WO2022225015A1 - トリアジン環含有重合体、及びそれを含む膜形成用組成物 - Google Patents

トリアジン環含有重合体、及びそれを含む膜形成用組成物 Download PDF

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WO2022225015A1
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triazine ring
film
meth
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智恵 田中
直樹 中家
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日産化学株式会社
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    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details

Definitions

  • the present invention relates to a triazine ring-containing polymer and a film-forming composition containing the same.
  • liquid crystal displays organic electroluminescence (EL) elements (organic EL displays and organic EL lighting), touch panels, optical semiconductor (LED) elements, solid-state imaging elements, organic thin-film solar cells, dye-sensitized solar cells, and organic thin-film transistors ( BACKGROUND ART
  • EL organic electroluminescence
  • LED optical semiconductor
  • solid-state imaging elements organic thin-film solar cells
  • dye-sensitized solar cells dye-sensitized solar cells
  • organic thin-film transistors BACKGROUND ART
  • high-performance polymer materials have come to be required. Specific properties required include 1) heat resistance, 2) transparency, 3) high refractive index, 4) high solubility, 5) low volume shrinkage, 6) high temperature and high humidity resistance, and 7) high film hardness. etc.
  • a polymer containing a repeating unit having a triazine ring and an aromatic ring has a high refractive index
  • the polymer alone has high heat resistance, high transparency, high refractive index, high solubility
  • it can achieve low volume shrinkage and is suitable as a film-forming composition for producing electronic devices
  • Patent Document 1 a polymer containing a repeating unit having a triazine ring and an alicyclic structure has a high refractive index
  • the polymer alone has high heat resistance, high transparency, high refractive index, high solubility, and low volume.
  • shrinkage can be achieved and that it is suitable as a film-forming composition for producing electronic devices (Patent Document 2).
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a triazine ring-containing polymer capable of forming a cured film having high solvent resistance while having high transparency.
  • the present inventors have found that a triazine having at least one triazine ring terminal and at least part of the triazine ring terminal being blocked with an amino group having a cross-linking group
  • the inventors have found that by using a ring-containing polymer, it is possible to form a cured film having high transparency and high solvent resistance, and thus completed the present invention.
  • the present invention provides the following triazine ring-containing polymer and a film-forming composition containing the same.
  • [1] containing a repeating unit structure represented by the following formula (1), having at least one triazine ring terminal, and at least part of the triazine ring terminal being a bridging group (excluding a hydroxyl-containing group);
  • a triazine ring-containing polymer characterized by being blocked with an amino group having In formula (1), R and R′ independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, or an aralkyl group; Q is a C3-20 represents an alkylene group.* represents a bond.
  • [2] The triazine ring-containing polymer according to [1], wherein Q in formula (1) represents at least one member selected from the group represented by formulas (2) to (15).
  • R 1 and R 2 each independently represent an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may have a branched structure. * represents a bond. .)
  • Q in formula (1) is represented by formula (4).
  • R 1 and R 2 are methylene groups.
  • the cross-linking group is any selected from the group consisting of a vinyl-containing group, an epoxy-containing group, an oxetane-containing group, a carboxy-containing group, a sulfo-containing group, a thiol-containing group, and a (meth)acryloyl-containing group.
  • the triazine ring-containing polymer according to any one of [1] to [4].
  • [6] The triazine ring-containing polymer according to any one of [1] to [5], wherein the cross-linking group is a (meth)acryloyl-containing group.
  • [12] A film obtained from the film-forming composition according to any one of [9] to [11].
  • An electronic device comprising a substrate and the film according to [12] formed on the substrate.
  • An optical member comprising a substrate and the film according to [12] formed on the substrate.
  • the triazine ring containing polymer which can form the cured film which has high solvent resistance while having high transparency can be provided.
  • a film produced from the film-forming composition of the present invention can exhibit properties such as solvent resistance, high heat resistance, low volume shrinkage, and solvent resistance (crack resistance).
  • the film produced from the film-forming composition of the present invention has high transparency and high solvent resistance (crack resistance), it is used as a planarization layer, a light scattering layer, and a sealing material for organic EL lighting.
  • the light extraction efficiency (light diffusion efficiency) can be improved, and the durability can be improved.
  • FIG. 1 is a 1 H-NMR spectrum diagram of compound P-1 (polymer compound [4]) obtained in Example 1-1.
  • FIG. 1 is an optical microscope photograph of the surface of a cured film obtained in Example 2-1. 1 is an optical microscope photograph of the surface of a cured film obtained in Comparative Example 2-1. 1 is an optical microscope photograph of the surface of a cured film after exposure to a solvent in Example 3-1. 2 is an optical microscope photograph of the surface of a cured film after exposure to a solvent in Comparative Example 3-1. 4 is an optical microscope photograph of the surface of the cured film obtained in Example 4-1. 1 is an optical microscope photograph of the surface of a cured film after exposure to a solvent in Example 5-1.
  • FIG. 10 is an optical microscope photograph of the surface of the cured film after exposure to a solvent in Example 5-2.
  • FIG. FIG. 10 is an optical microscope photograph of the surface of the cured film after exposure to a solvent in Example 5-3.
  • the triazine ring-containing polymer according to the present invention contains a repeating unit structure represented by the following formula (1).
  • a triazine ring-containing polymer is, for example, a so-called hyperbranched polymer.
  • a hyperbranched polymer is a highly branched polymer having an irregularly branched structure.
  • the term "irregular" as used herein means that the branch structure is more irregular than that of a dendrimer, which is a highly branched polymer having a regular branch structure.
  • a triazine ring-containing polymer which is a hyperbranched polymer, has a structure larger than the repeating unit structure represented by formula (1), and each of the three bonds of the repeating unit structure represented by formula (1) has , and a structure (structure X) in which repeating unit structures represented by formula (1) are bonded.
  • structure X is distributed throughout the triazine ring-containing polymer except for the terminals.
  • the repeating unit structure may consist essentially of the repeating unit structure represented by formula (1).
  • R and R′ each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, or an aralkyl group, but from the viewpoint of further increasing the refractive index, both are hydrogen atoms. preferable.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is not particularly limited, but is preferably 1 to 20. Considering that the heat resistance of the polymer is further improved, the number of carbon atoms in the alkyl group is 1 to 10. More preferably, 1 to 3 are even more preferable.
  • the structure of the alkyl group is not particularly limited, and may be, for example, linear, branched, cyclic, or a combination of two or more thereof.
  • alkyl groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, cyclopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, cyclobutyl, 1-methyl-cyclopropyl, 2-methyl-cyclopropyl.
  • n-pentyl 1-methyl-n-butyl, 2-methyl-n-butyl, 3-methyl-n-butyl, 1,1-dimethyl-n-propyl, 1,2-dimethyl-n-propyl, 2 , 2-dimethyl-n-propyl, 1-ethyl-n-propyl, cyclopentyl, 1-methyl-cyclobutyl, 2-methyl-cyclobutyl, 3-methyl-cyclobutyl, 1,2-dimethyl-cyclopropyl, 2,3- dimethyl-cyclopropyl, 1-ethyl-cyclopropyl, 2-ethyl-cyclopropyl, n-hexyl, 1-methyl-n-pentyl, 2-methyl-n-pentyl, 3-methyl-n-pentyl, 4-methyl -n-pentyl, 1,1-dimethyl-n-butyl, 1,2-dimethyl-n-butyl, 1,3-dimethyl-n-butyl,
  • the number of carbon atoms in the alkoxy group is not particularly limited, it is preferably 1 to 20, and in consideration of further increasing the heat resistance of the polymer, the number of carbon atoms in the alkoxy group is more preferably 1 to 10. 1 to 3 are even more preferred.
  • the structure of the alkyl moiety is not particularly limited, and may be, for example, linear, branched, cyclic, or a combination of two or more thereof.
  • alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy, n-pentoxy, 1-methyl-n-butoxy, 2-methyl-n -butoxy, 3-methyl-n-butoxy, 1,1-dimethyl-n-propoxy, 1,2-dimethyl-n-propoxy, 2,2-dimethyl-n-propoxy, 1-ethyl-n-propoxy, n -hexyloxy, 1-methyl-n-pentyloxy, 2-methyl-n-pentyloxy, 3-methyl-n-pentyloxy, 4-methyl-n-pentyloxy, 1,1-dimethyl-n-butoxy, 1,2-dimethyl-n-butoxy, 1,3-dimethyl-n-butoxy, 2,2-dimethyl-n-butoxy, 2,3-dimethyl-n-butoxy, 3,3-dimethyl-n-butoxy, 1-ethoxy,
  • the number of carbon atoms in the aryl group is not particularly limited, it is preferably 6 to 40. In consideration of further increasing the heat resistance of the polymer, the number of carbon atoms in the aryl group is more preferably 6 to 16. 6 to 13 are even more preferred.
  • the aryl group includes an aryl group having a substituent. Examples of substituents include halogen atoms, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, nitro groups, and cyano groups.
  • aryl groups include phenyl, o-chlorophenyl, m-chlorophenyl, p-chlorophenyl, o-fluorophenyl, p-fluorophenyl, o-methoxyphenyl, p-methoxyphenyl, p-nitrophenyl, p-cyanophenyl, ⁇ -naphthyl, ⁇ -naphthyl, o-biphenylyl, m-biphenylyl, p-biphenylyl, 1-anthryl, 2-anthryl, 9-anthryl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4 -phenanthryl, 9-phenanthryl groups and the like.
  • the aralkyl group includes an aralkyl group having a substituent.
  • substituents include halogen atoms, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, nitro groups, and cyano groups.
  • Specific examples include benzyl, p-methylphenylmethyl, m-methylphenylmethyl, o-ethylphenylmethyl, m-ethylphenylmethyl, p-ethylphenylmethyl, 2-propylphenylmethyl, 4-isopropylphenylmethyl, 4-isobutylphenylmethyl, ⁇ -naphthylmethyl group and the like.
  • Q in formula (1) is not particularly limited as long as it is an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms and having an alicyclic structure, such as groups represented by the following formulas (2) to (15). However, considering that the heat resistance (heat resistance transparency) of the obtained polymer is further improved, the group represented by the formula (4) is particularly preferable. Further, when Q in formula (1) is an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms and having an alicyclic structure, compared to the case where Q has an aromatic ring, it has a low dielectric constant and high light resistance. It is expected that a cured product having
  • R 1 and R 2 above each independently represent an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms which may have a branched structure.
  • alkylene groups include methylene, ethylene, propylene, trimethylene, tetramethylene, and pentamethylene groups. is preferred, and an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms, more preferably a methylene or ethylene group, most preferably a methylene group.
  • the triazine ring-containing polymer of the present invention has at least one triazine ring terminal, and at least part of the triazine ring terminal is capped with an amino group having a cross-linking group (excluding a hydroxy-containing group). is stopped.
  • the term "excluding a hydroxy-containing group” does not mean that the amino group having a cross-linking group does not have a hydroxy group. It means excluding the case of only the group. Therefore, the amino group having a cross-linking group may have a hydroxy group, in which case it has a functional group that contributes to cross-linking in addition to the hydroxy group.
  • the triazine ring-containing polymer of the present invention has at least one triazine ring terminal, and this terminal triazine ring usually has two halogen atoms that can be substituted with the amino group having the above-mentioned bridging group. Therefore, the amino group having the bridging group may be bonded to the same triazine ring terminal, and when there are a plurality of triazine ring terminals, each may be bonded to a different triazine ring terminal.
  • the number of cross-linking groups in the amino group having a cross-linking group is not particularly limited, and can be any number, but considering the balance between solvent resistance and solubility in organic solvents, 1 to 4 is preferred, 1 to 2 is more preferred, and 1 is even more preferred.
  • the amino group having a cross-linking group has a plurality of cross-linking groups
  • the plurality of cross-linking groups may have the same structure or different structures.
  • the amino group having a cross-linking group preferably does not have an aromatic ring.
  • An amino group having a cross-linking group is represented, for example, by the following formula (X).
  • Z represents a group having a cross-linking group. * represents a bond.
  • Z may be the bridging group itself.
  • cross-linking groups examples include vinyl-containing groups, epoxy-containing groups, oxetane-containing groups, carboxy-containing groups, sulfo-containing groups, thiol-containing groups, and (meth)acryloyl-containing groups. , and improving the solvent resistance (crack resistance) of the resulting film, (meth)acryloyl-containing groups are preferred.
  • Examples of the (meth)acryloyl-containing group include (meth)acryloyl groups, (meth)acryloyloxyalkyl groups, groups represented by the following formula (i), and the like, having an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms ( A meth)acryloyloxyalkyl group and a group represented by the following formula (i) are preferred, and a group represented by the following formula (i) is more preferred.
  • a 1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms
  • a 2 is a single bond or the following formula (j)
  • A3 represents an (a+1) -valent aliphatic hydrocarbon group which may be substituted with a hydroxy group
  • A4 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • a represents 1 or 2 and * represents a bond.
  • alkylene group contained in the (meth)acryloyloxyalkyl group having an alkylene group (alkanediyl group) having 1 to 10 carbon atoms examples include methylene, ethylene, trimethylene, propane-1,2-diyl, tetramethylene and butane-1. ,3-diyl, butane-1,2-diyl, 2-methylpropane-1,3-diyl, pentamethylene, hexamethylene, heptamethylene, octamethylene, nonamethylene and decamethylene groups.
  • those having an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms are preferable, those having an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms are preferable, and 1 carbon atom, in consideration of improving heat resistance and high temperature and high humidity resistance. or 2 alkylene groups are more preferred.
  • (meth)acryloyloxyalkyl group examples include, for example, (meth)acryloyloxymethyl group, 2-(meth)acryloyloxyethyl group, 3-(meth)acryloyloxypropyl group, 4-(meth)acryloyl An oxybutyl group is mentioned.
  • a 1 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a methylene group, an ethylene group or a propylene group.
  • alkylene group having 1 to 10 carbon atoms include the same alkylene groups included in the above (meth)acryloyloxyalkyl group.
  • A2 represents a single bond or a group represented by formula (j), preferably a group represented by formula (j).
  • a 3 is an (a+1)-valent aliphatic hydrocarbon group which may be substituted with a hydroxy group, and specific examples thereof include an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms and the following formula (k-1) ⁇ (k - 3) (In the formula, * is the same as above.)
  • An alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is preferred, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms is more preferred, and a methylene group and an ethylene group are even more preferred.
  • Examples of the alkylene group for A 3 include alkylene groups having 1 to 5 carbon atoms among the alkylene groups exemplified for A 1 .
  • a represents 1 or 2, but 1 is preferred.
  • Suitable embodiments of the group represented by formula (i) include those represented by the following formula (i-1).
  • More preferred embodiments of the group represented by formula (i) include those represented by formulas (i-2) to (i-7) below.
  • vinyl-containing groups include alkenyl groups with 2 to 10 carbon atoms having a vinyl group at the end. Specific examples include ethenyl, 1-propenyl, allyl, isopropenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 2-pentenyl groups and the like.
  • Epoxy-containing groups include epoxy, glycidyl, and glycidyloxy groups. Specific examples include glycidylmethyl, 2-glycidylethyl, 3-glycidylpropyl and 4-glycidylbutyl groups.
  • Oxetane-containing groups include oxetan-3-yl, (oxetan-3-yl)methyl, 2-(oxetan-3-yl)ethyl, 3-(oxetan-3-yl)propyl, 4-(oxetan-3- yl) butyl group and the like.
  • carboxy-containing groups include carboxy groups and carboxyalkyl groups having 2 to 10 carbon atoms.
  • the carbon atom to which the carboxy group is bonded is preferably a primary carbon atom, and specific examples thereof include carboxymethyl, 2-carboxyethyl, 3-carboxypropyl and 4- A carboxybutyl group and the like can be mentioned.
  • the sulfo-containing group includes a sulfo group and a sulfoalkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the carbon atom to which the sulfo group is bonded is preferably a primary carbon atom, and specific examples are sulfomethyl, 2-sulfoethyl, 3-sulfopropyl and 4-sulfobutyl groups. etc.
  • thiol-containing groups include thiol groups and mercaptoalkyl groups having 1 to 10 carbon atoms.
  • the mercaptoalkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferably one in which the carbon atom to which the thiol group is bonded is a secondary carbon atom, and specific examples are mercaptomethyl, 2-mercaptoethyl, 3-mercaptopropyl and 4- A mercaptobutyl group and the like can be mentioned.
  • An amino group having a (meth)acryloyloxyalkyl group can be obtained by a method using a corresponding (meth)acryloyloxyalkylamino compound, or by introducing an amino group having a hydroxyalkyl group into a triazine ring-containing polymer, followed by addition of the above hydroxyalkyl It can be introduced by a method of acting a (meth)acrylic acid halide or glycidyl (meth)acrylate on a hydroxy group contained in the group.
  • An amino group having a group represented by formula (i) can be obtained by a method using an amino compound having a desired cross-linking group, or by introducing an amino group having a hydroxyalkyl group into a triazine ring-containing polymer, followed by addition of the above hydroxy It can be introduced by a method of reacting a (meth)acrylic acid ester compound having an isocyanate group represented by the following formula (i') with a hydroxy group contained in an alkyl group.
  • the (meth)acryloyloxyalkylamino compound examples include, for example, an ester compound obtained by reacting a hydroxy group of the above hydroxyalkylamino compound with a (meth)acrylic acid halide or glycidyl (meth)acrylate.
  • the (meth)acrylic acid halide examples include (meth)acrylic acid chloride, (meth)acrylic acid bromide and (meth)acrylic acid iodide.
  • (meth)acrylic acid ester compound having an isocyanate group represented by the above formula (i′) include, for example, 2-isocyanatoethyl acrylate, 2-isocyanatoethyl methacrylate and 1,1-(bis Acryloyloxymethyl)ethyl isocyanate may be mentioned.
  • 2-isocyanatoethyl acrylate is preferred from the viewpoint of a simple synthesis method.
  • the weight average molecular weight of the polymer in the present invention is not particularly limited, but is preferably 500 to 500,000, more preferably 500 to 100,000, to further improve heat resistance and reduce shrinkage. From the point of view, 2,000 or more is preferable, and from the viewpoint of further increasing the solubility and reducing the viscosity of the obtained composition, it is preferably 50,000 or less, more preferably 30,000 or less, and 25,000 or less. is more preferred, and 10,000 or less is most preferred.
  • the weight average molecular weight in the present invention is the average molecular weight obtained by standard polystyrene conversion by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as GPC) analysis.
  • the triazine ring-containing polymer (hyperbranched polymer) of the present invention can be produced according to the method disclosed in WO2010/128661. That is, for example, after reacting a trihalogenated triazine compound and a diamino compound in an organic solvent, for example, an amino compound having an acryloyloxyalkyl group (acryloyl-containing group), which is a terminal blocking agent, and formula (i)
  • the triazine ring-containing polymer of the present invention can be obtained by reacting with at least one amino compound selected from amino compounds having a group represented by (acryloyl-containing group).
  • a triazine ring-containing polymer (24) is a terminal blocker after reacting a triazine compound (21) and a diamino compound (22) in a suitable organic solvent.
  • a suitable organic solvent can be obtained by reacting with an amino compound (23) having a group (Z) having a cross-linking group.
  • X independently represents a halogen atom
  • Q represents an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms having an alicyclic structure
  • Z represents a group having a bridging group.
  • the charging ratio of the diamino compound (22) is arbitrary as long as the desired polymer can be obtained. is preferred, and 0.7 to 5 equivalents is more preferred.
  • the diamino compound (22) may be added neat or in the form of a solution dissolved in an organic solvent, but the latter method is preferred in consideration of ease of operation and ease of control of the reaction.
  • the reaction temperature may be appropriately set within the range from the melting point to the boiling point of the solvent used, preferably about -30 to 150°C, more preferably -10 to 100°C.
  • the triazine ring-containing polymer (36) is obtained by reacting the triazine compound (31) and the diamino compound (32) in a suitable organic solvent, and then adding a hydroxyalkyl group (A 1 ') as a terminal blocker. ) to obtain a triazine ring-containing polymer (34) (first step), and then the hydroxy alkyl group contained in the triazine ring-containing polymer (34) It can be obtained by reacting a (meth)acrylic acid ester compound (35) having an isocyanate group on the group (second stage).
  • X independently represents a halogen atom
  • Q represents an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms and having an alicyclic structure
  • a 1 ' represents a hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • a 3 represents an (a+1)-valent aliphatic hydrocarbon group which may be substituted with a hydroxy group
  • a 4 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • a 1 represents a C 1-10 represents an alkylene group.
  • the charge ratio and addition method of the diamino compound (32) in the first step, and the reaction temperature in the reaction until the triazine ring-containing polymer (34) is obtained are the same as those described in Scheme 1. can do.
  • the charging ratio of the (meth)acrylic acid ester compound (35) having an isocyanate group to the triazine ring-containing polymer (34) is the ratio of the hydroxyalkyl group (A 1 ') to the isocyanate group.
  • the amount preferably 0.1 to 10 equivalents, more preferably 0.5 to 5 equivalents, and more preferably 0.1 to 10 equivalents, relative to 1 equivalent of the amino compound (33) having a hydroxyalkyl group used It is preferably 0.7 to 3 equivalents, more preferably 0.9 to 1.5 equivalents.
  • the charging ratio is the amino compound having the hydroxyalkyl group used.
  • the (meth)acrylic acid ester compound (35) is preferably 1.0 to 10 equivalents, more preferably 1.0 to 5 equivalents, and still more preferably 1.0 to 3 equivalents, relative to 1 equivalent of (33). Equivalents, more preferably 1.0 to 1.5 equivalents.
  • the reaction temperature in this reaction is the same as the reaction temperature in the reaction for obtaining the triazine ring-containing polymer (34), but considering that the (meth)acryloyl group should not undergo polymerization during the reaction, it is 30 to 30. 80°C is preferred, 40 to 70°C is more preferred, and 50 to 60°C is even more preferred.
  • the reaction may be carried out in the presence of a polymerization inhibitor in order to prevent the (meth)acryloyl group from polymerizing during the reaction.
  • Polymerization inhibitors include, for example, N-methyl-N-nitrosoaniline, N-nitrosophenylhydroxyamine or salts thereof, benzoquinones, phenolic polymerization inhibitors, phenothiazine and the like.
  • N-nitrosophenylhydroxyamine or salts thereof are preferable in terms of excellent polymerization inhibition effect.
  • Examples of N-nitrosophenylhydroxyamine salts include N-nitrosophenylhydroxyamine ammonium salts and N-nitrosophenylhydroxyamine aluminum salts.
  • benzoquinones include p-benzoquinone and 2-methyl-1,4-benzoquinone.
  • Phenolic polymerization inhibitors include, for example, hydroquinone, p-methoxyphenol, 4-t-butylcatechol, 2-t-butylhydroquinone, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and the like.
  • the amount of the polymerization inhibitor used is not particularly limited, but for example, it is 1 to 200 ppm in mass ratio with respect to the (meth)acrylic acid ester compound having an isocyanate group represented by the formula (i'). or 10 to 100 ppm.
  • organic solvent various solvents commonly used in this type of reaction can be used, such as tetrahydrofuran (THF), dioxane, dimethylsulfoxide; methylurea, hexamethylphosphoramide, N,N-dimethylacetamide, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, N-methyl-2-piperidone, N, N'-dimethylethylene urea, N,N,N',N'-tetramethylmalonic acid amide, N-methylcaprolactam, N-acetylpyrrolidine, N,N-diethylacetamide, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, Amide solvents such as N-dimethylpropionic acid amide, N,N-dimethylisobutyramide, N-methylformamide, N,N'-dimethylpropylene urea, and mixed solvents thereof can be used.
  • THF t
  • N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, and mixed systems thereof are preferred, particularly N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, preferred.
  • various bases that are commonly used during or after polymerization may be added.
  • this base include potassium carbonate, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, sodium ethoxide, sodium acetate, lithium carbonate, lithium hydroxide, lithium oxide, potassium acetate, magnesium oxide, oxide calcium, barium hydroxide, trilithium phosphate, trisodium phosphate, tripotassium phosphate, cesium fluoride, aluminum oxide, ammonia, n-propylamine, trimethylamine, triethylamine, diisopropylamine, diisopropylethylamine, N-methylpiperidine, 2,2,6,6-tetramethyl-N-methylpiperidine, pyridine, 4-dimethylaminopyridine, N-methylmorpholine, 2-aminoethanol, ethyldiethanolamine, diethylaminoethanol and the like.
  • the amount of the base to be added is preferably 1 to 100 equivalents, more preferably 1 to 10 equivalents, relative to 1 equivalent of the triazine compound.
  • These bases may be used in the form of an aqueous solution. Although it is preferable that no raw material components remain in the resulting polymer, some of the raw materials may remain as long as the effects of the present invention are not impaired. After completion of the reaction, the product can be easily purified by a reprecipitation method or the like.
  • a known method may be adopted as a terminal capping method using an amino compound having a cross-linking group.
  • the amount of the terminal blocking agent used is preferably about 0.05 to 10 equivalents, more preferably 0.1 to 5 equivalents, relative to 1 equivalent of halogen atoms derived from the surplus triazine compound that was not used in the polymerization reaction. Preferably, 0.5 to 2 equivalents is even more preferred.
  • the reaction solvent and reaction temperature the same conditions as described in the reaction of Scheme 1 or the reaction of the first step of Scheme 2 can be mentioned. ) may be prepared at the same time.
  • an unsubstituted amino compound having no cross-linking group may be used, and the terminals may be blocked with two or more groups.
  • a specific unsubstituted amino group is not particularly limited.
  • An unsubstituted amino group can be introduced using a corresponding unsubstituted amino compound.
  • the ratio of the amino compound having a cross-linking group and the unsubstituted amino compound should be adjusted from the viewpoint of exhibiting a good balance between the solubility in an organic solvent and the yellowing resistance of the amino compound having a cross-linking group.
  • the amount of the unsubstituted amino compound is preferably 0.1 to 1.0 mol, more preferably 0.1 to 0.5 mol, and even more preferably 0.1 to 0.3 mol, per 1 mol.
  • terminal blocking may be performed using an arylamino compound having a specific heteroatom-containing substituent.
  • an arylamino compound having a specific heteroatom-containing substituent By end-capping with an arylamino group having a specific heteroatom-containing substituent, the refractive index of the resulting film can be increased.
  • Particular heteroatom-containing substituents include cyano groups, alkylamino groups, arylamino groups, nitro groups, alkylmercapto groups, arylmercapto groups, alkoxycarbonyl groups, alkoxycarbonyloxy groups.
  • the arylamino group having a specific heteroatom-containing substituent includes those represented by the following formula (41).
  • Y is a "specific heteroatom-containing substituent" and is a cyano group, an alkylamino group, an arylamino group, a nitro group, an alkylmercapto group, an arylmercapto group, an alkoxycarbonyl group or an alkoxycarbonyloxy group.
  • m represents an integer of 1 to 5; When m is 2 or more, Y may be the same or different. * represents a bond.
  • Y is preferably a cyano group or a nitro group.
  • m is preferably 1.
  • Y is preferably substituted at the para- or meta-position.
  • the ratio of the amino compound having a bridging group to the arylamino compound having a specific heteroatom-containing substituent is From the viewpoint of exhibiting in a well-balanced manner, 0.1 to 1.0 mol of an arylamino compound having a specific heteroatom-containing substituent is preferable, and 0.1 to 0.5 mol is more preferred, and 0.1 to 0.3 mol is even more preferred.
  • the film-forming composition of the present invention contains at least the triazine ring-containing polymer of the present invention and, if necessary, a cross-linking agent and the like.
  • One embodiment of the film forming composition of the present invention is a solventless composition.
  • a solventless composition does not contain an organic solvent.
  • “not including an organic solvent” means not including substantially an organic solvent, and specifically indicates that the content of the organic solvent is 10% by mass or less.
  • the content of the triazine ring-containing polymer in the film-forming composition is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 1 to 30% by mass, relative to the film-constituting components.
  • the film-constituting component means a component other than the solvent contained in the composition.
  • the cross-linking agent is not particularly limited as long as it is a compound having two or more substituents capable of reacting with the cross-linking groups of the triazine ring-containing polymer described above.
  • examples of such compounds include melamine-based compounds having cross-linking substituents such as methylol groups and methoxymethyl groups (e.g., phenoplast compounds, aminoplast compounds, etc.), substituted urea-based compounds, cross-linking groups such as epoxy groups and oxetane groups.
  • Compounds containing forming substituents e.g., polyfunctional epoxy compounds, polyfunctional oxetane compounds, etc.
  • compounds containing blocked isocyanate groups compounds having acid anhydride groups, compounds having (meth)acrylic groups, and the like.
  • compounds containing epoxy groups, blocked isocyanate groups, and (meth)acrylic groups are preferable.
  • compounds containing blocked isocyanate groups and photocurable without the use of initiators are preferable.
  • a polyfunctional epoxy compound and/or a polyfunctional (meth)acrylic compound, which gives a composition having a high molecular weight, are preferred. .
  • the polyfunctional epoxy compound is not particularly limited as long as it has two or more epoxy groups in one molecule. Specific examples thereof include tris(2,3-epoxypropyl) isocyanurate, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,2-epoxy-4-(epoxyethyl) cyclohexane, glycerol triglycidyl ether, and diethylene glycol diglycidyl.
  • YH-434 and YH434L manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd.
  • Epolead GT-401 which is an epoxy resin having a cyclohexene oxide structure.
  • the polyfunctional (meth)acrylic compound is not particularly limited as long as it has two or more (meth)acrylic groups in one molecule.
  • Specific examples include ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, ethoxylated bisphenol A diacrylate, ethoxylated bisphenol A dimethacrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated Trimethylolpropane trimethacrylate, ethoxylated glycerin triacrylate, ethoxylated glycerin trimethacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetramethacrylate, ethoxylated dipentaerythritol hexaacrylate, polyglycerin monoethylene oxide polyacrylate, polygly
  • the polyfunctional (meth) acrylic compound is available as a commercial product, specific examples thereof include NK Ester A-200, A-400, A-600, A-1000, A- 9300 (tris(2-acryloyloxyethyl) isocyanurate), A-9300-1CL, A-TMPT, UA-53H, 1G, 2G, 3G, 4G, 9G, 14G, 23G, ABE-300, A-BPE-4, A-BPE-6, A-BPE-10, A-BPE-20, A-BPE-30, BPE-80N, BPE- 100N, BPE-200, BPE-500, BPE-900, BPE-1300N, A-GLY-3E, A-GLY-9E, A-GLY-20E, A-TMPT-3EO, A-TMPT-9EO, AT-20E, ATM-4E, ATM-35E, APG-100, APG-200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), KAYARAD
  • the compound having an acid anhydride group is not particularly limited as long as it is a carboxylic acid anhydride obtained by dehydration condensation of two molecules of carboxylic acid.
  • Specific examples thereof include phthalic anhydride and tetrahydrophthalic anhydride. , hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, maleic anhydride, succinic anhydride, octyl succinic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, etc.
  • the compound containing a blocked isocyanate group has two or more blocked isocyanate groups in one molecule in which the isocyanate group (--NCO) is blocked with an appropriate protective group, and when exposed to a high temperature during thermosetting, Especially if the protective group (blocking portion) is removed by thermal dissociation and the resulting isocyanate group undergoes a cross-linking reaction with the cross-linking group (e.g., hydroxy-containing group) of the triazine ring-containing polymer of the present invention.
  • the cross-linking group e.g., hydroxy-containing group
  • examples include, but are not limited to, compounds having two or more groups represented by the following formulas in one molecule (these groups may be the same or different).
  • Rb represents the organic group of the block portion.
  • Such a compound can be obtained, for example, by reacting a compound having two or more isocyanate groups in one molecule with an appropriate blocking agent.
  • compounds having two or more isocyanate groups in one molecule include polyisocyanates such as isophorone diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, methylenebis(4-cyclohexyl isocyanate), trimethylhexamethylene diisocyanate, and dimers thereof. , trimers, and reaction products thereof with diols, triols, diamines, or triamines.
  • blocking agents include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, 2-ethoxyhexanol, 2-N,N-dimethylaminoethanol, 2-ethoxyethanol and cyclohexanol; phenol, o-nitrophenol , p-chlorophenol, o-, m- or p-cresol, etc.; lactams, such as ⁇ -caprolactam; Pyrazoles such as pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole and 3-methylpyrazole; Thiols such as dodecanethiol and benzenethiol.
  • alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, 2-ethoxyhexanol, 2-N,N-dimethylaminoethanol, 2-ethoxyethanol and cyclohexanol
  • Compounds containing a blocked isocyanate group are also available as commercial products, and specific examples thereof include Takenate (registered trademark) B-830, B-815N, B-842N, B-870N, B-874N, B-882N, B-7005, B-7030, B-7075, B-5010 (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), Duranate (registered trademark) 17B-60PX, TPA-B80E, MF-B60X, MF-K60X, E402-B80T (manufactured by Asahi Kasei Corporation), Karenz MOI-BM (registered trademark) (manufactured by Showa Denko K.K.), TRIXENE (registered trademark) BI-7950, BI-7951, BI-7960, BI-7961, BI-7963, BI-7982, BI-7991, BI-7992 (manufactured by Baxenden chemicals LTD) and the like
  • the aminoplast compound is not particularly limited as long as it has two or more methoxymethylene groups in one molecule.
  • Cymel series such as tetramethoxymethylbenzoguanamine 1123 (manufactured by Nippon Cytec Industries Co., Ltd.), methylated melamine resin Nicalac (registered trademark) MW-30HM, MW-390, MW-100LM, the same Melamine compounds such as Nicalac series such as MX-750LM and methylated urea resins such as MX-270, MX-280 and MX-290 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
  • the oxetane compound is not particularly limited as long as it has two or more oxetanyl groups in one molecule. , manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and the like.
  • the phenoplast compound has two or more hydroxymethylene groups in one molecule, and when exposed to a high temperature during thermosetting, it undergoes a dehydration condensation reaction with the cross-linking group of the triazine ring-containing polymer of the present invention. A cross-linking reaction proceeds.
  • phenoplast compounds include 2,6-dihydroxymethyl-4-methylphenol, 2,4-dihydroxymethyl-6-methylphenol, bis(2-hydroxy-3-hydroxymethyl-5-methylphenyl)methane, Bis(4-hydroxy-3-hydroxymethyl-5-methylphenyl)methane, 2,2-bis(4-hydroxy-3,5-dihydroxymethylphenyl)propane, bis(3-formyl-4-hydroxyphenyl)methane , bis(4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl)formylmethane, ⁇ , ⁇ -bis(4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl)-4-formyltoluene, and the like.
  • Phenoplast compounds are also commercially available, and specific examples thereof include 26DMPC, 46DMOC, DM-BIPC-F, DM-BIOC-F, TM-BIP-A, BISA-F, and BI25X-DF. , BI25X-TPA (manufactured by Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd.) and the like.
  • a polyfunctional (meth)acrylic compound is preferable because it can suppress a decrease in refractive index due to incorporation of a cross-linking agent and the curing reaction proceeds rapidly.
  • Polyfunctional (meth)acrylic compounds having the following isocyanuric acid skeleton are more preferable because of their excellent compatibility. Examples of polyfunctional (meth)acrylic compounds having such a skeleton include NK Ester A-9300 and NK Ester A-9300-1CL (both manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).
  • R 111 to R 113 are each independently a monovalent organic group having at least one (meth)acrylic group at the end.
  • the resulting cured film is preferably liquid at 25 ° C. and has a viscosity of 5,000 mPa s or less.
  • Such low-viscosity cross-linking agents are also available as commercial products. -9E (95mPa s, 25°C), A-GLY-20E (200mPa s, 25°C), A-TMPT-3EO (60mPa s, 25°C), A-TMPT-9EO, ATM -4E (150 mPa s, 25 ° C.), ATM-35E (350 mPa s, 25 ° C.) (both manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), etc.
  • the chain length between (meth) acrylic groups is relatively Long crosslinkers are included.
  • NK Ester A-GLY-20E manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • ATM-35E manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • a film comprising the triazine ring-containing polymer of the present invention is laminated on a protective film such as a PET or polyolefin film and light is irradiated through the protective film, even the film laminated film can be cured satisfactorily without being inhibited by oxygen. You can get sex.
  • the protective film since the protective film needs to be peeled off after curing, it is preferable to use a polybasic acid-modified acrylic oligomer that gives a film with good peelability.
  • the above-mentioned cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the cross-linking agent in the film-forming composition is preferably 1 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the triazine ring-containing polymer. Considering the control of the refractive index, the content is preferably 10 to 300 parts by mass. parts, more preferably 30 to 200 parts by mass.
  • the film-forming composition of the present invention may contain a reactive diluent.
  • a reactive diluent when the film-forming composition of the present invention is a solventless composition, it preferably contains a reactive diluent.
  • the reactive diluent is a low-molecular-weight compound having one reactive group that reacts with at least one of the cross-linking group of the triazine ring-containing polymer and the cross-linking agent. can be used instead of organic solvents.
  • compounds having one radically polymerizable group and compounds having one cationic polymerizable group such as an epoxy group, an oxetanyl group, and a vinyl ether group are generally used.
  • the molecular weight of the reactive diluent is not particularly limited, and examples thereof include 200 or less.
  • a compound having one radically polymerizable group is preferable, and at least one compound represented by the following formulas (A) and (B) is more preferable in terms of excellent solubility of the triazine ring-containing polymer. .
  • R 201 and R 203 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a polymerizable carbon-carbon double bond-containing group
  • R 202 is a hydrogen atom. , or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. provided that either one of R 201 and R 203 is a polymerizable carbon-carbon double bond-containing group, and both R 201 and R 203 are polymerizable carbon-carbon double bond-containing groups at the same time; no.
  • R 201 is a polymerizable carbon-carbon double bond-containing group
  • R 202 and R 203 may together with N form a ring structure.
  • R 204 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • n represents an integer of 1-2.
  • alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, 1-methyl-n-butyl, 2-methyl-n-butyl, 3-methyl-n-butyl, 1,1-dimethyl-n-propyl, 1,2-dimethyl-n-propyl, 2,2-dimethyl-n-propyl, 1-ethyl- n-propyl, n-hexyl, 1-methyl-n-pentyl, 2-methyl-n-pentyl, 3-methyl-n-pentyl, 4-methyl-n-pentyl, 1,1-dimethyl-n-butyl, 1,2-dimethyl-n-butyl, 1,3-dimethyl-n-butyl, 2,2-dimethyl-n-butyl, 2,3-dimethyl-methyl-
  • the polymerizable carbon-carbon double bond-containing group is not particularly limited, but is a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 5 carbon atoms-carbon double bond-containing hydrocarbon group (alkenyl group). are preferred, for example, ethenyl (vinyl), n-1-propenyl, n-2-propenyl (aryl group), 1-methylethenyl, n-1-butenyl, n-2-butenyl, n-3-butenyl, 2- methyl-1-propenyl, 2-methyl-2-propenyl, 1-ethylethenyl, 1-methyl-1-propenyl, 1-methyl-2-propenyl, n-1-pentenyl, n-2-pentenyl, n-3- Pentenyl, n-4-pentenyl, 1-n-propylethenyl, 1-methyl-1-butenyl, 1-methyl-2-butenyl, 1-methyl-3-butenyl, 2-e
  • Specific examples of the compound represented by formula (A) include N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-arylformamide, N-arylacetamide, 4-acryloylmorpholine, (meth)acrylamide, N-methyl(meth) acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N-ethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, N,N-diisopropyl(meth)acrylamide, etc. but N-vinylformamide, 4-acryloylmorpholine, N,N-dimethylacrylamide and N,N-diethyl(meth)acrylamide are preferred.
  • Specific examples of the compound represented by formula (B) include tetrahydrofuran-2-ylmethyl acrylate, tetrahydrofuran-2-ylmethyl methacrylate, tetrahydrofuran-2-ylethyl acrylate, and tetrahydrofuran-2-ylethyl methacrylate.
  • the reactive diluents described above may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the reactive diluent in the film-forming composition is not particularly limited. Considering the degree of improvement, solvent resistance and viscosity, it is preferably 100 to 1500 parts by mass, more preferably 200 to 1000 parts by mass.
  • the film-forming composition of the present invention may contain an organic solvent.
  • organic solvents include toluene, p-xylene, o-xylene, m-xylene, ethylbenzene, styrene, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol.
  • glycol ester solvents such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, and diethylene glycol monoethyl ether acetate;
  • Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, diacetone alcohol; ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, methoxybutyl acetate, cellosolve acetate, amyl acetate, n-propyl acetate, Since it dissolves well in ester solvents such as isopropyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate and butyl lactate, it is particularly suitable for forming
  • the solid content concentration in the composition is not particularly limited as long as it does not affect storage stability, and may be appropriately set according to the thickness of the desired film. Specifically, from the viewpoint of solubility and storage stability, the solid content concentration is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.1 to 40% by mass.
  • the film-forming composition of the present invention can also contain an initiator suitable for each cross-linking agent and reactive diluent.
  • an initiator suitable for each cross-linking agent and reactive diluent.
  • a photoacid generator or a photobase generator can be used.
  • the photoacid generator may be appropriately selected from known ones and used.
  • onium salt derivatives such as diazonium salts, sulfonium salts and iodonium salts can be used.
  • aryldiazonium salts such as phenyldiazonium hexafluorophosphate, 4-methoxyphenyldiazonium hexafluoroantimonate, and 4-methylphenyldiazonium hexafluorophosphate; diphenyliodonium hexafluoroantimonate, bis(4-methylphenyl) diaryliodonium salts such as iodonium hexafluorophosphate, bis(4-tert-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate; triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, tris(4-methoxyphenyl)sulfonium hexafluorophosphate, diphenyl-4-thiophenoxy phenylsulfonium hexafluoroantimonate, diphenyl-4-thiophenoxyphenylsulfonium hex
  • onium salts may be commercially available products, and specific examples include San-Aid SI-60, SI-80, SI-100, SI-60L, SI-80L, SI-100L, SI-L145, SI- L150, SI-L160, SI-L110, SI-L147 (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.), UVI-6950, UVI-6970, UVI-6974, UVI-6990, UVI-6992 (manufactured by Union Carbide company), CPI-100P, CPI-100A, CPI-200K, CPI-200S (manufactured by San-Apro Co., Ltd.), Adeka Optomer SP-150, SP-151, SP-170, SP-171 (manufactured by San-Apro Co., Ltd.) Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Irgacure 261 (BASF), CI-2481, CI-2624, CI-2639, CI-2064
  • the photobase generator it may be appropriately selected from known ones and used. etc. can be used. Specific examples include 2-nitrobenzylcyclohexylcarbamate, triphenylmethanol, O-carbamoylhydroxylamide, O-carbamoyloxime, [[(2,6-dinitrobenzyl)oxy]carbonyl]cyclohexylamine, bis[[(2 -nitrobenzyl)oxy]carbonyl]hexane 1,6-diamine, 4-(methylthiobenzoyl)-1-methyl-1-morpholinoethane, (4-morpholinobenzoyl)-1-benzyl-1-dimethylaminopropane, N- (2-nitrobenzyloxycarbonyl)pyrrolidine, hexaamminecobalt (III) tris(triphenylmethylborate), 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone, 2,6-dimethyl
  • a photoacid or base generator When a photoacid or base generator is used, it is preferably used in an amount of 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the polyfunctional epoxy compound. If necessary, an epoxy resin curing agent may be blended in an amount of 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyfunctional epoxy compound.
  • a photoradical polymerization initiator when using a polyfunctional (meth)acrylic compound, a photoradical polymerization initiator can be used.
  • the radical photopolymerization initiator it may be appropriately selected and used from known ones. is mentioned.
  • a photocleavable photoradical polymerization initiator is preferred.
  • the photo-cleavable photoradical polymerization initiator is described in Latest UV Curing Techniques (page 159, published by: Kazuhiro Takasusu, published by: Technical Information Institute, 1991).
  • radical photopolymerization initiators include, for example, BASF trade name: Irgacure 127, 184, 369, 379, 379EG, 651, 500, 754, 819, 903, 907, 784, 2959, CGI1700, CGI1750, CGI1850 , CG24-61, OXE01, OXE02, Darocure 1116, 1173, MBF, manufactured by BASF Product name: Lucilin TPO, manufactured by UCB Product name: Ebecryl P36, manufactured by Fratetzuri Lamberti Product name: Ezacure KIP150, KIP65LT, KIP100F, KT37, KT55, KTO46, KIP75/B and the like.
  • BASF trade name Irgacure 127, 184, 369, 379, 379EG, 651, 500, 754, 819, 903, 907, 784, 2959, CGI1700, CGI1750, CGI1850 , CG24-61, OXE01
  • a photoradical polymerization initiator When using a photoradical polymerization initiator, it is preferable to use it in the range of 0.1 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyfunctional (meth) acrylate compound, and to use it in the range of 1 to 150 parts by weight. is more preferred.
  • a polyfunctional thiol compound having two or more mercapto groups in the molecule is added to the film-forming composition of the present invention for the purpose of promoting the reaction between the triazine ring-containing polymer and the cross-linking agent.
  • a polyfunctional thiol compound represented by the following formula is preferred.
  • the above L represents a divalent to tetravalent organic group, preferably a divalent to tetravalent aliphatic group having 2 to 12 carbon atoms or a divalent to tetravalent heterocyclic ring-containing group, and a divalent to tetravalent carbon number of 2
  • An aliphatic group of ⁇ 8, or a trivalent group having an isocyanuric acid skeleton (1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione ring) represented by the following formula is more preferable.
  • n represents an integer of 2 to 4 corresponding to the valence of L.
  • Specific compounds include 1,4-bis(3-mercaptobutyryloxy)butane, 1,3,5-tris(3-mercaptobutyryloxyethyl)-1,3,5-triazine-2,4 , 6-(1H,3H,5H)-trione, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolethane tris (3-mercaptobutyrate) and the like. be done.
  • polyfunctional thiol compounds are also commercially available, and examples thereof include Karenz MT-BD1, Karenz MT NR1, Karenz MT PE1, TPMB, and TEMB (manufactured by Showa Denko KK). These polyfunctional thiol compounds may be used singly or in combination of two or more.
  • the amount added is not particularly limited as long as it does not adversely affect the resulting film, but in the present invention, the solid content of 100% by mass, 0.01 to 10 mass % is preferable, and 0.03 to 6% by mass is more preferable.
  • the film-forming composition of the present invention may contain other components other than the triazine ring-containing polymer and the cross-linking agent, such as leveling agents, surfactants and silane coupling agents, as long as the effects of the present invention are not impaired. may contain additives.
  • surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene alkylaryl ethers such as nonylphenol ether; polyoxyethylene/polyoxypropylene block copolymers; sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan tristea sorbitan fatty acid esters such as polyoxylates; polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, etc.; Nonionic surfactants such as ethylene sorbitan fatty acid esters, trade
  • surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the surfactant used is preferably 0.0001 to 5 parts by mass, more preferably 0.001 to 1 part by mass, and 0.01 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the triazine ring-containing polymer. Even more preferable.
  • the film-forming composition of the present invention can be applied to a substrate, then heated as necessary to evaporate the solvent, and then heated or irradiated with light to form a desired cured film.
  • Any method may be used for applying the film-forming composition, and examples thereof include spin coating, dipping, flow coating, inkjet, jet dispenser, spraying, bar coating, gravure coating, slit coating, and roll coating. method, transfer printing method, brush coating method, blade coating method, air knife coating method, and the like can be used.
  • the base material silicon, glass on which indium tin oxide (ITO) is formed, glass on which indium zinc oxide (IZO) is formed, metal nanowires, polyethylene terephthalate (PET), plastic, glass, A base material made of quartz, ceramics, or the like can be mentioned, and a flexible base material having flexibility can also be used.
  • the calcination temperature is not particularly limited for the purpose of evaporating the solvent, and can be performed at, for example, 110 to 400°C.
  • the baking method is not particularly limited. For example, a hot plate or an oven may be used to evaporate under an appropriate atmosphere such as air, an inert gas such as nitrogen, or vacuum.
  • the sintering temperature and sintering time may be selected in accordance with the process steps of the target electronic device, and the sintering conditions may be selected such that the physical properties of the obtained film are suitable for the required characteristics of the electronic device.
  • the conditions for light irradiation are not particularly limited either, and suitable irradiation energy and time may be adopted according to the triazine ring-containing polymer and cross-linking agent to be used.
  • the film and cured film of the present invention obtained as described above can achieve high heat resistance and low volume shrinkage, they can be used for liquid crystal displays, organic EL devices (organic EL displays and organic EL lighting), touch panels, and optical semiconductors. (LED) elements, solid-state image sensors, organic thin-film solar cells, dye-sensitized solar cells, organic thin-film transistors (TFTs), lenses, prism cameras, binoculars, microscopes, electronic devices such as parts for manufacturing semiconductor exposure equipment, etc. and optical materials.
  • LED organic EL devices
  • TFTs organic thin-film transistors
  • the film and cured film produced from the film-forming composition of the present invention have high transparency, when used as a planarization film, a light scattering layer, or a sealing material for organic EL lighting, the light extraction The efficiency (light diffusion efficiency) can be improved, and the durability can be improved.
  • a known light diffusing agent can be used as the light diffusing agent, and is not particularly limited. These may be used alone, may be used in combination of two or more of the same type, or may be used in combination of two or more of different types.
  • Light diffusing agents include, for example, organic diffusing agents.
  • organic light diffusing agents include crosslinked polymethylmethacrylate (PMMA) particles, crosslinked polymethylacrylate particles, crosslinked polystyrene particles, crosslinked styrene-acrylic copolymer particles, melamine-formaldehyde particles, silicone resin particles, silica-acrylic composite particles, and nylon particles.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • benzoguanamine-formaldehyde particles benzoguanamine/melamine/formaldehyde particles
  • fluorine resin particles epoxy resin particles, polyphenylene sulfide resin particles, polyethersulfone resin particles, polyacrylonitrile particles, polyurethane particles, and the like.
  • These light diffusing agents may be used after being surface-treated with an appropriate surface modifier.
  • 4,4′-methylenebis-2-methylcyclohexylamine [2] (51.72 g, 0.217 mol, manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) and N,N-dimethylacetamide 513.5 were placed in a 3,000 mL four-necked flask. After adding 61 g (DMAc, manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) and purging with nitrogen, the mixture was stirred to dissolve 4,4′-methylenebis-2-methylcyclohexylamine [2] in DMAc. Then, it is cooled to ⁇ 5° C.
  • DMAc manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.
  • 3-amino-1-propanol [3] (48.88 g, 0.651 mol, manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added dropwise, and after stirring for 30 minutes, stirring was stopped.
  • Tetrahydrofuran (THF, 481 g, manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.), ammonium acetate (280.8 g) and ion-exchanged water (280.8 g) were added to the reaction solution and stirred for 30 minutes. After stirring was stopped, the solution was transferred to a separating funnel, separated into an organic layer and an aqueous layer, and the organic layer was recovered.
  • P-1-1 solution a 30% by mass CPN solution
  • Example 1-2 Synthesis of polymer compound [5] and preparation of solution containing polymer compound [5] ), and 151.41 g of tetrahydrofuran (THF, manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) were added, and after purging with nitrogen, the mixture was dissolved by stirring. Thereafter, the solution was heated until the internal temperature reached 65° C., and 0.0045 g of N-nitrosophenylhydroxyamine aluminum salt (Q-1301, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 2-isocyanatoethyl acrylate 19 were added.
  • THF tetrahydrofuran
  • This SP-1 solution was spin-coated on a non-alkali glass substrate of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 0.7 mm with a spin coater at 200 rpm for 5 seconds and 500 rpm for 30 seconds, and calcined on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes.
  • a cured film was obtained by irradiating an exposure amount of 200 mJ/cm 2 with a UV irradiation apparatus (hereinafter referred to as SP-1 film).
  • the refractive index, film thickness, b * , transmittance at 400 to 800 nm, and HAZE were measured. The results are shown in Table 1, Figures 2 and 3. Regarding the transmittance, the average transmittance of 400 to 800 nm was calculated and shown in Table 1.
  • Example 3-2 A cured film was prepared and a solvent resistance test was conducted in the same manner as in Example 2-1, except that the solvent to be applied was changed to cyclopentanone (CPN).
  • CPN cyclopentanone
  • Example 2-1 has an excellent effect of maintaining high solvent resistance, low b*, and HAZE while maintaining high refractive index and high transmittance. Recognize.
  • NP-1 film This NP-1 solution was spin-coated on a non-alkali glass substrate of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 0.7 mm with a spin coater at 200 rpm for 5 seconds and 770 rpm for 30 seconds. was irradiated with an exposure dose of 900 mJ/cm 2 under nitrogen to obtain a cured film (hereinafter referred to as NP-1 film).
  • the refractive index, film thickness, b * , transmittance at 400 to 800 nm, and HAZE were measured.
  • the results are shown in Table 2 and FIG.
  • the transmittance the average transmittance of 400 to 800 nm was calculated and shown in Table 2.
  • Example 5-2 A solvent resistance test was conducted in the same manner as in Example 5-1, except that the solvent to be applied was changed to propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA).
  • PGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • Example 5-3 A solvent resistance test was conducted in the same manner as in Example 5-1, except that the solvent to be applied was changed to cyclopentanone (CPN).
  • CPN cyclopentanone
  • the cured film obtained from the NP-1 solution has an excellent effect of maintaining high transmittance and low HAZE while maintaining high solvent resistance even if the film thickness is thick.

Abstract

下記式(1)で表される繰り返し単位構造を含み、少なくとも1つのトリアジン環末端を有し、このトリアジン環末端の少なくとも一部が、架橋基(ただし、ヒドロキシ含有基を除く。)を有するアミノ基で封止されていることを特徴とするトリアジン環含有重合体。 (式中、RおよびR'は、互いに独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、またはアラルキル基を表し、Qは、脂環構造を有する炭素数3~30のアルキレン基を表す。*は結合手を表す。)

Description

トリアジン環含有重合体、及びそれを含む膜形成用組成物
 本発明は、トリアジン環含有重合体、及びそれを含む膜形成用組成物に関する。
 近年、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子(有機ELディスプレイや有機EL照明)、タッチパネル、光半導体(LED)素子、固体撮像素子、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池、および有機薄膜トランジスタ(発光ダイオード(LED)等)等の電子デバイスを開発する際に、高機能な高分子材料が要求されるようになってきた。
 求められる具体的な特性としては、1)耐熱性、2)透明性、3)高屈折率、4)高溶解性、5)低体積収縮率、6)高温高湿耐性、7)高膜硬度などが挙げられる。
 この点に鑑み、本出願人は、トリアジン環および芳香環を有する繰り返し単位を含む重合体が高屈折率を有し、ポリマー単独で高耐熱性、高透明性、高屈折率、高溶解性、低体積収縮を達成でき、電子デバイスを作製する際の膜形成用組成物として好適であることを既に見出している(特許文献1)。
 また、本出願人は、トリアジン環および脂環構造を有する繰り返し単位を含む重合体が高屈折率を有し、ポリマー単独で高耐熱性、高透明性、高屈折率、高溶解性、低体積収縮を達成でき、電子デバイスを作製する際の膜形成用組成物として好適であることを既に見出している(特許文献2)。
 しかし、耐溶剤性については、改善の余地があった。
国際公開第2010/128661号 国際公開第2012/026452号
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高透明性を有しつつ、高い耐溶剤性を持つ硬化膜を形成できるトリアジン環含有重合体を提供することを目的とする。
 本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、少なくとも1つのトリアジン環末端を有するとともに、そのトリアジン環末端の少なくとも一部が架橋基を有するアミノ基で封止されたトリアジン環含有重合体を用いることで、高透明性を有しつつ、高い耐溶剤性を持つ硬化膜を形成できることを見出し、本発明を完成した。
 すなわち、本発明は、下記のトリアジン環含有重合体、及びそれを含む膜形成用組成物を提供する。
 [1] 下記式(1)で表される繰り返し単位構造を含み、少なくとも1つのトリアジン環末端を有し、このトリアジン環末端の少なくとも一部が、架橋基(ただし、ヒドロキシ含有基を除く。)を有するアミノ基で封止されていることを特徴とするトリアジン環含有重合体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式(1)中、RおよびR’は、互いに独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、またはアラルキル基を表し、Qは、脂環構造を有する炭素数3~20のアルキレン基を表す。*は結合手を表す。)
 [2] 前記式(1)中のQが、式(2)~(15)で示される群から選ばれる少なくとも1種を表す、[1]に記載のトリアジン環含有重合体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式(2)~式(15)中、RおよびRは、互いに独立して、分岐構造を有していてもよい炭素数1~5のアルキレン基を表す。*は結合手を表す。)
 [3] 前記式(1)中のQが、式(4)で示される、[2]に記載のトリアジン環含有重合体。
 [4] 前記RおよびRが、メチレン基である、[2]に記載のトリアジン環含有重合体。
 [5] 前記架橋基が、ビニル含有基、エポキシ含有基、オキセタン含有基、カルボキシ含有基、スルホ含有基、チオール含有基、及び(メタ)アクリロイル含有基からなる群から選ばれるいずれかである、[1]~[4]のいずれかに記載のトリアジン環含有重合体。
 [6] 前記架橋基が、(メタ)アクリロイル含有基である[1]~[5]のいずれかに記載のトリアジン環含有重合体。
 [7] 前記架橋基が、(メタ)アクリロイルオキシアルキル基または下記式(i)で表される基である[6]に記載のトリアジン環含有重合体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式(i)中、Aは、炭素数1~10のアルキレン基を表し、Aは、単結合または下記式(j)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
で表される基を表し、Aは、ヒドロキシ基で置換されてもよい(a+1)価の脂肪族炭化水素基を表し、Aは、水素原子またはメチル基を表し、aは、1または2を表し、*は結合手を表す。)
 [8] 前記架橋基が、(メタ)アクリロイルオキシメチル基、(メタ)アクリロイルオキシエチル基、および下記式(i-2)~式(i-7)で表される基から選ばれるいずれかである[7]に記載のトリアジン環含有重合体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式(i-2)~式(i-7)中、*は結合手を表す。)
 [9] [1]~[8]のいずれかに記載のトリアジン環含有重合体を含む膜形成用組成物。
 [10] さらに架橋剤を含む[9]に記載の膜形成用組成物。
 [11] 前記架橋剤が、多官能(メタ)アクリル化合物である[10]に記載の膜形成用組成物。
 [12] [9]~[11]のいずれかに記載の膜形成用組成物から得られる膜。
 [13] 基材と、前記基材上に形成された[12]に記載の膜とを備える電子デバイス。
 [14] 基材と、前記基材上に形成された[12]に記載の膜とを備える光学部材。
 本発明によれば、高透明性を有しつつ、高い耐溶剤性を持つ硬化膜を形成できるトリアジン環含有重合体を提供できる。
 本発明の膜形成用組成物から作製された膜は、耐溶剤性、高耐熱性、低体積収縮、耐溶剤性(耐クラック性)という特性を発揮し得るため、液晶ディスプレイ、有機EL素子(有機ELディスプレイや有機EL照明)、タッチパネル、光半導体素子、固体撮像素子、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池、有機薄膜トランジスタ、レンズ、プリズム、カメラ、双眼鏡、顕微鏡、半導体露光装置等を作製する際の一部材など、電子デバイスや光学材料の分野に好適に利用できる。
 特に、本発明の膜形成用組成物から作製された膜は透明性が高く、耐溶剤性(耐クラック性)も高いため、有機EL照明の平坦化層、光散乱層、封止材として使用することで、その光取出し効率(光拡散効率)を改善することができるとともに、その耐久性を改善することができる。
実施例1-1で得られた化合物P-1(高分子化合物[4])のH-NMRスペクトル図である。 実施例2-1で得られた硬化膜の表面を観察した光学顕微鏡写真である。 比較例2-1で得られた硬化膜の表面を観察した光学顕微鏡写真である。 実施例3-1における硬化膜の溶剤暴露後における表面を観察した光学顕微鏡写真である。 比較例3-1における硬化膜の溶剤暴露後における表面を観察した光学顕微鏡写真である。 実施例4-1で得られた硬化膜の表面を観察した光学顕微鏡写真である。 実施例5-1における硬化膜の溶剤暴露後における表面を観察した光学顕微鏡写真である。 実施例5-2における硬化膜の溶剤暴露後における表面を観察した光学顕微鏡写真である。 実施例5-3における硬化膜の溶剤暴露後における表面を観察した光学顕微鏡写真である。
 以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
(トリアジン環含有重合体)
 本発明に係るトリアジン環含有重合体は、下記式(1)で表される繰り返し単位構造を含むものである。
 トリアジン環含有重合体は、例えば、いわゆるハイパーブランチポリマーである。ハイパーブランチポリマーとは、不規則な分岐構造を有する高分岐ポリマーである。ここでの不規則とは、規則的な分岐構造を有する高分岐ポリマーであるデンドリマーの分岐構造よりも不規則であることを意味する。
 例えば、ハイパーブランチポリマーであるトリアジン環含有重合体は、式(1)で表される繰り返し単位構造よりも大きな構造として、式(1)で表される繰り返し単位構造の3つの結合手のそれぞれに、式(1)で表される繰り返し単位構造が結合してなる構造(構造X)を含む。ハイパーブランチポリマーであるトリアジン環含有重合体においては、構造Xがトリアジン環含有重合体の末端を除く全体に分布している。
 ハイパーブランチポリマーであるトリアジン環含有重合体においては、繰り返し単位構造が、本質的に式(1)で表される繰り返し単位構造のみからであってもよい。
<式(1)>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 *は結合手を表す。
<<R、及びR’>>
 上記式中、RおよびR’は、互いに独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、またはアラルキル基を表すが、屈折率をより高めるという観点から、ともに水素原子であることが好ましい。
 本発明において、アルキル基の炭素数としては特に限定されるものではないが、1~20が好ましく、ポリマーの耐熱性をより高めることを考慮すると、アルキル基の炭素数としては、1~10がより好ましく、1~3がより一層好ましい。また、アルキル基の構造は、特に限定されず、例えば、直鎖状、分岐状、環状、およびこれらの2以上の組み合わせのいずれでもよい。
 アルキル基の具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、シクロブチル、1-メチル-シクロプロピル、2-メチル-シクロプロピル、n-ペンチル、1-メチル-n-ブチル、2-メチル-n-ブチル、3-メチル-n-ブチル、1,1-ジメチル-n-プロピル、1,2-ジメチル-n-プロピル、2,2-ジメチル-n-プロピル、1-エチル-n-プロピル、シクロペンチル、1-メチル-シクロブチル、2-メチル-シクロブチル、3-メチル-シクロブチル、1,2-ジメチル-シクロプロピル、2,3-ジメチル-シクロプロピル、1-エチル-シクロプロピル、2-エチル-シクロプロピル、n-ヘキシル、1-メチル-n-ペンチル、2-メチル-n-ペンチル、3-メチル-n-ペンチル、4-メチル-n-ペンチル、1,1-ジメチル-n-ブチル、1,2-ジメチル-n-ブチル、1,3-ジメチル-n-ブチル、2,2-ジメチル-n-ブチル、2,3-ジメチル-n-ブチル、3,3-ジメチル-n-ブチル、1-エチル-n-ブチル、2-エチル-n-ブチル、1,1,2-トリメチル-n-プロピル、1,2,2-トリメチル-n-プロピル、1-エチル-1-メチル-n-プロピル、1-エチル-2-メチル-n-プロピル、シクロヘキシル、1-メチル-シクロペンチル、2-メチル-シクロペンチル、3-メチル-シクロペンチル、1-エチル-シクロブチル、2-エチル-シクロブチル、3-エチル-シクロブチル、1,2-ジメチル-シクロブチル、1,3-ジメチル-シクロブチル、2,2-ジメチル-シクロブチル、2,3-ジメチル-シクロブチル、2,4-ジメチル-シクロブチル、3,3-ジメチル-シクロブチル、1-n-プロピル-シクロプロピル、2-n-プロピル-シクロプロピル、1-イソプロピル-シクロプロピル、2-イソプロピル-シクロプロピル、1,2,2-トリメチル-シクロプロピル、1,2,3-トリメチル-シクロプロピル、2,2,3-トリメチル-シクロプロピル、1-エチル-2-メチル-シクロプロピル、2-エチル-1-メチル-シクロプロピル、2-エチル-2-メチル-シクロプロピル、2-エチル-3-メチル-シクロプロピル基等が挙げられる。
 上記アルコキシ基の炭素数としては特に限定されるものではないが、1~20が好ましく、ポリマーの耐熱性をより高めることを考慮すると、アルコキシ基の炭素数としては、1~10がより好ましく、1~3がより一層好ましい。また、そのアルキル部分の構造は、特に限定されず、例えば、直鎖状、分岐状、環状、およびこれらの2以上の組み合わせのいずれでもよい。
 アルコキシ基の具体例としては、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、n-ペントキシ、1-メチル-n-ブトキシ、2-メチル-n-ブトキシ、3-メチル-n-ブトキシ、1,1-ジメチル-n-プロポキシ、1,2-ジメチル-n-プロポキシ、2,2-ジメチル-n-プロポキシ、1-エチル-n-プロポキシ、n-ヘキシルオキシ、1-メチル-n-ペンチルオキシ、2-メチル-n-ペンチルオキシ、3-メチル-n-ペンチルオキシ、4-メチル-n-ペンチルオキシ、1,1-ジメチル-n-ブトキシ、1,2-ジメチル-n-ブトキシ、1,3-ジメチル-n-ブトキシ、2,2-ジメチル-n-ブトキシ、2,3-ジメチル-n-ブトキシ、3,3-ジメチル-n-ブトキシ、1-エチル-n-ブトキシ、2-エチル-n-ブトキシ、1,1,2-トリメチル-n-プロポキシ、1,2,2-トリメチル-n-プロポキシ、1-エチル-1-メチル-n-プロポキシ、1-エチル-2-メチル-n-プロポキシ基等が挙げられる。
 上記アリール基の炭素数としては特に限定されるものではないが、6~40が好ましく、ポリマーの耐熱性をより高めることを考慮すると、アリール基の炭素数としては、6~16がより好ましく、6~13がより一層好ましい。
 本発明において上記アリール基には、置換基を有するアリール基が含まれる。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基などが挙げられる。
 アリール基の具体例としては、フェニル、o-クロルフェニル、m-クロルフェニル、p-クロルフェニル、o-フルオロフェニル、p-フルオロフェニル、o-メトキシフェニル、p-メトキシフェニル、p-ニトロフェニル、p-シアノフェニル、α-ナフチル、β-ナフチル、o-ビフェニリル、m-ビフェニリル、p-ビフェニリル、1-アントリル、2-アントリル、9-アントリル、1-フェナントリル、2-フェナントリル、3-フェナントリル、4-フェナントリル、9-フェナントリル基等が挙げられる。
 アラルキル基の炭素数としては特に限定されるものではないが、炭素数7~20が好ましく、そのアルキル部分の構造は、特に限定されず、例えば、直鎖、分岐、環状、およびこれらの2以上の組み合わせのいずれでもよい。
 本発明において、アラルキル基には、置換基を有するアラルキル基が含まれる。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基などが挙げられる。
 その具体例としては、ベンジル、p-メチルフェニルメチル、m-メチルフェニルメチル、o-エチルフェニルメチル、m-エチルフェニルメチル、p-エチルフェニルメチル、2-プロピルフェニルメチル、4-イソプロピルフェニルメチル、4-イソブチルフェニルメチル、α-ナフチルメチル基等が挙げられる。
<<Q>>
 式(1)中のQとしては、脂環構造を有する炭素数3~20のアルキレン基であれば特に限定されるものではなく、例えば、下記式(2)~(15)で示される基などが挙げられるが、得られるポリマーの耐熱性(耐熱透明性)をより高めることを考慮すると、特に、式(4)で示される基が好適である。
 また、式(1)中のQが脂環構造を有する炭素数3~20のアルキレン基である場合、Qが芳香族環を有する場合と比べて、低誘電率を有しかつ高耐光性を有する硬化物が得られることが期待される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 *は結合手を表す。
 上記RおよびRは、互いに独立して、分岐構造を有していてもよい炭素数1~5のアルキレン基を表す。
 このようなアルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン基等が挙げられるが、得られるポリマーの屈折率をより高めるということを考慮すると、炭素数1~3のアルキレン基が好ましく、炭素数1~2のアルキレン基、具体的には、メチレン、エチレン基がより好ましく、メチレン基が最適である。
<架橋基を有するアミノ基>
 また、本発明のトリアジン環含有重合体は、少なくとも1つのトリアジン環末端を有し、このトリアジン環末端の少なくとも一部が、架橋基(ただし、ヒドロキシ含有基を除く。)を有するアミノ基で封止されている。
 なお、「ヒドロキシ含有基を除く。」とは、架橋基を有するアミノ基が、ヒドロキシ基を有しないことを意味するのではなく、架橋基を有するアミノ基において、架橋に寄与する官能基がヒドロキシ基のみの場合を除くことを意味する。そのため、架橋基を有するアミノ基は、ヒドロキシ基を有していてもよいが、その場合には、ヒドロキシ基以外に、架橋に寄与する官能基を有する。
 本発明のトリアジン環含有重合体は、少なくとも1つのトリアジン環末端を有するが、この末端のトリアジン環は、通常、上記架橋基を有するアミノ基と置換可能なハロゲン原子を2つ有している。そのため、上記架橋基を有するアミノ基は、同一のトリアジン環末端に結合していてもよく、また、トリアジン環末端が複数ある場合は、それぞれが別のトリアジン環末端に結合していてもよい。
 架橋基を有するアミノ基における架橋基の数は特に限定されるものではなく、任意の数とすることができるが、耐溶剤性と有機溶媒に対する溶解性とのバランスを考慮すると、1~4個が好ましく、1~2個がより好ましく、1個がより一層好ましい。
 架橋基を有するアミノ基が複数の架橋基を有する場合、複数の架橋基は同じ構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。
 低誘電率及び高耐光性の硬化膜を得る観点から、架橋基を有するアミノ基は、芳香族環を有しないことが好ましい。
 架橋基を有するアミノ基は、例えば、下記式(X)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式中、Zは、架橋基を有する基を表す。*は結合手を表す。)
 式(X)中、Zは、架橋基自体であってもよい。
 架橋基としては、ビニル含有基、エポキシ含有基、オキセタン含有基、カルボキシ含有基、スルホ含有基、チオール含有基、(メタ)アクリロイル含有基等を挙げることができ、トリアジン環含有重合体の耐熱性、および得られる膜の耐溶剤性(耐クラック性)を向上させることを考慮すると、(メタ)アクリロイル含有基が好ましい。
 (メタ)アクリロイル含有基としては、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシアルキル基および下記式(i)で表される基等が挙げられるが、炭素数1~10のアルキレン基を有する(メタ)アクリロイルオキシアルキル基および下記式(i)で表される基が好ましく、下記式(i)で表される基がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式中、Aは、炭素数1~10のアルキレン基を表し、Aは、単結合または下記式(j)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
で表される基を表し、Aは、ヒドロキシ基で置換されてもよい(a+1)価の脂肪族炭化水素基を表し、Aは、水素原子またはメチル基を表し、aは、1または2を表し、*は結合手を表す。)
 炭素数1~10のアルキレン基(アルカンジイル基)を有する(メタ)アクリロイルオキシアルキル基に含まれるアルキレン基としては、メチレン、エチレン、トリメチレン、プロパン-1,2-ジイル、テトラメチレン、ブタン-1,3-ジイル、ブタン-1,2-ジイル、2-メチルプロパン-1,3-ジイル、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン基等が挙げられる。耐熱性および高温高湿耐性を向上させることを考慮すると、これらの中でも、炭素数1~5のアルキレン基を有するものが好ましく、炭素数1~3のアルキレン基を有するものが好ましく、炭素数1または2のアルキレン基を有するものがより好ましい。
 上記(メタ)アクリロイルオキシアルキル基の具体例としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシメチル基、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル基、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピル基、4-(メタ)アクリロイルオキシブチル基が挙げられる。
 式(i)において、Aは、炭素数1~10のアルキレン基であるが、炭素数1~5のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基がより好ましい。炭素数1~10のアルキレン基としては、上記の(メタ)アクリロイルオキシアルキル基に含まれるアルキレン基と同様のものが挙げられる。
 Aは、単結合または式(j)で表される基を表すが、式(j)で表される基が好ましい。
 Aは、ヒドロキシ基で置換されてもよい(a+1)価の脂肪族炭化水素基であるが、その具体例としては、例えば、炭素数1~5のアルキレン基および下記式(k-1)~(k-3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(式中、*は、上記と同様である。)
で表される基が挙げられ、炭素数1~5のアルキレン基が好ましく、炭素数1~3のアルキレン基がより好ましく、メチレン基およびエチレン基がより一層好ましい。Aのアルキレン基としては、Aで例示したアルキレン基のうち、炭素数1~5のアルキレン基を挙げることができる。
 aは、1または2を表すが、1が好ましい。
 式(i)で表される基の好適な態様としては、下記式(i-1)で表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(式中、A、A、Aおよび*は、上記と同様である。)
 式(i)で表される基のより好適な態様としては、下記式(i-2)~(i-7)で表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式中、*は、上記と同様である。)
 ビニル含有基としては、末端にビニル基を有する炭素数2~10のアルケニル基等が挙げられる。具体例としては、エテニル、1-プロペニル、アリル、イソプロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、2-ペンテニル基等が挙げられる。
 エポキシ含有基としては、エポキシ、グリシジル、グリシジルオキシ基等が挙げられる。具体例としては、グリシジルメチル、2-グリシジルエチル、3-グリシジルプロピル、4-グリシジルブチル基等が挙げられる。
 オキセタン含有基としては、オキセタン-3-イル、(オキセタン-3-イル)メチル、2-(オキセタン-3-イル)エチル、3-(オキセタン-3-イル)プロピル、4-(オキセタン-3-イル)ブチル基等が挙げられる。
 カルボキシ含有基としては、カルボキシ基および炭素数2~10のカルボキシアルキル基等が挙げられる。炭素数2~10のカルボキシアルキル基としては、カルボキシ基が結合する炭素原子が第1級炭素原子であるものが好ましく、具体例として、カルボキシメチル、2-カルボキシエチル、3-カルボキシプロピルおよび4-カルボキシブチル基等が挙げられる。
 スルホ含有基としては、スルホ基および炭素数1~10のスルホアルキル基等が挙げられる。炭素数1~10のスルホアルキル基としては、スルホ基が結合する炭素原子が第1級炭素原子であるものが好ましく、具体例として、スルホメチル、2-スルホエチル、3-スルホプロピルおよび4-スルホブチル基等が挙げられる。
 チオール含有基としては、チオール基および炭素数1~10のメルカプトアルキル基等が挙げられる。炭素数1~10のメルカプトアルキル基としては、チオール基が結合する炭素原子が第二級炭素原子であるものが好ましく、具体例として、メルカプトメチル、2-メルカプトエチル、3-メルカプトプロピルおよび4-メルカプトブチル基等が挙げられる。
 (メタ)アクリロイルオキシアルキル基を有するアミノ基は、対応する(メタ)アクリロイルオキシアルキルアミノ化合物を用いる方法や、トリアジン環含有重合体にヒドロキシアルキル基を有するアミノ基を導入した後、さらに上記ヒドロキシアルキル基に含まれるヒドロキシ基に対して、(メタ)アクリル酸ハライドや(メタ)アクリル酸グリシジルを作用させる方法により導入することができる。
 式(i)で表される基を有するアミノ基は、目的とする架橋基を有するアミノ化合物を用いる方法や、トリアジン環含有重合体にヒドロキシアルキル基を有するアミノ基を導入した後、さらに上記ヒドロキシアルキル基に含まれるヒドロキシ基に対して下記式(i’)で表されるイソシアネート基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物を作用させる方法により導入することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式中、A、Aおよびaは、上記と同様である。)
 (メタ)アクリロイルオキシアルキルアミノ化合物の具体例としては、例えば、上記のヒドロキシアルキルアミノ化合物のヒドロキシ基に(メタ)アクリル酸ハライドまたは(メタ)アクリル酸グリシジルを作用させて得られるエステル化合物が挙げられる。
 上記(メタ)アクリル酸ハライドとしては、(メタ)アクリル酸クロリド、(メタ)アクリル酸ブロミドおよび(メタ)アクリル酸ヨージドを挙げることができる。
 上記式(i’)で表されるイソシアネート基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物の具体例としては、例えば、2-イソシアナトエチルアクリラート、2-イソシアナトエチルメタクリレートおよび1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートを挙げることができる。本発明では、簡便な合成法という観点から、2-イソシアナトエチルアクリラートが好ましい。
 本発明における重合体の重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、500~500,000が好ましく、500~100,000がより好ましく、より耐熱性を向上させるとともに、収縮率を低くするという点から、2,000以上が好ましく、より溶解性を高め、得られた組成物の粘度を低下させるという点から、50,000以下が好ましく、30,000以下がより好ましく、25,000以下がより一層好ましく、10,000以下が最も好ましい。
 なお、本発明における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCという)分析による標準ポリスチレン換算で得られる平均分子量である。
<トリアジン環含有重合体の製造方法>
 本発明のトリアジン環含有重合体(ハイパーブランチポリマー)は、国際公開第2010/128661号に開示された手法に準じて製造することができる。
 すなわち、例えば、トリハロゲン化トリアジン化合物とジアミノ化合物とを有機溶媒中で反応させた後、例えば、末端封止剤である、アクリロイルオキシアルキル基(アクリロイル含有基)を有するアミノ化合物および式(i)で表される基(アクリロイル含有基)を有するアミノ化合物から選ばれる少なくとも1種のアミノ化合物と反応させることにより本発明のトリアジン環含有重合体を得ることができる。
 例えば、下記スキーム1に示されるように、トリアジン環含有重合体(24)は、トリアジン化合物(21)およびジアミノ化合物(22)を適当な有機溶媒中で反応させた後、末端封止剤である、架橋基を有する基(Z)を有するアミノ化合物(23)と反応させて得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式中、Xは、互いに独立してハロゲン原子を表し、Qは、脂環構造を有する炭素数3~20のアルキレン基を表し、Zは、架橋基を有する基を表す。)
 上記スキーム1において、ジアミノ化合物(22)の仕込み比は、目的とする重合体が得られる限り任意であるが、トリアジン化合物(21)1当量に対し、ジアミノ化合物(22)0.01~10当量が好ましく、0.7~5当量がより好ましい。
 ジアミノ化合物(22)は、ニートで加えても、有機溶媒に溶かした溶液で加えてもよいが、操作の容易さや反応のコントロールのし易さなどを考慮すると、後者の手法が好適である。
 反応温度は、用いる溶媒の融点から溶媒の沸点までの範囲で適宜設定すればよいが、-30~150℃程度が好ましく、-10~100℃がより好ましい。
 別の態様としては、下記スキーム2に示す手法が挙げられる。この手法では、トリアジン環含有重合体(36)は、トリアジン化合物(31)およびジアミノ化合物(32)を適当な有機溶媒中で反応させた後、末端封止剤であるヒドロキシアルキル基(A’)を有するアミノ化合物(33)と反応させて、トリアジン環含有重合体(34)を得て(第1段階)、その後、さらに当該トリアジン環含有重合体(34)に含まれるヒドロキシアルキル基のヒドロキシ基に対してイソシアネート基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物(35)を作用させる(第2段階)ことにより得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(式中、Xは、互いに独立してハロゲン原子を表し、Qは、脂環構造を有する炭素数3~20のアルキレン基を表し、A’は、炭素数1~10のヒドロキシアルキル基を表し、Aは、ヒドロキシ基で置換されてもよい(a+1)価の脂肪族炭化水素基を表し、Aは、水素原子、又はメチル基を表し、Aは、炭素数1~10のアルキレン基を表す。)
 上記スキーム2おいて、第1段階でのジアミノ化合物(32)の仕込み比および添加方法、トリアジン環含有重合体(34)を得るまでの反応における反応温度は、スキーム1で説明したものと同様とすることができる。
 また、第2段階において、トリアジン環含有重合体(34)に対するイソシアネート基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物(35)の仕込み比は、ヒドロキシアルキル基(A’)とイソシアネート基との比に応じて任意に設定することができ、使用したヒドロキシアルキル基を有するアミノ化合物(33)の1当量に対して、好ましくは0.1~10当量、より好ましくは0.5~5当量、より一層好ましくは0.7~3当量、さらに好ましくは0.9~1.5当量である。例えば、トリアジン環含有重合体(34)に含まれるヒドロキシアルキル基(A’)を全て式(i)で表される基とする場合、その仕込み比は、使用したヒドロキシアルキル基を有するアミノ化合物(33)の1当量に対して、上記(メタ)アクリル酸エステル化合物(35)を好ましくは1.0~10当量、より好ましくは1.0~5当量、より一層好ましくは1.0~3当量、さらに好ましくは1.0~1.5当量である。
 当該反応における反応温度は、トリアジン環含有重合体(34)を得る反応における反応温度と同様であるが、反応中に(メタ)アクリロイル基が重合を起こさないようにすることを考慮すると、30~80℃が好ましく、40~70℃がより好ましく、50~60℃がより一層好ましい。
 スキーム2の第2段階においては、反応中に(メタ)アクリロイル基が重合を起こさないようにするために、反応を重合禁止剤存在下で行ってもよい。
 重合禁止剤としては、例えば、N-メチル-N-ニトロソアニリン、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミンまたはその塩類、ベンゾキノン類、フェノール系重合禁止剤、フェノチアジンなどが挙げられる。これらの中でも、重合禁止効果に優れる点で、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミンまたはその塩類が好ましい。
 N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン塩類としては、例えば、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミンアンモニウム塩、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩などが挙げられる。
 ベンゾキノン類としては、例えば、p-ベンゾキノン、2-メチル-1,4-ベンゾキノンなどが挙げられる。
 フェノール系重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、p-メトキシフェノール、4-t-ブチルカテコール、2-t-ブチルヒドロキノン、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノールなどが挙げられる。
 重合禁止剤の使用量としては、特に制限されないが、例えば、式(i’)で表されるイソシアネート基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物に対して、質量比で、1~200ppmであってもよいし、10~100ppmであってもよい。
 重合禁止剤を用いることで、反応温度を60~80℃程度まで上げても、(メタ)アクリロイル基の重合を抑えて第2段階の反応を行うことができる。
 有機溶媒としては、この種の反応において通常用いられる種々の溶媒を用いることができ、例えば、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、ジメチルスルホキシド;N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、N-メチル-2-ピペリドン、N,N’-ジメチルエチレン尿素、N,N,N’,N’-テトラメチルマロン酸アミド、N-メチルカプロラクタム、N-アセチルピロリジン、N,N-ジエチルアセトアミド、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルプロピオン酸アミド、N,N-ジメチルイソブチルアミド、N-メチルホルムアミド、N,N’-ジメチルプロピレン尿素等のアミド系溶媒、およびそれらの混合溶媒が挙げられる。
 中でもN,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、およびそれらの混合系が好ましく、特に、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、が好適である。
 また、上記スキーム1の反応又はスキーム2の1段階目の反応では、重合時または重合後に通常用いられる種々の塩基を添加してもよい。
 この塩基の具体例としては、炭酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ナトリウムエトキシド、酢酸ナトリウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、酸化リチウム、酢酸カリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化バリウム、リン酸三リチウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、フッ化セシウム、酸化アルミニウム、アンモニア、n-プロピルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N-メチルピペリジン、2,2,6,6-テトラメチル-N-メチルピペリジン、ピリジン、4-ジメチルアミノピリジン、N-メチルモルホリン、2-アミノエタノール、エチルジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール等が挙げられる。
 塩基の添加量は、トリアジン化合物1当量に対して1~100当量が好ましく、1~10当量がより好ましい。なお、これらの塩基は水溶液にして用いてもよい。
 得られる重合体には、原料成分が残存していないことが好ましいが、本発明の効果を損なわなければ一部の原料が残存していてもよい。
 反応終了後、生成物は再沈法等によって容易に精製できる。
 架橋基を有するアミノ化合物を用いた末端封止方法としては、公知の方法を採用すればよい。
 この場合、末端封止剤の使用量は、重合反応に使われなかった余剰のトリアジン化合物由来のハロゲン原子1当量に対し、0.05~10当量程度が好ましく、0.1~5当量がより好ましく、0.5~2当量がより一層好ましい。
 反応溶媒や反応温度としては、上記スキーム1の反応またはスキーム2の1段階目の反応で述べたのと同様の条件が挙げられ、また、末端封止剤は、ジアミノ化合物(22)または(32)と同時に仕込んでもよい。
 なお、架橋基を有しない無置換アミノ化合物を用い、2種類以上の基で末端封止を行ってもよい。
 具体的な無置換アミノ基としては、特に限定されない。
 なお、無置換アミノ基は、対応する無置換アミノ化合物を用いて導入することができる。
 また、無置換アミノ基を導入する場合、架橋基を有するアミノ化合物および無置換アミノ化合物の比率は、有機溶媒に対する溶解性と耐黄変性とをバランスよく発揮させる観点から、架橋基を有するアミノ化合物1モルに対し、無置換アミノ化合物0.1~1.0モルが好ましく、0.1~0.5モルがより好ましく、0.1~0.3モルがより一層好ましい。
 また、架橋基を有するアミノ化合物を用いた末端封止に加えて、特定のヘテロ原子含有置換基を有するアリールアミノ化合物を用いて末端封止を行ってもよい。特定のヘテロ原子含有置換基を有するアリールアミノ基で末端封止することで、得られる膜の屈折率を高くすることができる。
 特定のヘテロ原子含有置換基としては、シアノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ニトロ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基が挙げられる。
 特定のヘテロ原子含有置換基を有するアリールアミノ基としては、下記式(41)で示されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 式中、Yは、「特定のヘテロ原子含有置換基」であって、シアノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ニトロ基、アルキルメルカプト基、アリールメルカプト基、アルコキシカルボニル基又はアルコキシカルボニルオキシ基を表す。mは、1~5の整数を表す。mが2以上の場合、Yは同じであってもよいし、異なっていてもよい。*は結合手を表す。
 これらの中でも、Yは、シアノ基、ニトロ基が好ましい。mは1が好ましい。mが1のとき、Yはパラ位又はメタ位に置換していることが好ましい。
 また、特定のヘテロ原子含有置換基を有するアリールアミノ基を導入する場合、架橋基を有するアミノ化合物および特定のヘテロ原子含有置換基を有するアリールアミノ化合物の比率は、耐溶剤性と高屈折率化とをバランスよく発揮させる観点から、架橋基を有するアミノ化合物1モルに対し、特定のヘテロ原子含有置換基を有するアリールアミノ化合物0.1~1.0モルが好ましく、0.1~0.5モルがより好ましく、0.1~0.3モルがより一層好ましい。
(膜形成用組成物)
 本発明の膜形成用組成物は、本発明のトリアジン環含有重合体を少なくとも含み、更に必要に応じて、架橋剤などを含む。
 本発明の膜形成用組成物の一実施形態は、無溶剤型組成物である。無溶剤型組成物は、有機溶剤を含まない。
 ここで、「有機溶剤を含まない」とは、実質的に有機溶剤を含まないことを意味し、具体的に有機溶剤の含有量が10質量%以下であることを示す。
 膜形成用組成物におけるトリアジン環含有重合体の含有量としては、特に限定されないが、膜構成成分に対して0.1~50質量%が好ましく、1~30質量%がより好ましい。なお、本発明において、膜構成成分とは、組成物に含まれる、溶媒以外の成分を意味する。
<架橋剤>
 架橋剤としては、上述したトリアジン環含有重合体の架橋基と反応し得る置換基を2つ以上有する化合物であれば特に限定されるものではない。
 そのような化合物としては、メチロール基、メトキシメチル基などの架橋形成置換基を有するメラミン系化合物(例えば、フェノプラスト化合物、アミノプラスト化合物など)、置換尿素系化合物、エポキシ基またはオキセタン基などの架橋形成置換基を含有する化合物(例えば、多官能エポキシ化合物、多官能オキセタン化合物など)、ブロックイソシアナート基を含有する化合物、酸無水物基を有する化合物、(メタ)アクリル基を有する化合物等が挙げられるが、耐熱性や保存安定性の観点からエポキシ基、ブロックイソシアネート基、(メタ)アクリル基を含有する化合物が好ましく、特に、ブロックイソシアネート基を有する化合物や、開始剤を用いなくとも光硬化可能な組成物を与える多官能エポキシ化合物および/または多官能(メタ)アクリル化合物が好ましい。
 多官能エポキシ化合物としては、エポキシ基を一分子中2個以上有するものであれば特に限定されるものではない。
 その具体例としては、トリス(2,3-エポキシプロピル)イソシアヌレート、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,2-エポキシ-4-(エポキシエチル)シクロヘキサン、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、2,6-ジグリシジルフェニルグリシジルエーテル、1,1,3-トリス[p-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル]プロパン、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、4,4’-メチレンビス(N,N-ジグリシジルアニリン)、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、ビスフェノール-A-ジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
 また、市販品として、少なくとも2個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂である、YH-434、YH434L(日鉄ケミカル&マテリアル(株)製)、シクロヘキセンオキサイド構造を有するエポキシ樹脂である、エポリードGT-401、同GT-403、同GT-301、同GT-302、セロキサイド2021、同3000((株)ダイセル製)、ビスフェノールA型エポキシ樹脂である、jER1001、同1002、同1003、同1004、同1007、同1009、同1010、同828(以上、三菱ケミカル(株)製)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂である、jER807(三菱ケミカル(株)製)、フェノールノボラック型エポキシ樹脂である、jER152、同154(以上、三菱ケミカル(株)製)、EPPN201、同202(以上、日本化薬(株)製)、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂である、EOCN-102、同103S、同104S、同1020、同1025、同1027(以上、日本化薬(株)製)、jER180S75(三菱ケミカル(株)製)、脂環式エポキシ樹脂である、デナコールEX-252(ナガセケムテックス(株)製)、CY175、CY177、CY179(以上、CIBA-GEIGY A.G製)、アラルダイトCY-182、同CY-192、同CY-184(以上、CIBA-GEIGY A.G製)、エピクロン200、同400(以上、DIC(株)製)、jER871、同872(以上、三菱ケミカル(株)製)、ED-5661、ED-5662(以上、セラニーズコーティング(株)製)、脂肪族ポリグリシジルエーテルである、デナコールEX-611、同EX-612、同EX-614、同EX-622、同EX-411、同EX-512、同EX-522、同EX-421、同EX-313、同EX-314、同EX-321(ナガセケムテックス(株)製)等を用いることもできる。
 多官能(メタ)アクリル化合物としては、(メタ)アクリル基を一分子中2個以上有するものであれば特に限定されるものではない。
 その具体例としては、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタクリレート、エトキシ化グリセリントリアクリレート、エトキシ化グリセリントリメタクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、エトキシ化ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ポリグリセリンモノエチレンオキサイドポリアクリレート、ポリグリセリンポリエチレングリコールポリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、多塩基酸変性アクリルオリゴマー等が挙げられる。
 また、多官能(メタ)アクリル化合物は、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、NKエステルA-200、同A-400、同A-600、同A-1000、同A-9300(イソシアヌル酸トリス(2-アクリロイルオキシエチル))、同A-9300-1CL、同A-TMPT、同UA-53H、同1G、同2G、同3G、同4G、同9G、同14G、同23G、同ABE-300、同A-BPE-4、同A-BPE-6、同A-BPE-10、同A-BPE-20、同A-BPE-30、同BPE-80N、同BPE-100N、同BPE-200、同BPE-500、同BPE-900、同BPE-1300N、同A-GLY-3E、同A-GLY-9E、同A-GLY-20E、同A-TMPT-3EO、同A-TMPT-9EO、同AT-20E、同ATM-4E、同ATM-35E、APG-100、APG-200(以上、新中村化学工業(株)製)、KAYARAD(登録商標)DPEA-12、同PEG400DA、同THE-330、同RP-1040(以上、日本化薬(株)製)、アロニックスM-210、M-350(以上、東亞合成(株)製)、KAYARAD(登録商標)DPHA、同NPGDA、同PET30(以上、日本化薬(株)製)、NKエステル A-DPH、同A-TMPT、同A-DCP、同A-HD-N、同TMPT、同DCP、同NPG、同HD-N(以上、新中村化学工業(株)製)、NKオリゴ U-15HA(新中村化学工業(株)製)、NKポリマー バナレジンGH-1203(新中村化学工業(株)製)、DN-0075(日本化薬(株)製)等が挙げられる。
 上記多塩基酸変性アクリルオリゴマーも市販品として入手が可能であり、その具体例としては、アロニックスM-510,520(以上、東亞合成(株)製)等が挙げられる。
 酸無水物基を有する化合物としては、2分子のカルボン酸を脱水縮合させたカルボン酸無水物であれば、特に限定されるものではなく、その具体例としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、オクチル無水コハク酸、ドデセニル無水コハク酸等の分子内に1個の酸無水物基を有するもの;1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸無水物、3,4-ジカルボキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-1-ナフタレンコハク酸二無水物、ビシクロ[3.3.0]オクタン-2,4,6,8-テトラカルボン酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロ-3-フラニル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物等の分子内に2個の酸無水物基を有するもの等が挙げられる。
 ブロックイソシアネート基を含有する化合物としては、イソシアネート基(-NCO)が適当な保護基によりブロックされたブロック化イソシアネート基を一分子中2個以上有し、熱硬化の際の高温に曝されると、保護基(ブロック部分)が熱解離して外れ、生じたイソシアネート基が本発明のトリアジン環含有重合体の架橋基(例えば、ヒドロキシ含有基)との間で架橋反応を起こすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、下記式で示される基を一分子中2個以上(なお、これらの基は同一のものでも、また各々異なっているものでもよい)有する化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(式中、Rはブロック部の有機基を表す。)
 このような化合物は、例えば、一分子中2個以上のイソシアネート基を有する化合物に対して適当なブロック剤を反応させて得ることができる。
 一分子中2個以上のイソシアネート基を有する化合物としては、例えば、イソホロンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンビス(4-シクロヘキシルイソシアネート)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートのポリイソシアネートや、これらの二量体、三量体、および、これらとジオール類、トリオール類、ジアミン類、またはトリアミン類との反応物などが挙げられる。
 ブロック剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-エトキシヘキサノール、2-N,N-ジメチルアミノエタノール、2-エトキシエタノール、シクロヘキサノール等のアルコール類;フェノール、o-ニトロフェノール、p-クロロフェノール、o-、m-またはp-クレゾール等のフェノール類;ε-カプロラクタム等のラクタム類、アセトンオキシム、メチルエチルケトンオキシム、メチルイソブチルケトンオキシム、シクロヘキサノンオキシム、アセトフェノンオキシム、ベンゾフェノンオキシム等のオキシム類;ピラゾール、3,5-ジメチルピラゾール、3-メチルピラゾール等のピラゾール類;ドデカンチオール、ベンゼンチオール等のチオール類などが挙げられる。
 ブロックイソシアネート基を含有する化合物は、市販品としても入手が可能であり、その具体例としては、タケネート(登録商標)B-830、B-815N、B-842N、B-870N、B-874N、B-882N、B-7005、B-7030、B-7075、B-5010(以上、三井化学(株)製)、デュラネート(登録商標)17B-60PX、同TPA-B80E、同MF-B60X、同MF-K60X、同E402-B80T(以上、旭化成(株)製)、カレンズMOI-BM(登録商標)(以上、昭和電工(株)製)、TRIXENE(登録商標) BI-7950、BI-7951、BI-7960、BI-7961、BI-7963、BI-7982、BI-7991、BI-7992(Baxenden chemicals LTD社製)等が挙げられる。
 アミノプラスト化合物としては、メトキシメチレン基を一分子中2個以上有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン CYMEL(登録商標)303、テトラブトキシメチルグリコールウリル 同1170、テトラメトキシメチルベンゾグアナミン 同1123(以上、日本サイテックインダストリーズ(株)製)等のサイメルシリーズ、メチル化メラミン樹脂であるニカラック(登録商標)MW-30HM、同MW-390、同MW-100LM、同MX-750LM、メチル化尿素樹脂である同MX-270、同MX-280、同MX-290(以上、(株)三和ケミカル製)等のニカラックシリーズ等のメラミン系化合物が挙げられる。
 オキセタン化合物としては、オキセタニル基を一分子中2個以上有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、オキセタニル基を含有するOXT-221、OX-SQ-H、OX-SC(以上、東亜合成(株)製)等が挙げられる。
 フェノプラスト化合物は、ヒドロキシメチレン基を一分子中2個以上有し、そして熱硬化の際の高温に曝されると、本発明のトリアジン環含有重合体の架橋基との間で脱水縮合反応により架橋反応が進行するものである。
 フェノプラスト化合物としては、例えば、2,6-ジヒドロキシメチル-4-メチルフェノール、2,4-ジヒドロキシメチル-6-メチルフェノール、ビス(2-ヒドロキシ-3-ヒドロキシメチル-5-メチルフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシ-3-ヒドロキシメチル-5-メチルフェニル)メタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジヒドロキシメチルフェニル)プロパン、ビス(3-ホルミル-4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシ-2,5-ジメチルフェニル)ホルミルメタン、α,α-ビス(4-ヒドロキシ-2,5-ジメチルフェニル)-4-ホルミルトルエン等が挙げられる。
 フェノプラスト化合物は、市販品としても入手が可能であり、その具体例としては、26DMPC、46DMOC、DM-BIPC-F、DM-BIOC-F、TM-BIP-A、BISA-F、BI25X-DF、BI25X-TPA(以上、旭有機材工業(株)製)等が挙げられる。
 これらの中でも、架橋剤配合による屈折率低下を抑制し得るとともに、硬化反応が速やかに進行するという点から、多官能(メタ)アクリル化合物が好適であり、その中でも、トリアジン環含有重合体との相溶性に優れていることから、下記イソシアヌル酸骨格を有する多官能(メタ)アクリル化合物がより好ましい。
 このような骨格を有する多官能(メタ)アクリル化合物としては、例えば、NKエステルA-9300、同A-9300-1CL(いずれも、新中村化学工業(株)製)が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(式中、R111~R113は、互いに独立して、末端に少なくとも1つの(メタ)アクリル基を有する一価の有機基である。)
 また、硬化速度をより向上させるとともに、得られる硬化膜の耐溶剤性および耐酸性、耐アルカリ性を高めるという観点から、25℃で液体であり、かつ、その粘度が5,000mPa・s以下、好ましくは1~3,000mPa・s、より好ましくは1~1,000mPa・s、より一層好ましくは1~500mPa・sの多官能(メタ)アクリル化合物(以下、低粘度架橋剤という)を、単独もしくは2種以上組み合わせて、または、上記イソシアヌル酸骨格を有する多官能(メタ)アクリル化合物と組み合わせて用いることが好適である。
 このような低粘度架橋剤も市販品として入手可能であり、例えば、上述した多官能(メタ)アクリル化合物のうち、NKエステルA-GLY-3E(85mPa・s,25℃)、同A-GLY-9E(95mPa・s,25℃)、同A-GLY-20E(200mPa・s,25℃)、同A-TMPT-3EO(60mPa・s,25℃)、同A-TMPT-9EO、同ATM-4E(150mPa・s,25℃)、同ATM-35E(350mPa・s,25℃)(以上、新中村化学工業(株)製)等の、(メタ)アクリル基間の鎖長が比較的長い架橋剤が挙げられる。
 さらに、得られる硬化膜の耐アルカリ性をも向上させることを考慮すると、NKエステルA-GLY-20E(新中村化学工業(株)製)、および同ATM-35E(新中村化学工業(株)製)の少なくとも一方と、上記イソシアヌル酸骨格を有する多官能(メタ)アクリル化合物と組み合わせて用いることが好適である。
 また、PETやポリオレフィンフィルム等の保護フィルムに本発明のトリアジン環含有重合体からなる膜を積層し、保護フィルムを介して光照射する場合、膜積層フィルムにおいても酸素阻害を受けることなく良好な硬化性を得ることができる。この場合、保護フィルムは硬化後に剥離する必要があるため、剥離性の良好な膜を与える多塩基酸変性アクリルオリゴマーを用いることが好ましい。
 上述した架橋剤は単独で使用しても、2種以上組み合わせて使用してもよい。
 膜形成用組成物における架橋剤の含有量は、トリアジン環含有重合体100質量部に対して、1~500質量部が好ましいが、屈折率をコントロールすることを考慮すると、好ましくは10~300質量部、より好ましくは30~200質量部である。
<反応性希釈剤>
 本発明の膜形成用組成物は、反応性希釈剤を含んでいてもよい。
 特に本発明の膜形成用組成物が無溶剤型組成物の場合は、反応性希釈剤を含むことが好ましい。
 反応性希釈剤は、トリアジン環含有重合体の架橋基、及び架橋剤の少なくともいずれかと反応する反応性基を1つ有する低分子化合物であり、特に常温で液状・低粘度のものは粘度調整機能も有するため有機溶剤の代わりに用いることができる。
 このような反応性希釈剤としては、ラジカル重合性基を1つ有する化合物や、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基のようなカチオン重合性基を1つ有する化合物が、一般に用いられる。
 反応性希釈剤の分子量としては、特に限定されず、例えば、200以下などが挙げられる。
 反応性希釈剤としては、ラジカル重合性基を1つ有する化合物が好ましく、トリアジン環含有重合体の溶解性に優れる点で、下記式(A)および(B)の少なくともいずれかの化合物がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 式(A)中、R201およびR203は、互いに独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、または重合性炭素-炭素二重結合含有基を表し、R202は、水素原子、または炭素数1~10のアルキル基を表す。ただし、R201およびR203のいずれか一方は、重合性炭素-炭素二重結合含有基であり、かつ、R201およびR203の両者が同時に重合性炭素-炭素二重結合含有基となることはない。また、R201が重合性炭素-炭素二重結合含有基であるとき、R202およびR203は、Nと一緒になって環構造を形成してもよい。
 上記アルキル基の構造は、特に限定されず、例えば、直鎖状、分岐状、環状、およびこれらの2以上の組み合わせのいずれでもよい。
 式(B)中、R204は、水素原子またはメチル基を表す。nは、1~2の整数を表す。
 炭素数1~10のアルキル基の具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、1-メチル-n-ブチル、2-メチル-n-ブチル、3-メチル-n-ブチル、1,1-ジメチル-n-プロピル、1,2-ジメチル-n-プロピル、2,2-ジメチル-n-プロピル、1-エチル-n-プロピル、n-ヘキシル、1-メチル-n-ペンチル、2-メチル-n-ペンチル、3-メチル-n-ペンチル、4-メチル-n-ペンチル、1,1-ジメチル-n-ブチル、1,2-ジメチル-n-ブチル、1,3-ジメチル-n-ブチル、2,2-ジメチル-n-ブチル、2,3-ジメチル-n-ブチル、3,3-ジメチル-n-ブチル、1-エチル-n-ブチル、2-エチル-n-ブチル、1,1,2-トリメチル-n-プロピル、1,2,2-トリメチル-n-プロピル、1-エチル-1-メチル-n-プロピル、1-エチル-2-メチル-n-プロピル、n-ヘプチル、n-オクチル、2-エチルヘキシル、n-ノニル、n-デシル基等が挙げられる。
 好ましくは、炭素数1~5のアルキル基である。
 重合性炭素-炭素二重結合含有基としては、特に限定されるものではないが、炭素数2~10、好ましくは炭素数2~5の炭素-炭素二重結合含有炭化水素基(アルケニル基)が好ましく、例えば、エテニル(ビニル)、n-1-プロペニル、n-2-プロペニル(アリール基)、1-メチルエテニル、n-1-ブテニル、n-2-ブテニル、n-3-ブテニル、2-メチル-1-プロペニル、2-メチル-2-プロペニル、1-エチルエテニル、1-メチル-1-プロペニル、1-メチル-2-プロペニル、n-1-ペンテニル、n-2-ペンテニル、n-3-ペンテニル、n-4-ペンテニル、1-n-プロピルエテニル、1-メチル-1-ブテニル、1-メチル-2-ブテニル、1-メチル-3-ブテニル、2-エチル-2-プロペニル、2-メチル-1-ブテニル、2-メチル-2-ブテニル、2-メチル-3-ブテニル、3-メチル-1-ブテニル、3-メチル-2-ブテニル、3-メチル-3-ブテニル、1,1-ジメチル-2-プロペニル、1-i-プロピルエテニル、1,2-ジメチル-1-プロペニル、1,2-ジメチル-2-プロペニル、n-1-ヘキセニル、n-2-ヘキセニル、n-3-ヘキセニル、n-4-ヘキセニル、n-5-ヘキセニル、n-ヘプテニル、n-オクテニル、n-ノネニル、n-デセニル基等が挙げられる。
 式(A)で示される化合物の具体例としては、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-アリールホルムアミド、N-アリールアセトアミド、4-アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(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-エチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられるが、N-ビニルホルムアミド、4-アクリロイルモルホリン、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミドが好ましい。
 式(B)で示される化合物の具体例としては、アクリル酸テトラヒドロフラン-2-イルメチル、メタクリル酸テトラヒドロフラン-2-イルメチル、アクリル酸テトラヒドロフラン-2-イルエチル、メタクリル酸テトラヒドロフラン-2-イルエチルが挙げられる。
 なお、上述した反応性希釈剤は単独で使用しても、2種以上組み合わせて使用してもよい。
 膜形成用組成物における反応性希釈剤の含有量は、特に限定されるものではなく、トリアジン環含有重合体100質量部に対して、1~2000質量部が好ましいが、得られる膜の屈折率向上の程度、溶剤耐性及び粘度を考慮すると、好ましくは100~1500質量部、より好ましくは200~1000質量部である。
<有機溶媒>
 本発明の膜形成用組成物は、有機溶媒を含有していてもよい。
 有機溶媒としては、例えば、トルエン、p-キシレン、o-キシレン、m-キシレン、エチルベンゼン、スチレン、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、1-オクタノール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチレングリコール、1-メトキシ-2-ブタノール、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、γ-ブチロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn-ブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸n-プロピル、酢酸イソブチル、酢酸n-ブチル、乳酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、tert-ブタノール、アリルアルコール、n-プロパノール、2-メチル-2-ブタノール、イソブタノール、n-ブタノール、2-メチル-1-ブタノール、1-ペンタノール、2-メチル-1-ペンタノール、2-エチルヘキサノール、1-メトキシ-2-プロパノール、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、N-シクロヘキシル-2-ピロリジノン等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上混合して用いてもよい。
 本発明のトリアジン環含有重合体は、有機溶媒に対する溶解性に優れているため、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールエステル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシブチル、酢酸セロソルブ、酢酸アミル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等のエステル系溶媒にもよく溶解するため、これらの溶媒が必要とされる部位に膜を形成する場合に特に適している。
 この際、組成物中の固形分濃度は、保存安定性に影響を与えない範囲であれば特に限定されず、目的とする膜の厚みに応じて適宜設定すればよい。具体的には、溶解性および保存安定性の観点から、固形分濃度0.1~50質量%が好ましく、より好ましくは0.1~40質量%である。
 本発明の膜形成用組成物には、それぞれの架橋剤および反応性希釈剤に応じた開始剤を配合することもできる。なお、上述のとおり、架橋剤として多官能エポキシ化合物および/または多官能(メタ)アクリル化合物を用いる場合、開始剤を使用せずとも光硬化が進行して硬化膜を与えるものであるが、その場合に開始剤を使用しても差し支えない。
 多官能エポキシ化合物を架橋剤として用いる場合には、光酸発生剤や光塩基発生剤を用いることができる。
 光酸発生剤としては、公知のものから適宜選択して用いればよく、例えば、ジアゾニウム塩、スルホニウム塩やヨードニウム塩などのオニウム塩誘導体を用いることができる。
 その具体例としては、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、4-メトキシフェニルジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-メチルフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等のアリールジアゾニウム塩;ジ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-メチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート等のジアリールヨードニウム塩;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、トリス(4-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、ジフェニル-4-チオフェノキシ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-4-チオ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、4,4’-ビス(ジフェニルスルフォニオ)フェニルスルフィド-ビスヘキサフルオロアンチモネート、4,4’-ビス(ジフェニルスルフォニオ)フェニルスルフィド-ビスヘキサフルオロホスフェート、4,4’-ビス[ジ(β-ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ]フェニルスルフィド-ビスヘキサフルオロアンチモネート、4,4’-ビス[ジ(β-ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ]フェニルスルフィド-ビス-ヘキサフルオロホスフェート、4-[4’-(ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル-ジ(4-フルオロフェニル)スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-[4’-(ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル-ビス(4-フルオロフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェート等のトリアリールスルホニウム塩等が挙げられる。
 これらのオニウム塩は市販品を用いてもよく、その具体例としては、サンエイドSI-60、SI-80、SI-100、SI-60L、SI-80L、SI-100L、SI-L145、SI-L150、SI-L160、SI-L110、SI-L147(以上、三新化学工業(株)製)、UVI-6950、UVI-6970、UVI-6974、UVI-6990、UVI-6992(以上、ユニオンカーバイド社製)、CPI-100P、CPI-100A、CPI-200K、CPI-200S(以上、サンアプロ(株)製)、アデカオプトマーSP-150、SP-151、SP-170、SP-171(以上、旭電化工業(株)製)、イルガキュア 261(BASF社製)、CI-2481、CI-2624、CI-2639、CI-2064(以上、日本曹達(株)製)、CD-1010、CD-1011、CD-1012(以上、サートマー社製)、DS-100、DS-101、DAM-101、DAM-102、DAM-105、DAM-201、DSM-301、NAI-100、NAI-101、NAI-105、NAI-106、SI-100、SI-101、SI-105、SI-106、PI-105、NDI-105、BENZOIN TOSYLATE、MBZ-101、MBZ-301、PYR-100、PYR-200、DNB-101、NB-101、NB-201、BBI-101、BBI-102、BBI-103、BBI-109(以上、みどり化学(株)製)、PCI-061T、PCI-062T、PCI-020T、PCI-022T(以上、日本化薬(株)製)、IBPF、IBCF(三和ケミカル(株)製)等を挙げることができる。
 一方、光塩基発生剤としても、公知のものから適宜選択して用いればよく、例えば、Co-アミン錯体系、オキシムカルボン酸エステル系、カルバミン酸エステル系、第四級アンモニウム塩系光塩基発生剤などを用いることができる。
 その具体例としては、2-ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、トリフェニルメタノール、O-カルバモイルヒドロキシルアミド、O-カルバモイルオキシム、[[(2,6-ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]シクロヘキシルアミン、ビス[[(2-ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキサン1,6-ジアミン、4-(メチルチオベンゾイル)-1-メチル-1-モルホリノエタン、(4-モルホリノベンゾイル)-1-ベンジル-1-ジメチルアミノプロパン、N-(2-ニトロベンジルオキシカルボニル)ピロリジン、ヘキサアンミンコバルト(III)トリス(トリフェニルメチルボレート)、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン、2,6-ジメチル-3,5-ジアセチル-4-(2’-ニトロフェニル)-1,4-ジヒドロピリジン、2,6-ジメチル-3,5-ジアセチル-4-(2’,4’-ジニトロフェニル)-1,4-ジヒドロピリジン等が挙げられる。
 また、光塩基発生剤は市販品を用いてもよく、その具体例としては、TPS-OH、NBC-101、ANC-101(いずれも製品名、みどり化学(株)製)等が挙げられる。
 光酸または塩基発生剤を用いる場合、多官能エポキシ化合物100質量部に対して、0.1~15質量部の範囲で使用することが好ましく、より好ましくは1~10質量部の範囲である。
 なお、必要に応じてエポキシ樹脂硬化剤を、多官能エポキシ化合物100質量部に対して、1~100質量部の量で配合してもよい。
 一方、多官能(メタ)アクリル化合物を用いる場合には、光ラジカル重合開始剤を用いることができる。
 光ラジカル重合開始剤としても、公知のものから適宜選択して用いればよく、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーのベンゾイルベンゾエート、アミロキシムエステル、オキシムエステル類、テトラメチルチウラムモノサルファイドおよびチオキサントン類等が挙げられる。
 特に、光開裂型の光ラジカル重合開始剤が好ましい。光開裂型の光ラジカル重合開始剤については、最新UV硬化技術(159頁、発行人:高薄一弘、発行所:(株)技術情報協会、1991年発行)に記載されている。
 市販の光ラジカル重合開始剤としては、例えば、BASF社製 商品名:イルガキュア 127、184、369、379、379EG、651、500、754、819、903、907、784、2959、CGI1700、CGI1750、CGI1850、CG24-61、OXE01、OXE02、ダロキュア 1116、1173、MBF、BASF社製 商品名:ルシリン TPO、UCB社製 商品名:エベクリル P36、フラテツリ・ランベルティ社製 商品名:エザキュアー KIP150、KIP65LT、KIP100F、KT37、KT55、KTO46、KIP75/B等が挙げられる。
 光ラジカル重合開始剤を用いる場合、多官能(メタ)アクリレート化合物100質量部に対して、0.1~200質量部の範囲で使用することが好ましく、1~150質量部の範囲で使用することがより好ましい。
 さらに、本発明の膜形成用組成物には、トリアジン環含有重合体と架橋剤との反応を促進させることなどを目的として、分子内に2個以上のメルカプト基を有する多官能チオール化合物を添加してもよい。
 具体的には、下記式で示される多官能チオール化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 上記Lは、2~4価の有機基を表すが、2~4価の炭素数2~12の脂肪族基または2~4価のヘテロ環含有基が好ましく、2~4価の炭素数2~8の脂肪族基、または下記式で示されるイソシアヌル酸骨格(1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン環)を有する3価の基がより好ましい。
 上記nは、Lの価数に対応して2~4の整数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(式中、「・」は、酸素原子との結合部を示す。)
 具体的な化合物としては、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチリルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)等が挙げられる。
 これらの多官能チオール化合物は、市販品として入手することもでき、例えば、カレンズMT-BD1、カレンズMT NR1、カレンズMT PE1、TPMB、TEMB(以上、昭和電工(株)製)等が挙げられる。
 これらの多官能チオール化合物は、1種単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
 多官能チオール化合物を用いる場合、その添加量としては、得られる膜に悪影響を及ぼさない限り特に限定されるものではないが、本発明では、固形分100質量%中に、0.01~10質量%が好ましく、0.03~6質量%がより好ましい。
 本発明の膜形成用組成物には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、トリアジン環含有重合体、および架橋剤以外のその他の成分、例えば、レベリング剤、界面活性剤、シランカップリング剤などの添加剤が含まれていてもよい。
 界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリールエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類;ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類;ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、商品名エフトップEF301、EF303、EF352(三菱マテリアル電子化成(株)製(旧(株)ジェムコ製))、商品名メガファックF171、F173、R-08、R-30、R-40、F-553、F-554、RS-75、RS-72-K(DIC(株)製)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム(株)製)、商品名アサヒガードAG710,サーフロンS-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(AGC(株)製)等のフッ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、BYK-302、BYK-307、BYK-322、BYK-323、BYK-330、BYK-333、BYK-370、BYK-375、BYK-378(ビックケミー・ジャパン(株)製)等が挙げられる。
 これらの界面活性剤は、単独で使用しても、2種以上組み合わせて使用してもよい。界面活性剤の使用量は、トリアジン環含有重合体100質量部に対して0.0001~5質量部が好ましく、0.001~1質量部がより好ましく、0.01~0.5質量部がより一層好ましい。
 本発明の膜形成用組成物は、基材に塗布し、その後、必要に応じて加熱して溶剤を蒸発させた後、加熱または光照射して所望の硬化膜とすることができる。
 膜形成用組成物の塗布方法は任意であり、例えば、スピンコート法、ディップ法、フローコート法、インクジェット法、ジェットディスペンサー法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、スリットコート法、ロールコート法、転写印刷法、刷毛塗り、ブレードコート法、エアーナイフコート法等の方法を採用できる。
 また、基材としては、シリコン、インジウム錫酸化物(ITO)が成膜されたガラス、インジウム亜鉛酸化物(IZO)が成膜されたガラス、金属ナノワイヤ、ポリエチレンテレフタレート(PET)、プラスチック、ガラス、石英、セラミックス等からなる基材等が挙げられ、可撓性を有するフレキシブル基材を用いることもできる。
 焼成温度は、溶媒を蒸発させる目的では特に限定されず、例えば110~400℃で行うことができる。
 焼成方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホットプレートやオーブンを用いて、大気、窒素等の不活性ガス、真空中等の適切な雰囲気下で蒸発させればよい。
 焼成温度および焼成時間は、目的とする電子デバイスのプロセス工程に適合した条件を選択すればよく、得られる膜の物性値が電子デバイスの要求特性に適合するような焼成条件を選択すればよい。
 光照射する場合の条件も特に限定されるものではなく、用いるトリアジン環含有重合体および架橋剤に応じて、適宜な照射エネルギーおよび時間を採用すればよい。
 以上のようにして得られた本発明の膜や硬化膜は、高耐熱性、および低体積収縮を達成できるため、液晶ディスプレイ、有機EL素子(有機ELディスプレイや有機EL照明)、タッチパネル、光半導体(LED)素子、固体撮像素子、有機薄膜太陽電池、色素増感太陽電池、有機薄膜トランジスタ(TFT)、レンズ、プリズムカメラ、双眼鏡、顕微鏡、半導体露光装置などを作製する際の一部材など、電子デバイスや光学材料分野に好適に利用できる。
 特に、本発明の膜形成用組成物から作製された膜や硬化膜は、透明性が高いため、有機EL照明の平坦化膜、光散乱層、封止材として用いた場合に、その光取出し効率(光拡散効率)を改善することができるとともに、その耐久性を改善することができる。
 なお、本発明の膜形成用組成物を有機EL照明の光散乱層に用いる場合、光拡散剤としては公知の光拡散剤を用いることができ、特に限定されるものではない。これらはそれぞれ単独で用いても、同種の2種以上を組み合わせて用いても、異種の2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 光拡散剤としては、例えば、有機拡散剤が挙げられる。
 有機光拡散剤としては、架橋ポリメチルメタクリレート(PMMA)粒子、架橋ポリメチルアクリレート粒子、架橋ポリスチレン粒子、架橋スチレンアクリル共重合粒子、メラミン-ホルムアルデヒド粒子、シリコーン樹脂粒子、シリカ・アクリル複合粒子、ナイロン粒子、ベンゾグアナミン-ホルムアルデヒド粒子、ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド粒子、フッ素樹脂粒子、エポキシ樹脂粒子、ポリフェニレンスルフィド樹脂粒子、ポリエーテルスルホン樹脂粒子、ポリアクリロニトリル粒子、ポリウレタン粒子等が挙げられる。
 これらの光拡散剤は、適宜な表面修飾剤により表面処理したものを用いてもよい。
 以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、実施例で用いた各測定装置は以下の通りである。
H-NMR]
 装置:Bruker NMR System AVANCE III HD 500(500MHz)
 測定溶媒:重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d
 基準物質:テトラメチルシラン(TMS)(δ0.0ppm)
[GPC]
 装置:東ソー(株)製 HLC-8200 GPC
 カラム:東ソーTSKgel α-3000 +東ソーTSKgel α-4000
 カラム温度:40℃
 溶媒:ジメチルホルムアミド(DMF)
 検出器:RI
 検量線:標準ポリスチレン
[エリプソメーター]
 装置:ジェー・エー・ウーラム・ジャパン製 多入射角分光エリプソメーターVASE
[分光測色計]
 装置:コニカミノルタ製 CM-3700A
[光学顕微鏡]
 装置:オリンパス光学工業株式会社製 OLYMPUS BX51
[露光]
 装置:アイグラフィックス社製UV照射装置
 装置:ナイトライド・セミコンダクター(株)製 コンパクト紫外線LED照射器 NS395-CLT-100W3020
[1]トリアジン環含有重合体の合成
[合成例1]高分子化合物[4]の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 3,000mL四口フラスコに、4,4’-メチレンビス-2-メチルシクロヘキシルアミン[2](51.72g、0.217mol、東京化成工業(株)製)、およびN,N-ジメチルアセトアミド513.61g(DMAc、関東化学(株)製)を加え、窒素置換した後、攪拌して4,4’-メチレンビス-2-メチルシクロヘキシルアミン[2]をDMAcに溶解させた。その後、エタノール-ドライアイス浴により-5℃まで冷却し、2,4,6-トリクロロ-1,3,5-トリアジン[1](40.00g、0.217mol、東京化成工業(株)製)を内温5℃以上にならないように確認しながら投入し、最後にDMAc32.10gにて洗い流した。30分間攪拌後、内温が85℃±5℃となるまで反応溶液を昇温させた。1時間攪拌後、3-アミノ-1-プロパノール[3](19.55g、0.260mol、東京化成工業(株)製)を滴下し、DMAc96.30gにて洗い流し、3時間攪拌した。その後、3-アミノ-1-プロパノール[3](48.88g、0.651mol、東京化成工業(株)製)を滴下し、30分間攪拌後、攪拌を停止した。反応溶液にテトラヒドロフラン(THF、481g、純正化学(株)製)、酢酸アンモニウム(280.8g)およびイオン交換水(280.8g)を加え、30分間攪拌した。攪拌停止後、溶液を分液ロートに移し、有機層と水層に分け、有機層を回収した。回収した有機層を3,000mL四口フラスコに戻し、酢酸アンモニウム(280.8g)およびイオン交換水(280.8g)を再び加え、30分間攪拌し、攪拌停止後、溶液を分液ロートに移し、有機層と水層に分け、再度有機層を回収した。回収した有機層を、減圧乾燥機で50℃、8時間乾燥し、目的とする高分子化合物[4](以下、P-1という)45.2gを得た。
 化合物P-1のGPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは3,191、多分散度Mw/Mnは5.3であった。化合物P-1のH-NMRスペクトルの測定結果を図1に示す。
[実施例1-1]高分子化合物[5]の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 100mL四口フラスコに合成例1で得られたP-1[4](12.70g)、およびシクロペンタノン42.55g(CPN、ZEON(株)製)を加え、窒素置換した後、攪拌して溶解させた。その後、内温65℃となるまで溶液を昇温させ、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン アルミニウム塩0.0045g(Q-1301、富士フィルム和光純薬(株)製)および2-イソシアナトエチルアクリラート19.69g(AOI-VM、昭和電工(株)製)を滴下し、内温65℃に保ち3時間攪拌し、30質量%のCPN溶液を得た(以下、P-1-1溶液という)。
[実施例1-2]高分子化合物[5]の合成及び高分子化合部物[5]含有溶液の調製
 500mL四口フラスコに合成例1で得られたP-1[4](45.20g)、およびテトラヒドロフラン151.41g(THF、純正化学(株)製)を加え、窒素置換した後、攪拌して溶解させた。その後、内温65℃となるまで溶液を昇温させ、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン アルミニウム塩0.0045g(Q-1301、富士フィルム和光純薬(株)製)および2-イソシアナトエチルアクリラート19.69g(AOI-VM、昭和電工(株)製)を滴下し、内温65℃に保ち1時間攪拌した。1時間攪拌後、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA、東京化成工業(株)製)を151.41g添加し、エバポレーターにてTHFを完全に留去し、30質量%のTHFA溶液を得た(以下、P-1-2溶液という)。
[2]膜形成用組成物の調製および硬化膜の作製
[実施例2-1]
 実施例1-1で合成したP-1-1溶液(6.337g)に、UVラジカル発生剤としてIrgacure 2959(BASF社製)0.095g、界面活性剤として10質量%CPN溶液のメガファックF-477(DIC(株)製)0.038g、並びに追加の溶媒としてCPN(13.530g)を加えて目視で溶解したことを確認し、溶液を調製した(以下、SP-1溶液という)。
 このSP-1溶液を50mm×50mm×0.7mmの無アルカリガラス基板上に、スピンコーターにて200rpmで5秒間、500rpmで30秒間スピンコートし、100℃のホットプレートで2分間仮焼成した後、UV照射装置にて200mJ/cmの露光量を照射して硬化膜を得た(以下、SP-1膜という)。
[比較例2-1]
 合成例1で合成したP-1[4](8.0g)、およびCPN(18.67g)を加え溶解させ、30質量%のCPN溶液を得た(以下、P-1-3溶液という)。
 ポリマー溶液をP-1-3溶液に変更した以外は、実施例2-1と同様にしてSP-2溶液を作製し、SP-2膜を得た。
 上記で得られた硬化膜については、屈折率、膜厚、b、400~800nmの透過率、HAZEを測定した。結果を表1、図2、及び図3に示す。透過率については400~800nmの平均透過率を算出し、表1に示した。
[溶剤耐性(耐クラック性)]
[実施例3-1]
 実施例2-1にて得られたSP-1膜をスピンコーターにセットし、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)1mLを塗布した。次に、基板から液が飛散しないように、50rpmで60秒間回転させて硬化膜を溶剤に曝露させた。その後、1,000rpmで30秒間回転させて溶剤を基板上から除去し、屈折率および膜厚の測定、残膜率の算出および光学顕微鏡による膜表面の観察を行った。
 残膜率は、以下の式により算出した。
   残膜率(%)=〔(溶剤曝露後の膜厚)÷(溶剤曝露前の膜厚)〕×100
[実施例3-2]
 塗布する溶剤をシクロペンタノン(CPN)に変更した以外は、実施例2-1と同様にして硬化膜作製および溶剤耐性試験を行った。
[比較例3-1]
 比較例2-1にて得られたSP-2膜を用いて、塗布する溶剤をPGMEに変更した以外は、実施例2-1と同様にして硬化膜作製および溶剤耐性試験を行った。
[比較例3-2]
 比較例2-1にて得られたSP-2膜を用いて、塗布する溶剤をCPNに変更した以外は、実施例2-1と同様にして硬化膜作製および溶剤耐性試験を行った。
 実施例3-1~3-2、比較例3-1~3-2の膜厚測定、残膜率の結果は表1に、硬化膜表面の顕微鏡写真は図4~5にそれぞれ示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
 これらの結果より、実施例2-1で得られた硬化膜は、高い屈折率、高い透過率を維持しつつ、高い溶剤耐性、低いb*、HAZEを維持するという優れた効果を有することがわかる。
[4]膜形成用組成物の調製および硬化膜の作製
[実施例4-1]
 実施例1-2で合成したP-1溶液(19.977g)に、架橋剤としてDN-0075(日本化薬(株)製)3.596g、UVラジカル硬化助剤としてペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)(カレンズMT PE1、昭和電工(株)製)0.599g、UVラジカル発生剤としてOXE-02(BASF社製)0.300g、界面活性剤として10質量%THFA溶液のメガファックF-477(DIC(株)製)0.120g、並びに追加の希釈モノマーとして4-アクロイルモルフォリン(KJケミカルズ社製)5.408gを加えて目視で溶解したことを確認し、無溶剤の溶液を調製した(以下、NP-1溶液という)。
 このNP-1溶液を50mm×50mm×0.7mmの無アルカリガラス基板上に、スピンコーターにて200rpmで5秒間、770rpmで30秒間スピンコートし、UV-LED照射装置にて395nmの波長の光にて、窒素下で900mJ/cmの露光量を照射して硬化膜を得た(以下、NP-1膜という)。
 上記で得られた硬化膜については、屈折率、膜厚、b、400~800nmの透過率、HAZEを測定した。結果を表2、図6に示す。透過率については400~800nmの平均透過率を算出し、表2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
[溶剤耐性(耐クラック性)]
[実施例5-1]
 実施例4-1にて得られたNP-1膜(硬化膜)をスピンコーターにセットし、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)1mLを塗布した。次に、基板から液が飛散しないように、50rpmで60秒間回転させて硬化膜を溶剤に曝露させた。その後、1,000rpmで30秒間回転させて溶剤を基板上から除去し、屈折率および膜厚の測定、残膜率の算出および光学顕微鏡による膜表面の観察を行った。
 残膜率は、以下の式により算出した。
   残膜率(%)=〔(溶剤曝露後の膜厚)÷(溶剤曝露前の膜厚)〕×100
[実施例5-2]
 塗布する溶剤をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に変更した以外は、実施例5-1と同様にして溶剤耐性試験を行った。
[実施例5-3]
 塗布する溶剤をシクロペンタノン(CPN)に変更した以外は、実施例5-1と同様にして溶剤耐性試験を行った。
 実施例5-1~5-3の膜厚測定、残膜率の結果は表3に、溶剤耐性試験後の硬化膜表面の顕微鏡写真は図7~9にそれぞれ示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
 これらの結果より、NP-1溶液から得られた硬化膜は、膜厚が厚くても高い溶剤耐性を維持しつつ、高い透過率及び低いHAZEを維持するという優れた効果を有することがわかる。

 

Claims (14)

  1.  下記式(1)で表される繰り返し単位構造を含み、少なくとも1つのトリアジン環末端を有し、このトリアジン環末端の少なくとも一部が、架橋基(ただし、ヒドロキシ含有基を除く。)を有するアミノ基で封止されていることを特徴とするトリアジン環含有重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(1)中、RおよびR’は、互いに独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、またはアラルキル基を表し、Qは、脂環構造を有する炭素数3~30のアルキレン基を表す。*は結合手を表す。)
  2.  前記式(1)中のQが、式(2)~(15)で示される群から選ばれる少なくとも1種を表す、請求項1に記載のトリアジン環含有重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式(2)~式(15)中、RおよびRは、互いに独立して、分岐構造を有していてもよい炭素数1~5のアルキレン基を表す。*は結合手を表す。)
  3.  前記式(1)中のQが、式(4)で示される、請求項2に記載のトリアジン環含有重合体。
  4.  前記RおよびRが、メチレン基である、請求項2に記載のトリアジン環含有重合体。
  5.  前記架橋基が、ビニル含有基、エポキシ含有基、オキセタン含有基、カルボキシ含有基、スルホ含有基、チオール含有基、及び(メタ)アクリロイル含有基からなる群から選ばれるいずれかである、請求項1に記載のトリアジン環含有重合体。
  6.  前記架橋基が、(メタ)アクリロイル含有基である請求項1に記載のトリアジン環含有重合体。
  7.  前記架橋基が、(メタ)アクリロイルオキシアルキル基または下記式(i)で表される基である請求項6に記載のトリアジン環含有重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式(i)中、Aは、炭素数1~10のアルキレン基を表し、Aは、単結合または下記式(j)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    で表される基を表し、Aは、ヒドロキシ基で置換されてもよい(a+1)価の脂肪族炭化水素基を表し、Aは、水素原子またはメチル基を表し、aは、1または2を表し、*は結合手を表す。)
  8.  前記架橋基が、(メタ)アクリロイルオキシメチル基、(メタ)アクリロイルオキシエチル基、および下記式(i-2)~式(i-7)で表される基から選ばれるいずれかである請求項7に記載のトリアジン環含有重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式(i-2)~式(i-7)中、*は結合手を表す。)
  9.  請求項1~8のいずれかに記載のトリアジン環含有重合体を含む膜形成用組成物。
  10.  さらに架橋剤を含む請求項9に記載の膜形成用組成物。
  11.  前記架橋剤が、多官能(メタ)アクリル化合物である請求項10に記載の膜形成用組成物。
  12.  請求項9に記載の膜形成用組成物から得られる膜。
  13.  基材と、前記基材上に形成された請求項12に記載の膜とを備える電子デバイス。
  14.  基材と、前記基材上に形成された請求項12に記載の膜とを備える光学部材。

     
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