KR20180101224A - 경화성 조성물, 경화물 및 경화물의 제조 방법 - Google Patents

경화성 조성물, 경화물 및 경화물의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180101224A
KR20180101224A KR1020180024487A KR20180024487A KR20180101224A KR 20180101224 A KR20180101224 A KR 20180101224A KR 1020180024487 A KR1020180024487 A KR 1020180024487A KR 20180024487 A KR20180024487 A KR 20180024487A KR 20180101224 A KR20180101224 A KR 20180101224A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
represented
formula
ring
curable composition
Prior art date
Application number
KR1020180024487A
Other languages
English (en)
Inventor
가즈야 소메야
히로키 치사카
나오즈미 마츠모토
다이 시오타
Original Assignee
도쿄 오카 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 filed Critical 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20180101224A publication Critical patent/KR20180101224A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • C08K5/372Sulfides, e.g. R-(S)x-R'
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F16/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical
    • C08F16/12Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical by an ether radical
    • C08F16/14Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F16/16Monomers containing no hetero atoms other than the ether oxygen
    • C08F16/22Carbocyclic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/243Two or more independent types of crosslinking for one or more polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/28Treatment by wave energy or particle radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/55Boron-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/10Homopolymers or copolymers of unsaturated ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

노광 및 가열 중 적어도 한쪽에 의한 경화가 용이한, 방향족 기에 결합하는 비닐옥시기를 가지는 화합물을 포함하는 양이온 중합성의 경화성 조성물과 상기 경화성 조성물의 경화물과 상기 경화성 조성물을 이용하는 경화물의 제조 방법을 제공하는 것이다. 방향족 기에 결합하는 비닐옥시기를 가지는 화합물을 포함하는 양이온 중합성의 경화성 조성물에 있어서, 경화제로서 특정 구조의 설포늄염을 이용한다. 또, 이러한 경화성 조성물을 소정의 형상으로 성형하는 공정과, 성형된 경화성 조성물에 대해서 노광 및 가열 중 적어도 한쪽을 실시하여 경화물을 제조한다.

Description

경화성 조성물, 경화물 및 경화물의 제조 방법{A curable composition, a cured product of the curable composition, and a method of producing a cured product using the curable composition}
본 발명은 경화성 조성물과 상기 경화성 조성물의 경화물과 상기 경화성 조성물을 이용하는 경화물의 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터, 비닐에테르 화합물을 경화성 성분으로서 포함하는 양이온 중합형의 경화성 조성물이 여러 가지의 용도로 사용되어 있다.
이러한 경화성 조성물로는 예를 들면, 비닐에테르 화합물과 옥시란 화합물 및/또는 옥세탄 화합물과 광 양이온 중합 개시제와 착색제를 함유하는, 자외선의 조사에 의해 경화할 수 있는 잉크 조성물이 제안되고 있다(특허문헌 1을 참조).
특허문헌 1에서는 경도가 뛰어난 경화물을 형성하기 위해서는 비닐옥시벤젠, 하이드로퀴논디비닐에테르 등의 비닐옥시기로 치환된 방향족 기를 포함하는 비닐에테르 화합물의 사용이 유효한 것도 개시되어 있다(예를 들면, 단락 [0123]을 참조).
일본 특개 2010-30223호 공보
그렇지만, 양이온 중합성의 경화성 조성물에 있어서, 비닐옥시기로 치환된 방향족 기를 포함하는 화합물을 비닐에테르 화합물로서 이용하는 경우, 경화성 조성물의 조성에 따라서는 노광 및/또는 가열을 실시해도 양호하게 경화시키기 어려운 경우가 있다.
본 발명은 노광 및 가열 중 적어도 한쪽에 의한 경화가 용이한, 방향족 기에 결합하는 비닐옥시기를 가지는 화합물을 포함하는 양이온 중합성의 경화성 조성물과 상기 경화성 조성물의 경화물과 상기 경화성 조성물을 이용하는 경화물의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 방향족 기에 결합하는 비닐옥시기를 가지는 양이온 중합성의 경화성 조성물에 있어서, 경화제로서 특정 구조의 설포늄염을 이용함으로써 상기의 과제를 해결할 수 있다는 것을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 구체적으로는 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
본 발명의 제1의 태양은 양이온 중합 개시제 (A)와 방향족 비닐에테르 화합물 (B)을 포함하고,
방향족 비닐에테르 화합물 (B)이 비닐옥시기로 치환된 방향족 기를 포함하며,
양이온 중합 개시제 (A)가 하기 식 (a1)로 표시되는 설포늄염을 포함하는 경화성 조성물이다.
[화 1]
Figure pat00001
(식 (a1) 중, R1 및 R2는 독립적으로 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기 또는 하기 식 (a2)로 표시되는 기를 나타내고, R1 및 R2는 서로 결합해 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성해도 되며, R3는 하기 식 (a3)으로 표시되는 기 또는 하기 식 (a4)로 표시되는 기를 나타내고, A1는 S, O 또는 Se를 나타내며, X-는 1가의 음이온을 나타내고, 단, R1 및 R2는 동시에 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기는 아니다.)
[화 2]
Figure pat00002
(식 (a2) 중, 고리 Z1는 방향족 탄화수소환을 나타내고, R4는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아실옥시기, 알킬티오기, 티에닐기, 티에닐카르보닐기, 푸라닐기, 푸라닐카르보닐기, 셀레노페닐기, 셀레노페닐카르보닐기, 복소환식 지방족 탄화수소기, 알킬설피닐기, 알킬설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기 또는 할로겐 원자를 나타내며, m1는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
[화 3]
Figure pat00003
(식 (a3) 중, R5는 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기, 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬렌기 또는 하기 식 (a5)로 표시되는 기를 나타내고, R6는 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기, 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기 또는 하기 식 (a6)으로 표시되는 기를 나타내며, A2는 단결합, S, O, 설피닐기 또는 카르보닐기를 나타내고, n1는 0 또는 1을 나타낸다.)
[화 4]
Figure pat00004
(식 (a4) 중, R7 및 R8는 독립적으로 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기, 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬렌기 또는 하기 식 (a5)로 표시되는 기를 나타내고, R9 및 R10는 독립적으로 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기 또는 상기 식 (a2)로 표시되는 기를 나타내며, R9 및 R10는 서로 결합해 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성해도 되고, A3는 단결합, S, O, 설피닐기 또는 카르보닐기를 나타내며, X-는 상기와 같고, n2는 0 또는 1을 나타내며, 단, R9 및 R10는 동시에 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기는 아니다.)
[화 5]
Figure pat00005
(식 (a5) 중, 고리 Z2는 방향족 탄화수소환을 나타내고, R11는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기 또는 할로겐 원자를 나타내며, m2는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
[화 6]
Figure pat00006
(식 (a6) 중, 고리 Z3는 방향족 탄화수소환을 나타내고, R12는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 티에닐카르보닐기, 푸라닐카르보닐기, 셀레노페닐카르보닐기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기 또는 할로겐 원자를 나타내며, m3는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
본 발명의 제2의 태양은 제1의 태양에 관한 경화성 조성물을 경화하여 이루어지는 경화물이다.
본 발명의 제3의 태양은 제1의 태양에 관한 경화성 조성물을 소정의 형상으로 성형하는 공정과,
성형된 경화성 조성물에 대해서 노광 및 가열 중 적어도 한쪽을 실시하는 공정을 포함하는 경화물의 제조 방법이다.
본 발명에 의하면, 노광 및 가열 중 적어도 한쪽에 의한 경화가 용이한, 방향족 기에 결합하는 비닐옥시기를 가지는 화합물을 포함하는 양이온 중합성의 경화성 조성물과 상기 경화성 조성물의 경화물과 상기 경화성 조성물을 이용하는 경화물의 제조 방법을 제공할 수 있다.
≪경화성 조성물≫
경화성 조성물은 양이온 중합 개시제 (A)와, 방향족 비닐에테르 화합물 (B)을 포함한다. 양이온 중합 개시제 (A)는 후술하는 특정 구조의 설포늄염을 포함한다. 방향족 비닐에테르 화합물 (B)는 비닐옥시기로 치환된 방향족 기를 포함한다.
방향족 비닐에테르 화합물 (B)을 이용하면, 경도나 기계적 특성이 뛰어난 경화물을 형성하기 쉬운 한편, 경화성 성분으로서 비닐옥시기로 치환된 방향족 기를 포함하는 방향족 비닐에테르 화합물 (B)을 포함하기 때문에, 가열 및/또는 노광에 의해 양호하게 경화하기 어려운 경우가 있다.
그러나, 방향족 비닐에테르 화합물 (B)을 후술하는 특정 구조의 설포늄염을 포함하는 양이온 중합 개시제 (A)를 이용해 경화시키는 경우, 경화가 양호하게 진행하기 쉽다.
이하, 경화성 조성물에 포함되는 필수 또는 임의의 성분에 대해 순서대로 설명한다.
<양이온 중합 개시제 (A)>
경화성 조성물은 후술하는 비닐에테르 화합물 (B)을 중합시키는 양이온 중합 개시제 (A)를 포함한다. 이러한 양이온 중합 개시제는 하기 식 (a1)로 표시되는 설포늄염 (이하, 「설포늄염 (Q)」)를 포함한다.
경화성 조성물이 양이온 중합 개시제 (A)로서 설포늄염 (Q)을 포함함으로써, 후술하는 방향족 비닐옥시 화합물 (B)의 경화를 양호하게 진행시키기 쉽다.
[화 7]
Figure pat00007
(식 (a1) 중, R1 및 R2는 독립적으로 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기 또는 하기 식 (a2)로 표시되는 기를 나타내고, R1 및 R2는 서로 결합해 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성해도 되며, R3는 하기 식 (a3)으로 표시되는 기 또는 하기 식 (a4)로 표시되는 기를 나타내고, A1는 S, O 또는 Se를 나타내며, X-는 1가의 음이온을 나타내고, 단, R1 및 R2는 동시에 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기는 아니다.)
[화 8]
Figure pat00008
(식 (a2) 중, 고리 Z1는 방향족 탄화수소환을 나타내고, R4는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아실옥시기, 알킬티오기, 티에닐기, 티에닐카르보닐기, 푸라닐기, 푸라닐카르보닐기, 셀레노페닐기, 셀레노페닐카르보닐기, 복소환식 지방족 탄화수소기, 알킬설피닐기, 알킬설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기 또는 할로겐 원자를 나타내며, m1는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
[화 9]
Figure pat00009
(식 (a3) 중, R5는 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기, 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬렌기 또는 하기 식 (a5)로 표시되는 기를 나타내고, R6는 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기, 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기 또는 하기 식 (a6)으로 표시되는 기를 나타내며, A2는 단결합, S, O, 설피닐기 또는 카르보닐기를 나타내고, n1는 0 또는 1을 나타낸다.)
[화 10]
Figure pat00010
(식 (a4) 중, R7 및 R8는 독립적으로 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기, 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬렌기 또는 하기 식 (a5)로 표시되는 기를 나타내고, R9 및 R10는 독립적으로 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기 또는 상기 식 (a2)로 표시되는 기를 나타내며, R9 및 R10는 서로 결합해 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성해도 되고, A3는 단결합, S, O, 설피닐기 또는 카르보닐기를 나타내며, X-는 상기와 같고, n2는 0 또는 1을 나타내며, 단, R9 및 R10는 동시에 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기는 아니다.)
[화 11]
Figure pat00011
(식 (a5) 중, 고리 Z2는 방향족 탄화수소환을 나타내고, R11는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기 또는 할로겐 원자를 나타내며, m2는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
[화 12]
Figure pat00012
(식 (a6) 중, 고리 Z3는 방향족 탄화수소환을 나타내고, R12는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 티에닐카르보닐기, 푸라닐카르보닐기, 셀레노페닐카르보닐기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기 또는 할로겐 원자를 나타내며, m3는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
(설포늄염 (Q))
이하, 설포늄염 (Q)에 대해 설명한다. 설포늄염 (Q)은 상기 식 (a1) 중의 벤젠환에 있어서, A1가 결합하는 탄소 원자에 대해서 오르토 위치의 탄소 원자에 메틸기가 결합하고 있는 것을 특징으로 한다. 설포늄염 (Q)은 상기의 위치에 메틸기를 가지기 때문에, 종래의 설포늄염과 비교하여 프로톤을 발생시키기 쉽고, 자외선 등의 활성 에너지선에 대한 감도가 높다.
상기 식 (a1)에 있어서, R1 및 R2 모두가 상기 식 (a2)로 표시되는 기인 것이 바람직하다. R1 및 R2는 서로 동일해도 상이해도 된다.
상기 식 (a1)에 있어서, R1 및 R2가 서로 결합해 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성하는 경우, 형성되는 고리는 황 원자를 포함하여 3~10원환인 것이 바람직하고, 5~7원환인 것이 보다 바람직하다. 형성되는 고리는 다환이어도 된다. 다환으로서는 5~7원환이 축합한 축합환이 바람직하다.
상기 식 (a1)에 있어서, R1 및 R2가 모두 페닐기인 것이 바람직하다.
상기 식 (a1)에 있어서, R3는 상기 식 (a3)으로 표시되는 기인 것이 바람직하다.
상기 식 (a1)에 있어서, A1는 S 또는 O인 것이 바람직하고, S인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (a2)에 있어서, R4는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 알킬카르보닐기, 티에닐카르보닐기, 푸라닐카르보닐기, 셀레노페닐카르보닐기, 치환되어 있어도 되는 아미노기 또는 니트로기인 것이 바람직하고, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 알킬카르보닐기 또는 티에닐카르보닐기인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (a2)에 있어서, m1는 고리 Z1의 종류에 따라 선택할 수 있다. m1는 예를 들면, 0 이상 4 이하의 정수, 바람직하게는 0 이상 3 이하의 정수, 보다 바람직하게는 0 이상 2 이하의 정수여도 된다.
상기 식 (a3)에 있어서, R5는 알킬렌기;히드록시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 혹은 니트로기로 치환된 알킬렌기;또는 상기 식 (a5)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 상기 식 (a5)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (a3)에 있어서, R6는 알킬기;히드록시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 혹은 니트로기로 치환된 알킬기;또는 상기 식 (a6)으로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 상기 식 (a6)으로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (a3)에 있어서, A2는 S 또는 O인 것이 바람직하고, S인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (a3)에 있어서, n1는 0인 것이 바람직하다.
상기 식 (a4)에 있어서, R7 및 R8는 독립적으로 알킬렌기;히드록시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 혹은 니트로기로 치환된 알킬렌기;또는 상기 식 (a5)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 상기 식 (a5)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다. R7 및 R8는 서로 동일해도 상이해도 된다.
상기 식 (a4)에 있어서, R9 및 R10 모두가 상기 식 (a2)로 표시되는 기인 것이 바람직하다. R9 및 R10는 서로 동일해도 상이해도 된다.
상기 식 (a4)에 있어서, R9 및 R10가 서로 결합해 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성하는 경우, 형성되는 고리는 황 원자를 포함해 3~10원환인 것이 바람직하고, 5~7원환인 것이 보다 바람직하다. 형성되는 고리는 다환이어도 되고, 5~7원환이 축합한 것인 것이 바람직하다.
상기 식 (a4)에 있어서, A3는 S 또는 O인 것이 바람직하고, S인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (a4)에 있어서, n2는 0인 것이 바람직하다.
상기 식 (a5)에 있어서, R11는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기 또는 니트로기인 것이 바람직하고, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (a5)에 있어서, m2는 고리 Z2의 종류에 따라 선택할 수 있으며, 예를 들면, 0 이상 4 이하의 정수, 바람직하게는 0 이상 3 이하의 정수, 보다 바람직하게는 0 이상 2 이하의 정수여도 된다.
상기 식 (a6)에 있어서, R12는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 알킬카르보닐기, 티에닐카르보닐기, 푸라닐카르보닐기, 셀레노페닐카르보닐기, 치환되어 있어도 되는 아미노기 또는 니트로기인 것이 바람직하고, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 알킬카르보닐기 또는 티에닐카르보닐기인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (a6)에 있어서, m3는 고리 Z3의 종류에 따라 선택할 수 있으며, 예를 들면, 0 이상 4 이하의 정수, 바람직하게는 0 이상 3 이하의 정수, 보다 바람직하게는 0 이상 2 이하의 정수여도 된다.
상기 식 (a1)에 있어서, X-는 설포늄염 (Q)에 활성 에너지(열, 가시광, 자외선, 전자선 및 X선 등)를 조사함으로써 발생하는 산(HX)에 대응하는 1가의 음이온이다. 설포늄염 (Q)을 산 발생제로서 이용하는 경우, X-로는 1가의 다원자 음이온을 적합하게 들 수 있고, MYa -, (Rf)bPF6-b -, Rx1 cBY4-c -, Rx1 cGaY4-c -, Rx2SO3 -, (Rx2SO2)3C- 또는 (Rx2SO2)2N-로 표시되는 음이온이 보다 바람직하다. 또, X-는 할로겐 음이온이어도 되고, 예를 들면, 불화물 이온, 염화물 이온, 브롬화물 이온, 요오드화물 이온 등을 들 수 있다.
M는 인 원자, 붕소 원자 또는 안티몬 원자를 나타낸다.
Y는 할로겐 원자(불소 원자가 바람직함)를 나타낸다.
Rf는 수소 원자의 80 몰% 이상이 불소 원자로 치환된 알킬기(탄소 원자수 1 이상 8 이하의 알킬기가 바람직함)를 나타낸다. 불소 치환에 의해 Rf로 하는 알킬기로는 직쇄 알킬기(메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 및 옥틸 등), 분기쇄 알킬기(이소프로필, 이소부틸, sec-부틸 및 tert-부틸 등) 및 시클로알킬기(시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸 및 시클로헥실 등) 등을 들 수 있다. Rf에 있어서 이들 알킬기의 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 비율은 원래의 알킬기가 가지고 있던 수소 원자의 몰수에 근거하여 80 몰% 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 특히 바람직하게는 100%이다. 불소 원자에 의한 치환 비율이 이들 바람직한 범위에 있으면, 설포늄염 (Q)의 광 감응성이 더욱 양호해진다. 특히 바람직한 Rf로는 CF3 -, CF3CF2 -, (CF3)2CF-, CF3CF2CF2 -, CF3CF2CF2CF2 -, (CF3)2CFCF2 -, CF3CF2(CF3)CF- 및 (CF3)3C-를 들 수 있다. b개의 Rf는 서로 독립적이며, 따라서 서로 동일해도 상이해도 된다.
P는 인 원자, F는 불소 원자를 나타낸다.
Rx1는 수소 원자의 일부가 적어도 1개의 원소 또는 전자 구인기(求引基)로 치환된 페닐기를 나타낸다. 그러한 1개의 원소의 예로는 할로겐 원자가 포함되며, 불소 원자, 염소 원자 및 브롬 원자 등을 들 수 있다. 전자 구인기로는 트리플루오로메틸기, 니트로기 및 시아노기 등을 들 수 있다. 이들 중, 적어도 1개의 수소 원자가 불소 원자 또는 트리플루오로메틸기로 치환된 페닐기가 바람직하다. c개의 Rx1는 서로 독립적이며, 따라서 서로 동일해도 상이해도 된다.
B는 붕소 원자, Ga는 갈륨 원자를 나타낸다.
Rx2는 탄소 원자수 1 이상 20 이하의 알킬기, 탄소 원자수 1 이상 20 이하의 플루오로알킬기 또는 탄소 원자수 6 이상 20 이하의 아릴기를 나타내고, 알킬기 및 플루오로알킬기는 직쇄상, 분기쇄상 또는 환상 중 어느 하나여도 되고, 알킬기, 플루오로알킬기 또는 아릴기는 비치환이어도, 치환기를 가지고 있어도 된다. 상기 치환기로는 예를 들면, 히드록시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기(예를 들면, 상기 식 (a2)~(a6)에 관한 후술하는 설명 중에서 예시하는 것을 들 수 있다.), 니트로기 등을 들 수 있다.
또, Rx2로 표시되는 알킬기, 플루오로알킬기 또는 아릴기에 있어서의 탄소쇄는 산소 원자, 질소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 가지고 있어도 된다. 특히, Rx2로 표시되는 알킬기 또는 플루오로알킬기에 있어서의 탄소쇄는 2가의 관능기(예를 들면, 에테르 결합, 카르보닐 결합, 에스테르 결합, 아미노 결합, 아미드 결합, 이미드 결합, 설포닐 결합, 설포닐아미드 결합, 설포닐이미드 결합, 우레탄 결합 등)를 가지고 있어도 된다.
Rx2로 표시되는 알킬기, 플루오로알킬기 또는 아릴기가 상기 치환기, 헤테로 원자 또는 관능기를 가지는 경우, 상기 치환기, 헤테로 원자 또는 관능기의 개수는 1개여도 2개 이상이어도 된다.
S는 황 원자, O는 산소 원자, C는 탄소 원자, N는 질소 원자를 나타낸다.
a는 4 이상 6 이하의 정수를 나타낸다.
b는 1 이상 5 이하의 정수가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 이상 4 이하의 정수, 특히 바람직하게는 2 또는 3이다.
c는 1 이상 4 이하의 정수가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 4이다.
MYa -로 표시되는 음이온으로는 SbF6 -, PF6 - 또는 BF4 -로 표시되는 음이온 등을 들 수 있다.
(Rf)bPF6-b -로 표시되는 음이온으로는 (CF3CF2)2PF4 -, (CF3CF2)3PF3 -, ((CF3)2CF)2PF4 -, ((CF3)2CF)3PF3 -, (CF3CF2CF2)2PF4 -, (CF3CF2CF2)3PF3 -, ((CF3)2CFCF2)2PF4 -, ((CF3)2CFCF2)3PF3 -, (CF3CF2CF2CF2)2PF4 - 또는 (CF3CF2CF2CF2)3PF3 -로 표시되는 음이온 등을 들 수 있다. 이들 중, (CF3CF2)3PF3 -, (CF3CF2CF2)3PF3 -, ((CF3)2CF)3PF3 -, ((CF3)2CF)2PF4 -, ((CF3)2CFCF2)3PF3 - 또는 ((CF3)2CFCF2)2PF4 -로 표시되는 음이온이 바람직하다.
Rx1 cBY4-c -로 표시되는 음이온으로는 바람직하게는
Rx1 cBY4-c -
(식 중, Rx1는 수소 원자의 적어도 일부가 할로겐 원자 또는 전자 구인기로 치환된 페닐기를 나타내고, Y는 할로겐 원자를 나타내며, c는 1 이상 4 이하의 정수를 나타낸다.)
이고, 예를 들면, (C6F5)4B-, ((CF3)2C6H3)4B-, (CF3C6H4)4B-, (C6F5)2BF2 -, C6F5BF3 - 또는 (C6H3F2)4B-로 표시되는 음이온 등을 들 수 있다. 이들 중, (C6F5)4B- 또는 ((CF3)2C6H3)4B-로 표시되는 음이온이 바람직하다.
Rx1 cGaY4-c -로 표시되는 음이온으로는 (C6F5)4Ga-, ((CF3)2C6H3)4Ga-, (CF3C6H4)4Ga-, (C6F5)2GaF2 -, C6F5GaF3 - 또는 (C6H3F2)4Ga-로 표시되는 음이온 등을 들 수 있다. 이들 중, (C6F5)4Ga- 또는 ((CF3)2C6H3)4Ga-로 표시되는 음이온이 바람직하다.
Rx2SO3 -로 표시되는 음이온으로는 트리플루오로메탄설폰산 음이온, 펜타플루오로에탄설폰산 음이온, 헵타플루오로프로판설폰산 음이온, 노나플루오로부탄설폰산 음이온, 펜타플루오로페닐설폰산 음이온, p-톨루엔설폰산 음이온, 벤젠설폰산 음이온, 캠퍼설폰산 음이온, 메탄설폰산 음이온, 에탄설폰산 음이온, 프로판설폰산 음이온 및 부탄설폰산 음이온 등을 들 수 있다. 이들 중, 트리플루오로메탄설폰산 음이온, 노나플루오로부탄설폰산 음이온, 메탄설폰산 음이온, 부탄설폰산 음이온, 캠퍼설폰산 음이온, 벤젠설폰산 음이온 또는 p-톨루엔설폰산 음이온이 바람직하다.
(Rx2SO2)3C-로 표시되는 음이온으로는 (CF3SO2)3C-, (C2F5SO2)3C-, (C3F7SO2)3C- 또는 (C4F9SO2)3C-로 표시되는 음이온 등을 들 수 있다.
(Rx2SO2)2N-로 표시되는 음이온으로는 (CF3SO2)2N-, (C2F5SO2)2N-, (C3F7SO2)2N- 또는 (C4F9SO2)2N-로 표시되는 음이온 등을 들 수 있다.
1가의 다원자 음이온으로는 MYa -, (Rf)bPF6-b -, Rx1 cBY4-c -, Rx1 cGaY4-c -, Rx2SO3 -, (Rx2SO2)3C- 또는 (Rx2SO2)2N-로 표시되는 음이온 이외에, 과할로겐산 이온(ClO4 -, BrO4 - 등), 할로겐화 설폰산 이온(FSO3 -, ClSO3 - 등), 황산 이온(CH3SO4 -, CF3SO4 -, HSO4 - 등), 탄산 이온(HCO3 -, CH3CO3 - 등), 알루민산 이온(AlCl4 -, AlF4 - 등), 헥사플루오로비스무스산 이온(BiF6 -), 카르복시산 이온(CH3COO-, CF3COO-, C6H5COO-, CH3C6H4COO-, C6F5COO-, CF3C6H4COO- 등), 아릴붕산 이온(B(C6H5)4 -, CH3CH2CH2CH2B(C6H5)3 - 등), 티오시안산 이온(SCN-) 및 질산 이온(NO3 -) 등을 사용할 수 있다.
이들 X- 가운데, 양이온 중합 성능에 있어서는 MYa -, (Rf)bPF6-b -, Rx1 cBY4-c -, Rx1 cGaY4-c - 및 (Rx2SO2)3C-로 표시되는 음이온이 바람직하고, SbF6 -, PF6 -, (CF3CF2)3PF3 -, (C6F5)4B-, ((CF3)2C6H3)4B-, (C6F5)4Ga-, ((CF3)2C6H3)4Ga- 및 (CF3SO2)3C-가 보다 바람직하며, Rx1 cBY4-c -가 더욱 바람직하다.
상기 식 (a2), (a5), 및 (a6)에 있어서, 방향족 탄화수소환으로는 벤젠환, 축합 다환식 방향족 탄화수소환[예를 들면, 축합 2환식 탄화수소환(예를 들면, 나프탈렌환 등의 C8-20 축합 2환식 탄화수소환, 바람직하게는 C10-16 축합 2환식 탄화수소환), 축합 3환식 방향족 탄화수소환(예를 들면, 안트라센환, 페난트렌환 등) 등의 축합 2 내지 4환식 방향족 탄화수소환] 등을 들 수 있다. 방향족 탄화수소환은 벤젠환 또는 나프탈렌환인 것이 바람직하고, 벤젠환인 것이 보다 바람직하다.
상기 식 (a1)~(a6)에 있어서, 할로겐 원자로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자 등을 들 수 있다.
상기 식 (a1)~(a6)에 있어서, 알킬기로는 탄소 원자수 1 이상 18 이하의 직쇄 알킬기(메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-옥틸, n-데실, n-도데실, n-테트라데실, n-헥사데실 및 n-옥타데실 등), 탄소 원자수 3 이상 18 이하의 분기쇄 알킬기(이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 이소헥실 및 이소옥타데실 등), 및 탄소 원자수 3 이상 18 이하의 시클로알킬기(시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실 및 4-데실시클로헥실 등) 등을 들 수 있다. 특히, 상기 식 (a1), (a2) 및 (a4)~(a6)에 있어서, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기란, 알킬기 및 할로겐 원자로 치환된 알킬기를 의미한다. 할로겐 원자로 치환된 알킬기로는 상기의 직쇄 알킬기, 분기쇄 알킬기 또는 시클로알킬기에 있어서의 적어도 1개의 수소 원자를 할로겐 원자로 치환한 기(모노플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸 등) 등을 들 수 있다. 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기 가운데, R1, R2, R9 또는 R10에 대해서는 트리플루오로메틸기가 특히 바람직하고, R4, R6, R11 또는 R12에 대해서는 메틸기가 특히 바람직하다.
상기 식 (a2)~(a6)에 있어서, 알콕시기로는 탄소 원자수 1 이상 18 이하의 직쇄 또는 분기쇄 알콕시기(메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시, 이소부톡시, sec-부톡시, tert-부톡시, 헥실옥시, 데실옥시, 도데실옥시 및 옥타데실옥시 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a2)~(a6)에 있어서, 알킬카르보닐기에서의 알킬기로는 상술한 탄소 원자수 1 이상 18 이하의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 3 이상 18 이하의 분기쇄 알킬기 또는 탄소 원자수 3 이상 18 이하의 시클로알킬기를 들 수 있고, 알킬카르보닐기로는 탄소 원자수 2 이상 18 이하의 직쇄상, 분기쇄상 또는 환상의 알킬카르보닐기(아세틸, 프로피오닐, 부타노일, 2-메틸프로피오닐, 헵타노일, 2-메틸부타노일, 3-메틸부타노일, 옥타노일, 데카노일, 도데카노일, 옥타데카노일, 시클로펜타노일기 및 시클로헥사노일기 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a3)~(a6)에 있어서, 아릴카르보닐기로는 탄소 원자수 7 이상 11 이하의 아릴카르보닐기(벤조일 및 나프토일 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a2)~(a6)에 있어서, 알콕시카르보닐기로는 탄소 원자수 2 이상 19 이하의 직쇄 또는 분기쇄 알콕시카르보닐기(메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 프로폭시카르보닐, 이소프로폭시카르보닐, 부톡시카르보닐, 이소부톡시카르보닐, sec-부톡시카르보닐, tert-부톡시카르보닐, 옥틸옥시카르보닐, 테트라데실옥시카르보닐 및 옥타데실옥시카르보닐 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a3)~(a6)에 있어서, 아릴옥시카르보닐기로는 탄소 원자수 7 이상 11 이하의 아릴옥시카르보닐기(페녹시카르보닐 및 나프톡시카르보닐 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a3)~(a6)에 있어서, 아릴티오카르보닐기로는 탄소 원자수 7 이상 11 이하의 아릴티오카르보닐기(페닐티오카르보닐 및 나프틸티오카르보닐 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a2)~(a6)에 있어서, 아실옥시기로는 탄소 원자수 2 이상 19 이하의 직쇄 또는 분기쇄 아실옥시기(아세톡시, 에틸카르보닐옥시, 프로필카르보닐옥시, 이소프로필카르보닐옥시, 부틸카르보닐옥시, 이소부틸카르보닐옥시, sec-부틸카르보닐옥시, tert-부틸카르보닐옥시, 옥틸카르보닐옥시, 테트라데실카르보닐옥시 및 옥타데실카르보닐옥시 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a3)~(a6)에 있어서, 아릴티오기로는 탄소 원자수 6 이상 20 이하의 아릴티오기(페닐티오, 2-메틸페닐티오, 3-메틸페닐티오, 4-메틸페닐티오, 2-클로로페닐티오, 3-클로로페닐티오, 4-클로로페닐티오, 2-브로모페닐티오, 3-브로모페닐티오, 4-브로모페닐티오, 2-플루오로페닐티오, 3-플루오로페닐티오, 4-플루오로페닐티오, 2-히드록시페닐티오, 4-히드록시페닐티오, 2-메톡시페닐티오, 4-메톡시페닐티오, 1-나프틸티오, 2-나프틸티오, 4-[4-(페닐티오)벤조일]페닐티오, 4-[4-(페닐티오)페녹시]페닐티오, 4-[4-(페닐티오)페닐]페닐티오, 4-(페닐티오)페닐티오, 4-벤조일페닐티오, 4-벤조일-2-클로로페닐티오, 4-벤조일-3-클로로페닐티오, 4-벤조일-3-메틸티오페닐티오, 4-벤조일-2-메틸티오페닐티오, 4-(4-메틸티오벤조일)페닐티오, 4-(2-메틸티오벤조일)페닐티오, 4-(p-메틸벤조일)페닐티오, 4-(p-에틸벤조일)페닐티오4-(p-이소프로필벤조일)페닐티오 및 4-(p-tert-부틸벤조일)페닐티오 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a2)~(a6)에 있어서, 알킬티오기로는 탄소 원자수 1 이상 18 이하의 직쇄 또는 분기쇄 알킬티오기(메틸티오, 에틸티오, 프로필티오, 이소프로필티오, 부틸티오, 이소부틸티오, sec-부틸티오, tert-부틸티오, 펜틸티오, 이소펜틸티오, 네오펜틸티오, tert-펜틸티오, 옥틸티오, 데실티오, 도데실티오 및 이소옥타데실티오 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a3)~(a6)에 있어서, 아릴기로는 탄소 원자수 6 이상 10 이하의 아릴기(페닐, 톨릴, 디메틸페닐 및 나프틸 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a2)에 있어서, 복소환식 지방족 탄화수소기로는 탄소 원자수 2 이상 20 이하(바람직하게는 4 이상 20 이하)의 복소환식 탄화수소기(피롤리디닐, 테트라히드로푸라닐, 테트라히드로티에닐, 피페리디닐, 테트라히드로피라닐, 테트라히드로티오피라닐, 모르폴리닐 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a3)~(a6)에 있어서, 복소환식 탄화수소기로는 탄소 원자수 4 이상 20 이하의 복소환식 탄화수소기(티에닐, 푸라닐, 셀레노페닐, 피라닐, 피롤릴, 옥사졸릴, 티아졸릴, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 인드릴, 벤조푸라닐, 벤조티에닐, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 카르바졸릴, 아크리디닐, 페노티아디닐, 페나지닐, 크산테닐, 티안트레닐, 페녹사디닐, 페녹사티이닐, 크로마닐, 이소크로마닐, 디벤조티에닐, 크산트닐, 티옥산트닐 및 디벤조푸라닐 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a3)~(a6)에 있어서, 아릴옥시기로는 탄소 원자수 6 이상 10 이하의 아릴옥시기(페녹시 및 나프틸옥시 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a2)~(a6)에 있어서, 알킬설피닐기로는 탄소 원자수 1 이상 18 이하의 직쇄 또는 분기쇄 설피닐기(메틸설피닐, 에틸설피닐, 프로필설피닐, 이소프로필설피닐, 부틸설피닐, 이소부틸설피닐, sec-부틸설피닐, tert-부틸설피닐, 펜틸설피닐, 이소펜틸설피닐, 네오펜틸설피닐, tert-펜틸설피닐, 옥틸설피닐 및 이소옥타데실설피닐 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a3)~(a6)에 있어서, 아릴설피닐기로는 탄소 원자수 6 이상 10 이하의 아릴설피닐기(페닐설피닐, 톨릴설피닐 및 나프틸설피닐 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a2)~(a6)에 있어서, 알킬설포닐기로는 탄소 원자수 1 이상 18 이하의 직쇄 또는 분기쇄 알킬설포닐기(메틸설포닐, 에틸설포닐, 프로필설포닐, 이소프로필설포닐, 부틸설포닐, 이소부틸설포닐, sec-부틸설포닐, tert-부틸설포닐, 펜틸설포닐, 이소펜틸설포닐, 네오펜틸설포닐, tert-펜틸설포닐, 옥틸설포닐 및 옥타데실설포닐 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a3)~(a6)에 있어서, 아릴설포닐기로는 탄소 원자수 6 이상 10 이하의 아릴설포닐기(페닐설포닐, 톨릴설포닐(토실기) 및 나프틸설포닐 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a2)~(a6)에 있어서, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기로는 HO(AO)q-(식 중, AO는 독립적으로 에틸렌옥시기 및/또는 프로필렌옥시기를 나타내고, q는 1 이상 5 이하의 정수를 나타낸다.)로 표시되는 히드록시(폴리)알킬렌옥시기 등을 들 수 있다.
상기 식 (a2)~(a6)에 있어서, 치환되어 있어도 되는 아미노기로는 아미노기(-NH2) 및 탄소 원자수 1 이상 15 이하의 치환 아미노기(메틸아미노, 디메틸아미노, 에틸아미노, 메틸에틸아미노, 디에틸아미노, n-프로필아미노, 메틸-n-프로필아미노, 에틸-n-프로필아미노, n-프로필아미노, 이소프로필아미노, 이소프로필메틸아미노, 이소프로필에틸아미노, 디이소프로필아미노, 페닐아미노, 디페닐아미노, 메틸페닐아미노, 에틸페닐아미노, n-프로필페닐아미노 및 이소프로필페닐아미노 등) 등을 들 수 있다.
상기 식 (a3) 및 (a4)에 있어서, 알킬렌기로는 탄소 원자수 1 이상 18 이하의 직쇄 또는 분기쇄 알킬렌기(메틸렌기, 1,2-에틸렌기, 1,1-에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 프로판-1,2-디일기, 프로판-1,1-디일기, 프로판-2,2-디일기, 부탄-1,4-디일기, 부탄-1,3-디일기, 부탄-1,2-디일기, 부탄-1,1-디일기, 부탄-2,2-디일기, 부탄-2,3-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 펜탄-1,4-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 2-에틸헥산-1,6-디일기, 노난-1,9-디일기, 데칸-1,10-디일기, 운데칸-1,11-디일기, 도데칸-1,12-디일기, 트리데칸-1,13-디일기, 테트라데칸-1,14-디일기, 펜타데칸-1,15-디일기 및 헥사데칸-1,16-디일기 등) 등을 들 수 있다.
설포늄염 (Q)은 예를 들면, 하기 도식에 따라서 합성할 수 있다. 구체적으로는 하기 식 (b1)로 표시되는 1-플루오로-2-메틸-4-니트로벤젠에 수산화 칼륨 등의 염기의 존재 하에서 하기 식 (b2)로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 식 (b3)로 표시되는 니트로 화합물을 얻고, 다음에 환원 철의 존재 하에서 환원을 실시해서, 하기 식 (b4)로 표시되는 아민 화합물을 얻는다. 이 아민 화합물과 MaNO2(식 중, Ma는 금속 원자, 예를 들면, 나트륨 원자 등의 알칼리 금속 원자를 나타낸다.)로 표시되는 아질산염 (예를 들면, 아질산 나트륨)을 반응시켜 디아조 화합물을 얻고, 다음에 이 디아조 화합물과 CuX'(식 중, X'는 브롬 원자 등의 할로겐 원자를 나타낸다. 이하, 동일)로 표시되는 할로겐화 제1구리와 HX'로 표시되는 할로겐화 수소를 혼합해 반응을 진행시켜서 하기 식 (b5)로 표시되는 할로겐화물을 얻는다. 이 할로겐화물 및 마그네슘으로부터 그리냐르 시약을 조제하고, 다음에 클로로트리메틸실란의 존재 하에서, 이 그리냐르 시약과 하기 식 (b6)로 표시되는 설폭시드 화합물을 반응시켜서 하기 식 (b7)로 표시되는 설포늄염을 얻을 수 있다. 또한, 이 설포늄염을 MbX"-(식 중, Mb는 금속 양이온, 예를 들면, 칼륨 이온 등의 알칼리 금속 양이온을 나타내고, X"-는 X-로 표시되는 1가의 음이온(단, 할로겐 음이온을 제외함)을 나타낸다.)로 표시되는 염과 반응시켜 염 교환을 실시함으로써, 하기 식 (b8)로 표시되는 설포늄염을 얻을 수 있다. 아울러, 하기 식 (b2)~(b8)에 있어서, R1~R3 및 A1는 상기 식 (a1)과 동일하다.
<도식>
[화 13]
Figure pat00013
상기 식 (a1)로 표시되는 설포늄염 (Q)의 양이온부의 구체예로는 이하의 것을 들 수 있다. 상기 식 (a1)로 표시되는 설포늄염 (Q)의 음이온부의 구체예로는 상기 X-의 설명에서 든 것 등 종래 공지의 것을 들 수 있다. 상기 식 (a1)로 표시되는 설포늄염 (Q)은 상기 도식에 따라서 합성할 수 있으며, 필요에 따라서 추가로 염 교환함으로써, 양이온부를 원하는 음이온부와 조합할 수 있고, 특히, Rx1 cBY4 -c -(식 중, Rx1는 수소 원자의 적어도 일부가 할로겐 원자 또는 전자 구인기로 치환된 페닐기를 나타내고, Y는 할로겐 원자를 나타내며, c는 1 이상 4 이하의 정수를 나타낸다.)로 표시되는 음이온과의 조합이 바람직하다.
[화 14]
Figure pat00014
상기의 바람직한 양이온부의 군 중에서는 하기 식으로 표시되는 양이온부가 보다 바람직하다.
[화 15]
Figure pat00015
양이온 중합 개시제 (A)는 상기의 설포늄염 (Q)과 함께, 설포늄염 (Q) 이외의 그 외의 양이온 중합 개시제를 포함하고 있어도 된다.
양이온 중합 개시제 (A)에 있어서의 설포늄염 (Q)의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 전형적으로는 70 질량% 이상이 바람직하고, 80 질량% 이상이 보다 바람직하며, 90 질량% 이상이 특히 바람직하고, 100 질량%가 가장 바람직하다.
(그 외의 양이온 중합 개시제)
설포늄염 (Q) 이외의 그 외의 양이온 중합 개시제로는 종래부터 비닐에테르 화합물의 양이온 중합용으로 사용되고 있는 여러 가지의 양이온 중합 개시제를 특별한 제한없이 사용할 수 있다.
그 외의 양이온 중합 개시제로는 요도늄염이나 설포늄염 등의 오늄염이 바람직하고, 설포늄염 (Q) 이외의 그 외의 설포늄염이 보다 바람직하다.
이하, 설포늄염 (Q) 이외의 그 외의 설포늄염에 대해 「설포늄염 (Q')」이라고도 기재한다.
그 외의 설포늄염 (Q')은 설포늄염 (Q)과 동일하게 1가 음이온 X-로서 상술한 Rx1 cBY4-c -를 포함하는 것이 바람직하다.
Rx1 cBY4-c -로 표시되는 1가의 음이온을 가지는 설포늄염 (Q')으로는 예를 들면 하기 식 (a1')로 표시되는 설포늄염을 들 수 있다.
[화 16]
Figure pat00016
(식 중, R1, R2, R3, A1, Rx1, Y 및 c는 상술한 바와 같다.)
상기 식 (a1')로 표시되는 설포늄염 (Q')의 양이온부의 구체예로는 이하의 것을 들 수 있다.
[화 17]
Figure pat00017
설포늄염 (Q')의 양이온부의 전형적인 예로는 또, 이하의 것을 들 수 있다.
[화 18]
Figure pat00018
경화성 조성물에 있어서의 양이온 중합 개시제 (A)의 함유량은 경화성 조성물의 경화가 양호하게 진행하는 한 특별히 한정되지 않는다. 경화성 조성물을 양호하게 경화시키기 쉬운 점으로부터, 전형적으로는 후술하는 방향족 비닐에테르 화합물 (B) 100 질량부에 대해서, 0.01 질량부 이상 30 질량부 이하가 바람직하고, 0.1 질량부 이상 10 질량부 이하가 보다 바람직하며, 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하가 특히 바람직하다.
<방향족 비닐에테르 화합물 (B)>
경화성 조성물은 방향족 비닐에테르 화합물 (B)을 포함한다. 방향족 비닐에테르 화합물 (B)은 비닐옥시기로 치환된 방향족 기를 포함한다.
또한, 방향족 비닐에테르 화합물 (B)은 비닐옥시기로 치환된 방향족 기를 포함하고 있으면, 지방족 기에 결합하는 비닐옥시기를 가지고 있어도 된다.
경화성 조성물은 2종 이상의 상이한 방향족 비닐에테르 화합물 (B)을 조합하여 포함하고 있어도 된다.
방향족 비닐에테르 화합물 (B)이 가지는 비닐옥시기의 수는 1 이상이면 특별히 한정되지 않고, 2 이상이 바람직하고, 2가 보다 바람직하다.
즉, 방향족 비닐에테르 화합물 (B)은 2 이상의 비닐옥시기를 가지는 방향족 폴리비닐에테르 화합물이 바람직하고, 2개의 비닐옥시기를 가지는 방향족 디비닐에테르 화합물이 보다 바람직하다.
방향족 비닐에테르 화합물 (B) 중의 비닐에테르기가 결합하는 모핵인 1가 또는 다가의 유기기는 탄화수소기여도 되고, 헤테로 원자를 포함하는 유기기여도 된다. 헤테로 원자로는 O, S, N, P, 할로겐 원자 등을 들 수 있다.
또, 경화물의 투명성이나 경도가 양호한 점 등으로부터, 방향족 비닐에테르 화합물 (B)은 방향족환으로서 플루오렌환을 포함하는 것이 바람직하다.
방향족 모노비닐에테르 화합물의 구체예로는 비닐페닐에테르, 4-비닐옥시톨루엔, 3-비닐옥시톨루엔, 2-비닐옥시톨루엔, 1-비닐옥시-4-클로로벤젠, 1-비닐옥시-3-클로로벤젠, 1-비닐옥시-2-클로로벤젠, 1-비닐옥시-2,3-디메틸벤젠, 1-비닐옥시-2,4-디메틸벤젠, 1-비닐옥시-2,5-디메틸벤젠, 1-비닐옥시-2,6-디메틸벤젠, 1-비닐옥시-3,4-디메틸벤젠, 1-비닐옥시-3,5-디메틸벤젠, 1-비닐옥시나프탈렌, 2-비닐옥시나프탈렌, 2-비닐옥시플루오렌, 3-비닐옥시플루오렌, 4-비닐옥시-1,1'-비페닐, 3-비닐옥시-1,1'-비페닐, 2-비닐옥시-1,1'-비페닐, 6-비닐옥시테트랄린 및 5-비닐옥시테트랄린 등을 들 수 있다.
방향족 디비닐에테르 화합물의 구체예로는 1,4-디비닐옥시벤젠, 1,3-디비닐옥시벤젠, 1,2-디비닐옥시벤젠, 1,4-디비닐옥시나프탈렌, 1,3-디비닐옥시나프탈렌, 1,2-디비닐옥시나프탈렌, 1,5-디비닐옥시나프탈렌, 1,6-디비닐옥시나프탈렌, 1,7-디비닐옥시나프탈렌, 1,8-디비닐옥시나프탈렌, 2,3-디비닐옥시나프탈렌, 2,6-디비닐옥시나프탈렌, 2,7-디비닐옥시나프탈렌, 1,2-디비닐옥시플루오렌, 3,4-디비닐옥시플루오렌, 2,7-디비닐옥시플루오렌, 4,4'-디비닐옥시비페닐, 3,3'-디비닐옥시비페닐, 2,2'-디비닐옥시비페닐, 3,4'-디비닐옥시비페닐, 2,3'-디비닐옥시비페닐, 2,4'-디비닐옥시비페닐, 비스페놀 A 디비닐에테르 등을 들 수 있다.
또, 방향족 비닐에테르 화합물 (B)로는 하기 식 (1)로 표시되는 화합물을 이용하는 것도 바람직하다.
[화 19]
Figure pat00019
상기 식 (1)에 있어서, W1 및 W2는 독립적으로 하기 식 (2)로 표시되는 기, 하기 식 (3)으로 표시되는 기 또는 수산기를 나타내고, W1 및 W2 중 적어도 한쪽은 하기 식 (2)로 표시되는 기이며, W1 및 W2 모두 하기 식 (2)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하다.
[화 20]
Figure pat00020
상기 식 (2) 및 (3)에 있어서, 고리 Z로는 예를 들면, 벤젠환, 축합 다환식 방향족 탄화수소환[예를 들면, 축합 2환식 탄화수소환(예를 들면, 나프탈렌환 등의 C8-20 축합 2환식 탄화수소환, 바람직하게는 C10-16 축합 2환식 탄화수소환), 축합 3환식 방향족 탄화수소환(예를 들면, 안트라센환, 페난트렌환 등) 등의 축합 2 내지 4환식 방향족 탄화수소환] 등을 들 수 있다. 고리 Z는 벤젠환 또는 나프탈렌환인 것이 바람직하고, 나프탈렌환인 것이 보다 바람직하다. 아울러, W1 및 W2가 모두 상기 식 (2)로 표시되는 기인 경우 또는 W1 및 W2 중 한쪽이 상기 식 (2)로 표시되는 기이며, 다른 쪽이 상기 식 (3)으로 표시되는 기인 경우, W1에 포함되는 고리 Z와 W2에 포함되는 고리 Z는 동일해도 상이해도 되고, 예를 들면, 한쪽의 고리가 벤젠환, 다른 쪽의 고리가 나프탈렌환 등이어도 되지만, 어떠한 고리도 나프탈렌환인 것이 특히 바람직하다. 또, W1 및 W2 양쪽 모두가 직결하는 탄소 원자에 X를 통해서 결합하는 고리 Z의 치환 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 고리 Z가 나프탈렌환인 경우, 상기 탄소 원자에 결합하는 고리 Z에 대응하는 기는 1-나프틸기, 2-나프틸기 등이어도 된다.
상기 식 (2) 및 (3)에 있어서, X는 독립적으로 단결합 또는 -S-로 표시되는 기를 나타내고, 전형적으로는 단결합이다.
상기 식 (3)에 있어서, R1b로는 예를 들면, 단결합;메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 프로필렌기, 부탄-1,2-디일기 등의 탄소 원자수 1 이상 4 이하의 알킬렌기를 들 수 있고, 단결합;C2-4 알킬렌기(특히, 에틸렌기, 프로필렌기 등의 C2-3 알킬렌기)가 바람직하며, 단결합이 보다 바람직하다.
상기 식 (2) 및 (3)에 있어서, R2b로는 예를 들면, 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기 등의 C1-12 알킬기, 바람직하게는 C1-8 알킬기, 보다 바람직하게는 C1-6 알킬기 등), 시클로알킬기(시클로헥실기 등의 C5-10 시클로알킬기, 바람직하게는 C5-8 시클로알킬기, 보다 바람직하게는 C5-6 시클로알킬기 등), 아릴기(예를 들면, 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기 등의 C6-14 아릴기, 바람직하게는 C6-10 아릴기, 보다 바람직하게는 C6-8 아릴기 등), 아랄킬기(벤질기, 페네틸기 등의 C6-10 아릴-C1-4 알킬기 등) 등의 1가 탄화수소기;수산기;알콕시기(메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 C1-12 알콕시기, 바람직하게는 C1-8 알콕시기, 보다 바람직하게는 C1-6 알콕시기 등), 시클로알콕시기(시클로헥실옥시기 등의 C5-10 시클로알콕시기 등), 아릴옥시기(페녹시기 등의 C6-10 아릴옥시기), 아랄킬옥시기(예를 들면, 벤질옥시기 등의 C6-10 아릴-C1-4 알킬옥시기) 등의 -OR3a로 표시되는 기[식 중, R3a는 1가 탄화수소기(상기 예시의 1가 탄화수소기 등)를 나타낸다.];알킬티오기(메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 부틸티오기 등의 C1-12 알킬티오기, 바람직하게는 C1-8 알킬티오기, 보다 바람직하게는 C1-6 알킬티오기 등), 시클로알킬티오기(시클로헥실티오기 등의 C5-10 시클로알킬티오기 등), 아릴티오기(페닐티오기 등의 C6-10 아릴티오기), 아랄킬티오기(예를 들면, 벤질티오기 등의 C6-10 아릴-C1-4 알킬티오기) 등의 -SR3b로 표시되는 기[식 중, R3b는 1가 탄화수소기(상기 예시의 1가 탄화수소기 등)를 나타낸다.];아실기(아세틸기 등의 C1-6 아실기 등);알콕시카르보닐기(메톡시카르보닐기 등의 C1-4 알콕시카르보닐기 등);할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등);니트로기;시아노기;머캅토기;카르복실기;아미노기;카르바모일기;알킬아미노기(메틸아미노기, 에틸아미노기, 프로필아미노기, 부틸아미노기 등의 C1-12 알킬아미노기, 바람직하게는 C1-8 알킬아미노기, 보다 바람직하게는 C1-6 알킬아미노기 등), 시클로알킬아미노기(시클로헥실아미노기 등의 C5-10 시클로알킬아미노기 등), 아릴아미노기(페닐아미노기 등의 C6-10 아릴아미노기), 아랄킬아미노기(예를 들면, 벤질아미노기 등의 C6-10 아릴-C1-4 알킬아미노기) 등의 -NHR3c로 표시되는 기[식 중, R3c는 1가 탄화수소기(상기 예시의 1가 탄화수소기 등)를 나타낸다.];디알킬아미노기(디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디프로필아미노기, 디부틸아미노기 등의 디(C1-12 알킬)아미노기, 바람직하게는 디(C1-8 알킬)아미노기, 보다 바람직하게는 디(C1-6 알킬)아미노기 등), 디시클로알킬아미노기(디시클로헥실아미노기 등의 디(C5-10 시클로알킬)아미노기 등), 디아릴아미노기(디페닐아미노기 등의 디(C6-10 아릴)아미노기), 디아랄킬아미노기(예를 들면, 디벤질아미노기 등의 디(C6-10 아릴-C1-4 알킬)아미노기) 등의 -N(R3d)2로 표시되는 기[식 중, R3d는 독립적으로 1가 탄화수소기(상기 예시의 1가 탄화수소기 등)를 나타낸다.];(메타)아크릴로일옥시기;술포기;상기의 1가 탄화수소기, -OR3a로 표시되는 기, -SR3b로 표시되는 기, 아실기, 알콕시카르보닐기, -NHR3c로 표시되는 기, 혹은 -N(R3d)2로 표시되는 기에 포함되는 탄소 원자에 결합한 수소 원자의 적어도 일부가 상기의 1가 탄화수소기, 수산기, -OR3a로 표시되는 기, -SR3b로 표시되는 기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 머캅토기, 카르복실기, 아미노기, 카르바모일기, -NHR3c로 표시되는 기, -N(R3d)2로 표시되는 기, (메타)아크릴로일옥시기, 메실옥시기, 혹은 술포기로 치환된 기[예를 들면, 알콕시아릴기(예를 들면, 메톡시페닐기 등의 C1-4 알콕시 C6-10 아릴기), 알콕시카르보닐아릴기(예를 들면, 메톡시카르보닐페닐기, 에톡시카르보닐페닐기 등의 C1-4 알콕시카르보닐 C6-10 아릴기 등)] 등을 들 수 있다.
이들 중, 대표적으로는 R2b는 1가 탄화수소기, -OR3a로 표시되는 기, -SR3b로 표시되는 기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, -NHR3c로 표시되는 기, -N(R3d)2로 표시되는 기 등이어도 된다.
바람직한 R2b로는 1가 탄화수소기[예를 들면, 알킬기(예를 들면, C1-6 알킬기), 시클로알킬기(예를 들면, C5-8 시클로알킬기), 아릴기(예를 들면, C6-10 아릴기), 아랄킬기(예를 들면, C6-8 아릴-C1-2 알킬기) 등], 알콕시기(C1-4 알콕시기 등) 등을 들 수 있다. 특히, R2b는 알킬기[C1-4 알킬기(특히, 메틸기) 등], 아릴기[예를 들면, C6-10 아릴기(특히, 페닐기) 등] 등의 1가 탄화수소기(특히, 알킬기)인 것이 바람직하다.
또한, m가 2 이상의 정수인 경우, R2b는 서로 상이해도 되고, 동일해도 된다. 또, W1 및 W2가 모두 상기 식 (2)로 표시되는 기인 경우, 또는 W1 및 W2 중 한쪽이 상기 식 (2)로 표시되는 기이고, 다른 쪽이 상기 식 (3)으로 표시되는 기인 경우, W1에 포함되는 R2b와 W2에 포함되는 R2b는 동일해도 되고, 상이해도 된다.
상기 식 (2) 및 (3)에 있어서, R2b의 수 m는 고리 Z의 종류에 따라 선택할 수 있으며, 예를 들면, 0 이상 4 이하, 바람직하게는 0 이상 3 이하, 보다 바람직하게는 0 이상 2 이하여도 된다. 또한, W1 및 W2가 모두 상기 식 (2)로 표시되는 기인 경우, 또는 W1 및 W2 중 한쪽이 상기 식 (2)로 표시되는 기이고, 다른 쪽이 상기 식 (3)으로 표시되는 기인 경우, W1에 있어서의 m와 W2에 있어서의 m은 동일해도 상이해도 된다.
상기 식 (1)에 있어서, 고리 Y1 및 고리 Y2로는 예를 들면, 벤젠환, 축합 다환식 방향족 탄화수소환[예를 들면, 축합 2환식 탄화수소환(예를 들면, 나프탈렌환 등의 C8-20 축합 2환식 탄화수소환, 바람직하게는 C10-16 축합 2환식 탄화수소환), 축합 3환식 방향족 탄화수소환(예를 들면, 안트라센환, 페난트렌환 등) 등의 축합 2 내지 4환식 방향족 탄화수소환] 등을 들 수 있다. 고리 Y1 및 고리 Y2는 벤젠환 또는 나프탈렌환인 것이 바람직하다. 또한, 고리 Y1 및 고리 Y2는 동일해도 상이해도 되고, 예를 들면, 한쪽의 고리가 벤젠환, 다른 쪽의 고리가 나프탈렌환 등이어도 된다.
상기 식 (1)에 있어서, R는 단결합, 치환기를 가져도 되는 메틸렌기, 치환기를 가져도 되고 2개의 탄소 원자간에 헤테로 원자를 포함해도 되는 에틸렌기, -O-로 표시되는 기, -NH-로 표시되는 기 또는 -S-로 표시되는 기를 나타내며, 전형적으로는 단결합이다. 여기서, 치환기로는 예를 들면, 시아노기, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등), 1가 탄화수소기[예를 들면, 알킬기(메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, t-부틸기 등의 C1-6 알킬기), 아릴기(페닐기 등의 C6-10 아릴기) 등] 등을 들 수 있고, 헤테로 원자로는 예를 들면, 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 규소 원자 등을 들 수 있다.
상기 식 (1)에 있어서, R3a 및 R3b로는 통상, 비반응성 치환기, 예를 들면, 시아노기, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등), 1가 탄화수소기[예를 들면, 알킬기, 아릴기(페닐기 등의 C6-10 아릴기) 등] 등을 들 수 있고, 시아노기 또는 알킬기인 것이 바람직하며, 알킬기인 것이 특히 바람직하다. 알킬기로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, t-부틸기 등의 C1-6 알킬기(예를 들면, C1-4 알킬기, 특히 메틸기) 등을 예시할 수 있다. 또한, n1가 2 이상의 정수인 경우, R3a는 서로 상이해도 되고, 동일해도 된다. 또, n2가 2 이상의 정수인 경우, R3b는 서로 상이해도 되고, 동일해도 된다. 나아가, R3a와 R3b가 동일해도 되고, 상이해도 된다. 또, 고리 Y1 및 고리 Y2에 대한 R3a 및 R3b의 결합 위치(치환 위치)는 특별히 한정되지 않는다. 바람직한 치환수 n1 및 n2는 0 또는 1, 특히 0이다. 아울러, n1 및 n2는 서로 동일해도 상이해도 된다.
상기 식 (1)로 표시되는 화합물은 뛰어난 광학적 특성 및 열적 특성을 유지 하면서, 비닐옥시기를 가지기 때문에 높은 반응성을 가진다. 특히, 고리 Y1 및 고리 Y2가 벤젠환이며, R가 단결합인 경우, 상기 식 (1)로 표시되는 화합물은 플루오렌 골격을 가져 광학적 특성 및 열적 특성이 더욱 뛰어나다.
이러한 상기 식 (1)로 표시되는 화합물은 중합할 수 있기 때문에, 중합성 모노머로서 기능한다. 특히, W1 및 W2가 모두 상기 식 (2)로 표시되는 기인 경우, 상기 식 (1)로 표시되는 화합물은 양이온 중합할 수 있기 때문에, 양이온 중합성 모노머로서 기능한다.
또한, 상기 식 (1)로 표시되는 화합물은 높은 경도를 가지는 경화물을 부여하는 점에서 바람직하다.
상기 식 (1)로 표시되는 화합물은 여러 가지의 용도, 예를 들면, 배향막 및 평탄화막(예를 들면, 액정 표시 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등에 이용되는 배향막 및 평탄화막);반사 방지막, 층간 절연막, 카본 하드 마스크 등의 레지스트 하층막;액정 표시 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 스페이서 및 격벽;액정 표시 디스플레이의 컬러 필터의 화소나 블랙 매트릭스;액정 표시 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 표시 장치;렌즈(예를 들면, 마이크로 렌즈 등), 광섬유, 광도파로, 프리즘 시트, 홀로그램, 고굴절 필름, 재귀 반사 필름 등의 광학 부재;저투습막(예를 들면, 수증기 배리어층으로서 이용되는 저투습막);광학 재료;반도체용 재료에 이용할 수 있다.
상기 식 (1)로 표시되는 화합물 가운데, 특히 바람직한 구체예로는 하기 식으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
[화 21]
Figure pat00021
[화 22]
Figure pat00022
[화 23]
Figure pat00023
[화 24]
Figure pat00024
이들 화합물군 중에서는 하기 식으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
[화 25]
Figure pat00025
경화성 조성물에 있어서의, 방향족 비닐에테르 화합물 (B)의 함유량은 경화성 조성물의 경화가 양호하게 진행하는 한 특별히 한정되지 않는다. 경화성 조성물을 양호하게 경화시키기 쉬운 점으로부터, 전형적으로는 경화성 조성물의 고형분 전체를 100 질량부로 했을 때에, 30 질량부 이상 99.9 질량부 이하가 바람직하고, 40 질량부 이상 99.5 질량부 이하가 보다 바람직하며, 50 질량부 이상 99 질량부 이하가 특히 바람직하다.
<증감제(C)>
경화성 조성물은 증감제(C)를 포함하고 있어도 된다. 증감제로는 종래부터 여러 가지의 양이온 중합 개시제와 병용되고 있는 공지의 증감제를 특별한 제한없이 이용할 수 있다.
증감제의 구체예로는 안트라센, 9,10-디부톡시안트라센, 9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센 및 9,10-디프로폭시안트라센 등의 안트라센 화합물;피렌;1,2-벤즈안트라센;페릴렌;테트라센;코로넨;티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤 및 2,4-디에틸티옥산톤 등의 티옥산톤 화합물;페노티아진, N-메틸페노티아진, N-에틸페노티아진 및 N-페닐페노티아진 등의 페노티아진 화합물;크산톤;1-나프톨, 2-나프톨, 1-메톡시나프탈렌, 2-메톡시나프탈렌, 1,4-디히드록시나프탈렌 및 4-메톡시-1-나프톨 등의 나프탈렌 화합물;디메톡시아세토페논, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4'-이소프로필-2-히드록시-2-메틸프로피오페논 및 4-벤조일-4'-메틸디페닐설피드 등의 케톤;N-페닐카르바졸, N-에틸카르바졸, 폴리-N-비닐카르바졸 및 N-글리시딜카르바졸 등의 카르바졸 화합물;1,4-디메톡시크리센 및 1,4-디-α-메틸벤질옥시크리센 등의 크리센 화합물;9-히드록시페난트렌, 9-메톡시페난트렌, 9-히드록시-10-메톡시페난트렌 및 9-히드록시-10-에톡시페난트렌 등의 페난트렌 화합물을 들 수 있다.
이들 증감제는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
증감제(C)의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 양이온 중합 개시제 (A) 100 질량부에 대해서, 1 질량부 이상 300 질량부 이하가 바람직하고, 5 질량부 이상 200 질량부 이하가 보다 바람직하다. 이러한 범위의 증감제(C)를 이용함으로써, 원하는 증감 작용을 얻기 쉽다.
<그 외의 성분>
경화성 조성물에는 필요에 따라서, 계면활성제, 열중합 금지제, 소포제, 실란 커플링제, 착색제(안료, 염료), 수지(에폭시 수지 등의 공지의 열경화성 수지, 열가소성 수지, 알칼리 가용성 수지 등), 무기 필러, 유기 필러 등의 첨가제를 함유시킬 수 있다. 어떠한 첨가제도 종래 공지의 것을 이용할 수 있다. 계면활성제로는 음이온계, 양이온계, 비이온계 등의 화합물을 들 수 있고, 열중합 금지제로는 히드로퀴논, 히드로퀴논모노에틸에테르 등을 들 수 있으며, 소포제로는 실리콘계, 불소계 화합물 등을 들 수 있다.
또, 경화성 조성물은 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서, 방향족 기상에 비닐옥시기를 갖지 않는 비닐에테르 화합물이나 에폭시 화합물 등의, 방향족 비닐에테르 화합물 (B) 이외의 양이온 중합성의 화합물을 포함하고 있어도 된다.
본 실시 형태에서는 경화물에 대해 고굴절률화시키는 관점에서, 에폭시기 함유 플루오렌 화합물을 경화성 조성물에 포함시키는 것도 바람직한 태양의 하나로서 들 수 있다. 전형적으로는 9,9-비스(글리시딜옥시나프틸)플루오렌류를 포함하는 하기 식 (P1)로 표시되는 화합물이 보다 바람직하다.
[화 26]
Figure pat00026
(식 (P1) 중, 고리 ZP1는 축합 다환식 방향족 탄화수소환, RP1 및 RP2는 치환기, RP3는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, k1는 0 이상 4 이하의 정수, k2는 0 이상의 정수, k3는 1 이상의 정수이다.)
상기 식 (P1)에 있어서, 고리 ZP1로 표시되는 축합 다환식 방향족 탄화수소환으로는 축합 2환식 탄화수소환(예를 들면, 인덴환, 나프탈렌환 등의 탄소 원자수 8 이상 20 이하의 축합 2환식 탄화수소환, 바람직하게는 탄소 원자수 10 이상 16 이하의 축합 2환식 탄화수소환), 축합 3환식 탄화수소환(예를 들면, 안트라센환, 페난트렌환 등) 등의 축합 2~4환식 탄화수소환 등을 들 수 있다. 바람직한 축합 다환식 방향족 탄화수소환으로는 나프탈렌환, 안트라센환 등을 들 수 있고, 특히 나프탈렌환이 바람직하다. 또한, 플루오렌의 9위치에 치환하는 2개의 고리 ZP1는 동일한 또는 상이한 고리여도 되고, 통상 동일한 고리여도 된다.
또한, 플루오렌의 9위치에 치환하는 고리 ZP1의 치환 위치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 플루오렌의 9위치에 치환하는 나프틸기는 1-나프틸기, 2-나프틸기 등이어도 되고, 특히 2-나프틸기인 것이 바람직하다.
또, 상기 식 (P1)에 있어서, RP1로 표시되는 치환기로는 예를 들면, 시아노기, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등), 탄화수소기[예를 들면, 알킬기, 아릴기(페닐기 등의 탄소 원자수 6 이상 10 이하의 아릴기) 등] 등의 비반응성 치환기를 들 수 있고, 특히, 할로겐 원자, 시아노기 또는 알킬기(특히 알킬기)인 경우가 많다. 알킬기로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, t-부틸기 등의 탄소 원자수 1 이상 6 이하의 알킬기(예를 들면, 탄소 원자수 1 이상 4 이하의 알킬기, 특히 메틸기) 등을 예시할 수 있다. 또한, k1가 복수(2 이상)인 경우, RP1는 서로 상이해도 되고, 동일해도 된다. 또, 플루오렌(또는 플루오렌 골격)을 구성하는 2개의 벤젠환에 치환하는 RP1는 동일해도 되고, 상이해도 된다. 또, 플루오렌을 구성하는 벤젠환에 대한 RP1의 결합 위치(치환 위치)는 특별히 한정되지 않는다. 바람직한 k1는 0 또는 1, 특히 0이다. 아울러, 플루오렌을 구성하는 2개의 벤젠환에 있어서, k1는 서로 동일 또는 상이해도 된다.
고리 ZP1에 치환하는 RP2로는 예를 들면, 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기 등의 탄소 원자수 1 이상 12 이하의 알킬기, 바람직하게는 탄소 원자수 1 이상 8 이하의 알킬기, 더욱 바람직하게는 탄소 원자수 1 이상 6 이하의 알킬기 등), 시클로알킬기(예를 들면, 시클로헥실기 등의 탄소 원자수 5 이상 8 이하의 시클로알킬기, 바람직하게는 탄소 원자수 5 또는 6의 시클로알킬기 등), 아릴기(예를 들면, 페닐기, 톨릴기, 크실릴기 등의 탄소 원자수 6 이상 14 이하의 아릴기, 바람직하게는 탄소 원자수 6 이상 10 이하의 아릴기, 더욱 바람직하게는 탄소 원자수 6 이상 8 이하의 아릴기 등), 아랄킬기(예를 들면, 벤질기, 페네틸기 등의 탄소 원자수 6 이상 10 이하의 아릴기와 탄소 원자수 1 이상 4 이하의 알킬기가 결합해서 이루어진 아랄킬기 등) 등의 탄화수소기;알콕시기(예를 들면, 메톡시기 등의 탄소 원자수 1 이상 8 이하의 알콕시기, 바람직하게는 탄소 원자수 1 이상 6 이하의 알콕시기 등), 시클로알콕시기(탄소 원자수 5 이상 10 이하의 시클로알킬옥시기 등), 아릴옥시기(탄소 원자수 6 이상 10 이하의 아릴옥시기 등) 등의 기 -ORP4[식 중, RP4는 탄화수소기(상기 예시의 탄화수소기 등)를 나타낸다.];알킬티오기(예를 들면, 메틸티오기 등의 탄소 원자수 1 이상 8 이하의 알킬티오기, 바람직하게는 탄소 원자수 1 이상 6 이하의 알킬티오기 등) 등의 기 -SRP4(식 중, RP4는 상기와 같다.);아실기(예를 들면, 아세틸기 등의 탄소 원자수 1 이상 6 이하의 아실기 등);알콕시카르보닐기(예를 들면, 메톡시카르보닐기 등의 탄소 원자수 1 이상 4 이하의 알콕시기와 카르보닐기가 결합해서 이루어진 알콕시카르보닐기 등);할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등);히드록실기;니트로기;시아노기;치환 아미노기(예를 들면, 디메틸아미노기 등의 디알킬아미노기 등) 등을 들 수 있다.
이들 중, RP2는 탄화수소기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아랄킬옥시기, 아실기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 치환 아미노기 등인 것이 바람직하고, 특히, 바람직한 RP2는 탄화수소기[예를 들면, 알킬기(예를 들면, 탄소 원자수 1 이상 6 이하의 알킬기)], 알콕시기(탄소 원자수 1 이상 4 이하의 알콕시기 등), 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등) 등이다.
또한, 동일한 고리 ZP1에 있어서, k2가 복수(2 이상)인 경우, RP2는 서로 상이해도 되고, 동일해도 된다. 또, 2개의 고리 ZP1에 있어서, RP2는 동일해도 되고, 상이해도 된다. 또, 바람직한 k2는 0 이상 8 이하, 바람직하게는 0 이상 6 이하(예를 들면, 1 이상 5 이하), 더욱 바람직하게는 0 이상 4 이하, 특히 0 이상 2 이하(예를 들면, 0 또는 1)여도 된다. 또한, 2개의 고리 ZP1에 있어서, k2는 서로 동일 또는 상이해도 된다.
또한, 상기 식 (P1)에 있어서, RP3는 수소 원자 또는 메틸기이며, 바람직한 RP3는 수소 원자이다.
상기 식 (P1)에 있어서, k3는 1 이상이면 되고, 예를 들면, 1 이상 4 이하, 바람직하게는 1 이상 3 이하, 더욱 바람직하게는 1 또는 2, 특히 1이어도 된다. 또한, k3는 각각의 고리 ZP1에 있어서, 동일 또는 상이해도 되고, 통상 동일한 경우가 많다. 또한, 에폭시기 함유기의 치환 위치는 특별히 한정되지 않고, 고리 ZP1의 적당한 치환 위치에 치환하고 있으면 된다. 특히, 에폭시기 함유기는 축합 다환식 탄화수소환에 있어서, 플루오렌의 9위치에 결합한 탄화수소환과는 상이한 탄화수소환(예를 들면, 나프탈렌환의 5위치, 6위치 등)에 적어도 치환하고 있는 경우가 많다.
상기 식 (P1)로 표시되는 구체적인 화합물로는 예를 들면, 9,9-비스(글리시딜옥시나프틸)플루오렌[예를 들면, 9,9-비스(6-글리시딜옥시-2-나프틸)플루오렌, 9,9-비스(5-글리시딜옥시-1-나프틸)플루오렌 등] 등의 상기 식 (P1)에 있어서 k3가 1인 화합물 등을 들 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는 경화물에 대해 고굴절률화시키는 관점에서, 수산기 함유 플루오렌 화합물을 경화성 조성물에 포함시키는 것도 바람직한 태양의 하나로서 들 수 있다. 전형적으로는 하기 식 (P2)로 표시되는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
식 (P2)에 있어서, RP1, RP2, ZP1, k1, k2 및 k3는 식 (P1)과 동일하다.
[화 27]
Figure pat00027
<용제(S)>
경화성 조성물은 도포성이나 점도 조정의 목적으로, 용제(S)를 포함하는 것이 바람직하다. 용제(S)로는 전형적으로는 유기용제가 이용된다. 유기용제의 종류는 경화성 조성물에 포함되는 성분을 균일하게 용해 또는 분산시킬 수 있으면 특별히 한정되지 않는다.
(S) 용제로서 사용할 수 있는 유기용제의 적합한 예로는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르류;에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류;디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라히드로푸란 등의 다른 에테르류;메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 2-헵타논, 3-헵타논 등의 케톤류;2-히드록시프로피온산 메틸, 2-히드록시프로피온산 에틸 등의 락트산 알킬에스테르류;2-히드록시-2-메틸프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 에톡시아세트산 에틸, 히드록시아세트산 에틸, 2-히드록시-3-메틸부탄산 메틸, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 아세트산 에틸, 아세트산 n-프로필, 아세트산 이소프로필, 아세트산 n-부틸, 아세트산 이소부틸, 포름산 n-펜틸, 아세트산 이소펜틸, 프로피온산 n-부틸, 부티르산 에틸, 부티르산 n-프로필, 부티르산 이소프로필, 부티르산 n-부틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 n-프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 2-요오드부탄산 에틸 등의 다른 에스테르류;톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류;N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드류 등을 들 수 있다. 이들 유기용제는 단독 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다.
≪경화성 조성물의 제조 방법≫
이상 설명한 각 성분을 소정의 비율로 균일하게 혼합함으로써, 경화성 조성물을 제조할 수 있다. 경화성 조성물의 제조에 이용할 수 있는 혼합 장치로는 2본 롤이나 3본 롤 등을 들 수 있다. 경화성 조성물의 점도가 충분히 낮은 경우, 필요에 따라서, 불용성의 이물을 제거하기 위해 원하는 사이즈의 개구를 가지는 필터를 이용해 경화성 조성물을 여과해도 된다.
≪경화물의 제조 방법≫
경화물의 제조 방법은 원하는 형상으로 성형된 경화성 조성물을 경화시킬 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않는다.
경화 방법은 특별히 한정되지 않고, 가열이어도, 노광이어도 된다. 특히 경화성 조성물을 양호하게 경화시키기 쉬운 점으로부터, 가열과 노광을 조합하여 실시하는 것이 바람직하다.
성형체의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 노광광을 성형체에 균일하게 조사하기 쉽거나, 열을 성형체에 균일하게 가하기 쉽거나 하는 점으로부터, 성형체의 형상은 막(필름)인 것이 바람직하다.
경화물을 경화막으로서 제조하는 방법의 전형예를 이하 설명한다.
우선, 유리 기판 등의 기판 상에 경화성 조성물을 도포해 도포막을 형성한다. 도포 방법으로는 롤 코터, 리버스 코터, 바 코터 등의 접촉 전사형 도포 장치나, 스피너(회전식 도포 장치), 슬릿 코터, 커텐 플로우 코터 등의 비접촉형 도포 장치를 이용하는 방법을 들 수 있다.
또, 경화성 조성물의 점도를 적절한 범위로 조정한 뒤에 잉크젯법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법에 의해 경화성 조성물의 도포를 실시해서, 원하는 형상으로 패터닝된 도포막을 형성해도 된다.
다음에, 필요에 따라서 용제(S) 등의 휘발 성분을 제거해 도포막을 건조시킨다. 건조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 건조 방법으로는, 예를 들면, 진공 건조 장치(VCD)를 이용해 실온에서 감압 건조하고, 그 후 핫 플레이트에서 80℃ 이상 120℃ 이하, 바람직하게는 90℃ 이상 100℃ 이하의 온도에서 60초 이상 120초 이하의 사이에 건조하는 방법을 들 수 있다.
이와 같이 하여 도포막을 형성한 후, 도포막에 대해서 노광 및 가열 중 적어도 한쪽을 실시한다.
노광은 엑시머 레이져광 등의 활성 에너지선을 조사해 실시한다. 조사하는 에너지 선량은 경화성 조성물의 조성에 따라서 상이하지만, 예를 들면 30 mJ/㎠ 이상 2000 mJ/㎠ 이하가 바람직하고, 50 mJ/㎠ 이상 500 mJ/㎠ 이하가 보다 바람직하다.
가열을 실시할 때의 온도는 특별히 한정되지 않는다. 가열 온도는 180℃ 이상 280℃ 이하가 바람직하고, 200℃ 이상 260℃ 이하가 보다 바람직하며, 220℃ 이상 250℃가 특히 바람직하다. 가열 시간은 전형적으로는 1분 이상 60분 이하가 바람직하고, 10분 이상 50분 이하가 보다 바람직하며, 20분 이상 40분 이하가 특히 바람직하다.
경화성 조성물을 특히 양호하게 경화시키기 쉬운 점으로부터, 원하는 형상으로 성형된 경화성 조성물에 대해서, 노광과 가열 모두를 실시하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 형성되는 경화물, 특히 경화막은 절연막, 반사 방지막, 층간 절연막, 카본 하드 마스크, 디스플레이 패널 재료(평탄화막, 블랙 매트릭스, 컬러 필터의 화소, 유기 EL용 격벽, 스페이서), 광학 부재(렌즈, 마이크로렌즈, 광섬유, 광도파로, 프리즘 시트, 홀로그램, 고굴절 필름, 재귀 반사 필름) 등의 여러 가지의 용도에 있어서 바람직하게 사용된다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위는 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 및 비교예 1~3]
실시예 및 비교예에 있어서, 양이온 중합 개시제로서 이하의 A-1~A-4를 이용했다.
[화 28]
Figure pat00028
[화 29]
Figure pat00029
[화 30]
Figure pat00030
[화 31]
Figure pat00031
실시예 및 비교예에 있어서, 방향족 비닐에테르 화합물로서 하기 B-1을 이용했다.
[화 32]
Figure pat00032
표 1에 기재된 종류의 양이온 중합 개시제 5 질량부와 방향족 비닐에테르 화합물 100 질량부를, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 중에 고형분 농도 20 질량%가 되도록 균일하게 용해시켜 각 실시예 및 비교예의 경화성 조성물을 얻었다. 얻어진 경화성 조성물을 이용하여, 이하의 방법에 따라서 경화성의 평가를 실시했다. 평가 결과를 표 1에 기재한다.
[실시예 2]
실시예 1의 조성에 있어서, 추가로 이하에 나타내는 디에폭시 화합물을 방향족 비닐에테르 화합물 100 질량부에 대해서 60 질량부 가하고, 추가로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 고형분 농도가 20 질량%가 되게 조정하도록 가함으로써, 실시예 2의 경화성 조성물을 얻었다. 이 조성물에 대해서도, 동일한 경화성의 평가를 실시했다. 평가 결과를 표 1에 기재한다.
[화 33]
Figure pat00033
[실시예 3]
실시예 1의 조성에 있어서, 추가로 이하에 나타내는 디올 화합물을 방향족 비닐에테르 화합물 100 질량부에 대해서 60 질량부 가하고, 추가로 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 고형분 농도가 20 질량%가 되게 조정하도록 가함으로써, 실시예 3의 경화성 조성물을 얻었다. 이 조성물에 대해서도, 동일한 경화성의 평가를 실시했다. 평가 결과를 표 1에 기재한다.
[화 34]
Figure pat00034
<경화성의 평가>
이하의 방법에 따른, 경화성 조성물을 이용해 형성되는 경화막의 내약품성(내NMP성)의 평가에 근거하여 경화성 조성물의 경화성을 평가했다.
우선, 경화성 조성물을 기판 상에 막 두께 1㎛로 도포했다. 형성된 도포막에 프리베이크(100℃-120초)와 노광(100 mJ/㎠)과 포스트베이크(230℃-20분)로의 소성을 이 순서대로 실시하여 경화막을 얻었다. 얻어진 경화막을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 실온에서 5분간 침지시켜서 내약품성 시험을 실시했다. NMP 침지 후의 경화막의 막 두께의 감소량 또는 막 두께의 증가량이 NMP 침지 전의 경화막의 막 두께의 10% 이내이면 ○로 판정하고, 10%를 넘으면 ×로 했다.
이들 평가 결과를 표 1에 기재한다.
Figure pat00035
표 1로부터, 방향족 비닐에테르 화합물 B-1은 식 (a1)의 구조를 포함하는 양이온 중합 개시제인 A-1과 조합하여 이용했을 경우에 양호하게 경화하지만, 식 (a1)의 구조에 해당하지 않는 양이온 중합 개시제 A-2~A-4로 조합하여 이용하는 경우에 양호하게 경화하지 않는 것을 알 수 있다.

Claims (12)

  1. 양이온 중합 개시제 (A)와 방향족 비닐에테르 화합물 (B)을 포함하고,
    상기 방향족 비닐에테르 화합물 (B)이 비닐옥시기로 치환된 방향족 기를 포함하며,
    상기 양이온 중합 개시제 (A)가 하기 식 (a1)로 표시되는 설포늄염을 포함하는 경화성 조성물.
    [화 1]
    Figure pat00036

    (식 (a1) 중, R1 및 R2는 독립적으로 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기 또는 하기 식 (a2)로 표시되는 기를 나타내고, R1 및 R2는 서로 결합해 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성해도 되며, R3는 하기 식 (a3)으로 표시되는 기 또는 하기 식 (a4)로 표시되는 기를 나타내고, A1는 S, O 또는 Se를 나타내며, X-는 1가의 음이온을 나타내고, 단, R1 및 R2는 동시에 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기는 아니다.)
    [화 2]
    Figure pat00037

    (식 (a2) 중, 고리 Z1는 방향족 탄화수소환을 나타내고, R4는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아실옥시기, 알킬티오기, 티에닐기, 티에닐카르보닐기, 푸라닐기, 푸라닐카르보닐기, 셀레노페닐기, 셀레노페닐카르보닐기, 복소환식 지방족 탄화수소기, 알킬설피닐기, 알킬설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기 또는 할로겐 원자를 나타내며, m1는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
    [화 3]
    Figure pat00038

    (식 (a3) 중, R5는 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기, 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬렌기 또는 하기 식 (a5)로 표시되는 기를 나타내고, R6는 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기, 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기 또는 하기 식 (a6)으로 표시되는 기를 나타내며, A2는 단결합, S, O, 설피닐기 또는 카르보닐기를 나타내고, n1는 0 또는 1을 나타낸다.)
    [화 4]
    Figure pat00039

    (식 (a4) 중, R7 및 R8는 독립적으로 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기, 혹은 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬렌기 또는 하기 식 (a5)로 표시되는 기를 나타내고, R9 및 R10는 독립적으로 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기 또는 상기 식 (a2)로 표시되는 기를 나타내며, R9 및 R10는 서로 결합해 식 중의 황 원자와 함께 고리를 형성해도 되고, A3는 단결합, S, O, 설피닐기 또는 카르보닐기를 나타내며, X-는 상기와 같고, n2는 0 또는 1을 나타내며, 단, R9 및 R10는 동시에 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기는 아니다.)
    [화 5]
    Figure pat00040

    (식 (a5) 중, 고리 Z2는 방향족 탄화수소환을 나타내고, R11는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기 또는 할로겐 원자를 나타내며, m2는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
    [화 6]
    Figure pat00041

    (식 (a6) 중, 고리 Z3는 방향족 탄화수소환을 나타내고, R12는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 히드록시기, 알콕시기, 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴티오카르보닐기, 아실옥시기, 아릴티오기, 알킬티오기, 티에닐카르보닐기, 푸라닐카르보닐기, 셀레노페닐카르보닐기, 아릴기, 복소환식 탄화수소기, 아릴옥시기, 알킬설피닐기, 아릴설피닐기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 히드록시(폴리)알킬렌옥시기, 치환되어 있어도 되는 아미노기, 시아노기, 니트로기 또는 할로겐 원자를 나타내며, m3는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방향족 비닐에테르 화합물 (B)이 하기 식 (1)로 표시되는 화합물인 경화성 조성물.
    [화 7]
    Figure pat00042

    (식 (1) 중, W1 및 W2는 독립적으로 하기 식 (2)로 표시되는 기, 하기 식 (3)으로 표시되는 기 또는 수산기를 나타내고, 단, W1 및 W2 중 적어도 한쪽은 하기 식 (2)로 표시되는 기이며, 고리 Y1 및 고리 Y2는 동일한 또는 상이한 방향족 탄화수소환을 나타내고, R는 단결합, 치환기를 가져도 되는 메틸렌기, 치환기를 가져도 되고, 2개의 탄소 원자간에 헤테로 원자를 포함해도 되는 에틸렌기, -O-로 표시되는 기, -NH-로 표시되는 기 또는 -S-로 표시되는 기를 나타내며, R3a 및 R3b는 독립적으로 시아노기, 할로겐 원자 또는 1가 탄화수소기를 나타내고, n1 및 n2는 독립적으로 0 이상 4 이하의 정수를 나타낸다.)
    [화 8]
    Figure pat00043

    (식 (2) 중, 고리 Z는 방향족 탄화수소환을 나타내고, X는 단결합 또는 -S-로 표시되는 기를 나타내며, R2b는 1가 탄화수소기, 수산기, -OR3a로 표시되는 기, -SR3b로 표시되는 기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 머캅토기, 카르복실기, 아미노기, 카르바모일기, -NHR3c로 표시되는 기, -N(R3d)2로 표시되는 기, (메타)아크릴로일옥시기, 술포기 또는 1가 탄화수소기, -OR3a로 표시되는 기, -SR3b로 표시되는 기, 아실기, 알콕시카르보닐기, -NHR3c로 표시되는 기, 혹은 -N(R3d)2로 표시되는 기에 포함되는 탄소 원자에 결합한 수소 원자의 적어도 일부가 1가 탄화수소기, 수산기, -OR3a로 표시되는 기, -SR3b로 표시되는 기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 머캅토기, 카르복실기, 아미노기, 카르바모일기, -NHR3c로 표시되는 기, -N(R3d)2로 표시되는 기, (메타)아크릴로일옥시기, 메실옥시기, 혹은 술포기로 치환된 기를 나타내고, R3a~R3d는 독립적으로 1가 탄화수소기를 나타내며, m는 0 이상의 정수를 나타낸다.)
    [화 9]
    Figure pat00044

    (식 (3) 중, R1b는 단결합 또는 탄소수 1 이상 4 이하의 알킬렌기를 나타내고, 고리 Z, X, R2b 및 m는 식 (2)에서 나타낸 것과 동일한 의미이다.)
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 W1 및 상기 W2가 상기 식 (2)로 표시되는 기이며, 상기 고리 Z가 나프탈렌환인 경화성 조성물.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향족 비닐에테르 화합물 (B)이 플루오렌환을 포함하는 화합물인 경화성 조성물.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식 (a1) 중의 상기 R1 및 상기 R2가 모두 페닐기인 경화성 조성물.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식 (a1) 중의 상기 A1가 S인 경화성 조성물.
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식 (a1) 중의 상기 X-가 SbF6 -, PF6 -, (CF3CF2)3PF3 -, (C6F5)4B-, ((CF3)2C6H3)4B-, (C6F5)4Ga-, ((CF3)2C6H3)4Ga- 및 (CF3SO2)3C-로 이루어진 군으로부터 선택되는 음이온인 경화성 조성물.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방향족 비닐에테르 화합물 (B) 100 질량부에 대해서, 상기 양이온 중합 개시제 (A)를 0.01 질량부 이상 30 질량부 이하 포함하는 경화성 조성물.
  9. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 상기 경화성 조성물을 경화하여 이루어진 경화물.
  10. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 상기 경화성 조성물을 소정의 형상으로 성형하는 공정과,
    성형된 상기 경화성 조성물에 대해서 노광 및 가열 중 적어도 한쪽을 실시하는 공정
    을 포함하는 경화물의 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 경화성 조성물의 성형이 도포막의 형성으로서, 상기 도포막에 대해서 노광 및 가열 중 적어도 한쪽을 실시하는 경화물의 제조 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    성형된 상기 경화성 조성물에 대해서 노광 및 가열을 실시하는 경화물의 제조 방법.
KR1020180024487A 2017-03-02 2018-02-28 경화성 조성물, 경화물 및 경화물의 제조 방법 KR20180101224A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017039884A JP2018145263A (ja) 2017-03-02 2017-03-02 硬化性組成物、硬化物、及び硬化物の製造方法
JPJP-P-2017-039884 2017-03-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180101224A true KR20180101224A (ko) 2018-09-12

Family

ID=63356924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180024487A KR20180101224A (ko) 2017-03-02 2018-02-28 경화성 조성물, 경화물 및 경화물의 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10479879B2 (ko)
JP (1) JP2018145263A (ko)
KR (1) KR20180101224A (ko)
CN (1) CN108530957A (ko)
TW (1) TW201842037A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11111435B2 (en) 2018-07-31 2021-09-07 Versum Materials Us, Llc Tungsten chemical mechanical planarization (CMP) with low dishing and low erosion topography
US20220242985A1 (en) * 2019-07-08 2022-08-04 Sony Group Corporation Photosensitive composition, hologram recording medium using the same, hologram optical element, and method of forming hologram diffraction grating

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010030223A (ja) 2008-07-30 2010-02-12 Fujifilm Corp インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、及び、印刷物

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4168191B2 (ja) * 2002-07-09 2008-10-22 東洋合成工業株式会社 スルホニウム塩化合物及びそれを含有する感光性樹脂組成物
CN111217946B (zh) * 2013-03-29 2022-12-06 东京应化工业株式会社 包含含有乙烯基的化合物的组合物
WO2014157676A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 東京応化工業株式会社 ビニル基含有フルオレン系化合物
JP6370093B2 (ja) * 2013-06-03 2018-08-08 東京応化工業株式会社 ビニル基含有化合物を含有する感光性組成物
JP6301671B2 (ja) * 2014-02-10 2018-03-28 東京応化工業株式会社 ビニル基含有化合物を含有する硬化性組成物
US10059662B2 (en) * 2014-09-26 2018-08-28 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Sulfonium salt, photoacid generator, and photosensitive composition
JP6621271B2 (ja) * 2014-09-26 2019-12-18 東京応化工業株式会社 ビニル基含有化合物を含有する硬化性組成物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010030223A (ja) 2008-07-30 2010-02-12 Fujifilm Corp インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、及び、印刷物

Also Published As

Publication number Publication date
US10479879B2 (en) 2019-11-19
CN108530957A (zh) 2018-09-14
US20180251626A1 (en) 2018-09-06
TW201842037A (zh) 2018-12-01
JP2018145263A (ja) 2018-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3199520B1 (en) Sulfonium salt, photoacid generator, and photosensitive composition
CN108884110B (zh) 锍盐、光酸产生剂、光固化性组合物及其固化体
CN109311915B (zh) 锍盐、热或光酸产生剂、热或光固化性组合物以及其固化体
KR102586526B1 (ko) 경화성 조성물, 경화막, 표시 패널, 및 경화물의 제조 방법
TWI791629B (zh) 硬化性組成物、硬化膜,及硬化物之製造方法
JP5576139B2 (ja) スルホニウム塩,光酸発生剤,光硬化性組成物,及びその硬化体
JP5699080B2 (ja) 光酸発生剤,光硬化性組成物,及びその硬化体
CN108957956B (zh) 固化性组合物、固化物、固化膜、显示面板、及固化物的制造方法
KR20240013819A (ko) 경화성 조성물, 경화막, 표시 패널 또는 oled 조명, 및 경화물의 제조 방법
US10479879B2 (en) Curable composition, cured product of the curable composition, and method of producing a cured product using the curable composition
CN113286781A (zh) 锍盐、光产酸剂、固化性组合物和抗蚀剂组合物
JP5767040B2 (ja) スルホニウム塩、光酸発生剤、硬化性組成物およびレジスト組成物
JP7295768B2 (ja) 硬化性組成物、硬化物、及び硬化物の形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application