KR20180092930A - 열경화성 수지조성물 - Google Patents
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Abstract
양이온 염료(A), 양이온 중합성 유기물질(B) 및 열산발생제(C)를 함유하는 열경화성 수지조성물. 양이온 염료(A)는, 하기의 일반식(1)로 나타내는 폴리메틴 화합물인 것이 바람직하다. (식 중, A는 군 I의 (a) 내지 (m)으로부터 선택되는 기를 나타내고, A'는 군 II의 (a') 내지 (m')로부터 선택되는 기를 나타내며(군 I 및 군 II의 각 기는, 명세서를 참조), Q는 메틴쇄를 포함하는 연결기를 나타내고, Anq-는 q가의 음이온을 나타내며, q는 1 또는 2를 나타내고, p은 전하를 중성으로 유지하는 계수를 나타낸다.)
Description
본 발명은, 열경화성 수지조성물, 상기 열경화성 수지조성물의 경화 방법, 상기 열경화성 수지조성물을 경화한 경화물 및 상기 열경화성 수지조성물을 경화한 경화물을 이용한 파장 커트 필터에 관한 것이다.
디지털 스틸 카메라, 비디오카메라, 휴대전화용 카메라 등에 사용되는 고체촬상 소자(CCD나 C-MOS 등)의 감도는, 광의 파장의 자외영역으로부터 적외영역에 걸쳐 있다. 한편, 인간의 시감도(視感度)는 광의 파장의 가시영역뿐이다. 그 때문에, 촬상 렌즈와 고체촬상 소자의 사이에 파장 커트 필터의 일종인 적외선 커트 필터를 마련함으로써, 인간의 시감도에 근접하도록 고체촬상 소자의 감도를 보정하고 있다.
이러한 적외선 커트 필터로서는, 종래부터 각종의 방법으로 제조된 것이 사용되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1과 같은, 금속 등의, 흡수 특성을 가지지 않는 물질을 함유하는 층을 조합하여 다층으로 적층하고, 그들의 굴절률의 차이를 이용하는 것 등의 반사형 필터나, 특허문헌 2와 같은 스쿠알륨 구조를 가지는 화합물을 가지는 유기(有機) 화합물을 함유한 수지제(樹脂製) 기판을 가지는 것 등의 흡수형 필터가 사용되고 있다. 이들의 파장 커트 필터에는, 인간의 시감도에 근접하도록 광흡수가 특별히 가파르고 험준한 것, 즉 λmax의 반값폭이 작은 것, 또한 광이나 열 등에 의해기능이 상실되지 않는 등의 내구성이 높은 것이 요구되고 있다.
특허문헌 1과 같은 반사형 필터는, 광의 입사각에 의해 특성이 변화되기 때문에, 화면의 중심과 주변에서 색조가 변화되는 등의 폐해가 있다. 또한, 반사된 광이 광로 중에서 미광(迷光: stray light)이 되어 해상도의 저하나 화상의 얼룩·번짐, 고스트라 불리는 다중상(多重像) 등을 야기하는 원인이 되는 폐해가 있다.
한편, 특허문헌 2와 같은 흡수형 필터는, 광의 입사각에 의한 특성의 변화는 없지만, 원하는 특성을 얻기 위해서는 상당한 두께가 필요해지는 경우가 있다. 또한, 유기 화합물을 사용한 광흡수제를 함유한 수지기판의 재료로는 아크릴수지 등의 경화성 수지나, 환상(環狀) 올레핀 수지나 폴리카보네이트 수지 등의 가소성(可塑性) 수지를 이용하지만, 이러한 수지는 내열성이 뒤떨어지는 경우가 많다.
또한, 아크릴수지 등의 경화성 수지의 경화 방법에는, 광산발생제(光酸發生劑), 광 라디칼 개시제 등의 광중합 개시제를 이용하는 광중합과 열산발생제(熱酸發生劑) 등의 열중합 개시제를 이용하는 열중합이 있다. 특허문헌 3에는, 비(非)에스테르계의 지환(指環) 에폭시 화합물과 열산발생제를 함유하는 삼차원 가교 폴리머 매트릭스 전구체 재료와, 라디칼 중합성 화합물과, 라디칼 중합 개시제와, 또한, 증감색소를 함유하는 체적 홀로그램기록용 감광성 조성물이 개시되어 있다. 이 문헌에는, 라디칼 중합 개시제의 증감제(增感劑)로서 색소가 사용되고 있지만, 상기 증감색소는 가열이나 자외선 혹은 가시광을 조사하는 것에 의해 분해되어 무색 투명이 되는 것이 바람직하다는 기재가 있다. 이와 같이, 색소를 포함하는 경화성 수지는, 경화시에 색소가 분해되기 쉽고, 이것을 광학 필터로서 사용한 경우, 충분한 파장 흡수능이 얻어지지 않는 원인이 되는 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 내열성이 뛰어난 수지조성물을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 수지조성물의 경화 방법, 및 상기 수지조성물을 경화한 경화물을 제공하는 것에 있다. 또한, 상기 경화물을 이용한 내열성이 뛰어난 파장 커트 필터를 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 예의 검토를 거듭한 결과, 양이온 염료, 양이온 중합성 유기물질 및 열산발생제를 함유하는 열경화성 수지조성물이 내열성이 뛰어난 것을 지견하고, 또한, 이 열경화성 수지조성물이 파장 커트 필터의 제조에 바람직한 것을 지견하여 본 발명에 도달했다.
즉, 본 발명은, 양이온 염료(A), 양이온 중합성 유기물질(B) 및 열산발생제(C)를 함유하는 열경화성 수지조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은, 상기 열경화성 수지조성물의 경화 방법, 상기 열경화성 수지를 경화한 경화물 및 상기 경화물을 이용해서 이루어지는 파장 커트 필터를 제공하는 것이다.
본 발명의 열경화성 수지조성물을 경화한 경화물은 내열성이 뛰어난 것이다. 또한, 상기 열경화성수지를 경화한 경화물은, 파장 커트 필터에 적합한 것이다.
도 1은 파장 커트 필터의 개략적인 층 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 파장 커트 필터의 개략적인 층 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 파장 커트 필터의 개략적인 층 구조를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 열경화성 수지조성물에 대해, 바람직한 실시형태에 기초하여 설명한다.
본 발명의 열경화성 수지조성물은, 양이온 염료(A), 양이온 중합성 유기물질(B) 및 열산발생제(C)를 함유한다. 이하, 각 성분에 대해 순서대로 설명한다.
본 발명의 열경화성 수지조성물에 이용되는 양이온 염료(A)로는, 특별히 한정되지 않고 공지의 염료를 이용할 수 있지만, 예를 들면, 말라카이트 그린, 크리스탈 바이올렛 등의 트리페닐메탄계 염료, 오라민 등의 디페닐메탄계 염료, 퀴놀린 블루 등의 폴리메틴계 염료, 메틸렌 블루 등의 티아딘계 염료, 로다민B 등의 크산텐계 염료, 사프라닌 등의 아조계 염료, 베이직 블루3 등의 옥사딘계 염료, 아크리딘 오렌지 등의 아크리딘계 염료, 안토시아니딘류 등의 피릴륨계 염료 등의 염료를 사용할 수 있다. 그 중에서도 내열성의 장점이나, 용해성이나, 수지와의 상용성(相溶性)의 장점으로부터, 폴리메틴계 염료가 바람직하다.
상기 폴리메틴계 염료로는, 예를 들면, 하기 일반식(1)로 나타내는 염을 형성하는 화합물을 들 수 있다.
(식 중, A는 하기의 군 I의 (a) 내지 (m)으로부터 선택되는 기를 나타내고, A'는 하기의 군 II의 (a') 내지 (m')로부터 선택되는 기를 나타내며, Q는 하기 일반식(1-A)로 나타내는 연결기를 나타내고, Anq-는 q가의 음이온을 나타내며, q는 1 또는 2를 나타내고, p는 전하를 중성으로 유지하는 계수를 나타낸다.)
(식 중, 환 C 및 환 C'는, 각각 독립적으로 벤젠환, 나프탈렌환, 페난트렌환 또는 피리딘환을 나타낸다.
식 중, R1 및 R1'는, 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 페로세닐기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 상기 R1 및 R1' 중의 아릴기, 아릴알킬기 및 알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기 또는 페로세닐기로 치환되는 경우가 있으며, 상기 R1 및 R1' 중의 아릴알킬기 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있다.
식 중, R2 내지 R9 및 R2' 내지 R9'는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 페로세닐기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 상기 R2 내지 R9 및 R2' 내지 R9' 중의 아릴기, 아릴알킬기 및 알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기 또는 페로세닐기로 치환되는 경우가 있으며, 상기 R2 내지 R9 및 R2' 내지 R9'중의 아릴알킬기 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있다.
식 중, X 및 X'는, 각각 독립적으로 산소 원자, 유황 원자, 셀렌 원자, -CR51R52-, 탄소 원자 수 3 내지 6의 시클로알칸-1,1-디일기, -NH- 또는 -NY2-를 나타내고, R51 및 R52는, 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 페로세닐기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내며, 상기 R51 및 R52 중의 아릴기, 아릴알킬기 및 알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기 또는 페로세닐기로 치환되는 경우가 있고, 상기 R51 및 R52 중의 아릴알킬기 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있다.
식 중 Y, Y' 및 Y2는, 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 수산기, 할로겐 원자, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 페로세닐기, 니트로기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 상기 Y, Y' 및 Y2 중의 아릴기, 아릴알킬기, 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있다.
식 중 r 및 r'는, 0 또는 (a) 내지 (e), (g) 내지 (j), (l), (m), (a') 내지 (e'), (g') 내지 (j'), (l') 또는 (m')로 치환 가능한 1 이상의 수를 나타낸다.)
(식 중, k는 0 내지 4의 정수를 나타낸다.
식 중, 연결기를 구성하는 각각의 메틴기의 수소 원자는 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 시아노기, -NRR', 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기로 치환되는 경우가 있고, 상기 알킬기는, 상기 메틴기의 임의의 2개의 탄소원자를 결합하는 탄소 원자 수 3 내지 10의 환 구조를 구성하는 경우가 있으며, 상기 환 구조의 수소 원자는 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 시아노기, -NRR', 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기로 치환되는 경우가 있고, 상기 메틴기 및 상기 환 구조 중의 R 및 R'는, 각각 독립적으로 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내며, 상기 메틴기 및 상기 환 구조 중의 -NRR', 아릴기, 아릴알킬기 및 알킬기 중의 수소 원자는, 또한 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 시아노기 또는 -NRR'로 치환되는 경우가 있고, 상기 메틴기 및 상기 환 구조 중의 아릴알킬기 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있다.)
상기 일반식(1)에 있어서의 R1 내지 R9 및 R1' 내지 R9' 그리고 X 및 X' 중의 R51 및 R52로 나타내는 할로겐 원자로는, 불소, 염소, 브롬, 요오드를 들 수 있다. 상기 일반식(1)에 있어서의 R1 내지 R9 및 R1' 내지 R9' 그리고 X 및 X' 중의 R51 및 R52로 나타내는 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기로는, 페닐, 나프틸, 2-메틸페닐, 3-메틸페닐, 4-메틸페닐, 4-비닐페닐, 3-iso-프로필페닐, 4-iso-프로필페닐, 4-부틸페닐, 4-iso-부틸페닐, 4-tert-부틸페닐, 4-헥실페닐, 4-시클로헥실페닐, 4-옥틸페닐, 4-(2-에틸헥실)페닐, 4-스테아릴페닐, 2,3-디메틸페닐, 2,4-디메틸페닐, 2,5-디메틸페닐, 2,6-디메틸페닐, 3,4-디메틸페닐, 3,5-디메틸페닐, 2,4-디-tert-부틸페닐, 2,5-디-tert-부틸페닐, 2,6-디-tert-부틸페닐, 2,4-디-tert-펜틸페닐, 2,5-디-tert-아밀페닐, 2,5-디-tert-옥틸페닐, 2,4-디쿠밀페닐, 4-시클로헥실페닐, (1,1'-비페닐)-4-일, 2,4,5-트리메틸페닐, 페로세닐 등을 들 수 있다. 상기 일반식(1)에 있어서의 R1 내지 R9 및 R1' 내지 R9' 그리고 X 및 X' 중의 R51 및 R52로 나타내는 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기로는, 벤질, 페네틸, 2-페닐프로판-2-일, 디페닐메틸, 트리페닐메틸, 스티릴, 신나밀, 페로세닐메틸, 페로세닐프로필, 4-이소프로필페네틸 등을 들 수 있다. 상기 일반식(1)에 있어서의 R1 내지 R9 및 R1' 내지 R9' 그리고 X 및 X' 중의 R51 및 R52로 나타내는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기로는, 메틸, 에틸, n-프로필, iso-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, iso-부틸, 아밀, iso-아밀, tert-아밀, n-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 시클로헥실, 1-메틸시클로헥실, n-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, iso-헵틸, tert-헵틸, 1-옥틸, iso-옥틸, tert-옥틸 등을 들 수 있다.
상기 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 및 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기 중의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기 또는 페로세닐기로 치환되는 경우가 있고, 상기 아릴알킬기 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있으며, 이들의 치환의 수 및 위치는 임의이다.
예를 들면, 상기 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기 중의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 기로는, 예를 들면, 클로로메틸, 디클로로메틸, 트리클로로메틸, 플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 노나플루오로부틸 등을 들 수 있고, 상기 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기 중의 메틸렌기가 -O-로 치환된 기로는, 메틸옥시, 에틸옥시, iso-프로필옥시, 프로필옥시, 부틸옥시, 펜틸옥시, iso-펜틸옥시, 헥실옥시, 헵틸옥시, 옥틸옥시, 2-에틸헥실옥시 등의 알콕시기나, 2-메톡시에틸, 2-(2-메톡시)에톡시에틸, 2-에톡시에틸, 2-부톡시에틸, 4-메톡시부틸, 3-메톡시부틸 등의 알콕시알킬기 등을 들 수 있으며, 상기 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기 중의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되고, 또한 상기 알킬기 중의 메틸렌기가 -O-로 치환된 기로는, 예를 들면, 클로로메틸옥시, 디클로로메틸옥시, 트리클로로메틸옥시, 플루오로메틸옥시, 디플루오로메틸옥시, 트리플루오로메틸옥시, 노나플루오로부틸옥시 등을 들 수 있다.
상기 일반식(1)에 있어서, X 및 X'로 나타내는 탄소 원자 수 3 내지 6의 시클로알칸-1,1-디일기로는, 시클로프로판-1,1-디일, 시클로부탄-1,1-디일, 2,4-디메틸시클로부탄-1,1-디일, 3,3-디메틸시클로부탄-1,1-디일, 시클로펜탄-1,1-디일, 시클로헥산-1,1-디일 등을 들 수 있다.
상기 일반식(1)에 있어서, Y, Y' 및 Y2로 나타내는 할로겐 원자로는, 불소, 염소, 브롬, 요오드를 들 수 있다. Y, Y' 및 Y2로 나타내는 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기로는, 페닐, 나프틸, 2-메틸페닐, 3-메틸페닐, 4-메틸페닐, 4-비닐페닐, 3-iso-프로필페닐, 4-iso-프로필페닐, 4-부틸페닐, 4-iso-부틸페닐, 4-tert-부틸페닐, 4-헥실페닐, 4-시클로헥실페닐, 4-옥틸페닐, 4-(2-에틸헥실)페닐, 4-스테아릴페닐, 2,3-디메틸페닐, 2,4-디메틸페닐, 2,5-디메틸페닐, 2,6-디메틸페닐, 3,4-디메틸페닐, 3,5-디메틸페닐, 2,4-디-tert-부틸페닐, 2,5-디-tert-부틸페닐, 2,6-디-tert-부틸페닐, 2,4-디-tert-펜틸페닐, 2,5-디-tert-아밀페닐, 2,5-디-tert-옥틸페닐, 2,4-디쿠밀페닐, 4-시클로헥실페닐, (1,1'-비페닐)-4-일, 2,4,5-트리메틸페닐, 페로세닐 등을 들 수 있다. Y, Y' 및 Y2로 나타내는 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기로는, 벤질, 페네틸, 2-페닐프로판-2-일, 디페닐메틸, 트리페닐메틸, 스티릴, 신나밀, 페로세닐메틸, 페로세닐프로필, 4-이소프로필페네틸 등을 들 수 있다. Y, Y' 및 Y2로 나타내는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기로는, 메틸, 에틸, n-프로필, iso-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, iso-부틸, 아밀, iso-아밀, tert-아밀, n-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 시클로헥실, 1-메틸시클로헥실, n-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, iso-헵틸, tert-헵틸, 1-옥틸, iso-옥틸, tert-옥틸 등을 들 수 있다. 이들의 아릴기, 아릴알킬기 및 알킬기 중의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 페로세닐기 또는 니트로기로 치환되는 경우가 있고, 이들의 치환의 수 및 위치는 임의이다.
또한, 상기 일반식(1)에 있어서, Y, Y', Y2 중의 아릴기 및 아릴알킬기, 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있다. 상기의 메틸렌기가 상기의 -O- 등으로 치환된 것으로는, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, iso-프로필, 부틸, sec-부틸, tert-부틸, iso-부틸, 아밀, iso-아밀, tert-아밀, 헥실, 2-헥실, 3-헥실, 시클로헥실, 1-메틸시클로헥실, 헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, iso-헵틸, tert-헵틸, 1-옥틸, iso-옥틸, tert-옥틸, 2-에틸헥실, 노닐, iso-노닐, 데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실 등의 알킬기; 페닐, 나프틸, 2-메틸페닐, 3-메틸페닐, 4-메틸페닐, 4-비닐페닐, 3-iso-프로필페닐, 4-iso-프로필페닐, 4-부틸페닐, 4-iso-부틸페닐, 4-tert-부틸페닐, 4-헥실페닐, 4-시클로헥실페닐, 4-옥틸페닐, 4-(2-에틸헥실)페닐, 4-스테아릴페닐, 2,3-디메틸페닐, 2,4-디메틸페닐, 2,5-디메틸페닐, 2,6-디메틸페닐, 3,4-디메틸페닐, 3,5-디메틸페닐, 2,4-디-tert-부틸페닐, 시클로헥실페닐 등의 아릴기; 벤질, 페네틸, 2-페닐프로판-2-일, 디페닐메틸, 트리페닐메틸, 스티릴, 신나밀 등의 아릴알킬기 등 중의 메틸렌기가,에테르 결합, 티오에테르 결합 등으로 치환된 것, 예를 들면, 2-메톡시에틸, 3-메톡시프로필, 4-메톡시부틸, 2-부톡시에틸, 메톡시에톡시에틸, 메톡시에톡시에톡시에틸, 3-메톡시부틸, 2-페녹시에틸, 3-페녹시프로필, 2-메틸티오에틸, 2-페닐티오에틸 등을 들 수 있다.
상기 일반식(1-A)로 나타내는 연결기 중의 메틴쇄 및 탄소 원자 수 3 내지 10의 환 구조로 치환되는 경우도 있는 할로겐 원자, 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기, 그리고 상기 일반식(1-A) 중의 R 및 R'로 나타내는 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기로는, 상기 일반식(1)에 있어서의 R1 내지 R9 및 R1' 내지 R9' 그리고 X 및 X' 중의 R51 및 R52로 나타내는 것과 같은 것을 들 수 있다.
상기 일반식(1-A)로 나타내는 연결기로는, 하기 (Q-1) 내지 (Q-11) 중 어느 하나로 나타내는 기가 제조가 용이하기 때문에 바람직하다. 또한, 메틴쇄가 짧기 때문에 내열성이 높아 하기(Q-1) 내지 (Q-3) 및 (Q-11)로 나타내는 기가 보다 바람직하고, 하기 (Q-1), (Q-2) 및 (Q-11)은 더 바람직하다. 또한, (Q-4) 내지 (Q-9)도, 메틴쇄 중에 환 구조를 가지므로 내열성이 높기 때문에 보다 바람직하다.
(식 중, R14, R15, R16, R17, R18, R19 및 Z'는, 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 할로겐 원자, 시아노기, -NRR', 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, R 및 R'는, 각각 독립적으로 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내며, 상기 R14, R15, R16, R17, R18, R19 및 Z' 중의 -NRR', 아릴기, 아릴알킬기 및 알킬기 중의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 시아노기 또는 -NRR'로 치환되는 경우가 있고, 상기 아릴알킬기 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있다.)
상기 R14, R15, R16, R17, R18, R19 및 Z'로 나타내는 할로겐 원자로는, 불소, 염소, 브롬, 요오드를 들 수 있다. 상기 R14, R15, R16, R17, R18, R19, Z', R 및 R'로 나타내는 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기로는, 페닐, 나프틸, 2-메틸페닐, 3-메틸페닐, 4-메틸페닐, 4-비닐페닐, 3-iso-프로필페닐, 4-iso-프로필페닐, 4-부틸페닐, 4-iso-부틸페닐, 4-tert-부틸페닐, 4-헥실페닐, 4-시클로헥실페닐, 4-옥틸페닐, 4-(2-에틸헥실)페닐, 4-스테아릴페닐, 2,3-디메틸페닐, 2,4-디메틸페닐, 2,5-디메틸페닐, 2,6-디메틸페닐, 3,4-디메틸페닐, 3,5-디메틸페닐, 2,4-디-tert-부틸페닐, 2,5-디-tert-부틸페닐, 2,6-디-tert-부틸페닐, 2,4-디-tert-펜틸페닐, 2,5-디-tert-아밀페닐, 2,5-디-tert-옥틸페닐, 2,4-디쿠밀페닐, 4-시클로헥실페닐, (1,1'-비페닐)-4-일, 2,4,5-트리메틸페닐, 페로세닐 등을 들 수 있다. 상기 R14, R15, R16, R17, R18, R19, Z', R 및 R'로 나타내는 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기로는, 벤질, 페네틸, 2-페닐프로판-2-일, 디페닐메틸, 트리페닐메틸, 스티릴, 신나밀, 페로세닐메틸, 페로세닐프로필, 4-이소프로필페네틸 등을 들 수 있다. 상기 R14, R15, R16, R17, R18, R19, Z', R 및 R'로 나타내는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기로는, 메틸, 에틸, 프로필, iso-프로필, 부틸, sec-부틸, tert-부틸, iso-부틸, 아밀, iso-아밀, tert-아밀, 헥실, 2-헥실, 3-헥실, 시클로헥실, 1-메틸시클로헥실, 헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, iso-헵틸, tert-헵틸, 1-옥틸, iso-옥틸, tert-옥틸 등을 들 수 있다. 이들의 아릴기, 아릴알킬기 및 알킬기 중의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 페로세닐기, 또는 니트로기로 치환되는 경우가 있고, 이들의 치환의 수 및 위치는 임의이다.
상기 일반식(1) 중의 pAnq-로 나타내는 q가의 음이온으로는, 메탄술폰산 음이온, 도데실술폰산 음이온, 벤젠술폰산 음이온, 톨루엔술폰산 음이온, 트리플루오로메탄술폰산 음이온, 나프탈렌술폰산 음이온, 디페닐아민-4-술폰산 음이온, 2-아미노-4-메틸-5-클로로벤젠술폰산 음이온, 2-아미노-5-니트로벤젠술폰산 음이온, 일본공개특허공보 평10-235999호, 일본공개특허공보 평10-337959호, 일본공개특허공보 평11-102088호, 일본공개특허공보 2000-108510호, 일본공개특허공보 2000-168233호, 일본공개특허공보 2001-209969호, 일본공개특허공보 2001-322354호, 일본공개특허공보 2006-248180호, 일본공개특허공보 2006-297907호, 일본공개특허공보 평8-253705호, 일본공표특허공보 2004-503379호, 일본공개특허공보 2005-336150호, 국제공개공보 2006/28006호 등에 기재된 술폰산 음이온 등의 유기 술폰산 음이온 외, 염화물 이온, 브롬화물 이온, 요오드화물 이온, 불화물 이온, 염소산 이온, 티오시안산 이온, 과염소산 이온, 헥사플루오로인산 이온, 헥사플루오로안티몬산 이온, 테트라플루오로붕산 이온, 옥틸인산 이온, 도데실인산 이온, 옥타데실인산 이온, 페닐인산 이온, 노닐페닐인산 이온, 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로인산 이온, 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸페닐)포스폰산 이온, 테트라키스(펜타플루오로페닐)붕산 이온, 여기(勵起) 상태에 있는 활성분자를 탈여기시키는(?칭시키는) 기능을 가지는 ?차 음이온이나 시클로펜타디에닐환에 카르복실기나 포스폰산기, 술폰산기 등의 음이온성기를 가지는 페로센, 루테오센 등의 메탈로센 화합물 음이온 등을 들 수 있다. 그 중에서도 내열성이 높은 점에서, 유기 술폰산 음이온, 헥사플루오로인산 이온, 폴리플루오로붕산 이온이 바람직하고, 또한 N,N'-비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산 음이온, N,N'-비스(플루오로술포닐)이미드산 음이온, N,N'-비스(노나플루오로부탄술포닐)이미드산 음이온, 트리플루오로메탄술폰산 음이온, 트리스(트리플루오로메탄술포닐)메티드산 음이온, 헥사플루오로인산 이온, 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로인산 이온, 테트라키스(펜타플루오로페닐)붕산 이온이 더 바람직하다.
본 발명에서 이용되는 폴리메틴 화합물의 구체적인 예로는, 하기 화합물 No.1 내지 107을 들 수 있다. 또한, 이하의 예시에서는, 음이온을 생략한 화합물로 나타내고 있다.
상기 폴리메틴 화합물은, 그 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 주지 일반의 반응을 이용한 방법으로 얻을 수 있고, 예를 들면, 일본공개특허 제2010-209191호에 기재되어 있는 루트와 같이, 해당하는 구조를 가지는 화합물과, 이민유도체와의 반응에 의해 합성하는 방법을 들 수 있다.
본 발명에서 이용되는 양이온 염료(A)는, 적외선 컷트 성능이 높기 때문에, 도막(塗膜)의 극대 흡수 파장(λmax)이 650~1200㎚인 것이 바람직하고, 650~900㎚가 더 바람직하다.
본 발명의 열경화성 수지조성물에 이용되는 양이온 중합성 유기물질(B)로는, 열에 의해 활성화된 열산발생제(C)에 의해 고분자화 또는, 가교 반응을 일으키는 화합물이면 어떤 화합물이라도 좋고, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 환상 락톤 화합물, 환상 아세탈 화합물, 환상 티오에테르 화합물, 스피로 오르토 에스테르 화합물, 비닐 화합물 등을 사용할 수 있고, 이들을 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다. 그 중에서도 경화물의 내열성 및 투명성이 양호하기 때문에 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 환상 아세탈 화합물로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용하는 것이 바람직하고, 경화물의 내열성이 높기 때문에 에폭시 화합물이 보다 바람직하고, 방향족 에폭시 화합물, 지환족 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물 등이 더 바람직하다.
상기 지환족 에폭시 화합물의 구체적인 예로는, 적어도 1개의 지환족환을 가지는 다가 알코올의 폴리글리시딜에테르 또는 시클로헥센이나 시클로펜텐환 함유 화합물을 산화제로 에폭시화함으로써 얻어지는 시클로헥센옥사이드나 시클로펜텐옥사이드 함유 화합물을 들 수 있다. 예를 들면, 수소첨가 비스페놀A디글리시딜에테르, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 3,4-에폭시-1-메틸시클로헥실-3,4-에폭시-1-메틸헥산카르복실레이트, 6-메틸-3,4-에폭시시클로헥실메틸-6-메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 3,4-에폭시-3-메틸시클로헥실메틸-3,4-에폭시-3-메틸시클로헥산카르복실레이트, 3,4-에폭시-5-메틸시클로헥실메틸-3,4-에폭시-5-메틸시클로헥산카르복실레이트, 2-(3,4-에폭시시클로헥실-5,5-스피로-3,4-에폭시)시클로헥산-메타디옥산, 비스(3,4-에폭시시클로헥실메틸)아지페이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실카르복실레이트, 메틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산), 디시클로펜타디엔디에폭사이드, 에틸렌비스(3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트), 에폭시헥사하이드로프탈산디옥틸, 에폭시헥사하이드로프탈산디-2-에틸헥실, 1-에폭시에틸-3,4-에폭시시클로헥산, 1,2-에폭시-2-에폭시에틸시클로헥산, 3,4-에폭시시클로헥실메틸아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 지환족 에폭시 화합물로서 바람직하게 사용할 수 있는 시판품으로는, UVR-6100, UVR-6105, UVR-6110, UVR-6128, UVR-6200(이상, 유니온 카바이드사제), 세록사이드 2021, 세록사이드 2021P, 세록사이드 2081, 세록사이드 2083, 세록사이드 2085, 세록사이드 2000, 세록사이드 3000, 사이클로머 A200, 사이클로머 M100, 사이클로머 M101, 에포리드 GT-301, 에포리드 GT-302, 에포리드 401, 에포리드 403, ETHB, 에포리드 HD300, EHPE-3150(이상, (주)다이셀 제품), 아데카아쿨즈 KRM-2110, 아데카아쿨즈 KRM-2199(이상, (주)ADEKA 제품) 등을 들 수 있다.
상기 지환족 에폭시 화합물 중에서도, 시클로헥센옥시드 구조를 가지는 에폭시 수지는 경화가 빨라 바람직하다.
상기 방향족 에폭시 화합물의 구체적인 예로는, 적어도 1개의 방향족환을 가지는 다가 페놀 또는, 그 알킬렌 옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르, 예를 들면 비스페놀A, 비스페놀F, 또는 이들에 알킬렌 옥사이드를 더 부가한 화합물의 글리시딜에테르나 에폭시 노볼락 수지 등을 들 수 있다.
또한 상기 지방족 에폭시 화합물의 구체적인 예로는, 지방족 다가 알코올 또는 그 알킬렌 옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르, 지방족 장쇄 다염기산의 폴리글리시딜에스테르, 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트의 비닐 중합에 의해 합성한 호모폴리머, 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트와 그 외의 비닐 모노머와의 비닐 중합에 의해 합성한 코폴리머 등을 들 수 있다. 대표적인 화합물로서, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 글리세린의 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판의 트리글리시딜에테르, 소르비톨의 테트라글리시딜에테르, 디펜타에리트리톨의 헥사글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜의 디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜의 디글리시딜에테르 등의 다가 알코올의 글리시딜에테르, 또한 프로필렌글리콜, 트리메틸올프로판, 글리세린 등의 지방족 다가 알코올에 1종 또는 2종 이상의 알킬렌옥사이드를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르폴리올의 폴리글리시딜에테르, 지방족 장쇄 2염기산의 디글리시딜에스테르를 들 수 있다. 또한, 지방족 고급 알코올의 모노글리시딜에테르나 페놀, 크레졸, 부틸페놀, 또한, 이들에 알킬렌옥사이드를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르알코올의 모노글리시딜에테르, 고급지방산의 글리시딜에스테르, 에폭시화 대두유, 에폭시 스테아린산옥틸, 에폭시 스테아린산부틸, 에폭시화 폴리부타디엔 등을 들 수 있다.
상기 방향족 및 지방족 에폭시 화합물로서 바람직하게 사용할 수 있는 시판품으로는, jER801, jER828, jER-1001, jER-1004, jER-1010, jERYX-4000, jERYDE-305, jER871, jER872(이상, 미쓰비시가가쿠(주) 제품), PY-306, 0163, DY-022 (이상, 치바가이기사 제품), 아데카아쿨즈 KRM-2720, 아데카레진 EP-4100, 아데카레진 EP-4000, 아데카레진 EP-4080, 아데카레진 EP-4088, 아데카레진 EP-4900, 아데카 글리시롤 ED-505, 아데카 글리시롤 ED-506(이상, (주)ADEKA 제품), 에포라이트 M-1230, 에포라이트 EHDG-L, 에포라이트 40E, 에포라이트 100E, 에포라이트 200E, 에포라이트 400E, 에포라이트 70P, 에포라이트 200P, 에포라이트 400P, 에포라이트 1500NP, 에포라이트 1600, 에포라이트 80MF, 에포라이트 100MF, 에포라이트 4000, 에포라이트 3002, 에포라이트 FR-1500(이상, 교에이샤 케미칼(주) 제품), 산토토 ST3000, 에포토토 YD-716, YH-300, PG-202, PG-207, 에포토토 YD-172, YDPN638(이상, 신닛테츠스미킨가가쿠(주) 제품) 데나콜 EX321, 데나콜 EX313, 데나콜 314, 데나콜 EX-411, EM-150(나가세케무텍쿠스(주) 제품), EPPN-201, EOCN-1020, EPPN-501H(니혼카야쿠(주)), OGSOL PG-100, OGSOL EG-200(오사카가스케미칼(주) 제품) 등을 들 수 있다.
상기 옥세탄 화합물의 구체적인 예로는, 예를 들면 이하의 화합물을 들 수 있다. 3-에틸-3-하이드록시메틸옥세탄, 3-(메타)알릴옥시메틸-3-에틸옥세탄, (3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸벤젠, 4-플루오로-[1-(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]벤젠, 4-메톡시-[1-(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]벤젠, [1-(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)에틸]페닐에테르, 이소부톡시메틸(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 이소보르닐옥시에틸(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 이소보르닐(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 2-에틸헥실(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 에틸디에틸렌글리콜(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 디시클로펜타디엔(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 디시클로펜테닐옥시에틸(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 디시클로펜테닐(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 테트라하이드로푸르푸릴(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 테트라브로모페닐(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 2-테트라브로모페녹시에틸(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 트리브로모페닐(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 2-트리브로모페녹시에틸(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 2-하이드록시에틸(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 2-하이드록시프로필(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 부톡시에틸(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 펜타클로로페닐(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 펜타브로모페닐(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 보르닐(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 3,7-비스(3-옥세타닐)-5-옥사-노난, 3,3'-(1,3-(2-메틸레닐)프로판디일비스(옥시메틸렌))비스-(3-에틸옥세탄), 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]벤젠, 1,2-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]에탄, 1,3-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]프로판, 에틸렌글리콜비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 디시클로펜테닐비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 트리에틸렌글리콜비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 테트라에틸렌글리콜비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 트리시클로데칸디일디메틸렌(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 트리메틸올프로판트리스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 1,4-비스(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)부탄, 1,6-비스(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)헥산, 펜타에리트리톨트리스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 펜타에리트리톨테트라키스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 폴리에틸렌글리콜비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 디펜타에리트리톨헥사키스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 디펜타에리트리톨펜타키스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 디펜타에리트리톨테트라키스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사키스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨펜타키스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, 디트리메틸올프로판테트라키스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, EO변성 비스페놀A 비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, PO변성 비스페놀A 비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, EO변성 수소첨가 비스페놀A 비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, PO변성 수소첨가 비스페놀A 비스(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르, EO변성 비스페놀F(3-에틸-3-옥세타닐메틸)에테르 등을 예시할 수 있다.
상기 옥세탄 화합물로서 바람직하게 사용할 수 있는 시판품으로는, 아론옥세탄 OXT-101, 아론옥세탄 OXT-121, 아론옥세탄 OXT-221, 아론옥세탄 OXT-212, 아론옥세탄 OXT-211(이상, 도아고세이(주) 제품), 에타나콜 EHO, 에타나콜 OXBP, 에타나콜 OXTP, 에타나콜 OXMA(이상, 우베 고산(주)제품) 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독 혹은 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
이들, 옥세탄 화합물은 특히 가요성(可撓性)을 필요로 하는 경우에 사용하면 효과적이어서 바람직하다.
그 외의 양이온 중합성 유기물질(B)로는, 테트라하이드로푸란, 2,3-디메틸테트라하이드로푸란 등의 옥소란 화합물, 트리옥산, 1,3-디옥소란, 1,3,6-트리옥산시클로옥탄 등의 환상 아세탈 화합물, β-프로피오락톤, ε-카프로락톤 등의 환상 락톤 화합물, 에틸렌술피드, 티오에피클로로히드린 등의 티이란 화합물, 1,3-프로핀술피드, 3,3-디메틸티에탄 등의 티에탄 화합물, 테트라하이드로티오펜 유도체 등의 환상 티오에테르 화합물, 에틸렌글리콜디비닐에테르, 알킬비닐에테르, 2-클로로에틸비닐에테르, 2-하이드록시에틸비닐에테르, 트리에틸렌글리콜디비닐에테르, 1,4-시클로헥산디메탄올디비닐에테르, 하이드록시부틸비닐에테르, 프로필렌글리콜의 프로페닐에테르 등의 비닐에테르 화합물, 에폭시 화합물과 락톤의 반응에 의해 얻어지는 스피로 오르토 에스테르 화합물, 스티렌, 비닐시클로헥센, 이소부틸렌, 폴리부타디엔 등의 에틸렌성 불포화 화합물 및 상기 유도체 등을 들 수 있다.
본 발명의 열경화성 수지조성물에 이용되는 열산발생제(C)는, 열에 의해 산을 발생시키는 것이 가능한 화합물이면 어떤 것이라도 좋고, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 바람직하게는 열에 의해 루이스산을 방출하는 오늄염인 복염(複鹽), 또는 그 유도체가 수지조성물을 경화한 경화물의 내열성이 좋아 바람직하다. 이러한 화합물의 대표적인 것으로는, 하기 일반식
[A]m+[B]m-
로 나타내는 양이온과 음이온의 염을 들 수 있다.
여기서 양이온 [A]m+는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 열에 의해 루이스산을 방출하는 오늄인 것이 바람직하고, 그 구조는, 예를 들면, 하기 일반식
[(R3)aQ]m+
로 나타낼 수 있다.
또한 여기서, R3은 탄소 원자 수가 1 내지 60이며, 탄소원자 이외의 원자를 포함하는 경우가 있는 유기의 기이다. a는 1 내지 5 중 어느 하나의 정수이다. a개의 R3은 각각 독립적으로, 같아도 달라도 된다. 또한, 적어도 1개는, 방향환을 가지는 상기와 같은 유기의 기인 것이 수지의 경화성이 좋고, 바람직하다. Q는 S, N, Se, Te, P, As, Sb, Bi, O, I, Br, Cl, F, N=N으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 원자 혹은 원자단이다. 또한, 양이온 [A]m+ 중의 Q의 원자가를 q로 했을 때, m=a-q인 관계가 성립되는 것이 필요하다(단, N=N은 원자가를 0으로 취급한다).
또한, 음이온[B]m-는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 할로겐화물 착체(錯體)인 것이 수지의 경화성이 좋은 점에서 바람직하고, 그 구조는 예를 들면, 하기 일반식
[LXb]m-
로 나타낼 수 있다.
또한 여기서, L은 할로겐화물 착체의 중심원자인 금속 또는 반금속(Metalloid)이며, B, P, As, Sb, Fe, Sn, Bi, Al, Ca, In, Ti, Zn, Sc ,V, Cr, Mn, Co 등이다. X는 할로겐 원자이다. b는 3 내지 7 중 어느 하나의 정수이다. 또한, 음이온[B]m- 중의 L의 원자가를 p로 했을 때, m=b-p인 관계가 성립되는 것이 필요하다.
상기 일반식의 음이온 [LXb]m-의 구체적인 예로는, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트[(C6F5)4B]-, 테트라플루오로보레이트(BF4)-, 헥사플루오로포스페이트(PF6)-, 헥사플루오로안티모네이트(SbF6)-, 헥사플루오로알세네이트(AsF6)-, 헥사클로로안티모네이트(SbCl6)- 등을 들 수 있다.
또한, 음이온[B]m-는, 하기 일반식
[LXb-1(OH)]m-
로 나타내는 구조인 것도 바람직하게 이용할 수 있다. L, X, b는 상기와 같다. 또한, 그 외 이용할 수 있는 음이온으로는, 과염소산 이온(ClO4)-, 트리플루오로메틸아황산 이온(CF3SO3)-, 플루오로술폰산 이온(FSO3)-, 톨루엔술폰산 음이온, 트리니트로벤젠술폰산 음이온, 캄포술포네이트, 노나플루오로부탄술포네이트, 헥사데카플루오로옥탄술포네이트, 테트라아릴보레이트, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 수지의 경화성이 좋고, 경화물의 내열성이 높기 때문에, 술포늄염이 바람직하고, 하기 일반식(2)로 나타내는 술포늄염 또는 하기 일반식(3)으로 나타내는 술포늄염이 더 바람직하다.
(식 중, R21 및 R22는, 각각 독립적으로 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기를 나타내고, 상기 알킬기, 방향족기, 아릴알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐기, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 니트로기, 술폰기, 시아노기로 치환되는 경우가 있다. 또한 R21과 R22는 탄소 원자 수 2 내지 7의 알킬쇄로 환 구조를 구성해도 된다. R23 및 R24는, 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 니트로기, 시아노기, 술폰기를 나타내고, 상기 알킬기, 방향족기, 아릴알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐기, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 니트로기, 술폰기, 시아노기로 치환되는 경우가 있다. Anq'-는 q'가의 음이온을 나타내고, q'는 1 또는 2를 나타내며, p'는 전하를 중성으로 유지하는 계수를 나타낸다.)
(식 중, R25는, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 수산기, 니트로기, 술폰기, 시아노기를 나타내고, 상기 알킬기, 방향족기, 아릴알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐기, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 니트로기, 술폰기, 시아노기로 치환되는 경우가 있다. R26은, 수소 원자, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기를 나타내고, 상기 알킬기, 방향족기, 아릴알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐기, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 니트로기, 술폰기, 시아노기로 치환되는 경우가 있다. R27은, 구성하는 메틸렌기가, 할로겐기, -O- 또는 S-로 나타내는 기로 치환되는 경우가 있는 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기를 나타낸다. Anq"-는 q"가의 음이온을 나타내고, q"는 1 또는 2를 나타내며, p"는 전하를 중성으로 유지하는 계수를 나타낸다.)
상기 일반식(2) 및 (3)으로 나타내는 화합물에 있어서, R23, R24 및 R25로 나타내는 할로겐 원자 그리고 R21, R22, R23, R24, R25, R26 및 R27로 나타내는 기로 치환되는 경우가 있는 할로겐 원자로는, 불소, 염소, 브롬, 요오드 등을 들 수 있고, R21, R22, R23, R24, R25, R26 및 R27로 나타내는 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기 그리고 R21, R22, R23, R24, R25 및 R26으로 나타내는 기로 치환되는 경우가 있는 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기로는, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, s-부틸, t-부틸, 이소부틸, 아밀, 이소아밀, t-아밀, 헥실, 시클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 에틸옥틸, 2-메톡시에틸, 3-메톡시프로필, 4-메톡시부틸, 2-부톡시에틸, 메톡시에톡시에틸, 메톡시에톡시에톡시에틸, 3-메톡시부틸, 2-메틸티오에틸, 플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 클로로메틸, 디클로로메틸, 트리클로로메틸, 브로모메틸, 디브로모메틸, 트리브로모메틸, 디플루오로에틸, 트리클로로에틸, 디클로로디플루오로에틸, 펜타플루오로에틸, 헵타플루오로프로필, 노나플루오로부틸, 데카플루오로펜틸, 트리데카플루오로헥실, 펜타데카플루오로헵틸, 헵타데카플루오로옥틸, 메톡시메틸, 1,2-에폭시에틸, 메톡시에틸, 메톡시에톡시메틸, 메틸티오메틸, 에톡시에틸, 부톡시메틸, t-부틸티오메틸, 4-펜테닐옥시메틸, 트리클로로에톡시메틸, 비스(2-클로로에톡시)메틸, 메톡시시클로헥실, 1-(2-클로로에톡시)에틸, 1-메틸-1-메톡시에틸, 에틸디티오에틸, 트리메틸실릴에틸, t-부틸디메틸실릴옥시메틸, 2-(트리메틸실릴)에톡시메틸, t-부톡시카르보닐메틸, 에틸옥시카르보닐메틸, 에틸카르보닐메틸, t-부톡시카르보닐메틸, 아크릴로일옥시에틸, 메타크릴로일옥시에틸, 2-메틸-2-아다만틸옥시카르보닐메틸, 아세틸에틸, 2-메톡시-1-프로페닐, 하이드록시메틸, 2-하이드록시에틸, 1-하이드록시에틸, 2-하이드록시프로필, 3-하이드록시프로필, 3-하이드록시부틸, 4-하이드록시부틸, 1,2-디하이드록시에틸 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중의 메틸렌기는, -O-, -CO-, -OCO-, -COO-, -C=C-, -NHCO-, -NH- 또는 -CONH-로 치환되는 경우가 있다. 또한, R21, R22, R23, R24, R25 및 R26으로 나타내는 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기 그리고 R21, R22, R23, R24, R25 및 R26으로 나타내는 기로 치환되는 경우가 있는 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기로는, 페닐, 나프틸, 안트라닐 등을 들 수 있고, R21, R22, R23, R24, R25 및 R26으로 나타내는 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 그리고 R21, R22, R23, R24, R25 및 R26으로 나타내는 기로 치환되는 경우가 있는 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기로는, 상기에서 설명한 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기와 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기를 조합한 것을 사용할 수 있다.
상기 일반식(2) 및 (3) 중의 p'Anq'- 및 p"Anq"-로 나타내는 q' 또는 q"가의 음이온으로는, 메탄술폰산 음이온, 도데실술폰산 음이온, 벤젠술폰산 음이온, 톨루엔술폰산 음이온, 트리플루오로메탄술폰산 음이온, 나프탈렌술폰산 음이온, 디페닐아민-4-술폰산 음이온, 2-아미노-4-메틸-5-클로로벤젠술폰산 음이온, 2-아미노-5-니트로벤젠술폰산 음이온, 일본공개특허공보 평10-235999호, 일본공개특허공보 평 10-337959호, 일본공개특허공보 평11-102088호, 일본공개특허공보 2000-108510호, 일본공개특허공보 2000-168233호, 일본공개특허공보 2001-209969호, 일본공개특허공보 2001-322354호, 일본공개특허공보 2006-248180호, 일본공개특허공보 2006-297907호, 일본공개특허공보 평8-253705호, 일본공표특허공보 2004-503379호, 일본공개특허공보 2005-336150호, 국제공개공보 2006/28006호 등에 기재된 술폰산 음이온 등의 유기 술폰산 음이온 외, 염화물 이온, 브롬화물 이온, 요오드화물 이온, 불화물 이온, 염소산 이온, 티오시안산 이온, 과염소산 이온, 헥사플루오로인산 이온, 헥사플루오로안티몬산 이온, 테트라플루오로붕산 이온, 옥틸인산 이온, 도데실인산 이온, 옥타데실인산 이온, 페닐인산 이온, 노닐페닐인산 이온, 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸페닐)포스폰산 이온, 테트라키스(펜타플루오로페닐)붕산 이온, 여기상태에 있는 활성분자를 탈여기시키는(?칭시키는) 기능을 가지는 ?차 음이온이나 시클로펜타디에닐환에 카르복실기나 포스폰산기, 술폰산기 등의 음이온성기를 가지는 페로센, 루테오센 등의 메탈로센 화합물 음이온 등을 들 수 있다. 그 중에서도 내열성이 높은 점에서, 헥사플루오로인산 이온, 헥사플루오로안티몬산 이온, 테트라키스(펜타플루오로페닐)붕산 이온이 바람직하다.
본 발명의 열경화성 수지조성물에 이용되는 열산발생제(C)가 열에 의해 산을 발생하고, 수지조성물을 경화시킬 수 있는 온도의 범위는, 특별히 한정되지 않지만, 적합한 내열성을 가지는 경화물이 얻어지는 점이나, 프로세스 중의 열안정성이 양호한 점에서, 50℃~250℃가 바람직하고, 100℃에서 220℃가 보다 바람직하며, 130℃에서 200℃가 또한 바람직하고, 150℃에서 180℃가 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 열경화성 수지조성물에 이용되는 열산발생제(C)로서 바람직하게 사용할 수 있는 시판품으로는, 하기에 나타내는 화합물, 구체적으로는 산에이드 SI-B2A, 산에이드 SI-B3A, 산에이드 SI-B3, 산에이드 SI-B4, 산에이드SI-60, 산에이드 SI-80, 산에이드 SI-100, 산에이드 SI-110, 산에이드 SI-150(이상 산신가가꾸고교(주) 제품), 아데카옵톤 CP-66, 아데카옵톤 CP-77(이상 (주)ADEKA 제품) 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독 혹은 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
본 발명의 열경화성 수지조성물에 있어서, 상기 양이온 염료(A)의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 단독 또는 복수종의 합계로, 본 발명의 열경화성 수지조성물 중, 바람직하게는 0.01~50질량%, 보다 바람직하게는 0.05~30질량%의 범위에서 경화물의 내열성이 특히 양호하다. 상기 양이온 중합성 유기물질(B)의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 단독 또는 복수종의 합계로, 본 발명의 열경화성 수지조성물 중, 바람직하게는 5~99.5질량%, 보다 바람직하게는 20~99질량%가 내열성이 양호하기 때문에 바람직하다. 상기 열산발생제(C)의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 수지조성물의 경화물의 내열성이 높기 때문에, 단독 또는 복수종의 합계로 본 발명의 열경화성 수지조성물 중, 바람직하게는 0.01~10질량%이고, 보다 바람직하게는 0.1~5질량%이다.
상기 양이온 중합성 유기물질(B)에 대한 열산발생제(C)의 사용 비율은 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 대략 통상의 사용 비율로 사용하면 되지만, 예를 들면, 양이온 중합성 유기물질(B) 100질량부에 대하여, 열산발생제(C) 0.05~10질량부, 바람직하게는 0.5~10질량부가 경화물의 내열성이 양호한 점에서 바람직하다.
본 발명의 열경화성 수지조성물에는, 필요에 따라 상기 각 성분을 용해 또는 분산할 수 있는 용매, 예를 들면, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디아세톤알코올, 메틸세로솔브, 에틸세로솔브, 클로로포름, 염화메틸렌, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리디논 등을 첨가할 수 있다.
또한, 상기 양이온 염료(A), 상기 양이온 중합성 유기물질(B), 상기 열산발생제(C) 이외의 임의성분으로서, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 한, 필요에 따라서, 벤조트리아졸계, 트리아진계, 벤조에이트계의 자외선흡수제; 페놀계, 인계, 유황계의 산화방지제 또는 잠재성 산화방지제; 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 비이온계 계면활성제, 양성 계면활성제 등으로 이루어지는 대전방지제; 할로겐계 화합물, 인산 에스테르계 화합물, 인산 아미드계 화합물, 멜라민계 화합물, 불소수지 또는 금속산화물, (폴리)인산멜라민, (폴리)인산피페라진 등의 난연제; 탄화수소계, 지방산계, 지방족 알코올계, 지방족 에스테르계, 지방족 아마이드계 또는 금속비누계의 윤활제; 안료, 카본블랙 등의 착색제; 흄드실리카, 미립자 실리카, 규석, 규조토류, 클레이, 카올린, 규조토, 실리카겔, 규산칼슘, 세리사이트, 카올리나이트, 플린트, 장석(長石) 가루, 질석, 아타팔자이트, 탤크, 마이카, 미네소타이트, 파이로피라이트, 실리카 등의 규산계 무기(無機)첨가제; 유리섬유, 탄산칼슘 등의 충전제; 조핵제(造核劑), 결정(結晶)촉진제 등의 결정화제, 실란커플링제, 가요성 폴리머 등의 고무 탄성부여제, 증감제, 기타 모노머, 소포제(消泡劑), 증점제(增粘劑), 레벨링제, 가소제, 중합 금지제, 정전방지제, 유동 조정제, 커플링제, 접착 촉진제 등의 각종 첨가제를 1종 또는 2종 이상 조합하여 첨가할 수 있다. 이들의 각종 첨가제의 사용량은, 본 발명의 열경화성 수지조성물 중, 합계로 50질량% 이하로 한다.
본 발명의 열경화성 수지조성물 중에 필요에 따라 첨가할 수 있는 산화방지제로는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 하기에 나타내는 구체적인 제품으로서, 아데카스타브 AO-20, 아데카스타브 AO-30, 아데카스타브 AO-40, 아데카스타브 AO-50, 아데카스타브 AO-60, 아데카스타브 AO-80, 아데카스타브 AO-330(이상, (주)ADEKA 제품) 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 열경화성 수지조성물 중에 필요에 따라 첨가할 수 있는 자외선흡수제로는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 구체적인 제품으로는 아데카스타브 LA-29, 아데카스타브 LA-31G, 아데카스타브 LA-32, 아데카스타브 LA-46, 아데카스타브 LA-52, 아데카스타브 LA-57, 아데카스타브 LA-63P, 아데카스타브 LA-68, 아데카스타브 LA-72, 아데카스타브 LA-77Y, 아데카스타브 LA-81, 아데카스타브 LA-82, 아데카스타브 LA-87(이상, (주)ADEKA 제품) 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 열경화성 수지조성물의 경화 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 핫플레이트 등의 열판에 의한 경화, 대기 오븐, 이나토가스 오븐, 진공 오븐, 열풍순환식 오븐 등에 의한 경화 방법을 들 수 있다.
본 발명의 열경화성 수지조성물의 열경화의 가열 조건으로는, 특별히 한정되지 않지만, 적합한 내열성을 가지는 경화물이 얻어지는 점에서, 130℃~200℃가 바람직하고, 150℃~180℃가 보다 바람직하다. 가열온도가 200℃를 초과하면, 색소의 분해, 수지의 변색 등의 열(熱)에 의한 열화(劣化), 또는 조성 성분의 휘발 등에 의한 성능의 저하가 우려되고, 가열 온도가 130℃ 미만이면, 경화 온도가 낮아 반응 불량의 우려가 있다.
본 발명의 열경화성 수지조성물의 열경화의 경화 시간으로는, 특별히 한정되지 않지만, 적합한 내열성을 가지는 경화물이 얻어지는 점에서, 10분~1시간이 바람직하고, 10분~30분이 보다 바람직하다. 경화 시간이 1시간을 초과하면, 제조 시간이 길어 양산에 적합하지 않다. 경화 시간이 10분 미만이면, 경화 시간이 짧아 반응 불량의 우려가 있다.
본 발명의 열경화성 수지조성물을 경화한 경화물이 구체적인 용도로는, 파장 커트 필터, 도료, 코팅제, 라이닝제, 접착제, 인쇄판, 절연 바니시, 절연시트, 적층판, 프린트기판, 반도체장치용·LED패키지용·액정주입구용·유기EL용·광소자용·전기절연용·전자부품용·분리막용 등의 밀봉제, 성형재료, 퍼티(putty), 유리섬유 함침제, 충전제(filler), 반도체용·태양전지용 등의 패시베이션막, 층간 절연막, 보호막, 프린트기판, 혹은 컬러TV, PC모니터, 휴대정보단말, CCD 이미지센서의 컬러 필터, 플라즈마 표시 패널용의 전극재료, 인쇄잉크, 치과용 조성물, 광조형용 수지, 액상 및 건조막의 쌍방, 미소(微小) 기계부품, 유리섬유 케이블 코팅, 홀로그래피 기록용 재료의 각종의 용도를 들 수 있고, 그 용도에 특별히 제한은 없지만, 파장 커트 필터로서 이용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 열경화성 수지조성물을 경화한 경화물을 파장 커트 필터로서 사용한 경우의 주된 용도로는, 자동차나 건물의 창문 유리 등에 장착되는 열선 커트 필터; 디지털 스틸카메라, 디지털 비디오카메라, 감시카메라, 차재용 카메라, 웹카메라, 휴대전화용 카메라 등의 고체 촬상 장치에 있어서의 CCD나 CMOS 등의 고체촬상 소자용 시감도 보정용; 자동노출계; 플라즈마 디스플레이 등의 표시장치 등을 들 수 있다.
이하, 본 발명의 파장 커트 필터에 대해, 실시형태에 기초하여 설명한다.
또한, 본 발명의 파장 커트 필터는, 하기에 설명하는 실시형태에 한정되지 않고 사용할 수 있다.
본 발명의 파장 커트 필터는, 유리기판(H)의 한쪽의 면에 본 발명의 열경화성 수지조성물의 경화물로 이루어지는 코팅층(I)을 가지고, 또한 유리기판(H)의 다른 쪽의 면에 적외선 반사막(J)을 적층해서 이루어지는 것이며, 도 1에 나타내는 바와 같이, 코팅층(I)을 가지는 측을 광의 입사측으로 해도 되고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 적외선 반사막(J)을 가지는 측을 광의 입사측으로 해도 된다. 이하, 각 층에 대해 순서대로 설명한다.
<유리기판(H)>
본 발명의 파장 커트 필터에 이용되는 유리기판(H)으로는, 가시영역에서 무색 또는 유색의 투명한 유리 재료로부터 적절히 선택해서 사용할 수 있지만, 소다석회 유리, 백판 유리, 붕규산 유리, 강화 유리, 석영 유리, 인산염계 유리 등을 이용할 수 있고, 또한, 미량의 금속성분을 함유하는 적외선 흡수 유리, 블루 유리 등을 이용할 수 있다. 그 중에서도 소다석회 유리는, 저렴해서 입수 용이하기 때문에 바람직하고, 백판 유리, 붕규산 유리 및 강화 유리는, 입수 용이하고 경도가 높아 가공성이 뛰어나기 때문에 바람직하다.
또한, 적외선 흡수 유리나 블루 유리는, 파장 커트 필터의 파장 컷트 성능이 더 향상되기 때문에 바람직하다.
또한, 유리기판(H)에 실란커플링제 등의 전(前)처리를 실시한 후에, 도공액을 도포하여 후술의 염료를 함유하는 코팅층(I)을 형성하면, 도공액 건조 후의 염료를 함유하는 코팅층(I)의 유리기판에 대한 밀착성이 높아진다.
상기 실란커플링제로는, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시 관능성 알콕시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미노 관능성 알콕시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란 등의 메르캅토 관능성 알콕시실란 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 파장 커트 필터는, 유리기판(H)과 코팅층(I)의 사이에, 하지층(下地層)을 가지고 있어도 된다. 하지층은, 평균 일차입자경이 5~100㎚의 일차입자가 응집한 평균 2차입자경이 20~250㎚인 금속산화물 미립자의 응집체를, 하기에 나타내는 용매에 분산시킨 도공액을 도공하는 것에 의해 얻어져, 두께가 30~1000㎚이다. 상기 금속산화물 미립자의 응집체는, 도공액 전량에 대하여 0.1~50질량%가 바람직하다.
유리기판(H)의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 0.05~8mm가 바람직하고, 경량화 및 강도의 점에서 0.05~1mm가 더 바람직하다.
<코팅층(I)>
본 발명의 파장 커트 필터에 이용되는, 본 발명의 열경화성 수지조성물을 경화한 경화물로 이루어지는 코팅층(I)은, 실시예에 기재된 방법에 의해 도공액을 조제하고, 얻어진 도공액을 유리기판(H) 상에 도포, 건조하고, 열경화하는 것에 의해 형성할 수 있다.
도공액의 도포 방법으로는, 스핀 코트법, 딥 코트법, 스프레이 코트법, 비드 코트법, 에어나이프 코트법, 커튼 코트법, 롤러 코트법, 와이어 바 코트법, 그라비어 코트법, 다이 코트법, 호퍼를 사용하는 익스트루젼(extrusion) 코트법 등을 들 수 있다.
상기 코팅층(I)의 두께는 1~200㎛인 것이, 균일한 막이 얻어져 박막화에 유리하기 때문에 바람직하다.
<적외선 반사막(J)>
본 발명의 커트 필터에 이용되는 적외선 반사막(J)은, 700~1200㎚의 파장영역의 광을 차단하는 기능을 가지는 것이며, 저굴절률층과 고굴절률층이 교대로 적층된 유전체 다층막에 의해 형성된다.
상기 저굴절률층을 구성하는 재료로는, 굴절률 1.2~1.6의 재료를 이용할 수 있고, 예를 들면, 실리카, 알루미나, 불화란탄, 불화마그네슘, 6불화알루미늄 나트륨 등을 들 수 있다.
상기 고굴절률층을 구성하는 재료로는, 굴절률이 1.7~2.5의 재료를 이용할 수 있고, 예를 들면, 산화티탄, 산화지르코늄, 오산화탄탈, 오산화니오브, 산화란탄, 산화이트륨, 산화아연, 황화아연, 산화인듐 등을 들 수 있는 외, 이들을 주성분으로 해서 산화티탄, 산화주석, 산화세륨 등을 소량 함유시킨 것 등을 들 수 있다.
상기 저굴절률층과 고굴절률층을 적층하는 방법에 대해서는, 이들의 층을 적층한 유전체 다층막이 형성되는 한 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 유리기판 상에, CVD법, 스퍼터법, 진공증착법 등에 의해 저굴절률층과 고굴절률층을 교대로 적층한 유전체 다층막을 형성하는 방법을 들 수 있다. 또한, 미리 유전체 다층막을 형성하고, 이것을 유리기판에 접착제로 맞붙일 수도 있다.
적층 수는, 10~80층이며, 25~50층인 것이 프로세스 및 강도의 점에서 바람직하다.
상기 저굴절률층과 고굴절률층의 두께는, 각각, 통상, 차단하려고 하는 광선의 파장 λ(㎚)의 1/10~1/2의 두께이다. 두께가 0.1λ미만 혹은 0.5λ보다 커지면, 굴절률(n)과 물리막두께(d)의 곱(nd)이 λ/4의 배수로 나타내는 광학막두께와 크게 달라 특정 파장의 차단·투과를 할 수 없게 될 우려가 있다.
상기 적외선 반사막(J)으로는, 상기의 유전체 다층막 외, 극대흡수 파장이 700~1100㎚인 염료를 함유하는 막, 고분자를 적층시킨 것, 콜레스테릭(cholesteric) 액정을 도포해서 형성한 막 등의 유기재료를 이용한 것을 사용할 수도 있다.
실시예
이하, 실시예 등을 들어 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예 등에 한정되는 것이 아니다.
[열경화성 수지조성물 1~25의 조제]
[표 1]~[표 3A]에 나타내는 질량비로, 수지(B), 용제(D)를 혼합하고, 불용물이 없어질 때까지 교반하여, 용액 α를 얻었다. 또한, [표 1]~[표3 A]에 나타내는 질량비로, 양이온 염료(A), 열산발생제(C), 용제(D), 및 첨가제(E)를 혼합하고, 불용물이 없어질 때까지 교반하여, 용액 β를 얻었다. 사용하기 직전에 용액 α와 용액 β를 혼합하고, 균일해질 때까지 교반하여, 실시예 1~25에 대응하는, 열경화성 수지조성물 1~25를 얻었다. 또한, [표 1]~[표 3A] 중의 각 부호는, 각각 하기를 나타낸다. 또한, [표 1]~[표 3A] 중의 실시예 1~25는, 열경화성 수지조성물 1~25를 의미한다.
[비교 수지조성물 1~4의 조제]
[표 3]에 나타내는 질량비로, 열산발생제(C)를 광산발생제(C')로 변경하는 이외는 상기의 열경화성 수지조성물 1~25의 조제 방법과 마찬가지로 하여, 비교실시예 1~4에 대응하는 비교 수지조성물 1~4를 얻었다. 또한, [표 3] 중의 각 부호는, 각각 하기를 나타낸다. 또한, [표 3] 중의 비교예 1~4는, 비교 수지조성물 1~4를 의미한다.
A-1: 화합물 No.100의 N,N-비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산염
A-2: 화합물 No.101의 N,N-비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산염
A-3: 화합물 No.102의 N,N-비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산염
A-4: 화합물 No.103의 N,N-비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산염
A-5: 화합물 No.104의 N,N-비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산염
A-6: 화합물 No.76의 N,N-비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드산염
A-7: 화합물 No.100의 N,N-비스(플루오로술포닐)이미드산염
A-8: 화합물 No.100의 N,N-비스(노나플루오로부탄술포닐)이미드산염
A-9: 화합물 No.100의 트리플루오로메탄술폰산염
A-10: 화합물 No.100의 노나플루오로부탄술폰산염
A-11: 화합물 No.100의 테트라키스(펜타플루오로페닐)붕산염
A-12: 화합물 No.100의 트리스(트리플루오로메탄술포닐)메티드산염
A-13: 화합물 No.100의 헥사플루오로인산염
A-14: 화합물 No.76의 테트라키스(펜타플루오로페닐)붕산염
A-15: 화합물 No.99의 테트라키스(펜타플루오로페닐)붕산염
A-16: 화합물 No.102의 테트라키스(펜타플루오로페닐)붕산염
A-17: 화합물 No.37의 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로인산염
A-18: 화합물 No.103의 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로인산염
A-19: 화합물 No.105의 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로인산염
A-20: 화합물 No.106의 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로인산염
A-21: 화합물 No.107의 테트라키스(펜타플루오로페닐)붕산염
B-1: 세록사이드 2021P((주)다이셀 제품 에폭시 화합물)
B-2: jER-1004(미쓰비시가가쿠(주)제품 에폭시 화합물)
B-3: jER-1010(미쓰비시가가쿠(주)제품 에폭시 화합물)
B-4: EHPE-3150((주) 다이셀 제품 에폭시 화합물)
B-5: EPPN-201(니혼카야쿠(주) 제품 에폭시 화합물)
B-6: 아데카레진 EP-4000((주)ADEKA 제품 에폭시 화합물)
B-7: 아데카레진 EP-4080((주)ADEKA제품 에폭시 화합물)
B-8: 아데카레진 EP-4088S((주)ADEKA제품 에폭시 화합물)
B-9: 아데카레진 EP-4100E((주)ADEKA제품 에폭시 화합물)
B-10: OGSOL EG-200(오사카가스케미칼(주)제품 에폭시 화합물)
B-11: 아데카레진 EP-4400((주)ADEKA제품 에폭시 화합물)
B-12: 아데카글리시롤ED-503((주)ADEKA제품 에폭시 화합물)
B-13: 아론옥세탄 OXT-101(도아고세이(주)제품 옥세탄 화합물)
B-14: 아론옥세탄 OXT-211(도아고세이(주)제품 옥세탄 화합물)
B-15: 아데카글리시롤ED-523T ((주)ADEKA제품 에폭시 화합물)
B-16: 아데카글리시롤ED-503 ((주)ADEKA제품 에폭시 화합물)
B-17: 아데카글리시롤ED-505 ((주)ADEKA제품 에폭시 화합물)
C-1: 산에이드SI-100(산신가가꾸고교(주)제품 열산발생제)
C-2: 산에이드SI-60(산신가가꾸고교(주)제품 열산발생제)
C-3: 산에이드SI-80(산신가가꾸고교(주)제품 열산발생제)
C-4: 산에이드SI-150(산신가가꾸고교(주)제품 열산발생제)
C-5: 산에이드SI-B3(산신가가꾸고교(주)제품 열산발생제)
C-6: 산에이드SI-B3A(산신가가꾸고교(주)제품 열산발생제)
C-7: 산에이드SI-110(산신가가꾸고교(주)제품 열산발생제)
C'-1: 아데카옵토머 SP-150((주)ADEKA제 광산발생제)
C'-2: 아데카옵토머 SP-172((주)ADEKA제 광산발생제)
C'-3: CPI-100P (산아프로(주)제품 광산발생제)
D-1: 메틸에틸케톤
D-2: 디아세톤알코올
D-3: 디메틸아세트아미드
D-4: 시클로헥사논
E-1: 아데카스타브 AO-60((주)ADEKA제품 산화방지제)
E-2: 아데카스타브 AO-20((주)ADEKA제품 산화방지제)
E-3: 아데카스타브 AO-40((주)ADEKA제품 산화방지제)
E-4: 아데카스타브 AO-30((주)ADEKA제품 산화방지제)
E-5: 아데카스타브 AO-80((주)ADEKA제품 산화방지제)
[표 1]
[표 2]
[표 3]
[표 3A]
[실시예 1~25]
열경화성 수지조성물 1~25를 각각, 유리기판에 300rpm×7초의 조건으로 스핀코트하고, 핫플레이트에서 건조(90℃, 10분)했다. 건조 후, 도공한 유리기판마다 핫플레이트에서 경화(150℃, 10분)시켜, 열경화성 수지조성물 1~25에 각각 대응하는 실시예 1~25를 얻었다.
[비교실시예 1~4]
비교 수지조성물 1~4를 실시예와 같은 조건으로 각각, 유리기판에 스핀 코트하고, 핫플레이트에서 건조했다. 건조 후, 도공한 유리기판마다 초고압 수은 램프로 노광(300mJ/㎠)하여서 경화시켜, 비교수지조성물 1~4에 각각 대응하는 비교실시예 1~4를 얻었다.
[내열성 시험]
실시예 1~25 및 비교실시예 1~4에 의해 얻어진 각각의 경화물에 대해, 이하의 조건으로 내열성을 조사했다.
경화물을 대기오븐에서 200℃×30분 열처리하고, 열처리 전후에서, 경화물의 색소의 최대 흡수 파장에 있어서의 투과율을 자외선 가시근적외 분광광도계 V-570(니혼분코사 제품)을 이용해서 측정하고, 색소잔존률(%)을 이하의 계산식으로 구했다.
색소잔존률= (내열시험 후의 투과율)/(내열시험 전의 투과율)×100
산출한 색소잔존률의 값을 내열성의 평가값으로 하여 하기 [표 4]에 나타냈다.
[표 4]
상기 [표 4]의 결과로부터, 본 발명의 열경화성 수지조성물을 경화한 경화물은 내열성이 높은 것은 명확하다.
이상의 결과로부터, 상기 양이온 염료(A), 양이온 중합성 유기물질(B) 및 열산발생제(C)를 함유하는 본 발명의 열경화성 수지조성물을 경화한 경화물은, 내열성이 뛰어난 것이다. 따라서, 본 발명의 열경화성 수지조성물은 파장 커트 필터에 유용하다.
Claims (9)
- 양이온 염료(A), 양이온 중합성 유기물질(B) 및 열산발생제(熱酸發生劑)(C)를 함유하는 열경화성 수지조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 양이온 염료(A)가 하기 일반식(1)로 나타내는 폴리메틴 화합물인 것을 특징으로 하는 열경화성 수지조성물.
(식 중, A는 하기의 군 I의 (a) 내지 (m)으로부터 선택되는 기를 나타내고, A'는 하기의 군 II의 (a') 내지 (m')로부터 선택되는 기를 나타내며, Q는 하기 일반식(1-A)로 나타내는 메틴쇄를 포함하는 연결기를 나타내고, Anq-는 q가의 음이온을 나타내며, q는 1 또는 2를 나타내고, p는 전하를 중성으로 유지하는 계수를 나타낸다.)
(식 중, 환 C 및 환 C'는, 각각 독립적으로 벤젠환, 나프탈렌환, 페난트렌환 또는 피리딘환을 나타내고,
식 중, R1 및 R1'는, 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 페로세닐기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내며, 상기 R1 및 R1' 중의 아릴기, 아릴알킬기 및 알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기 또는 페로세닐기로 치환되는 경우가 있고, 상기 R1 및 R1' 중의 아릴알킬기 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있으며,
식 중, R2 내지 R9 및 R2' 내지 R9'는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 페로세닐기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 상기 R2 내지 R9 및 R2' 내지 R9' 중의 아릴기, 아릴알킬기 및 알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기 또는 페로세닐기로 치환되는 경우가 있으며, 상기 R2 내지 R9 및 R2' 내지 R9' 중의 아릴알킬기 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있고,
식 중, X 및 X'는, 각각 독립적으로 산소 원자, 유황 원자, 셀렌 원자, -CR51R52-, 탄소 원자 수 3 내지 6의 시클로알칸-1,1-디일기, -NH- 또는 -NY2-를 나타내고, R51 및 R52는, 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 페로세닐기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내며, 상기 R51 및 R52 중의 아릴기, 아릴알킬기 및 알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기 또는 페로세닐기로 치환되는 경우가 있고, 상기 R51 및 R52 중의 아릴알킬기 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있으며,
식 중 Y, Y' 및 Y2는, 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 수산기, 할로겐 원자, 시아노기, 카르복실기, 아미노기, 아미드기, 페로세닐기, 니트로기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내고, 상기 Y, Y' 및 Y2 중의 아릴기, 아릴알킬기, 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있으며,
식 중 r 및 r'는, 0 또는 (a) 내지 (e), (g) 내지 (j), (l), (m), (a') 내지 (e'), (g') 내지 (j'), (l') 또는 (m')로 치환 가능한 1 이상의 수를 나타낸다.)
(식 중, k는 0 내지 4의 정수를 나타내고,
식 중, 상기 메틴쇄의 수소 원자는 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 시아노기, -NRR', 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기로 치환되는 경우가 있고, 상기 알킬기는, 상기 메틴쇄의 임의의 2개의 탄소원자를 결합하는 탄소 원자 수 3 내지 10의 환 구조를 구성하는 경우가 있으며, 상기 환 구조의 수소 원자는 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 시아노기, -NRR', 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기로 치환되는 경우가 있고, 상기 메틴쇄 및 상기 환 구조 중의 R 및 R'는, 각각 독립적으로 탄소 원자 수 6 내지 20의 아릴기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기 또는 탄소 원자 수 1 내지 8의 알킬기를 나타내며, 상기 메틴쇄 및 상기 환 구조 중의 -NRR', 아릴기, 아릴알킬기 및 알킬기 중의 수소 원자는, 또한 각각 독립적으로 수산기, 할로겐 원자, 시아노기 또는 -NRR'로 치환되는 경우가 있고, 상기 메틴쇄 및 상기 환 구조 중의 아릴알킬기 및 알킬기 중의 메틸렌기는, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -SO2-, -NH-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH- 또는 -CH=CH-로 치환되는 경우가 있다.) - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 양이온 중합성 유기물질(B)이, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 환상 아세탈 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열경화성 수지조성물. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 양이온 중합성 유기물질(B)이 에폭시 화합물인 것을 특징으로 하는 열경화성 수지조성물. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열산발생제(C)가 술포늄염인 것을 특징으로 하는 열경화성 수지조성물. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열산발생제(C)가, 하기 일반식(2) 또는 (3)으로 나타내는 술포늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 열경화성 수지조성물.
(식 중, R21 및 R22는, 각각 독립적으로 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기를 나타내고, 상기 알킬기, 방향족기, 아릴알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐기, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 니트로기, 술폰기, 시아노기로 치환되는 경우가 있으며, R21과 R22는 탄소 원자 수 2 내지 7의 알킬쇄로 환 구조를 구성해도 되고,
R23 및 R24는, 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 니트로기, 시아노기, 술폰기를 나타내며, 상기 알킬기, 방향족기, 아릴알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐기, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 니트로기, 술폰기, 시아노기로 치환되는 경우가 있고,
Anq'-는 q'가의 음이온을 나타내고, q'는 1 또는 2를 나타내고, p'는 전하를 중성으로 유지하는 계수를 나타낸다.)
(식 중, R25는, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 수산기, 니트로기, 술폰기, 시아노기를 나타내고, 상기 알킬기, 방향족기, 아릴알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐기, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 니트로기, 술폰기, 시아노기로 치환되는 경우가 있고,
R26은, 수소 원자, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기를 나타내고, 상기 알킬기, 방향족기, 아릴알킬기의 수소 원자는, 각각 독립적으로 수산기, 할로겐기, 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기, 탄소 원자 수 6 내지 20의 방향족기, 탄소 원자 수 7 내지 30의 아릴알킬기, 니트로기, 술폰기, 시아노기로 치환되는 경우가 있으며,
R27은, 구성하는 메틸렌기가, 할로겐기, -O- 또는 S-로 나타내는 기로 치환되는 경우가 있는 탄소 원자 수 1 내지 10의 알킬기를 나타내고,
Anq"-는 q"가의 음이온을 나타내며, q"는 1 또는 2를 나타내고, p"는 전하를 중성으로 유지하는 계수를 나타낸다.) - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 열경화성 수지조성물을, 유기용제에 용해 또는 분산되어 이루어지는 조성물을 기재(基材)에 도포한 후, 가열하여 경화시키는 것을 특징으로 하는, 열경화성 수지조성물의 경화 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 열경화성 수지조성물을 경화한 경화물.
- 제8항에 기재된 경화물을 적어도 일부에 구비하여 이루어지는 파장 커트 필터.
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