及びシアノ基のいずれかであり、
は、各々独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アントラセン環、及び、ヘテロ原子として酸素原子、硫黄原子、及び窒素原子のいずれかを含む複素環のいずれかを示し、
6A’は、0〜5の整数であり、
X、R、n、R3A、R4A、m6A、及びRは、前記と同義であり、
がベンゼン環である場合、R3A’は、フェニル基ではない。)
〔5〕
3A’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、水酸基、シアノ基のいずれかであり、
がベンゼン環又はナフタレン環である場合、R3A’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、水酸基、シアノ基のいずれかである〔4〕の(ポリ)アミン化合物。
〔6〕 前記式(3)で表される(ポリ)アミン化合物が下記式(0a)あるいは下記式(0b)で表される化合物である〔4〕又は〔5〕の(ポリ)アミン化合物。
上記式(0a)中、X、R、R3A、R4A、m6A、及びRは、前記と同義であり、R4A’は水素原子あるいは置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、及びハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)のいずれかを示す。また、m5Aは1〜5の整数を示す。
上記式(0b)中、X、R、R3A、R4A、m6A、及びRは、前記と同義であり、R4A’は水素原子あるいは置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、及びハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)のいずれかを示す。また、m5Aは1〜5の整数を示す。
〔7〕
式(3)で表される(ポリ)アミン化合物が、下記式(0a−1)あるいは下記式(0b−1)で表される化合物である〔4〕〜〔6〕のいずれかの(ポリ)アミン化合物。
上記式(0a−1)中、R、R3A、R4A、m6A、R4A’、m5A及びRは、前記と同義である。
上記式(0b−1)中、R、R3A、R4A、m6A、m5A及びRは、前記と同義である。
〔8〕
前記式(0b−1)で表される(ポリ)アミン化合物が、下記式(0b−2)で表される化合物である〔7〕の(ポリ)アミン化合物。
上記式(0b−2)中、R、R3A、R4A、R4A’、m5A及びRは、前記と同義であり、m5A’は各々独立して、1〜5の整数である。
〔10〕
前記式(0a−1)で表される(ポリ)アミン化合物が、下記式(0a−2)で表される化合物である〔8〕の(ポリ)アミン化合物。
上記式(0a−2)中、R、R3A、R4A、m6A、m5A及びRは、前記と同義であり、RY’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、及び置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基のいずれかである。
〔11〕
式(0b−1)で表される(ポリ)アミン化合物が、下記式(0b−3)で表される化合物である〔8〕の(ポリ)アミン化合物。
上記式(0b−3)中、R、R3A、R4A、R4A’、m5Aは、前記と同義であり、R5A
は置換基を有してもよい炭素数5以上の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基を示す。
〔12〕
式(3)で表される(ポリ)アミン化合物が、下記式(3a)あるいは下記式(3b)で表される化合物である〔4〕〜〔6〕のいずれかの(ポリ)アミン化合物
上記式(3a)中、R、X、R3A、R4A、m6A、R、R1、及びm6A’は前記と同義であり、nA’は2〜4の整数である。)
上記式(3b)中、R、X、R3A、R4A、m6A、R1、及びm6A’は前記と同義であり、nA’は2〜4の整数である。)
〔13〕
前記式(0),(1),(2),(3)中、Xが酸素原子である〔1〕〜〔12〕のいずれかの(ポリ)アミン化合物。
〔14〕
下記式(BiA−1)〜(BiA−35)で表される化合物のいずれかである〔1〕〜〔13〕のいずれかの(ポリ)アミン化合物。
〔15〕
〔1〕〜〔14〕のいずれかの(ポリ)アミン化合物由来の単位を含有するモノマー単位を含む樹脂。
〔16〕
前記(ポリ)アミン化合物由来の単位を含有するモノマー単位が、下記式(4)で表される単位である〔15〕の樹脂。
(上記式(4)中、
Lは、炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状の連結基又は単結合であり、
、R1A、X、R、m、及びnは前記と同義である。)
〔17〕
硬化性化合物が硬化剤により硬化した硬化物であって、
前記硬化剤が、〔1〕〜〔14〕のいずれかの(ポリ)アミン化合物を含む硬化物。
本発明によれば、ポリウレア、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ベンゾオキサジン、マレイミド等の機能性樹脂の原料、及びエポキシ、ウレタン、ウレア、シアネート等の機能性硬化物の硬化剤として有用に用いることができる新規な(ポリ)アミン化合物を提供可能である。
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。なお、本実施形態において、「(ポリ)アミン化合物」とは、モノアミン化合物又はポリアミン化合物をいう。
[式(0)で表される(ポリ)アミン化合物]
本実施形態の(ポリ)アミン化合物は、下記式(0)で表される。本実施形態の(ポリ)アミン化合物は、ポリウレア、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ベンゾオキサジン、マレイミド等の機能性樹脂の原料及びエポキシ、ウレタン、ウレア、シアネート等の機能性硬化物の硬化剤として有用に用いることができる。特に、本実施形態の(ポリ)アミン化合物は、芳香族密度が高く、かつ結晶性が低いことに起因して、優れた構造体形成能(例えば、膜形成能など)、耐熱性、透明性及び屈折率を有する。
(上記式(0)中、Rは、炭素数1〜70の2n価の基又は単結合であり、R1Aは、各々独立して、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素数0〜30のアミノ基、カルボキシル基、チオール基、及び水酸基のいずれかであり、R1Aが、前記アルキル基、前記アリール基、前記架橋基、前記アルコキシ基のいずれかである場合は、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1つの結合が含まれていてもよく、R1Aの少なくとも1つは、置換基を有していてもよい炭素数0〜30のアミノ基であり、Xは、酸素原子又は硫黄原子であり、Xは存在していなくてもよく、Rは、各々独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アントラセン環、及びピレン環のいずれかを示し、mは、各々独立して、0〜9の整数であり、ここで、mの少なくとも1つは1〜9の整数であり、nは、1〜4の整数である。
本明細書にいう、「アルキル基」は、直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であってもよく、環状のアルキル基であってもよい。また、「アルコキシ基」もまた、直鎖状若しくは分岐状のアルコキシ基であってもよく、環状のアルコキシ基であってもよい。
(1.R
上記式(0)中、Rは、2n価の基又は単結合であり、2n価の基であることが好ましい。2n価の基の炭素数は、1〜70であり、好ましくは3〜50、より好ましくは6〜30である。
(1−1.2n価の基)
2n価の基としては、特に限定されないが、例えば、炭化水素基が挙げられる。炭化水素基としては、直鎖状又は分岐状炭化水素基脂環式炭化水素基、並びに直鎖状又は分岐状炭化水素基及び脂環式炭化水素基の組み合わせが挙げられる。ここでいう「脂環式炭化水素基」は、脂肪族環内に橋かけ構造を有する、いわゆる多環の有橋脂環式炭化水素基であってもよい。また、前記炭化水素基は、二重結合、ヘテロ原子、及び炭素数6〜60の芳香族基のいずれかを含んでもよい。
(1−1−1.式(0a)で表される基)
2n価の基が、例えば、下記式(0a)で表される基が挙げられる。
上記式(0a)中、Rx1は、各々独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、及び置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基(炭化水素基)のいずれかであり、RX1が、前記アルキル基又は前記アリール基である場合は、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1つの結合が含まれていてもよく、RX2は、水素原子、及び炭素数1〜60のn価の基のいずれかであり、RX1とRX2の炭素数の合計は、69以下であり、nは1〜4の整数を示す。
(1−1−1a.RX1
x1が直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、2,2,4−トリメチルペンチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−ヘンエイコシル基、n−トリコシル基、n−ペンタコシル基、n−ヘプタコシル基、n−ノナコシル基などの炭素数が1〜30の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基が例示でき、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、炭素数が1〜20の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であることが好ましく、炭素数が1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であることがより好ましい。環状のアルキル基としては、例えば、単環式基(単環式シクロアルキル基)及び多環式基(多環式シクロアルキル基)が挙げられる。単環式基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロイコシル基などの炭素数3〜30の単環式基が挙げられる。多環式基としては、例えば、ジシクロペンチル基、ジシクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、テトラシクロドデシル基などの炭素数7〜30の複環式基が挙げられる。
前記アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)、ニトロ基、置換基を有してもよいアミノ基、カルボキシル基、チオール基、及び水酸基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されず、1つであってもよく、複数であってもよい。
前記アリール基としては、特に限定されないが、例えば、フェニル基、ナフチル基(例えば、1−ナフチル基及び2−ナフチル基)、アントリル基(例えば、1−アントリル基)、フェナントリル基(例えば、1−フェナントリル基)などの炭素数6〜30のアリール基が挙げられ、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、フェニル基、ナフチル基などの炭素数6〜10のアリール基であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。
前記アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基の置換基として例示した置換基、及び(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されず、1つであってもよく、複数であってもよい。
(1−1−1b.RX2
炭素数1〜60のn価の基としては、例えば、炭素数1〜60の直鎖状又は分岐状の置換基を有してもよいアルキル基(n=1)、炭素数1〜60の直鎖状又は分岐状の置換基を有してもよいアルキレン基(n=2)、炭素数1〜60の直鎖状又は分岐状の置換基を有してもよいアルキルトリイル基(n=3)、炭素数1〜60の直鎖状又は分岐状の置換基を有してもよいアルキルテトライル基(n=4)、炭素数6〜60のn価の置換基を有してもよい芳香族炭化水素環及び炭素数3〜60のn価の置換基を有してもよい脂環式炭化水素環が挙げられる。
炭素数1〜60の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられ、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から好ましいアルキル基もまた、(1−1−1a.RX)において、好ましいアルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。アルキル基は、置換基を有してもよく、置換基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基の置換基として例示した置換基が挙げられる。
炭素数1〜60の直鎖状又は分岐状のアルキレン基としては、前記炭素数1〜60の直鎖状又は分岐状のアルキル基として例示したアルキル基から水素原子を1つ取り除いた基が挙げられる。アルキレン基は、置換基を有してもよく、置換基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基の置換基として例示した置換基が挙げられる。
炭素数1〜60の直鎖状又は分岐状アルキルトリイル基としては、前記炭素数1〜60の直鎖状又は分岐状のアルキル基として例示したアルキル基から水素原子を2つ取り除いた基が挙げられる。アルキルトリイル基は、置換基を有してもよく、置換基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基の置換基として例示した置換基が挙げられる。
炭素数1〜60の直鎖状又は分岐状アルキルテトライル基としては、前記炭素数1〜60の直鎖状又は分岐状のアルキル基として例示したアルキル基から水素原子を3つ取り除いた基が挙げられる。アルキルテトライル基は、置換基を有してもよく、置換基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基の置換基として例示した置換基が挙げられる。
芳香族炭化水素環としては、単環式芳香族炭化水素環、縮合環式芳香族炭化水素環、及び複数の芳香族環が直接結合又は連結基を介して結合した環(環集合環)が挙げられる。
前記芳香族炭化水素環は、ヘテロ原子(例えば、酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子)を含んでもよく、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1つの結合を含んでもよい。
単環式芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、及びヘテロ原子を含む5員環又は6員環の芳香族複素環が挙げられる。ヘテロ原子を含む5員環又は6員環の芳香族複素環としては、例えば、チオフェン環、ピリジン環、フラン環、チアゾール環、オキサゾール環、ピラゾール環、ピラジン環、ピリミジン環、ピロール環、イミダゾール環、ピリダジン環、イソチアゾール環、及びイソオキサゾール環が挙げられる。これらの単環式芳香族炭化水素環の中でも、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、ベンゼン環であることが好ましい。これらの単環式芳香族炭化水素環は、置換基を有してもよい。置換基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基の置換基として例示した置換基、及び(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されず、1つであってもよく、複数であってもよい。置換基が単環式芳香族炭化水素環に置換する置換位置もまた特に限定されない。
単環式芳香族炭化水素環としては、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、ベンゼン環であることが好ましい。ベンゼン環が置換基を有する場合、ベンゼン環の4位に置換基を有することが好ましい。
より詳細には、置換基を有する単環式芳香族炭化水素環としては、例えば、nが1の場合、(i)ヒドロキシフェニル基、(ii)モノアルキルフェニル基、(iii)ジアルキルフェニル基、(iv)トリアルキルフェニル基、及び(v)シクロヘキシルフェニル基が挙げられる。
(i)ヒドロキシフェニル基としては、例えば、
(i−a)モノヒドロキシフェニル基(例えば、2−ヒドロキシフェニル基、3−ヒドロキシフェニル基、及び4−ヒドロキシフェニル基);
(i−b)ジヒドロキシフェニル基(例えば、2,3−ジヒドロキシフェニル基、2,4−ジヒドロキシフェニル基、2,5−ジヒドロキシフェニル基、2,6−ジヒドロキシフェニル基、3,4−ジヒドロキシフェニル基、3,5−ジヒドロキシフェニル基);
(i−c)トリヒドロキシフェニル基(例えば、2,3,4−トリヒドロキシフェニル基、2,3,5−トリヒドロキシフェニル基、2,3,6−トリヒドロキシフェニル基、2,4,5−トリヒドロキシフェニル基、2,4,6−トリヒドロキシフェニル基)が挙げられる。
(ii)モノアルキルフェニル基としては、例えば、
2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、2−プロピルフェニル基、3−プロピルフェニル基、4−プロピルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、3−イソプロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、2−ブチルフェニル基、3−ブチルフェニル基、及び4−ブチルフェニル基が挙げられる。
(iii)ジアルキルフェニル基としては、例えば、
(iii−a)2,3−ジアルキルフェニル基(例えば、2,3−ジメチルフェニル基、2,3−ジエチルフェニル基、2,3−ジプロピルフェニル基、2,3−ジイソプロピルフェニル基、2−エチル−3−メチルフェニル基、及び3−エチル−2−メチルフェニル基);
(iii−b)2,4−ジアルキルフェニル基(例えば、2,4−ジメチルフェニル基、2,4−ジエチルフェニル基、2,4−ジプロピルフェニル基、2,4−ジイソプロピルフェニル基、2−エチル−4−メチルフェニル基、及び4−エチル−2−メチルフェニル基);(iii−c)2,5−ジアルキルフェニル基(例えば、2,5−ジメチルフェニル基、2,5−ジエチルフェニル基、2,5−ジプロピルフェニル基、2,5−ジイソプロピルフェニル基、2−エチル−5−メチルフェニル基、及び5−エチル−2−メチルフェニル基);
(iii−d)2,6−ジアルキルフェニル基(例えば、2,6−ジメチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、2,6−ジプロピルフェニル基、2,6−ジイソプロピルフェニル基、2−エチル−6−メチルフェニル基、及び6−エチル−2−メチルフェニル基);
(iii−e)3,4−ジアルキルフェニル基(例えば、3,4−ジメチルフェニル基、3,4−ジエチルフェニル基、3,4−ジプロピルフェニル基、3,4−ジイソプロピルフェニル基、3−エチル−4−メチルフェニル基、及び4−エチル−3−メチルフェニル基);
(iii−f)3,5−ジアルキルフェニル基(例えば、3,5−ジメチルフェニル基、3,5−ジエチルフェニル基、3,5−ジプロピルフェニル基、3,5−ジイソプロピルフェニル基、3−エチル−5−メチルフェニル基、及び5−エチル−3−メチルフェニル基)が挙げられる。
(iv)トリアルキルフェニル基としては、例えば、
(iv−a)トリメチルフェニル基(例えば、2,3,4−トリメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,3,6−トリメチルフェニル基、2,4,5−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、及び3,4,5−トリメチルフェニル基);
(iv−b)エチルジメチルフェニル基(例えば、前記トリメチルフェニル基の1つのメチル基が1つのエチル基に置換した基);
(iv−c)ジエチルメチルフェニル基(例えば、前記トリメチルフェニル基の2つのメチル基がそれぞれエチル基に置換した基);
(iv−d)トリエチルフェニル基(例えば、前記トリメチルフェニル基の3つのメチル基がそれぞれエチル基に置換した基)が挙げられる。
(v)シクロアルキルフェニル基としては、例えば、2−シクロヘキシルフェニル基、3−シクロヘキシルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基などのシクロヘキシルフェニル基が挙げられる。
置換基を有する単環式芳香族炭化水素環としては、例えば、nが2の場合、(i)ヒドロキシフェニル基で例示されたヒドロキシフェニル基のフェニル基から水素原子を一つ取り除いたヒドロキシフェニレン基、(ii)モノアルキルフェニル基で例示されたモノアルキルフェニル基のフェニル基から水素原子を一つ取り除いたモノアルキルフェニレン基、(iii)ジアルキルフェニル基で例示されたジアルキルフェニル基のフェニル基から水素原子を一つ取り除いたジアルキルフェニレン基、(iv)トリアルキルフェニル基で例示されたトリアルキルフェニル基のフェニル基から水素原子を一つ取り除いたジトリアルキルフェニレン基、及び(v)シクロヘキシルフェニル基で例示されたシクロヘキシルフェニル基から水素原子を一つ取り除いたシクロヘキシルフェニレン基が挙げられる。
置換基を有する単環式芳香族炭化水素環としては、例えば、nが3の場合、(i)ヒドロキシフェニル基で例示されたヒドロキシフェニル基のフェニル基から水素原子を二つ取り除いたヒドロキシフェニルトリイル基、(ii)モノアルキルフェニル基で例示されたモノアルキルフェニル基のフェニル基から水素原子を二つ取り除いたモノアルキルフェニルトリイル基、(iii)ジアルキルフェニル基で例示されたジアルキルフェニル基のフェニル基から水素原子を二つ取り除いたジアルキルフェニルトリイル基、(iv)トリアルキルフェニル基で例示されたトリアルキルフェニル基のフェニル基から水素原子を二つ取り除いたジトリアルキルフェニルトリイル基、及び(v)シクロヘキシルフェニル基で例示されたシクロヘキシルフェニル基から水素原子を二つ取り除いたシクロヘキシルフェニルトリイル基が挙げられる。
置換基を有する単環式芳香族炭化水素環としては、例えば、nが4の場合、(i)ヒドロキシフェニル基で例示されたヒドロキシフェニル基のフェニル基から水素原子を三つ取り除いたヒドロキシフェニルテトライル基、(ii)モノアルキルフェニル基で例示されたモノアルキルフェニル基のフェニル基から水素原子を三つ取り除いたモノアルキルフェニルテトライル基、(iii)ジアルキルフェニル基で例示されたジアルキルフェニル基のフェニル基から水素原子を三つ取り除いたジアルキルフェニルテトライル基、(iv)トリアルキルフェニル基で例示されたトリアルキルフェニル基のフェニル基から水素原子を三つ取り除いたジトリアルキルフェニルテトライル基、及び(v)シクロヘキシルフェニル基で例示されたシクロヘキシルフェニル基から水素原子を三つ取り除いたシクロヘキシルフェニルテトライル基が挙げられる。
縮合環式芳香族炭化水素環としては、例えば、縮合二環式芳香族炭化水素環(例えば、ナフタレン環及びインデン環)、縮合三環式芳香族炭化水素環(例えば、アントラセン環及びフェナントレン環)、縮合四環式芳香族炭化水素環(例えば、テトラセン環及びピレン環)、アセナフテン骨格を有する環(例えば、アセナフテン環及び1−アセナフテノン環)、フルオレン骨格を有する環(例えば、フルオレン環、2,3−ベンゾフルオレン環などのベンゾフルオレン環、2,3:6,7−ジベンゾフルオレン環などのジベンゾフルオレン環)が挙げられる。
これらの縮合環式芳香族炭化水素環は、置換基を有してもよい。置換基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基の置換基として例示した置換基、及び(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されず、1つであってもよく、複数であってもよい。置換基が縮合環式芳香族炭化水素環に置換する置換位置もまた特に限定されない。
複数の芳香族環が直接結合した環(ビアレーン環)としては、例えば、2つのベンゼン環が直接結合した環(ビフェニル環)、2つのナフタレン環が直接結合した環(ビナフチ環)、及びベンゼン環及びナフタレン環が直接結合した環(ビナフチルフェニル環)が挙げられる。
前記ビアレーン環は、置換基を有してもよい。置換基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基の置換基として例示した置換基、及び(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されず、1つであってもよく、複数であってもよい。置換基がビアレーン環に置換する置換位置もまた特に限定されない。
複数の芳香族炭化水素環が連結基を介して結合した環(連結基を介して結合した環集合環)としては、例えば、式Rb1−L―Rb2で表される環(式中、Rb1及びRb2は、ベンゼン環及びナフタレン環のいずれかを示し、Lは連結基を示す)が挙げられる。上記式において、Lとしては、例えば、酸素原子を含む基(例えば、エーテル基(−O−)、カルボニル基(−CO−)、及びオキシカルボニル基(−OCO−));硫黄原子を含む基(例えば、チオ基(−S−))、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基などの直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、及びシクロヘキシリデン基などのシクロアルキレン基)が挙げられ、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、酸素原子を含む基であることが好ましく、エーテル基であることがより好ましい。
これらの連結基を介して結合した環集合環は、置換基を有してもよい。置換基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基の置換基として例示した置換基、及び(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されず、1つであってもよく、複数であってもよい。置換基が前記連結基を介して結合した環集合環に置換する置換位置もまた特に限定されない。
脂環式炭化水素環としては、例えば、単環式脂肪族炭化水素環及び多環式脂肪族炭化水素環が挙げられる。
単環式脂肪族炭化水素環としては、例えば、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環などのシクロアルカン環が挙げられる。単環式脂肪族炭化水素環は、置換基を有していてもよい。置換基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基の置換基として例示した置換基、及び(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されず、1つであってもよく、複数であってもよい。置換基が単環式脂肪族炭化水素環に置換する置換位置もまた特に限定されない。
多環式脂肪族炭化水素環としては、例えば、デカリン環、アダマンタン環、ジシクロペンタン環、ノルボルナン環、トリシクロデカン環、及びこれらの環に二重結合を少なくとも1つ有する環(例えば、ジシクロペンタジエン環など)が挙げられる。多環式脂肪族炭化水素環は、置換基を有していてもよい。置換基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基の置換基として例示した置換基、及び(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。置換基の数は、特に限定されず、1つであってもよく、複数であってもよい。置換基が多環式脂肪族炭化水素環に置換する置換位置もまた特に限定されない。
代表的なRX2としては、以下に示す環(x1)〜(x21)から水素原子を一つ取り除いたものが挙げられる。下記式(x1),(x2),(x3)中、Rは、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、シクロヘキシル基、及び水酸基のいずれかを示す。
式(0a)における、代表的なRX1,RX2,及びnの組み合わせとしては、RX1が水素原子、メチル基、及びフェニル基のいずれかであり、RX2が基(x1)〜(x21)のいずれかであり、nが1である組み合わせが例示できる。
また、2n価の基は、n=1である場合、下記式(Cy1)で表される基であってもよく、n=2である場合、下記式(Cy2)で表される基であってもよく、n=3である場合、下記式(Cy3)で表される基であってもよく、炭素数3〜70のシクロアルカンテトライル基を示し、n=3である場合、n=4である場合、下記式(Cy4)で表される基であってもよい。
上記式(cy1),(cy2),(cy3),及び(cy4)中、cy1は、Rx2として例示した環状のアルキル基又はアリール基から水素原子を1つ取り除いた2価の基であり、cy2は、Rx2として例示した環状のアルキル基又はアリール基から水素原子を3つ取り除いた4価の基であり、cy3は、Rx2として例示した環状のアルキル基又はアリール基から水素原子を1つ取り除いた6価の基であり、cy4は、Rx2として例示した環状のアルキル基又はアリール基から水素原子を1つ取り除いた8価の基である。
より詳細には、式(cy1)〜(cy4)で表される基としては、(x9),(x10),(x11),及び(x14)〜(x21)から水素原子を2n(n=1,2,3,4)個取り除いたものが挙げられる。
(2.R1A
式(0)中、R1Aは、各々独立して、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素数0〜30のアミノ基、カルボキシル基、チオール基、及び水酸基のいずれかを示す。R1Aが前記アルキル基、前記アリール基、前記アルケニル基、前記アルキニル基、及び前記アルコキシ基のいずれかである場合は、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種が含まれてもよい。但し、R1Aの少なくとも1つは置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアミノ基を示す。
置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキル基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。これらの中でも、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基などの炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜3の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であることがより好ましく、メチル基又はエチル基であることがさらに好ましい。また、これらのアルキル基が置換基を有する場合、置換基としては、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)であることが好ましい。ハロゲン原子で置換されたアルキル基としては、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、テトラフルオロエチル基などの炭素数1〜6のハロアルキル基であることが好ましい。
置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アリール基として例示したアリール基が挙げられる。これらの中でも、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、フェニル基及びナフチル基(1−ナフチル基及び2−ナフチル基)であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。また、これらのアリール基が置換基を有する場合、置換基としては、アミノ基であることが好ましく、アミノ基のアリール基(特にフェニル基)への置換位置は、2位又は4位であることが好ましい。
置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基としては、例えば、特定条件(例えば、酸また塩基触媒存在条件、加熱条件、ラジカル反応に供する条件、可視光線又は不可視光線(例えば、紫外線照、赤外線など)照射条件など)により、他の化合物と新たな結合を生成することが可能な基であり、例えば、アリル基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、エポキシ基、アルコキシメチル基、及びシアナト基が挙げられる。
置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基としては、例えば、−O−Ra1で表される基(式中、Ra1は、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基を示す。)が挙げられる。これらの中でも、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキソ基、tert−ブトキシ基などの炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシ基であることが好ましく、炭素数1〜3の直鎖状若しくは分岐状のアルコキシ基であることがより好ましく、メトキシ基又はエトキシ基であることがさらに好ましい。
置換基を有していてもよい炭素数0〜30のアミノ基としては、例えば、(RN−で表される基(式中、Rは、各々独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基のいずれかを示す。)が挙げられ、Rが、前記アルキル基、前記アリール基、及び前記架橋基のいずれかである場合は、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1つの結合が含まれていてもよい。炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基としては、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が例示できる。置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アリール基として例示したアリール基が例示できる。置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基としては、例えば、(2.R1A)において、架橋基として例示した架橋基が例示できる。
前記式(RN−で表される基としては、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、アミノ基;一方のRが水素原子であり、他方のRがアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基などの炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基)又はアルキルカルボニル基(例えば、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、n−プロピルカルボニル基、及びn−ブチルカルボニル基などの炭素数2〜5の直鎖状又は分岐状のアルキルカルボニル基)である一置換アミノ基;2つのRが、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、及びn−ブチル基などの炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基)又はアルキルカルボニル基(例えば、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、n−プロピルカルボニル基、及びn−ブチルカルボニル基などの炭素数2〜5の直鎖状又は分岐状のアルキルカルボニル基)である二置換アミノ基であることが好ましく、アミノ基;一方のRが水素原子であり、他方のRがメチル基又はメチルカルボニル基である一置換アミノ基;2つのRが、メチル基又はメチルカルボニル基である二置換アミノ基であることがより好ましい。
1Aの少なくとも1つは、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアミノ基を示す。前記アミノ基の数は、1つ以上であれば特に限定されないが、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、1〜3であることが好ましく、1又は2であることがより好ましい。前記アミノ基が複数ある場合、例えば、互いのアミノ基は、同一の芳香族環に置換していてもよく、異なる芳香族環に置換していてもよい。
(3.X)
式(0)中、Xは、酸素原子又は硫黄原子を示し、Xは存在しなくてもよいが、構造体形成能がより一層優れる観点から、酸素原子又は硫黄原子であることが好ましく、酸素原子であることがより好ましい。なお、Xが酸素原子を示す式(0)で表される化合物は、下記式(0−1)で表される。
(上記式(0−1)中、R、R1A、R、m、及びnは、前記と同義である。)
(4.m)
mは、各々独立して0〜9の整数である。但し、mの少なくとも1つは1〜9の整数である。mは、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、1〜5の整数であることが好ましく、1〜3の整数であることがより好ましく、1又は2の整数であることがさらに好ましい。
(5.n
は、1〜4の整数であり、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、好ましくは1又は2の整数であり、より好ましくは1である。
(6.R)
Rは、各々独立して、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、及びピレン環のいずれかを示す。上記式(0)において、Rがベンゼン環である場合、ベンゼン環に1又は複数のR1Aが置換されていることを示し、各R1Aのベンゼン環への置換位置は特に限定されず、Xのベンゼン環への結合位置もまた特に限定されない。上記式(0)において、Rがナフタレン環である場合、ナフタレン環に1又は複数のR1Aが置換されていることを示し、各R1Aのナフタレン環への置換位置は特に限定されず、Xのナフタレン環の結合位置もまた特に限定されない。上記式(0)において、Rがアントラセン環である場合、アントラセン環に1又は複数のR1Aが置換されていることを示し、各R1Aのアントラセン環への置換位置は特に限定されず、Xのアントラセン環への結合位置もまた特に限定されない。Rは、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、好ましくはベンゼン環又はナフタレン環であり、より好ましくはベンゼン環である。
上記式(0)で表される(ポリ)アミン化合物は、前述のように、芳香族密度が高く、結晶性が低い(ポリ)アミン化合物であり、優れた構造体形成能(例えば、膜形成能)、耐熱性、透明性及び屈折率を有する。このため、本実施形態の化合物は、ポリウレア、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ベンゾオキサジン、マレイミド等の機能性樹脂の原料、及びエポキシ、ウレタン、ウレア、シアネート等の機能性硬化物の硬化剤として有用に用いることができる。機能性樹脂及び機能性硬化物は、高耐熱性、高屈折率等の特性を有することが必要とされる、電気用絶縁材料、ソルダーレジスト用樹脂、半導体用封止樹脂、プリント配線板用接着剤、電気機器、電子機器、産業機器等に搭載される電気用積層板、電気機器、電子機器、産業機器等に搭載されるプリプレグのマトリックス樹脂、ビルドアップ積層板材料、繊維強化プラスチック用樹脂、液晶表示パネルの封止用樹脂、塗料、各種コーティング剤、接着剤、半導体用のコーティング剤、半導体リソグラフィー用のレジスト用樹脂、下層膜形成用樹脂、及び添加剤に有用に用いられる。機能性樹脂及び機能性硬化物は、これらの材料に用いられる場合、フィルム状、シート状の形態で用いられる。また、機能性樹脂及び機能性硬化物は、プラスチックレンズ(プリズムレンズ、レンチキュラーレンズ、マイクロレンズ、フレネルレンズ、視野角制御レンズ、コントラスト向上レンズ等)、位相差フィルム、電磁波シールド用フィルム、プリズム、光ファイバー、フレキシブルプリント配線用ソルダーレジスト、メッキレジスト、多層プリント配線板用層間絶縁膜、感光性光導波路等の部品等においても、有用に用いられる。
[式(1)で表される(ポリ)アミン化合物]
式(0)で表される(ポリ)アミン化合物は、構造体形成能がより一層優れる観点から、下記式(1)で表される化合物であることが好ましい。
式(1)中、R3Aは、各々独立して、置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基、及びハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)のいずれかであり、R4Aは、各々独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアシル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基のいずれかであり、R4Aが、前記アルキル基若しくはアシル基、前記アリール基、及び前記架橋基のいずれかである場合は、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1つの結合が含まれていてもよく、m6Aは、各々独立して、0〜5の整数であり、R、X、R、及びnは、前記と同義である。
(1.R3A
3Aは、各々独立して、置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、及びハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)のいずれかを示す。置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アリール基として例示したアリール基が挙げられる。置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基としては、例えば、(2.R1A)において、架橋基として例示した架橋基が挙げられる。
3Aは、これらの中でも、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状又は分岐状のアルキル基、及び置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基であることが好ましい。置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状又は分岐状アルキル基としては、[式(0)で表される(ポリ)アミン化合物]の(2.R1A)において、好ましい置換基を有していてもよいアルキル基として例示したアルキル基であることが好ましい。置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基としては、(2.R1A)において、好ましい置換基を有していてもよいアリール基として例示したアリール基であることが好ましい。
(2.R4A
4Aは、各々独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアシル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基のいずれかを示し、R4Aが、前記アルキル基若しくはアシル基、前記アリール基、及び前記架橋基のいずれかである場合は、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1つの結合が含まれていてもよい。置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアシル基としては、Rp−CO−で表される基(式中、Rpは、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基)が挙げられる。置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アリール基として例示したアリール基が挙げられる。置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基としては、例えば、(2.R1A)において、架橋基として例示した架橋基が挙げられる。
これらの中でも、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、及びケトン結合を含む前記アルキル基(例えば、アルキルカルボニル基)であることが好ましい。
(3.m6A
6Aは、各々独立して、0〜5の整数であり、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、1〜3の整数であることが好ましく、1又は2の整数であることがより好ましい。
(4.X)
式(1)で表される(ポリ)アミン化合物は、構造体形成能がより一層優れる観点から、Xが酸素原子であることが好ましい。式(1)において、Xが酸素原子である(ポリ)アミン化合物は、下記式(0−2)で表される。
上記式(0−2)中、R、R、n、R3A、R4A、及びm6Aは前記と同義である。
[式(2)で表される(ポリ)アミン化合物]
上記式(1)で表される(ポリ)アミン化合物は、有機溶媒に対する溶解性がより一層向上する観点から、下記式(2)で表される(ポリ)アミン化合物であることがより好ましい。
上記式(2)中、Rは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、及び置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基のいずれかであり、Rは、炭素数1〜60のn価の基又は単結合であり、R及びRの炭素数の合計は、69以下であり、X、R、n、R3A、R4A、及びm6Aは、前記と同義である。
(1.R
は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、及び置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基のいずれかを示す。置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられ、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から好ましいアルキル基としては、(1−1−1a.RX1)において、好ましいアルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アリール基として例示したアリール基が挙げられ、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、好ましいアリール基としては、(1−1−1a.RX1)において、好ましいアリール基として例示したアリール基が挙げられる。これらの中でも、Rは、水素原子、又は置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基であることが好ましく、水素原子、又はフェニル基であることがより好ましい。
(2.R
は、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、炭素数1〜60のn価の基であることが好ましい。炭素数1〜60のn価の基としては、例えば、(1−1−1b.RX2)において例示したn価の基が挙げられ、好ましい基としては、(1−1−1b.RX2)において好ましいn価の基として例示したn価の基が挙げられる。
(3.X)
式(2)で表される(ポリ)アミン化合物は、有機溶媒に対する溶解性がより一層優れる観点から、Xが酸素原子であることが好ましい。式(2)において、Xが酸素原子である(ポリ)アミン化合物は、下記式(0−3)で表される。
上記式(0−3)中、R、n、R3A、R4A、m6A、R、及びRは、前記と同義である。
[式(3)で表される(ポリ)アミン化合物]
式(2)で表される(ポリ)アミン化合物は、有機溶媒に対する溶解性をより一層向上するとともに、耐熱性及び屈折率をより一層向上する観点から、下記式(3)で表される(ポリ)アミン化合物であることがさらに好ましい。
上記式(3)中、R3A’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアルコキシ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、水酸基、及びシアノ基のいずれかであり、Rは、各々独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アントラセン環、及び、ヘテロ原子として酸素原子、硫黄原子、及び窒素原子のいずれかを含む複素環(例えば、フラン環、イミダゾール環、カルバゾール環、クロメン環、ピロール環、チオフェン環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環、及び、フェナジン環等)のいずれかを示し、m6A’は、0〜5の整数であり、X、R、n、R3A、R4A、m6A、及びRは、前記と同義であり、Rがベンゼン環である場合、R3A’は、フェニル環ではない。
3A’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、水酸基、シアノ基のいずれかであり、Rがベンゼン環又はナフタレン環である場合、R3A’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、水酸基、シアノ基のいずれかである。
(1.R3A’
3A’は、各々独立して、置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、及びハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)のいずれかを示す。置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アルキル基として例示したアルキル基が挙げられる。置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基としては、例えば、(1−1−1a.RX1)において、アリール基として例示したアリール基が挙げられる。置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基としては、例えば、(2.R1A)において、架橋基として例示した架橋基が挙げられる。
3Aは、これらの中でも、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状又は分岐状のアルキル基、及び置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基であることが好ましい。置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状又は分岐状アルキル基としては、[式(0)で表される(ポリ)アミン化合物]の(2.R1A)において、好ましい置換基を有していてもよいアルキル基として例示したアルキル基であることが好ましい。置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基としては、(2.R1A)において、好ましい置換基を有していてもよいアリール基として例示したアリール基であることが好ましい。
(2.m6A’
6A’は、0〜5の整数であり、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、1〜3の整数であることが好ましく、1又は2の整数であることがより好ましい。
(3.R
は、各々独立して、ベンゼン環、ナフタレン環、及びアントラセン環のいずれかを示す。上記式(0)において、Rがベンゼン環である場合、ベンゼン環に1又は複数のR3A’が置換されていることを示し、各R3A’のベンゼン環への置換位置は特に限定されない。上記式(0)において、Rがナフタレン環である場合、ナフタレン環に1又は複数のR3A’が置換されていることを示し、各R3A’のナフタレン環への置換位置は特に限定されない。上記式(0)において、Rがアントラセン環である場合、アントラセン環に1又は複数のR3A’が置換されていることを示し、各R3A’のアントラセン環への置換位置は特に限定されない。Rは、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、好ましくはベンゼン環又はナフタレン環であり、より好ましくはベンゼン環である。
式(3)で表される(ポリ)アミン化合物は、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、R3A、R4A、m6A、R、X、R、R3A’、m6A’、及びRがそれぞれ下記(i)〜(ix)の条件を同時に満たすことが好ましい。
(i)R3Aは、各々独立して、アルキル基(特にメチル基及びエチル基)、ハロアルキル基(特にトリクロロメチル基及びトリフルオロメチル基)、水酸基、フェニル基、及びアミノ基が置換したフェニル基(特にアミノフェニル基)のいずれかである
(ii)R4Aは、各々独立して、水素原子、アルキル基、及びアルキルカルボニル基のいずれかを示す
(iii)m6Aは、0又は1である
(iv)Rは、ベンゼン環又はナフタレン環である
(v)Xは、酸素原子を示すか、又は存在しない
(vi)Rは、メチル基又はフェニル基を示す
(vii)R3A’は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、シクロヘキシル基、及び水酸基のいずれかを示す
(viii)m6A’は、0又は1である
(ix)Rは、ベンゼン環である
[式(0a)又は(0b)で表される化合物]
式(3)で表される(ポリ)アミン化合物は、溶解性及び耐熱性をより一層向上できる観点から、下記式(0a)で表される化合物であることが好ましく、下記式(0b)で表される化合物であることがより好ましい。
上記式(0a)中、X、R、R3A、R4A、m6A、及びRは、前記と同義であり、R4A’は水素原子あるいは置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、及びハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)のいずれかを示す。また、m5Aは1〜5の整数を示す。
上記式(0a)中、X、R、R3A、R4A、m6A、及びRは、前記と同義であり、R4A’は水素原子あるいは置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、及びハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)のいずれかを示す。また、m5Aは1〜5の整数を示す。
[式(0a−1)又は(0b−1)で表される化合物]
式(3)で表される(ポリ)アミン化合物は、溶解性を一層向上できる観点から、下記式(0a−1)で表される化合物であることが好ましく、下記式(0b−1)で表される化合物であることがより好ましい。
上記式(0a−1)中、R、R3A、R4A、m6A、R4A’、m5A及びRは、前記と同義である。
上記式(0b−1)中、R、R3A、R4A、m6A、m5A及びRは、前記と同義である。
[式(0b−2)で表される化合物]
式(0b−1)で表される(ポリ)アミン化合物は、膜形成時の流動性を一層向上できる観点から、下記式(0b−2)で表される化合物であることがさらに好ましい。
上記式(0b−2)中、R、R3A、R4A、R4A’、m5A及びRは、前記と同義であり、m5A’は各々独立して、1〜5の整数である。
[式(0a−2)で表される化合物]
式(0a−1)で表される(ポリ)アミン化合物は、溶解性を一層向上できる観点から、下記式(0a−2)で表される化合物であることがさらに好ましい。
上記式(0b−1)中、R、R3A、R4A、m6A、m5A及びRは、前記と同義であり、RY’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、及び置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基のいずれかである。
[式(0b−3)で表される化合物]
式(0b−1)で表される(ポリ)アミン化合物は、膜形成時の流動性を一層向上できる観点から、下記式(0b−3)で表される化合物であることがさらに好ましい。
上記式(0b−3)中、R、R3A、R4A、R4A’、m5Aは、前記と同義であり、R5Aは置換基を有してもよい炭素数5以上の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基を示す。
[式(1a)又は(1b)で表される化合物]
式(3)で表される(ポリ)アミン化合物は、原料の供給性により一層優れるとともに、溶解性及び耐熱性をより一層向上できる観点から、下記式(1a)で表される化合物であることが好ましく、下記式(1b)で表される化合物であることがより好ましい。
上記式(1a)中、X、R、R3A、R4A、m6A、及びRは、前記と同義である。
上記式(1b)中、X、R、R3A、R4A、及びm6Aは、前記と同義である。
[式(3a)又は(3b)で表される化合物]
式(3)で表される(ポリ)アミン化合物は、耐熱性をより一層向上できる観点から、下記式(3a)で表される化合物であることが好ましく、下記式(3b)で表される化合物であることがより好ましい。
上記式(3a)中、R、X、R3A、R4A、m6A、R、R1、及びm6A’は前記と同義であり、nA’は2〜4の整数である。)
上記式(3b)中、R、X、R3A、R4A、m6A、R1、及びm6A’は前記と同義であり、nA’は2〜4の整数である。)
上記式(3)で表される化合物は、有機溶媒に対する溶解性がより一層向上するとともに、耐熱性及び屈折率がより一層向上する観点から、Xが酸素原子であることが好ましい。式(3)において、Xが酸素原子である(ポリ)アミン化合物は、下記式(0−4)で表される化合物で表される。
上記式(0−4)中、R、n、R3A、R4A、m6A、R、R1、及びm6A’は前記と同義である。)
また、上記式(0−4)で表される化合物は、原料の供給性に優れるとともに、溶解性及び耐熱性をより一層向上できる観点から、下記式(1a−1)で表される化合物であることが好ましく、下記式(1b−1)で表される化合物であることがより好ましい。
上記式(1a−1)中、R、R3A、R4A、m6A、及びRは、前記と同義である。
上記式(1b−1)中、R、R3A、R4A、及びm6Aは、前記と同義である。
本実施形態の代表的な(ポリ)アミン化合物としては、反応性の官能基による硬化性能の向上の観点から、上記式中のR4Aが水素原子であることが好ましい。
本実施形態の代表的な(ポリ)アミン化合物としては、式(p1)〜(p55)及び(p61)〜(p509)で表される(ポリ)アミン化合物が挙げられる。
は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。Rの数は1以上であってもよい。
は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。Rの数は1以上であってもよい。
は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。Rの数は1以上であってもよい。
は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。Rの数は1以上であってもよい。
は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。Rの数は1以上であってもよい。
は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。Rの数は1以上であってもよい。
10は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。R10の数は1以上であってもよい。
11は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。R11の数は1以上であってもよい。
12又はR13は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。R12又はR13の数は1以上であってもよい。
は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。Rの数は1以上であってもよい。
10は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。R10の数は1以上であってもよい。
11は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。R11の数は1以上であってもよい。
12は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。R12の数は1以上であってもよい。
13は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリアコンチル基、ノルボニル基、アダマンチル基、ナフチル基、アントラセン基、ヘプタセン基、トリアコンテニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリアコンチキシ基などが挙げられ、各例示は、異性体を含んでいる。例えば、ブチル基には、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基を含んでいる。R13の数は1以上であってもよい。
Rxは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリアコンチル基などの1価のアルキル基から水素原子を1つ取り除いた2価のアルキレン基、及びシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシル、シクロドデシル、シクロトリアコンチル、ノルボニル、アダマンチルなどの脂環構造を有する1価の基から水素原子を1つ取り除いた2価の基を示す。
[(ポリ)アミン化合物の製造方法]
本実施形態の式(0)、式(1)、式(2)、式(3)、式(0−1)、式(0−2)、及び式(0−3)のいずれかで表される(ポリ)アミン化合物(以下、単に「本実施形態の(ポリ)アミン化合物」ともいう。)の製造方法は、反応原料として、アニリン類と、アルデヒド類及び/又はケトン類とを酸触媒下で重縮合反応させる工程(重縮合工程)を含む。より詳細な重縮合反応の方法としては、例えば、Tetrahedron Letters;Vol.46(2005);p.1119−1122に記載された方法などが参照できる。重縮合工程は、例えば、常圧の下で行ってもよい。
本実施形態の製造方法は、さらに重縮合工程で得られた(ポリ)アミン化合物のアミノ基、カルボキシル基、チオール基、及び水酸基からなる群より選択される少なくとも1つの官能基(以下、「特定の官能基」という。)の水素原子を、酸架橋性基に置換する工程(置換工程)を含んでもよい。酸架橋性基で置換する方法としては、例えば、後述する方法などが挙げられる。置換工程において、必要に応じて加圧してもよい。
[重縮合工程]
以下、重縮合工程について説明する。
(1.アニリン類)
前記アニリン類としては、下記式(0−a)で表されるアニリン類が挙げられ、下記式(1−a)で表されるアニリン類であることが好ましい。
上記式中、R1A,m,及びRは、それぞれ、式(0)中のR1A,m,及びRと同義である。
上記式中、R3A,m6A,R4A及びRは、それぞれ、式(1)中のR3A,m6A,R4A及びRと同義である。
アニリン類としては、置換基を有しても良い芳香族アミンおよび/またはその誘導体が挙げられる。具体的なアニリン類としては、アニリン、トルイジン、トリメチルアニリン、アニシジン、ヒドロキシフェニルアミン、フェニルアニリン、ビフェニルジアミン、(トリフルオロメチル)アニリン、アミノフェノール、ナフチルアミン、ジメチルアミノベンゼン、及びアセトアニリドが挙げられる。置換基の位置は、特に限定されず、2位、3位、4位、5位、及び6位のいずれかであってもよく、置換基は1つであってもよく、複数であってもよい。これらのアニリン類は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、アニリン、ジメチルアミノベンゼン、及びアミノフェノールのいずれかを用いることが、原料の安定供給性の観点から好ましい。
(2.アルデヒド類)
前記アルデヒド類としては、例えば、下記式(0−b)で表される化合物が挙げられ、下記式(3−a)で表される化合物であることが好ましい。
上記式中、R及びnは、式(0)におけるR及びnと同義である。
上記式中、R3A’,m6A’,R,及びnは、式(3)におけるR3A’,m6A’,R,及びnと同義である。
具体的なホルムアルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、トリオキサン、パラホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、フェニルプロピルアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロロベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、メチルベンズアルデヒド、ジメチルベンズアルデヒド、エチルベンズアルデヒド、プロピルベンズアルデヒド、ブチルベンズアルデヒド、フルオロベンズアルデヒド、ビフェニルアルデヒド、ナフトアルデヒド、アントラセンカルボアルデヒド、フェナントレンカルボアルデヒド、ピレンカルボアルデヒド、及びフルフラールが挙げられる。これらのホルムアルデヒド類は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、フェニルプロピルアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロロベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、メチルベンズアルデヒド、エチルベンズアルデヒド、ブチルベンズアルデヒド、シクロヘキシルベンズアルデヒド、ビフェニルアルデヒド、ナフトアルデヒド、アントラセンカルボアルデヒド、フェナントレンカルボアルデヒド、ピレンカルボアルデヒド、及びフルフラールからなる群より選択される少なくとも1種を用いることが、得られる(ポリ)アミン化合物により一層高い耐熱性を付与できる観点から好ましく、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロロベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、メチルベンズアルデヒド、エチルベンズアルデヒド、ブチルベンズアルデヒド、シクロヘキシルベンズアルデヒド、ビフェニルアルデヒド、ナフトアルデヒド、アントラセンカルボアルデヒド、フェナントレンカルボアルデヒド、ピレンカルボアルデヒド、及びフルフラールからなる群より選択される少なくとも1種を用いることが、得られる(ポリ)アミン化合物により一層高いエッチング耐性を付与できる観点から好ましい。また、芳香環を有するアルデヒドを用いると、得られる(ポリ)アミン化合物により一層高い耐熱性及び屈折率を付与できる観点から好ましい。
(3.ケトン類)
前記ケトン類としては、例えば、下記式(0−c)で表されるケトン類が挙げられる。
上記式中、R,R,及びnは、それぞれ、式(2)におけるR,R,及びnと同義である。
前記ケトン類としては、例えば、下記式(cy1−c),(cy2−c),(cy3−c),(cy4−c)で表されるケトン類であってもよい。
上記式中、cy1,cy2,cy3,及びcy4は、前記式(cy1),(cy2),(cy3),及び(cy4)中のcy1,cy2,cy3,及びcy4と同義である。
具体的なケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ノルボルナノン、トリシクロヘキサノン、トリシクロデカノン、アダマンタノン、フルオレノン、ベンゾフルオレノン、アセナフテンキノン、アセナフテノン、アントラキノン、アセトフェノン、ジアセチルベンゼン、トリアセチルベンゼン、アセトナフトン、ジフェニルカルボニルナフタレン、フェニルカルボニルビフェニル、ジフェニルカルボニルビフェニル、ベンゾフェノン、ジフェニルカルボニルベンゼン、トリフェニルカルボニルベンゼン、ベンゾナフトン、ジフェニルカルボニルナフタレン、フェニルカルボニルビフェニル、及びジフェニルカルボニルビフェニルが挙げられる。これらのケトン類は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ノルボルナノン、トリシクロヘキサノン、トリシクロデカノン、アダマンタノン、フルオレノン、ベンゾフルオレノン、アセナフテンキノン、アセナフテノン、アントラキノン、アセトフェノン、ジアセチルベンゼン、トリアセチルベンゼン、アセトナフトン、ジフェニルカルボニルナフタレン、フェニルカルボニルビフェニル、ジフェニルカルボニルビフェニル、ベンゾフェノン、ジフェニルカルボニルベンゼン、トリフェニルカルボニルベンゼン、ベンゾナフトン、ジフェニルカルボニルナフタレン、フェニルカルボニルビフェニル、及びジフェニルカルボニルビフェニルからなる群より選択される少なくとも1種を用いることが、得られる(ポリ)アミン化合物により一層高い耐熱性を付与できる観点から好ましく、アセトフェノン、ジアセチルベンゼン、トリアセチルベンゼン、アセトナフトン、ジフェニルカルボニルナフタレン、フェニルカルボニルビフェニル、ジフェニルカルボニルビフェニル、ベンゾフェノン、ジフェニルカルボニルベンゼン、トリフェニルカルボニルベンゼン、ベンゾナフトン、ジフェニルカルボニルナフタレン、フェニルカルボニルビフェニル、及びジフェニルカルボニルビフェニルからなる群より選択される少なくとも1種を用いることが、得られる(ポリ)アミン化合物により一層高いエッチング耐性を付与できる観点から好ましい。また、芳香環を有するケトンを用いると、得られる(ポリ)アミン化合物により一層高い耐熱性及び屈折率を付与できる観点から好ましい。
(4.酸触媒)
酸触媒としては、公知のものを用いることができ、無機酸、有機酸が挙げられる。無機酸としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、臭化水素酸、及びフッ酸が挙げられる。有機酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、クエン酸、フマル酸、マレイン酸、蟻酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、及びナフタレンジスルホン酸が挙げられる。また、酸触媒としては、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化鉄、三フッ化ホウ素等のルイス酸、ケイタングステン酸、リンタングステン酸、ケイモリブデン酸、リンモリブデン酸などの固体酸であってもよい。これらの中でも、製造上の観点(入手容易性及び取扱い性の観点)から、有機酸及び固体酸であることが好ましく、塩酸又は硫酸であることがより好ましい。酸触媒は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。酸触媒の使用量は、使用する原料及び触媒の種類、さらには反応条件などに応じて適宜設定でき、例えば、反応原料全体の100質量部に対して、0.01〜100質量部程度であればよい。
(5.反応溶媒)
重縮合工程では、溶媒中で反応原料を反応させてもよい。溶媒としては、反応原料として用いる、アニリン類と、アルデヒド類及び/又はケトン類との反応が十分に進行可能な溶媒であればよい。溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル又はこれらの混合溶媒等が例示される。溶媒は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
溶媒の使用量は、使用する原料及び触媒の種類、さらには反応条件などに応じて適宜設定でき、例えば、反応原料全体の100質量部に対して、0〜2000質量部程度であればよい。
重縮合反応における反応温度は、反応原料の反応性に応じて適宜選択できるが、通常、10〜200℃の範囲程度であればよい。本実施形態の(ポリ)アミン化合物を得るためには、反応温度は高い方が好ましく、具体的には60〜200℃の範囲であることが好ましい。
重縮合工程において、アニリン類、アルデヒド類及び/又はケトン類並びに触媒を一括で仕込んで反応させてもよく、アニリン類、アルデヒド類及び/又はケトン類を触媒存在下で順次滴下して反応させてもよい。重縮合反応終了後、得られた化合物を公知の方法で単離してもよい。例えば、系内に存在する未反応原料及び触媒を除去するために、反応釜の温度を130〜230℃ にまで上昇させ、1〜50mmHg程度で揮発分を除去することにより、(ポリ)アミン化合物が得られる。
アルデヒド類及び/又はケトン類1.0モルに対し、アニリン類の添加量を1.0モル以上添加し、かつ酸触媒を0.001〜1モルの範囲で添加することが好ましい。また、常圧下で、反応温度が50〜150℃であり、反応時間が20分〜100時間程度であることが好ましい。
反応終了後、公知の方法により(ポリ)アミン化合物を単離してもよい。単離方法としては、例えば、まず、反応液を濃縮し、純水を加えて反応生成物を析出させる。次に、析出させた反応生成物を室温まで冷却した後、濾過により分離させる。分離して得られた固形物をさらに濾過し、乾燥させる。乾燥した反応生成物をカラムクロマトにより、生成物と副生成物とに分離精製する。さらに分離精製した反応生成物を溶媒留去し、濾過し、さらに乾燥を行うことにより目的物である本実施形態の(ポリ)アミン化合物が得られる。
重縮合工程の後、得られる(ポリ)アミン化合物が置換基を有する場合、公知の方法により置換基を脱離させ、無置換の(ポリ)アミン化合物としてもよい。
[置換工程]
以下、本実施形態の置換工程について説明する。
本実施形態の置換工程では、例えば、架橋性基を導入するための化合物を用いて、特定の官能基の水素原子を酸架橋性基に置換する。架橋性基を導入するための化合物としては、例えば、アリルハライド、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸ハライド、メタクリル酸ハライド、ビニルベンジルハライド、及びエピハロヒドリンが挙げられ、これらの化合物は公知の合成方法で合成してもよく、市販品を用いてもよい。
以下、置換方法について具体例を挙げて説明する。まず、非プロトン性溶媒(例えば、アセトン、テトラヒドロフラン(THF)、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)の非プロトン性溶媒に前記架橋性基を導入するための化合物を溶解又は懸濁させる。次に、エピハロヒドリン(例えば、エピクロルヒドリン及びエピブロモヒドリン)を前記非プロトン性溶媒中に添加する。塩酸等の酸触媒が存在している状態で、常圧下で、反応温度0〜60℃、反応時間6〜72時間で反応させる。反応液を公知のアルカリ化合物で中和し、蒸留水を反応液に加え白色固体を析出させる。分離した白色固体を蒸留水で洗浄し、乾燥することにより、特定の官能基の水素原子が、酸架橋性基に置換された(ポリ)アミン化合物を得ることができる。
また、非プロトン性溶媒に、特定の官能基を有する(ポリ)アミン化合物を溶解又は懸濁させる。次に、アリルハライド(例えば、アリルクロライド及びアリルブロマイド)、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸ハライド(例えば、アクリル酸クロライド及びアクリル酸ブロマイド)、メタクリル酸ハライド(例えば、メタクリル酸クロライド及びメタクリル酸ブロマイド)、ビニルベンジルハライド(例えば、ビニルベンジルクロライド及びビニルベンジルブロマイド)を溶媒中に添加し、アルカリ触媒(例えば、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン、及び炭酸カリウム)が存在した状態で、常圧下で、反応温度0〜110℃、反応時間6〜72時間で反応させる。反応液を塩酸などの酸で中和し、蒸留水を反応液に添加し、白色固体を析出させる。次に、分離した白色固体を蒸留水で洗浄し、乾燥することにより、特定の官能基の水素原子が酸架橋性基に置換された(ポリ)アミン化合物が得られる。
なお、酸架橋性基を導入するタイミングは、アニリン類とアルデヒド及び/又はケトンとの重縮合反応前でも重縮合反応後であってもよい。また、後述する樹脂を製造した後であってもよい。
本実施形態の(ポリ)アミン化合物が酸架橋性基を含むことにより、酸架橋性基が、ラジカル又は酸若しくはアルカリの存在下又は非存在下で反応し、屈折率、耐熱性、機械強度、透過性、塗布溶媒又は現像液に使用される酸若しくはアルカリ又は有機溶媒に対する溶解性を向上させることができる。
酸架橋性基としては、例えば、アリル基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、エポキシ基、アルコキシメチル基、及びシアナト基が挙げられる。
[硬化物]
本実施形態の(ポリ)アミン化合物は、エポキシ、ウレタン、ウレア、シアネートなどの化合物を硬化するための硬化剤として用いられる。そのため、本実施形態の硬化物は、硬化性化合物が硬化剤により硬化した硬化物であって、前記硬化物が本実施形態の(ポリ)アミン化合物を有する硬化物を含む。硬化性化合物とは、通常、硬化剤として用いられるアミン系化合物と反応し硬化する化合物をいい、エポキシ化合物、ウレタン化合物、ウレア化合物、シアネート化合物などが例示できる。
[樹脂]
本実施形態の樹脂は、本実施形態の(ポリ)アミン化合物由来の単位を含有するモノマー単位を含む。本実施形態の樹脂は、本実施形態の前記モノマー単位を含むことにより、優れた構造体形成能(例えば、膜形成能)、耐熱性、透明性及び屈折率を有している。
本実施形態の樹脂は、本実施形態の前記モノマー単位のみで構成されてもよく、(ポリ)アミン化合物と共重合可能なその他のモノマー単位を含んでもよく、架橋反応性を有する化合物由来の単位を含んでもよい。
本実施形態の樹脂を構成するモノマー単位は、例えば、下記式(4)〜(7)、(0−5)、(0−6)、(0−7)、及び(0−8)が挙げられる。これらのモノマー単位の中でも、構造体形成能がより一層向上する観点から、下記式(5)で表されるモノマー単位が好ましい。さらに有機溶媒に対する溶解性がより一層向上する観点から、下記式(6)で表されるモノマー単位が好ましい。さらに有機溶媒に対する溶解性がより一層向上し、かつ耐熱性及び屈折率がより一層向上する観点から、下記式(7)で表されるモノマー単位が好ましく、下記式(8)で表されるモノマー単位がより好ましい。また、各式(4),(5),(6),(7)で表されるモノマー単位は、構造体形成能がより一層向上する観点から、それぞれ(0−5),(0−6),(0−7),(0−8)で表されるモノマー単位であることが好ましい
上記式(4)中、Lは、炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状の連結基又は単結合である。
、R1A、X、R、m、及びnは前記と同義である。
Lが連結基である場合、連結基としては、本実施形態の(ポリ)アミン化合物をオリゴマー化又はポリマー化可能な化合物由来の基(残基)が挙げられる。オリゴマー化又はポリマー化可能な化合物由来の基については後述する。
(5)
上記式(5)中、R、n、R3A、R4A、m6A、及びLは、前記と同義である。
上記式(6)中、R、n、R3A、R4A、m6A、R、R、及びLは、前記と同義である。
上記式(7)中、R、n、R3A、R4A、m6A、R、R3A’、R、m6A’、及びLは前記と同義である。
[式(7a)又は(7b)で表されるモノマー単位]
上記式(7)で表される(ポリ)アミン樹脂を構成するモノマー単位は、溶解性及び耐熱性をより一層向上できる観点から、下記式(7a)で表されるモノマー単位であることが好ましく、下記式(7b)で表されるモノマー単位であることがより好ましい。
上記式(7a)中、X、R、R3A、R4A、m6A、R、及びLは、前記と同義であり、R4A’は水素原子あるいは置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、及びハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)のいずれかを示す。また、m5Aは1〜5の整数を示す。
上記式(0a)中、X、R、R3A、R4A、m6A、R、及びLは、前記と同義であり、R4A’は水素原子あるいは置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、及びハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)のいずれかを示す。また、m5Aは1〜5の整数を示す。
[式(7a−1)又は(7b−1)で表されるモノマー単位]
式(7)で表される(ポリ)アミン樹脂を構成するモノマー単位は、溶解性を一層向上できる観点から、下記式(7a−1)で表されるモノマー単位であることが好ましく、下記式(7b−1)で表されるモノマー単位であることがより好ましい。
上記式(7a−1)中、R、R3A、R4A、m6A、R4A’、m5A、R、及びLは、前記と同義である。
上記式(7b−1)中、R、R3A、R4A、m6A、m5A、R、及びLは、前記と同義である。
[式(7b−2)で表されるモノマー単位]
式(7b−1)で表される(ポリ)アミン樹脂を構成するモノマー単位は、膜形成時の流動性を一層向上できる観点から、下記式(7b−2)で表されるモノマー単位であることがさらに好ましい。
上記式(7b−2)中、R、R3A、R4A、R4A’、m5A、R、及びLは、前記と同義であり、m5A’は各々独立して、1〜5の整数である。
[式(7a−2)で表されるモノマー単位]

式(7a−1)で表される(ポリ)アミン樹脂を構成するモノマー単位は、溶解性を一層向上できる観点から、下記式(7a−2)で表されるモノマー単位であることがさらに好ましい。
上記式(7a−2)中、R、R3A、R4A、m6A、m5A、Lは、前記と同義であり、RY’はRから水素原子を除いたものである。
[式(7b−3)で表されるモノマー単位]
式(7b−1)で表される(ポリ)アミン樹脂を構成するモノマー単位は、膜形成時の流動性を一層向上できる観点から、下記式(7b−3)で表される化合物であることがさらに好ましい。
上記式(7b−3)中、R、R3A、R4A、R4A’、m5A、及びLは、前記と同義であり、R5Aは置換基を有してもよい炭素数5以上の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基を示す。
[式(7a−3)又は(7b−4)で表される化合物]
式(7)で表される(ポリ)アミン化合物は、原料の供給性により一層優れるとともに、溶解性及び耐熱性をより一層向上できる観点から、下記式(7a−3)で表される化合物であることが好ましく、下記式(7b−4)で表される化合物であることがより好ましい。
上記式(7a−3)中、X、R、R3A、R4A、m6A、R、及びLは、前記と同義である。
上記式(7b−4)中、X、R、R3A、R4A、m6A、及びLは、前記と同義である。
[式(7a’)又は(7b’)で表されるモノマー単位]
式(7)で表される(ポリ)アミン樹脂を構成するモノマー単位は、耐熱性をより一層向上できる観点から、下記式(7a’)で表される化合物であることが好ましく、下記式(7b’)で表される化合物であることがより好ましい。
上記式(7a’)中、R、X、R3A、R4A、m6A、R、R1、m6A’、Lは前記と同義であり、nA’は2〜4の整数である。)
上記式(7b’)中、R、X、R3A、R4A、m6A、R1、及びm6A’は前記と同義であり、nA’は2〜4の整数である。)
上記式(0−5)中、R、R1A、R、m、n、及びLは前記と同義である。
上記式(0−6)中、R、R、n、R3A、R4A、m6A、及びLは、前記と同義である。
上記式(0−7)中、R、n、R3A、R4A、m6A、R、R、及びLは、前記と同義である。
上記式(0−8)中、R、n、R3A、R4A、m6A、R、R3A’,m6A’,及びLは前記と同義である。
[本実施形態の樹脂の製造方法]
本実施形態の樹脂は、本実施形態の化合物と、必要に応じて、架橋反応性のある化合物とを反応させることにより得られる。
架橋反応性のある化合物としては、本実施形態の(ポリ)アミン化合物をオリゴマー化又はポリマー化可能な化合物であれば、特に限定されない。その具体例としては、例えば、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸ハライド、ハロゲン含有化合物、イソシアネート、不飽和炭化水素基含有化合物等が挙げられる。式(4)において、Lが連結基である場合、連結基は、これらの化合物由来の基に対応する。
本実施形態の樹脂の具体例としては、例えば、本実施形態の(ポリ)アミン化合物と、を架橋反応性のある化合物であるアルデヒド類及び/又はケトン類とを縮合反応等により、ノボラック化した樹脂が挙げられる。
ここで、ノボラック化するためのアルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、トリオキサン、パラホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、フェニルプロピルアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロロベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、メチルベンズアルデヒド、エチルベンズアルデヒド、ブチルベンズアルデヒド、ビフェニルアルデヒド、ナフトアルデヒド、アントラセンカルボアルデヒド、フェナントレンカルボアルデヒド、ピレンカルボアルデヒド、及びフルフラールが挙げられる。ノボラック化するためのケトン類としては、例えば、反応原料として例示したケトン類が挙げられる。これらの中でも、ホルムアルデヒド類が好ましい。なお、これらのアルデヒド類及び/又はケトン類は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、上記アルデヒド及び/又はケトン類の使用量は、特に限定されないが、本実施形態の(ポリ)アミン化合物1モルに対して、0.2〜5モルが好ましく、0.5〜2モルであることがより好ましい。
本実施形態の(ポリ)アミン化合物とアルデヒド及び/又はケトンとの縮合反応において、触媒を用いることもできる。ここで使用する酸触媒は、縮合工程の項で例示した酸触媒が挙げられる。
また、酸触媒の使用量は、使用する原料及び触媒の種類、さらには反応条件などに応じて適宜設定できる。酸触媒の使用量は、反応原料100質量部に対して、0.01〜100質量部であることが好ましい。
本実施形態の(ポリ)アミン化合物を、インデン、ヒドロキシインデン、ベンゾフラン、ヒドロキシアントラセン、アセナフチレン、ビフェニル、ビスフェノール、トリスフェノール、ジシクロペンタジエン、テトラヒドロインデン、4−ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、5−ビニルノルボルナ−2−エン、α−ピネン、β−ピネン、リモネンなどの非共役二重結合を有する化合物と共重合反応させる場合は、必ずしもアルデヒド類及び/又はケトン類は必要ない。
本実施形態の(ポリ)アミン化合物とアルデヒド及び/又はケトンとの縮合反応において、反応溶媒を用いることもできる。反応溶媒としては、重縮合工程に項で例示した反応溶媒が例示できる。
また、溶媒の使用量、反応温度、反応時間、反応後の単離方法などもまた重縮合工程の項で例示した溶媒の使用量、反応温度、反応時間、反応後の単離方法が例示できる。
本実施形態の樹脂は、本実施形態の(ポリ)アミン化合物の単独重合体、すなわち式(4)単独で構成された重合体であってもよいが、(ポリ)アミン化合物と共重合可能な化合物(例えば、フェノール類)との共重合体であってもよい。ここで共重合可能なフェノール類としては、例えば、フェノール、クレゾール、ジメチルフェノール、トリメチルフェノール、ブチルフェノール、フェニルフェノール、ジフェニルフェノール、ナフチルフェノール、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、カテコール、ブチルカテコール、メトキシフェノール、メトキシフェノール、プロピルフェノール、ピロガロール、及びチモール等が挙げる。
本実施形態の樹脂は、上述した他のフェノール類以外に、重合可能なモノマーと共重合させてもよい。共重合モノマーとしては、例えば、ナフトール、メチルナフトール、メトキシナフトール、ジヒドロキシナフタレン、インデン、ヒドロキシインデン、ベンゾフラン、ヒドロキシアントラセン、アセナフチレン、ビフェニル、ビスフェノール、トリスフェノール、ジシクロペンタジエン、テトラヒドロインデン、4−ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルナエン、ピネン、及びリモネンが挙げられる。なお、本実施形態の樹脂は、本実施形態の(ポリ)アミン化合物と、上述したフェノール類との2元系以上の(例えば、2〜4元系)共重合体であってもよい。本実施形態の(ポリ)アミン化合物と、上述した共重合モノマーとの2元以上(例えば、2〜4元系)共重合体であってもよい。本実施形態の(ポリ)アミン化合物と、上述したフェノール類と、上述した共重合モノマーとの3元以上の(例えば、3〜4元系)共重合体であってもよい。
本実施形態の樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算で500〜300,000であることが好ましく、750〜200,000であることがより好ましい。また、架橋効率を高めるとともにベーク中の揮発成分を抑制する観点から、本実施形態の樹脂は、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が1.2〜7の範囲内であることが好ましい。
本実施形態の樹脂は、湿式プロセスの適用がより容易になる等の観点から、溶媒に対する溶解性が高いことが好ましい。より具体的には、これらの(ポリ)アミン化合物及び/又は樹脂は、1−メトキシ−2−プロパノール(PGME)及び/又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を溶媒とする場合、当該溶媒に対する溶解度が10質量%以上であることが好ましい。ここで、PGME及び/又はPGMEAに対する溶解度は、「樹脂の質量÷(樹脂の質量+溶媒の質量)×100(質量%)」と定義される。例えば、前記樹脂10gがPGMEA90gに対して溶解する場合は、前記樹脂のPGMEAに対する溶解度は、「10質量%以上」となり、溶解しない場合は、「10質量%未満」となる。
以下、本実施形態を実施例を用いて説明するが、本実施形態は、実施例に限定されない。
(実施例1)BiA−1の合成
攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積100mLの容器に、m−アミノフェノール(シグマ−アルドリッチ社製試薬)2.2g(20mmol)、及び塩化水素の1,4−ジオキサン溶液20.0mlを仕込み、4−ビフェニルアルデヒド(シグマ−アルドリッチ社製試薬)1.8g(10mmol)を添加して、反応温度100℃、反応時間6時間で内容物を撹拌して反応を行った。この反応液に、純水1000mLを添加した後、濾別して粗化合物を得た。得られた粗化合物を、カラムクロマト法により精製し、下記式(BiA−1)で表される(ポリ)アミノ化合物(BiA−1)が0.3g得られた。得られた化合物(BiA−1)の分子量を測定した結果、382であった。また、得られた化合物(BiA−1)のH−NMR測定を行ったところい、以下のピークが見出され、下記式(BiA−1)の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)9.5(2H,O−H)、6.9〜7.6(15H,Ph−H)、6.5(1H,C−H)、4.3(4H, NH2)
[分子量]
化合物の分子量は、Water社製Acquity UPLC/MALDI−Synapt HDMSを用いて、LC−MS分析により測定した。
NMRの測定条件を以下に示す。
[化合物の構造]
化合物の構造は、Bruker社製「Advance600II spectrometer」を用いて、以下の条件で、H−NMR測定を行い、確認した。
周波数:400mhz
溶媒:d6−DMSO
内部標準:TMS
測定温度:23℃
(実施例2〜12)BiA−2〜BiA−12の合成
実施例1のm−アミノフェノール及び4−ビフェニルアルデヒドに代えて、下記の表1に記載のアニリン類、アルデヒド類に代えた以外は、実施例1と同様にして下記式(BiA−2)〜(BiA−12)で表される(ポリ)アミン化合物が得られた。
(実施例18)BiA−18の合成
攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積100mLの容器に、アニリン(シグマ−アルドリッチ社製試薬)4.4g(40mmol)、及び塩化水素の1,4−ジオキサン溶液20.0mlを仕込み、4−ビフェニルジアルデヒド(シグマ−アルドリッチ社製試薬)1.8g(10mmol)を添加して、反応温度110℃、反応時間8時間で内容物を撹拌して反応を行った。この反応液に、純水1000mLを添加した後、濾別して粗化合物を得た。得られた粗化合物を、カラムクロマト法により精製し、下記式(BiA−18)で表される(ポリ)アミノ化合物(BiA−18)が0.7g得られた。得られた化合物(BiA−18)の分子量を測定した結果、546であった。また、得られた化合物(BiA−18)のH−NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(BiA−18)の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)7.0〜7.8(24H,Ph−H)、6.6(2H,C−H)、4.2(8H,NH2)
(実施例19〜26)BiA−19〜BiA−26の合成
実施例18のアニリン及び4−ビフェニルジアルデヒドに代えて、下記の表2に記載のアニリン類、アルデヒド類に代えた以外は、実施例1と同様にして下記式(BiA−19)〜(BiA−26)で表される(ポリ)アミン化合物が得られた。
(実施例27)BiA−27の合成
攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積100mLの容器に、アニリン(シグマ−アルドリッチ社製試薬)2.2g(20mmol)、及び塩化水素の1,4−ジオキサン溶液20.0mlを仕込み、4−アセチルビフェニル(シグマ−アルドリッチ社製試薬)1.3g(10mmol)を添加して、反応温度80℃、反応時間18時間で内容物を撹拌して反応を行った。この反応液に、純水1000mLを添加した後、濾別して粗化合物を得た。得られた粗化合物を、カラムクロマト法により精製し、下記式(BiA−27)で表される(ポリ)アミノ化合物(BiA−27)が0.9g得られた。得られた化合物(BiA−27)の分子量を測定した結果、364であった。また、得られた化合物(BiA−27)のH−NMR測定を行ったところ、以下のピークが見出され、下記式(BiA−27)の化学構造を有することを確認した。
δ(ppm)7.0〜7.8(17H,Ph−H)、4.1(4H, NH2)、2.3(3H,CH3)
(実施例28)BiA−28〜BiA−35の合成
実施例20のアニリン及び4−アセチルビフェニルに代えて、下記の表3に記載のアニリン類、ケトン類に代えた以外は、実施例27と同様にして下記式(BiA−28)〜(BiA−35)で表される(ポリ)アミン化合物が得られた。
(実施例1−1)CBiA−1の合成
実施例1で得られた前記粗化合物を、そのまま単離せず、真空乾燥機にて乾燥させ、前記式(BiA−1)で表される化合物を主成分とする反応生成物(CBiA−1)が3.0g得られた。
(実施例2−1〜2−35)CBiA−2〜CBiA−35の合成
実施例1−1と同様に実施例2〜実施例35で得られた前記粗化合物を、そのまま単離せず、真空乾燥機にて乾燥させ、前記式(BiA−2〜BiA−35)で表される化合物をそれぞれ主成分とする反応生成物(CBiA−2〜CBiA−35)が得られた。
(実施例36)RBiA−1の合成
攪拌機、冷却管及びビュレットを備えた内容積100mLの容器に、BiA−1を1.8g、塩化水素の1,4−ジオキサン溶液20.0mlを仕込み、さらに4−ビフェニルアルデヒド(シグマ−アルドリッチ社製試薬)1.8g(10mmol)を添加して、反応温度100℃、反応時間6時間で内容物を撹拌して反応を行った。この反応液に純水1000mLを添加した後、濾別して粗樹脂を得た。得られた粗樹脂を、カラムクロマト法により精製し、下記式(RBiA−1)で表される樹脂(RBiA−1)が0.2g得られた。
本出願は、2017年7月28日出願の日本特許出願(特願2017−147097号)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明の(ポリ)アミン化合物及び樹脂は、優れた構造体形成能(例えば、膜形成能)、耐熱性、透明性及び屈折率を有する。このため、ポリウレア、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ベンゾオキサジン、マレイミドなどの機能性樹脂の原料、及びエポキシ、ウレタン、ウレア、シアネートなどの機能性硬化物の硬化剤として、有用に用いることができる。

Claims (16)

  1. 下記式(0)で表される(ポリ)アミン化合物:
    (上記式(0)中、
    は、炭素数1〜70の2n価の基又は単結合であり、
    1Aは、各々独立して、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していてもよい炭素数0〜30のアミノ基、カルボキシル基、チオール基、及び水酸基のいずれかであり、R1Aが、前記アルキル基、前記アリール基、前記架橋基、前記アルコキシ基のいずれかである場合は、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1つの結合が含まれていてもよく、R1Aの少なくとも1つは、置換基を有していてもよい炭素数0〜30のアミノ基であり、
    Xは、酸素原子又は硫黄原子であり、Xは存在していなくてもよく、
    Rは、各々独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アントラセン環、及びピレン環のいずれかを示し、
    mは、各々独立して、0〜9の整数であり、ここで、mの少なくとも1つは1〜9の整数であり、
    は、1〜4の整数である。)
  2. 前記式(0)が、下記式(1)で表される請求項1に記載の(ポリ)アミン化合物。
    (上記式(1)中、
    3Aは、各々独立して、置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、置換基を有していてもよい炭素数1〜30のアルコキシ基、及びハロゲン原子のいずれかであり、
    4Aは、各々独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアシル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基のいずれかであり、R4Aが、前記アルキル基若しくはアシル基、前記アリール基、及び前記架橋基のいずれかである場合は、エーテル結合、ケトン結合、及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1つの結合が含まれていてもよく、
    6Aは、各々独立して、0〜5の整数であり、
    、X、R、及びnは、前記と同義である。)
  3. 前記式(1)が、下記式(2)で表される請求項2に記載の(ポリ)アミン化合物。
    (上記式(2)中、
    は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、及び置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基のいずれかであり、
    は、炭素数1〜60のn価の基又は単結合であり、RとRの炭素数の合計は、69以下であり、
    X、R、n、R3A、R4A、及びm6Aは、前記と同義である。)
  4. 前記式(2)が、下記式(3)で表される請求項3に記載の(ポリ)アミン化合物。
    3A’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアルコキシ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、水酸基、及びシアノ基のいずれかであり、
    は、各々独立して、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アントラセン環、及び、ヘテロ原子として酸素原子、硫黄原子、及び窒素原子のいずれかを含む複素環のいずれかを示し、
    6A’は、0〜5の整数であり、
    X、R、n、R3A、R4A、m6A、及びRは、前記と同義であり、
    がベンゼン環である場合、R3A’は、フェニル基ではない。)
  5. 3A’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、水酸基、シアノ基のいずれかであり、
    がベンゼン環又はナフタレン環である場合、R3A’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基若しくはアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基、及び置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、水酸基、シアノ基のいずれかである請求項4記載の(ポリ)アミン化合物。
  6. 前記式(3)で表される(ポリ)アミン化合物が下記式(0a)あるいは下記式(0b)で表される化合物である請求項4又は5記載の(ポリ)アミン化合物。
    上記式(0a)中、X、R、R3A、R4A、m6A、及びRは、前記と同義であり、R4A’は水素原子あるいは置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、及びハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)のいずれかを示す。また、m5Aは1〜5の整数を示す。
    上記式(0b)中、X、R、R3A、R4A、m6A、及びRは、前記と同義であり、R4A’は水素原子あるいは置換基を有してもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数2〜30の架橋基、及びハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、及び臭素原子)のいずれかを示す。また、m5Aは1〜5の整数を示す。
  7. 式(3)で表される(ポリ)アミン化合物が、下記式(0a−1)あるいは下記式(0b−1)で表される化合物である請求項4〜6のいずれか1項に記載の(ポリ)アミン化合物。
    上記式(0a−1)中、R、R3A、R4A、m6A、R4A’、m5A及びRは、前記と同義である。
    上記式(0b−1)中、R、R3A、R4A、m6A、m5A及びRは、前記と同義である。
  8. 前記式(0b−1)で表される(ポリ)アミン化合物が、下記式(0b−2)で表される化合物である請求項7記載の(ポリ)アミン化合物。
    上記式(0b−2)中、R、R3A、R4A、R4A’、m5A及びRは、前記と同義であり、m5A’は各々独立して、1〜5の整数である。
  9. 前記式(0a−1)で表される(ポリ)アミン化合物が、下記式(0a−2)で表される化合物である請求項8記載の(ポリ)アミン化合物。
    上記式(0a−2)中、R、R3A、R4A、m6A、m5A及びRは、前記と同義であり、RY’は、置換基を有していてもよい炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基、及び置換基を有していてもよい炭素数6〜30のアリール基のいずれかである。
  10. 式(0b−1)で表される(ポリ)アミン化合物が、下記式(0b−3)で表される化合物である請求項8に記載の(ポリ)アミン化合物。
    上記式(0b−3)中、R、R3A、R4A、R4A’、m5Aは、前記と同義であり、R5A
    は置換基を有してもよい炭素数5以上の直鎖状若しくは分岐状又は環状のアルキル基を示す。
  11. 式(3)で表される(ポリ)アミン化合物が、下記式(3a)あるいは下記式(3b)で表される化合物である請求項4〜6のいずれか1項に記載の(ポリ)アミン化合物
    上記式(3a)中、R、X、R3A、R4A、m6A、R、R1、及びm6A’は前記と同義であり、nA’は2〜4の整数である。)
    上記式(3b)中、R、X、R3A、R4A、m6A、R1、及びm6A’は前記と同義であり、nA’は2〜4の整数である。)
  12. 前記式(0),(1),(2),(3)中、Xが酸素原子である請求項1〜11のいずれか1項に記載の(ポリ)アミン化合物。
  13. 下記式(BiA−1)〜(BiA−35)で表される化合物のいずれかである請求項1〜12のいずれか1項に記載の(ポリ)アミン化合物。
  14. 請求項1〜13のいずれか1項に記載の(ポリ)アミン化合物由来の単位を含有するモノマー単位を含む樹脂。
  15. 前記(ポリ)アミン化合物由来の単位を含有するモノマー単位が、下記式(4)で表される単位である請求項14記載の樹脂。
    (上記式(4)中、
    Lは、炭素数1〜30の直鎖状若しくは分岐状の連結基又は単結合であり、
    、R1A、X、R、m、及びnは前記と同義である。)
  16. 硬化性化合物が硬化剤により硬化した硬化物であって、
    前記硬化剤が、請求項1〜13のいずれか1項に記載の(ポリ)アミン化合物を含む硬化物。
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