WO2022004436A1 - 含フッ素エーテル化合物、硬化性組成物、硬化膜、素子、及び表示装置 - Google Patents
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- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
Definitions
- the present disclosure relates to a fluorine-containing ether compound, a curable composition, a cured film, an element, and a display device.
- Each of the Xs independently represents a fluoroalkylene group, and at least one of the m Xs contains a ring structure having a fluorine atom.
- m represents an integer of 1 or more
- Rf 2 represents a fluoroalkylene group in which a fluorine atom is bonded to a carbon atom bonded to Y 2.
- Y 2 represents a (r2 + 1) valent linking group that does not have a fluorine atom.
- a group represented by any of (Y-52) to (Y-54) is preferable, and formulas (Y-1) to (Y-6) and formulas (Y-32) to (Y-34) are preferable.
- a group represented by any of the formulas (Y-46) to (Y-48) is more preferable.
- the group represented by any of Y-48) is more preferable.
- Preferred combinations of the curable functional group A and the linking group Y are the curable functional group represented by the formula (A-1) and the formulas (Y-1) to (Y-31) and (Y-46).
- fluoroalkylene group Rf examples include 1 to 6, and from the viewpoint of improving heat resistance. It is preferably 2 to 6, and more preferably 3 to 6.
- the fluoroalkylene group Rf may be a linear fluoroalkylene group, a branched fluoroalkylene group, or a fluoroalkylene group containing a ring structure.
- the ring structure examples include a cyclobutane structure and a cyclohexane structure.
- the compound (1) is preferably a compound containing a ring-containing fluoroalkylene group X C which is a perfluoroalkylene group and another fluoroalkylene group X which is a perfluoroalkylene group. Further, the compound (1) has a ring-containing fluoroalkylene group X C which is a perfluoroalkylene group and a fluoro having a hydrogen atom from the viewpoint of achieving both heat resistance and compatibility with other components in the curable composition. It is preferably a compound containing another fluoroalkylene group X, which is an alkylene group.
- the other fluoroalkylene group X include, for example, 1 * -CHF- * 2 , 1 * -CF 2 CHF- * 2 , 1 * -CHFCF 2- * 2 , 1 * -CH 2 CF 2- * 2 , 1 * -CF 2 CH 2- * 2 , 1 * -CF 2 CF 2 CHF- * 2 , 1 * -CF 2 CHFCF 2- * 2 , 1 * -CHFCF 2 CF 2- * 2 , 1 * -CHFCF 2 CF 2- * 2 , 1 * -CH 2 CF 2 CF 2- * 2 , 1 * -CF 2 CH 2 CF 2- * 2 , 1 * -CF 2 CF 2 CH 2- * 2 , 1 * -CHFCF 2 CHF- * 2 , 1 * -CHFCF 2 CHF- * 2 , 1 * -CHFCF 2 CF 2 CF 2- * 2 , 1 * -CF 2 CHFCF 2- * 2 , 1 * -CHFCF 2 CH
- the refractive index of the cured film of the present disclosure is preferably 1.3 to 1.7, more preferably 1.3 to 1.5.
- the refractive index is measured by the following method using, for example, a refractive index measuring device. First, using a refractive index measuring device (product name "prism coupler: 2010 / M", manufactured by Metricon), the refractive index of the cured film at 25 ° C. for wavelengths of 473 nm, 594 nm, and 658 nm is measured. The refractive index is calculated as the refractive index for light having a wavelength of 589 nm using the Mercon Fit attached to the device.
- Example 5 (Example 5-1) In a 50 mL eggplant flask connected to a reflux condenser, 20 g of the compound (1C) obtained in Example 3-1, 7.1 g of sodium fluoride powder, 20 g of AC-2000, CF 3 CF 2 CF 2 OCF (CF). 3 ) 20 g of COF was added. The mixture was stirred at 50 ° C. for 24 hours under a nitrogen atmosphere. After cooling the eggplant flask to room temperature (25 ° C.), the sodium fluoride powder was removed with a pressure filter, and then excess CF 3 CF 2 CF 2 OCF (CF 3 ) COF and AC-2000 were distilled off under reduced pressure. , 24 g of compound (1E) was obtained. The average value of the number of units m + n in the following formula (1E) was 10.
- Example 5-5 Compound (E-1) was obtained by using the same method as in Example 1-3 except that compound (4E) was used instead of compound (2A). The average value of the number of units m + n in the following formula (E-1) was 10.
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Abstract
式(1)で表される含フッ素エーテル化合物。A1及びA2は硬化性官能基、r1及びr2は1以上の整数、Y1及びY2はフッ素原子を有しない連結基、Rf1はY1に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基、Rf2はY2に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基、Xはフルオロアルキレン基、mは1以上の整数を表し、m個のXのうち少なくとも1つが、フッ素原子を有する環構造を含む。
式(1):A1
r1-Y1-Rf1-(OX)m-O-Rf2-Y2-A2
r2
Description
本開示は、含フッ素エーテル化合物、硬化性組成物、硬化膜、素子、及び表示装置に関する。
含フッ素化合物は、高い透明性、耐光性、及び絶縁性を有するため、センサーやLED等の素子を封止する封止層及び絶縁層などの材料として好適に用いられる。
含フッ素化合物の中でも特に、フルオロアルキレン鎖の途中にエーテル結合が存在するポリ(オキシフルオロアルキレン)鎖を有する含フッ素エーテル化合物は、低粘度で流動性があり、溶媒に可溶であるため、湿式塗布用の硬化性組成物に好適である。
このような含フッ素エーテル化合物は、例えば、圧力センサー装置の製造に用いるフッ素系接着剤として用いること、圧力センサーの保護部材を形成するフッ素系ゲルの材料として用いること等が提案されている(特開2001-099737号公報、特開2001-153746号公報、及び特開2005-283587号公報)。
含フッ素化合物の中でも特に、フルオロアルキレン鎖の途中にエーテル結合が存在するポリ(オキシフルオロアルキレン)鎖を有する含フッ素エーテル化合物は、低粘度で流動性があり、溶媒に可溶であるため、湿式塗布用の硬化性組成物に好適である。
このような含フッ素エーテル化合物は、例えば、圧力センサー装置の製造に用いるフッ素系接着剤として用いること、圧力センサーの保護部材を形成するフッ素系ゲルの材料として用いること等が提案されている(特開2001-099737号公報、特開2001-153746号公報、及び特開2005-283587号公報)。
上記のように、含フッ素エーテル化合物は、素子を封止する封止層等を形成する硬化性組成物の材料に好適に用いられる。
そのため、封止層等を形成する硬化性組成物に用いる含フッ素エーテル化合物には、耐熱性がさらに優れることが求められている。
そのため、封止層等を形成する硬化性組成物に用いる含フッ素エーテル化合物には、耐熱性がさらに優れることが求められている。
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、耐熱性に優れた含フッ素エーテル化合物、前記含フッ素エーテル化合物を含む硬化性組成物、並びに前記硬化性組成物を用いた硬化膜、素子、及び表示装置を提供することを目的とする。
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1>
下記式(1)で表される含フッ素エーテル化合物。
式(1):A1 r1-Y1-Rf1-(OX)m-O-Rf2-Y2-A2 r2
ただし、前記式(1)中、
A1及びA2はそれぞれ独立に硬化性官能基を表し、
r1及びr2はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Y1はフッ素原子を有しない(r1+1)価の連結基を表し、
Rf1はY1に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表し、
Xはそれぞれ独立にフルオロアルキレン基を表し、m個のXのうち少なくとも1つが、フッ素原子を有する環構造を含み、
mは1以上の整数を表し、
Rf2はY2に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表し、
Y2はフッ素原子を有しない(r2+1)価の連結基を表す。
<2>
前記式(1)中のY1で表される連結基及びY2で表される連結基は、それぞれ独立に、単結合であるか、又は、アルキレン基、アリーレン基、-C(=O)-、-O-、-S-、-NH-、-N<、-SiH2-、>SiH-、及び>Si<からなる群より選択される少なくとも1種を含む連結基である、<1>に記載の含フッ素エーテル化合物。
<3>
前記式(1)中のA1で表される硬化性官能基及びA2で表される硬化性官能基は、それぞれ独立に、下記式(A-1)~式(A-12)のいずれかで表される硬化性官能基である、<1>又は<2>に記載の含フッ素エーテル化合物。
<1>
下記式(1)で表される含フッ素エーテル化合物。
式(1):A1 r1-Y1-Rf1-(OX)m-O-Rf2-Y2-A2 r2
ただし、前記式(1)中、
A1及びA2はそれぞれ独立に硬化性官能基を表し、
r1及びr2はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Y1はフッ素原子を有しない(r1+1)価の連結基を表し、
Rf1はY1に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表し、
Xはそれぞれ独立にフルオロアルキレン基を表し、m個のXのうち少なくとも1つが、フッ素原子を有する環構造を含み、
mは1以上の整数を表し、
Rf2はY2に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表し、
Y2はフッ素原子を有しない(r2+1)価の連結基を表す。
<2>
前記式(1)中のY1で表される連結基及びY2で表される連結基は、それぞれ独立に、単結合であるか、又は、アルキレン基、アリーレン基、-C(=O)-、-O-、-S-、-NH-、-N<、-SiH2-、>SiH-、及び>Si<からなる群より選択される少なくとも1種を含む連結基である、<1>に記載の含フッ素エーテル化合物。
<3>
前記式(1)中のA1で表される硬化性官能基及びA2で表される硬化性官能基は、それぞれ独立に、下記式(A-1)~式(A-12)のいずれかで表される硬化性官能基である、<1>又は<2>に記載の含フッ素エーテル化合物。
前記式(A-1)~(A-3)中、Xaは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はメチル基を表し、*は結合部位を表す。
<4>
<1>~<3>のいずれか1つに記載の含フッ素エーテル化合物と、
重合開始剤、溶剤、及び硬化剤からなる群より選択される少なくとも1種と、
を含む硬化性組成物。
<5>
<4>に記載の硬化性組成物の硬化物である硬化膜。
<6>
<5>に記載の硬化膜を有する素子。
<7>
センサー用である<6>に記載の素子。
<8>
光学用である<6>に記載の素子。
<9>
<8>に記載の素子である光学素子を備えた表示装置。
<4>
<1>~<3>のいずれか1つに記載の含フッ素エーテル化合物と、
重合開始剤、溶剤、及び硬化剤からなる群より選択される少なくとも1種と、
を含む硬化性組成物。
<5>
<4>に記載の硬化性組成物の硬化物である硬化膜。
<6>
<5>に記載の硬化膜を有する素子。
<7>
センサー用である<6>に記載の素子。
<8>
光学用である<6>に記載の素子。
<9>
<8>に記載の素子である光学素子を備えた表示装置。
本開示によれば、耐熱性に優れた含フッ素エーテル化合物、前記含フッ素エーテル化合物を含む硬化性組成物、並びに前記硬化性組成物を用いた硬化膜、素子、及び表示装置が提供される。
以下、本開示に係る実施形態について詳細に説明する。但し、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本開示を制限するものではない。
本明細書において「~」を用いて示された数値範囲には、「~」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
[含フッ素エーテル化合物]
本開示の含フッ素エーテル化合物は、下記式(1)で表される化合物(以下、「化合物(1)」ともいう)である。
式(1):A1 r1-Y1-Rf1-(OX)m-O-Rf2-Y2-A2 r2
ただし、前記式(1)中、A1及びA2はそれぞれ独立に硬化性官能基を表し、r1及びr2はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、Y1はフッ素原子を有しない(r1+1)価の連結基を表し、Rf1はY1に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表し、Xはそれぞれ独立にフルオロアルキレン基を表し、m個のXのうち少なくとも1つが、フッ素原子を有する環構造を含み、mは1以上の整数を表し、Rf2はY2に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表し、Y2はフッ素原子を有しない(r2+1)価の連結基を表す。
本開示の含フッ素エーテル化合物は、下記式(1)で表される化合物(以下、「化合物(1)」ともいう)である。
式(1):A1 r1-Y1-Rf1-(OX)m-O-Rf2-Y2-A2 r2
ただし、前記式(1)中、A1及びA2はそれぞれ独立に硬化性官能基を表し、r1及びr2はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、Y1はフッ素原子を有しない(r1+1)価の連結基を表し、Rf1はY1に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表し、Xはそれぞれ独立にフルオロアルキレン基を表し、m個のXのうち少なくとも1つが、フッ素原子を有する環構造を含み、mは1以上の整数を表し、Rf2はY2に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表し、Y2はフッ素原子を有しない(r2+1)価の連結基を表す。
ここで、「含フッ素エーテル化合物」とは、オキシフルオロアルキレン構造を有する化合物を意味する。
化合物(1)は、式(1)で表される構造であるため、耐熱性に優れる。その理由は定かではないが、オキシフルオロアルキレン基が、フッ素原子を有する環構造を含むことで、環構造を含まない場合に比べて含フッ素エーテル化合物としての耐熱性が向上するためと推測される。
以下、式(1)における各基について説明する。
化合物(1)は、式(1)で表される構造であるため、耐熱性に優れる。その理由は定かではないが、オキシフルオロアルキレン基が、フッ素原子を有する環構造を含むことで、環構造を含まない場合に比べて含フッ素エーテル化合物としての耐熱性が向上するためと推測される。
以下、式(1)における各基について説明する。
(硬化性官能基A)
式(1)中のA1及びA2は、それぞれ独立に、硬化性官能基を表す。式(1)中におけるr1個のA1及びr2個のA2は、すべて同じ硬化性官能基を表してもよく、互いに異なる硬化性官能基を表してもよい。合成容易性及び硬化性の観点から、式(1)中のA1で表されるr1個の硬化性官能基及びA2で表されるr2個の硬化性官能基が、すべて同じであることが好ましい。
式(1)中のA1及びA2は、それぞれ独立に、硬化性官能基を表す。式(1)中におけるr1個のA1及びr2個のA2は、すべて同じ硬化性官能基を表してもよく、互いに異なる硬化性官能基を表してもよい。合成容易性及び硬化性の観点から、式(1)中のA1で表されるr1個の硬化性官能基及びA2で表されるr2個の硬化性官能基が、すべて同じであることが好ましい。
式(1)中のA1又はA2で表される硬化性官能基(以下「硬化性官能基A」ともいう)としては、例えば、下記式(A-1)~(A-12)のいずれかで表される硬化性官能基が挙げられる。
前記式(A-1)~(A-3)中、Xaは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はメチル基を表し、*は結合部位を表す。
硬化性官能基Aは、硬化性の観点から、これらの中でも、式(A-1)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-8)、式(A-9)、式(A-10)、式(A-11)、又は式(A-12)で表される硬化性官能基が好ましく、式(A-1)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-8)、式(A-9)、又は式(A-10)で表される硬化性官能基がより好ましい。
また式(A-1)~(A-3)中のXaは、水素原子、フッ素原子、又はメチル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
また式(A-1)~(A-3)中のXaは、水素原子、フッ素原子、又はメチル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
式(1)中のr1及びr2は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。式(1)中のr1で表される整数とr2で表される整数とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。合成容易性、架橋効率の観点から、式(1)中におけるr1で表される整数とr2で表される整数とは、同じであることが好ましい。r1とr2の平均値は、貯蔵安定性、硬化前粘度の観点から、1~10であることが好ましく、1~5であることがより好ましく、1~3であることがさらに好ましく、1であることが特に好ましい。
(連結基Y)
式(1)中のY1はフッ素原子を有しない(r1+1)価の連結基を表し、Y2はフッ素原子を有しない(r2+1)価の連結基を表す。式(1)中のY1で表される連結基とY2で表される連結基とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。合成容易性の観点から、式(1)中におけるY1で表される連結基とY2で表される連結基とは、同じであることが好ましい。ここで、Y1で表される連結基とY2で表される連結基とが同じであるとは、Rf1との結合部位からA1との結合部位にかけてのY1の構造が、Rf2との結合部位からA2との結合部位にかけてのY2の構造と同じであることを意味する。
式(1)中のY1はフッ素原子を有しない(r1+1)価の連結基を表し、Y2はフッ素原子を有しない(r2+1)価の連結基を表す。式(1)中のY1で表される連結基とY2で表される連結基とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。合成容易性の観点から、式(1)中におけるY1で表される連結基とY2で表される連結基とは、同じであることが好ましい。ここで、Y1で表される連結基とY2で表される連結基とが同じであるとは、Rf1との結合部位からA1との結合部位にかけてのY1の構造が、Rf2との結合部位からA2との結合部位にかけてのY2の構造と同じであることを意味する。
式(1)中のY1又はY2で表される連結基(以下「連結基Y」ともいう)としては、例えば、単結合、又は、アルキレン基、アリーレン基、-C(=O)-、-O-、-S-、-NH-、-N<、-SiH2-、>SiH-、及び>Si<からなる群より選択される少なくとも1種を含む連結基が挙げられる。以下、アルキレン基、アリーレン基、-C(=O)-、-O-、-S-、-NH-、-N<、-SiH2-、>SiH-、及び>Si<を、「単位連結基」ともいう。
単位連結基としてのアルキレン基は、直鎖状アルキレン基でもよく、分岐状アルキレン基でもよく、環状アルキレン基(すなわち、シクロアルキレン基)でもよい。単位連結基としてのアルキレン基の炭素数は、例えば1~10が挙げられ、1~6が好ましく、1~4がより好ましい。
単位連結基としてのアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。また、フェニレン基としては、例えば、o-フェニレン基、m-フェニレン基、p-フェニレン基が挙げられる。単位連結基としてのアリーレン基は、これらの中でも、フェニレン基が好ましい。
単位連結基としてのアルキレン基は、直鎖状アルキレン基でもよく、分岐状アルキレン基でもよく、環状アルキレン基(すなわち、シクロアルキレン基)でもよい。単位連結基としてのアルキレン基の炭素数は、例えば1~10が挙げられ、1~6が好ましく、1~4がより好ましい。
単位連結基としてのアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。また、フェニレン基としては、例えば、o-フェニレン基、m-フェニレン基、p-フェニレン基が挙げられる。単位連結基としてのアリーレン基は、これらの中でも、フェニレン基が好ましい。
連結基Yは、上記単位連結基を1つのみ含んでもよく、2つ以上の組み合わせを含んでもよい。2つ以上の組み合わせとしては、例えば、-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-、-C(=O)-O-、-S-S-、-O-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-O-、-NH-C(=O)-NH-、-Ry-O-、-O-Ry-、-Ry-O-Ry-、-Ry-Ary-、-O-Ry-Ary-、-Ry-O-Ry-Ary-、-O-SiH2-、-SiH2-O-、-O-SiH<、>SiH-O-、-O-Si(CH3)2-、-Si(CH3)2-O-、下記式(Y-A)、下記式(Y-B)、下記式(Y-C)、下記式(Y-D)、下記式(Y-E)、下記式(Y-F)等が挙げられる。ここで、Ryは単位連結基としてのアルキレン基を表し、Rzは後述する置換基としてのアルキル基を表し、Aryは単位連結基としてのアリーレン基を表す。
連結基Yは、さらに置換基を有してもよい。連結基Yがさらに有してもよい置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、チオール基、ヒドロシリル基が挙げられる。置換基としてのアルキル基及びアルコキシ基は、直鎖状でもよく、分岐状でもよい。置換基としてのアルキル基及びアルコキシ基の炭素数は、例えば1~6が挙げられ、1~4が好ましく、1がより好ましい。
連結基Yは、アルキレン基、アリーレン基、-C(=O)-、-O-、-S-、-N<、-SiH2-、>SiH-、及び>Si<からなる群より選択される少なくとも1種で構成され置換基を有してもよい連結基であることが好ましく、アルキレン基、アリーレン基、-C(=O)-、-O-、-S-、-SiH2-、>SiH-、及び>Si<からなる群より選択される少なくとも1種で構成され置換基を有してもよい連結基であることがより好ましく、アルキレン基、アリーレン基、-C(=O)-、及び-O-からなる群より選択される少なくとも1種で構成され置換基を有してもよい連結基であることがさらに好ましく、アルキレン基、アリーレン基、-C(=O)-、及び-O-からなる群より選択される少なくとも1種で構成され置換基を有さない連結基であることが特に好ましい。
連結基Yは、アリーレン基及び-C(=O)-からなる群より選択される少なくとも1種を含む連結基であることが好ましい。
連結基Yは、アリーレン基及び-C(=O)-からなる群より選択される少なくとも1種と、アルキレン基、-C(=O)-、-O-、-S-、-N<、-SiH2-、>SiH-、及び>Si<からなる群より選択される少なくとも1種と、を含むことが好ましく、アリーレン基及び-C(=O)-からなる群より選択される少なくとも1種と、アルキレン基と、-O-と、を含むことがより好ましい。
連結基Yは、アリーレン基及び-C(=O)-からなる群より選択される少なくとも1種と、アルキレン基、-C(=O)-、-O-、-S-、-N<、-SiH2-、>SiH-、及び>Si<からなる群より選択される少なくとも1種と、を含むことが好ましく、アリーレン基及び-C(=O)-からなる群より選択される少なくとも1種と、アルキレン基と、-O-と、を含むことがより好ましい。
連結基Yは、式(1)中のRf1又はRf2で表されるフルオロアルキレン基に直接結合する基としてアミド基を含まないことが好ましい。また、連結基Yがアミド基を含まないことがより好ましく、連結基Yが窒素原子を含まないことがさらに好ましい。なお、アミド基は、上記単位連結基を2つ組み合わせた基である-C(=O)-NH-又は-NH-C(=O)-を意味する。以下、式(1)中のRf1又はRf2で表されるフルオロアルキレン基を「フルオロアルキレン基Rf」ともいう。
化合物(1)は、式(1)中のm個のXがすべてペルフルオロアルキレン基を表し、かつ、連結基Yがフルオロアルキレン基Rfに直接結合する基としてアミド基を含まないか、又は、式(1)中のm個のXのうち少なくとも1つが水素原子を有するフルオロアルキレン基を表す化合物が好ましい。
化合物(1)は、式(1)中のm個のXがすべてペルフルオロアルキレン基を表し、かつ、連結基Yがフルオロアルキレン基Rfに直接結合する基としてアミド基を含まないか、又は、式(1)中のm個のXのうち少なくとも1つが水素原子を有するフルオロアルキレン基を表す化合物が好ましい。
また、連結基Yにおけるフルオロアルキレン基Rfに直接結合する原子は、アルキレン基を構成する炭素原子、環構造を構成する炭素原子、又はヘテロ原子であることが好ましい。
ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子等が挙げられる。また、環構造を構成する炭素原子としては、例えば、アリーレン基を構成する炭素原子、シクロアルキレン基を構成する炭素原子等が挙げられる。
連結基Yにおけるフルオロアルキレン基Rfに直接結合する原子は、アルキレン基を構成する炭素原子、環構造を構成する炭素原子、酸素原子、硫黄原子、又はケイ素原子であることがより好ましく、アルキレン基を構成する炭素原子、環構造を構成する炭素原子、又は酸素原子であることがさらに好ましい。
ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子等が挙げられる。また、環構造を構成する炭素原子としては、例えば、アリーレン基を構成する炭素原子、シクロアルキレン基を構成する炭素原子等が挙げられる。
連結基Yにおけるフルオロアルキレン基Rfに直接結合する原子は、アルキレン基を構成する炭素原子、環構造を構成する炭素原子、酸素原子、硫黄原子、又はケイ素原子であることがより好ましく、アルキレン基を構成する炭素原子、環構造を構成する炭素原子、又は酸素原子であることがさらに好ましい。
連結基Yとしては、例えば、下記式(Y-1)~式(Y-52)で表される連結基が挙げられる。
ここで、下記式中、「Rf*」は式(1)中のRf1又はRf2で表されるフルオロアルキレン基への結合部位を表し、「*A」は式(1)中のA1又はA2で表される硬化性官能基への結合部位を表す。
また、下記式中、B1は、式(1)中のRf1又はRf2で表されるフルオロアルキレン基に直接結合する基であり、単結合、Rf*-CnH2n-O-、Rf*-O-、Rf*-C(=O)-NH-、Rf*-NH-C(=O)-、Rf*-C(=O)-O-、Rf*-O-C(=O)-、Rf*-S-、Rf*-S-S-、Rf*-O-C(=O)-NH-、Rf*-NH-C(=O)-O-、又はRf*-NH-C(=O)-NH-を表す。ただしnは1~6の整数を表す。
また、下記式中、B2は、式(1)中のA1又はA2で表される硬化性官能基に直接結合する基であり、それぞれ独立に、単結合、-O-CnH2n-*A、-O-*A、-C(=O)-NH-*A、-NH-C(=O)-*A、-C(=O)-O-*A、-O-C(=O)-*A、-S-*A、-S-S-*A、-O-C(=O)-NH-*A、-NH-C(=O)-O-*A、-NH-C(=O)-NH-*A、-Ph-*A、又は-O-CH2-Ph-*Aを表す。ただし、nは1~6の整数を表し、Phは、フェニレン基を表す。
ここで、下記式中、「Rf*」は式(1)中のRf1又はRf2で表されるフルオロアルキレン基への結合部位を表し、「*A」は式(1)中のA1又はA2で表される硬化性官能基への結合部位を表す。
また、下記式中、B1は、式(1)中のRf1又はRf2で表されるフルオロアルキレン基に直接結合する基であり、単結合、Rf*-CnH2n-O-、Rf*-O-、Rf*-C(=O)-NH-、Rf*-NH-C(=O)-、Rf*-C(=O)-O-、Rf*-O-C(=O)-、Rf*-S-、Rf*-S-S-、Rf*-O-C(=O)-NH-、Rf*-NH-C(=O)-O-、又はRf*-NH-C(=O)-NH-を表す。ただしnは1~6の整数を表す。
また、下記式中、B2は、式(1)中のA1又はA2で表される硬化性官能基に直接結合する基であり、それぞれ独立に、単結合、-O-CnH2n-*A、-O-*A、-C(=O)-NH-*A、-NH-C(=O)-*A、-C(=O)-O-*A、-O-C(=O)-*A、-S-*A、-S-S-*A、-O-C(=O)-NH-*A、-NH-C(=O)-O-*A、-NH-C(=O)-NH-*A、-Ph-*A、又は-O-CH2-Ph-*Aを表す。ただし、nは1~6の整数を表し、Phは、フェニレン基を表す。
なお、上記式中、B1は、単結合、Rf*-CnH2n-O-、Rf*-O-、Rf*-C(=O)-O-、Rf*-O-C(=O)-、Rf*-S-、又はRf*-S-S-であることが好ましい。また、上記式中、B2は、-O-*A、-C(=O)-NH-*A、-NH-C(=O)-*A、-C(=O)-O-*A、-O-C(=O)-*A、-S-*A、-S-S-*A、-O-C(=O)-NH-*A、-NH-C(=O)-O-*A、NH-C(=O)-NH-*A、-Ph-*A、又は-O-CH2-Ph-*Aであることが好ましい。
連結基Yは、これらの中でも、式(Y-1)~式(Y-14)、式(Y-17)~式(Y-39)、式(Y-42)~式(Y-48)、及び式(Y-52)~式(Y-54)のいずれかで表され、B1が単結合、Rf*-CnH2n-O-、Rf*-O-、Rf*-C(=O)-O-、Rf*-O-C(=O)-、Rf*-S-、又はRf*-S-S-であり、B2が単結合、-O-CnH2n-*A、-O-*A、-C(=O)-O-*A、-O-C(=O)-*A、-S-*A、-S-S-*A、-Ph-*A、又は-O-CH2-Ph-*Aである基が好ましい。
また、連結基Yは、式(Y-1)~式(Y-12)、式(Y-17)~式(Y-18)、式(Y-21)~式(Y-24)、式(Y-27)、式(Y-29)~式(Y-37)、式(Y-42)、式(Y-43)、式(Y-46)~式(Y-48)、及び式(Y-52)~式(Y-54)のいずれかで表され、B1が単結合、Rf*-CnH2n-O-、Rf*-O-、Rf*-C(=O)-O-、又はRf*-O-C(=O)-であり、B2が単結合、-O-CnH2n-*A、-O-*A、-C(=O)-O-*A、-O-C(=O)-*A、-Ph-*A、又は-O-CH2-Ph-*Aである基がより好ましい。
また、連結基Yは、式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-21)~式(Y-24)、式(Y-27)、及び式(Y-46)~式(Y-48)のいずれかで表され、B1が単結合、Rf*-CnH2n-O-、Rf*-O-、Rf*-C(=O)-O-、又はRf*-O-C(=O)-であり、B2が-O-C(=O)-*A、-Ph-*A、又は-O-CH2-Ph-*Aである基がさらに好ましい。
また、連結基Yは、式(Y-1)~式(Y-12)、式(Y-17)~式(Y-18)、式(Y-21)~式(Y-24)、式(Y-27)、式(Y-29)~式(Y-37)、式(Y-42)、式(Y-43)、式(Y-46)~式(Y-48)、及び式(Y-52)~式(Y-54)のいずれかで表され、B1が単結合、Rf*-CnH2n-O-、Rf*-O-、Rf*-C(=O)-O-、又はRf*-O-C(=O)-であり、B2が単結合、-O-CnH2n-*A、-O-*A、-C(=O)-O-*A、-O-C(=O)-*A、-Ph-*A、又は-O-CH2-Ph-*Aである基がより好ましい。
また、連結基Yは、式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-21)~式(Y-24)、式(Y-27)、及び式(Y-46)~式(Y-48)のいずれかで表され、B1が単結合、Rf*-CnH2n-O-、Rf*-O-、Rf*-C(=O)-O-、又はRf*-O-C(=O)-であり、B2が-O-C(=O)-*A、-Ph-*A、又は-O-CH2-Ph-*Aである基がさらに好ましい。
硬化性官能基Aが式(A-1)で表される基である場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子が、ヘテロ原子、カルボニル基を構成する炭素原子、又は環構造を構成する炭素原子であることが好ましい。
硬化性官能基Aが式(A-1)で表される基である場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子は、その中でも、酸素原子、カルボニル基を構成する炭素原子、及びアリーレン基を構成する炭素原子が好ましく、酸素原子、カルボニル基を構成する炭素原子、及びフェニレン基を構成する炭素原子がより好ましく、カルボニル基を構成する炭素原子及びフェニレン基を構成する炭素原子がさらに好ましい。
硬化性官能基Aが式(A-1)で表される基である場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子は、その中でも、酸素原子、カルボニル基を構成する炭素原子、及びアリーレン基を構成する炭素原子が好ましく、酸素原子、カルボニル基を構成する炭素原子、及びフェニレン基を構成する炭素原子がより好ましく、カルボニル基を構成する炭素原子及びフェニレン基を構成する炭素原子がさらに好ましい。
特に、硬化性官能基が式(A-1)で表され式(A-1)中のXaが水素原子である場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子が、ヘテロ原子、カルボニル基を構成する炭素原子、又は環構造を構成する炭素原子であることが好ましく、カルボニル基を構成する炭素原子、又は環構造を構成する炭素原子であることがより好ましい
。一方、硬化性官能基Aが式(A-1)で表され式(A-1)中のXaがフッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はメチル基である場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子としては、ヘテロ原子、環構造を構成する炭素原子、アルキレン基を構成する炭素原子、又はカルボニル基を構成する炭素原子が挙げられる。
。一方、硬化性官能基Aが式(A-1)で表され式(A-1)中のXaがフッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はメチル基である場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子としては、ヘテロ原子、環構造を構成する炭素原子、アルキレン基を構成する炭素原子、又はカルボニル基を構成する炭素原子が挙げられる。
また、特に、硬化性官能基Aが式(A-1)で表される基であり、かつ、式(1)中のm個のXがすべてペルフルオロアルキレン基を表す場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子が、ヘテロ原子、カルボニル基を構成する炭素原子、又は環構造を構成する炭素原子であることが好ましく、カルボニル基を構成する炭素原子、又は環構造を構成する炭素原子であることがより好ましい。一方、硬化性官能基Aが式(A-1)で表される基であり、かつ、式(1)中のm個のXのうち少なくとも1つが水素原子を有するフルオロアルキレン基を表す場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子としては、ヘテロ原子、環構造を構成する炭素原子、アルキレン基を構成する炭素原子、又はカルボニル基を構成する炭素原子が挙げられる。
硬化性官能基が式(A-1)で表される基である場合、連結基Yとしては、例えば、式(Y-1)~式(Y-14)、式(Y-17)~式(Y-39)、式(Y-42)~式(Y-48)、及び式(Y-52)~式(Y-54)のいずれかで表され、B1が単結合、Rf*-CnH2n-O-、Rf*-O-、Rf*-C(=O)-O-、Rf*-O-C(=O)-、Rf*-S-、又はRf*-S-S-であり、B2が単結合、-O-CnH2n-*A、-O-*A、-C(=O)-O-*A、-O-C(=O)-*A、-S-*A、-S-S-*A、-Ph-*A、又は-O-CH2-Ph-*Aである基が挙げられ、その中でも式(Y-1)~式(Y-12)、式(Y-17)~式(Y-18)、式(Y-32)~式(Y-37)、式(Y-42)~式(Y-48)、及び式(Y-52)~式(Y-54)のいずれかで表される基が好ましく、式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-32)~式(Y-34)、及び式(Y-46)~式(Y-48)のいずれかで表される基がより好ましく、式(Y-1)~式(Y-6)及び式(Y-46)~式(Y-48)のいずれかで表される基がさらに好ましい。
硬化性官能基Aが式(A-2)~式(A-5)のいずれかで表される基である場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子としては、ヘテロ原子、環構造を構成する炭素原子、アルキレン基を構成する炭素原子、及びカルボニル基を構成する炭素原子が挙げられ、その中でもヘテロ原子が好ましい。
硬化性官能基が式(A-2)又は式(A-3)で表される基である場合、連結基Yとしては、例えば、式(Y-1)~式(Y-57)のいずれかで表される基が挙げられ、その中でも式(Y-1)~式(Y-20)及び式(Y-32)~式(Y-57)のいずれかで表される基が好ましく、式(Y-7)~式(Y-9)及び式(Y-17)~式(Y-18)のいずれかで表される基がより好ましい。
硬化性官能基が式(A-2)又は式(A-3)で表される基である場合、連結基Yとしては、例えば、式(Y-1)~式(Y-57)のいずれかで表される基が挙げられ、その中でも式(Y-1)~式(Y-20)及び式(Y-32)~式(Y-57)のいずれかで表される基が好ましく、式(Y-7)~式(Y-9)及び式(Y-17)~式(Y-18)のいずれかで表される基がより好ましい。
硬化性官能基Aが式(A-6)及び式(A-9)~式(A-12)のいずれかで表される基である場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子としては、ヘテロ原子、環構造を構成する炭素原子、アルキレン基を構成する炭素原子、及びカルボニル基を構成する炭素原子が挙げられ、その中でもアルキレン基を構成する炭素原子が好ましい。
硬化性官能基が式(A-6)及び式(A-9)~式(A-12)のいずれかで表される基である場合、連結基Yとしては、例えば、式(Y-1)~式(Y-57)のいずれかで表される基が挙げられ、その中でも式(Y-32)~式(Y-39)、式(Y-42)~(Y-45)、及び式(Y-52)~式(Y-54)が好ましく、式(Y-32)~式(Y-34)がより好ましい。
硬化性官能基が式(A-6)及び式(A-9)~式(A-12)のいずれかで表される基である場合、連結基Yとしては、例えば、式(Y-1)~式(Y-57)のいずれかで表される基が挙げられ、その中でも式(Y-32)~式(Y-39)、式(Y-42)~(Y-45)、及び式(Y-52)~式(Y-54)が好ましく、式(Y-32)~式(Y-34)がより好ましい。
硬化性官能基Aが式(A-7)で表される基である場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子としては、ヘテロ原子、環構造を構成する炭素原子、アルキレン基を構成する炭素原子、及びカルボニル基を構成する炭素原子が挙げられ、その中でも環構造を構成する炭素原子、アルキレン基を構成する炭素原子が好ましい。
硬化性官能基が式(A-7)で表される基である場合、連結基Yとしては、例えば、式(Y-1)~式(Y-57)のいずれかで表される基が挙げられ、その中でも式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-32)~式(Y-39)、式(Y-42)~(Y-45)、及び式(Y-52)~式(Y-54)が好ましく、式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-32)~式(Y-34)がより好ましい。
硬化性官能基が式(A-7)で表される基である場合、連結基Yとしては、例えば、式(Y-1)~式(Y-57)のいずれかで表される基が挙げられ、その中でも式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-32)~式(Y-39)、式(Y-42)~(Y-45)、及び式(Y-52)~式(Y-54)が好ましく、式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-32)~式(Y-34)がより好ましい。
硬化性官能基Aが式(A-8)で表される基である場合、連結基Yにおける前記硬化性官能基Aに直接結合する原子としては、ヘテロ原子、環構造を構成する炭素原子、アルキレン基を構成する炭素原子、及びカルボニル基を構成する炭素原子が挙げられ、その中でも環構造を構成する炭素原子、アルキレン基を構成する炭素原子が好ましい。
硬化性官能基が式(A-8)で表される基である場合、連結基Yとしては、例えば、式(Y-1)~式(Y-57)のいずれかで表される基が挙げられ、その中でも式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-32)~式(Y-39)、式(Y-42)~(Y-45)、及び式(Y-52)~式(Y-54)が好ましく、式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-32)~式(Y-34)がより好ましい。
硬化性官能基が式(A-8)で表される基である場合、連結基Yとしては、例えば、式(Y-1)~式(Y-57)のいずれかで表される基が挙げられ、その中でも式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-32)~式(Y-39)、式(Y-42)~(Y-45)、及び式(Y-52)~式(Y-54)が好ましく、式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-32)~式(Y-34)がより好ましい。
硬化性官能基Aと連結基Yとの組み合わせは、硬化性官能基Aが式(A-1)で表される硬化性官能基であり、かつ、連結基Yにおける硬化性官能基Aに結合する原子がヘテロ原子、カルボニル基を構成する炭素原子、若しくは環構造を構成する炭素原子であるか、又は、硬化性官能基Aが式(A-2)~式(A-12)のいずれかで表される硬化性官能基であることが好ましい。
硬化性官能基Aと連結基Yとの組み合わせは、硬化性官能基Aが式(A-1)で表される硬化性官能基であり、かつ、連結基Yにおける硬化性官能基Aに結合する原子が環構造を構成する炭素原子若しくはカルボニル基を構成する炭素原子であるか、又は、硬化性官能基Aが式(A-6)~式(A-12)のいずれかで表される硬化性官能基であることがより好ましい。
硬化性官能基Aと連結基Yとの組み合わせは、硬化性官能基Aが式(A-1)で表される硬化性官能基であり、かつ、連結基Yにおける硬化性官能基Aに結合する原子がフェニレン基を構成する炭素原子又はカルボニル基を構成する炭素原子であるか、又は、硬化性官能基Aが式(A-6)及び式(A-9)~式(A-12)のいずれかで表される硬化性官能基であることがさらに好ましい。
硬化性官能基Aと連結基Yとの組み合わせは、硬化性官能基Aが式(A-1)で表される硬化性官能基であり、かつ、連結基Yにおける硬化性官能基Aに結合する原子が環構造を構成する炭素原子若しくはカルボニル基を構成する炭素原子であるか、又は、硬化性官能基Aが式(A-6)~式(A-12)のいずれかで表される硬化性官能基であることがより好ましい。
硬化性官能基Aと連結基Yとの組み合わせは、硬化性官能基Aが式(A-1)で表される硬化性官能基であり、かつ、連結基Yにおける硬化性官能基Aに結合する原子がフェニレン基を構成する炭素原子又はカルボニル基を構成する炭素原子であるか、又は、硬化性官能基Aが式(A-6)及び式(A-9)~式(A-12)のいずれかで表される硬化性官能基であることがさらに好ましい。
硬化性官能基Aと連結基Yとの好ましい組み合わせは、式(A-1)で表される硬化性官能基と、式(Y-1)~式(Y-31)及び(Y-46)~式(Y-50)のいずれかで表され硬化性官能基Aに結合する原子がヘテロ原子、カルボニル基を構成する炭素原子、又は環構造を構成する炭素原子である連結基と、の組み合わせ、並びに式(A-2)~式(A-12)のいずれかで表される硬化性官能基と、式(Y-1)~式(Y-57)のいずれかで表される連結基と、の組み合わせが挙げられる。
硬化性官能基Aと連結基Yとのより好ましい組み合わせは、式(A-1)で表される硬化性官能基と、式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-21)~式(Y-31)、及び式(Y-46)~式(Y-48)のいずれかで表され硬化性官能基Aに結合する原子が環構造を構成する炭素原子又はカルボニル基を構成する炭素原子である連結基と、の組み合わせ、並びに式(A-6)~(A-12)のいずれかで表される硬化性官能基と、式(Y-1)~式(Y-57)のいずれかで表される連結基と、の組み合わせが挙げられる。
硬化性官能基Aと連結基Yとのより好ましい組み合わせは、式(A-1)で表される硬化性官能基と、式(Y-1)~式(Y-6)、式(Y-21)~式(Y-31)、及び式(Y-46)~式(Y-48)のいずれかで表され硬化性官能基Aに結合する原子が環構造を構成する炭素原子又はカルボニル基を構成する炭素原子である連結基と、の組み合わせ、並びに式(A-6)~(A-12)のいずれかで表される硬化性官能基と、式(Y-1)~式(Y-57)のいずれかで表される連結基と、の組み合わせが挙げられる。
(フルオロアルキレン基Rf)
式(1)中のRf1及びRf2は、それぞれ独立に、連結基Yに結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表す。式(1)中のRf1で表されるフルオロアルキレン基とRf2で表されるフルオロアルキレン基とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。合成容易性の観点から、式(1)中におけるRf1で表されるフルオロアルキレン基とRf2で表されるフルオロアルキレン基とは、同じであることが好ましい。ここで、Rf1で表されるフルオロアルキレン基とRf2で表されるフルオロアルキレン基とが同じであるとは、O原子との結合部位からY1との結合部位にかけてのRf1の構造が、O原子との結合部位からY2との結合部位にかけてのRf2の構造と同じであることを意味する。
式(1)中のRf1及びRf2は、それぞれ独立に、連結基Yに結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表す。式(1)中のRf1で表されるフルオロアルキレン基とRf2で表されるフルオロアルキレン基とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。合成容易性の観点から、式(1)中におけるRf1で表されるフルオロアルキレン基とRf2で表されるフルオロアルキレン基とは、同じであることが好ましい。ここで、Rf1で表されるフルオロアルキレン基とRf2で表されるフルオロアルキレン基とが同じであるとは、O原子との結合部位からY1との結合部位にかけてのRf1の構造が、O原子との結合部位からY2との結合部位にかけてのRf2の構造と同じであることを意味する。
式(1)中のRf1又はRf2で表されるフルオロアルキレン基(以下「フルオロアルキレン基Rf」ともいう)の炭素数としては、例えば1~6が挙げられ、耐熱性を向上する観点から2~6であることが好ましく、3~6であることがより好ましい。
フルオロアルキレン基Rfは、直鎖状フルオロアルキレン基でもよく、分岐状フルオロアルキレン基でもよく、環構造を含むフルオロアルキレン基でもよい。環構造としては、例えば、シクロブタン構造、シクロヘキサン構造等が挙げられる。
フルオロアルキレン基Rfは、直鎖状フルオロアルキレン基でもよく、分岐状フルオロアルキレン基でもよく、環構造を含むフルオロアルキレン基でもよい。環構造としては、例えば、シクロブタン構造、シクロヘキサン構造等が挙げられる。
フルオロアルキレン基Rfは、硬化前の粘度の観点から、直鎖状フルオロアルキレン基及び分岐状フルオロアルキレン基が好ましく、合成容易性の観点から直鎖状フルオロアルキレン基が好ましい。
また、フルオロアルキレン基Rfは、耐熱性の観点から、ペルフルオロアルキレン基が好ましい。一方、硬化性組成物中における他の成分との相溶性の観点から、フルオロアルキレン基Rfは水素原子を含んでもよい。水素原子を含むフルオロアルキレン基Rfにおける水素原子の結合位置及び個数は、連結基Yに結合する炭素原子にフッ素原子が結合している限り、特に限定されるものではない。
また、フルオロアルキレン基Rfは、耐熱性の観点から、ペルフルオロアルキレン基が好ましい。一方、硬化性組成物中における他の成分との相溶性の観点から、フルオロアルキレン基Rfは水素原子を含んでもよい。水素原子を含むフルオロアルキレン基Rfにおける水素原子の結合位置及び個数は、連結基Yに結合する炭素原子にフッ素原子が結合している限り、特に限定されるものではない。
フルオロアルキレン基Rfの具体例としては、例えば、
O*-CHF-*Y、
O*-CF2CHF-*Y、
O*-CHFCF2-*Y、
O*-CH2CF2-*Y、
O*-CF2CF2CHF-*Y、
O*-CHFCF2CF2-*Y、
O*-CH2CF2CF2-*Y、
O*-CH2CF2CF2CF2-*Y、
O*-CH2CF2CF2CF2CF2-*Y、
O*-CH2CF2CF2CF2CF2CF2-*Y、
O*-CF2-*Y、
O*-CF2CF2-*Y、
O*-CF2CF2CF2-*Y、
O*-CF(CF3)CF2-*Y、
O*-CF2CF2CF2CF2-*Y、
O*-CF(CF3)CF2CF2-*Y、
O*-CF2CF2CF2CF2CF2-*Y、
O*-CF2CF2CF2CF2CF2CF2-*Y、
下記式(Rf-1)~(Rf-9)で表される基、
下記式(Rf-1)~(Rf-9)で表される基におけるフッ素原子の一部を水素に置き換えたもの
等が挙げられる。フルオロアルキレン基Rfは、これらの具体例に限定されるものではない。ここで、「O*」は式(1)中の酸素原子への結合部位を表し、「*Y」は式(1)中のY1又はY2で表される連結基への結合部位を表す。
O*-CHF-*Y、
O*-CF2CHF-*Y、
O*-CHFCF2-*Y、
O*-CH2CF2-*Y、
O*-CF2CF2CHF-*Y、
O*-CHFCF2CF2-*Y、
O*-CH2CF2CF2-*Y、
O*-CH2CF2CF2CF2-*Y、
O*-CH2CF2CF2CF2CF2-*Y、
O*-CH2CF2CF2CF2CF2CF2-*Y、
O*-CF2-*Y、
O*-CF2CF2-*Y、
O*-CF2CF2CF2-*Y、
O*-CF(CF3)CF2-*Y、
O*-CF2CF2CF2CF2-*Y、
O*-CF(CF3)CF2CF2-*Y、
O*-CF2CF2CF2CF2CF2-*Y、
O*-CF2CF2CF2CF2CF2CF2-*Y、
下記式(Rf-1)~(Rf-9)で表される基、
下記式(Rf-1)~(Rf-9)で表される基におけるフッ素原子の一部を水素に置き換えたもの
等が挙げられる。フルオロアルキレン基Rfは、これらの具体例に限定されるものではない。ここで、「O*」は式(1)中の酸素原子への結合部位を表し、「*Y」は式(1)中のY1又はY2で表される連結基への結合部位を表す。
(フルオロアルキレン基X)
式(1)中のXは、それぞれ独立にフルオロアルキレン基を表し、m個のXのうち少なくとも1つが、フッ素原子を有する環構造を含む。また、mは1以上の整数を表す。
以下、式(1)中のXで表されるフルオロアルキレン基を「フルオロアルキレン基X」ともいい、その中でもフッ素原子を有する環構造を含むフルオロアルキレン基Xを「環含有フルオロアルキレン基XC」ともいう。
式(1)中のXは、それぞれ独立にフルオロアルキレン基を表し、m個のXのうち少なくとも1つが、フッ素原子を有する環構造を含む。また、mは1以上の整数を表す。
以下、式(1)中のXで表されるフルオロアルキレン基を「フルオロアルキレン基X」ともいい、その中でもフッ素原子を有する環構造を含むフルオロアルキレン基Xを「環含有フルオロアルキレン基XC」ともいう。
-環含有フルオロアルキレン基XC-
化合物(1)は、環含有フルオロアルキレン基XCを少なくとも1つ有し、環含有フルオロアルキレン基XCを2以上有していてもよい。化合物(1)が環含有フルオロアルキレン基XCを2以上有する場合、前記2以上の環含有フルオロアルキレン基XCの構造は、同じであってもよく、互いに異なるものであってもよく、合成容易性の観点からは同じであることが好ましい。
化合物(1)が有する環含有フルオロアルキレン基XCの数は、例えば1~100が挙げられ、耐熱性と硬化前の粘度とを両立する観点から、1~4であることが好ましく、1~2であることがより好ましい。
化合物(1)は、環含有フルオロアルキレン基XCを少なくとも1つ有し、環含有フルオロアルキレン基XCを2以上有していてもよい。化合物(1)が環含有フルオロアルキレン基XCを2以上有する場合、前記2以上の環含有フルオロアルキレン基XCの構造は、同じであってもよく、互いに異なるものであってもよく、合成容易性の観点からは同じであることが好ましい。
化合物(1)が有する環含有フルオロアルキレン基XCの数は、例えば1~100が挙げられ、耐熱性と硬化前の粘度とを両立する観点から、1~4であることが好ましく、1~2であることがより好ましい。
環含有フルオロアルキレン基XCが有する環構造の炭素数は、例えば3~6が挙げられ、4~6が好ましく、4がより好ましい。また、環含有フルオロアルキレン基XC全体の炭素数は、例えば3~6が挙げられ、4~6が好ましく、4がより好ましい。
環含有フルオロアルキレン基XCは、環構造を構成しない炭素原子をさらに含んでもよく、含んでいなくてもよい。合成容易性の観点から、環含有フルオロアルキレン基XCは、環構造を構成しない炭素原子を含んでいないことが好ましい。
環含有フルオロアルキレン基XCが有する環構造の炭素数が4以上である場合、環構造を構成する炭素原子のうち、酸素原子又は環構造を構成しない炭素原子に結合する2つの炭素原子が、隣り合う2つの炭素原子であることが好ましい。
環含有フルオロアルキレン基XCは、環構造を構成しない炭素原子をさらに含んでもよく、含んでいなくてもよい。合成容易性の観点から、環含有フルオロアルキレン基XCは、環構造を構成しない炭素原子を含んでいないことが好ましい。
環含有フルオロアルキレン基XCが有する環構造の炭素数が4以上である場合、環構造を構成する炭素原子のうち、酸素原子又は環構造を構成しない炭素原子に結合する2つの炭素原子が、隣り合う2つの炭素原子であることが好ましい。
環含有フルオロアルキレン基XCが有する環構造は、1以上のフッ素原子を有するフルオロシクロアルキレン基であり、耐熱性の観点から、ペルフルオロシクロアルキレン基であることが好ましい。一方、硬化性組成物中における他の成分との相溶性の観点から、環含有フルオロアルキレン基XCが有する環構造は水素原子を含んでもよい。水素原子を含む環構造における水素原子の結合位置及び個数は、特に限定されるものではない。
環含有フルオロアルキレン基XCが環構造を構成しない炭素原子を有する場合、環含有フルオロアルキレン基XCにおける環構造以外の部分は、アルキレン基であってもよく、水素原子を有するフルオロアルキレン基であってもよく、ペルフルオロアルキレン基であってもよい。
環含有フルオロアルキレン基XCは、全体として、耐熱性の観点からペルフルオロアルキレン基であることが好ましく、硬化性組成物中における他の成分との相溶性の観点から水素原子を含み環構造にフッ素原子を含むフルオロアルキレン基であってもよい。
環含有フルオロアルキレン基XCは、全体として、耐熱性の観点からペルフルオロアルキレン基であることが好ましく、硬化性組成物中における他の成分との相溶性の観点から水素原子を含み環構造にフッ素原子を含むフルオロアルキレン基であってもよい。
化合物(1)は、耐熱性の観点から、ペルフルオロアルキレン基である環含有フルオロアルキレン基XCと、ペルフルオロアルキレン基であるその他のフルオロアルキレン基Xと、を含む化合物であることが好ましい。また、化合物(1)は、耐熱性と硬化性組成物中における他の成分との相溶性とを両立させる観点から、ペルフルオロアルキレン基である環含有フルオロアルキレン基XCと、水素原子を有するフルオロアルキレン基であるその他のフルオロアルキレン基Xと、を含む化合物であることが好ましい。
環含有フルオロアルキレン基XCの具体例としては、例えば、下記式(XC-1)~式(XC-15)で表される基、下記式(XC-1)~式(XC-15)で表される基におけるフッ素原子の一部を水素に置き換えたもの等が挙げられる。
環含有フルオロアルキレン基XCは、これらの具体例に限定されるものではない。ここで、「1*」は式(1)中のRf1に近い側の結合部位を表し、「*2」は式(1)中のRf2に近い側の結合部位を表す。
環含有フルオロアルキレン基XCは、これらの具体例に限定されるものではない。ここで、「1*」は式(1)中のRf1に近い側の結合部位を表し、「*2」は式(1)中のRf2に近い側の結合部位を表す。
-その他のフルオロアルキレン基X-
化合物(1)は、環含有フルオロアルキレン基XCに加え、環含有フルオロアルキレン基XC以外のその他のフルオロアルキレン基Xを有してもよい。以下、環含有フルオロアルキレン基XC以外のその他のフルオロアルキレン基X、すなわち、環構造を含まないフルオロアルキレン基Xを「その他のフルオロアルキレン基X」ともいう。
化合物(1)は、環含有フルオロアルキレン基XCに加え、環含有フルオロアルキレン基XC以外のその他のフルオロアルキレン基Xを有してもよい。以下、環含有フルオロアルキレン基XC以外のその他のフルオロアルキレン基X、すなわち、環構造を含まないフルオロアルキレン基Xを「その他のフルオロアルキレン基X」ともいう。
その他のフルオロアルキレン基Xの炭素数としては、例えば1~6が挙げられ、耐熱性向上の観点から2~6であることが好ましい。
その他のフルオロアルキレン基Xは、直鎖状フルオロアルキレン基でもよく、分岐状フルオロアルキレン基でもよい。
フルオロアルキレン基Xは、硬化前の粘度の観点から直鎖状フルオロアルキレン基がより好ましい。
その他のフルオロアルキレン基Xは、直鎖状フルオロアルキレン基でもよく、分岐状フルオロアルキレン基でもよい。
フルオロアルキレン基Xは、硬化前の粘度の観点から直鎖状フルオロアルキレン基がより好ましい。
式(1)中の(OX)mに含まれるm個のフルオロアルキレン基Xのうち、炭素数2以上のフルオロアルキレン基Xの割合は、m個のフルオロアルキレン基X全体に対して50個数%以上であることが好ましく、70個数%以上であることがより好ましく、100個数%であることがさらに好ましい。炭素数2以上のフルオロアルキレン基Xの割合が上記範囲であることにより、耐熱性が向上する。なお、上記炭素数2以上のフルオロアルキレン基Xの割合は、環含有フルオロアルキレン基XCを含む割合である。
式(1)中の(OX)mに含まれるその他のフルオロアルキレン基Xのうち、分岐状フルオロアルキレン基Xの割合は、m個のフルオロアルキレン基X全体に対して50個数%未満であることが好ましく、30個数%未満であることがより好ましく、0個数%であることがさらに好ましい。また、式(1)中の(OX)mに含まれるその他のフルオロアルキレン基Xのうち、直鎖状フルオロアルキレン基Xの割合は、その他のフルオロアルキレン基X全体に対して50個数%以上であることが好ましく、70個数%以上であることがより好ましく、100個数%であることがさらに好ましい。
式(1)中の(OX)mに含まれる分岐状のフルオロアルキレン基Xの割合が少なく、その他のフルオロアルキレン基のうち直鎖状のフルオロアルキレン基Xの割合が多いことにより、重合時に分子量を上げることが容易になるため、硬化後の絶縁性が向上する。
式(1)中の(OX)mに含まれる分岐状のフルオロアルキレン基Xの割合が少なく、その他のフルオロアルキレン基のうち直鎖状のフルオロアルキレン基Xの割合が多いことにより、重合時に分子量を上げることが容易になるため、硬化後の絶縁性が向上する。
また、その他のフルオロアルキレン基Xは、耐熱性の観点から、ペルフルオロアルキレン基であることが好ましい。一方、硬化性組成物中における他の成分との相溶性の観点から、その他のフルオロアルキレン基Xは水素原子を含んでもよい。水素原子を含むその他のフルオロアルキレン基Xにおける水素原子の結合位置及び個数は、特に限定されるものではない。
その他のフルオロアルキレン基Xの具体例としては、例えば、
1*-CHF-*2、
1*-CF2CHF-*2、
1*-CHFCF2-*2、
1*-CH2CF2-*2、
1*-CF2CH2-*2、
1*-CF2CF2CHF-*2、
1*-CF2CHFCF2-*2、
1*-CHFCF2CF2-*2、
1*-CH2CF2CF2-*2、
1*-CF2CH2CF2-*2、
1*-CF2CF2CH2-*2、
1*-CHFCF2CHF-*2、
1*-CHFCF2CF2CF2-*2、
1*-CF2CHFCF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CHFCF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CHF-*2、
1*-CH2CF2CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CH2-*2、
1*-CH2CF2CF2CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CF2CH2-*2、
1*-CH2CF2CF2CF2CH2-*2、
1*-CH2CF2CF2CF2CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CF2CF2CH2-*2、
1*-CH2CF2CF2CF2CF2CH2-*2、
1*-CF2-*2、
1*-CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2-*2、
1*-CF(CF3)CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CF2-*2、
1*-CF(CF3)CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CF2CF2CF2-*2、
等が挙げられる。その他のフルオロアルキレン基Xは、これらの具体例に限定されるものではない。ここで、「1*」は式(1)中のRf1に近い側の結合部位を表し、「*2」は式(1)中のRf2に近い側の結合部位を表す。
1*-CHF-*2、
1*-CF2CHF-*2、
1*-CHFCF2-*2、
1*-CH2CF2-*2、
1*-CF2CH2-*2、
1*-CF2CF2CHF-*2、
1*-CF2CHFCF2-*2、
1*-CHFCF2CF2-*2、
1*-CH2CF2CF2-*2、
1*-CF2CH2CF2-*2、
1*-CF2CF2CH2-*2、
1*-CHFCF2CHF-*2、
1*-CHFCF2CF2CF2-*2、
1*-CF2CHFCF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CHFCF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CHF-*2、
1*-CH2CF2CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CH2-*2、
1*-CH2CF2CF2CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CF2CH2-*2、
1*-CH2CF2CF2CF2CH2-*2、
1*-CH2CF2CF2CF2CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CF2CF2CH2-*2、
1*-CH2CF2CF2CF2CF2CH2-*2、
1*-CF2-*2、
1*-CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2-*2、
1*-CF(CF3)CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CF2-*2、
1*-CF(CF3)CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CF2CF2-*2、
1*-CF2CF2CF2CF2CF2CF2-*2、
等が挙げられる。その他のフルオロアルキレン基Xは、これらの具体例に限定されるものではない。ここで、「1*」は式(1)中のRf1に近い側の結合部位を表し、「*2」は式(1)中のRf2に近い側の結合部位を表す。
式(1)中の(OX)mは、(OXC)を含むことに加え、連続した(OX)が下記式(2)で表される構造(以下「構造(2)」ともいう)を含んでもよく、構造(2)を含まなくてもよく、構造(2)以外の(OX)を含んでもよい。
式(2):-(OX1-OX2)a-
式(2)中、X1は炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表し、X2はX1と異なる炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表し、aは1以上の整数を表し、2≦(2×a)≦mである。
式(2):-(OX1-OX2)a-
式(2)中、X1は炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表し、X2はX1と異なる炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表し、aは1以上の整数を表し、2≦(2×a)≦mである。
式(2)中のX1及びX2は、互いに異なるフルオロアルキレン基を表し、それぞれ独立に炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表す。式(2)中のX1又はX2で表されるフルオロアルキレン基は、直鎖状フルオロアルキレン基でもよく、分岐状フルオロアルキレン基でもよい。式(2)中のX1又はX2で表されるフルオロアルキレン基の具体例としては、前記その他のフルオロアルキレン基Xの具体例として挙げたものが挙げられる。式(2)中のX1又はX2で表されるフルオロアルキレン基は、これらの具体例に限定されるものではない。
互いに異なるフルオロアルキレン基としては、例えば、炭素数が異なるフルオロアルキレン基、炭素数が同じで構造が異なるフルオロアルキレン基、炭素数及び構造が同じで水素原子の数が異なるフルオロアルキレン基が挙げられる。
互いに異なるフルオロアルキレン基は、炭素数が異なるフルオロアルキレン基が好ましい。
互いに異なるフルオロアルキレン基は、炭素数が異なるフルオロアルキレン基が好ましい。
異なる炭素数の組み合わせは、合成容易性の観点から、炭素数2と炭素数3との組み合わせ、炭素数2と炭素数4との組み合わせ、炭素数2と炭素数6との組み合わせが好ましく、炭素数2と炭素数4との組み合わせがより好ましい。
なお、炭素数が異なるフルオロアルキレン基の組み合わせは、炭素数に加えて水素原子の数が異なっていてもよい。
なお、炭素数が異なるフルオロアルキレン基の組み合わせは、炭素数に加えて水素原子の数が異なっていてもよい。
構造(2)の例のうち、X1及びX2が炭素数2の直鎖状のフルオロアルキレン基と炭素数4の直鎖状のフルオロアルキレン基との組み合わせである具体例としては、例えば、
-(OCF2CF2-OCF2CF2CF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CF2CF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCHFCF2CF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CHFCF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CF2CHFCF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CF2CF2CHF)a-
-(OCHFCF2-OCH2CF2CF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CH2CF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CF2CH2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CF2CF2CH2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CF2CF2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCHFCF2CF2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CHFCF2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CF2CHFCF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CF2CF2CHF)a-
-(OCH2CF2-OCH2CF2CF2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CH2CF2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CF2CH2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CF2CF2CH2)a-
が挙げられる。構造(2)は、これらの具体例に限定されるものではない。
-(OCF2CF2-OCF2CF2CF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CF2CF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCHFCF2CF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CHFCF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CF2CHFCF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CF2CF2CHF)a-
-(OCHFCF2-OCH2CF2CF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CH2CF2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CF2CH2CF2)a-
-(OCHFCF2-OCF2CF2CF2CH2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CF2CF2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCHFCF2CF2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CHFCF2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CF2CHFCF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CF2CF2CHF)a-
-(OCH2CF2-OCH2CF2CF2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CH2CF2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CF2CH2CF2)a-
-(OCH2CF2-OCF2CF2CF2CH2)a-
が挙げられる。構造(2)は、これらの具体例に限定されるものではない。
式(2)中のaは、1以上の整数であり、かつ、2≦(2×a)≦mの条件を満たす。
式(2)中のaは、1~200が好ましく、1~100がより好ましく、1~50がさらに好ましい。
式(2)中のaが1である場合、式(1)中の(OX)mは、連続した(OX)が式(2-1)又は式(2-2)で表される構造を有していてもよい。
式(2-1):-OX1-OX2-OX1-
式(2-2):-OX2-OX1-OX2-
式(2-1)及び式(2-2)中、X1及びX2は、それぞれ式(2)中のX1及びX2と同じ基を意味する。
なお、式(2)中のaは、2以上の整数であってもよい。
式(2)中のaは、1~200が好ましく、1~100がより好ましく、1~50がさらに好ましい。
式(2)中のaが1である場合、式(1)中の(OX)mは、連続した(OX)が式(2-1)又は式(2-2)で表される構造を有していてもよい。
式(2-1):-OX1-OX2-OX1-
式(2-2):-OX2-OX1-OX2-
式(2-1)及び式(2-2)中、X1及びX2は、それぞれ式(2)中のX1及びX2と同じ基を意味する。
なお、式(2)中のaは、2以上の整数であってもよい。
式(1)中の(OX)mは、構造(2)を2以上含んでもよい。構造(2)を2以上含む形態としては、例えば、式(2)中におけるX1及びX2の少なくとも一方が異なる2種以上の構造(2)を含む形態、式(2)中におけるX1及びX2の両方が同じ2以上の構造(2)が、構造(2)以外の(OX)を介して含まれる形態等が挙げられる。
式(1)中の(OX)mに含まれる構造(2)の数は、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、2~4がさらに好ましい。
なお、式(1)中の(OX)mが構造(2)を複数含む場合、複数のaは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
式(1)中の(OX)mに含まれる構造(2)の数は、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、2~4がさらに好ましい。
なお、式(1)中の(OX)mが構造(2)を複数含む場合、複数のaは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
式(1)中のmは、1以上の整数であり、1~400が好ましく、1~200がより好ましく、1~100がさらに好ましい。
(化合物(1)の好ましい形態、具体例)
化合物(1)としては、例えば下記式(3)で表される化合物が挙げられる。
式(3):A1 r1-Y1-Rf1-(OX31)b1-(OX11-OX21)a1-(OXC)c1-(OX22-OX12)a2-(OX32)b2-O-Rf2-Y2-A2 r2
前記式(3)中、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2は、前記式(1)中の、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2と同じ基又は数を意味する。
前記式(3)中、X31及びX32はそれぞれ独立に環構造を含まないフルオロアルキレン基を表し、b1及びb2はそれぞれ独立に0以上の整数を表し、X11は炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表し、X21はX11と異なる炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表し、a1及びa2はそれぞれ独立に0以上の整数を表し、XCはそれぞれ独立にフッ素原子を有する環構造を含むフルオロアルキレン基を表し、c1は1以上の整数を表し、X12は炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表し、X22はX12と異なる炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表す。
なお、式(3)中のb1、2×a1、c1、2×a2、及びb2の合計が、式(1)中のmに相当する。
化合物(1)としては、例えば下記式(3)で表される化合物が挙げられる。
式(3):A1 r1-Y1-Rf1-(OX31)b1-(OX11-OX21)a1-(OXC)c1-(OX22-OX12)a2-(OX32)b2-O-Rf2-Y2-A2 r2
前記式(3)中、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2は、前記式(1)中の、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2と同じ基又は数を意味する。
前記式(3)中、X31及びX32はそれぞれ独立に環構造を含まないフルオロアルキレン基を表し、b1及びb2はそれぞれ独立に0以上の整数を表し、X11は炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表し、X21はX11と異なる炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表し、a1及びa2はそれぞれ独立に0以上の整数を表し、XCはそれぞれ独立にフッ素原子を有する環構造を含むフルオロアルキレン基を表し、c1は1以上の整数を表し、X12は炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表し、X22はX12と異なる炭素数2~6のフルオロアルキレン基を表す。
なお、式(3)中のb1、2×a1、c1、2×a2、及びb2の合計が、式(1)中のmに相当する。
式(3)中のX31又はX32で表されるフルオロアルキレン基は、前述のその他のフルオロアルキレン基Xに相当する。式(3)中のX31で表されるフルオロアルキレン基及びX32で表されるフルオロアルキレン基は、同じであってもよく、異なっていてもよい。合成容易性の観点から、式(3)中におけるX31で表されるフルオロアルキレン基とX32で表されるフルオロアルキレン基とは、同じであることが好ましい。
なお、式(3)中のXCで表されるフルオロアルキレン基は、前述の環含有フルオロアルキレン基XCに相当する。
なお、式(3)中のXCで表されるフルオロアルキレン基は、前述の環含有フルオロアルキレン基XCに相当する。
式(3)中のb1及びb2は、それぞれ独立に、0~20の整数であることが好ましく、0~10の整数であることがより好ましく、0~1であることがさらに好ましい。式(3)中のb1で表される整数とb2で表される整数とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。合成容易性の観点から、式(3)中におけるb1で表される整数とb2で表される整数とは、同じであることが好ましい。
式(3)中のc1は、1~10であることが好ましく、1~2であることがより好ましく、1であることがさらに好ましい。
式(3)中のc1は、1~10であることが好ましく、1~2であることがより好ましく、1であることがさらに好ましい。
式(3)中のX11又はX12で表されるフルオロアルキレン基は、前述の式(2)中のX1で表されるフルオロアルキレン基に相当し、X21又はX22で表されるフルオロアルキレン基は、前述の式(2)中のX2で表されるフルオロアルキレン基に相当する。
式(3)中のX11で表されるフルオロアルキレン基及びX21で表されるフルオロアルキレン基は、X12で表されるフルオロアルキレン基又はX22で表されるフルオロアルキレン基と同じであってもよく、いずれとも異なるものであってもよい。合成容易性の観点から、式(3)で表される化合物は、X11で表されるフルオロアルキレン基がX12で表されるフルオロアルキレン基及びX22で表されるフルオロアルキレン基の一方と同じであり、かつ、X21で表されるフルオロアルキレン基がX12で表されるフルオロアルキレン基及びX22で表されるフルオロアルキレン基の他方と同じであることが好ましい。
式(3)中のX11で表されるフルオロアルキレン基及びX21で表されるフルオロアルキレン基は、X12で表されるフルオロアルキレン基又はX22で表されるフルオロアルキレン基と同じであってもよく、いずれとも異なるものであってもよい。合成容易性の観点から、式(3)で表される化合物は、X11で表されるフルオロアルキレン基がX12で表されるフルオロアルキレン基及びX22で表されるフルオロアルキレン基の一方と同じであり、かつ、X21で表されるフルオロアルキレン基がX12で表されるフルオロアルキレン基及びX22で表されるフルオロアルキレン基の他方と同じであることが好ましい。
式(3)中のa1及びa2は、前述の式(2)中のaに相当する。
式(3)中のa1で表される整数とa2で表される整数とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。合成容易性の観点から、式(3)中におけるa1で表される整数とa2で表される整数とは、同じであることが好ましい。
式(3)中のa1で表される整数とa2で表される整数とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。合成容易性の観点から、式(3)中におけるa1で表される整数とa2で表される整数とは、同じであることが好ましい。
化合物(1)は、下記式(4)で表される化合物であることが好ましい。
式(4):A1 r1-Y1-Rf1-(OX31)b1-(OX1-OX2)a1-(OXC)c1-(OX2-OX1)a2-(OX32)b2-O-Rf2-Y2-A2 r2
前記式(4)中、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2は、前記式(1)中の、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2と同じ基又は数を意味する。
前記式(4)中、X1及びX2は、前記式(2)中のX1及びX2と同じ基を意味する。
前記式(4)中、X31、b1、a1、XC、c1、a2、X32、及びb2は、前記式(3)中のX31、b1、a1、XC、c1、a2、X32、及びb2と同じ基又は整数を意味する。
なお、式(4)中のb1、2×a1、c1、2×a2、及びb2の合計が、式(1)中のmに相当する。
式(4):A1 r1-Y1-Rf1-(OX31)b1-(OX1-OX2)a1-(OXC)c1-(OX2-OX1)a2-(OX32)b2-O-Rf2-Y2-A2 r2
前記式(4)中、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2は、前記式(1)中の、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2と同じ基又は数を意味する。
前記式(4)中、X1及びX2は、前記式(2)中のX1及びX2と同じ基を意味する。
前記式(4)中、X31、b1、a1、XC、c1、a2、X32、及びb2は、前記式(3)中のX31、b1、a1、XC、c1、a2、X32、及びb2と同じ基又は整数を意味する。
なお、式(4)中のb1、2×a1、c1、2×a2、及びb2の合計が、式(1)中のmに相当する。
化合物(1)は、式(1)中のA1側とA2側とが対称的な化学構造を有することが、合成容易性の観点から好ましい。化合物(1)は、式(4)で表される化合物の中でも、A1とA2、r1とr2、Y1とY2、Rf1とRf2、X31とX33、及びb1とb3が同じである化合物であることが好ましく、さらにa1とa2が同じ化合物であることがより好ましい。
なお、化合物(1)は、例えば下記式(5)で表される化合物又は下記式(6)で表される化合物であってもよい。
式(5):A1 r1-Y1-Rf1-(OX31)b1-(OXC)c1-(OX32)b2-O-Rf2-Y2-A2 r2
式(6):A1 r1-Y1-Rf1-(OXC)c1-O-Rf2-Y2-A2 r2
前記式(5)及び式(6)中、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2は、前記式(1)中の、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2と同じ基又は数を意味する。
前記式(5)及び式(6)中、X31、b1、XC、c1、X32、及びb2は、前記式(3)中のX31、b1、XC、c1、X32、及びb2と同じ基又は整数を意味する。
なお、式(5)中のb1、c1、及びb2の合計が式(1)中のmに相当し、式(6)中のc1が式(1)中のmに相当する。
式(5):A1 r1-Y1-Rf1-(OX31)b1-(OXC)c1-(OX32)b2-O-Rf2-Y2-A2 r2
式(6):A1 r1-Y1-Rf1-(OXC)c1-O-Rf2-Y2-A2 r2
前記式(5)及び式(6)中、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2は、前記式(1)中の、A1、r1、Y1、Rf1、Rf2、Y2、A2、及びr2と同じ基又は数を意味する。
前記式(5)及び式(6)中、X31、b1、XC、c1、X32、及びb2は、前記式(3)中のX31、b1、XC、c1、X32、及びb2と同じ基又は整数を意味する。
なお、式(5)中のb1、c1、及びb2の合計が式(1)中のmに相当し、式(6)中のc1が式(1)中のmに相当する。
化合物(1)の具体例としては、例えば下記式(1-1)~式(1-15)で表される化合物が挙げられる。なお、化合物(1)は、これらの具体例に限定されるものではない。また、化合物(1)は、上記式(3)~式(6)のいずれかで表される化合物に限定されるものではない。
(化合物(1)の特性)
化合物(1)の数平均分子量としては、例えば500~100,000が挙げられ、硬化前の粘度と硬化後の絶縁性及び耐熱性の観点から、500~50,000が好ましく、500~10,000がより好ましい。
上記数平均分子量は、1H-NMR及び19F-NMRの積分値から構成単位の単位数を求めることで算出される。
化合物(1)の数平均分子量としては、例えば500~100,000が挙げられ、硬化前の粘度と硬化後の絶縁性及び耐熱性の観点から、500~50,000が好ましく、500~10,000がより好ましい。
上記数平均分子量は、1H-NMR及び19F-NMRの積分値から構成単位の単位数を求めることで算出される。
化合物(1)におけるフッ素原子含有率は、硬化後の絶縁性の観点から、25質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、35質量%以上であることがさらに好ましく、53質量%以上であることが特に好ましく、55質量%以上であることが極めて好ましく、57質量%以上であることが最も好ましい。化合物(1)におけるフッ素原子含有率の上限値は、特に限定されず、例えば75質量%が挙げられる。つまり、化合物(1)におけるフッ素原子含有率は、25質量%~75質量%が好ましく、30質量%~75質量%がより好ましく、35質量%~70質量%がさらに好ましく、53質量%~70質量%が特に好ましく、55質量%~70質量%が極めて好ましく、57質量%~70質量%が最も好ましい。
ここで、フッ素原子含有率は、化合物(1)を構成するフッ素原子数をNF、化合物(1)の数平均分子量をMAとしたとき、下記式で求められる値である。
式:フッ素原子含有率(質量%)=(19×NF/MA)×100
フッ素原子含有率は、1H-NMR及び19F-NMRの積分値から化合物(1)の化学構造を求めた上で、上記式により求められる。
ここで、フッ素原子含有率は、化合物(1)を構成するフッ素原子数をNF、化合物(1)の数平均分子量をMAとしたとき、下記式で求められる値である。
式:フッ素原子含有率(質量%)=(19×NF/MA)×100
フッ素原子含有率は、1H-NMR及び19F-NMRの積分値から化合物(1)の化学構造を求めた上で、上記式により求められる。
化合物(1)の熱硬化膜を、熱重量示差熱分析装置(株式会社日立ハイテクサイエンス社製:STA7200)により、窒素フロー下において、毎分10℃で室温(25℃)から400℃まで昇温することで加熱した際の重量減少率は、13質量%以下であることが好ましく、11質量%以下であることがより好ましく、9質量%以下であることがさらに好ましい。化合物(1)における前記重量減少率の下限値は、特に限定されず、0%に近いほど好ましい。
また、1%重量減少温度は、330℃以上であることが好ましく、340℃以上であることがより好ましく、350℃以上であることがさらに好ましい。ここで、上記「1%重量減少温度」は、上記重量減少率の測定において、重量減少率の値が1質量%となったときの温度をいう。
上記熱硬化膜は、具体的には、離型処理を施した石英ガラス基板上に、化合物(1)を塗布し、100μmスペーサーを介してもう1枚の離型処理を施した石英ガラス基板で挟み込んだものを、窒素フロー下において250℃で1時間加熱した後、石英ガラス基板から離型することで得られる。
ここで、前記重量減少率は、加熱前における化合物(1)の質量をWb、加熱後における化合物の質量をWaとしたとき、下記式で求められる値である。
式:重量減少率(質量%)=((Wb-Wa)/Wb)×100
また、1%重量減少温度は、330℃以上であることが好ましく、340℃以上であることがより好ましく、350℃以上であることがさらに好ましい。ここで、上記「1%重量減少温度」は、上記重量減少率の測定において、重量減少率の値が1質量%となったときの温度をいう。
上記熱硬化膜は、具体的には、離型処理を施した石英ガラス基板上に、化合物(1)を塗布し、100μmスペーサーを介してもう1枚の離型処理を施した石英ガラス基板で挟み込んだものを、窒素フロー下において250℃で1時間加熱した後、石英ガラス基板から離型することで得られる。
ここで、前記重量減少率は、加熱前における化合物(1)の質量をWb、加熱後における化合物の質量をWaとしたとき、下記式で求められる値である。
式:重量減少率(質量%)=((Wb-Wa)/Wb)×100
化合物(1)の熱硬化膜について、下記方法で求められる屈折率は、光学素子の光取り出しの観点から、1.3~1.7が好ましく、1.3~1.6がより好ましく、1.3~1.5がさらに好ましい。
具体的には、屈折率測定装置(製品名「プリズムカプラ:2010/M」、メトリコン社製)を用い、温度25℃における波長473nm、594nm、及び658nmの光に対する屈折率を測定する。屈折率は、装置付属のMericon Fitを用いて、波長589nmの光に対する屈折率として算出される。
具体的には、屈折率測定装置(製品名「プリズムカプラ:2010/M」、メトリコン社製)を用い、温度25℃における波長473nm、594nm、及び658nmの光に対する屈折率を測定する。屈折率は、装置付属のMericon Fitを用いて、波長589nmの光に対する屈折率として算出される。
(化合物(1)の製造方法)
化合物(1)の製造方法の一例として、式(4)で表される化合物のうち、r1及びr2が1であり、b1及びb3が0であり、A2、Y2、及びRf2がそれぞれA1、Y1、及びRf1と同じである化合物の製造方法の一例について説明する。上記化合物の製造は、例えば以下のようにして行われる。
具体的には、まず、下記式(61)で表される化合物と、下記式(62)で表される化合物と、を反応させることにより、下記式(63)で表される前駆体化合物を得る。
式(61):HO-X2-(OXC)c1-O-X2-OH
式(62):XO1-O-X2-OH
式(63):HO-X2-(OX1-OX2)a1-(OXC)c1-(OX2-OX1)a2-O-X2-OH
ここで、式(61)~(63)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1は、式(4)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1と同様である。また、式(62)中のXO1は、式(4)中のX1で表されるフルオロアルキレン基の末端の炭素-炭素結合が二重結合に置き換えられたフルオロアルケンジイル基を表す。
化合物(1)の製造方法の一例として、式(4)で表される化合物のうち、r1及びr2が1であり、b1及びb3が0であり、A2、Y2、及びRf2がそれぞれA1、Y1、及びRf1と同じである化合物の製造方法の一例について説明する。上記化合物の製造は、例えば以下のようにして行われる。
具体的には、まず、下記式(61)で表される化合物と、下記式(62)で表される化合物と、を反応させることにより、下記式(63)で表される前駆体化合物を得る。
式(61):HO-X2-(OXC)c1-O-X2-OH
式(62):XO1-O-X2-OH
式(63):HO-X2-(OX1-OX2)a1-(OXC)c1-(OX2-OX1)a2-O-X2-OH
ここで、式(61)~(63)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1は、式(4)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1と同様である。また、式(62)中のXO1は、式(4)中のX1で表されるフルオロアルキレン基の末端の炭素-炭素結合が二重結合に置き換えられたフルオロアルケンジイル基を表す。
次に、式(63)で表される前駆体化合物と、下記式(64)で表される化合物と、を反応させることにより、化合物(1)である下記式(65)で表される化合物が得られる。
式(64):Ay-Cl
式(65):Ay-O-X2-(OX1-OX2)a1-(OXC)c1-(OX2-OX1)a2-O-X2-O-Ay
ここで、式(65)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1は、式(4)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1と同様である。また、式(64)及び(65)中のAyは、前述の硬化性官能基Aを含む基であり、式(65)中の「Ay-O-X2-」が式(4)中の「A1-Y1-Rf1-」に相当する。
式(64):Ay-Cl
式(65):Ay-O-X2-(OX1-OX2)a1-(OXC)c1-(OX2-OX1)a2-O-X2-O-Ay
ここで、式(65)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1は、式(4)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1と同様である。また、式(64)及び(65)中のAyは、前述の硬化性官能基Aを含む基であり、式(65)中の「Ay-O-X2-」が式(4)中の「A1-Y1-Rf1-」に相当する。
また、式(4)中のA1及びA2が前記式(A-1)で表される硬化性官能基を表す場合、式(63)で表される前駆体化合物と、下記式(66)で表される化合物と、を反応させることにより、化合物(1)である下記式(67)で表される化合物を得てもよい。
式(66):Cl-CH2-CH2-Az-Cl
式(67):CH2=CH-Az-O-X2-(OX1-OX2)a1-(OXC)c1-(OX2-OX1)a2-O-X2-O-Az-CH=CH2
ここで、式(67)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1は、式(4)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1と同様である。また、式(66)及び(67)中のAzは、前述の連結基Yの一部を含む基であり、式(67)中の「CH2=CH-Az-O-X2-」が式(4)中の「A1-Y1-Rf1-」に相当する。
式(66):Cl-CH2-CH2-Az-Cl
式(67):CH2=CH-Az-O-X2-(OX1-OX2)a1-(OXC)c1-(OX2-OX1)a2-O-X2-O-Az-CH=CH2
ここで、式(67)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1は、式(4)中のX1、X2、XC、a1、a2、及びc1と同様である。また、式(66)及び(67)中のAzは、前述の連結基Yの一部を含む基であり、式(67)中の「CH2=CH-Az-O-X2-」が式(4)中の「A1-Y1-Rf1-」に相当する。
前記式(61)で表される化合物の製造方法としては、例えば式(61)のXCが前記式(X-1)で表されるフルオロアルキレン基である場合、下記方法が挙げられる。
具体的には、下記式(68)で表される化合物を加熱することにより、下記式(69)で表される化合物が得られる。
具体的には、下記式(68)で表される化合物を加熱することにより、下記式(69)で表される化合物が得られる。
ここで、式(68)及び(69)中のX2は、式(4)中のX2と同様である。
なお、式(4)中のX1及びX2がすべてペルフルオロアルキレン基である場合、前駆体化合物に対して式(64)で表される化合物又は式(66)で表される化合物を反応させる前に、ペルフルオロ化させる工程を経てもよい。
[硬化性組成物]
本開示の硬化性組成物(以下、「本組成物」ともいう)は、前述の含フッ素エーテル化合物(すなわち化合物(1))と、重合開始剤、溶剤、及び硬化剤からなる群より選択される少なくとも1種と、を含み、必要に応じてその他の成分を含んでもよい。本組成物が化合物(1)を含むことにより、硬化性に優れ、かつ、硬化後の耐熱性に優れる。
本組成物は、重合開始剤、溶剤、又は硬化剤を含んでもよく、重合開始剤及び溶剤を含んでもよく、重合開始剤及び硬化剤を含んでもよく、溶剤及び硬化剤を含んでもよく、重合開始剤、溶剤、及び硬化剤を含んでもよい。
本開示の硬化性組成物(以下、「本組成物」ともいう)は、前述の含フッ素エーテル化合物(すなわち化合物(1))と、重合開始剤、溶剤、及び硬化剤からなる群より選択される少なくとも1種と、を含み、必要に応じてその他の成分を含んでもよい。本組成物が化合物(1)を含むことにより、硬化性に優れ、かつ、硬化後の耐熱性に優れる。
本組成物は、重合開始剤、溶剤、又は硬化剤を含んでもよく、重合開始剤及び溶剤を含んでもよく、重合開始剤及び硬化剤を含んでもよく、溶剤及び硬化剤を含んでもよく、重合開始剤、溶剤、及び硬化剤を含んでもよい。
本組成物は、化合物(1)を1種のみ含んでもよく、2種以上を含んでもよい。本組成物全体に対する化合物(1)の含有率としては、例えば30質量%~100質量%が挙げられ、50質量%~99質量%が好ましく、70質量%~98質量%がより好ましい。
本組成物は、化合物(1)以外の他の含フッ素エーテル化合物を含んでもよい。ただし、本組成物に含まれる含フッ素エーテル化合物全体に対する化合物(1)の含有率は、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましい。
本組成物は、化合物(1)以外の他の含フッ素エーテル化合物を含んでもよい。ただし、本組成物に含まれる含フッ素エーテル化合物全体に対する化合物(1)の含有率は、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましい。
<重合開始剤>
本組成物が重合開始剤を含む場合、本組成物に含まれる重合開始剤は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
重合開始剤は、硬化方法(光硬化又は熱硬化)等に応じて適宜選択される。重合開始剤としては、光重合開始剤及び熱重合開始剤が挙げられる。
光重合開始剤としては、光ラジカル開始剤、光酸発生剤が挙げられ、熱重合開始剤としては熱ラジカル開始剤が挙げられる。
本組成物が重合開始剤を含む場合、本組成物に含まれる重合開始剤は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
重合開始剤は、硬化方法(光硬化又は熱硬化)等に応じて適宜選択される。重合開始剤としては、光重合開始剤及び熱重合開始剤が挙げられる。
光重合開始剤としては、光ラジカル開始剤、光酸発生剤が挙げられ、熱重合開始剤としては熱ラジカル開始剤が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、α-アミノケトン系光重合開始剤、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤、α-アシルオキシムエステル、ベンジル-(o-エトキシカルボニル)-α-モノオキシム、アシルホスフィンオキシド、グリオキシエステル、3-ケトクマリン、2-エチルアンスラキノン、カンファーキノン、テトラメチルチウラムスルフィド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、及びtert-ブチルペルオキシピバレートが挙げられる。中でも、光ラジカル重合開始剤は、感度及び相溶性の点から、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、α-アミノケトン系光重合開始剤、又はベンゾフェノン系光重合開始剤であることが好ましく、アセトフェノン系光重合開始剤であることがより好ましい。
光酸発生剤としては、公知の光酸発生剤を使用することが出来る。例えば、特開2017-90515号公報において好適とされている各種の化合物を挙げることができるが、本発明は特にこれらに限定されるわけではない。本発明の一実施形態において好ましく使用できる光酸発生剤としては、スルホネートエステル類、カルボン酸エステル類、オニウム塩類が挙げられ、好ましくは、オニウム塩類が用いられる。
本発明の一実施形態で使用できるオニウム塩としては、テトラフルオロボレート(BF4
-)、ヘキサフルオロホスフェート(PF6
-)、ヘキサフルオロアンチモネート(SbF6
-)、ヘキサフルオロアルセネート(AsF6
-)、ヘキサクロルアンチモネート(SbCl6
-)、テトラフェニルボレート、テトラキス(トリフルオロメチルフェニル)ボレート、テトラキス(ペンタフルオロメチルフェニル)ボレート、過塩素酸イオン(ClO4
-)、トリフルオロメタンスルフォン酸イオン(CF3SO3
-)、フルオロスルフォン酸イオン(FSO3
-)、トルエンスルフォン酸イオン、トリニトロベンゼンスルフォン酸アニオン、トリニトロトルエンスルフォン酸アニオン等のアニオンを有するスルホニウム塩またはヨードニウム塩を使用することができる。
スルホニウム塩としては、例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアシルネート、トリフェニルスルホニウムヘキサヘキサフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオベンジル)ボレート、メチルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、メチルジフェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロベンジル)ボレート、ジメチルフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルナフチルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリトイルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、アニシルジフェニルスルホニウムヘキサヘキサフルオルアンチモネート、4-ブトキシフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4-ブトキシフェニルジフェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロベンジル)ボレート、4-クロロフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリス(4-フェノキシフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジ(4-エトキシフェニル)メチルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、4-アセチルフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4-アセチルフェニルジフェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロベンジル)ボレート、トリス(4-チオメトキシフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジ(メトキシスルホニルフェニル)メチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジ(メトキシナフチル)メチルスルホニウムテトラフルオロボレート、ジ(メトキシナフチル)メチルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロベンジル)ボレート、ジ(カルボメトキシフェニル)メチルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、(4-オクチルオキシフェニル)ジフェニルスルホニウムテトラキス(3,5-ビス-トリフルオロメチルフェニル)ボレート、トリス(ドデシルフェニル)スルホニウムテトラキス(3,5-ビス-トリフルオロメチルフェニル)ボレート、4-アセトアミドフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4-アセトアミドフェニルジフェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロベンジル)ボレート、ジメチルナフチルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフルオロメチルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフルオロメチルジフェニルスルホニウムテトラキス(ペンタフルオロベンジル)ボレート、フェニルメチルベンジルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、10-メチルフェノキサチイニウムヘキサフルオロホスフェート、5-メチルチアントレニウムヘキサフルオロホスフェート、10-フェニル-9,9-ジメチルチオキサンテニウムヘキサフルオロホスフェート、10-フェニル-9-オキソチオキサンテニウムキサンテニウムテトラフルオロボレート、10-フェニル-9-オキソチオキサンテニウムテトラキス(ペンタフルオロベンジル)ボレート、5-メチル-10-オキソチアトレニウムテトラフルオロボレート、5-メチル-10-オキソチアトレニウムテトラキス(ペンタフルオロベンジル)ボレート、及び5-メチル-10,10-ジオキソチアトレニウムヘキサフルオロホスフェート等が挙げられる。これらは、1種のみまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の一実施形態において使用できるヨードニウム塩としては、(4-n-デシロキシフェニル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、〔4-(2-ヒドロキシ-n-テトラデシロキシ)フェニル〕フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、〔4-(2-ヒドロキシ-n-テトラデシロキシ)フェニル〕フェニルヨードニウムトリフルオロスルホネート、〔4-(2-ヒドロキシ-n-テトラデシロキシ)フェニル〕フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、〔4-(2-ヒドロキシ-n-テトラデシロキシ)フェニル〕フェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロスルホネート、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメチルスルフォネート、ジ(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジ(ドデシルフェニル)ヨードニウムトリフラート、ジフェニルヨードニウムビスルフェート、4,4’-ジクロロジフェニルヨードニウムビスルフェート、4,4’-ジブロモジフェニルヨードニウムビスルフェート、3,3’-ジニトロジフェニルヨードニウムビスルフェート、4,4’-ジメチルジフェニルヨードニウムビスルフェート、4,4’-ビススクシンイミドジフェニルヨードニウムビスルフェート、3-ニトロジフェニルヨードニウムビスルフェート、4,4’-ジメトキシジフェニルヨードニウムビスルフェート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、(4-オクチルオキシフェニル)フェニルヨードニウムテトラキス(3,5-ビス-トリフルオロメチルフェニル)ボレート、米国特許第5,554,664号に開示されている(トリルクミル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、(CH3C6H4)2I-(SO2CF3)3、米国特許第5,514,728号に開示されている(C6H5)2I-B(C6F5)4、および米国特許第5,340,898号に開示されているものなどが挙げられる。これらは、1種のみまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
その他のオニウム塩としては、芳香族ジアゾニウム塩を使用することができ、例えばp-メトキシベンゼンジアゾニウム・ヘキサフルオロアンチモネートなどを使用することができる。
熱ラジカル開始剤としては、公知の重合開始剤が使用できる。例えば、アゾ化合物、有機過酸化物が挙げられる。アゾ化合物としては2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、有機過酸化物としては過酸化ベンゾイル等が挙げられるが、本発明は特にこれらに限定されるわけではない。
本組成物が重合開始剤を含む場合、本組成物全体に対する重合開始剤の含有率としては、例えば0.5質量%~10質量%が挙げられ、1質量%~8質量%であることが好ましく、1質量%~6質量%であることがより好ましい。
<溶剤>
本組成物が溶剤を含む場合、本組成物に含まれる溶剤は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
溶剤としては、例えば有機溶剤が挙げられる。有機溶剤は、含フッ素有機溶剤でもよく、非フッ素有機溶剤でもよく、含フッ素有機溶剤及び非フッ素有機溶剤の両方を含んでもよい。
本組成物が溶剤を含む場合、本組成物に含まれる溶剤は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
溶剤としては、例えば有機溶剤が挙げられる。有機溶剤は、含フッ素有機溶剤でもよく、非フッ素有機溶剤でもよく、含フッ素有機溶剤及び非フッ素有機溶剤の両方を含んでもよい。
含フッ素有機溶剤としては、例えば、フッ素化アルカン、フッ素化芳香族化合物、フルオロアルキルエーテル、フッ素化アルキルアミン、フルオロアルコールが挙げられる。
フッ素化アルカンとしては、例えば、炭素数4~8のフッ素化アルカンが挙げられる。フッ素化アルカンの具体例としては、例えば、C6F13H、C6F13C2H5、C2F5CHFCHFCF3が挙げられる。
フッ素化芳香族化合物としては、例えば、ヘキサフルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、ペルフルオロトルエン、ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンが挙げられる。
フルオロアルキルエーテルとしては、例えば、炭素数4~12のフルオロアルキルエーテルが挙げられる。フルオロアルキルエーテルの具体例としては、例えば、CF3CH2OCF2CF2H、C4F9OCH3、C4F9OC2H5、C2F5CF(OCH3)C3F7が挙げられる。
フッ素化アルキルアミンとしては、例えば、ペルフルオロトリプロピルアミン、ペルフルオロトリブチルアミンが挙げられる。
フルオロアルコールとしては、例えば、2,2,3,3-テトラフルオロプロパノール、2,2,2-トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノールが挙げられる。
非フッ素有機溶剤としては、例えば、炭化水素、アルコール、ケトン、エーテル、エステルが挙げられる。
フッ素化アルカンとしては、例えば、炭素数4~8のフッ素化アルカンが挙げられる。フッ素化アルカンの具体例としては、例えば、C6F13H、C6F13C2H5、C2F5CHFCHFCF3が挙げられる。
フッ素化芳香族化合物としては、例えば、ヘキサフルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、ペルフルオロトルエン、ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンが挙げられる。
フルオロアルキルエーテルとしては、例えば、炭素数4~12のフルオロアルキルエーテルが挙げられる。フルオロアルキルエーテルの具体例としては、例えば、CF3CH2OCF2CF2H、C4F9OCH3、C4F9OC2H5、C2F5CF(OCH3)C3F7が挙げられる。
フッ素化アルキルアミンとしては、例えば、ペルフルオロトリプロピルアミン、ペルフルオロトリブチルアミンが挙げられる。
フルオロアルコールとしては、例えば、2,2,3,3-テトラフルオロプロパノール、2,2,2-トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノールが挙げられる。
非フッ素有機溶剤としては、例えば、炭化水素、アルコール、ケトン、エーテル、エステルが挙げられる。
<硬化剤>
硬化剤としては、例えば、2以上の硬化性官能基を有しオキシフルオロアルキレン基を有しない化合物(以下「多官能化合物」ともいう)が挙げられる。多官能化合物としては、例えば、多官能(メタ)アクリレート化合物、多官能マレイミド、及び多官能ビニルエーテル、多官能アミン、多官能アルコールが挙げられる。中でも、多官能化合物は、硬化性の観点から、多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能マレイミドからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、多官能(メタ)アクリレートであることがより好ましい。硬化剤はフッ素原子を含んでいてもよい。
ここで、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの少なくとも一方を意味する。また、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を意味し、「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味する。
硬化剤としては、例えば、2以上の硬化性官能基を有しオキシフルオロアルキレン基を有しない化合物(以下「多官能化合物」ともいう)が挙げられる。多官能化合物としては、例えば、多官能(メタ)アクリレート化合物、多官能マレイミド、及び多官能ビニルエーテル、多官能アミン、多官能アルコールが挙げられる。中でも、多官能化合物は、硬化性の観点から、多官能(メタ)アクリレート化合物及び多官能マレイミドからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、多官能(メタ)アクリレートであることがより好ましい。硬化剤はフッ素原子を含んでいてもよい。
ここで、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの少なくとも一方を意味する。また、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を意味し、「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味する。
多官能化合物が有する硬化性官能基の数は、硬化性の観点から、3以上であることが好ましい。また、多官能化合物が有する硬化性官能基の数は、硬化性組成物の粘度を低下させる観点から、6以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。
多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、EO変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、PO変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、PO変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンEO付加トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルオキシエトキシトリメチロールプロパン、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレート及びトリス(2-アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレートが挙げられる。
また、多官能(メタ)アクリレートは、2官能イソシアネート化合物と水酸基含有多官能(メタ)アクリレートとの反応物であるウレタン(メタ)アクリレートであってもよい。
また、多官能(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル酸とエポキシ樹脂との反応物であるエポキシ(メタ)アクリレートであってもよい。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。
多官能マレイミドとしては、例えば、1,2-ビス(マレイミド)エタン、1,4-ビス(マレイミド)ブタン、1,6-ビス(マレイミド)ヘキサン、及び4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタンが挙げられる。
多官能ビニルエーテルとしては、例えば、1,4-ブタンジオールジビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、1,4-シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ビスフェノールAアルキレンオキシドジビニルエーテル、ビスフェノールFアルキレンオキシドジビニルエーテル、トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、EO付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、PO付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、EO付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、PO付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、EO付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、PO付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、EO付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル及びPO付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルが挙げられる。
硬化性組成物が多官能化合物を含有する場合、硬化性組成物全体に対する多官能化合物の含有率としては、例えば5質量%~40質量%の範囲が挙げられる。
<その他の成分>
本組成物は、必要に応じて、含フッ素エーテル化合物、重合開始剤、溶剤、及び硬化剤以外のその他の成分を含んでもよい。
その他の成分としては、例えば、硬化性官能基を1つ有しオキシフルオロアルキレン基を有しない化合物(以下「単官能化合物」ともいう)、シランカップリング剤、金属触媒(例えば、白金触媒、錫触媒等)、その他添加剤が挙げられる。
本組成物は、必要に応じて、含フッ素エーテル化合物、重合開始剤、溶剤、及び硬化剤以外のその他の成分を含んでもよい。
その他の成分としては、例えば、硬化性官能基を1つ有しオキシフルオロアルキレン基を有しない化合物(以下「単官能化合物」ともいう)、シランカップリング剤、金属触媒(例えば、白金触媒、錫触媒等)、その他添加剤が挙げられる。
(単官能化合物)
単官能化合物としては、例えば、単官能(メタ)アクリレート、単官能マレイミド、単官能(メタ)アクリルアミド、単官能芳香族ビニル化合物、単官能ビニルエーテル、及び単官能N-ビニル化合物が挙げられる。中でも、硬化性の観点から、単官能化合物は単官能(メタ)アクリレート及び単官能マレイミドからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、単官能(メタ)アクリレートであることがより好ましい。単官能化合物はフッ素原子を含んでいてもよい。
単官能化合物としては、例えば、単官能(メタ)アクリレート、単官能マレイミド、単官能(メタ)アクリルアミド、単官能芳香族ビニル化合物、単官能ビニルエーテル、及び単官能N-ビニル化合物が挙げられる。中でも、硬化性の観点から、単官能化合物は単官能(メタ)アクリレート及び単官能マレイミドからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、単官能(メタ)アクリレートであることがより好ましい。単官能化合物はフッ素原子を含んでいてもよい。
単官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、tert-オクチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4-n-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸4-tert-ブチルシクロヘキシル、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルジグリコール(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2-クロロエチル(メタ)アクリレート、4-ブロモブチル(メタ)アクリレート、シアノエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトキシメチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、2-(2-メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-(2-ブトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2,2,2-テトラフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,2H,2H-パーフルオロデシル(メタ)アクリレート、4-ブチルフェニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2,4,5-テトラメチルフェニル(メタ)アクリレート、4-クロロフェニル(メタ)アクリレート、2-フェノキシメチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルオキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジルオキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジルオキシプロピル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレート、フェニルグリシジルエーテル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、トリメチルシリルプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキシドモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキシド(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキシドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキシドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、2-メタクリロイルオキシエチルコハク酸、2-メタクリロイルオキシヘキサヒドロフタル酸、2-メタクリロイルオキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(EO)変性フェノール(メタ)アクリレート、EO変性クレゾール(メタ)アクリレート、EO変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド(PO)変性ノニルフェノール(メタ)アクリレート、EO変性-2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、(3-エチル-3-オキセタニルメチル)(メタ)アクリレート、フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-カルボキシエチル(メタ)アクリレート及び2-(メタ)アクリロイルオキシエチルサクシネートが挙げられる。
単官能マレイミドとしては、例えば、N-フェニルマレイミドが挙げられる。
単官能(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-t-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリロイルモルフォリンが挙げられる。
単官能芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、イソプロピルスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、ビニル安息香酸メチルエステル、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、3-エチルスチレン、4-エチルスチレン、3-プロピルスチレン、4-プロピルスチレン、3-ブチルスチレン、4-ブチルスチレン、3-ヘキシルスチレン、4-ヘキシルスチレン、3-オクチルスチレン、4-オクチルスチレン、3-(2-エチルヘキシル)スチレン、4-(2-エチルヘキシル)スチレン、アリルスチレン、イソプロペニルスチレン、ブテニルスチレン、オクテニルスチレン、4-t-ブトキシカルボニルスチレン及び4-t-ブトキシスチレンが挙げられる。
単官能ビニルエーテルとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、t-ブチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、n-ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、4-メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、2-ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、2-ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、4-ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、クロルブチルビニルエーテル、クロルエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテル及びフェノキシポリエチレングリコールビニルエーテルが挙げられる。
単官能N-ビニル化合物としては、例えば、N-ビニル-ε-カプロラクタム及びN-ビニルピロリドンが挙げられる。
硬化性組成物が単官能化合物を含有する場合、硬化性組成物全体に対する単官能化合物の含有率としては、例えば5質量%~50質量%の範囲が挙げられる。
(シランカップリング剤)
シランカップリング剤としては、例えば硬化性官能基を有するシランカップリング剤が挙げられる。硬化性官能基を有するシランカップリング剤としては、例えば、ビニル基を有するシランカップリング剤、(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤、及びビニルフェニル基を有するシランカップリング剤が挙げられる。中でも、硬化性官能基を有するシランカップリング剤は、(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤であることが好ましい。
シランカップリング剤としては、例えば硬化性官能基を有するシランカップリング剤が挙げられる。硬化性官能基を有するシランカップリング剤としては、例えば、ビニル基を有するシランカップリング剤、(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤、及びビニルフェニル基を有するシランカップリング剤が挙げられる。中でも、硬化性官能基を有するシランカップリング剤は、(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤であることが好ましい。
硬化性官能基を有するシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及びp-スチリルトリメトキシシランが挙げられる。
硬化性組成物がシランカップリング剤を含有する場合、硬化性組成物全体に対するシランカップリング剤の含有率としては、例えば1質量%~10質量%が挙げられ、2質量%~8質量%であることが好ましい。
[硬化膜]
本開示の硬化膜は、前述の硬化性化合物の硬化物である。本開示の硬化膜は、例えば、下記製造方法によって製造される。
本開示の硬化膜は、前述の硬化性化合物の硬化物である。本開示の硬化膜は、例えば、下記製造方法によって製造される。
<硬化膜の製造方法>
本開示の硬化膜は、例えば、基材上に上記硬化性組成物を付与する工程と、硬化性組成物に活性エネルギー線を照射する工程と、を含む製造方法により製造されたものであってもよい。
また、本開示の硬化膜は、例えば、基材上に上記硬化性組成物を付与する工程と、硬化性組成物に活性エネルギー線を照射する工程と、活性エネルギー線が照射された硬化性組成物を加熱する工程と、を含む製造方法により製造されたものであってもよい。
また、本開示の硬化膜は、例えば、基材上に上記硬化性組成物を付与する工程と、基材上に付与された硬化性組成物を加熱する工程と、を含む製造方法により製造されたものであってもよい。
本開示の硬化膜は、上記工程の他に、必要に応じてその他の工程(例えば、基材から硬化膜を離型する工程等)を含んでもよい。
本開示の硬化膜は、例えば、基材上に上記硬化性組成物を付与する工程と、硬化性組成物に活性エネルギー線を照射する工程と、を含む製造方法により製造されたものであってもよい。
また、本開示の硬化膜は、例えば、基材上に上記硬化性組成物を付与する工程と、硬化性組成物に活性エネルギー線を照射する工程と、活性エネルギー線が照射された硬化性組成物を加熱する工程と、を含む製造方法により製造されたものであってもよい。
また、本開示の硬化膜は、例えば、基材上に上記硬化性組成物を付与する工程と、基材上に付与された硬化性組成物を加熱する工程と、を含む製造方法により製造されたものであってもよい。
本開示の硬化膜は、上記工程の他に、必要に応じてその他の工程(例えば、基材から硬化膜を離型する工程等)を含んでもよい。
(硬化性組成物を付与する工程)
基材上に硬化性組成物を付与する方法は特に限定されず、例えば、スピンコート法、ロールコート法、スプレーコート法、ディッピング法及びインクジェット法が挙げられる。
基材の種類は特に限定されず、例えば、石英ガラス基板、シリコン基板、SiN基板、PET基板、PEN基板、及びポリイミド基板が挙げられる。
基材上に硬化性組成物を付与する方法は特に限定されず、例えば、スピンコート法、ロールコート法、スプレーコート法、ディッピング法及びインクジェット法が挙げられる。
基材の種類は特に限定されず、例えば、石英ガラス基板、シリコン基板、SiN基板、PET基板、PEN基板、及びポリイミド基板が挙げられる。
(硬化性組成物に活性エネルギー線を照射する工程)
活性エネルギー線としては、例えば、α線、γ線、X線、紫外線、可視光線及び電子線が挙げられる。中でも、安全性及びコストの観点から、活性エネルギー線は、紫外線であることがより好ましい。
紫外線の露光量は、100mJ/cm2~8000mJ/cm2であることが好ましく、500mJ/cm2~5000mJ/cm2であることがより好ましい。
紫外線照射用の光源としては、水銀ランプ、ガスレーザー、固体レーザー、メタルハライドランプ、紫外線蛍光灯、UV-LED(発光ダイオード)及びUV-LD(レーザダイオード)が挙げられる。中でも、紫外線照射用の光源は、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、又はUV-LEDであることが好ましい。
活性エネルギー線としては、例えば、α線、γ線、X線、紫外線、可視光線及び電子線が挙げられる。中でも、安全性及びコストの観点から、活性エネルギー線は、紫外線であることがより好ましい。
紫外線の露光量は、100mJ/cm2~8000mJ/cm2であることが好ましく、500mJ/cm2~5000mJ/cm2であることがより好ましい。
紫外線照射用の光源としては、水銀ランプ、ガスレーザー、固体レーザー、メタルハライドランプ、紫外線蛍光灯、UV-LED(発光ダイオード)及びUV-LD(レーザダイオード)が挙げられる。中でも、紫外線照射用の光源は、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、又はUV-LEDであることが好ましい。
(基材上に付与された硬化性組成物を加熱する工程)
基材上に付与された硬化性組成物を加熱する工程における加熱温度及び加熱時間は、硬化性組成物が熱硬化する温度であれば特に限定されるものではない。
基材上に付与された硬化性組成物を加熱する工程における加熱温度としては、例えば、150℃~350℃の範囲が挙げられ、180℃~330℃の範囲が好ましく、200℃~300℃の範囲がより好ましい。また、基材上に付与された硬化性組成物を加熱する工程における加熱時間としては、例えば、1分~300分の範囲が挙げられ、30分~180分の範囲が好ましく、30分~120分の範囲がより好ましい。
基材上に付与された硬化性組成物を加熱する工程に用いる熱源としては、例えば、ホットプレートやオーブン等が挙げられる。
基材上に付与された硬化性組成物を加熱する工程における加熱温度及び加熱時間は、硬化性組成物が熱硬化する温度であれば特に限定されるものではない。
基材上に付与された硬化性組成物を加熱する工程における加熱温度としては、例えば、150℃~350℃の範囲が挙げられ、180℃~330℃の範囲が好ましく、200℃~300℃の範囲がより好ましい。また、基材上に付与された硬化性組成物を加熱する工程における加熱時間としては、例えば、1分~300分の範囲が挙げられ、30分~180分の範囲が好ましく、30分~120分の範囲がより好ましい。
基材上に付与された硬化性組成物を加熱する工程に用いる熱源としては、例えば、ホットプレートやオーブン等が挙げられる。
(活性エネルギー線が照射された硬化性組成物を加熱する工程)
活性エネルギー線が照射された硬化性組成物を加熱する工程における加熱温度及び加熱時間は特に限定されず、例えば、70℃~120℃で、1分~3時間である。
活性エネルギー線が照射された硬化性組成物を加熱する工程における加熱温度及び加熱時間は特に限定されず、例えば、70℃~120℃で、1分~3時間である。
<硬化膜の物性>
(誘電率)
本開示の硬化膜の誘電率は、3.3以下であることが好ましく、2.8以下であることがより好ましく、2.6以下であることがさらに好ましい。
誘電率は、例えば、水銀プローバー(製品名「SSM-495」、SSM社製)を用いて、CV(容量-電圧)測定を行うことにより、100kHzにおける比誘電率として得られる。
なお、誘電率は、例えば、SPDR法誘電率測定装置(QEWD社製)を用いて、10GHzにおける比誘電率測定を室温(25℃)で行うことによって得てもよい。
(誘電率)
本開示の硬化膜の誘電率は、3.3以下であることが好ましく、2.8以下であることがより好ましく、2.6以下であることがさらに好ましい。
誘電率は、例えば、水銀プローバー(製品名「SSM-495」、SSM社製)を用いて、CV(容量-電圧)測定を行うことにより、100kHzにおける比誘電率として得られる。
なお、誘電率は、例えば、SPDR法誘電率測定装置(QEWD社製)を用いて、10GHzにおける比誘電率測定を室温(25℃)で行うことによって得てもよい。
(屈折率)
本開示の硬化膜の屈折率は、1.3~1.7であることが好ましく、1.3~1.5であることがより好ましい。
屈折率は、例えば、屈折率測定装置を用いて、以下の方法で測定される。まず、屈折率測定装置(製品名「プリズムカプラ:2010/M」、メトリコン社製)を用いて、硬化膜の25℃における波長473nm、594nm、及び658nmの光に対する屈折率を測定する。屈折率は、装置付属のMericon Fitを用いて、波長589nmの光に対する屈折率として算出される。
本開示の硬化膜の屈折率は、1.3~1.7であることが好ましく、1.3~1.5であることがより好ましい。
屈折率は、例えば、屈折率測定装置を用いて、以下の方法で測定される。まず、屈折率測定装置(製品名「プリズムカプラ:2010/M」、メトリコン社製)を用いて、硬化膜の25℃における波長473nm、594nm、及び658nmの光に対する屈折率を測定する。屈折率は、装置付属のMericon Fitを用いて、波長589nmの光に対する屈折率として算出される。
(透過率)
本開示の硬化膜の透過率は、例えば、80%~100%であることが好ましく、90%~100%であることがより好ましい。
透過率は、例えば、紫外・可視・近赤外分光光度計(製品名「Solid Spec-3700」、島津製作所製)を用いて、波長410nmの光に対する光線透過率として算出される。
本開示の硬化膜の透過率は、例えば、80%~100%であることが好ましく、90%~100%であることがより好ましい。
透過率は、例えば、紫外・可視・近赤外分光光度計(製品名「Solid Spec-3700」、島津製作所製)を用いて、波長410nmの光に対する光線透過率として算出される。
[素子]
本開示の素子は、前述の硬化膜を有する。
素子としては、例えば、発光層を含むOLED有機層と、OLED有機層上に配置され前述の硬化膜を含む薄膜封止層とを備えた素子が挙げられる。上記薄膜封止層では、例えば、SiN膜と上記硬化膜とが交互に積層されている。
本開示の素子は、センサー用として好適である。例えば、素子の薄膜封止層上にタッチセンサー電極を配置することにより、タッチパネルとすることができる。
また、本開示の素子は、光学用としても好適である。
本開示の素子は、前述の硬化膜を有する。
素子としては、例えば、発光層を含むOLED有機層と、OLED有機層上に配置され前述の硬化膜を含む薄膜封止層とを備えた素子が挙げられる。上記薄膜封止層では、例えば、SiN膜と上記硬化膜とが交互に積層されている。
本開示の素子は、センサー用として好適である。例えば、素子の薄膜封止層上にタッチセンサー電極を配置することにより、タッチパネルとすることができる。
また、本開示の素子は、光学用としても好適である。
[表示装置]
本開示の表示装置は、前述の光学素子を有する。
表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機発光素子表示装置が挙げられる。
本開示の表示装置は、前述の光学素子を有する。
表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機発光素子表示装置が挙げられる。
以下、実施例及び参考例を示して本開示の実施形態について詳細に説明する。ただし、本開示は下記実施例により限定されるものではない。以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。なお、合成によって得られた化合物の構造は、1H-NMR及び19F-NMRを測定することにより確認した。
[例1]
(例1-1)
国際公開第2013-121984号の実施例の例1-1に記載の方法にしたがって化合物(1A)を得た。
CF2=CF-O-CF2CF2CF2CH2-OH (1A)
(例1-1)
国際公開第2013-121984号の実施例の例1-1に記載の方法にしたがって化合物(1A)を得た。
CF2=CF-O-CF2CF2CF2CH2-OH (1A)
(例1-2)
100mLのステンレス製反応器に、例1-1で得た化合物(1A)の100gを入れ、175℃で200時間撹拌した。得られた有機相を濃縮し、化合物(2A)の62gを得た。
100mLのステンレス製反応器に、例1-1で得た化合物(1A)の100gを入れ、175℃で200時間撹拌した。得られた有機相を濃縮し、化合物(2A)の62gを得た。
(例1-3)
300mLの4口フラスコに、例1-2で得た化合物(2A)の10g、1,1,2,2-テトラフルオロエチル-2,2,2-トリフルオロエチルエーテル(品名:アサヒクリンAE-3000、AGC株式会社製、以下「AE-3000」ともいう)の45mL、ピリジンの4g、炭酸水素ナトリウムの11g、イオン交換水の9gを加え、氷冷下攪拌した。その後3-クロロプロピオン酸クロライド(東京化成製)の14gをゆっくり加え、添加終了後冷却したまま30分攪拌し、その後室温(25℃)で1時間30分攪拌した。その後炭酸カリウム水溶液を加えて分液した後、得られた有機相を濃縮した。濃縮して得られた粗液を300mLの4口フラスコに加え、トリエチルアミンの104g、ヒドロキノンの0.28gを順次加えた後、55℃で1.5時間攪拌した。その後、1mol/Lの塩酸水、食塩水、重曹水で順次洗浄し、得られた有機相を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、化合物(A-1)を8.9g得た。
300mLの4口フラスコに、例1-2で得た化合物(2A)の10g、1,1,2,2-テトラフルオロエチル-2,2,2-トリフルオロエチルエーテル(品名:アサヒクリンAE-3000、AGC株式会社製、以下「AE-3000」ともいう)の45mL、ピリジンの4g、炭酸水素ナトリウムの11g、イオン交換水の9gを加え、氷冷下攪拌した。その後3-クロロプロピオン酸クロライド(東京化成製)の14gをゆっくり加え、添加終了後冷却したまま30分攪拌し、その後室温(25℃)で1時間30分攪拌した。その後炭酸カリウム水溶液を加えて分液した後、得られた有機相を濃縮した。濃縮して得られた粗液を300mLの4口フラスコに加え、トリエチルアミンの104g、ヒドロキノンの0.28gを順次加えた後、55℃で1.5時間攪拌した。その後、1mol/Lの塩酸水、食塩水、重曹水で順次洗浄し、得られた有機相を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、化合物(A-1)を8.9g得た。
[例2]
(例2-1)
200mLの4口フラスコに、例1-2で得た化合物(2A)の10g、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-トリデカフルオロオクタン(品名:AC-6000、AGC株式会社製)の20mL、炭酸セシウムの5.9gを加え、60℃で30分攪拌した。その後、反応系の温度を室温(25℃)にまで冷やし、クロロメチルスチレン(メタ、パラ混合体:東京化成製)の2.7gを加え、70℃で12時間攪拌した。その後、メタノールを加えた後、フルオラス層を分離し、得られたフルオラス層をさらに洗浄し、得られたフルオラス層を濃縮した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、化合物(B-1)を8.9g得た。
(例2-1)
200mLの4口フラスコに、例1-2で得た化合物(2A)の10g、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-トリデカフルオロオクタン(品名:AC-6000、AGC株式会社製)の20mL、炭酸セシウムの5.9gを加え、60℃で30分攪拌した。その後、反応系の温度を室温(25℃)にまで冷やし、クロロメチルスチレン(メタ、パラ混合体:東京化成製)の2.7gを加え、70℃で12時間攪拌した。その後、メタノールを加えた後、フルオラス層を分離し、得られたフルオラス層をさらに洗浄し、得られたフルオラス層を濃縮した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、化合物(B-1)を8.9g得た。
[例3]
(例3-1)
500mLのナスフラスコに、例1-2で得た化合物(2A)の10g、炭酸カリウムの2.4gを入れ、120℃で攪拌し、化合物(1A)を50g加えて120℃で2時間攪拌した。25℃に戻し、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-トリデカフルオロヘキサン(品名:アサヒクリンAC-2000、AGC株式会社製、以下「AC-2000」ともいう)及び塩酸をそれぞれ60g入れ、分液し、有機相を濃縮した。得られた反応粗液をカラムクロマトグラフィにて精製し、化合物(1C)の42gを得た。下記式(1C)における単位数m+nの平均値は10であった。
(例3-1)
500mLのナスフラスコに、例1-2で得た化合物(2A)の10g、炭酸カリウムの2.4gを入れ、120℃で攪拌し、化合物(1A)を50g加えて120℃で2時間攪拌した。25℃に戻し、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-トリデカフルオロヘキサン(品名:アサヒクリンAC-2000、AGC株式会社製、以下「AC-2000」ともいう)及び塩酸をそれぞれ60g入れ、分液し、有機相を濃縮した。得られた反応粗液をカラムクロマトグラフィにて精製し、化合物(1C)の42gを得た。下記式(1C)における単位数m+nの平均値は10であった。
(例3-2)
化合物(2A)の代わりに化合物(1C)を用いた以外は例1-3と同様の手法を用い、化合物(C-1)を得た。下記式(C-1)における単位数m+nの平均値は10であった。
化合物(2A)の代わりに化合物(1C)を用いた以外は例1-3と同様の手法を用い、化合物(C-1)を得た。下記式(C-1)における単位数m+nの平均値は10であった。
[例4]
(例4-1)
化合物(2A)の代わりに化合物(1C)を用いた以外は例2-1と同様の手法を用い、化合物(D-1)を得た。下記式(D-1)における単位数m+nの平均値は10であった。
(例4-1)
化合物(2A)の代わりに化合物(1C)を用いた以外は例2-1と同様の手法を用い、化合物(D-1)を得た。下記式(D-1)における単位数m+nの平均値は10であった。
[例5]
(例5-1)
還流冷却器を接続した50mLのナスフラスコに、例3-1で得た化合物(1C)の20g、フッ化ナトリウムの粉末7.1g、AC-2000の20g、CF3CF2CF2OCF(CF3)COFの20gを加えた。窒素雰囲気下、50℃で24時間攪拌した。ナスフラスコを室温(25℃)に冷却した後、加圧ろ過機でフッ化ナトリウム粉末を除去した後、過剰のCF3CF2CF2OCF(CF3)COFとAC-2000を減圧留去し、化合物(1E)を24g得た。下記式(1E)における単位数m+nの平均値は10であった。
(例5-1)
還流冷却器を接続した50mLのナスフラスコに、例3-1で得た化合物(1C)の20g、フッ化ナトリウムの粉末7.1g、AC-2000の20g、CF3CF2CF2OCF(CF3)COFの20gを加えた。窒素雰囲気下、50℃で24時間攪拌した。ナスフラスコを室温(25℃)に冷却した後、加圧ろ過機でフッ化ナトリウム粉末を除去した後、過剰のCF3CF2CF2OCF(CF3)COFとAC-2000を減圧留去し、化合物(1E)を24g得た。下記式(1E)における単位数m+nの平均値は10であった。
(例5-2)
500mLのニッケル製反応器に、ClCF2CFClCF2OCF2CF2Cl(以下、「CFE-419」と記す。)の250mLを入れ、窒素ガスをバブリングした。酸素ガス濃度が充分に下がった後、窒素ガスで希釈された20体積%のフッ素ガスを1時間バブリングした。例5-1で得た化合物(1E)のCFE-419溶液(濃度:10%、化合物(1E):20g)を3時間かけて投入した。フッ素ガスの導入速度(mol/時間)と化合物(1E)中の水素原子の導入速度(mol/時間)との比は2:1になるように制御した。化合物(1E)の投入が終わった後、ベンゼンのCFE-419溶液(濃度:0.1%、ベンゼン:0.1g)を断続的に投入した。ベンゼンの投入が終わった後、フッ素ガスを1時間バブリングし、最後に窒素ガスで反応器内を充分に置換した。溶媒を留去し、化合物(2E)の21gを得た。下記式(2E)における単位数m+nの平均値は10であった。
500mLのニッケル製反応器に、ClCF2CFClCF2OCF2CF2Cl(以下、「CFE-419」と記す。)の250mLを入れ、窒素ガスをバブリングした。酸素ガス濃度が充分に下がった後、窒素ガスで希釈された20体積%のフッ素ガスを1時間バブリングした。例5-1で得た化合物(1E)のCFE-419溶液(濃度:10%、化合物(1E):20g)を3時間かけて投入した。フッ素ガスの導入速度(mol/時間)と化合物(1E)中の水素原子の導入速度(mol/時間)との比は2:1になるように制御した。化合物(1E)の投入が終わった後、ベンゼンのCFE-419溶液(濃度:0.1%、ベンゼン:0.1g)を断続的に投入した。ベンゼンの投入が終わった後、フッ素ガスを1時間バブリングし、最後に窒素ガスで反応器内を充分に置換した。溶媒を留去し、化合物(2E)の21gを得た。下記式(2E)における単位数m+nの平均値は10であった。
(例5-3)
50mLのナスフラスコに、例5-2で得た化合物(2E)の20g、フッ化ナトリウムの1.8g、AC-2000の20mLを入れ、氷浴中で撹拌した。メタノールの1.4gを入れ、25℃で1時間撹拌した。ろ過した後、ろ液をカラムクロマトグラフィにて精製した。化合物(3E)の14gを得た。下記式(3E)における単位数m+nの平均値は10であった。
50mLのナスフラスコに、例5-2で得た化合物(2E)の20g、フッ化ナトリウムの1.8g、AC-2000の20mLを入れ、氷浴中で撹拌した。メタノールの1.4gを入れ、25℃で1時間撹拌した。ろ過した後、ろ液をカラムクロマトグラフィにて精製した。化合物(3E)の14gを得た。下記式(3E)における単位数m+nの平均値は10であった。
(例5-4)
500mLの3つ口ナスフラスコに、例5-3で得た化合物(3E)の14g、THFの20mL、AC-2000の20mL、水素化ホウ素ナトリウムの1.0gを加え攪拌し、メタノールを0.4mL添加し室温(25℃)下で終夜(18時間)攪拌した。その後、1mol/L塩酸水溶液とAE-3000を加え分液し、得られた有機相を濃縮した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(4E)を14g得た。下記式(4E)における単位数m+nの平均値は10であった。
500mLの3つ口ナスフラスコに、例5-3で得た化合物(3E)の14g、THFの20mL、AC-2000の20mL、水素化ホウ素ナトリウムの1.0gを加え攪拌し、メタノールを0.4mL添加し室温(25℃)下で終夜(18時間)攪拌した。その後、1mol/L塩酸水溶液とAE-3000を加え分液し、得られた有機相を濃縮した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(4E)を14g得た。下記式(4E)における単位数m+nの平均値は10であった。
(例5-5)
化合物(2A)の代わりに化合物(4E)を用いた以外は、例1-3と同様の手法を用い、化合物(E-1)を得た。下記式(E-1)における単位数m+nの平均値は10であった。
化合物(2A)の代わりに化合物(4E)を用いた以外は、例1-3と同様の手法を用い、化合物(E-1)を得た。下記式(E-1)における単位数m+nの平均値は10であった。
[例6]
(例6-1)
化合物(2A)の代わりに化合物(4E)を用いた以外は、例2-1と同様の手法を用い、化合物(F-1)を得た。下記式(F-1)における単位数m+nの平均値は10であった。
(例6-1)
化合物(2A)の代わりに化合物(4E)を用いた以外は、例2-1と同様の手法を用い、化合物(F-1)を得た。下記式(F-1)における単位数m+nの平均値は10であった。
[例7]
(例7-1)
化合物(2A)の代わりにFomblinD2(ソルベイ社製)を用いた以外は例1-3と同様の手法を用い、化合物(G-2)を得た。下記式(G-2)における単位数m+nの平均値は15でm/n≒1であった。
(例7-1)
化合物(2A)の代わりにFomblinD2(ソルベイ社製)を用いた以外は例1-3と同様の手法を用い、化合物(G-2)を得た。下記式(G-2)における単位数m+nの平均値は15でm/n≒1であった。
[例8]
(例8-1)
化合物(2A)の代わりにFomblinD2(ソルベイ社製)を用いた以外は例2-1と同様の手法を用い、化合物(H-2)を得た。下記式(H-2)における単位数m+nの平均値は15であった。
(例8-1)
化合物(2A)の代わりにFomblinD2(ソルベイ社製)を用いた以外は例2-1と同様の手法を用い、化合物(H-2)を得た。下記式(H-2)における単位数m+nの平均値は15であった。
[測定及び評価]
得られた化合物(A-1)、化合物(B-1)、化合物(C-1)、化合物(D-1)、化合物(E-1)、化合物(F-1)、化合物(G-2)、及び化合物(H-2)について、以下の測定及び評価を行った。
得られた化合物(A-1)、化合物(B-1)、化合物(C-1)、化合物(D-1)、化合物(E-1)、化合物(F-1)、化合物(G-2)、及び化合物(H-2)について、以下の測定及び評価を行った。
(数平均分子量の測定)
前述の方法により、得られた化合物の数平均分子量を測定した。結果を表1に示す。
前述の方法により、得られた化合物の数平均分子量を測定した。結果を表1に示す。
(硬化物の作製方法)
離型処理を施した石英ガラス基板上に、前述の方法により得られた化合物を塗布し、100μmのスペーサーを介してもう1枚の離型処理を施した石英ガラス基板で挟み込んだものを硬化性評価用試料とした。得られた硬化性評価用試料に対し、窒素雰囲気下、250℃で1時間熱処理を行った後、硬化物を石英ガラス基板から離型させて、厚さ:100μmの硬化物を得た。
離型処理を施した石英ガラス基板上に、前述の方法により得られた化合物を塗布し、100μmのスペーサーを介してもう1枚の離型処理を施した石英ガラス基板で挟み込んだものを硬化性評価用試料とした。得られた硬化性評価用試料に対し、窒素雰囲気下、250℃で1時間熱処理を行った後、硬化物を石英ガラス基板から離型させて、厚さ:100μmの硬化物を得た。
(耐熱性の評価)
前述の方法により、得られた硬化物を、熱重量示差熱分析装置(株式会社日立ハイテクサイエンス社製:STA7200)により、窒素フロー下において、毎分10℃で室温(25℃)から400℃まで昇温することで加熱し、重量減少率を測定した。1%重量減少温度及び400℃までの重量減少率(質量%)の測定結果を表1に示す。1%重量減少温度が高いほど耐熱性が高いことを意味し、400℃までの重量減少率が低いほど耐熱性が高いことを意味する。
前述の方法により、得られた硬化物を、熱重量示差熱分析装置(株式会社日立ハイテクサイエンス社製:STA7200)により、窒素フロー下において、毎分10℃で室温(25℃)から400℃まで昇温することで加熱し、重量減少率を測定した。1%重量減少温度及び400℃までの重量減少率(質量%)の測定結果を表1に示す。1%重量減少温度が高いほど耐熱性が高いことを意味し、400℃までの重量減少率が低いほど耐熱性が高いことを意味する。
(熱硬化性の評価)
得られた化合物を、シリコン基板上にスピンコート塗布し、窒素雰囲気下、250℃で1時間加熱し、厚さ:1.5μmの硬化物を得た。
得られた化合物及び上述の方法で得られた熱硬化物について赤外分光測定を行い、硬化前後の硬化性官能基の減少率から硬化性を下記基準で評価した。結果を表1に示す。
硬化性A:硬化後の赤外吸収スペクトルから硬化性官能基由来のピークが消失、又は硬化後の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さが硬化前の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さに対して30%未満まで低減
硬化性B:硬化後の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さが硬化前の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さに対して30%以上残存
得られた化合物を、シリコン基板上にスピンコート塗布し、窒素雰囲気下、250℃で1時間加熱し、厚さ:1.5μmの硬化物を得た。
得られた化合物及び上述の方法で得られた熱硬化物について赤外分光測定を行い、硬化前後の硬化性官能基の減少率から硬化性を下記基準で評価した。結果を表1に示す。
硬化性A:硬化後の赤外吸収スペクトルから硬化性官能基由来のピークが消失、又は硬化後の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さが硬化前の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さに対して30%未満まで低減
硬化性B:硬化後の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さが硬化前の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さに対して30%以上残存
(UV硬化性の評価)
得られた化合物99部に、光重合開始剤(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパノン、品名:Omnirad 1173、IGM Resins B.V.製)1部を混合し、硬化性組成物を作製した。
得られた硬化性組成物を、シリコン基板上にスピンコート塗布したものを硬化性評価用試料とした。得られた硬化性評価用試料に対し、窒素雰囲気下、高圧水銀ランプから紫外線を露光量:6000mJ/cm2で照射した後、100℃で5分間ベークし、厚さ:1.5μmの硬化物を得た。
得られた化合物99部に、光重合開始剤(2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパノン、品名:Omnirad 1173、IGM Resins B.V.製)1部を混合し、硬化性組成物を作製した。
得られた硬化性組成物を、シリコン基板上にスピンコート塗布したものを硬化性評価用試料とした。得られた硬化性評価用試料に対し、窒素雰囲気下、高圧水銀ランプから紫外線を露光量:6000mJ/cm2で照射した後、100℃で5分間ベークし、厚さ:1.5μmの硬化物を得た。
紫外線照射前の硬化性評価用試料及び紫外線照射後の硬化性評価用試料について赤外分光測定を行い、硬化前後の硬化性官能基の減少率から硬化性を下記基準で評価した。結果を表2に示す。
硬化性A:硬化後の赤外吸収スペクトルから硬化性官能基由来のピークが消失、又は硬化後の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さが硬化前の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さに対して30%未満まで低減
硬化性B:硬化後の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さが硬化前の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さに対して30%以上残存
硬化性A:硬化後の赤外吸収スペクトルから硬化性官能基由来のピークが消失、又は硬化後の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さが硬化前の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さに対して30%未満まで低減
硬化性B:硬化後の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さが硬化前の赤外吸収スペクトルにおける硬化性官能基由来のピーク高さに対して30%以上残存
(屈折率)
化合物(1)について、前述の方法により波長589nmの光に対する屈折率の測定を行った。結果を表1に示す。
化合物(1)について、前述の方法により波長589nmの光に対する屈折率の測定を行った。結果を表1に示す。
(比誘電率)
化合物(1)を、P型シリコン基板上にスピンコート塗布し、窒素雰囲気下、250℃で加熱し、厚さ:1.5μmの硬化物を得た。得られた厚さ1.5μmの硬化物について、水銀プローバー(SSM社製、製品名:SSM-495)を用いて、CV測定を行うことにより、100kHzの比誘電率を求めた。
その結果、化合物(A-1)の比誘電率は3.0、化合物(G-2)の比誘電率は3.1であった。
化合物(1)を、P型シリコン基板上にスピンコート塗布し、窒素雰囲気下、250℃で加熱し、厚さ:1.5μmの硬化物を得た。得られた厚さ1.5μmの硬化物について、水銀プローバー(SSM社製、製品名:SSM-495)を用いて、CV測定を行うことにより、100kHzの比誘電率を求めた。
その結果、化合物(A-1)の比誘電率は3.0、化合物(G-2)の比誘電率は3.1であった。
表1に示される結果から分かるように、化合物(A-1)、(B-1)、(C-1)、(D-1)、(E-1)、及び(F-1)は熱硬化性に優れ、化合物(G-2)及び(H-2)に比べて耐熱性に優れていることが分かる。また、表2に示される結果から分かるように、化合物(A-1)、(B-1)、及び(C-1)は、UV硬化性に優れていることが分かる。
なお、2020年6月30日に出願された日本国特許出願2020-113467号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (9)
- 下記式(1)で表される含フッ素エーテル化合物。
式(1):A1 r1-Y1-Rf1-(OX)m-O-Rf2-Y2-A2 r2
ただし、前記式(1)中、
A1及びA2はそれぞれ独立に硬化性官能基を表し、
r1及びr2はそれぞれ独立に1以上の整数を表し、
Y1はフッ素原子を有しない(r1+1)価の連結基を表し、
Rf1はY1に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表し、
Xはそれぞれ独立にフルオロアルキレン基を表し、m個のXのうち少なくとも1つが、フッ素原子を有する環構造を含み、
mは1以上の整数を表し、
Rf2はY2に結合する炭素原子にフッ素原子が結合したフルオロアルキレン基を表し、
Y2はフッ素原子を有しない(r2+1)価の連結基を表す。 - 前記式(1)中のY1で表される連結基及びY2で表される連結基は、それぞれ独立に、単結合であるか、又は、アルキレン基、アリーレン基、-C(=O)-、-O-、-S-、-NH-、-N<、-SiH2-、>SiH-、及び>Si<からなる群より選択される少なくとも1種を含む連結基である、請求項1に記載の含フッ素エーテル化合物。
- 請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の含フッ素エーテル化合物と、
重合開始剤、溶剤、及び硬化剤からなる群より選択される少なくとも1種と、
を含む硬化性組成物。 - 請求項4に記載の硬化性組成物の硬化物である硬化膜。
- 請求項5に記載の硬化膜を有する素子。
- センサー用である請求項6に記載の素子。
- 光学用である請求項6に記載の素子。
- 請求項8に記載の素子である光学素子を備えた表示装置。
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---|---|---|---|---|
WO2022138508A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | Agc株式会社 | 含フッ素ポリエーテル化合物 |
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-
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- 2021-06-18 WO PCT/JP2021/023235 patent/WO2022004436A1/ja active Application Filing
- 2021-06-24 TW TW110123197A patent/TW202208314A/zh unknown
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