KR20220059441A - 조성물, 경화물, 광학 필터 및 경화물의 제조 방법 - Google Patents

조성물, 경화물, 광학 필터 및 경화물의 제조 방법 Download PDF

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토모미 사이토
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Abstract

염료와 양이온 중합성 성분을 가지며, 상기 양이온 중합성 성분이 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물과 지환식 에폭시 화합물을 포함하는 조성물. 상기 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물이 지방족 에폭시 화합물인 것이 바람직하다. 상기 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물의 함유량이 상기 양이온 중합성 성분 100질량부 중에 20질량부 이상 70질량부 이하인 것도 바람직하다.

Description

조성물, 경화물, 광학 필터 및 경화물의 제조 방법
본 발명은 감광성 수지 조성물 등의 조성물, 그의 경화물 및 그것을 사용한 광학 필터 그리고 경화물의 제조 방법에 관한 것이다.
특정 파장의 광을 흡수하는 광학 필터의 형성 방법으로서 착색제와 경화성 화합물을 포함하는 착색 조성물을 포토리소그래피법, 잉크젯법 등의 각종 도포 방법에 의해 도포하여 착색 패턴을 형성하는 방법이 알려져 있다. 이와 같은 착색 조성물로는 예를 들면, 라디칼 중합성 화합물과 착색제를 조합한 조성물이 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 염료와 라디칼 중합성 화합물을 포함하는 조성물이 기재되어 있다.
그러나 라디칼 중합성 화합물 대신 양이온 중합성 화합물을 사용한 경우에 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물은 얻어지지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은 양이온 중합성 화합물을 사용하고, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 형성할 수 있는 조성물, 그의 경화물 및 그것을 사용한 광학 필터 그리고 경화물의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자는 예의검토한 결과, 특정 2종의 에폭시 화합물을 조합함으로써 광 흡수성의 경시 안정성이 향상되는 것을 찾아냈다.
본 발명은 상기 지견에 기초하는 것이며,
염료와,
양이온 중합성 성분을 가지며,
상기 양이온 중합성 성분이 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물과 지환식 에폭시 화합물을 포함하는 조성물을 제공한다.
다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물이 지방족 에폭시 화합물인 것이, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 용이하게 얻을 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 양이온 중합성 성분의 함유량이 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 50질량부 이상인 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 용이하게 얻을 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물이 다환식 지방족 구조로서 하기 식(I)로 표현되는 구조를 가지는 화합물을 포함하는 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스의 점에서 바람직하다.
Figure pct00001
(식 중의 다환식 지방족 구조는 * 부분에서, 인접하는 기와 결합하는 것을 의미한다.)
상기 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물의 함유량이 상기 양이온 중합성 성분 100질량부 중에 20질량부 이상 70질량부 이하인 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 용이하게 얻을 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 지환식 에폭시 화합물이 하기 식(1)로 표현되는 화합물을 포함하는 것이, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 것이 되는 점에서 바람직하다.
Figure pct00002
(식 중, X1은 직접 결합 또는 1개 이상의 원자를 가지는 2가의 연결기를 나타낸다.)
상기 양이온 중합성 성분이 상기 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물을 포함하는 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 점이나 양이온 중합성 성분의 경화물을 기재(基材) 상에 형성하는 경우에 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물이 하기 식(2)로 표현되는 화합물을 포함하는 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어남과 함께 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있는 점에서 바람직하다.
Figure pct00003
(식 중 R1은 p가의 알코올로부터 p개의 수산기(-OH)를 제거한 기이고, p 및 q는 각각 1 이상의 정수를 나타낸다.
p가 2 이상인 경우, p개의 구성 단위 q는 동일해도 되고 달라도 된다.)
상기 양이온 중합성 성분이 분자량 1,000 이하의 저분자량 화합물을 포함하고,
상기 저분자량 화합물의 함유량이 상기 양이온 중합성 성분 100질량부 중에 60질량부 이상 99질량부 이하인 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지기 때문에 바람직하다.
상기 염료가 피로메텐 염료 및 테트라아자포르피린 염료 중 적어도 하나를 포함하는 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다는 효과를 효과적으로 발휘할 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 피로메텐 염료가 하기 식(11)로 표현되는 구조가 금속 원자 또는 금속 화합물에 배위된 디피로메텐 착체 화합물이며,
상기 테트라아자포르피린 염료가 하기 식(12)로 표현되는 화합물인 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다는 효과를 한층 더 효과적으로 발휘할 수 있는 점에서 바람직하다.
Figure pct00004
(식 중, R101~R103 및 R105~R107은 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고, R104는 수소 원자, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 직쇄 또는 분기의 알킬기 또는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 아릴기를 나타낸다.)
Figure pct00005
(식 중, R301, R302, R303, R304, R305, R306, R307 및 R308은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 아미노기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 알콕시기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 6~30의 아릴기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 6~30의 아릴옥시기 또는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 2~30의 헤테로 아릴기를 나타내고,
R301과 R302, R303과 R304, R305와 R306 및 R307과 R308은 서로 연결되어 피롤환의 탄소 원자를 포함하는 지환 구조를 형성하고 있어도 되며,
R301, R302, R303, R304, R305, R306, R307 및 R308은 동시에 수소 원자가 되지는 않고,
M은 2개의 수소 원자, 2개의 1가의 금속 원자, 2가의 금속 원자, 또는 3가 혹은 4가의 금속의 화합물을 나타낸다.)
본 발명은 추가로 상기 조성물의 경화물을 제공한다. 본 발명의 경화물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 광학 필터 등으로서 사용할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 경화물을 포함하는 광 흡수층을 가지는 광학 필터를 제공한다. 상기 광학 필터는 상기 광 흡수층을 가짐으로써, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 것이 된다.
본 발명은 상기 조성물을 경화하는 공정을 포함하는 경화물의 제조 방법을 제공한다. 본 제조 방법은 상기 조성물을 경화시키는 것이기 때문에, 예를 들면, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 광학 필터 등으로서 사용이 가능한 경화물을 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명은 양이온 중합성 성분을 사용하고, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 제조할 수 있는 조성물을 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.
우선 본 발명의 조성물에 대해 상세하게 기술한다.
A. 조성물
본 발명의 조성물은 염료와 양이온 중합성 성분을 포함하고, 양이온 중합성 성분이 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물과 지환식 에폭시 화합물을 함유한다.
본 발명자는 종래 착색제로서 염료를 포함하는 라디칼 중합성 착색 조성물을 사용하여 광학 필터를 형성한 경우, 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 광학 필터를 얻을 수 없는 경우가 있는 문제가 존재하는 것을 지견했다.
그리고 경화성 화합물로서 양이온 중합성 화합물을 사용함으로써, 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 것을 찾아내고, 본원 출원 전에 이를 제안했다.
그러나 한층 더한 연구 결과, 양이온 중합성 화합물을 사용하여 형성한 경화물을 사용한 경우, 경시적으로 광 흡수성이 변화되는 경우가 있는 문제가 있는 것을 본 발명자들은 찾아냈다. 그리고 추가로 예의검토한 결과, 염료 및 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물과 지환식 에폭시 화합물을 포함하는 양이온 중합성 성분을 포함함으로써, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다.
특정 중합성 성분에 의해 광 흡수성의 경시 안정성이 얻어지는 이유에 대해 본 발명자는 이하와 같이 생각하고 있다.
에폭시 화합물 등의 양이온 중합성 성분은 예를 들면 메타크릴레이트, 아크릴레이트 등의 라디칼 중합성 화합물 등과 비교하여 경화 반응이 온화하며, 경화 시에 염료에 변성 등을 발생시키는 것을 억제할 수 있다. 특히, 본 발명자는 특정 2종의 양이온 중합성 성분을 조합하여 사용함으로써 염료의 변성 등의 억제 효과가 뛰어나고, 결과적으로 조성물을 경화시켰을 때에 염료, 즉, 원하는 파장 영역의 광을 흡수할 수 있는 염료의 함유량의 경시적인 저하가 적은 것을 지견했다. 이 이유로는 상세하게는 이하와 같이 생각된다.
즉, 상기 특정 2종의 양이온 중합성 성분은 환 구조를 포함함으로써, 경화 수축이 적은 경화물이 얻어진다. 특히, 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물은 다환식 지방족 구조에 의한 입체장애에 의해 경화 수축을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물은 다환식 지방족 구조에 의해 효과적으로 경화물 중으로의 수분의 침입을 차단할 수 있다. 특히, 고온고습 조건하에서도 경화물 중으로의 수분의 침입을 효과적으로 차단할 수 있다. 그 결과, 상기 조성물은 염료가 안정적으로 유지되고, 염료의 블리드 아웃이 적으며, 또한 침입한 수분의 영향에 의한 염료의 분해 또는 변성을 억제할 수 있는 경화물의 형성이 용이한 것이 된다.
또한, 지환식 에폭시 화합물은 경화성이 뛰어나고, 지환식 에폭시 화합물끼리 및 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물과의 사이에서 효율적으로 중합할 수 있다. 그 결과, 상기 조성물은 염료가 안정적으로 유지되고, 염료의 블리드 아웃이 적은 경화물의 형성이 용이한 것이 됨과 함께 충분히 중합을 진행시키는 것이 용이해짐으로써, 효과적으로 경화물 중으로의 수분의 침입을 차단할 수 있고, 염료의 분해 또는 변성을 억제할 수 있게 된다.
이상의 점으로부터, 특정 2종의 양이온 중합성 성분을 조합하여 사용하는 조성물은 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있음과 함께, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 것이 되는 것이다.
또한 본 발명의 조성물에서 특정 성분을 포함하는 양이온 중합성 성분을 사용함으로써, 염료를 안정적으로 분산시킨 상황을 유지하는 것이 가능해지기 때문에 바람직하다. 특정 2종의 에폭시 화합물을 포함하는 양이온 중합성 성분은 예를 들면, 메타크릴레이트, 아크릴레이트 등의 라디칼 중합성 화합물 등과 비교하여 경화 시의 경화 수축이 적고, 경화 시에 염료가 응집되는 등의 문제가 적다. 그 결과, 상기 조성물의 경화물은 염료가 안정적으로 분산되어 유지되는 것이 된다. 그 결과, 상기 경화물 중의 염료는 원하는 파장 범위의 광을 효율적으로 흡수할 수 있게 된다.
이상으로부터 본 발명의 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 것 외에, 경화물의 광 흡수성의 예측이 용이한 것이 된다.
본 발명의 조성물에 의하면 추가로 하기의 효과가 발휘된다.
특정 2종의 에폭시 화합물을 포함하는 양이온 중합성 성분은 상술한 바와 같이 중합 시의 경화 수축이 적다. 이 때문에, 상기 조성물은 기재 등의 부재에 도포된 후 경화물이 된 경우라도, 컬의 발생, 더욱이 박리의 발생이 적은 것이 된다.
또한, 상기 조성물은 양이온 중합에 의해 경화가 가능한 것으로, 얻어진 경화물은 3차원 가교된 것으로 할 수 있다. 그 결과, 상기 경화물은 예를 들면, 열 가소성 수지 등에 염료를 분산시킨 조성물 등과 비교하여, 염료의 유지 성능 등의 내구성, 강도 등이 뛰어난 것이 된다.
더욱이 상기 조성물로부터 얻어지는 경화물은 예를 들면, 아크릴레이트 등의 라디칼 중합성 화합물 등과 비교하여, 유연성이 뛰어난 것이 된다. 따라서, 상기 조성물을 사용하여 제조된 광학 필터는 예를 들면 플렉시블성이 요구되는 화상 표시장치 등에 특히 바람직하게 사용할 수 있다.
이상의 점으로부터, 소정의 염료, 2종의 특정 양이온 중합성 성분을 동시에 포함하는 것으로 함으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 형성할 수 있게 됨과 함께, 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 특히 뛰어나고, 컬이나 박리의 발생이 적으며, 밀착성 및 가요성도 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 조성물에 포함되는 각 성분에 대해 상세하게 설명한다.
1. 양이온 중합성 성분
양이온 중합성 성분은 산에 의해 고분자화 또는 가교 반응을 일으키는 화합물을 가리킨다. 상기 성분으로서, 본 발명에서는 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물과 지환식 에폭시 화합물을 함유한다.
(1) 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)
다환식 지방족 구조란, 지방족환만으로 이루어지는 축합환을 가리키고, 구체적으로는 2개 이상의 지방족환이 방향환을 포함하지 않고 축합되어 있는 구조를 말한다.
다환식 지방족 구조는 포화 다환식 지방족 구조 및 불포화 다환식 지방족 구조 중 어느 것이어도 된다.
포화 다환식 지방족 구조로는 보르난환, 아다만탄환, 노르보르난환, 비시클로[2.1.0]펜탄환, 비시클로[2.1.1]헥산환, 비시클로[2.2.0]헥산환, 비시클로[3.1.0]헥산환, 노르피난환, 노르카란환, 비시클로[2.2.2]옥탄환, 비시클로[3.2.1]옥탄환, 비시클로[3.3.0]옥탄환, 비시클로[4.2.0]옥탄환, 비시클로[5.1.0]옥탄환, 비시클로[4.3.0]노난환, 비시클로[3.3.1]노난환, 비시클로[4.3.1]데칸환, 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸환(테트라하이드로디시클로펜타디엔환이라고도 일컬어짐)을 들 수 있다.
불포화 다환식 지방족 구조로는 노르보르넨환, 디시클로펜타디엔환, 비시클로[2.2.2]옥타-2-엔환을 들 수 있다.
다환식 지방족 구조로는 염료의 변성 억제가 보다 용이해지고 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지는 점이나, 원하는 파장 영역에서의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻기 쉬운 점에서, 포화 다환식 지방족 구조가 바람직하다.
다환식 지방족 구조는 환의 구성 원자에 헤테로 원자를 포함하고 있어도 되는데, 헤테로 원자를 포함하지 않는 것이 원하는 파장 영역에서의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻기 쉬운 점이나 염료와의 반응이 적고 염료 변성의 억제가 용이하며, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지는 점에서 바람직하다.
다환식 지방족 구조는 2환식, 3환식 및 4환식 이상 중 어느 것이어도 되는데, 특히 3환식 또는 2환식인 것이 바람직하고, 특히 3환식인 것이 바람직하다. 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 것이 되기 때문이다.
한편, 2환식이란 2개의 환을 가지는 환식 구조이며, 비시클로[2.1.0]펜탄환, 노르보르난환과 같이 2개의 환이 2 이상의 원자를 공유하는 것, 스피로환 구조와 같이 1개의 원자에 의해 2개의 환이 결합한 구조도 포함하는 것이다.
또한, 3환식이란 3개의 환을 가지는 환식 구조이며, 2환식 구조 중 한쪽의 환과 세번째 환 사이에서 2 이상의 원자를 공유하는 것 등을 들 수 있다.
다환식 지방족 구조를 구성하는 탄소 원자 수는 특히 한정되지 않는데, 7 이상 12 이하가 바람직하고, 9 이상 11 이하가 보다 바람직하다. 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 것이 되기 때문이다. 한편, 다환식 지방족 구조를 구성하는 탄소 원자 수는 다환식 지방족환 골격을 형성하는 탄소 원자 수를 나타내고, 이 탄소 원자 수에 치환기의 탄소 원자의 수는 포함하지 않는다.
다환식 지방족 구조로는 트리시클로[5.2.1.02,6]데칸환 구조인 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스의 점에서 바람직하고, 구체적으로는 이하의 식(I)로 표현되는 것을 들 수 있다.
Figure pct00006
(식 중의 다환식 지방족 구조는 * 부분에서, 인접하는 기와 결합하는 것을 의미한다.)
다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)은 다환식 지방족 구조를 1개만 함유하고 있어도 되고, 2개 이상 함유하고 있어도 되는데, 1개인 것이 바람직하다. 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 것이 되기 때문이다.
또한, 광 흡수성의 경시 안정성이 보다 뛰어난 경화물을 얻기 쉬운 점에서, 에폭시 화합물(A)은 그 주쇄(主鎖)에 다환식 지방족 구조를 가지는 화합물인 것이 바람직하다.
한편, 주쇄에 다환식 지방족 구조를 가지는 화합물이란, 다환식 지방족 구조에 대하여 2 이상의 에폭시기가 에테르 구조를 통해 결합되어 있는 화합물로 할 수 있다. 에테르 구조란, 에테르기를 함유하는 구조를 가리킨다.
다환식 지방족 구조에서의 환 상의 1 또는 2 이상의 수소 원자는 치환기로 치환되어 있는 경우가 있다.
치환기로는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 복소환을 함유하는 탄소 원자 수 2~30의 기, 상기 탄화수소기 혹은 상기 탄소 원자 수 2~30의 기 중의 메틸렌기가 하기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기, 아미노기 또는 할로겐 원자를 들 수 있다.
상기 탄화수소기 혹은 탄소 원자 수 2~30의 기 또는 이들 기의 메틸렌기가 하기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 치환된 기에서의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자를 치환하는 치환기로는 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 수산기, 아미노기, 카르복실기, 메타크릴로일기, 아크릴로일기, 에폭시기, 비닐기, 비닐에테르기, 메르캅토기 또는 이소시아네이트기를 들 수 있다.
군 I: -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -NR10-, -NR10CO-, -S-, -CS-, -SO2-, -SCO-, -COS-, -OCS-, CSO- 또는 이들 기를 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 조합한 기.
R10은 수소 원자 또는 탄소 원자 수 1~30의 무치환의 탄화수소기를 나타낸다.
한편, 본 명세서에서 소정의 탄소 원자 수의 기의 수소 원자가 탄소 원자를 포함하는 치환기에 의해 치환되는 경우, 상기 치환기의 탄소 원자도 포함시켜서 소정의 탄소 원자 수의 규정을 충족시키는 것으로 한다. 따라서, 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기가, 그 기 중의 수소 원자가 치환기에 의해 치환되어 있는 경우, 탄소 원자 수 1~30란 수소 원자가 치환된 후의 탄소 원자 수를 가리키고, 수소 원자가 치환되기 전 기의 탄소 원자 수를 가리키는 것이 아니다.
또한, 소정의 탄소 원자 수의 기 중의 메틸렌기가 2가의 기로 치환된 기에 관한 탄소 원자 수의 규정은 그 치환 전 기에 포함되는 탄소 원자 수의 규정과 동일한 것으로 한다. 따라서, 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기 중의 메틸렌기가 2가의 기로 치환된 기의 탄소 원자 수는 1~30으로 한다.
다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기 및 상기 군 I 중의 R10으로 표현되는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기로는 복소환 구조를 포함하지 않는 것이면 되고, 탄소 원자 수 1~30의 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기, 탄소 원자 수 2~30의 알케닐기, 탄소 원자 수 3~30의 시클로알킬기 및 탄소 원자 수 4~30의 시클로알킬알킬기 등의 지방족 탄화수소기, 탄소 원자 수 6~30의 아릴기 및 탄소 원자 수 7~30의 아릴알킬기 등의 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다. 경화성 조성물의 감도가 양호하기 때문에, 상기 탄화수소기로는 탄소 원자 수 1~20, 특히 1~10의 알킬기, 탄소 원자 수 2~20, 특히 2~10의 알케닐기, 탄소 원자 수 3~20, 특히 3~10의 시클로알킬기, 탄소 원자 수 4~20, 특히 4~10의 시클로알킬알킬기, 탄소 원자 수 6~20, 특히 6~10의 아릴기 및 탄소 원자 수 7~20, 특히 7~10의 아릴알킬기 등이 보다 바람직하다.
탄소 원자 수 1~30의 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기로는 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 아밀기, 이소아밀기, t-아밀기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 이소옥틸기, 2-에틸헥실기, t-옥틸기, 노닐기, 이소노닐기, 데실기, 이소데실기, 운데실기, 도데실기, 테트라데실기, 헥사데실기, 옥타데실기 및 이코실기 등을 들 수 있다.
탄소 원자 수 2~30의 알케닐기로는 예를 들면, 비닐기, 2-프로페닐기, 3-부테닐기, 2-부테닐기, 4-펜테닐기, 3-펜테닐기, 2-헥세닐기, 3-헥세닐기, 5-헥세닐기, 2-헵테닐기, 3-헵테닐기, 4-헵테닐기, 3-옥테닐기, 3-노네닐기, 4-데세닐기, 3-운데세닐기, 4-도데세닐기, 3-시클로헥세닐기, 2,5-시클로헥사디에닐-1-메틸기, 및 4,8,12-테트라데카트리에닐알릴기 등을 들 수 있다.
탄소 원자 수 3~30의 시클로알킬기란, 3~30의 탄소 원자를 가지는 포화 단환식 또는 포화 다환식 알킬기를 의미한다. 예를 들면, 상기 시클로알킬기로는 시클로헥실환 등의 단환식 탄화수소환, 노르보르난환 등의 가교 탄화수소환 등의 시클로알킬환으로부터 수소 원자를 1개 제거한 기 또는 시클로알킬환으로부터 수소 원자를 1개 제거한 기의 환 중의 수소 원자의 1개 또는 2개 이상을 지방족 탄화수소기에 의해 치환한 기인 단환식 탄화수소기, 가교 탄화수소환기 등을 들 수 있다.
상기 단환식 탄화수소기로는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로노닐기, 시클로데실기, 메틸시클로펜틸기, 메틸시클로헥실기, 디메틸시클로헥실기, 트리메틸시클로헥실기, 테트라메틸시클로헥실기, 펜타메틸시클로헥실기, 에틸시클로헥실기 및 메틸시클로헵틸기 등을 들 수 있다.
상기 가교 탄화수소환기로는 비시클로[2.1.1]헥실기, 비시클로[2.2.1]헵틸기, 비시클로[2.2.2]옥틸기, 비시클로[4.3.1]데실기, 비시클로[3.3.1]노닐기, 보르닐기, 보르네닐기, 노르보르닐기, 노르보르네닐기, 6,6-디메틸비시클로[3.1.1]헵틸기, 트리시클로부틸기, 아다만틸기를 들 수 있다.
탄소 원자 수 4~30의 시클로알킬알킬기로는 상기 시클로알킬기와 상기 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기를 조합한 기도 사용할 수 있다. 예를 들면, 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기 중의 수소 원자의 1개 또는 2개 이상이 상기 시클로알킬기에 의해 치환된 기, 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기 중 메틸렌기의 1개 또는 2개 이상이 상기 시클로알킬기로부터 수소 원자를 1개 제거한 기에 의해 치환된 기 등을 들 수 있다. 구체적으로는 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기의 수소 원자가 시클로알킬기에 의해 치환된 4~30의 탄소 원자를 가지는 기로는 시클로프로필메틸기, 시클로부틸메틸기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥실메틸기, 시클로헵틸메틸기, 시클로옥틸메틸기, 시클로노닐메틸기, 시클로데실메틸기, 2-시클로부틸에틸기, 2-시클로펜틸에틸기, 2-시클로헥실에틸기, 2-시클로헵틸에틸기, 2-시클로옥틸에틸기, 2-시클로노닐에틸기, 2-시클로데실에틸기, 3-시클로부틸프로필기, 3-시클로펜틸프로필기, 3-시클로헥실프로필기, 3-시클로헵틸프로필기, 3-시클로옥틸프로필기, 3-시클로노닐프로필기, 3-시클로데실프로필기, 4-시클로부틸부틸기, 4-시클로펜틸부틸기, 4-시클로헥실부틸기, 4-시클로헵틸부틸기, 4-시클로옥틸부틸기, 4-시클로노닐부틸기, 4-시클로데실부틸기, 3-3-아다만틸프로필기 및 데카하이드로나프틸프로필기 등을 들 수 있고, 탄소 원자 수 4~10의 시클로알킬알킬기로는 예를 들면, 시클로프로필메틸기, 시클로부틸메틸기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥실메틸기, 시클로헵틸메틸기, 시클로옥틸메틸기, 시클로노닐메틸기, 2-시클로부틸에틸기, 2-시클로펜틸에틸기, 2-시클로헥실에틸기, 2-시클로헵틸에틸기, 2-시클로옥틸에틸기, 3-시클로부틸프로필기, 3-시클로펜틸프로필기, 3-시클로헥실프로필기, 3-시클로헵틸프로필기, 4-시클로부틸부틸기, 4-시클로펜틸부틸기 및 4-시클로헥실부틸기 등을 들 수 있다.
탄소 원자 수 6~30의 아릴기로는 방향환으로부터 수소 원자를 1개 제거한 기 또는 그 기에 포함되는 방향환 중의 수소 원자가 지방족 탄화수소기에 의해 치환된 기로 할 수 있고, 보다 구체적으로는 단환 방향환으로부터 수소 원자를 1개 제거한 기 또는 그 기에 포함되는 방향환 중의 수소 원자가 지방족 탄화수소기에 의해 치환된 기인 단환 방향족 탄화수소기; 단환 방향환이 축합된 축합 방향환으로부터 수소 원자를 1개 제거한 기 또는 그 기에 포함되는 방향환 중의 수소 원자가 지방족 탄화수소기에 의해 치환된 기인 축합환 방향족 탄화수소기; 단환 방향환 및 축합 방향환이 단결합 또는 카르보닐기 등의 연결기를 통해 결합된 집합 방향환으로부터 수소 원자를 1개 제거한 기 또는 그 기에 포함되는 방향환 중의 수소 원자가 지방족 탄화수소기에 의해 치환된 기인 환 집합 방향족 탄화수소기 등을 들 수 있다.
이와 같은 아릴기로는 예를 들면, 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 에틸페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트레닐기 등이나, 상기 알킬기, 상기 알케닐기 등으로 수소 원자가 1개 이상 치환된 페닐기, 비페니릴기, 나프틸기, 안트릴기 등을 들 수 있다.
상기 단환 방향족 탄화수소기로는 탄소 원자 수 6~20의 것이 바람직하고, 구체적으로는 페닐기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, 2,4-크실릴기, p-쿠메닐기, 메시틸기 등을 들 수 있다.
상기 축합환 방향족 탄화수소기로는 탄소 원자 수 10~20의 것이 바람직하고, 구체적으로는 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 5-안트릴기, 1-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-아세나프틸기, 2-아줄레닐기, 1-피레닐기, 2-트리페니렐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 1-페릴레닐기, 2-페릴레닐기, 3-페릴레닐기, 2-트레페닐레닐기, 2-인데닐기, 1-아세나프틸레닐기, 2-나프타세닐기, 2-펜타세닐기 등을 들 수 있다.
상기 환 집합 방향족 탄화수소기로는 탄소 원자 수 12~20의 것이 바람직하고, 구체적으로는 o-비페니릴기, m-비페니릴기, p-비페니릴기, 테르페니릴기, 7-(2-나프틸)-2-나프틸기 등을 들 수 있다.
탄소 원자 수 7~30의 아릴알킬기란, 알킬기의 수소 원자가 아릴기에 의해 치환된 7~30의 탄소 원자를 가지는 기를 의미한다. 예를 들면, 벤질기, α-메틸벤질기, α,α-디메틸벤질기, 페닐에틸기 및 나프틸프로필기 등을 들 수 있다.
다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 복소환을 함유하는 탄소 원자 수 2~30의 기는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 피롤릴기, 피리딜기, 피리딜에틸기, 피리미딜기, 피리다질기, 피페라질기, 피페리딜기, 피라닐기, 피라닐에틸기, 피라졸릴기, 트리아질기, 트리아질메틸기, 피롤리딜기, 퀴놀릴기, 이소퀴노릴기, 이미다졸릴기, 벤조이미다졸릴기, 트리아졸릴기, 푸릴기, 푸라닐기, 벤조푸라닐기, 티에닐기, 티오페닐기, 벤조티오페닐기, 티아디아졸릴기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 옥사졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 이소티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 인돌릴기, 모르폴리닐기, 티오모르폴리닐기, 2-피롤리디논-1-일기, 2-피페리돈-1-일기, 2,4-디옥시이미다졸리딘-3-일기 및 2,4-디옥시옥사졸리딘-3-일기 등의 복소환으로부터 수소 원자를 1개 제거한 기 또는 복소환으로부터 수소 원자를 1개 제거한 기 중의 1 또는 2 이상의 수소 원자를 탄화수소기에 의해 치환한 기인 복소환기를 들 수 있다. 복소환을 함유하는 기로는 상기 복소환기나, 탄화수소기에서의 1 또는 2 이상의 수소 원자를 상기 복소환기에 의해 치환한 기를 들 수 있다. 이들 탄화수소기로는 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기로서 상기에서 든 것을 들 수 있다. 복소환을 함유하는 기의 구체예로는 하기의 구조를 가지는 기 등을 들 수 있다.
Figure pct00007
(상기 식 중 R은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자 수 1~6의 알킬기를 나타내고, Z는 직접 결합 또는 탄소 원자 수 1~6의 알킬렌기를 나타낸다. 한편, 식 중의 *는 이들 식으로 표현되는 기가 * 부분에서, 인접하는 기와 결합하는 것을 의미한다.)
상기 식 중의 R로 표현되는 탄소 원자 수 1~6의 알킬기로는 상술한 탄소 원자 수 1~30의 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기로서 예시한 것 중 탄소 원자 수 1~6의 것을 들 수 있다.
상기 식 중의 Z로 표현되는 탄소 원자 수 1~6의 알킬렌기로는 상술한 탄소 원자 수 1~30의 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기로부터 수소 원자를 1개 제거한 기 중 소정의 탄소 원자 수를 충족시키는 것을 들 수 있다. 상기 알킬렌기로는, 구체적으로는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 메틸에틸렌기, 부틸렌기, 1-메틸프로필렌기, 2-메틸프로필렌기, 1,2-디메틸프로필렌기, 1,3-디메틸프로필렌기, 1-메틸부틸렌기, 2-메틸부틸렌기, 3-메틸부틸렌기, 4-메틸부틸렌기, 2,4-디메틸부틸렌기, 1,3-디메틸부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 에탄-1,1-디일기, 프로판-2,2-디일기를 들 수 있다.
다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자 또는 상기 수소 원자의 치환기 중 수소 원자를 치환하고 있어도 되는 할로겐 원자로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 들 수 있다.
다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자 또는 상기 수소 원자의 치환기 중의 수소 원자를 치환하고 있어도 되는 아미노기는 제1급 아미노기, 제2급 아미노기 및 제3급 아미노기 중 어느 것이어도 된다.
제2급 아미노기 및 제3급 아미노기로는 각각 제1급 아미노기(-NH2)의 수소 원자의 1개 또는 2개가 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기에 의해 치환되어 있는 것을 들 수 있다. 상기 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기로는 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 기로서 상기에서 든 탄화수소기를 사용할 수 있다.
상기 제2급 아미노기로는 예를 들면, N-메틸아미노기, N-에틸아미노기 및 N-n-부틸아미노기 등을 들 수 있다.
상기 제3급 아미노기로는 N,N-디메틸아미노기, N,N-디에틸아미노기 및 N,N-디-n-부틸아미노기, N,N-에틸페닐 등을 들 수 있다.
다환식 지방족 구조는 그 입수 용이성이나 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻기 쉬운 점에서, 환 상의 수소 원자가 치환기에 의해 치환되어 있지 않은 것이나, 치환되어 있는 경우는 치환기가 탄소 원자 수 1~10의 탄화수소기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하다. 동일한 관점에서 환 상의 수소 원자가 치환기에 의해 치환되어 있지 않거나 또는 치환되어 있는 경우는 치환기가 탄소 원자 수 1~5의 탄화수소기 또는 할로겐 원자인 것이 보다 바람직하고, 환 상의 수소 원자가 치환기에 의해 치환되어 있지 않거나 또는 치환되어 있는 경우는 치환기가 탄소 원자 수 1~5의 알킬기 또는 할로겐 원자인 것이 특히 바람직하며, 환 상의 수소 원자가 치환기에 의해 치환되어 있지 않거나 또는 치환되어 있는 경우는 치환기가 메틸기 또는 할로겐 원자인 것이 가장 바람직하다. 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이함과 함께 입수 용이성이 뛰어나기 때문이다.
다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)에서의 다환식 지방족 구조의 수나 에폭시기와 다환식 지방족 구조의 연결 구조는 임의의 것을 채용할 수 있다. 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)은 단관능 에폭시 화합물이어도 되는데, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 조성물을 얻는 것이 용이해지는 점에서, 바람직하게는 다관능 에폭시 화합물이다. 더 바람직하게는 2관능 이상 4관능 이하인 화합물이며, 한층 더 바람직하게는 2관능 이상 3관능 이하인 화합물이다. 특히, 상기 에폭시 화합물(A)은 글리시딜에테르기를 가지는 화합물인 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 조성물을 얻는 것이 용이해지는 점에서 바람직하고, 특히 다환식 지방족 구조에 1 또는 2 이상의 글리시딜에테르기가 직접 결합한 화합물인 것이 바람직하며, 다환식 지방족 구조에 글리시딜에테르기가 2개 이상 직접 결합한 화합물인 것이 가장 바람직하다. 이와 같은 화합물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻기 쉽고, 또한 입수가 용이하기 때문이다.
다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)로는 시클로알킬에폭시기를 가지지 않는 화합물인 것이, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 조성물을 얻는 것이 용이해지는 점에서 바람직하다. 한편, 시클로알킬에폭시기에 대해서는 후술할 "(2) 지환식 에폭시 화합물(B)" 항에 기재된 내용과 동일하게 할 수 있다.
다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)은 다환식 지방족 구조를 가지는 지방족 에폭시 화합물인 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스의 관점에서 한층 더 바람직하다. 본 명세서에서 지방족 에폭시 화합물이란, 지방족기를 가지나 방향족기를 가지지 않고, 또한 시클로알킬에폭시기를 가지지 않는 에폭시 화합물을 가리킨다. 한편, 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)이 지방족 에폭시 화합물임으로써, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어남과 함께, 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 한층 더 얻기 쉬운 것이 되는 이유는 명확하지는 않으나, 방향족기를 가지지 않음으로써 방향족기끼리의 스태킹을 효과적으로 억제할 수 있고, 경화 수축 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있기 때문으로 추측된다.
이하 더 구체적으로 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)의 바람직한 구성에 대해 설명한다.
다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 것이 되는 점에서 이하의 식(II) 또는 식(III)으로 표현되는 것이 바람직하고, 식(II)로 표현되는 것이 더 바람직하다.
Figure pct00008
(R221 및 R222는 직접 결합, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 2가의 탄화수소기 혹은 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 복소환을 함유하는 2가의 탄소 원자 수 2~30의 기, 또는 상기 2가의 탄화수소기 혹은 상기 2가의 탄소 원자 수 2~30의 기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기이다.
R221 및 R222는 서로 동일해도 되고, 달라도 된다.)
Figure pct00009
(R223 및 R224는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기 혹은 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 복소환을 함유하는 탄소 원자 수 2~30의 기, 또는 상기 탄화수소기 혹은 상기 탄소 원자 수 2~30의 기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기이다.
R223 및 R224(H)는 서로 동일해도 되고, 달라도 된다. R224가 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 되고, 달라도 된다. m1은 1 이상의 정수이다.)
R221, R222, R223 및 R224로 표현되는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기 및 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 복소환을 함유하는 탄소 원자 수 2~30의 기로는 각각 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환해도 되는 기로서 든, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기 및 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 복소환을 함유하는 탄소 원자 수 2~30의 기로서 상기에서 든 기로부터 수소 원자를 소정 수(R221~R223은 1개, R224는 2개) 제거한 기를 들 수 있다. 예를 들면, R221, R222, R223 및 R224로 표현되는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기의 예로는 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환해도 된다고 상기에서 든, 탄소 원자 수 1~30의 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기, 탄소 원자 수 2~30의 알케닐기, 탄소 원자 수 3~30의 시클로알킬기, 탄소 원자 수 4~30의 시클로알킬알킬기 등의 지방족 탄화수소기, 탄소 원자 수 6~30의 아릴기 및 탄소 원자 수 7~30의 아릴알킬기 등의 방향족 탄화수소기 등으로부터 각각 수소 원자를 소정 수(R221~R223은 1개, R224는 2개) 제거한 기를 들 수 있다. 또한 이들 기에서의 치환기로는 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환해도 되는 기 중의 수소 원자를 치환하는 치환기로서 상기에서 든 기를 들 수 있다.
R221 및 R222로 표현되는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기는 탄소 원자 수가 1~20의 기인 것이 바람직하고, 그 중에서도 탄소 원자 수가 1~10의 기인 것이 바람직하다.
또한, R221, R222, R223 및 R224로 표현되는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기는 무치환의 기인 것이 바람직하다.
지방족 에폭시 화합물인 상기 에폭시 화합물(A)의 특히 바람직한 예로는 상기 식(II)로 표현되는 에폭시 화합물 중 R221 및 R222가 직접 결합 혹은 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~20의 2가의 지방족 탄화수소기이거나 또는 상기 2가의 지방족 탄화수소기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기인 화합물을 들 수 있다. 한층 더 바람직하게는 상기 식(II)로 표현되는 에폭시 화합물에서 R221 및 R222가 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 알킬렌기, 혹은 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 2~10의 알케닐렌기이거나 또는 상기 2가의 알킬렌기 혹은 알케닐렌기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기인 화합물이고, 한층 더 바람직하게는 상기 식(II)로 표현되는 에폭시 화합물에서 R221 및 R222가 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 알킬렌기이거나 상기 알킬렌기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기인 화합물이며, 특히 바람직하게는 상기 식(II)로 표현되는 에폭시 화합물에서 R221 및 R222가 무치환의 탄소 원자 수 1~10의 알킬렌기인 화합물이고, 가장 바람직하게는 상기 식(II)로 표현되는 에폭시 화합물에서 R221 및 R222가 무치환의 탄소 원자 수 1~6의 알킬렌기인 화합물이다. 이들 화합물을 사용함으로써 특히, 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 특히 뛰어난 경화물을 제조할 수 있고, 또한 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 것이 됨과 함께 염료의 블리드 아웃이 적은 경화물의 형성이 용이해지는 이점이 있다.
방향족 에폭시 화합물인 상기 에폭시 화합물(A)의 바람직한 예로는 상기 식(III)으로 표현되는 에폭시 화합물 중 R223 및 R224가 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 6~30(특히 6~10)의 아릴기로부터 수소 원자를 소정 수(R223은 1개, R224는 2개) 제거한 기인 예이다. 상기 식(III)으로 표현되는 에폭시 화합물은 분자량이 300 이상 2,000 이하인 것이 바람직하고, 400 이상 1,000 이하인 것이 보다 바람직하다. 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 특히 뛰어난 경화물을 제조할 수 있고, 또한 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 것이 됨과 함께 염료의 블리드 아웃이 적은 경화물의 형성이 용이해지는 이점이 있다.
다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)의 에폭시 당량은 30 이상 500 이하인 것이 바람직하고, 50 이상 300 이하인 것이 보다 바람직하며, 70 이상 250 이하인 것이 한층 더 바람직하다. 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 것이 되기 때문이다. 한편, 에폭시 당량의 측정 방법으로는 예를 들면, JIS K 7236:2001(에폭시 수지의 에폭시 당량을 구하는 방법)에 준거한 방법에 따라 측정할 수 있다.
다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)의 함유량은 양이온 중합성 성분 100질량부 중에 20질량부 이상 70질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 25질량부 이상 60질량부 이하인 것이 바람직하며, 특히 30질량부 이상 50질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 특히 35질량부 이상 45질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 함유량이 상술한 범위임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 용이하게 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 상기 조성물은 원하는 파장 범위에, 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
또한, 본 명세서에서 특별히 언급이 없는 경우에는 함유량은 질량 기준이다.
다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)의 함유량은 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A) 및 지환식 에폭시 화합물(B)의 합계 100질량부 중에 20질량부 이상 70질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 25질량부 이상 60질량부 이하인 것이 바람직하며, 특히 30질량부 이상 50질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 함유량이 상술한 범위임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어짐과 함께, 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난, 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
(2) 지환식 에폭시 화합물(B)
지환식 에폭시 화합물(B)은 1개 또는 2개 이상의 에폭시시클로알킬기를 포함하는 화합물이다. 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어나고 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻기 쉬운 점에서, 지환식 에폭시 화합물(B)은 2개 이상의 에폭시시클로알킬기를 가지는 것이 바람직하다. 본 발명에서 지환식 에폭시 화합물(B)은 다환식 지방족 구조를 가지지 않는다. 한편, 방향환을 포함하고 에폭시시클로알킬기를 가지는 에폭시 화합물은 지환식 에폭시 화합물에 해당하는 것으로 할 수 있다. 지환식 에폭시 화합물(B)의 예로는 시클로헥센환이나 시클로펜텐환 함유 화합물을 산화제로 에폭시화함으로써 얻어지는 시클로헥센옥사이드 구조나 시클로펜텐옥사이드 구조를 가지는 화합물을 들 수 있다. 지환식 에폭시 화합물 중에서도 시클로헥센옥사이드 구조를 가지는 에폭시 수지가 경화가 빨라 바람직하다.
상기 지환식 에폭시 화합물(B)로는 하기 식(1)로 표현되는 화합물과 같은 2개 이상의 시클로헥센옥사이드 구조를 가지는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 이와 같은 화합물을 포함함으로써, 본 발명의 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 것이 되기 때문이다. 또한 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 상기 조성물은 원하는 파장 범위에 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
Figure pct00010
(식 중 X1은 직접 결합 또는 1개 이상의 원자를 가지는 2가의 연결기를 나타낸다.)
X1로 표현되는 연결기로는 예를 들면, 2가의 탄화수소기, 탄소-탄소 이중 결합의 일부 또는 전부가 에폭시화된 알케닐렌기, 카르보닐기, 에테르 결합, 에스테르 결합, 카보네이트기, 아미드기, 및 이들 중 복수가 연결된 기 등을 들 수 있다.
상기 2가의 탄화수소기로는 직쇄 또는 분기의 탄소 원자 수 1~30의 알킬렌기, 또는 시클로알킬환을 가지는 탄소 원자 수 1~30의 알킬렌기를 들 수 있다.
상기 직쇄 또는 분기의 탄소 원자 수 1~30의 알킬렌기로는 직쇄 또는 분기의 탄소 원자 수 1~30의 알킬기로부터 수소 원자를 1개 제거한 기를 사용할 수 있다. 탄소 원자 수 1~30의 직쇄 또는 분기의 알킬기로는 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기로서 상기에서 예시한 기를 들 수 있다. 예를 들면, 탄소 원자 수 1~6의 알킬렌기이면, 상기 Z로 표현되는 알킬렌기의 예로서 상기에서 예시한 기를 들 수 있다.
상기 시클로알킬환을 가지는 탄소 원자 수 1~30의 알킬렌기로는 시클로알킬환을 가지는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기로부터 수소 원자를 1개 제거한 기를 사용할 수 있다. 상기 시클로알킬환을 가지는 알킬기로는 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 탄소 원자 수 3~30의 시클로알킬기 및 탄소 원자 수 4~30의 시클로알킬알킬기로부터 각각 수소 원자를 1개 제거한 기 중 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 것을 들 수 있다. 예를 들면, 1,2-시클로펜틸렌기, 1,3-시클로펜틸렌기, 시클로펜틸리덴기, 1,2-시클로헥실렌기, 1,3-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 시클로헥실리덴기 등의 시클로알킬렌기(시클로알킬리덴기를 포함함) 등을 들 수 있다.
상기 탄소-탄소 이중 결합의 일부 또는 전부가 에폭시화된 알케닐렌기(이하, "에폭시화알케닐렌기"라고 칭하는 경우가 있음)에서의 알케닐렌기로는 상술한 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 탄소 원자 수 2~30의 알케닐기로부터 수소 원자를 1개 제거한 기를 들 수 있다. 예를 들면, 비닐렌기, 프로페닐렌기, 1-부테닐렌기, 2-부테닐렌기, 부타디에닐렌기, 펜테닐렌기, 헥세닐렌기, 헵테닐렌기, 옥테닐렌기 등의 탄소 원자 수 2~8의 직쇄 또는 분기상의 알케닐렌기 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 X1이 연결기인 것이 바람직하고, 2가의 탄화수소기, 에스테르 결합, 또는 이들이 연결된 기인 것이 바람직하며, 특히 2가의 탄화수소기와 에스테르 결합이 연결된 기인 것이 바람직하다. 이와 같은 화합물을 사용함으로써, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 것이 되기 때문이다.
또한, 본 발명에서는 X1에 사용되는 2가의 탄화수소기가 탄소 원자 수 1~18의 직쇄 또는 분기의 알킬기로부터 수소 원자를 1개 제거한 알킬렌기인 것이 바람직하고, 탄소 원자 수 1~8의 직쇄 또는 분기의 알킬기로부터 수소 원자를 1개 제거한 알킬렌기인 것이 보다 바람직하며, 탄소 원자 수 1~5의 직쇄의 알킬기로부터 수소 원자를 1개 제거한 알킬렌기인 것이 더 바람직하고, 특히 탄소 원자 수 1~3의 직쇄의 알킬기로부터 수소 원자를 1개 제거한 알킬렌기인 것이 바람직하다. 상기 탄소 원자 수가 상술한 범위 내임으로써, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과를 보다 양호하게 발휘할 수 있기 때문이다. X1로 표현되는 연결기에서 2가의 탄화수소기는 1개 또는 2개 이상 포함될 수 있고, 에스테르 결합은 1개 또는 2개 이상 포함될 수 있다.
상기 지환식 에폭시 화합물(B)로는 예를 들면, 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)아디페이트, 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 지환식 에폭시 화합물(B)의 함유량은 양이온 중합성 성분 100질량부 중에 20질량부 이상 70질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 30질량부 이상 60질량부 이하인 것이 바람직하며, 특히 35질량부 이상 55질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 함유량이 상술한 범위임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어진다는 효과와 경화성의 밸런스가 뛰어난 것이 되기 때문이다. 또한, 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어남과 함께 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 상기 조성물은 원하는 파장 범위에 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
(3) 기타 양이온 중합성 성분
(A) 및 (B)성분에 추가로, 본 발명에서는 기타 양이온 중합성 성분을 함유하는 것이, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 보다 용이하게 얻어지는 점, 양이온 중합성 성분의 경화물을 기재 상에 형성하는 경우에 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있는 점에서 바람직하다. 기타 양이온 중합성 성분으로는 예를 들면, (A) 및 (B)성분 이외의 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물, 환상 락톤 화합물, 환상 아세탈 화합물, 환상 티오에테르 화합물, 스피로오르토에스테르 화합물, 비닐 화합물 등을 사용할 수 있고, 이들에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
한편, 가령 에폭시기 등 양이온 중합성기를 가지고 있어도 염료 또는 산 발생제에 해당하는 것은 각각 염료 또는 산 발생제에 해당하는 것으로 하고, 양이온 중합성 성분에는 포함시키지 않는다.
(A) 및 (B)성분 이외의 에폭시 화합물로는 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물(C1) 또는 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 방향족 에폭시 화합물(C2)을 들 수 있다.
본 발명에서는 상기 기타 양이온 중합성 성분으로서, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 점이나 양이온 중합성 성분의 경화물을 기재 상에 형성하는 경우에 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있는 점에서, 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 양이온 중합성 성분이 추가로 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물(C1)의 구체예로는 지방족 다가 알코올 또는 그의 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르 등, 지방족 장쇄 다염기산의 폴리글리시딜에스테르, 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트의 비닐 중합에 의해 합성된 호모 폴리머, 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트와 기타 비닐 모노머의 비닐 중합에 의해 합성된 코폴리머 등을 들 수 있다.
다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물(C1) 중에서도 단환의 지방족환을 함유하는 지방족 에폭시 화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 단환의 지방족환에 직접 에폭시기가 결합되어 있는 화합물이 바람직하며, 식(2)의 화합물을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 상기 화합물을 사용함으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어남과 함께 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 상기 조성물은 원하는 파장 범위에 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
Figure pct00011
(식 중 R1은 p가의 알코올로부터 p개의 수산기(-OH)를 제거한 기이고, p 및 q는 각각 1 이상의 정수를 나타낸다.
p가 2 이상인 경우, p개의 구성 단위 q는 동일해도 되고 달라도 된다.)
식(2)에서 R1로 표현되는 p가의 알코올로부터 p개의 수산기(-OH)를 제거한 기는 지방족 탄화수소기이다. R1로 표현되는 p가의 알코올로부터 p개의 수산기(-OH)를 제거한 기로는 입수 용이성이나 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있는 점에서 탄소 원자 수 1~30의 지방족 탄화수소기를 바람직하게 들 수 있다. 탄소 원자 수 1~30의 지방족 탄화수소기로는 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 것으로서 상기에서 든 탄소 원자 수 1~30의 알킬기, 탄소 원자 수 2~30의 알케닐기, 탄소 원자 수 3~30의 시클로알킬기 혹은 탄소 원자 수 4~30의 시클로알킬알킬기, 또는 이들 기의 메틸렌기가 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 치환된 기 각각으로부터 p-1개의 수소 원자를 제거한 기를 들 수 있다. 입수 용이성이나 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있는 점에서, R1로 표현되는 p가의 알코올로부터 p개의 수산기(-OH)를 제거한 기는 탄소 수 1~15의 지방족 탄화수소기인 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 탄소 원자 수 2~15의 알킬기, 탄소 원자 수 3~15의 알케닐기, 탄소 원자 수 3~15의 시클로알킬기 혹은 탄소 원자 수 4~15의 시클로알킬알킬기 또는 이들 기의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 치환된 기로부터 p-1개의 수소 원자를 제거한 기인 것이 바람직하다. 특히, 입수 용이성이나 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어남과 함께 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있는 점에서, 탄소 원자 수 2~10의 알킬기 또는 상기 알킬기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 치환된 기가 바람직하고, 탄소 원자 수 2~10의 알킬기가 특히 바람직하며, 탄소 원자 수 3~8의 분기상의 알킬기가 가장 바람직하다.
식(2)의 화합물은 1,2-에폭시-4-(2-옥시라닐)시클로헥산 부가물로서 입수할 수 있고, 입수 용이성, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어남과 함께 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있는 점에서 R1을 부여하는 p가의 알코올로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,2-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 1,2-옥탄디올, 1,8-옥탄디올, 이소프렌글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 소르바이트, 수소첨가 비스페놀A, 수소첨가 비스페놀F, 다이머디올 등의 2가 알코올, 글리세린, 트리옥시이소부탄, 1,2,3-부탄트리올, 1,2,3-펜탄트리올, 2-메틸-1,2,3-프로판트리올, 2-메틸-2,3,4-부탄트리올, 2-에틸-1,2,3-부탄트리올, 2,3,4-펜탄트리올, 2,3,4-헥산트리올, 4-프로필-3,4,5-헵탄트리올, 2,4-디메틸-2,3,4-펜탄트리올, 펜타메틸글리세린, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,4-펜탄트리올, 트리메틸올에탄, 2,2-비스(하이드록시메틸)-1-부탄올(트리메틸올프로판) 등의 3가 알코올, 펜타에리트리톨, 디글리세린, 1,2,3,4-펜탄테트롤, 2,3,4,5-헥산테트롤, 1,2,4,5-펜탄테트롤, 1,3,4,5-헥산테트롤 등의 4가 알코올, 트리글리세린, 아도나이트, 아라비트, 크실리트 등의 5가 알코올, 디펜타에리트리톨, 소르비트, 만니트, 이디트 등의 6가 알코올, 자당 등의 8가 알코올을 들 수 있다.
p는 1 이상 10 이하의 정수인 것이 화합물의 입수 용이성의 점에서 바람직하고, 2 이상 8 이하의 정수인 것이 보다 바람직하며, 3 이상 6 이하의 정수인 것이 보다 바람직하다. q는 1 이상 30 이하의 정수인 것이 바람직하다.
특히 화합물의 입수 용이성, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어남과 함께 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있는 점에서 식(2)의 화합물로는 2,2-비스(하이드록시메틸)-1-부탄올의 1,2-에폭시-4-(2-옥시라닐)시클로헥산 부가물 등의 에폭시시클로알킬환에서 유래하는 시클로알킬환에 옥시라닐기가 직접 단결합으로 결합된 구조를 구성 단위로서 가지며, 에폭시시클로알킬환의 에폭시기들이 중합된 구조를 주쇄 구조로서 가지는 화합물을 바람직하게 들 수 있다.
상기 식(2)로 표현되는 화합물의 분자량으로는 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 형성 가능하게 할 수 있는 것이면 되는데, 1,000 초과 5,000 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 1,500 이상 4,000 이하인 것이 보다 바람직하며, 특히 2,000 이상 3,000 이하인 것이 바람직하다. 상기 분자량임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어남과 함께 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있기 때문이다. 한편, 식(2)로 표현되는 화합물이 모노머나 올리고머가 중합된 부위를 가지는 경우, 상기 분자량은 중량평균 분자량으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 중량평균 분자량의 측정은 후술할 화합물이 중합체인 경우의 중량평균 분자량(Mw)의 측정 조건을 이용할 수 있다.
상기 식(2)로 표현되는 화합물의 에폭시 당량으로는 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 형성 가능하게 할 수 있는 것이면 되는데, 100 이상 500 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 150 이상 200 이하인 것이 바람직하다. 상기 에폭시 당량이 상술한 범위임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어남과 함께 기재와의 밀착성이 보다 양호한 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
단환의 지방족환을 함유하는 지방족 에폭시 화합물로는 그 밖에, 이하 식(3)으로 표현되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00012
(식 중 Y1은 시클로알킬환을 가지는 탄소 원자 수 6~30의 알킬렌기를 나타낸다.)
Y1로 표현되는 시클로알킬환을 가지는 탄소 원자 수 1~30의 알킬렌기로는 상기 X1로 표현되는 시클로알킬환을 가지는 알킬렌기로서 상기에서 든 기와 동일한 기를 사용할 수 있고, 보다 구체적으로는 시클로알킬환을 2개 가지는 탄소 원자 수가 13~20의 알킬렌기일 수 있으며, 예를 들면 하기 식(4)로 표현되는 기를 들 수 있다.
Figure pct00013
(식 중 R5a 및 R5b는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, *는 결합 부분을 나타낸다.)
그 밖에, 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물(C1)로는 지방족 다가 알코올 또는 그의 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르로서 지방족 디올 화합물의 디글리시딜에테르화물을 바람직하게 사용할 수 있고, 특히 하기 식(5)로 표현되는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 화합물을 사용함으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지기 때문이다.
Figure pct00014
(식 중 Y2는 탄소 원자 수 1~30의 직쇄 또는 분기의 알킬렌기 또는 상기 알킬렌기 중의 메틸렌기의 1개 또는 2개 이상이 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건에서 -O-로 치환된 기를 나타낸다.)
Y2로 표현되는 탄소 원자 수 1~30의 직쇄 또는 분기의 알킬렌기로는 상기 X1에서 사용되는 탄소 원자 수 1~30의 직쇄 또는 분기의 알킬렌기와 동일한 기를 사용할 수 있다. 또한, Y2로 표현되는 기는 탄소 원자 수 1~30의 알킬렌기의 메틸렌기의 1개 또는 2개 이상은 -O-로 치환되어 있어도 된다. 즉, Y2로 표현되는 기는 탄소 원자 수 1~30의 직쇄 또는 분기의 알킬렌기 중의 메틸렌기의 1개 또는 2개 이상이 -O-로 치환된 기이어도 된다.
한편, 상기 알킬렌기 중의 메틸렌기는 -O-로 치환되는 경우, 상기 알킬렌기 중에서 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건에서 -O-로 치환되는 것이다.
본 발명에서는 Y2가 분기의 알킬렌기 또는 상기 알킬렌기 중의 메틸렌기가 -O-로 치환된 기인 것이 바람직하다. 상기 구조를 가짐으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지는 상술한 광 흡수성의 조정이 용이한 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
본 발명에서는 Y2가 탄소 원자 수 2~30의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기 또는 상기 알킬렌기 중의 메틸렌기가 -O-로 치환된 기인 것이 바람직하고, 탄소 원자 수 3~28의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기 또는 상기 알킬렌기 중의 메틸렌기가 -O-로 치환된 기인 것이 보다 바람직하며, 특히 탄소 원자 수 4~26의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기 또는 상기 알킬렌기 중의 메틸렌기가 -O-로 치환된 기인 것이 바람직하다. 또한, Y2가 메틸렌기가 -O-로 치환되어 있지 않은 알킬렌기인 경우, 그 탄소 원자 수는 4~10인 것이 바람직하고, 4~8인 것이 바람직하다. 상기 Y2가 알킬렌기에서 메틸렌기가 -O-로 치환된 기인 경우, Y2는 탄소 원자 수가 10~26이며 폴리알킬렌글리콜로부터 양 말단의 수산기를 제거한 구조를 가지는 기인 것이 바람직하고, 그 중에서도 탄소 원자 수가 10~26이며 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리프로필렌글리콜로부터 양 말단의 수산기를 제거한 구조를 가지는 기인 것이 바람직하고, 탄소 원자 수가 15~24이며 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리프로필렌글리콜로부터 양 말단의 수산기를 제거한 구조를 가지는 기인 것이 바람직하다. 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
상기 식(3) 또는 식(5)로 표현되는 지방족 디올 화합물의 디글리시딜에테르화물로는 구체적으로는 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르 등의 폴리알킬렌글리콜의 디글리시딜에테르화물, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, (폴리)알킬렌글리콜에 알킬렌옥사이드를 부가하여 얻어지는 폴리에테르폴리올의 디글리시딜에테르, 에시클로헥산디메틸올디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 1,9-노난디올디글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
그 밖에, 상기 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물(C1)은 대표적인 지방족 에폭시 화합물로서, 글리세린의 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판의 트리글리시딜에테르, 소르비톨의 테트라글리시딜에테르, 디펜타에리트리톨의 헥사글리시딜에테르 등의 다가 알코올의 글리시딜에테르, 트리메틸올프로판, 글리세린 등의 지방족 다가 알코올에 1종 또는 2종 이상의 알킬렌옥사이드를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르폴리올의 폴리글리시딜에테르, 지방족 장쇄 이염기산의 디글리시딜에스테르를 들 수 있다. 더욱이, 지방족 고급 알코올의 모노글리시딜에테르, 고급 지방산의 글리시딜에스테르, 에폭시화 대두유, 에폭시스테아르산옥틸, 에폭시스테아르산부틸, 에폭시화폴리부타디엔 등을 들 수 있다.
한편, 지방족 에폭시 수지는 에폭시시클로알킬기 및 방향환을 포함하지 않는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 조성물이 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물(C1)을 함유하는 경우, 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물(C1)을 함유하는 것에 따른 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지는 점에서, 양이온 중합성 성분 중에서의 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물(C1)의 양으로는 1질량부 이상 45질량부 이하가 바람직하고, 3질량부 이상 40질량부 이하가 보다 바람직하며, 5질량부 이상 30질량부 이하가 특히 바람직하다. 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물(C1)의 양은 0질량부이어도 된다.
더욱이, 본 발명의 조성물이 상기 (C1)로서 단환의 지방족환을 함유하는 지방족 에폭시 화합물을 함유하는 경우, 단환의 지방족환을 함유하는 지방족 에폭시 화합물을 함유하는 것에 따른 상술한 이점을 얻는 점, 및 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지는 점에서, 양이온 중합성 성분 중에서의 단환의 지방족환을 함유하는 지방족 에폭시 화합물의 양은 0.5질량부 이상 30질량부 이하가 바람직하고, 1질량부 이상 20질량부 이하가 보다 바람직하며, 4질량부 이상 15질량부 이하가 특히 바람직하다. 단환의 지방족환을 함유하는 지방족 에폭시 화합물의 양은 0질량부이어도 된다.
더욱이, 본 발명의 조성물이 상기 (C1)로서 지방족환을 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물을 함유하는 경우, 상기 화합물을 함유하는 것에 따른 상술한 이점을 얻는 점, 및 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지는 점에서, 양이온 중합성 성분 중에서의 지방족환을 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물의 양은 0.5질량부 이상 40질량부 이하가 바람직하고, 1질량부 이상 30질량부 이하가 보다 바람직하며, 3질량부 이상 25질량부 이하가 특히 바람직하다. 지방족환을 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물의 양은 0질량부이어도 된다.
상기 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 방향족 에폭시 화합물(C2)의 구체예로는 페놀, 크레졸, tert-부틸페놀 등의 적어도 1개의 방향환을 가지는 단관능 페놀류, 다가 페놀류 또는 그의 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르를 들 수 있다. 다가 페놀류 또는 그의 알킬렌 옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르로는 예를 들면, 비스페놀A, 비스페놀F, 또는 이들에 추가로 알킬렌옥사이드를 부가한 화합물의 글리시딜에테르화물이나 페놀 노볼락형 에폭시 화합물; 레조르시놀이나 하이드로퀴논, 카테콜 등의 2개 이상의 페놀성 수산기를 가지는 방향족 화합물의 글리시딜에테르를 들 수 있다. 그 밖에 화합물(C2)의 구체예로는 벤젠디메탄올이나 벤젠디에탄올벤젠디부탄올 등의 알코올성 수산기를 2개 이상 가지는 방향족 화합물의 폴리글리시딜에테르화물; 프탈산, 테레프탈산, 트리멜리트산 등의 2개 이상의 카르복실산을 가지는 다염기산 방향족 화합물의 폴리글리시딜에스테르, 안식향산이나 톨루일산, 나프토에산 등의 안식향산류의 폴리글리시딜에스테르, 안식향산의 글리시딜에스테르, 스티렌옥사이드 또는 디비닐벤젠의 에폭시화물 등을 들 수 있다.
그 중에서도 방향족 에폭시 화합물(C2)이 단관능 페놀류의 글리시딜에테르 등의, 에폭시기를 1개 가지는 단관능 방향족 에폭시 화합물인 것이 바람직하고, 특히 단관능 페놀류의 글리시딜에테르인 것이 바람직하다. 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지기 때문이다. 또한, 점도의 조정이 용이하며, 도포성이 뛰어난 조성물의 조제가 용이하기 때문이다.
상기 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 방향족 에폭시 화합물의 함유량은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 양이면 된다. 그러나 예를 들면 방향족 에폭시 화합물을 함유하는 경우에는 상기 양이온 중합성 성분 100질량부 중에 0.5질량부 이상 20질량부 이하로 할 수 있고, 그 중에서도 1질량부 이상 20질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 함유량이 상술한 범위임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지고, 도포성이 뛰어난 조성물의 조제가 용이해지기 때문이다. 상기 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 방향족 에폭시 화합물의 양은 0질량부이어도 된다.
상기 옥세탄 화합물로는 옥세탄 구조를 가지며, 또한 에폭시 구조를 포함하지 않는 것으로 할 수 있다.
이와 같은 옥세탄 화합물의 구체예로는 예를 들면, 일본 특허공보 특허제6103653호 등에 기재된 화합물을 들 수 있다.
상기 양이온 중합성 성분으로는 티이란 화합물, 티에탄 화합물 등의 기타 화합물을 사용할 수 있다.
이와 같은 양이온 중합성 성분으로서 사용할 수 있는 기타 화합물, 환상 락톤 화합물, 환상 아세탈 화합물, 환상 티오에테르화합물, 스피로오르토에스테르 화합물, 그리고 비닐에테르 화합물 및 에틸렌성 불포화 화합물 등의 비닐 화합물 등에 대해서는 일본 특허공보 특허제6103653호 등에 기재된 내용과 동일하게 할 수 있다.
(4) 기타
본 발명에서는 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)과 지환식 에폭시 화합물(B)의 합계의 함유량이 양이온 중합성 성분 100질량부 중에 40질량부 이상인 것이 바람직하고, 50질량부 이상인 것이 바람직하며, 60질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 70질량부 이상인 것이 특히 바람직하다. 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어나고, 또한 기재와의 밀착성이 양호한 경화물을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 원하는 파장 범위에 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다. 본 발명에서는 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)과 지환식 에폭시 화합물(B)의 합계의 함유량은 양이온 중합성 성분 100질량부 중에 99질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 98질량부 이하인 것이 바람직하며, 95질량부 이하인 것이 바람직하다. 이들 상한 이하인 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지는 점에서 바람직하다.
본 발명에서의 양이온 중합성 성분은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 것이면 되고, 예를 들면, 저분자량 화합물, 고분자량 화합물 중 어느 것이나 사용할 수 있다.
상기 양이온 중합성 성분은 조성물의 코팅 용이성 등의 관점에서는 저분자량 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 저분자량 화합물은 조성물 중에 대한 분산성 또는 용해성 등이 뛰어나기 때문에, 투명성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
상기 저분자량 화합물의 분자량으로는 원하는 코팅성 등이 얻어지는 것이면 되고, 예를 들면 1,000 이하로 할 수 있고, 50 이상 500 이하인 것이 바람직하며, 그 중에서도 50 이상 300 이하인 것이 바람직하다.
한편, 이하, 분자량은 화합물이 중합체인 경우에는 중량평균 분자량(Mw)을 나타내는 것이다.
또한, 중량평균 분자량은 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC)에 의해 표준 폴리스티렌 환산값으로서 구할 수 있다.
상기 중량평균 분자량 Mw는 예를 들면, 니폰분코(주) 제품인 GPC(LC-2000plus 시리즈)를 이용하고, 용출 용제를 테트라하이드로푸란으로 하고, 교정 곡선용 폴리스티렌 스탠다드를 Mw 1110000, 707000, 397000, 189000, 98900, 37200, 13700, 9490, 5430, 3120, 1010, 589(토소(주)사 제품 TSKgel 표준 폴리스티렌)로 하고, 측정 컬럼을 KF-804, KF-803, KF-802(쇼와덴코(주) 제품)로서 측정하여 얻을 수 있다.
또한, 측정 온도는 40℃로 할 수 있고, 유속은 1.0㎖/분으로 할 수 있다.
측정 시의 시료 농도로는 0.1질량%~0.2질량%로 할 수 있다.
상기 저분자량 화합물의 함유량은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 것이면 되며, 예를 들면 양이온 중합성 성분 100질량부 중에 10질량부 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 30질량부 이상인 것이 바람직하며, 특히 50질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 60질량부 이상 99질량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 상기 함유량이 상술한 범위임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지기 때문이다.
본 발명의 조성물에서의 상기 양이온 중합성 성분의 함유량은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어지는 양이면 문제는 없으며, 예를 들면, 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 50질량부 이상으로 할 수 있고, 50질량부 이상 99질량부 이하인 것이 바람직하며, 그 중에서도 70질량부 이상 96질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 85질량부 이상 95질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 함유량이 상술한 범위임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지기 때문이다.
한편, 고형분이란 용제 이외의 모든 성분을 포함하는 것이다.
2. 염료
본 발명에서의 염료는 양이온 염료인 것이 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 제조가 가능해진다는 효과를 효과적으로 얻을 수 있는 점, 소정의 파장 영역 이외의 광 투과율이 뛰어나고 광학 필터의 용도에 적합한 점에서 바람직하다. 양이온 염료로는 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 것이면 되고, 예를 들면, 시아닌 염료, 메로시아닌 염료, 피로메텐 염료, 아조 염료, 테트라아자포르피린 염료, 크산텐 염료, 트리아릴메탄 염료 등을 들 수 있다. 상기 염료로는 예를 들면, 2종류 발색의 가시광 간의 겹침을 저감시키는 광학 필터에 사용한다는 관점 등으로부터, 2색의 발광 스펙트럼이 겹치는 파장의 범위의 광을 흡수할 수 있는 것을 사용하는 것이 적합하다.
본 발명에서는 상기 염료가 피로메텐 염료 및 테트라아자포르피린 염료 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 이들 염료는 수분 등의 존재하에서 변성되기 쉽고, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다는 효과를 효과적으로 발휘할 수 있기 때문이다.
또한 본 발명에서는 청색 광 및 녹색 광의 겹침을 저감시키고 색 순도를 향상시키는 광학 필터에 사용하는 것이 용이해지는 점에서 450㎚ 이상 550㎚ 미만에 최대 흡수 파장을 가지는 염료 중 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 450㎚ 이상 550㎚ 미만에 최대 흡수 파장을 가지는 염료로서 피로메텐 염료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에서는 녹색 광 및 적색 광의 겹침을 저감시키고 색 순도를 향상시키는 광학 필터에 사용하는 것이 용이해진다는 관점에서 550㎚ 이상 610㎚ 이하에 최대 흡수 파장을 가지는 염료 중 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하다. 550㎚ 이상 610㎚ 이하에 최대 흡수 파장을 가지는 염료로는 테트라아자포르피린 염료를 사용하는 것이 바람직하다. 이상의 이유로부터도, 본 발명에서는 염료로서 피로메텐 염료 및 테트라아자포르피린 염료 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하고, 양쪽 염료를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
상기 최대 흡수 파장의 측정 방법은 최대 흡수 파장을 정밀도 높게 측정할 수 있는 방법이면 문제는 없고, 예를 들면 하기의 방법을 이용할 수 있다.
(1) 용제에 염료를 용해시키고, 염료 용액을 조제한다.
(2) 염료 용액을 석영 셀(광로 길이 10㎜, 두께 1.25㎜)에 충전하고, 분광 광도계(예를 들면, 니폰분코 제품 가시자외 흡광도계 V-670 등)를 이용하여 투과율을 측정한다.
한편, 염료 용액의 농도는 최대 흡수 파장이 정확하게 확인될 수 있는 농도이면 문제는 없고, 예를 들면 최대 흡수 파장이 되는 파장에서의 투과율이 5% 정도(예를 들면, 3% 이상 7% 이하)가 되도록 조정할 수 있다.
상기 용제로는 염료를 용해할 수 있고 최대 흡수 파장의 시프트가 적은 등, 각 염료의 투과 스펙트럼을 정밀도 높게 측정 가능한 것이면 문제는 없고, 예를 들면, 클로로포름을 사용할 수 있다. 또한, 클로로포름에 용해되지 않는 염료에 대해서는 다른 용제를 사용할 수 있다.
염료 용액의 투과 스펙트럼은 미리 용제 단체(單體)에서의 투과 스펙트럼을 측정하고, 염료 용액의 투과 스펙트럼으로부터 용제의 투과 스펙트럼을 제하여 보정한 것을 사용한다.
또한, 반값 폭은 최대 흡수 파장을 나타내는 피크 톱의 양측에 위치하는 2점 사이의 거리((100-λmax에서의 투과율)/2로 표현되는 반값이 관찰되는 파장 사이의 거리)를 말한다.
구체적으로는 최대 흡수 파장이 되는 파장 λmax에서의 투과율이 4%인 경우에는 투과율이 48%가 되는 파장 간 거리를 반값 폭으로 한다.
상기 염료가 2종류 이상의 염료를 포함하는 경우에는 각각의 염료를 사용하여 염료 용액을 조제한다.
(1) 피로메텐 염료
상기 피로메텐 염료는 피로메텐 골격을 가지며, 원하는 파장 범위의 광을 흡수할 수 있는 것이면 되는데, 예를 들면, 일본 공개특허공보 특개2013-109105호에 기재된 식(2)로 표현되는 화합물을 사용할 수 있다.
상기 피로메텐 염료로는 분산 안정성이 뛰어나고, 450㎚ 이상 550㎚ 미만의 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물 형성의 용이함의 관점에서는 하기 식(11)로 표현되는 화합물이 금속 원자 또는 금속 화합물에 배위된 디피로메텐 착체 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.
Figure pct00015
(식(11) 중 R101, R102, R103, R105, R106 및 R107은 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기를 나타내고, R104는 수소 원자, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 직쇄 혹은 분기의 쇄상 알킬기 또는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 아릴기를 나타낸다.)
식(11)로 표현되는 화합물이 배위되는 금속 원자 또는 금속 화합물로는 착체를 형성할 수 있는 것이면 된다.
금속 원자는 붕소, 규소, 게르마늄, 비소, 안티몬, 텔루륨, 셀렌, 폴로늄, 아스타틴 등의 반(半)금속도 포함하는 것이다.
금속 화합물로는 금속 원자와 금속 원자 이외의 원자를 포함하는 것이다. 이와 같은 금속 화합물로는 금속 원자가 염소 원자, 불소 원자 등의 할로겐 원자와 결합한 금속의 할로겐화물, 금속 원자가 수산기와 결합한 금속의 수산화물, 금속 원자가 산소 원자와 결합한 금속의 산화물 등을 들 수 있다.
금속 원자 또는 금속 화합물로는 2가의 금속 원자, 3가 또는 4가의 금속의 할로겐화물, 수산화물 및 산화물 등을 들 수 있고, 금속 화합물로는 전체적으로 2가의 것을 사용할 수 있다.
상기 금속 원자 또는 금속 화합물로는 착체를 형성할 수 있는 것이면 어느 것이어도 되고, 예를 들면, Zn, Mg, Si, Sn, Rh, Pt, Pd, Mo, Mn, Pb, Cu, Ni, Co, Fe, Al, In, Fe, Ti, Sn, Si, Ge, B, V, AlCl, InCl, FeCl, TiCl2, SnCl2, SiCl2, GeCl2, BCl2, BF2, TiO, VO, Si(OH)2 등을 들 수 있다.
더 구체적으로 말하면, 식(11)로 표현되는 구조가 금속 원자 또는 금속 화합물에 배위된 디피로메텐 착체 화합물의 바람직한 양태로는 하기 식(11-1) 또는 (11-2)로 표현되는 착체 화합물을 들 수 있다. 이와 같은 착체 화합물을 사용함으로써, 450㎚ 이상 550㎚ 미만의 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이하기 때문이다.
본 발명에서는 조성물 조제 시의 용해 속도 및 조성물 중의 분산 안정성이 뛰어나고, 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 제조할 수 있는 조성물의 형성이 용이해지는 관점에서, 상기 디피로메텐 착체 화합물이 2량체 구조의 피로메텐 착체 화합물인 것이 바람직하고, 특히 상기 식(11-2)로 표현되는 착체 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00016
(식(11-1) 중 R101, R102, R103, R105, R106 및 R107은 각각 독립적으로 식(11)과 동일한 의미를 나타내고,
X는 하이드록시기, 할로겐 원자, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 알킬기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 페닐기 또는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 알콕시기를 나타낸다.)
Figure pct00017
(식(11-2) 중 R101, R102, R103, R105, R106 및 R107은 각각 독립적으로 식(11)과 동일한 의미를 나타내고,
Ma는 Zn, Mg, Si, Sn, Rh, Pt, Pd, Mo, Mn, Pb, Cu, Ni, Co, Fe, Al, In, Fe, Ti, Sn, Si, Ge, B, 또는 V를 나타낸다.)
R101~R103 및 R105~R107 그리고 R104에 사용되는 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기로는 탄소 원자 수 1~30의 것을 들 수 있다. 상기 쇄상 알킬기의 구체예로는 상기 "1. 양이온 중합성 성분"의 "(1) 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)" 항에 기재된 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 탄화수소기로서 든 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기와 동일한 기를 들 수 있다.
R104에 사용되는 아릴기로는 탄소 원자 수 6~30의 기를 들 수 있다. 상기 아릴기의 구체예로는 상기 "1. 양이온 중합성 성분"의 "(1) 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)" 항에 기재된 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 탄화수소기로서 든 아릴기를 들 수 있다.
X에 사용되는 알콕시기로는 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기, 시클로알킬기, 시클로알킬알킬기 등의 지방족 탄화수소기의 결합 부분 측 말단에 -O-가 결합된 탄소 원자 수 1~30의 기를 사용할 수 있다.
X에 사용되는 알콕시기를 구성하는 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기, 시클로알킬기, 시클로알킬알킬기 등의 지방족 탄화수소기로는 상기 "1. 양이온 중합성 성분"의 "(1) 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)" 항에 기재된 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기로서 든 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기, 시클로알킬기, 시클로알킬알킬기를 각각 들 수 있다.
X에 사용되는 알킬기로는 상기 "1. 양이온 중합성 성분"의 "(1) 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)" 항에 기재된 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자를 치환할 수 있는 탄소 원자 수 1~30의 탄화수소기로서 든 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기, 시클로알킬기, 시클로알킬알킬기를 들 수 있다.
R101~R103 및 R105~R107, R104 그리고 X에 사용되는 기의 수소 원자를 치환하는 치환기로는 상기 "1. 양이온 중합성 성분"의 "(1) 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)" 항에 기재된 R221 및 R222로 표현되는 2가의 탄화수소기 중의 수소 원자를 치환하는 치환기와 동일하게 할 수 있다.
식(11), 식(11-1) 또는 (11-2)로서 이하에 기재된 구성의 1 또는 2 이상을 충족시키는 착체 화합물을 사용하는 것이, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이하기 때문에 바람직하다. 이하에 기재된 어느 바람직한 구성도 임의로 복수 조합할 수 있다. 또한, 450㎚ 이상 550㎚ 미만의 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻는 것이 한층 더 용이하기 때문에 바람직하다.
식(11), 식(11-1) 또는 (11-2)에서, R101, R103, R105, R107로 표현되는 직쇄 혹은 분기의 쇄상 알킬기로는 탄소 원자 수 1~20의 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자 수 1~15의 알킬기가 바람직하며, 탄소 원자 수 1~8의 알킬기가 보다 바람직하고, 탄소 원자 수 1~3의 알킬기가 특히 바람직하다. 또한, R101, R103, R105, R107로 표현되는 직쇄 혹은 분기의 알킬기는 수소 원자를 치환하는 치환기를 가지지 않는 무치환의 알킬기인 것이 바람직하다. 상기 염료는 조성물 조제 시의 용해 속도 및 조성물 중의 분산 안정성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
식(11), 식(11-1) 또는 (11-2)에서 R102 및 R106으로 표현되는 직쇄 혹은 분기의 쇄상 알킬기로는 탄소 원자 수 1~20의 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자 수 1~15의 알킬기가 보다 바람직하며, 특히 탄소 원자 수 2~10의 알킬기인 것이 바람직하고, 그 중에서도 특히 탄소 원자 수 3~10의 알킬기인 것이 바람직하며, 탄소 원자 수 3~8의 알킬기인 것이 가장 바람직하다.
R102 및 R106으로 표현되는 알킬기는 분기상인 것도 바람직하다. 또한, R102 및 R106으로 표현되는 직쇄 혹은 분기의 쇄상 알킬기는 수소 원자를 치환하는 치환기를 가지지 않는 무치환의 알킬기인 것이 바람직하다. 상기 염료는 조성물 조제 시의 용해 속도 및 조성물 중의 분산 안정성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
식(11), 식(11-1) 또는 (11-2)에서 R104가 수소 원자 또는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 아릴기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 페닐기인 것이 더 바람직하며, 수소 원자 또는 치환 아미노기에 의해 치환된 페닐기인 것이 가장 바람직하다. 특히, 식(11-1)에서는 R104가 치환 아미노기에 의해 치환된 페닐기인 것이 바람직하고, 식(11-2)에서는 R104가 수소 원자인 것이 바람직하다. 치환 아미노기로는 제3급 아미노기인 것이 바람직하고, 특히 아미노기의 수소 원자의 2개가 탄소 원자 수 1~10의 직쇄 혹은 분기의 쇄상 알킬기에 의해 치환되어 있는 기, 또는 아미노기의 수소 원자의 2개가 탄소 원자 수 1~10의 직쇄 혹은 분기의 쇄상 알킬기 및 탄소 원자 수 6~10의 아릴기에 의해 치환되어 있는 기인 것이 바람직하다. 상기 염료는 조성물 조제 시의 용해 속도 및 조성물 중의 분산 안정성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
식(11-1)로 표현되는 화합물로서 X가 할로겐 원자인 것이 바람직하고, 특히 불소 원자인 것이 더 바람직하다. 상기 염료는 조성물 조제 시의 용해 속도 및 조성물 중의 분산 안정성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
식(11-2)로 표현되는 화합물로서 Ma는 Zn, Cu, Ni 또는 Co인 것이 보다 바람직하고, Co가 가장 바람직하다. 상기 염료는 조성물 조제 시의 용해 속도 및 조성물 중의 분산 안정성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
식(11-1)로 표현되는 화합물로는 다음의 예시 화합물(1)~(16) 등을 들 수 있다.
[표 A]
Figure pct00018
식(11-2)로 표현되는 화합물로는 다음의 예시 화합물(17)~(42) 등을 들 수 있다.
[표 B]
Figure pct00019
상기 식(11)로 표현되는 피로메텐 염료의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 피로메텐 구조의 화합물의 합성 방법으로는 일본 공개특허공보 특개2011-174036호에 기재된 방법을 이용할 수 있고, 2량체의 피로메텐 염료의 합성 방법으로는 일본 공개특허공보 특개2006-189751호에 기재된 방법을 이용할 수 있다.
피로메텐 염료는 450㎚ 이상 550㎚ 미만에 최대 흡수 파장을 가지는 것이 바람직하다. 450㎚ 이상 550㎚ 미만에 최대 흡수 파장을 가진다란, 380㎚ 이상 780㎚ 이하의 파장 범위에서의 최대 흡수 파장이 450㎚ 이상 550㎚ 미만으로 포함되는 것을 말하는 것으로 할 수 있다. 피로메텐 염료의 최대 흡수 파장은 470㎚ 이상 530㎚ 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 480㎚ 이상 510㎚ 이하인 것이 바람직하다. 청색 광 및 녹색 광의 색 순도가 뛰어난 것으로 하는 것이 용이하며, 더욱이 색 강도의 저하가 적은 것이 되기 때문이다.
또한, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다는 효과를 보다 효과적으로 발휘할 수 있기 때문이다. 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다는 효과를 보다 효과적으로 얻을 수 있기 때문이다.
상기 피로메텐 염료의 함유량으로는 염료 100질량부 중에 10질량부 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 20질량부 이상 80질량부 이하인 것이 바람직하며, 30질량부 이상 70질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 40질량부 이상 60질량부 이하인 것이 바람직하다. 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다는 효과를 효과적으로 발휘할 수 있기 때문이다. 또한, 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이해지기 때문이다.
상기 피로메텐 염료의 함유량으로는 조성물의 고형분 100질량부 중에 0.01질량부 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.01질량부 이상 5질량부 이하인 것이 바람직하며, 특히 0.1질량부 이상 5질량부 이하인 것이 바람직하다. 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있기 때문이다. 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이해지기 때문이다.
상기 피로메텐 염료의 함유량은 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 보다 뛰어난 것으로 하는 관점에서는 조성물의 고형분 100질량부 중에 0.1질량부 이상 2질량부 이하인 것이 바람직하다.
상기 피로메텐 염료의 함유량으로는 조성물 100질량부 중에 0.002질량부 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.002질량부 이상 4질량부 이하인 것이 바람직하며, 특히 0.02질량부 이상 4질량부 이하인 것이 바람직하다. 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이해지기 때문이다. 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이해지기 때문이다.
상기 피로메텐 염료의 함유량은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있기 때문이다. 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 보다 뛰어난 것으로 하는 관점에서는 조성물 100질량부 중에 0.002질량부 이상 1.8질량부 이하인 것이 바람직하다.
(2) 테트라아자포르피린 염료
상기 테트라아자포르피린 염료는 포르피린 구조를 가지며, 또한 원하는 파장 범위의 광을 흡수할 수 있는 것이면 된다.
이와 같은 테트라아자포르피린 염료로는 예를 들면, 일본 공개특허공보 특개2018-081218호 등에 기재된 금속 함유 포르피린 화합물, 국제공개공보 WO2017/010076에 기재된 아자포르피린 염료 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서는 그 중에서도 상기 테트라아자포르피린 염료가 하기 식(12)로 표현되는 화합물인 것이 바람직하다.
상기 테트라아자포르피린 염료가 상기 식(12)로 표현되는 화합물임으로써, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다는 효과를 효과적으로 발휘할 수 있기 때문이다. 또한, 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있다는 효과를 보다 효과적으로 발휘할 수 있기 때문이다.
Figure pct00020
(식 중 R301, R302, R303, R304, R305, R306, R307 및 R308은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 아미노기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 알콕시기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 6~30의 아릴기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 6~30의 아릴옥시기 또는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 2~30의 헤테로아릴기를 나타내고,
R301과 R302, R303과 R304, R305와 R306 및 R307과 R308은 서로 연결되어 피롤환의 탄소 원자를 포함하는 지환 구조를 형성하고 있어도 되며,
R301, R302, R303, R304, R305, R306, R307 및 R308은 동시에 수소 원자가 되지는 않고,
M은 2개의 수소 원자, 2개의 1가의 금속 원자, 2가의 금속 원자, 또는 3가 혹은 4가의 금속의 화합물을 나타낸다.)
상기 R301~R308은 동일해도 되고, 달라도 된다.
예를 들면, R301과 R302, R303과 R304, R305와 R306 및 R307과 R308은 각각 동일한 기이어도 되고, 각각 다른 종류의 기이어도 된다.
R301, R302, R303, R304, R305, R306, R307 및 R308에 사용되는 할로겐 원자, 아미노기로는 상기 "1. 양이온 중합성 성분"의 "(1) 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)" 항에 기재된 다환식 지방족 구조의 환 상의 1 또는 2 이상의 수소 원자를 치환하는 치환기로서 든 할로겐 원자, 아미노기와 동일한 기를 사용할 수 있다.
상기 R301~R308에 사용되는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기로는 상기 "1. 양이온 중합성 성분"의 "(1) 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)" 항에 기재된 다환식 지방족 구조의 환 상의 1 또는 2 이상의 수소 원자를 치환하는 치환기로서 든 탄소 원자 수 1~30의 직쇄 혹은 분기의 쇄상 알킬기와 동일한 기를 사용할 수 있다.
상기 R301~R308에 사용되는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기는 탄소 원자 수 1~12의 알킬기인 것이 바람직하고, 특히 탄소 원자 수 1~10의 알킬기인 것이 바람직하며, 그 중에서도 특히 탄소 원자 수 1~8의 알킬기인 것이 바람직하고, 그 중에서도 특히 탄소 원자 수 2~6의 알킬기인 것이 바람직하며, 그 중에서도 특히 탄소 원자 수 2~5의 알킬기인 것이 바람직하다. 원하는 파장 범위에 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
상기 R301~R308로 표현되는 치환기를 가지는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기 중의 수소 원자를 치환하는 치환기로는 에틸렌성 불포화기, 할로겐 원자, 아실기, 아실옥시기, 치환 아미노기, 술폰아미드기, 술포닐기, 카르복실기, 시아노기, 술포기, 수산기, 니트로기, 메르캅토기, 이미드기, 카르바모일기, 술폰아미드기, 포스폰산기, 인산기 또는 카르복실기, 술포기, 포스폰산기 혹은 인산기의 염을 들 수 있다. 상기 치환기는 후술할 알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 헤테로아릴기 등이어도 된다.
즉, 상기 R301~R308로 표현되는, 치환기를 가지는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기로는 예를 들면, 아르알킬기, 직쇄, 분기 또는 환상의 할로게노알킬기, 직쇄, 분기 또는 환상의 알콕시알킬기, 직쇄, 분기 또는 환상의 알콕시알콕시알킬기, 아릴옥시알킬기, 아르알킬옥시알킬기, 직쇄, 분기 또는 환상의 할로게노알콕시알킬기 등도 들 수 있다.
상기 아르알킬기로는 벤질기, α-메틸벤질기, α-에틸벤질기, α,α-디메틸벤질기, α-페닐벤질기, α,α-디페닐벤질기, 페네틸기, α-메틸페네틸기 등을 들 수 있다.
상기 직쇄, 분기 또는 환상의 할로게노알킬기로는 플루오로메틸기, 3-플루오로프로필기, 6-플루오로헥실기 등을 들 수 있다.
상기 직쇄, 분기 또는 환상의 알콕시알킬기로는 메톡시메틸기, 에톡시메틸기, n-부톡시메틸기 등을 들 수 있다.
상기 직쇄, 분기 또는 환상의 알콕시알콕시알킬기로는 (2-메톡시에톡시)메틸기, (2-에톡시에톡시)메틸기 등을 들 수 있다.
상기 아릴옥시알킬기로는 페닐옥시메틸기, 4-메틸페닐옥시메틸기, 3-메틸페닐옥시메틸기 등을 들 수 있다.
상기 아르알킬옥시알킬기로는 벤질옥시메틸기, 페네틸옥시메틸기 등을 들 수 있다.
상기 직쇄, 분기 또는 환상의 할로게노알콕시알킬기로는 플루오로메틸옥시메틸기 등의 직쇄, 분기 또는 환상의 할로게노알콕시알킬기 등을 들 수 있다.
상기 R301~R308에 사용되는 탄소 원자 수 1~30의 알콕시기로는 알킬기, 시클로알킬기, 시클로알킬알킬기의 결합 부분 측 말단에 -O-가 결합된 탄소 원자 수 1~30의 기를 사용할 수 있다.
이와 같은 알콕시기에 대해서는 상기 식(11-1) 중의 X에 사용되는 것과 동일하게 할 수 있다. 상기 알콕시기로는 구체적으로는 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, n-부톡시기 등을 들 수 있다.
상기 R301~R308로 표현되는, 치환기를 가지는 탄소 원자 수 1~30의 알콕시기로는 알콕시기 중의 수소 원자의 1개 또는 2개 이상이 치환기에 의해 치환되어 있는 것을 들 수 있다.
상기 수소 원자를 치환하는 치환기로는 상기 R301~R308로 표현되는 알킬기 중의 수소 원자를 치환하는 치환기로서 든 것 등을 들 수 있다.
치환기를 가지는 탄소 원자 수 1~30의 알콕시기로는 보다 구체적으로는 아르알킬옥시기, 직쇄, 분기 또는 환상의 할로게노알콕시기 등을 들 수 있다.
상기 아르알킬옥시기로는 벤질옥시기, α-메틸벤질옥시기, α-에틸벤질옥시기 등을 들 수 있다.
상기 직쇄, 분기 또는 환상의 할로게노알콕시기로는 플루오로메틸옥시기, 3-플루오로프로필옥시기 등을 들 수 있다.
R301, R302, R303, R304, R305, R306, R307 및 R308에 사용되는 탄소 원자 수 6~30의 아릴기로는 상기 "1. 양이온 중합성 성분"의 "(1) 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)" 항에 기재된 다환식 지방족 구조의 환 상의 1 또는 2 이상의 수소 원자를 치환하는 치환기로서 든 탄소 원자 수 6~30의 아릴기와 동일한 기를 사용할 수 있다.
상기 R301~R308로 표현되는 탄소 원자 수 6~30의 아릴기로는 탄소 원자 수 6~20의 아릴기인 것이 바람직하고, 특히 탄소 원자 수 6~16의 아릴기인 것이 바람직하며, 그 중에서도 특히 탄소 원자 수 6~12의 아릴기인 것이 바람직하고, 그 중에서도 특히 탄소 원자 수 6~10의 아릴기인 것이 바람직하다. 원하는 파장 범위에 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
상기 치환기를 가지는 탄소 원자 수 6~30의 아릴기로는 아릴기 중의 수소 원자의 1개 또는 2개 이상이 치환기로 치환되어 있는 것을 들 수 있다.
상기 수소 원자를 치환하는 치환기로는 R301~R308로 표현되는 알킬기의 수소 원자를 치환하는 치환기로서 든 것 등을 들 수 있다.
상기 탄소 원자 수 6~30의 아릴기, 즉, 치환기를 가지지 않는 탄소 원자 수 6~30의 아릴기, 및 상기 치환기를 가지는 탄소 원자 수 6~30의 아릴기로는 예를 들면, 페닐기, 2-메틸페닐기, 3-메틸페닐기, 4-메틸페닐기, 3-에틸페닐기, 2-플루오로페닐기, 3-플루오로페닐기 등을 들 수 있다.
상기 R301~R308로 표현되는 탄소 원자 수 6~30의 아릴옥시기로는 상기 R301~R308에 사용되는 알콕시기 중의 알킬기가 아릴기로 치환된 기를 들 수 있다.
상기 R301~R308로 표현되는 탄소 원자 수 6~30의 아릴옥시기로는 예를 들면, 페녹시기, 2-메틸페닐옥시기 등을 들 수 있다.
상기 R301~R308로 표현되는 아릴옥시기로는 탄소 원자 수 6~20의 아릴옥시기인 것이 바람직하고, 탄소 원자 수 6~16의 아릴옥시기인 것이 바람직하다. 원하는 파장 범위에 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
상기 R301~R308로 표현되는 치환기를 가지는 탄소 원자 수 6~30의 아릴옥시기로는 아릴옥시기 중의 수소 원자의 1개 또는 2개 이상이 치환기로 치환되어 있는 것을 들 수 있다. 상기 수소 원자를 치환하는 치환기로는 상기 R301~R308로 표현되는 알킬기의 수소 원자를 치환하는 치환기로서 든 것 등을 들 수 있다.
상기 R301~R308로 표현되는 치환기를 가지는 탄소 원자 수 6~30의 아릴옥시기로는 2-메톡시페닐옥시기, 4-이소프로폭시페닐옥시기 등도 들 수 있다.
상기 R301~R308로 표현되는 치환기를 가지는 탄소 원자 수 6~30의 아릴옥시기로는 2-플루오로페닐옥시기, 3-클로로페닐옥시기 등도 들 수 있다.
더욱이, 상기 R301~R308로 표현되는 치환기를 가지는 탄소 원자 수 6~30의 아릴옥시기로는 3-클로로-4-메틸페닐옥시기, 2-페닐페닐옥시기 등도 들 수 있다.
상기 R301~R308로 표현되는 탄소 원자 수 2~30의 헤테로아릴기로는 예를 들면, 헤테로 원자로서 질소 원자, 산소 원자, 또는 황 원자를 적어도 1개 이상 포함하는 방향족 헤테로환으로부터 수소 원자를 1개 제거한 기를 들 수 있다.
상기 R301~R308로 표현되는 치환기를 가지는 탄소 원자 수 2~30의 헤테로아릴기로는 헤테로아릴기 중의 수소 원자의 1개 또는 2개 이상이 치환기로 치환되어 있는 것을 들 수 있다. 상기 수소 원자를 치환하는 치환기로는 상기 R301~R308로 표현되는 알킬기의 수소 원자를 치환하는 치환기로서 든 것 등을 들 수 있다.
상기 R301~R308로 표현되는 탄소 원자 수 2~30의 헤테로아릴기, 즉, 치환기를 가지지 않는 탄소 원자 수 6~30의 헤테로아릴기, 및 치환기를 가지는 탄소 원자 수 2~30의 헤테로아릴기로는 예를 들면, 푸라닐기, 피롤릴기, 3-피롤리노기, 피라졸릴기, 이미다졸릴기 등을 들 수 있다.
상기 R301과 R302, R303과 R304, R305와 R306 또는 R307과 R308이 서로 연결되어 형성하는 지환 구조로는 R301 등이 결합되어 있는 피롤환의 탄소 원자를 포함하여 형성된 탄소 원자 수 3~20의 지환식 탄화수소기를 들 수 있고, 예를 들면, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 디메틸시클로헥산, t-부틸시클로헥산, 시아노시클로헥산, 디클로로시클로헥산 등의 지환 구조를 들 수 있다.
본 발명에서는 상기 R301~R308은 수소 원자, 치환기를 가지지 않거나 혹은 치환기를 가지는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기, 치환기를 가지지 않거나 혹은 치환기를 가지는 탄소 원자 수 1~30의 알콕시기, 또는 치환기를 가지지 않거나 혹은 치환기를 가지는 탄소 원자 수 6~30의 아릴기인 것이 바람직하다.
R301과 R302, R303과 R304, R305와 R306 및 R307과 R308의 조합으로는 원하는 파장의 광을 흡수할 수 있는 것이면 어떠한 조합이어도 되는데, 구체적으로는 (i) 수소 원자와 알킬기의 조합, (ii) 알킬기와 알콕시기의 조합, (iii) 알킬기와 아릴기의 조합 등인 것이 바람직하고, 그 중에서도 (iii)인 것이 가장 바람직하다. 원하는 파장 범위에 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
또한, R301, R303, R305 및 R307은 동일한 기이어도 되고, 다른 기이어도 되는데, 동일한 기인 것이 바람직하다. 원하는 파장 범위에 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
더욱이, R302, R304, R306 및 R308은 동일한 기이어도 되고, 다른 기이어도 되는데, 동일한 기인 것이 바람직하다. 원하는 파장 범위에 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
상기 (iii)의 조합으로는 치환기를 가지지 않거나 혹은 치환기를 가지는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기와 치환기를 가지지 않거나 혹은 치환기를 가지는 탄소 원자 수 6~30의 아릴기의 조합이 바람직하고, 치환기를 가지지 않는 탄소 원자 수 1~10의 알킬기와 치환기를 가지는 탄소 원자 수 6~12의 아릴기의 조합이 보다 바람직하며, 특히 치환기를 가지지 않는 탄소 원자 수 2~5의 알킬기와 치환기를 가지는 탄소 원자 수 6의 아릴기의 조합이 보다 바람직하다.
아릴기의 수소 원자의 1개 또는 2개 이상을 치환하는 치환기로는 할로겐 원자인 것이 바람직하고, 그 중에서도 불소 원자인 것이 바람직하다. 또한, 아릴기의 수소 원자의 1개가 치환기에 의해 치환되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 R301, R303, R305 및 R307이 수소 원자의 1개 또는 2개 이상이 할로겐 원자에 의해 치환된 페닐기이며 또한 R302, R304, R306 및 R308이 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1,2-디메틸프로필기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기 등의 치환기를 가지지 않는 탄소 원자 수 3~5의 분기의 알킬기인 것이 특히 바람직하고, R301, R303, R305 및 R307이 2-플루오로페닐기, 3-플루오로페닐기, 4-플루오로페닐기 등의 불소 원자로 수소 원자의 1개가 치환된 페닐기이며 또한 R302, R304, R306 및 R308이 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1,2-디메틸프로필기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기 등의 치환기를 가지지 않는 탄소 원자 수 3~5의 분기의 알킬기인 것이 가장 바람직하다. 원하는 파장 범위에 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
상기 R301, R303, R305 및 R307이 상술한 관능기임으로써, 상기 조성물은 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이하기 때문이다. 또한, 피로메텐 염료와 조합한 경우에는 450㎚ 이상 550㎚ 미만의 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어남과 함께 550㎚ 이상 610㎚ 미만의 파장 영역의 광 흡수성도 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이하기 때문이다.
상기 M으로 표현되는 2가의 금속 원자로는 예를 들면, 주기율표 제3족~제15족에 속하는 금속 원자를 들 수 있다. 구체적으로는 Cu, Zn, Fe, Co, Ni, Ru, Pb, Rh, Pd, Pt, Mn, Sn, Pb 등을 들 수 있다.
M으로 표현되는 1가의 금속 원자로는 예를 들면, Na, K, Li 등을 들 수 있다.
또한, M으로 표현되는 3가 혹은 4가의 금속의 화합물로는 예를 들면, 주기율표 제3족~제15족에 속하는 3가 또는 4가의 금속의 할로겐화물, 수산화물 및 산화물 등을 들 수 있고, M으로서 2가의 것을 들 수 있다. 상기 금속의 화합물로는 구체적으로는 AlCl, AlOH, InCl, FeCl, MnOH, SiCl2, SnCl2, GeCl2, Si(OH)2, Si(OCH3)2, Si(OPh)2, Si(OSiCH3)2, Sn(OH)2, Ge(OH)2, VO, TiO 등을 들 수 있다.
상기 M은 Cu, Zn, Co, Ni, Pb, Pd, Pt, Mn, VO, TiO인 것이 바람직하고, 특히 Cu, Co, Ni, Pd, VO인 것이 바람직하다. 원하는 파장 범위에 보다 급준한 흡수 피크를 가지는 경화물을 얻을 수 있기 때문이다.
상기 M이 상술한 금속 원자 또는 금속 화합물임으로써, 상기 조성물은 원하는 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이하기 때문이다. 또한, 피로메텐 염료와 조합한 경우에는 450㎚ 이상 550㎚ 미만의 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어남과 함께 550㎚ 이상 610㎚ 이하의 파장 영역의 광 흡수성도 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이하기 때문이다.
상기 식(12)로 표현되는 테트라아자포르피린 염료 화합물로는 보다 구체적으로는 일본 공개특허공보 특개2017-68221호에 기재된 식(12)의 구체예와 동일한 것을 들 수 있다.
상기 테트라아자포르피린 염료 화합물의 제조 방법으로는 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면, J. Gen. Chem. USSR vol.47, 1954-1958(1977), 일본 공개특허공보 특개2012-121821호 등에 기재되어 있는 방법에 준한 제조 방법을 들 수 있다.
상기 테트라아자포르피린 염료 화합물의 시판품으로는 예를 들면, PD-311S, PD-320, NC-35, SNC-8(이상, 야마모토가세이 가부시키가이샤), FDG-004, FDG-007(이상, 야마다 가가쿠 고교 가부시키가이샤) 등을 들 수 있다.
상기 테트라아자포르피린 염료의 최대 흡수 파장으로는 녹색 광과 적색 광의 색 순도를 높이는 광학 필터로서 사용하는 관점에서 550㎚ 이상 610㎚ 이하인 것이 바람직하고, 570㎚ 이상 605㎚ 이하인 것이 보다 바람직하며, 580㎚ 이상 600㎚ 이하인 것이 특히 바람직하다.
상기 테트라아자포르피린 염료의 함유량으로는 염료 100질량부 중에 20질량부 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 30질량부 이상 90질량부 이하인 것이 바람직하며, 특히 40질량부 이상 80질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 특히 45질량부 이상 70질량부 이하인 것이 바람직하다. 피로메텐의 내광성을 향상시키는 효과가 있기 때문이다.
상기 테트라아자포르피린 염료의 함유량으로는 조성물의 고형분 100질량부 중에 0.01질량부 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.01질량부 이상 8질량부 이하인 것이 바람직하며, 특히 0.1질량부 이상 5질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 특히 0.1질량부 이상 3질량부 이하인 것이 바람직하다. 특정 파장만을 효율적으로 커트할 필요가 있기 때문이다.
상기 테트라아자포르피린 염료의 함유량으로는 조성물 100질량부 중에 0.002질량부 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.02질량부 이상 6.4질량부 이하인 것이 바람직하며, 특히 0.02질량부 이상 4질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 특히 0.02질량부 이상 2.4질량부 이하인 것이 바람직하다.
상기 테트라아자포르피린 염료가 피로메텐 염료와 병용되는 경우, 상기 피로메텐 염료 및 테트라아자포르피린 염료의 합계 함유량은 상기 염료 100질량부 중에 30질량부 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 50질량부 이상인 것이 바람직하며, 특히 80질량부 이상인 것이 바람직하고, 특히 90질량부 이상인 것이 바람직하며, 그 중에서도 특히 95질량부 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 특히 100질량부, 즉, 염료가 피로메텐 염료 및 테트라아자포르피린 염료인 것이 바람직하다.
(3) 기타
본 발명에서는 상기 염료가 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 0.01질량부 이상 10질량부 이하 포함되어 있고, 상기 양이온 중합성 성분이 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 50질량부 이상 포함되어 있으며, 상기 산 발생제가 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 0.01질량부 이상 10질량부 이하 포함되어 있는 것이 바람직하다.
상기 함유량이 상술한 범위임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이하기 때문이다.
본 발명의 조성물에서의 상기 염료의 함유량은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 양이면 문제는 없고, 상기 조성물의 용도 등에 따라 적절히 설정되는 것인데, 조성물의 고형분 100질량부 중에 0.01질량부 이상 20질량부 이하로 할 수 있고, 그 중에서도 0.01질량부 이상 5질량부 이하인 것이 바람직하며, 그 중에서도 특히 0.1질량부 이상 5질량부 이하가 바람직하다.
상기 함유량이 상술한 범위임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻는 것이 용이해지기 때문이다.
상기 염료의 함유량은 광 흡수성의 경시 안정성이 보다 뛰어난 경화물을 얻는다는 관점에서는 조성물의 고형분 100질량부 중에 0.5질량부 이상 4.5질량부 이하인 것이 바람직하고, 1질량부 이상 4질량부 이하인 것이 바람직하며, 1.5질량부 이상 4질량부 이하인 것이 바람직하다.
한편, 염료가 2종류 이상의 염료를 포함하는 경우에는 상기 염료의 함유량은 염료의 합계 함유량을 말하는 것이다.
상기 염료의 함유량은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 양이면 문제는 없고, 상기 조성물의 용도 등에 따라 적절히 설정되는데, 양이온 중합성 성분 100질량부에 대하여 0.01질량부 이상 10질량부 이하로 할 수 있고, 그 중에서도 0.02질량부 이상 5질량부 이하인 것이 바람직하며, 특히 0.05질량부 이상 5질량부 이하가 바람직하고, 그 중에서도 특히 0.1질량부 이상 4.5질량부 이하가 바람직하며, 그 중에서도 특히 0.5질량부 이상 4.5질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.8질량부 이상 4.5질량부 이하인 것이 바람직하고, 1.0질량부 이상 4.5질량부 이하인 것이 바람직하며, 1.5질량부 이상 4.2질량부 이하인 것이 바람직하다.
3. 산 발생제
본 발명의 조성물은 산 발생제를 포함하는 것이 바람직하다. 산 발생제를 포함함으로써, 상기 조성물은 양이온 경화가 용이한 조성물이 되기 때문이다.
상기 산 발생제로는 소정의 조건에 의해 산을 발생시키는 것이 가능한 화합물이라면 어떠한 것이라도 문제는 없고, 특별히 한정되는 것이 아니다.
이와 같은 산 발생제로는 예를 들면, 자외선 조사(照射) 등의 광 조사에 의해 산을 발생시키는 것이 가능한 광산 발생제, 열에 의해 산을 발생시키는 것이 가능한 열산 발생제를 사용할 수 있다.
상기 산 발생제는 상기 광산 발생제 및 열산 발생제 중 적어도 하나를 사용할 수 있는데, 경화가 용이하다는 관점, 조성물의 경화 시에 조성물에 인접하여 사용되는 주변 부재에 대한 열에 의한 데미지를 저감할 수 있고, 주변 부재의 선택 자유도가 높아진다는 관점 등으로부터는 광산 발생제인 것이 바람직하다. 또한, 상기 광산 발생제는 경화 속도가 빠르다는 이점도 있다.
또한, 상기 산 발생제는 광이 도달하기 곤란한 장소에서도 경화물의 형성이 용이해지는 관점에서는 열산 발생제인 것이 바람직하다. 또한, 상기 열산 발생제는 경화 속도가 비교적 느리기 때문에, 이를 이용하여 경화 처리(가열 처리)한 후에 다른 부재와의 맞붙임을 용이하게 실시할 수 있다.
상기 산 발생제의 함유량은 단독 또는 복수종의 합계로 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 0.01질량부 이상 10질량부 이하로 할 수 있고, 그 중에서도 0.1질량부 이상 5질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 용이하게 얻는 것이 가능해지기 때문이다.
상기 양이온 중합성 성분에 대한 산 발생제의 사용 비율은 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 대체로 통상의 사용 비율로 사용하면 상관없는데, 예를 들면, 양이온 중합성 성분 100질량부에 대하여 산 발생제 0.05질량부 이상 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량부 이상 8질량부 이하인 것이 바람직하며, 1질량부 이상 7질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 1.5질량부 이상 5질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 사용 비율이 상술한 범위임으로써, 양이온 중합성 성분을 충분히 경화시킴과 함께 조성물의 경화물의 내열성이 양호한 점에서 적합하다.
또한, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 용이하게 얻는 것이 가능해지기 때문이다.
(1) 광산 발생제
상기 광산 발생제로는 자외선 조사 등의 광조사에 의해 산을 발생시키는 것이 가능한 화합물이라면 어떠한 것이라도 문제는 없는데, 바람직하게는 자외선의 조사에 의해 루이스산을 방출하는 오늄염인 복염, 또는 그의 유도체이다. 이러한 화합물의 대표적인 것으로는 하기 식(21)로 표현되는 양이온과 음이온의 염을 들 수 있다.
Figure pct00021
여기서 양이온[A]m+은 오늄인 것이 바람직하고, 그 구조는 예를 들면, 하기 식(22)로 나타낼 수 있다.
Figure pct00022
여기서 R13은 탄소 원자 수가 1~60이며, 탄소 원자 이외의 원자를 몇 개 포함하고 있어도 상관없는 유기 기이다. a는 1~5의 정수이다. a개의 R13은 각각 독립적으로, 동일해도 되고 달라도 상관없다. 또한, 적어도 1개는 방향환을 가지는 상기 유기 기인 것이 바람직하다. Q는 S, N, Se, Te, P, As, Sb, Bi, O, I, Br, Cl, F, N=N으로 이루어지는 군에서 선택되는 원자 또는 원자단이다. 또한, 양이온[A]m+ 중의 Q의 원자값을 q로 했을 때, m=a-q인 관계가 성립하는 것이 필요하다(단, N=N은 원자값 0으로서 취급함).
또한, 음이온[B]m-는 할로겐화물 착체인 것이 바람직하고, 그 구조는 예를 들면, 하기 식(23)으로 나타낼 수 있다.
Figure pct00023
여기서 L은 할로겐화물 착체의 중심 원자인 금속 또는 반금속(Metalloid)이며, B, P, As, Sb, Fe, Sn, Bi, Al, Ca, In, Ti, Zn, Sc, V, Cr, Mn, Co 등이다. X2는 할로겐 원자이다. b는 3~7의 정수이다. 또한, 음이온[B]m- 중의 L의 원자값을 p로 했을 때, m=b-p인 관계가 성립하는 것이 필요하다.
상기 식의 음이온[LX2 b]m-의 구체예로는 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트[(C6F5)4B]-, 테트라플루오로보레이트(BF4)-, 헥사플루오로포스페이트(PF6)-, 헥사플루오로안티모네이트(SbF6)-, 헥사플루오로아르세네이트(AsF6)-, 헥사클로로안티모네이트(SbCl6)-, 트리스(펜타플루오로메틸)트리플루오로인산 이온(FAP 음이온) 등을 들 수 있다.
또한, 음이온[B]m-는 하기 식(24)로 표현되는 구조인 것도 바람직하게 사용할 수 있다.
Figure pct00024
여기서 L, X2, b는 상기와 마찬가지이다. 또한, 그 밖에 사용할 수 있는 음이온으로는 과염소산 이온(ClO4)-, 트리플루오로메틸아황산 이온(CF3SO3)-, 플루오로술폰산 이온(FSO3)-, 톨루엔술폰산 음이온, 트리니트로벤젠술폰산 음이온, 캠퍼술포네이트, 노나플로로부탄술포네이트, 헥사데카플로로옥탄술포네이트, 테트라아릴보레이트, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 이와 같은 오늄염 중에서도 하기의 (가)~(다)의 방향족 오늄염을 사용하는 것이 특히 유효하다. 이들 중에서 그의 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
(가) 페닐디아조늄헥사플루오로포스페이트, 4-메톡시페닐디아조늄헥사플루오로안티모네이트, 4-메틸페닐디아조늄헥사플루오로포스페이트 등의 아릴디아조늄염
(나) 디페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트, 디(4-메틸페닐)요오드늄헥사플루오로포스페이트, 디(4-tert-부틸페닐)요오드늄헥사플루오로포스페이트, 톨릴쿠밀요오드늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등의 디아릴요오드늄염
(다) 하기 군 III 또는 군 IV로 표현되는 술포늄 양이온과 헥사플루오로안티몬 이온, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 이온 등의 술포늄염
Figure pct00025
Figure pct00026
또한, 그 밖의 바람직한 것으로는 (η5-2,4-시클로펜타디엔-1-일)〔(1,2,3,4,5,6-η)-(1-메틸에틸)벤젠〕-아이언-헥사플루오로포스페이트 등의 철-아렌 착체나, 트리스(아세틸아세토나토)알루미늄, 트리스(에틸아세토나토아세타토)알루미늄, 트리스(살리실알데히다토)알루미늄 등의 알루미늄 착체와 트리페닐실라놀 등의 실라놀류의 혼합물 등도 들 수 있다.
이들 중에서도, 실용면과 광 감도의 관점에서 방향족 요오드늄염, 방향족 술포늄염, 철-아렌 착체를 사용하는 것이 바람직하고, 특히 방향족 술포늄염이 감도의 점에서 더 바람직하며, 그 중에서도 특히 하기 식(200)으로 표현되는 트리아릴 구조를 가지는 트리아릴술포늄염이 감도의 점에서 더 바람직하다. 또한, 상기 광산 발생제가 상기 방향족 술포늄염임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 형성할 수 있게 되기 때문이다.
또한, 상기 조성물은 경화 시에 기재 등의 주변 부재에 대한 열에 의한 데미지를 저감시킬 수 있고, 주변 부재의 선택 자유도가 높아지기 때문이다.
Figure pct00027
(식 중 R21, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R28, R29, R30, R31, R32, R33 및 R34는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 상기 알킬기 중의 결합 부분 측 말단 이외의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 알콕시기, 상기 알콕시기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 에스테르기, 또는 상기 에스테르기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기를 나타내고,
R35는 수소 원자, 할로겐 원자, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 상기 알킬기 중의 결합 부분 측 말단 이외의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기, 및 하기 식(A)~(C)에서 선택되는 어느 하나의 치환기를 나타내며,
An1q1-는 q1가의 음이온을 나타내고,
q1은 1 또는 2의 정수를 나타내며,
p1은 전하를 중성으로 하는 계수를 나타낸다.)
Figure pct00028
(식 중 R121, R122, R123, R124, R125, R126, R127, R128, R129, R130, R131, R132, R133, R134, R136, R137, R138, R139, R140, R141, R142, R143 및 R144, R145, R146, R147, R148 및 R149는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 상기 알킬기 중의 결합 부분 측 말단 이외의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 알콕시기, 상기 알콕시기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 에스테르기, 또는 상기 에스테르기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기를 나타내고,
*는 식(200) 중의 S와의 결합 위치를 나타낸다.)
상기 식(200)으로 표현되는 화합물에서 R21, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R28, R29, R30, R31, R32, R33, R34, R35, R121, R122, R123, R124, R125, R126, R127, R128, R129, R130, R131, R132, R133, R134, R136, R137, R138, R139, R140, R141, R142, R143, R144, R145, R146, R147, R148 및 R149로 표현되는 할로겐 원자로는 불소, 염소, 브롬, 요오드 등을 들 수 있다.
상기 식(200)으로 표현되는 화합물에서 R21, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R28, R29, R30, R31, R32, R33, R34, R35, R121, R122, R123, R124, R125, R126, R127, R128, R129, R130, R131, R132, R133, R134, R136, R137, R138, R139, R140, R141, R142, R143, R144, R145, R146, R147, R148 및 R149에 사용되는 탄소 원자 수 1~10의 알킬기로는 상기 "1. 양이온 중합성 성분"의 "(1) 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)" 항에 기재된 다환식 지방족 구조의 환 상의 1 또는 2 이상의 수소 원자를 치환하는 치환기로서 든 탄소 원자 수 1~30의 직쇄 또는 분기의 쇄상 알킬기, 탄소 원자 수 3~30의 시클로알킬기 및 탄소 원자 수 4~30의 시클로알킬알킬기 중 소정의 탄소 원자 수의 것을 들 수 있다.
또한, 상기 치환기를 가지는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 알킬기 중의 수소 원자를 치환하는 치환기로는 상기 "1. 양이온 중합성 성분"의 "(1) 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물(A)" 항에 기재된 탄화수소기에서의 수소 원자를 치환하는 치환기로서 든 기를 들 수 있다.
상기 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 또는 상기 알킬기 중의 결합 부분 측 말단 이외의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기로는 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 있다.
상기 식(200)으로 표현되는 화합물에서 R21, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R28, R29, R30, R31, R32, R33, R34, R121, R122, R123, R124, R125, R126, R127, R128, R129, R130, R131, R132, R133, R134, R136, R137, R138, R139, R140, R141, R142, R143 및 R144, R145, R146, R147, R148 및 R149에 사용되는 탄소 원자 수 1~10의 알콕시기로는 식(11-1) 중의 X에 사용되는 알콕시기와 동일한 기를 들 수 있다. 또한, 상기 알콕시기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자를 치환하는 치환기로는 상기 X에 사용되는 기의 수소 원자를 치환하는 치환기와 동일하게 할 수 있다.
상기 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 알콕시기, 또는 상기 알콕시기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기로는 메톡시, 에톡시, 프로필옥시, 이소프로필옥시, 부틸옥시, s-부틸옥시, t-부틸옥시, 이소부틸옥시, 펜틸옥시, 이소아밀옥시, t-아밀옥시, 헥실옥시, 시클로헥실옥시, 시클로헥실메틸옥시, 테트라하이드로푸라닐옥시, 테트라하이드로피라닐옥시, 2-메톡시에틸옥시, 3-메톡시프로필옥시, 4-메톡시부틸옥시, 2-부톡시에틸옥시, 메톡시에톡시에틸옥시, 메톡시에톡시에톡시에틸옥시, 3-메톡시부틸옥시, 2-메틸티오에틸옥시, 트리플루오로메틸옥시 등을 들 수 있다.
상기 식(200)으로 표현되는 화합물에서 R21, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R28, R29, R30, R31, R32, R33, R34, R121, R122, R123, R124, R125, R126, R127, R128, R129, R130, R131, R132, R133, R134, R136, R137, R138, R139, R140, R141, R142, R143 및 R144, R145, R146, R147, R148 및 R149에 사용되는 탄소 원자 수 1~10의 에스테르기로는 식(11-1) 중의 X에 사용되는 알콕시기의 말단의 -O-가 -CO-O 또는 -O-CO-에 의해 치환된 기를 들 수 있다.
또한, 상기 에스테르기 중의 수소 원자의 1개 또는 2개 이상을 치환하는 치환기로는 X에 사용되는 기의 수소 원자를 치환하는 치환기와 동일하게 할 수 있다.
상기 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~10의 에스테르기, 또는 상기 에스테르기 중의 메틸렌기가 상기 군 I에서 선택되는 2가의 기에 의해 산소 원자가 서로 이웃하지 않는 조건으로 치환된 기로는 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 이소프로필옥시카르보닐, 페녹시카르보닐, 아세톡시, 프로피오닐옥시, 부티릴옥시, 클로로아세틸옥시, 디클로로아세틸옥시, 트리클로로아세틸옥시, 트리플루오로아세틸옥시, t-부틸카르보닐옥시, 메톡시아세틸옥시, 벤조일옥시 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 상기 R35가 상기 화학식(A)~(C)에서 선택되는 것인 것이 바람직하고, 그 중에서도 상기 식(A) 또는 (B)에서 선택되는 것인 것이 바람직하다. 상기 R35가 상술한 구조를 가짐으로써, 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 것이 되기 때문이다.
본 발명의 조성물에서는 R35가 상기 식(A) 또는 (C)에서 선택되는 것도 바람직하게 사용할 수 있다. 조성물은 경화 속도 및 접착력이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
본 발명의 조성물에서는 산 발생제의 분산 안정성의 관점에서는 R35가 화학식(C)인 것인 것이 바람직하다. 한편, 경화 속도 및 접착력이 보다 뛰어난 것으로 하는 관점에서는 R35가 식(A)인 것인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물에서 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있음과 함께, 경화 속도 및 접착력이 뛰어난 것으로 하는 관점에서는 산 발생제는 R35가 식(A)인 것인 것과 식(C)인 것인 것 양자를 포함하는 것이 바람직하다.
산 발생제는 R35가 식(A)인 것인 것과 식(C)인 것인 것 양자를 포함하는 경우, R35가 식(A)인 것의 함유량은 식(C)인 것의 100질량부에 대하여 10질량부 이상 200질량부 이하로 할 수 있고, 그 중에서도 50질량부 이상 200질량부 이하인 것이 바람직하며, 80질량부 이상 120질량부 이하인 것이 바람직하다. 이러한 범위의 함유량임으로써, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있음과 함께, 경화 속도 및 접착력이 뛰어난 것이 되기 때문이다. 또한, 본 발명의 조성물은 내투습성 등도 뛰어난 것이 되기 때문이다.
R21, R22, R24, R25, R26, R27, R29, R30, R31, R32, R33 및 R34는 수소 원자, 할로겐 원자, 할로겐 원자로 수소 원자가 치환되었거나 또는 무치환의 탄소 원자 수 1~10의 알킬기인 것이 바람직하고, 특히 수소 원자인 것이 바람직하다. 상술한 관능기임으로써, 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 것이 되기 때문이다.
R23 및 R28은 그 중에서도 수소 원자, 할로겐 원자, 할로겐 원자로 수소 원자가 치환되었거나 또는 무치환의 탄소 원자 수 1~10의 알킬기인 것이 바람직하고, 특히 수소 원자 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하다. 상술한 관능기임으로써, 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 것이 되기 때문이다.
R121, R122, R124, R125, R126, R127, R129, R130, R131, R132, R133, R134, R137, R138, R139, R140, R141, R142, R143, R144, R145, R146, R147, R148 및 R149는 수소 원자, 할로겐 원자, 할로겐 원자로 수소 원자가 치환되었거나 또는 무치환의 탄소 원자 수 1~10의 알킬기인 것이 바람직하고, 특히 수소 원자인 것이 바람직하다. 상술한 관능기임으로써, 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 것이 되기 때문이다.
R123, R128 및 R136은 수소 원자, 할로겐 원자, 할로겐 원자로 수소 원자가 치환되었거나 또는 무치환의 탄소 원자 수 1~10의 알킬기인 것이 바람직하고, 그 중에서도 수소 원자 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하다. 상술한 관능기임으로써, 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻을 수 있는 것이 되기 때문이다.
상기 식(200)으로 표현되는 화합물에서 An1q1-로 표현되는 q1가의 음이온으로는 예를 들면, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트[(C6F5)4B]-, 테트라플루오로보레이트(BF4)-, 헥사플루오로포스페이트(PF6)-, 헥사플루오로안티모네이트(SbF6)-, 헥사플루오로아르세네이트(AsF6)-, 헥사클로로안티모네이트(SbCl6)-, 트리스(펜타플루오로메틸)트리플루오로인산 이온(FAP 음이온), 과염소산 이온(ClO4)-, 트리플루오로메틸아황산 이온(CF3SO3)-, 플루오로술폰산 이온(FSO3)-, 톨루엔술폰산 음이온, 트리니트로벤젠술폰산 음이온, 캠퍼술포네이트, 노나플로로부탄술포네이트, 헥사데카플로로옥탄술포네이트, 테트라아릴보레이트, 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있다.
(2) 열산 발생제
상기 열산 발생제는 열에 의해 산을 발생시키는 것이 가능한 화합물이라면 어떠한 것이라도 문제는 없고 특별히 한정되는 것은 아닌데, 바람직하게는 열에 의해 루이스산을 방출하는 오늄염인 복염, 또는 그의 유도체가 수지 조성물을 경화한 경화물의 내열성이 좋아, 적합하다.
이러한 화합물의 대표적인 것으로는 상기 "(1) 광산 발생제" 항에 기재된 [A]m+[B]m-로 표현되는 양이온과 음이온의 염을 사용할 수 있다.
상기 열산 발생제로는 구체적으로는 국제공개공보 WO2018/110297 중의 식(2)로 표현되는 화합물을 들 수 있다. 상기 열산 발생제로는 모노페닐술포늄염이 공업적으로 입수하기 쉬우므로 바람직하다. 상기 모노페닐술포늄염으로는 벤질-p-하이드록시페닐메틸술포늄염, p-하이드록시페닐디메틸술포늄염, p-아세톡시페닐디메틸술포늄염, 벤질-p-하이드록시페닐메틸술포늄염, 벤질페닐술포늄염 등을 들 수 있다.
상기 열산 발생제가 열에 의해 산을 발생시키고 조성물을 경화시킬 수 있는 온도의 범위는 특별히 한정되지 않지만, 알맞은 내열성을 가지는 경화물이 얻어지는 점이나, 프로세스 중의 열 안정성이 양호한 점에서 50℃ 이상 250℃ 이하가 바람직하고, 100℃ 이상 220℃ 이하가 보다 바람직하며, 130℃ 이상 200℃ 이하가 더 바람직하고, 150℃ 이상 180℃ 이하가 더 바람직하다. 상기 조성물의 경화물의 형성이 용이하기 때문이다.
또한, 본 발명의 조성물에 사용되는 열산 발생제로서 알맞게 사용할 수 있는 시판품으로는 예를 들면, 선에이드 SI-B2A, 선에이드 SI-B3A, 선에이드 SI-B3, 선에이드 SI-B4, 선에이드 SI-60, 선에이드 SI-80, 선에이드 SI-100, 선에이드 SI-110, 선에이드 SI-150(이상 산신 가가쿠 고교(주) 제품), 아데카옵톤 CP-66, 아데카옵톤 CP-77(이상 (주)ADEKA 제품) 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
4. 기타 성분
상기 조성물은 염료, 양이온 중합성 성분을 포함하고, 필요에 따라 산 발생제를 포함하는 것인데, 추가로 용제 및 기타 성분을 포함할 수 있다.
상기 용제로는 유기 용매(이하, 단순히 용매라고 칭하는 경우가 있음), 물 등을 사용할 수 있다. 상기 용제는 상온(25℃) 대기압하에서 액상인 것이다. 상기 용제는 상기 조성물 중의 각 성분을 분산 또는 용해시킬 수 있는 것이다. 따라서, 상온(25℃) 대기압하에서 액상이어도, 상기 염료, 양이온 중합성 성분은 용제에는 해당하지 않는다. 상기 용제로는 물, 유기 용제 중 어느 것이나 사용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 용제가 유기 용제인 것이 바람직하다. 상기 화합물 A의 용해 또는 분산이 용이하기 때문이다.
상기 기타 성분으로는 각종 첨가제를 들 수 있다.
이와 같은 용매 및 각종 첨가제로는 국제공개공보 WO2017/098996 등에 기재된 것과 동일하게 할 수 있다.
또한, 상기 기타 성분의 합계의 함유량으로는 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 30질량부 이하로 할 수 있다. 조성물이 상기 기타 성분을 포함하는 경우, 상기 기타 성분의 함유량은 0.05질량부 이상 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.1질량부 이상 5질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물의 형성이 용이해지기 때문이다.
상기 유기 용제로는 25℃에서 액상이며, 상기 조성물을 사용하여 경화물을 형성할 때 건조 제거할 수 있는 것이 사용된다.
상기 유기 용제로는 구체적으로는 메틸에틸케톤, 메틸아밀케톤, 디에틸케톤, 아세톤, 메틸이소프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 2-헵타논 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, 이소- 또는 n-프로판올, 이소- 또는 n-부탄올, 아밀알코올, 디아세톤알코올 등의 알코올계 용매; 에틸렌글리콜모노메틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸아세테이트, 프로필렌글리콜-1-모노메틸에테르-2-아세테이트(PGMEA), 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 에톡시에틸프로피오네이트, 1-t-부톡시-2-프로판올, 3-메톡시부틸아세테이트, 시클로헥산올아세테이트 등의 에테르에스테르계 용매; 벤젠 등의 BTX계 용매; 헥산 등의 지방족 탄화수소계 용매; 테레빈유 등의 테르펜계 탄화수소유; 미네랄 스피릿 등의 파라핀계 용매; 사염화탄소 등의 할로겐화 지방족 탄화수소계 용매; 클로로벤젠 등의 할로겐화 방향족 탄화수소계 용매; 카르비톨계 용매 등을 들 수 있다. 이들 용제는 1종 또는 2종 이상의 혼합 용매로서 사용할 수 있다.
이들 중에서도, 유기 용제가 케톤류, 알코올계 용매, 에테르에스테르계 용매를 포함하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 알코올계 용매, 에테르에스테르계 용매를 포함하는 것이 바람직하며, 특히 알코올계 용매를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 조성물은 염료의 분산 안정성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
상기 유기 용제의 함유량은 상기 용제 100질량부 중에 50질량부 이상인 것이 바람직하고, 그 중에서도 70질량부 이상인 것이 바람직하며, 특히 90질량부 이상인 것이 바람직하다. 상기 함유량이 상술한 범위임으로써, 상기 조성물은 염료의 분산 안정성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
또한, 상기 유기 용제가 알코올계 용매를 포함하는 경우, 상기 알코올계 용매의 함유량은 상기 용제 100질량부 중에 20질량부 이상 80질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 30질량부 이상 70질량부 이하인 것이 바람직하며, 40질량부 이상 60질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 함유량이 상술한 범위임으로써, 상기 조성물은 염료의 분산 안정성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
상기 조성물은 수지 성분으로서 상기 양이온 중합성 성분을 포함하는 것인데, 필요에 따라 상기 양이온 중합성 성분 이외의 수지 성분(이하, 기타 수지 성분이라고 칭하는 경우가 있음)을 포함할 수 있다.
상기 기타 수지 성분으로는 중축합이 가능한 화합물 및 그의 중축합물 등을 들 수 있다.
상기 중축합 가능한 화합물로는 라디칼 중합성 화합물을 들 수 있다. 또한, 후술할 중축합물을 구성하는 모노머 성분도 들 수 있다.
상기 라디칼 중합성 화합물은 라디칼 중합성기를 가지는 것이다.
상기 라디칼 중합성기로는 라디칼에 의해 중합이 가능한 것이면 되고, 예를 들면 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐기 등의 에틸렌성 불포화기 등을 들 수 있다.
상기 라디칼 중합성 화합물은 라디칼 중합성기를 1 이상 가지는 것으로 할 수 있고, 라디칼 중합성기를 1개 가지는 단관능 화합물, 라디칼 중합성기를 2 이상 가지는 다관능 화합물을 사용할 수 있다.
상기 라디칼 중합성 화합물로는 산가를 가지는 화합물, 산가를 가지지 않는 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 산가를 가지는 화합물로는 예를 들면, 메타크릴산, 아크릴산 등의 카르복실기 등을 가지는 아크릴레이트 화합물, 메타크릴레이트 화합물 등을 들 수 있다.
상기 산가를 가지지 않는 화합물로는 우레탄아크릴레이트 수지, 우레탄메타크릴레이트 수지, 에폭시아크릴레이트 수지, 에폭시메타크릴레이트 수지, 아크릴산-2-하이드록시에틸, 메타크릴산-2-하이드록시에틸 등의 카르복실기 등을 가지지 않는 아크릴레이트 화합물, 메타크릴레이트 화합물을 들 수 있다.
상기 라디칼 중합성 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 라디칼 중합성 화합물은 에틸렌성 불포화기를 가지며, 산가를 가지는 화합물 및 에틸렌성 불포화기를 가지며, 산가를 가지지 않는 화합물을 조합하여 사용할 수 있다.
라디칼 중합성 화합물은 2종 이상을 혼합하여 사용하는 경우에는 그들을 미리 공중합하여 공중합체로서 사용해도 된다.
이와 같은 라디칼 중합성 화합물 등으로는 보다 구체적으로는 일본 공개특허공보 특개2016-176009호에 기재된 라디칼 중합성 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 원하는 파장 영역의 광 흡수성 및 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 형성할 수 있게 되는 관점은 상기 라디칼 중합성 화합물의 함유량이 적은 것이 바람직하다.
상기 라디칼 중합성 화합물의 함유량은 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 5질량부 이하인 것이 바람직하며, 특히 1질량부 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 특히 0.5질량부 이하인 것이 바람직하며, 그 중에서도 특히 0질량부, 즉, 라디칼 중합성 화합물을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
상기 중축합물로는 2 이상의 반복 단위를 포함하는 올리고머 및 폴리머로 할 수 있다.
상기 중축합물로는 예를 들면, 폴리올레핀계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 할로겐 함유 수지 등의 열 가소성 수지를 들 수 있다.
이와 같은 중축합물로는 예를 들면, 국제공개공보 WO2017/150662에 열 가소성 수지로서 기재되어 있는 것과 동일하게 할 수 있다.
상기 기타 성분은 증감제를 들 수 있다.
이와 같은 증감제로는 예를 들면, 안트라센계 화합물, 나프탈렌계 화합물, 카르바졸 유도체, 벤조카르바졸 유도체를 바람직하게 사용할 수 있고, 그 중에서도 카르바졸 유도체, 벤조카르바졸 유도체를 바람직하게 사용할 수 있으며, 특히 벤조카르바졸 유도체를 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 증감제를 사용함으로써, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻는다는 효과를 저해하지 않고 경화성 등을 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한, 염료의 블리드 아웃을 효과적으로 억제할 수 있고, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 얻는다는 효과를 보다 효과적으로 발휘할 수 있기 때문이다. 또한, 상기 조성물은 내투습성 등도 보다 뛰어난 것이 되기 때문이다.
상기 안트라센계 화합물로는 안트라센 구조를 가지는 화합물이면 되고, 예를 들면 하기 식(IIIa)로 표현되는 것을 들 수 있다.
Figure pct00029
(식 중 R201 및 R202는 각각 독립적으로 탄소 원자 수 1~6의 알킬기 또는 탄소 원자 수 2~12의 알콕시알킬기를 나타내고, R203은 수소 원자 또는 탄소 원자 수 1~6의 알킬기를 나타낸다.)
R201, R202 및 R203으로 표현되는 탄소 원자 수 1~6의 알킬기로는 상기 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자의 치환기로서 사용되는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기 중 소정의 탄소 원자 수를 충족시키는 것을 사용할 수 있다.
R201 및 R202로 표현되는 탄소 원자 수 2~12의 알콕시알킬기로는 R301~R308로 표현되는 탄소 원자 수 1~30의 알콕시기로 치환된 알킬기 중 소정의 탄소 원자 수인 것을 사용할 수 있다.
상기 나프탈렌계 화합물로는 나프탈렌 구조를 가지는 화합물이면 되고, 예를 들면 하기 식(IIIb)로 표현되는 것을 들 수 있다.
Figure pct00030
(식 중 R204 및 R205는 각각 독립적으로 탄소 원자 수 1~6의 알킬기를 나타낸다.)
R204 및 R205로 표현되는 탄소 원자 수 1~6의 알킬기로는 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자의 치환기로서 상기에서 든 탄소 원자 수 1~30의 알킬기 중 소정의 탄소 원자 수를 충족시키는 것을 사용할 수 있다.
상기 카르바졸 유도체로는 카르바졸 구조를 가지는 화합물이면 되고, 예를 들면, 이하의 식(VI)으로 표현되는 것을 들 수 있다.
Figure pct00031
(식 중 R226a는 수소 원자, 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 비닐기 또는 탄소 원자 수 6~20의 아릴기를 나타내고, R227a, R228a, R229a, R230a, R231a, R232a, R233a 및 R234a는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 탄소 원자 수 6~20의 아릴기, 시아노기, 수산기, 카르복실기를 나타낸다.)
R226a, R227a, R228a, R229a, R230a, R231a, R232a, R233a 및 R234a로 표현되는 탄소 원자 수 1~10의 알킬기 및 탄소 원자 수 6~20의 아릴기의 예로는 상기 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자의 치환기로서 사용되는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기 및 탄소 원자 수 6~30의 아릴기 중 소정의 탄소 원자 수를 충족시키는 것을 사용할 수 있다. R227a, R228a, R229a, R230a, R231a, R232a, R233a 및 R234a로 표현되는 할로겐 원자로는 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자의 치환기로서 상기에서 든 할로겐 원자와 동일한 것을 들 수 있다.
상기 벤조카르바졸 유도체로는 벤조카르바졸 구조를 가지는 것이면 되고, 예를 들면, 이하의 식(VII-1)~(VII-3)으로 표현되는 것을 들 수 있다.
본 발명에서는 그 중에서도 상기 벤조카르바졸 유도체가 상기 식(VII-1)로 표현되는 화합물인 것이 바람직하다. 상기 조성물은 경화성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
Figure pct00032
(식 중 R235는 수소 원자, 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 비닐기 또는 탄소 원자 수 6~20의 아릴기를 나타내고, R236, R237, R238, R239, R240, R241, R242, R243, R244 및 R245는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 탄소 원자 수 6~20의 아릴기, 시아노기, 수산기, 카르복실기를 나타낸다.)
Figure pct00033
(식 중 R246은 수소 원자, 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 비닐기 또는 탄소 원자 수 6~20의 아릴기를 나타내고, R247, R248, R249, R250, R251, R252, R253, R254, R255 및 R256은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 탄소 원자 수 6~20의 아릴기, 시아노기, 수산기 또는 카르복실기를 나타낸다.)
Figure pct00034
(식 중 R257은 수소 원자, 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 비닐기 또는 탄소 원자 수 6~20의 아릴기를 나타내고, R258, R259, R260, R261, R262, R263, R264, R265, R266 및 R267은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 탄소 원자 수 6~20의 아릴기, 시아노기, 수산기, 카르복실기를 나타낸다.)
R235, R236, R237, R238, R239, R240, R241, R242, R243, R244, R245, R246, R247, R248, R249, R250, R251, R252, R253, R254, R255, R256, R257, R258, R259, R260, R261, R262, R263, R264, R265, R266 및 R267로 표현되는 할로겐 원자, 탄소 원자 수 1~10의 알킬기, 탄소 원자 수 6~20의 아릴기로는 상기 다환식 지방족 구조의 환 상의 수소 원자의 치환기로서 사용되는 할로겐 원자, 탄소 원자 수 1~30의 알킬기 및 탄소 원자 수 6~30의 아릴기 중 소정의 탄소 원자 수를 충족시키는 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서는 식(VII-1)~(VII-3)으로 표현되는 벤조카르바졸 유도체 중에서도 벤조카르바졸환의 질소 원자에 결합하는 기인 R235, R246 및 R257이 탄소 원자 수 1~10의 알킬기인 것이 바람직하고, 그 중에서도 탄소 원자 수 3~10의 분기 알킬기인 것이 바람직하다. 상기 조성물은 경화성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
본 발명에서는 상기 R236, R237, R238, R239, R240, R241, R242, R243, R244, R245, R247, R248, R249, R250, R251, R252, R253, R254, R255, R256, R258, R259, R260, R261, R262, R263, R264, R265, R266 및 R267이 수소 원자, 탄소 원자 수 1~10의 알킬기인 것이 바람직하고, 그 중에서도 수소 원자인 것이 바람직하다. 상술한 기가 상술한 기 또는 원자임으로써, 상기 조성물은 경화성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
상기 증감제의 함유량으로는 양이온 중합성 성분들의 중합을 촉진시킬 수 있는 것이면 되며, 예를 들면 단독 또는 복수종의 합계로 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 0.01질량부 이상 6질량부 이하로 할 수 있고, 그 중에서도 0.1질량부 이상 3질량부 이하인 것이 바람직하며, 특히 0.5질량부 이상 2질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 조성물은 경화성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
상기 증감제의 양이온 중합성 화합물에 대한 사용 비율은 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 대체로 통상의 사용 비율로 사용하면 된다.
상기 증감제의 함유량은 예를 들면, 산 발생제 100질량부에 대하여 1질량부 이상 200질량부 이하인 것이 바람직하고, 5질량부 이상 100질량부 이하인 것이 바람직하며, 10질량부 이상 60질량부 이하인 것이 바람직하고, 15질량부 이상 50질량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 사용 비율이 상술한 범위임으로써, 경화성이 뛰어난 것이 되기 때문이다.
5. 조성물
상기 각 성분의 함유량은 각 성분에 대해 기재한 함유량을 조합할 수 있다.
예를 들면, 상기 조성물이 양이온 중합성 성분, 염료 및 산 발생제를 포함하는 경우, 각 성분의 함유량은 각각, "1. 양이온 중합성 성분", "2. 염료", "3. 산 발생제" 항에 기재된 함유량을 조합할 수 있다.
상기 조성물은 양이온 중합성 성분, 염료 및 산 발생제를 포함하는 경우, 예를 들면, 상기 염료의 함유량이 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 0.01질량부 이상 10질량부 이하이고, 상기 양이온 중합성 성분의 함유량이 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 50질량부 이상이며, 상기 산 발생제의 함유량이 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 0.01질량부 이상 10질량부 이하인 것으로 할 수 있다. 상기 각 성분의 함유량이 상술한 조합임으로써, 상기 조성물은 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 용이하게 얻을 수 있다.
상기 조성물의 제조 방법으로는 상기 각 성분을 원하는 양으로 포함하는 조성물을 형성할 수 있는 방법이면 문제는 없고, 공지의 혼합 수단을 이용하는 방법을 들 수 있다.
본 발명의 조성물은 광 또는 열 경화용 조성물로서 각종의 용도에 사용된다. 구체적인 용도로는 광학 필터, 도료, 코팅제, 라이닝제, 접착제, 인쇄판, 절연 바니시, 절연 시트, 적층판, 프린트 기판, 반도체 장치용·LED 패키지용·액정 주입구용· 유기 일렉트로 루미네선스(EL)용·광 소자용·전기절연용·전자부품용· 분리막용 등의 봉지제(封止劑), 성형 재료, 퍼티, 유리섬유 함침제, 필링제, 반도체용·태양전지용 등의 패시베이션막(passivation layer), 층간 절연막, 보호막, 프린트 기판, 또는 컬러TV, PC 모니터, 휴대정보 단말, CCD 이미지 센서의 컬러 필터, 플라즈마 표시 패널용 전극 재료, 인쇄 잉크, 치과용 조성물, 광 조형용 수지, 액상 및 건조막 쌍방, 미소(微小) 기계부품, 유리섬유 케이블 코팅, 홀로그래피 기록용 재료의 각종 용도를 들 수 있다.
상기 광학 필터로는 광학 필터를 투과하는 광의 스펙트럼 형상의 변화가 요구되는 것으로 할 수 있고, 예를 들면 액정 표시장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 일렉트로 루미네선스 디스플레이(ELD), 음극관 표시장치(CRT), CCD 이미지 센서, CMOS 센서, 형광 표시관, 전계 방사형 디스플레이 등의 화상 표시장치용, 분석 장치용, 반도체 장치 제조용, 천문 관측용, 광 통신용, 안경 렌즈, 창문 등의 용도에 사용할 수 있다.
본 발명에서는 상기 조성물이 광학 필터 형성용인 것이 바람직하고, 그 중에서도 화상 표시장치의 광학 필터 형성용인 것이 바람직하며, 특히 화상 표시장치의 색 조정 필터 형성용인 것이 바람직하다.
여기서 색 조정 필터는 각 색의 광을 조정하는 것을 들 수 있다. 색 조정 필터로는 보다 구체적으로는 광학 필터로서 사용되는 R(적), G(녹), B(청) 및 그 밖의 색의 화소가 배치된 컬러 필터를 투과한 광의 색을 더 조정하기 위해 컬러 필터와 평면에서 보았을 때 겹치도록 배치되는 것, 각 색의 일렉트로 루미네선스 소자 등의 각 색의 발광체로부터 조사된 광의 색을 더 조정하기 위해 각 색의 발광체와 평면에서 보았을 때 겹치도록 배치되는 것 등을 들 수 있다.
상기 용도임으로써, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물을 제조할 수 있다는 효과를 보다 효과적으로 발휘할 수 있기 때문이다.
상기 용도는 그 중에서도 상기 염료가 450㎚ 이상 550㎚ 미만에 최대 흡수 파장을 가지는 염료를 포함하는 경우에는 청색 광 및 녹색 광의 발광 광을 가지는 화상 표시장치의 색 조정 필터 형성용인 것이 바람직하다. 또한 상기 염료가 550㎚ 이상 610㎚ 이하에 최대 흡수 파장을 가지는 염료를 포함하는 경우에는 녹색 화소 또는 적색 화소와 겹치도록 배치되는 화상 표시장치의 색 조제용 필터 형성용인 것도 바람직하다.
또한, 상기 조성물의 용도로는 플렉시블성이 요구되는 부재의 형성 용도도 들 수 있다.
구체적으로는 상기 조성물은 플렉시블성을 가지는 화상 표시장치의 광학 필터 형성 등에 바람직하게 사용할 수 있다.
B. 경화물
다음으로, 본 발명의 경화물에 대해 설명한다.
본 발명의 경화물은 상술한 조성물의 경화물인 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 상기 경화물은 상술한 조성물을 경화시킨 것임으로써, 예를 들면, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 광학 필터 등으로서 사용할 수 있다.
본 발명의 경화물은 상술한 조성물을 사용하는 것이다.
이하, 본 발명의 경화물에 대해 상세하게 설명한다.
한편, 상기 조성물에 대해서는 상기 "A. 조성물" 항에 기재된 내용과 동일하게 할 수 있다.
상기 경화물은 통상 양이온 중합성 성분의 중합물을 포함하는 것이다.
상기 경화물의 평면에서 본 형상, 두께 등에 대해서는 상기 경화물의 용도 등에 따라 적절히 설정할 수 있다.
상기 두께로는 예를 들면, 0.05㎛ 이상 300㎛ 이하 등으로 할 수 있다.
상기 경화물의 제조 방법으로는 상기 조성물의 경화물을 원하는 형상이 되도록 형성할 수 있는 방법이면 특별히 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 제조 방법으로는 예를 들면, 후술할 "D. 경화물의 제조 방법" 항에 기재된 내용과 동일하게 할 수 있기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다.
상기 경화물의 용도 등에 대해서는 상기 "A. 조성물" 항에 기재된 내용과 동일하게 할 수 있다.
C. 광학 필터
다음으로, 본 발명의 광학 필터에 대해 설명한다.
본 발명의 광학 필터는 상술한 경화물을 포함하는 광 흡수층을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 상기 광 흡수층이 상술한 경화물을 포함함으로써 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 것이 된다.
본 발명의 광학 필터는 상기 광 흡수층을 가지는 것이다.
이하, 본 발명의 광학 필터에 포함되는 광 흡수층에 대해 상세하게 설명한다.
1. 광 흡수층
상기 광 흡수층은 상술한 경화물을 포함하는 것이다.
상기 광 흡수층에 포함되는 상기 경화물의 함유량은 통상 광 흡수층 100질량부 중에 100질량부이다. 즉, 상기 광 흡수층은 상기 경화물로 이루어지는 것으로 할 수 있다.
상기 경화물에 대해서는 상기 "B. 경화물" 항에 기재된 내용과 동일하게 할 수 있다.
상기 광 흡수층의 평면에서 본 형상, 면적 및 두께 등의 형상에 대해서는 광학 필터의 용도 등에 따라 적절히 설정할 수 있다.
상기 광 흡수층의 형성 방법으로는 원하는 형상, 두께의 광 흡수층을 형성할 수 있는 것이면 되고, 공지의 도막 형성 방법을 이용할 수 있다. 상기 형성 방법으로는 예를 들면, 후술할 "D. 경화물의 제조 방법" 항에 기재된 내용과 동일하게 할 수 있다.
2. 광학 필터
상기 광학 필터는 상기 광 흡수층만을 포함하는 것이어도 되고, 상기 광 흡수층 이외의 기타 층을 포함하는 것이어도 된다.
상기 기타 층으로는 투명 지지체, 언더코팅층, 반사 방지층, 하드 코팅층, 윤활층, 점착제층 등을 들 수 있다.
이와 같은 각 층의 내용 및 그의 형성 방법 등에 대해서는 광학 필터에 일반적으로 사용되는 것으로 할 수 있고, 예를 들면, 일본 공개특허공보 특개2011-144280호, 국제공개공보 WO2016/158639 등에 기재된 내용과 동일하게 할 수 있다.
상기 광 흡수층은 예를 들면, 상기 투명 지지체 및 임의의 각 층의 사이를 접착하는 접착층 등으로서 사용되는 것이어도 상관없다.
또한, 그 때에는 상기 광학 필터는 접착층으로서의 광 흡수층의 표면에 쉽게 밀착된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 공지의 세퍼레이터 필름을 마련할 수도 있다.
상기 광학 필터는 화상 표시장치용으로서 사용하는 경우, 통상 디스플레이의 앞면에 배치할 수 있다. 예를 들면, 광학 필터를 디스플레이의 표면에 직접 붙여도 문제는 없고, 디스플레이 앞에 앞면판이나 전자파 실드가 마련되어 있는 경우는 앞면판 또는 전자파 실드의 표측(외측) 또는 뒤 측(디스플레이 측)에 광학 필터를 붙여도 상관없다.
상기 광학 필터는 예를 들면, 화상 표시장치에 포함되는 각 부재, 예를 들면, 컬러 필터, 편광판 등의 광학 부재로서 사용되는 것이어도 상관없다.
또한, 상기 광학 필터는 상기 화상 표시장치에 포함되는 각 부재에 직접 적층되는 것이어도 상관없다.
D. 경화물의 제조 방법
다음으로, 본 발명의 경화물의 제조 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 경화물의 제조 방법은 상술한 조성물을 경화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 상기 경화물의 제조 방법은 상기 조성물을 경화시키는 것이기 때문에, 예를 들면, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 광학 필터 등으로서 사용이 가능한 경화물을 얻을 수 있다.
본 발명의 경화물의 제조 방법은 상기 경화하는 공정을 포함하는 것이다.
이하, 본 발명의 경화물의 제조 방법의 각 공정에 대해 상세하게 설명한다.
한편, 상기 조성물은 상기 "A. 조성물" 항에 기재된 내용과 동일하게 할 수 있으므로, 여기서의 설명은 생략한다.
1. 경화하는 공정
상기 경화하는 공정은 상술한 조성물을 경화하는 공정이다.
상기 조성물의 경화 방법으로는 상기 양이온 중합성 성분들을 중합할 수 있는 방법이면 된다.
조성물의 도막에 대하여 에너지 선을 조사하는 방법, 조성물의 도막을 가열하는 방법 등을 들 수 있다. 이와 같은 중합하는 방법은 상기 조성물이 산 발생제를 포함하는 경우에는 그 산 발생제의 종류에 따라 결정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 조성물이 산 발생제로서 광산 발생제를 포함하는 경우에는 에너지 선을 조사하는 방법을 바람직하게 사용할 수 있고, 조성물이 산 발생제로서 열산 발생제를 포함하는 경우에는 가열하는 방법을 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 양이온 중합성 성분의 중합이 용이하기 때문이다.
본 공정에서 양이온 중합성 성분의 중합에 사용되는 에너지 선의 광원으로는 초고압 수은램프, 고압 수은램프, 중압 수은램프, 저압 수은램프, 수은증기 아크등, 크세논 아크등, 카본 아크등, 메탈할라이드 램프, 형광등, 텅스텐 램프, 엑시머 램프, 살균등, 발광 다이오드, CRT 광원 등에서 얻어지는 2,000옹스트롬~7,000옹스트롬의 파장을 가지는 전자파 에너지나 전자선, X선, 방사선 등의 고에너지선을 이용할 수 있다. 바람직하게는 파장 300~450㎚의 광을 발광하는 초고압 수은램프, 수은증기 아크등, 카본 아크등, 크세논 아크등, 발광 다이오드 등이 이용된다. 양이온 중합성 성분의 중합이 용이하기 때문이다.
에너지 선의 조사량에 특별히 제한은 없고, 조성물의 조성에 의해 적절히 결정할 수 있다. 상기 조사량은 조성물 중의 성분의 열화(劣化) 방지의 관점에서, 조사량은 100mJ/㎠~2,000mJ/㎠가 바람직하다.
본 공정에서의 조성물의 도막을 가열하는 방법으로는 핫 플레이트 등의 열판이나, 대기 오븐, 불활성 가스 오븐, 진공 오븐, 열풍 순환식 오븐 등을 이용하는 방법을 들 수 있다.
도막을 가열할 때의 가열 온도로는, 특별히 한정되지 않지만 양이온 중합성 성분의 중합 용이함의 관점에서 70℃ 이상 200℃ 이하인 것이 바람직하고, 90℃ 이상 150℃ 이하인 것이 바람직하다.
도막을 가열할 때의 가열 시간으로는 특별히 한정되지 않지만, 생산성 향상의 점에서 1~60분이 바람직하고, 1~30분이 보다 바람직하다.
본 공정에서 상기 경화 방법이 에너지 선을 조사하는 방법 및 가열하는 방법을 병용하는 방법인 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 에너지 선을 조사하는 방법 및 가열하는 방법을 이 순서대로 실시하는 것이 바람직하다. 양이온 중합성 성분의 중합을 효율적으로 진행시킬 수 있기 때문이다.
2. 기타 공정
상기 제조 방법은 필요에 따라 기타 공정을 가지는 것이어도 상관없다.
이와 같은 공정으로는 조성물을 경화하는 공정 전에 상기 조성물을 도포하는 공정 등을 들 수 있다.
조성물을 도포하는 방법으로는 스핀 코터, 롤 코터, 바 코터, 다이 코터, 커튼 코터, 각종의 인쇄, 침지 등의 공지의 방법을 사용할 수 있다.
상기 기재로는 경화물의 용도 등에 따라 적절히 설정할 수 있고, 소다 유리, 석영 유리, 반도체 기판, 금속, 종이, 플라스틱 등을 포함하는 것을 들 수 있다.
또한, 상기 경화물은 기재 상에서 형성된 후, 기재로부터 박리하여 사용해도 되고 기재로부터 다른 피착체에 전사(轉寫)하여 사용해도 상관없다.
3. 경화물
본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 경화물 및 용도 등에 대해서는 상기 "B. 경화물" 항에 기재된 내용과 동일하게 할 수 있다.
본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는 예시이고, 본 발명의 청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지며 동일한 작용 효과를 발휘하는 것은 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예 등에 한정되는 것은 아니다.
[제조예 1]
반응 플라스크 중에서 2,4-디메틸-3-(3-메틸부톡시카르보닐)피롤, 오르토포름산에틸, 트리플루오로아세트산을, 염화메틸렌 중에서 반응시켜 얻은 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-비스(3-메틸부톡시카르보닐)디피로메텐을, 메탄올 중에서 아세트산코발트 4무수물, 트리에틸아민과 반응시키고, 하기 식(H-1)로 표현되는 구조를 가지는 2량체의 피로메텐 염료를 얻었다. 질량 분석으로 목적물의 분자량인 것을 확인했다.
[제조예 2]
일본 공개특허공보 특개2012-121821호에 기재된 아자포르피린계 화합물의 제조 방법에 의해, 하기 식(H-2)로 표현되는 화합물(테트라아자포르피린 염료)을 얻었다.
[실시예 1~15 및 비교예 1~5]
하기 표 1 및 표 2에 기재된 배합에 따라 양이온 중합성 성분, 산 발생제, 염료, 용제 및 첨가제를 배합한 후, 배합물을 5㎛의 멤브레인 필터를 통과시키고, 불용해분을 제거하여 조성물을 얻었다.
또한, 각 성분은 이하의 재료를 사용했다.
한편, 표 중의 배합량은 각 성분의 질량부를 나타내는 것이다.
[표 1]
Figure pct00035
[표 2]
Figure pct00036
표 1 및 표 2에 기재된 양이온 중합성 성분, 산 발생제, 증감제, 산화 방지제, 염료 등의 각 성분을 하기에 나타낸다.
A-1: 하기 식(A-1)로 표현되는 화합물(다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물, 저분자량 화합물)을 사용함.
A-2: 하기 식(A-2)로 표현되는 화합물(DIC사의 HP-7200, 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물)을 사용함.
B-1: 하기 식(B-1)로 표현되는 화합물(지환식 에폭시 화합물, 저분자량 화합물)을 사용함.
C-1: 하기 식(C-1)로 표현되는 화합물(다환식 지방족 구조를 가지지 않는 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물, 저분자량 화합물)을 사용함.
C-2: 하기 식(C-2)로 표현되는 화합물(다환식 지방족 구조를 가지지 않는 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물, 저분자량 화합물)을 사용함.
C-3: 가부시키가이샤 다이셀의 EHPE-3150(2,2-비스(하이드록시메틸)-1-부탄올의 1,2-에폭시-4-(2-옥시라닐)시클로헥산 부가물, 중량평균 분자량 1,000 초과인 고분자량 화합물, 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 에폭시 화합물, 지방족 에폭시 화합물)을 사용함.
D-1: 하기 식(D-1)로 표현되는 화합물(다환식 지방족 구조를 가지지 않는 에폭시 화합물, 방향족 에폭시 화합물, 저분자량 화합물)을 사용함.
E-1: 하기 식(E-1)에 나타내는 화합물의 PC(탄산프로필렌) 50질량% 용액을 사용함.
E-2: 하기 식(E-2)에 나타내는 화합물의 PC(탄산프로필렌) 50질량% 용액을 사용함.
E-3: 하기 식(E-3)에 나타내는 화합물의 PC(탄산프로필렌) 50질량% 용액을 사용함.
F-1: 하기 식(F-1)로 표현되는 화합물(벤조카르바졸 유도체, 증감제)을 사용함.
G-1: 하기 식(G-1)에 나타내는 화합물(산화 방지제)을 사용함.
H-1: 하기 식(H-1)로 표현되는 화합물(제조예 1에서 제조한 피로메텐 염료, 최대 흡수 파장 493㎚(클로로포름 중))을 사용함.
H-2: 하기 식(H-2)로 표현되는 화합물(제조예 2에서 제조한 테트라아자포르피린 염료, 최대 흡수 파장 594㎚(클로로포름 중))을 사용함.
I-1: 토레 다우코닝사 제품 SH-29PA를 사용함.
J-1: 디아세톤알코올(DAA, 용제)을 사용함.
J-2: 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGMEA, 용제)를 사용함.
J-3: 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(DPMA, 용제)를 사용함.
Figure pct00037
[평가]
각종의 측정에 대해서는 이하의 방법에 따라 실시했다.
평가 1 및 평가 2. 2개의 최대 흡수 파장에 따른 습열 전후에서의 투과율 변화
실시예 및 비교예의 조성물을 사용하여 이하의 방법에 의해 측정했다.
(습열 전후에서의 투과율 변화의 측정 방법)
(1) 상기 조성물을 유리(이글 XG, 0.7㎜)에 바 코트법으로 도포했다.
도막의 두께는 이하의 평가용 샘플의 최대 흡수 파장에서의 투과율이 4%-7% 정도가 되도록 조정했다.
(2) 이어서, 오븐에서 도막을 80℃, 5분간의 조건으로 건조 처리하여 용제를 제거했다. 고압 수은램프를 이용하여 자외선을 1500mJ/㎠ 조사하여 경화 처리를 실시하고, 평가용 샘플을 얻었다. 얻어진 평가용 샘플을 60℃, 90%의 항온항습조에 5일간 정치(靜置)하고, 습열 시험 전후에서의, 496.0㎚(λmax1, 식(H-1)로 표현되는 화합물에서 유래)에서의 투과율 변화(평가 1), 및 596.0㎚(λmax2, 식(H-2)로 표현되는 화합물에서 유래)에서의 투과율 변화(평가 2)를 각각 조사하고, 하기 기준으로 평가했다. 결과를 상기 표 1 및 표 2에 나타낸다.
한편, 투과율 변화는 "(시험 전 투과율-습열 시험 후 투과율)(%)"로 표현되는 값이다.
투과율 변화가 작을수록, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어나다고 판단할 수 있다.
(평가 1의 평가 기준)
투과율 변화가 1% 이하임. :+++
투과율 변화가 1% 초과 3% 이하임. :++
투과율 변화가 3% 초과 5% 이하임. :+
투과율 변화가 5% 초과임. :-
(평가 2의 평가 기준)
투과율 변화가 1% 이하임. :+++
투과율 변화가 1% 초과 3% 이하임. :++
투과율 변화가 3% 초과 5% 이하임. :+
투과율 변화가 5% 초과임. :-
표 1 및 표 2로부터, 특정 2종의 에폭시 화합물을 조합한 각 실시예의 조성물은 상기 조합을 가지지 않는 각 비교예의 조성물과 비교하여, 450㎚ 이상 550㎚ 미만과 550㎚ 이상 610㎚ 이하 중 어느 파장에서도 습열 전후에 투과율 변화가 적고, 광 흡수성의 경시 안정성이 뛰어난 경화물이 얻어지는 것을 확인할 수 있었다.
하기 표 3에 기재된 배합에 따라 염료, 라디칼 중합성 성분, 라디칼 중합 개시제, 용제 및 첨가제를 배합한 후, 배합물을 5㎛의 멤브레인 필터를 통과시키고 불용해분을 제거하여 조성물(비교예 6 및 7)을 얻었다.
한편, 라디칼 중합성 성분 및 라디칼 중합 개시제로는 이하의 재료를 사용했다. 또한, 그 밖의 성분은 상술한 실시예 1~15 및 비교예 1~5에서 사용한 성분과 동일한 성분을 사용했다.
한편, 표 중의 배합량은 각 성분의 질량부를 나타내는 것이다.
[표 3]
Figure pct00038
K-1: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(신나카무라 가가쿠사 제품 A-DPH)를 사용함.
K-2: 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(신나카무라 가가쿠사 제품 A-200)를 사용함.
L-1: 이르가큐어 OXE-01을 사용함.
평가 3. 조성물 및 그의 경화물의 최소 투과율 및 최대 흡수 파장
실시예 1, 비교예 1 그리고 비교예 6 및 7의 조성물을 사용하여, 이하의 방법에 의해 경화 전 평가용 샘플과 경화 후 평가용 샘플을 준비하고, 니혼분코 제품 가시자외 흡광도계 V-670을 이용하여 식(H-1)로 표현되는 화합물(피로메텐 염료)에서 유래하는 496.0㎚에서의 투과 스펙트럼을 측정했다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다.
(경화 전 평가용 샘플의 제작 방법)
(1) 상기 조성물을 기재(도요보 제품 PET 필름 A9300, 100㎛)에 바 코트법으로 도포했다.
도막의 두께는 이하의 경화 전 평가용 샘플의 최대 흡수 파장에서의 투과율이 4-7% 정도가 되도록 조정했다.
(2) 이어서, 오븐에서 도막을 80℃, 5분간의 조건으로 건조 처리하여 용제를 제거하고, 경화 전 평가용 샘플을 얻었다.
(경화 후 평가용 샘플의 제작 방법)
경화 전 평가용 샘플에 대하여, 고압 수은램프를 이용하여 자외선을 1500mJ/㎠ 조사하여 경화 처리를 실시하고, 경화 후 평가용 샘플을 얻었다.
[표 4]
Figure pct00039
표 4의 결과로부터, 실시예 1 및 비교예 1의 양이온 중합성 성분을 포함하는 조성물은 비교예 6~7의 라디칼 중합성 성분을 포함하는 조성물과 비교하여, 경화 전후에서 투과율 변화가 적고, 450㎚ 이상 550㎚ 미만의 파장 영역의 광 흡수성이 뛰어난 경화물이 얻어지는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (13)

  1. 염료와,
    양이온 중합성 성분을 가지며,
    상기 양이온 중합성 성분이 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물과 지환식 에폭시 화합물을 포함하는, 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물이 지방족 에폭시 화합물인, 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 양이온 중합성 성분의 함유량은 상기 조성물의 고형분 100질량부 중에 50질량부 이상인, 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물이 다환식 지방족 구조로서 하기 식(I)로 표현되는 구조를 가지는 화합물을 포함하는, 조성물.
    Figure pct00040

    (식 중의 다환식 지방족 구조는 * 부분에서, 인접하는 기와 결합하는 것을 의미한다.)
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다환식 지방족 구조를 가지는 에폭시 화합물의 함유량이 상기 양이온 중합성 성분 100질량부 중에 20질량부 이상 70질량부 이하인, 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지환식 에폭시 화합물이 하기 식(1)로 표현되는 화합물을 포함하는, 조성물.
    Figure pct00041

    (식 중 X1은 직접 결합 또는 1개 이상의 원자를 가지는 2가의 연결기를 나타낸다.)
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양이온 중합성 성분이, 추가로 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물을 포함하는, 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 다환식 지방족 구조를 가지지 않는 지방족 에폭시 화합물이 하기 식(2)로 표현되는 화합물을 포함하는, 조성물.
    Figure pct00042

    (식 중 R1은 p가의 알코올로부터 p개의 수산기(-OH)를 제거한 기이고, p 및 q는 각각 1 이상의 정수를 나타낸다.
    p가 2 이상인 경우, p개의 구성 단위 q는 동일해도 되고 달라도 된다.)
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양이온 중합성 성분이 분자량 1,000 이하의 저분자량 화합물을 포함하고,
    상기 저분자량 화합물의 함유량이 상기 양이온 중합성 성분 100질량부 중에 60질량부 이상 99질량부 이하인, 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 염료가 피로메텐 염료 및 테트라아자포르피린 염료 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 피로메텐 염료가, 하기 식(11)로 표현되는 구조가 금속 원자 또는 금속 화합물에 배위된 디피로메텐 착체 화합물이며,
    상기 테트라아자포르피린 염료가 하기 식(12)로 표현되는 화합물인, 조성물.
    Figure pct00043

    (식 중 R101, R102, R103, R105, R106 및 R107은 각각 독립적으로 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 직쇄 또는 분기의 알킬기를 나타내고,
    R104는 수소 원자, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 아릴기를 나타낸다.)
    Figure pct00044

    (식 중 R301, R302, R303, R304, R305, R306, R307 및 R308은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 아미노기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 알킬기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 1~30의 알콕시기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 6~30의 아릴기, 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 6~30의 아릴옥시기 또는 치환기를 가지고 있는 경우가 있는 탄소 원자 수 2~30의 헤테로아릴기를 나타내고,
    R301과 R302, R303과 R304, R305와 R306 및 R307과 R308은 서로 연결되어 피롤환의 탄소 원자를 포함하는 지환 구조를 형성하고 있어도 되며,
    R301, R302, R303, R304, R305, R306, R307 및 R308은 동시에 수소 원자가 되지는 않고,
    M은 2개의 수소 원자, 2개의 1가의 금속 원자, 2가의 금속 원자, 또는 3가 혹은 4가의 금속의 화합물을 나타낸다.)
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 조성물의 경화물.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 조성물의 경화물을 포함하는 광 흡수층을 가지는 광학 필터.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 경화하는 공정을 가지는, 경화물의 제조 방법.
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