WO2024090369A1 - 化合物、組成物、硬化物、硬化物の製造方法及び電子部品の製造方法 - Google Patents

化合物、組成物、硬化物、硬化物の製造方法及び電子部品の製造方法 Download PDF

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WO2024090369A1
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carbon atoms
ring
groups
compound
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PCT/JP2023/038145
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洋亮 村松
有希子 金原
広真 齋藤
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株式会社Adeka
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D221/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00
    • C07D221/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00 condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D221/04Ortho- or peri-condensed ring systems
    • C07D221/18Ring systems of four or more rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings
    • C07D401/04Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used

Definitions

  • the present invention relates to a compound having a specific skeleton.
  • Non-Patent Document 1 describes the structure of 11-allyl-10,12-dihydrodiindino[1,2-b',2',1'-e]pyridine and a method for producing it.
  • Patent Document 1 describes a polymer having a structure containing an indolocarbazole unit in the side chain, and a polymer containing this polymer, and describes that a resist underlayer film containing the polymer does not cause intermixing with a resist layer, has high dry etching resistance, has high heat resistance, and produces a small amount of sublimation.
  • Patent Document 2 describes that a compound having a specific skeleton containing two or more indole structures has excellent heat resistance and solvent resistance.
  • the object of the present invention is to provide a compound that gives a cured product with excellent heat resistance and solvent resistance, and a composition containing the compound.
  • X represents a hydrogen atom, an optionally substituted cyclic group having 2 to 20 ring carbon atoms, an optionally substituted chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group in which one or more methylene groups in the chain hydrocarbon group are substituted with a divalent group selected from the following ⁇ Group B>
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 (hereinafter also referred to as "R 1 to R 7 ”) each independently represent a hydrogen atom, a reactive group selected from the following ⁇ Group A>, a nitro group, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms, an optionally substituted heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, a group in which one or more
  • R 21 , R 22 , R 23 , R 24 , R 25 and R 26 (hereinafter also referred to as "R 21 to R 26 ") each independently represent a hydrogen atom, a reactive group selected from the above ⁇ Group A>, a nitro group, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms, an optionally substituted heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, a group in which one or more methylene groups in the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms are substituted with a divalent group selected from the above ⁇ Group B>, a group in which one or more methylene groups in the
  • a method for producing a cured product comprising a step of curing the composition described in [8].
  • a method for producing an electronic component comprising the step of curing the composition according to [8], followed by the step of removing the cured product.
  • the compound represented by general formula (I) of the present invention and a composition containing the compound provide a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance.
  • the cured product obtained by the present invention uses the above composition and has excellent heat resistance and solvent resistance.
  • the method for producing electronic components of the present invention can produce high-quality electronic components using a composition suitable for electronic components that require high heat resistance and solvent resistance.
  • the compound of the present invention can be successfully produced by using a compound represented by general formula (III), which is a precursor of the compound of the present invention.
  • Compound represented by general formula (I)> The compound represented by the general formula (I) (hereinafter also referred to as “compound I”) will be described first.
  • Compound I is a compound having a specific skeleton represented by the general formula (I), and one of its characteristics is that it has a specific skeleton and has one or more reactive groups (hereinafter also simply referred to as "reactive groups”) selected from the above ⁇ Group A> in the molecule.
  • Suitable examples of compound I are compounds represented by the general formulae (II ⁇ ), (II ⁇ ), and (II ⁇ ) (hereinafter also referred to as “compound II ⁇ ”, “compound II ⁇ ”, and “compound II ⁇ ”, respectively, and the three types are also collectively referred to as “compounds II ⁇ to II ⁇ ”).
  • compound II ⁇ compounds represented by the general formulae (II ⁇ ), (II ⁇ ), and (II ⁇ )
  • compound II ⁇ compound II ⁇
  • compound II ⁇ compound II ⁇
  • compound II ⁇ compound II ⁇
  • compound II ⁇ compound II ⁇
  • the carbon-carbon unsaturated bond group refers to a group having a carbon-carbon unsaturated bond, and a group having a carbon-carbon unsaturated bond at the end is preferred.
  • Preferred examples of the carbon-carbon unsaturated bond group having a carbon-carbon unsaturated bond at the end include groups having a carbon-carbon triple bond at the end, such as ethynyl groups, propargyl groups, propargyloxy groups, monopropargylamino groups, and dipropargylamino groups (di-2-propynylamino groups), and groups having a carbon-carbon double bond at the end, such as vinyl groups, allyl groups, acrylic groups, acryloyloxy groups, methacryl groups, and methacryloxy groups.
  • the carbon-carbon unsaturated bond group as a reactive group, a group having a carbon-carbon triple bond at the end is particularly preferred, and in particular, an ethynyl group, a propargyl group, a propargyloxy group, or a dipropargylamino group is preferred. This is because when the carbon-carbon unsaturated bond group is a group represented by the above, a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance is easily obtained.
  • the cyclic ether group refers to a group having a cyclic ether, and preferably has a cyclic ether at the end.
  • epoxy groups and oxetanyl groups are more preferable, and epoxy groups such as glycidyl ether groups, ⁇ -glycidyl ether groups, and alicyclic epoxy groups are particularly preferable. This is because when the cyclic ether group is a group represented by the above, a cured product with excellent heat resistance can be obtained.
  • the alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms represented by R 1 to R 7 in formula (I) and R 21 to R 26 in formulas (II ⁇ ) to (II ⁇ ) may be linear or branched, may have an alicyclic ring, or may be an arylalkyl group.
  • Examples of linear alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, butyl, iso-amyl, tert-amyl, hexyl, heptyl, and octyl.
  • branched alkyl groups include Iso-propyl, sec-butyl, tert-butyl, Iso-butyl, Iso-pentyl, tert-pentyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 2-heptyl, 3-heptyl, Iso-heptyl, tert-heptyl, Iso-octyl, tert-octyl, 2-ethylhexyl, nonyl, isononyl, decyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, hebrotadecyl, and octadecyl.
  • Examples of groups having an alicyclic ring include cycloalkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl; cycloalkylalkyl groups such as cyclohexylmethyl; and alkyl groups in which a hydrogen atom is substituted with a heterocyclic ring.
  • the alkyl groups other than the arylalkyl groups represented by R 1 to R 7 and R 21 to R 26 preferably have 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and even more preferably 1 to 5 carbon atoms.
  • the arylalkyl group refers to a group in which one or more hydrogen atoms in an alkyl group are substituted with an aryl group.
  • Examples of the arylalkyl group include benzyl, fluorenyl, indenyl, 9-fluorenylmethyl, ⁇ -methylbenzyl, ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl, phenylethyl, and naphthylpropyl groups.
  • the number of carbon atoms in the arylalkyl groups represented by R 1 to R 7 and R 21 to R 26 is preferably 7 to 20, more preferably 7 to 15, and even more preferably 7 to 10.
  • the aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms represented by R 1 to R 7 and R 21 to R 26 is a hydrocarbon group containing an aromatic hydrocarbon ring, with a bond present on the aromatic hydrocarbon ring, and may contain an aliphatic hydrocarbon group or a heterocycle, but preferably does not contain a heterocycle. When it contains an aliphatic hydrocarbon group or a heterocycle, the upper limit of the number of carbon atoms, including the number of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon group or the heterocycle, is 20 or less.
  • the aromatic ring group includes an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include aryl groups having a monocyclic structure, a condensed ring structure, or a structure in which two or more aromatic hydrocarbon rings are linked together.
  • Examples of the aryl group having a monocyclic structure and having 6 to 20 carbon atoms include phenyl, tolyl, xylyl, ethylphenyl, and 2,4,6-trimethylphenyl.
  • Examples of aryl groups having a fused ring structure and having 6 to 20 carbon atoms include naphthyl, anthracenyl, phenanthryl, pyrenyl, fluorenyl, and indenofluorenyl.
  • examples of the linking group linking the aromatic hydrocarbon rings together include a single bond, a sulfide group (-S-), and a carbonyl group.
  • examples of aryl groups in which two or more aromatic hydrocarbon rings are linked include biphenyl, diphenyl sulfide, benzoylphenyl, and groups in which a single ring and a condensed ring are linked by the above-mentioned linking groups, or condensed rings are linked to each other.
  • the aromatic ring groups represented by R 1 to R 7 and R 21 to R 26 more preferably have 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 10 carbon atoms.
  • heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms represented by R 1 to R 7 and R 21 to R 26 examples include a group in which one hydrogen atom has been removed from a "heterocyclic compound" (hereinafter also referred to as “heterocyclic group I”), and a group in which a hydrogen atom in the heterocyclic group I has been substituted with a hydrocarbon group (hereinafter also referred to as “heterocyclic group II").
  • heterocyclic group II a group in which a hydrogen atom in the heterocyclic group I has been substituted with a hydrocarbon group.
  • an epoxy group is included in the reactive group, and is therefore not included in the heterocyclic group.
  • the heterocyclic group may have a monocyclic structure or a condensed ring structure.
  • heterocyclic group having a condensed ring structure having 2 to 20 carbon atoms examples include a heterocycle-containing condensed ring group having 3 to 20 carbon atoms, which is a structure in which a heterocycle and a heterocycle or a hydrocarbon ring are condensed.
  • heterocyclic group I examples include pyridyl, quinolyl, thiazolyl, tetrahydrofuranyl, dioxolanyl, tetrahydropyranyl, methylthiophenyl, hexylthiophenyl, benzothiophenyl, pyrrolyl, pyrrolidinyl, imidazolyl, imidazolidinyl, imidazolinyl, pyrazolyl, pyrazolidinyl, piperidinyl, piperazinyl, pyrimidinyl, furyl, thienyl, benzoxazol-2-yl, thiazolyl, isothiazolyl, oxazolyl, isoxazolyl, morpholinyl, and the like.
  • heterocyclic group II examples of the hydrocarbon group substituting the hydrogen atom in the heterocyclic group I include the same as those exemplified as the hydrocarbon group represented by R11 described below.
  • the bond is present on the heterocyclic group I.
  • the number of carbon atoms, including the number of carbon atoms in the hydrocarbon group satisfies "2 to 20 carbon atoms.”
  • the heterocyclic groups represented by R 1 to R 7 and R 21 to R 26 preferably have 2 to 15 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and even more preferably 2 to 5 carbon atoms.
  • a "group in which one or more methylene groups in an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms are substituted with a divalent group selected from ⁇ Group B>” is also referred to as a "methylene-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms”.
  • a group in which one or more methylene groups in an aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms are substituted with a divalent group selected from ⁇ Group B>” is also referred to as "a methylene-substituted aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms”.
  • a "heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms in which one or more methylene groups are substituted with a divalent group selected from ⁇ Group B>” is also referred to as a "methylene-substituted heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms".
  • the number of carbon atoms in the methylene-substituted alkyl group, methylene-substituted aromatic ring group, methylene-substituted heterocyclic group, and methylene-substituted linear hydrocarbon group described below is within the range in which a group having a predetermined number of carbon atoms before the methylene substitution is substituted with methylene.
  • the number of carbon atoms in a group e.g., an alkoxy group in which one methylene group (-CH 2 -) in an alkyl group having 20 carbon atoms is substituted with a divalent group "-O-" is 19.
  • the number of carbon atoms in the methylene-substituted alkyl group, methylene-substituted aromatic ring group, and methylene-substituted heterocyclic group is within the range of 1 to 20, 6 to 20, and 2 to 20, respectively, regardless of which group in Group B is adopted, and is preferably 15 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 5 or less.
  • the various methylene-substituted groups do not have a structure in which a plurality of the divalent groups are adjacent to each other.
  • hydrocarbon ring examples include a monocyclic ring such as a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a cyclopentene ring, or a benzene ring; and a condensed ring such as an indane ring, a fluorene ring, a naphthalene ring, or an anthracene ring.
  • a monocyclic ring such as a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a cyclopentene ring, or a benzene ring
  • condensed ring such as an indane ring, a fluorene ring, a naphthalene ring, or an anthracene ring.
  • heterocyclic ring examples include monocyclic rings such as a pyrrolidine ring, a pyrrole ring, a piperazine ring, a morpholine ring, a thiomorpholine ring, a tetrahydropyridine ring, a lactone ring, and a lactam ring; and condensed rings such as a carbazole ring and an indole ring.
  • the rings formed by bonding together R1 and R2 , R3 and R4 , R4 and R5 , R5 and R6 , and a plurality of R7s and R7s are preferably hydrocarbon rings, which have good heat resistance and solvent resistance, and are particularly preferably aromatic hydrocarbon rings in which at least one of the constituent rings is an aromatic ring, and are most preferably indan rings.
  • Formulae (II ⁇ ) to (II ⁇ ) are those in which R 7 and R 7 in formula (I) are bonded to form an indane ring that is condensed with the pyridine ring described in formula (I).
  • the hydrocarbon group represented by R 11 includes an alkyl group, an alkenyl group, and an aromatic ring group.
  • alkyl group examples include the various alkyl groups mentioned as examples of R1 , etc.
  • alkenyl group examples include chain alkenyl groups such as vinyl, ethylene, 2-propenyl, 3-butenyl, 2-butenyl, 4-pentenyl, 3-pentenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 5-hexenyl, 2-heptenyl, 3-heptenyl, 4-heptenyl, and 4,8,12-tetradecatrienyl allyl, and cyclic alkenyl groups such as cyclopentadienyl.
  • aromatic ring group examples include the groups mentioned in the explanation of R1 and the like.
  • the number of carbon atoms of the substituent is also included in the specified number of carbon atoms.
  • the group substituted with a reactive group includes a group represented by the following formula (f). * -Lf- ( Rf )t Formula (f) (wherein Lf is a group obtained by removing t hydrogen atoms from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms, a heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, a group obtained by removing t hydrogen atoms from a methylene-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a methylene-substituted aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms, or a methylene-substituted heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms; Rf is a reactive group; and t is a number from 1 to 10.)
  • L f is preferably a group in which t hydrogen atoms have been removed from an alkyl group, an aromatic ring group, a methylene-substituted alkyl group, or a methylene-substituted aromatic ring group, more preferably an aromatic ring group or a methylene-substituted aromatic ring group, and most preferably an aromatic ring group. This is because compound I can form a compound having superior heat resistance and solvent resistance.
  • the number of carbon atoms in the group represented by formula (f) is preferably 10 or less, may be 5 or less, or may be 3 or less, because Compound I can form a compound having superior heat resistance and solvent resistance.
  • the group represented by formula (f) and the reactive group will be collectively referred to as a "reactive group-containing group.”
  • a reactive group is particularly preferred because Compound I can form a compound having superior heat resistance and solvent resistance.
  • the cyclic group having 2 to 20 ring carbon atoms represented by X in formula (I) is a group having a ring having 2 to 20 ring carbon atoms and having a bond on said ring that bonds to the pyridine ring of formula (I).
  • rings having 2 to 20 ring carbon atoms include aromatic rings having 6 to 20 ring carbon atoms and heterocyclic rings having 2 to 20 ring carbon atoms.
  • aromatic rings having 6 to 20 ring carbon atoms include hydrocarbon rings composed of carbon and hydrogen.
  • the ring having 2 to 20 ring carbon atoms may be a monocyclic ring or a fused ring.
  • examples of the monocyclic ring include a hydrocarbon monocyclic ring consisting of carbon atoms and hydrogen atoms such as a benzene ring
  • examples of the condensed ring include a hydrocarbon condensed ring such as a fluorene ring, a naphthalene ring, a phenanthrene ring, an anthracene ring, an indane ring, a pyrene ring, and a benzopyrene ring, and also examples of ring structures in which these are linked by a linking group.
  • X is preferably a hydrocarbon condensed ring, and particularly preferably fluorene.
  • the heterocyclic ring having 2 to 20 ring-constituting carbon atoms include, as monocyclic rings, hetero-based monocyclic rings containing a heteroatom such as a furan ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, an imidazole ring, a thiazole ring, an oxadiazole ring, a pyridine ring, and a pyrazine ring, and examples of the fused rings include a carbazole ring, an indole ring, a dibenzofuran ring, and a dibenzothiophene ring.
  • Examples of the ring group having 2 to 20 ring-constituting carbon atoms include a ring structure in which a plurality of rings are linked by a linking group, and it is sufficient that any one of the rings has a bond that bonds to the pyridine ring of formula (I).
  • Examples of the linking group for X include a sulfur atom, a nitrogen atom, a carbonyl group, a carbon atom, and a single bond.
  • the term "2 to 20 ring carbon atoms" means, when X is a structure in which two or more rings are linked, the total number of carbon atoms constituting these two or more rings.
  • Examples of the chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by X in formula (I) include, among the groups listed for R 11 , chain alkyl groups, chain alkenyl groups, etc., in which a-1 hydrogen atoms have been deleted.
  • a chain hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, in which one or more methylene groups are substituted with a divalent group selected from ⁇ Group B> is also referred to as "a methylene-substituted chain hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms".
  • the chain hydrocarbon group and methylene-substituted chain hydrocarbon group represented by X have 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 5 carbon atoms.
  • the ring having 2 to 20 carbon atoms represented by X may be substituted with a substituent.
  • substituents include a reactive group selected from the above group A or a group represented by formula (f), as well as a nitro group.
  • the hydrogen atoms in the chain hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms may be substituted with a substituent, and examples of the substituent in this case include reactive groups selected from the above group A, as well as a nitro group.
  • the reactive group of compound I is preferably a carbon-carbon unsaturated bond group, a cyclic ether group, a hydroxyl group, or an amino group, and is particularly preferably a carbon-carbon unsaturated bond group, because the reactive group being one of the above groups makes it possible to obtain a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance.
  • Compound I preferably has one or more carbon-carbon unsaturated bond groups in the molecule, and in that case, it may or may not have a reactive group other than the carbon-carbon unsaturated bond group.
  • amino group examples include a primary amino group ( -NH2 group), a secondary amino group substituted with a lower alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an acetyl group, and the primary amino group or a secondary amino group substituted with a lower alkyl group is preferred.
  • the number of reactive groups present in the molecule is 1 or more, preferably 2 or more, particularly preferably 3 or more.
  • the number of reactive groups present in the molecule is within the above range, and a cured product excellent in heat resistance and solvent resistance can be obtained.
  • the number of reactive groups present in the molecule is preferably 10 or less, in terms of easy synthesis and good storage stability, and from this viewpoint, it is more preferably 9 or less, and even more preferably 8 or less.
  • the number of reactive groups here is counted as 2 if it is, for example, a dipropargylamino group.
  • compound I (a) has three or more reactive groups in the molecule, or (b) has a fused ring in which X may be substituted, and it is most preferable that compound I satisfies both conditions (a) and (b).
  • the groups represented by R 1 to R 6 in formula (I) are preferably a hydrogen atom, a reactive group selected from the above-mentioned ⁇ Group A>, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms, a methylene-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a methylene-substituted aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms, each of which may be substituted with a reactive group, and among these, a hydrogen atom, a reactive group, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms, or a methylene-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, each of which may be substituted with a reactive group, is particularly preferable.
  • the groups represented by R 1 to R 6 in general formula (I) are the above-mentioned groups, a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance can be obtained.
  • At least one of the groups represented by R 1 to R 6 is a reactive group-containing group. This is because, when the groups represented by R 1 to R 6 in general formula (II) are the above-mentioned groups, a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance can be obtained.
  • the total number of reactive groups is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, and particularly preferably 2 to 3. This is because, when the number of reactive groups in R 1 to R 6 in general formula (I) is within the above range, a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance can be obtained.
  • R 1 to R 6 in formula (I) it is preferable that any one or more of R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are reactive group-containing groups, more preferably any one or more of R 1 , R 2 and R 5 are reactive group-containing groups, and particularly preferably any one or both of R 1 and R 2 are reactive group-containing groups.
  • R 1 and R 2 are reactive group-containing groups
  • R 4 and R 5 are reactive group-containing groups
  • even more preferably that any one of R 4 and R 5 is reactive group-containing groups.
  • both R 1 and R 2 are reactive group-containing groups. This is because the position of the reactive group-containing group in formula (I) is as described above, a cured product excellent in heat resistance and solvent resistance can be obtained. This is also because it has excellent film-forming properties.
  • R 4 and R 5 are reactive group-containing groups.
  • Groups at positions other than the above-mentioned preferred positions for the reactive group-containing group may or may not be reactive group-containing groups.
  • those that are not reactive group-containing groups are preferably hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, aromatic ring groups having 6 to 20 carbon atoms, methylene-substituted alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, or methylene-substituted aromatic ring groups having 6 to 20 carbon atoms, among which hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, or methylene-substituted alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms are preferred, and in particular hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, or methylene-substituted alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms are preferred, among which hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 2 carbon atoms, or methylene-substituted alkyl groups having 1 to 2 carbon atoms are preferred. It is also preferred that one or more of the groups represented by R 1
  • a is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, and particularly preferably 1 or 2.
  • a in formula (I) is the above number, a compound that is easy to synthesize and has excellent storage stability can be obtained.
  • the ring formed by R7 and R7 bonding to each other is preferably a hydrocarbon ring consisting of only carbon atoms and hydrogen atoms, for example, because of its good heat resistance, and is particularly preferably an aromatic hydrocarbon ring, and is particularly preferably an indane ring condensed with the pyridine ring of formula (I). Therefore, it is preferable that compound I is any one of compounds II ⁇ to II ⁇ .
  • compound I is more preferably compound II ⁇ or compound II ⁇ , and is particularly preferably compound II ⁇ . This is because the compound of the present invention has the structure represented above, and a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance can be obtained.
  • R21 , R22 , R23 , R24 , R25 and R26 are the same as the preferred groups for each of R1 , R2 , R3 , R4 , R5 and R6 . It is also preferred that one or more of the groups represented by R 21 to R 26 are reactive group-containing groups, since this allows for a cured product with excellent heat resistance to be obtained.
  • the total number of preferred reactive groups in R 21 to R 26 is the same as the total number of preferred reactive groups in R 1 to R 6 .
  • R 21 to R 26 it is preferable that any one or more of R 21 , R 22 , R 24 and R 25 are reactive group-containing groups, it is more preferable that any one or more of R 21 , R 22 and R 25 are reactive group-containing groups, and it is particularly preferable that any one or both of R 21 and R 22 are reactive group-containing groups.
  • R 21 and R 22 are reactive group-containing groups
  • R 24 and R 25 are reactive group-containing groups
  • it is preferable that both R 24 and R 25 are reactive group-containing groups.
  • both R 21 and R 22 are reactive group-containing groups. This is because a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance can be obtained. This is also because it has excellent film-forming properties.
  • R 21 to R 26 when neither R 21 nor R 22 is a reactive group-containing group, it is preferable that at least one of R 24 and R 25 is a reactive group-containing group from the viewpoint of heat resistance and solvent resistance. Groups at positions other than the above-mentioned positions preferred for reactive groups may or may not be reactive group-containing groups.
  • preferred groups that are not reactive group-containing groups are the same as those described above for R 1 to R 6 .
  • the above X is preferably a ring group having 2 to 20 ring carbon atoms. This is because compound I can form a compound with superior heat resistance and solvent resistance.
  • the number of carbon atoms constituting the ring is preferably 3 to 18, more preferably 4 to 15, and even more preferably 6 to 16. This is because compound I can form a compound with superior heat resistance and solvent resistance.
  • X is preferably a hydrocarbon-based aromatic ring group or an aromatic heterocyclic group, and more preferably a hydrocarbon-based aromatic ring group. This is because the above compounds provide excellent heat resistance and solvent resistance of the cured product.
  • the ring in the ring group represented by X in formula (I) is preferably a fused ring which may be substituted. It is preferable that X has a fused ring which may be substituted or an amino group to which two reactive groups are bonded, in that the heat resistance of the cured product of compound I is particularly high, and it is particularly preferable that X has a fused ring which may be substituted.
  • An example of an amino group to which two reactive groups are bonded is a dipropargylamino group.
  • a fused ring consisting of 2 to 6 rings is preferable, and a fused ring consisting of 2 to 4 rings is particularly preferable.
  • X examples include the following formulae (X1) to (X7):
  • X is preferably a fused ring represented by any one of formulae (X1) to (X6) in terms of excellent heat resistance.
  • R 31 , R 32 , R 33 , R 34 , R 35 , R 36 , R 37 , R 38 , R 39 and R 40 is a bond
  • one of R 41 , R 42 , R 43 , R 44 , R 45 , R 46 , R 47 and R 48 is a bond
  • one of R 49 , R 50 , R 51 , R 52 , R 53 , R 54 , R 55 , R 56 , R 57 and R 58 is a bond
  • R 59 , R 60 , R 61 , R 62 , R 63 , R 64 , R 65 , R 66 and R 67 is a bond
  • One of R 69 , R 70 , R 71 , R 72 , R 73 and R 74 is a bond
  • one of R 75 , R 76 , R 77 , R 78 , R 79 and R 80 is a bond
  • examples of the alkyl group, the aromatic ring group, the heterocyclic group, the methylene-substituted alkyl group, the methylene-substituted aromatic ring group and the methylene-substituted heterocyclic group include the groups explained for R1 and the like, and these may be substituted with a reactive group, a halogen atom, a nitro group, or the like.
  • R 31 to R 86 are not reactive group-containing groups or bonds, they are preferably hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, aromatic ring groups having 6 to 20 carbon atoms, methylene-substituted alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, or methylene-substituted aromatic ring groups having 6 to 20 carbon atoms, among which hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, or methylene-substituted alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms are preferred, and in particular hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, or methylene-substituted alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms are more preferred, and among which hydrogen atoms or alkyl groups having 1 to 2 carbon atoms are even more preferred.
  • the number of substituents other than hydrogen atoms, bonds, and reactive group-containing groups is preferably 0 to 2, more preferably 0 to 1, and may be 0. This is because the compound I can form a compound having excellent heat resistance and solvent resistance, and is easy to synthesize and has excellent storage stability.
  • the number of reactive groups in formula (X1) is preferably 1 to 8, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 2 to 4. This is because compounds having a number of reactive groups within the above range are easy to synthesize, have excellent storage stability, and can give cured products with excellent heat resistance and solvent resistance.
  • R 31 , R 32 , and R 37 to R 40 are reactive group-containing groups, and in particular, it is preferable that one or both of R 31 and R 32 are reactive group-containing groups, and it is particularly preferable that both of R 31 and R 32 are reactive group-containing groups. This is because a compound in which the position of the reactive group-containing group in formula (X1) is the above-mentioned position can give a cured product that has excellent solubility in solvents and excellent heat resistance.
  • the compound has 1 to 6 reactive groups in formula (X2), more preferably 1 to 4, and particularly preferably 1 to 2. This is because compounds having a number of reactive groups within the above range are easy to synthesize, have excellent storage stability, and give cured products with excellent heat resistance.
  • R 46 , R 47 or R 48 is a reactive group-containing group, and among these, it is preferable that R 46 is a reactive group-containing group, since a cured product having excellent solubility in solvents and excellent heat resistance can be obtained.
  • R 54 is a bond because it is easy to synthesize, has excellent storage stability, and can give a cured product with excellent heat resistance.
  • R 49 , R 50 , R 51 , R 52 , R 53 , R 54 , R 55 , R 56 , R 57 and R 58 each independently may or may not be a reactive group-containing group.
  • the number of reactive groups is preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2. This is because a cured product with excellent heat resistance and solvent resistance can be obtained.
  • groups at positions other than the positions preferred for the reactive group-containing groups or bonds listed above may or may not be reactive group-containing groups.
  • the ring group represented by X in formula (I) is preferably at least one selected from a fluorene ring, a benzene ring, a naphthalene ring, a carbazole ring, and a pyrene ring, and is particularly preferably at least one selected from a fluorene ring, a benzene ring, a naphthalene ring, and a pyrene ring in terms of heat resistance, and is particularly preferably at least one selected from a fluorene ring, a naphthalene ring, and a pyrene ring, and is particularly preferably a fluorene ring.
  • the bonding position of the group represented by X in formula (I) is preferably para to the nitrogen atom in the pyridine ring, as this allows for easy synthesis and excellent storage stability.
  • Examples of compound I that have a propargyl group, a propargyloxy group, an ethynyl group, or a vinyl group as a reactive group include, but are not limited to, the following compounds (101) to (179).
  • compound III the compound represented by the above general formula (III) (hereinafter also referred to as “compound III”) will be described.
  • Compound III can be used as a precursor of compound I.
  • X', R 1 ', R 2 ', R 3 ', R 4 ', R 5 ', R 6 ', R 7 ', R 11 ', and a' are the same as X, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 11 , and a in compound I, and the above descriptions regarding X, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 11 , and a in compound I (hereinafter also referred to as "X to a”) all apply to X', R 1 ', R 2 ', R 3 ', R 4 ', R 5 ', R 6 ', R 7 ' , R 11 , and a, respectively, except for the preferred type or number of reactive groups.
  • X' is preferably an aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms or a heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, which may be substituted, and is preferably a fused ring group which may be substituted, or has a primary amino group, and is more preferably a fused ring group which may be substituted.
  • Compound III will be further described below, but in the event of any difference between the above description of X to a and the description of X' to a' of Compound III below, the following description of X' to a' shall take precedence.
  • Compound III differs from Compound I in that it is necessary to have at least one phenolic hydroxyl group.
  • the phenolic hydroxyl group refers to a hydroxyl group directly bonded to an aromatic ring, and is preferably a hydroxyl group directly bonded to a benzene ring constituting a condensed ring or a monocyclic benzene ring.
  • Preferred examples of compound III include the following general formulae (III ⁇ ) to (III ⁇ ).
  • R 21 ', R 22 ', R 23 ', R 24 ', R 25 ' and R 26 ' each independently represent a hydrogen atom, a reactive group selected from the above ⁇ Group A>, a nitro group, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms, an optionally substituted heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, a group in which one or more methylene groups in the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms are substituted with a divalent group selected from the above ⁇ Group B>, a group in which one or more methylene groups in the aromatic ring group having 6 to 20 carbon atom
  • phenolic hydroxyl group-containing group is a general term for phenolic hydroxyl groups and groups represented by the following (f').
  • the term "phenolic hydroxyl group-containing group” described below can all be replaced with its subordinate concept, "phenolic hydroxyl group”.
  • L f ' is an aromatic ring-containing group having 6 to 20 carbon atoms
  • OHp is a phenolic hydroxyl group
  • t ' is a number from 1 to 10.
  • the aromatic ring-containing group having 6 to 20 carbon atoms is a group obtained by deleting t' hydrogen atoms from an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring-containing heterocyclic group having 8 to 20 carbon atoms, or a group obtained by deleting t' hydrogen atoms from an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, preferably having 6 to 10 carbon atoms, and more preferably a phenylene group having 6 to 10 carbon atoms which may be substituted with an alkyl group or an alkoxy group.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon ring-containing heterocyclic group having 8 to 20 carbon atoms include rings in which a benzene ring and a heterocycle are condensed, such as indole and carbazole.
  • t' is preferably 1 to 8, more preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3, and even more preferably 1 or 2, and may be 1.
  • the reactive group of the compound III has a phenolic hydroxyl group, and may or may not have a reactive group other than the phenolic hydroxyl group.
  • the reactive group may be an amino group. This is because the reactive group is a group represented by the above formula, which serves as a precursor for successfully producing compound I.
  • the number of phenolic hydroxyl groups present in the molecule is 1 or more, and preferably 2 or more. Having the number of phenolic hydroxyl groups present in the molecule within the above range is advantageous in that it gives a cured product with excellent heat resistance and solvent resistance, including when used as a precursor.
  • the number of phenolic hydroxyl groups present in the molecule is preferably 10 or less, in terms of ease of synthesis and good storage stability, and from this viewpoint, it is more preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less.
  • the groups represented by R 1' to R 6' in formula (III) are preferably a hydrogen atom, a phenolic hydroxyl group, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms, a methylene-substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a methylene-substituted aromatic ring group having 6 to 20 carbon atoms, each of which may have a phenolic hydroxyl group; among these, a hydrogen atom, a phenolic hydroxyl group, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aromatic ring group having 6 to 10 carbon atoms, or a methylene-substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, each of which may have a phenolic hydroxyl group, is preferred; in particular, a hydrogen atom, a phenolic hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or
  • At least one of R 3' , R 4' , R 5' , R 6' , R 23' , R 24' , R 25' and R 26' is preferably a phenolic hydroxyl group-containing group, and particularly preferably at least two of them are phenolic hydroxyl group-containing groups.
  • at least one of R 3' , R 4' , R 5' and R 6' is a phenolic hydroxyl group-containing group
  • at least one of R 23' , R 24' , R 25' and R 26' is a phenolic hydroxyl group-containing group.
  • each of the phenolic hydroxyl groups is a phenolic hydroxyl group.
  • R 4 ' , R 5 ' , R 24 ' , and R 25 ' are phenolic hydroxyl group-containing groups, and it is particularly preferred that these phenolic hydroxyl group-containing groups are phenolic hydroxyl groups.
  • At least one of the groups represented by R 1' to R 6' is a phenolic hydroxyl group-containing group, since the groups represented by R 1' to R 6' are the above-mentioned groups, which is advantageous in that a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance can be obtained, including when used as a precursor.
  • the total number of phenolic hydroxyl groups is preferably 3 or less, more preferably 2 or less, and may be 1.
  • the number of phenolic hydroxyl groups in R 1' to R 6' in formula (III) is within the above range, it is advantageous in that a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance can be obtained, including when used as a precursor.
  • R 4' and R 5' are phenolic hydroxyl group-containing groups, and it is particularly preferable that either one of R 4' and R 5' is a phenolic hydroxyl group-containing group. It is preferable that these phenolic hydroxyl group-containing groups are phenolic hydroxyl groups. This is because the position of the phenolic hydroxyl group in formula (III) is as described above, which is advantageous in terms of providing a cured product with excellent heat resistance and solvent resistance.
  • preferred groups which are not phenolic hydroxyl group-containing groups include those listed above as preferred groups which are not reactive group-containing groups among the groups represented by R 1 to R 6 , and in particular, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms is preferred.
  • R 21 ' , R 22 ' , R 23 ' , R 24 ' , R 25 ' and R 26 ' are the same as the preferred groups of R 1 ', R 2 ', R 3 ', R 4 ', R 5 ' and R 6 ', respectively, and the above explanations can be used. It is also preferred that one or more of the groups represented by R 21 ' to R 26 ' are phenolic hydroxyl group-containing groups. This is because it is advantageous in terms of giving a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance, including when used as a precursor.
  • the preferred total number of phenolic hydroxyl groups in R 21 ' to R 26 ' is the same as the preferred total number of phenolic hydroxyl groups in R 1 ' to R 6 ' .
  • R 21 ' to R 26 ' in formula (III) have a phenolic hydroxyl group
  • R 24 ' and R 25 ' are phenolic hydroxyl group-containing groups
  • R 24 ' and R 25 ' is a phenolic hydroxyl group-containing group
  • these phenolic hydroxyl group-containing groups are phenolic hydroxyl groups. This is because the position of the phenolic hydroxyl group in formula (III) is as described above, which makes synthesis easy and provides excellent storage stability.
  • preferred groups which are not reactive group-containing groups are the same as those described above for R 1 ' to R 6 ' .
  • X' may or may not have a phenolic hydroxyl group.
  • the number of phenolic hydroxyl groups in X' is preferably 0 to 6, more preferably 0 to 4, and particularly preferably 0 to 2. This is because it is advantageous in terms of providing a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance, including when used as a precursor.
  • X' may contain an amino group instead of a phenolic hydroxyl group, and when it has an amino group, it is preferable that the total number of active hydrogens of the amino group and phenolic hydroxyl groups is the same as the number of phenolic hydroxyl groups in X' (hereinafter, the numbers of phenolic hydroxyl groups described for X'1 to X'7 can be similarly replaced with the total number of active hydrogens of the amino group and phenolic hydroxyl groups).
  • X' include groups represented by the following formulae (X'1) to (X'7).
  • the group represented by X' in formula (III) is a ring represented by any one of formulae (X'1) to (X'6), a cured product having better heat resistance can be obtained, including when used as a precursor.
  • R 31 ', R 32 ', R 33 ', R 34 ', R 35 ', R 36 ', R 37 ', R 38 ', R 39 ' and R 40 ' is a bond
  • one of R 41 ', R 42 ', R 43 ', R 44 ', R 45 ', R 46 ', R 47 ' and R 48 ' is a bond
  • one of R 49 ', R 50 ', R 51 ', R 52 ', R 53 ', R 54 ', R 55 ', R 56 ', R 57 ' and R 58 ' is a bond
  • One of R 68 ', R 69 ', R 70 ', R 71 ', R 72 ', R 73 ' and R 74 ' is a bond, one of R 75 ' , R 76 ', R 77 ',
  • examples of the alkyl group, the aromatic ring group, the heterocyclic group, the methylene-substituted alkyl group, the methylene-substituted aromatic ring group, and the methylene-substituted heterocyclic group include the groups explained for R1 , etc., and may be substituted with a phenolic hydroxyl group, a halogen atom, a nitro group, an amino group, etc.
  • X' may or may not have a phenolic hydroxyl group.
  • the groups corresponding to X'1 to X'7 in R 31 ' to R 86 ' it is preferable that any one or more are phenolic hydroxyl group-containing groups, and it is particularly preferable that they are phenolic hydroxyl groups.
  • the groups represented by R 81 ' to R 86 ', which are the groups corresponding to X'7 it is preferable that any one or more are phenolic hydroxyl group-containing groups, and it is more preferable that they are phenolic hydroxyl groups.
  • R 31 ' to R 86 ' corresponds to R 31 to R 86 described above, respectively.
  • the groups represented by R 31 ' to R 86 ' as a preferred group which is not a phenolic hydroxyl group or a bond, the explanation of the preferred groups which are not a reactive group-containing group or a bond for the groups represented by R 31 to R 86 can be used as appropriate.
  • the preferred number of substituents other than hydrogen atoms, bonds, phenolic hydroxyl group-containing groups, and amino groups is the same as the preferred number of substituents other than hydrogen atoms, bonds, and reactive group-containing groups in each ring of formulas (X1) to (X7).
  • the explanation of the preferred positions of the bonds can be appropriately applied from the explanation of X1 to X7.
  • the number of reactive groups for example phenolic hydroxyl groups, is preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2. This is because a cured product having excellent heat resistance and solvent resistance can be obtained.
  • the groups at positions other than the phenolic hydroxyl group-containing groups and the positions preferred for bonds listed above may or may not be reactive group-containing groups.
  • the compound I to be produced using the compound III as a precursor one having a propargyloxy group, an allyl ether group, or a glycidyl group as a reactive group is preferred.
  • Compound III which has a phenolic hydroxyl group, includes the above compounds (168), (169), (171) to (173), as well as the following compounds (1) to (65). Such compounds III can also be used as intermediates for producing compounds I which have a reactive group such as a propargyloxy group.
  • the compounds I and III can be produced according to known methods. Specifically, a compound having a diindenopyridine skeleton structure can be produced by condensing an indanone compound and an aldehyde compound using ammonium acetate. Furthermore, the compound I can be produced by introducing a reactive group into the skeleton structure. For example, when a compound having a hydroxyl group is used as an aldehyde compound or an indanone compound, compound III (compound I having a hydroxyl group as a reactive group) can be produced, and the hydroxyl group in the compound III can be further replaced with a reactive group other than a hydroxyl group using a halogen compound and a carbonate such as K2CO3 (for example, the following scheme 1).
  • composition of the present invention is characterized by containing the above-mentioned compound I.
  • a cured product having excellent heat resistance can be obtained.
  • a composition containing 20 to 100% by mass of the compound I in the solid content is preferred because it produces a cured product with excellent heat resistance.
  • the content in the solid content is more preferably 40 to 100% by mass, particularly preferably 50 to 100% by mass, and may be 60% by mass or more.
  • the solid content here refers to the components of the composition excluding the solvent described below.
  • the composition of the present invention may contain a crosslinking agent.
  • a crosslinking agent refers to a compound that reacts with compound I to link multiple molecules through a chemical bond, is incorporated into the polymer after polymerization, and changes the physical and chemical properties. By containing a crosslinking agent, a cured product with better heat resistance can be obtained.
  • crosslinking agents include phenol compounds, epoxy compounds, cyanate compounds, amine compounds, benzoxazine compounds, melamine compounds, guanamine compounds, glycoluril compounds, urea compounds, isocyanate compounds, and azide compounds.
  • Phenol compounds include, for example, alkylphenols such as phenol, cresols, and xylenols; bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propane, and bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethane; trisphenols such as ⁇ , ⁇ , ⁇ '-tris(4-hydroxyphenyl)-1-ethyl-4-isopropylbenzene; phenol resins such as phenol novolac resin and phenol aralkyl resin; and resinous phenol derivatives such as linear trisphenols, methane-type trisphenols, linear tetrakisphenols, and radial hexanuclear compounds represented by the following general formula.
  • alkylphenols such as phenol, cresols, and xylenols
  • bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propane,
  • R 13 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • n represents an integer of 0 to 2
  • m represents an integer of 0 to 1.
  • epoxy compounds include glycidyl ethers of the above-mentioned phenol compounds, tris(2,3-epoxypropyl)isocyanurate, trimethylolmethane triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, etc.
  • Cyanate resins include, for example, compounds in which the hydroxyl groups of the phenol compounds are replaced with cyanate groups.
  • Amine compounds include aromatic amines such as m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenylether, and 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene; alicyclic amines such as diaminocyclohexane, diaminodicyclohexylmethane, diaminodicyclohexylpropane, diaminobicyclo[2.2.1]heptane, and isophoronediamine; and aliphatic amines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, octamethylenediamine, decamethylenediamine, diethylenetriamine, and triethylenetetramine.
  • aromatic amines such as m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,
  • benzoxazine compounds examples include P-d type benzoxazines obtained from diamine compounds and monofunctional phenol compounds, and F-a type benzoxazines obtained from amine compounds and bifunctional phenol compounds.
  • melamine compounds include hexamethylol melamine, hexamethoxymethyl melamine, compounds in which 1 to 6 methylol groups of hexamethylol melamine are methoxymethylated or mixtures thereof, hexamethoxyethyl melamine, hexaacyloxymethyl melamine, compounds in which 1 to 6 methylol groups of hexamethylol melamine are acyloxymethylated or mixtures thereof, etc.
  • guanamine compounds include tetramethylol guanamine, tetramethoxymethyl guanamine, compounds in which one to four methylol groups of tetramethylol guanamine are methoxymethylated or mixtures thereof, tetramethoxyethyl guanamine, tetraacyloxyguanamine, compounds in which one to four methylol groups of tetramethylol guanamine are acyloxymethylated or mixtures thereof, etc.
  • glycoluril compounds include tetramethylol glycoluril, tetramethoxy glycoluril, tetramethoxymethyl glycoluril, compounds in which 1 to 4 methylol groups of tetramethylol glycoluril are methoxymethylated or mixtures thereof, and compounds in which 1 to 4 methylol groups of tetramethylol glycoluril are acyloxymethylated or mixtures thereof.
  • urea compounds include tetramethylol urea, tetramethoxymethyl urea, tetramethylol urea in which one to four methylol groups are methoxymethylated or mixtures thereof, tetramethoxyethyl urea, etc.
  • isocyanate compounds include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and cyclohexane diisocyanate.
  • azide compounds include 1,1'-biphenyl-4,4'-bisazide, 4,4'-methylidene bisazide, and 4,4'-oxybisazide.
  • Phenol compounds and glycoluril compounds are preferred as the crosslinking agent, as they produce a cured product with excellent heat resistance.
  • the content of the crosslinking agent is preferably 0.1 to 20 parts by mass, and more preferably 1 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of compound I.
  • the composition of the present invention may contain a solvent.
  • the solvent is usually a solvent capable of dissolving or dispersing each of the above-mentioned components as necessary, for example, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, diethyl ketone, acetone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and 2-heptanone; ether-based solvents such as ethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, and dipropylene glycol dimethyl ether; ester-based solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, cyclohexyl acetate, ethyl lactate, dimethyl
  • ether ester solvents such as butyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl ether acetate, ethoxyethyl ether propionate, etc.; BTX solvents such as benzene, toluene, xylene, etc.; aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, octane, cyclohexane, etc.; terpene hydrocarbon oils such as turpentine oil, D-limonene, pinene, etc.; paraffin solvents such as mineral spirits, Swazol #310 (Cosmo Matsuyama Oil Co., Ltd.), Solvesso #100 (Exxon Chemical Co., Ltd.), etc.; Examples of such solvents include halogenated aliphatic hydrocarbon solvents such as carbon dioxide, chloroform, trichloroethylene, methylene chloride, and 1,2-dichloroethane
  • ketones, ether ester solvents, and especially propylene glycol monomethyl ether acetate and cyclohexanone are preferred because they have good solubility for compound I and the crosslinking agent.
  • the content of the solvent is preferably 50 parts by mass or more and 99 parts by mass or less, and more preferably 70 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the composition.
  • Polymerization initiators can be classified into photopolymerization initiators, which generate active species when irradiated with active energy rays, and thermal polymerization initiators, which generate active species when heated.
  • Photopolymerization initiators include photoradical polymerization initiators, photoacid generators, and photobase generators
  • thermal polymerization initiators include thermal radical polymerization initiators, thermal acid generators, and thermal base generators.
  • the composition of the present invention may contain an acid generator as a polymerization initiator to promote the curing reaction of the crosslinking agent.
  • the acid generator may be any compound capable of generating an acid under specified conditions, and examples of the acid generator include onium salts such as sulfonium salts, iodonium salts, and ammonium salts.
  • acid generators include tetramethylammonium trifluoromethanesulfonate, tetramethylammonium nonafluorobutanesulfonate, triethylammonium nonafluorobutanesulfonate, pyridinium nonafluorobutanesulfonate, triethylammonium camphorsulfonate, pyridinium camphorsulfonate, tetra-n-butylammonium nonafluorobutanesulfonate, tetraphenylammonium nonafluorobutanesulfonate, tetramethylammonium p-toluenesulfonate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, and (p-tert-butoxyphenyl)phenyl trifluoromethanesulfonate.
  • Thermal acid generators that generate acid when heated are particularly preferred because of their good curing properties.
  • the content of the acid generator is preferably 50 to 150 parts by mass, and more preferably 80 to 120 parts by mass, per 100 parts by mass of the crosslinking agent. If the content is within the above range, a composition with excellent curing properties is obtained.
  • the composition of the present invention may contain a radical polymerization initiator as a polymerization initiator.
  • a radical polymerization initiator either a photoradical polymerization initiator or a thermal radical polymerization initiator can be used.
  • photoradical polymerization initiators include benzoins such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin propyl ether, and benzoin butyl ether; benzil ketals such as benzil dimethyl ketal; acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1-benzyl-1-dimethylamino-1-(4'-morpholinobenzoyl)propane, 2-morpholyl-2-(4'-methylmercapto)benzoylpropane, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 1-hydroxy-1-benzoylcyclohexane, 2-hydroxy-2-benzoylpropane, 2-hydroxy-2-(4'-isopropyl)benzoylpropane, N,N-di Aceto
  • thermal radical polymerization initiators include peroxides such as benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 1,1-di(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 4,4-di(t-butylperoxy)butylvalerate, and dicumyl peroxide; azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile; and tetramethylthiuranium disulfide.
  • peroxides such as benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 1,1-di(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 4,4-di(t-butylperoxy)butylvalerate, and dicumyl peroxide
  • azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile
  • tetramethylthiuranium disulfide t
  • Photobase generators include carbamate compounds, ⁇ -aminoketone compounds, quaternary ammonium compounds, O-acyloxime compounds, aminocyclopropenone compounds, etc.
  • carbamate compound examples include 1-(2-anthraquinonyl)ethyl 1-piperidinecarboxylate, 1-(2-anthraquinonyl)ethyl 1H-2-ethylimidazole-1-carboxylate, 9-anthrylmethyl 1-piperidinecarboxylate, 9-anthrylmethyl N,N-diethylcarbamate, 9-anthrylmethyl N-propylcarbamate, 9-anthrylmethyl N-cyclohexylcarbamate, 9-anthrylmethyl 1H-imidazole-1-carboxylate, 9-anthrylmethyl N,N-dioctylcarbamate, 9-anthrylmethyl 1-(4-hydroxypiperidine)carboxylate, 1-pyrenylmethyl 1-piperidinecarboxylate, bis[1-(2-anthraquinonyl)ethyl] 1,6-hexanediylbiscarbamate, and bis(9-anthrylmethyl
  • Examples of the ⁇ -aminoketone compound include 1-phenyl-2-(4-morpholinobenzoyl)-2-dimethylaminobutane, 2-(4-methylthiobenzoyl)-2-morpholinopropane, and the like.
  • Thermal base generators include carbamate derivatives such as 2-(4-biphenyl)-2-propyl carbamate and 1,1-dimethyl-2-cyanoethyl carbamate, urea derivatives such as urea and N,N,N'-trimethylurea, dihydropyridine derivatives such as 1,4-dihydronicotinamide, dicyandiamide, and salts of acids and bases such as organic salts and inorganic salts.
  • carbamate derivatives such as 2-(4-biphenyl)-2-propyl carbamate and 1,1-dimethyl-2-cyanoethyl carbamate
  • urea derivatives such as urea and N,N,N'-trimethylurea
  • dihydropyridine derivatives such as 1,4-dihydronicotinamide, dicyandiamide
  • salts of acids and bases such as organic salts and inorganic salts.
  • the compounds and compositions of the present invention have excellent heat resistance and can be suitably used for electronic component applications such as semiconductor encapsulants, circuit boards, build-up films, build-up boards, semiconductor resists, semiconductor hard masks, and multilayer flexible films.
  • electronic component applications such as semiconductor encapsulants, circuit boards, build-up films, build-up boards, semiconductor resists, semiconductor hard masks, and multilayer flexible films.
  • electronic components include discrete devices (individual semiconductors) such as transistors and diodes, each of which has a single function; integrated circuits (ICs) that have multiple functional devices on a single chip; and CPUs such as memories, microprocessors (MPUs), and logic ICs.
  • compositions of the present invention can be suitably used for a variety of applications, including, but not limited to, industrial machine parts, general machine parts, automobile, railway, and vehicle parts, space and aviation-related parts, electronic and electrical parts, building materials, containers and packaging materials, daily necessities, sports and leisure goods, and housing materials for wind power generation.
  • the composition of the present invention has excellent heat resistance and solvent resistance and is suitable as a material for electronic components, and as shown in the examples below in particular, has excellent embedding properties and flatness and is suitable as a film-forming material for semiconductors.
  • Semiconductor film-forming materials are materials necessary for forming semiconductor films, and consist of semiconductor member-forming materials necessary for forming semiconductor members and semiconductor process member-forming materials necessary for forming semiconductor process members.
  • the above-mentioned semiconductor component forming materials include materials suitable for each application.
  • insulating film forming materials, barrier film forming materials, sealing material forming materials, gap fill material forming materials, etc. can be mentioned.
  • the above-mentioned semiconductor process component forming materials include materials suitable for each application.
  • materials for forming underlayer films materials for forming photoresists, materials for forming anti-reflective films, materials for forming intermediate films, etc.
  • the semiconductor film is a film used in the manufacture of semiconductors. Specifically, it is a general term for a solid layer formed by applying a semiconductor film-forming material and then evaporating the solvent, or a hardened product formed by hardening the solid layer through a polymerization reaction or the like.
  • the semiconductor film is made up of semiconductor materials and semiconductor process materials.
  • Semiconductor materials refer to materials that remain on semiconductor devices as permanent films, while semiconductor process materials refer to materials that are used in the semiconductor manufacturing process as sacrificial films but do not remain on semiconductor devices.
  • Examples of the semiconductor components include insulating films, barrier films, sealing materials, gap fill materials, etc.
  • Examples of the semiconductor process members include photoresists, intermediate films, underlayer films, and anti-reflective films.
  • Photoresists, intermediate films, and underlayer films are semiconductor processing components used for the purpose of obtaining good patterns, and can be used as multi-layer resists in which an underlayer film, an intermediate film, and a photoresist are laminated in that order on a substrate to be processed, such as a silicon wafer.
  • the electronic component composition of the present invention includes those that are contained in the cured product of the present invention, as well as those that are used in the manufacturing process, such as as a sacrificial film, and then removed, and are not contained in the cured product.
  • An example of the composition for electronic parts of the present invention is an underlayer film in a multi-layer resist material.
  • a typical example of a multi-layer resist material is a three-layer resist method having two layers on the bottom of a photoresist layer.
  • an underlayer film forming material is applied to a substrate to be processed such as a silicon wafer, and an underlayer film is formed by heating.
  • a photoresist is applied, and a pattern is formed by exposure and development.
  • the formed pattern as a mask the intermediate film and the underlayer film are etched in that order under appropriate dry etching conditions.
  • the substrate to be processed is etched under appropriate dry etching conditions, and the remaining mask is ashed to obtain a substrate with the desired structure.
  • the material for forming the underlayer film must be heat-resistant and solvent-resistant so that it will not deform due to heat or solvents when forming the intermediate film or photoresist layer, and must also be etch-resistant so that transfer by etching can be performed accurately. It must also be able to fill in the unevenness of the substrate and have flat properties so that the film can be formed evenly, making it particularly suitable for use with the composition of the present invention.
  • the compound and composition of the present invention have excellent embedding properties in uneven substrates, they can also be used as gap fill materials (embedded planarizing films) that are filled into recesses formed in substrates, and can also be used to form insulating materials (embedded insulating films) that are filled into recesses formed in substrates, barrier materials, semiconductor resist materials other than the above-mentioned underlayer films, and insulating films for through-silicon vias.
  • the cured product of the present invention is a cured product obtained by curing the above-mentioned composition.
  • a thermoset product is preferred because the cured product has excellent heat resistance and solvent resistance.
  • the method includes curing the composition.
  • the composition can be cured by heating using a hot plate or other hot plate, or an atmospheric oven, an inert gas oven, a vacuum oven, a hot air circulation oven, or the like.
  • the heating temperature during thermal curing is preferably 150 to 500° C., more preferably 200 to 450° C., and particularly preferably 250 to 400° C. This is because, when the heating temperature is within the above range, a cured product having excellent heat resistance can be obtained.
  • the curing time is not particularly limited, but from the viewpoint of improving productivity, it is preferably from 30 seconds to 60 minutes, and particularly preferably from 1 to 30 minutes.
  • the present production method includes a step of removing the cured product after the step of curing the composition.
  • the method includes a step of forming a layer of the composition of the present invention on a substrate, curing the layer to form a cured film, and then etching the cured film to pattern it.
  • this step include the following.
  • a layer of the composition of the present invention onto a surface of a substrate to be processed and then curing the layer to form an underlayer film; applying a layer of photoresist over the underlayer film; placing a mask on the photoresist layer, exposing the photoresist layer to energy rays through the mask, and then developing the exposed photoresist layer to form a resist pattern; and partially removing the underlying film by transferring the pattern to the underlying film. By partially removing the underlying film, the corresponding portion of the substrate to be processed is exposed.
  • An intermediate film may be formed between the underlayer film and the photoresist.
  • a conventionally known layer such as a silicon-containing layer or a hard mask layer may be used.
  • Well-known plasma etching may be used to remove the underlayer film by patterning.
  • Example 1-1 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 5.0 g (34 mmol) of 6-hydroxy-1-indanone, 2.2 g (18 mmol) of 4-hydroxybenzaldehyde, 5.5 g (72 mmol) of ammonium acetate, and 25 g of ethanol were placed and refluxed with stirring. After 12 and a half hours, the mixture was returned to room temperature, 17 g of ion-exchanged water was added, and the precipitate was filtered. The mixture was washed with ethanol/ion-exchanged water, and the residue was dried under reduced pressure at 40° C. to obtain compound A1 as a pale yellow powder.
  • Example 1-2 23.7 g (160 mmol) of 5-hydroxy-1-indanone, 9.8 g (80 mmol) of 4-hydroxybenzaldehyde, 28.4 g (368 mmol) of ammonium acetate, and 130 g of ethanol were placed in a reaction flask equipped with a reflux condenser and refluxed with stirring. After six and a half hours, the mixture was returned to room temperature and the precipitate was filtered. The mixture was washed with ethanol/ion-exchanged water, and the residue was dried under reduced pressure at 40° C. to obtain compound A2 as a pale yellow powder.
  • Example 1-3 7.6 g (58 mmol) of 1-indanone, 3.5 g (29 mmol) of 4-hydroxybenzaldehyde, 8.8 g (12 mmol) of ammonium acetate, and 50 g of ethanol were placed in a reaction flask equipped with a reflux condenser and refluxed with stirring. After 6 hours, the mixture was returned to room temperature and the precipitate was filtered. The precipitate was washed with ethanol/ion-exchanged water, and the filtered residue was dried under reduced pressure at 60° C. to obtain compound A3 as a yellow powder.
  • Example 1-4 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 30.0 g (227 mmol) of 1-indanone, 15.7 g (114 mmol) of 2,4-dihydroxybenzaldehyde, 70.0 g (908 mmol) of ammonium acetate, and 197 g of ethanol were placed and refluxed with stirring. After 4.5 hours, the mixture was returned to room temperature and the precipitate was filtered. The precipitate was washed with ethanol/ion-exchanged water and toluene/DMF, and the filter cake was dried under reduced pressure at 60°C to obtain compound A4 as a pale pink powder.
  • Step 1 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 19.8 g (103 mmol) of 5,6-dimethoxyindanone, 10.0 g (52 mmol) of 2-fluorenecarboxaldehyde, 15.9 g (206 mmol) of ammonium acetate, and 139 g of ethanol were placed and refluxed with stirring. After 3 hours, the mixture was returned to room temperature and the precipitate was filtered. The mixture was washed with ethanol/acetone and NMP, and the residue was dried under reduced pressure at 100° C. to obtain compound A5 as a yellow powder.
  • Step 2 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 4.0 g (7.4 mmol) of compound A5, 12.0 g (60 mmol) of 1-dodecanethiol, 4.8 g (118 mmol) of NaOH, and 40 g of NMP were placed and stirred at 120° C. After 2 hours, the mixture was cooled, 20 g of ion-exchanged water was placed, neutralized with dilute hydrochloric acid, and the precipitate was filtered. The mixture was washed with methanol and DMF, and the residue was dried under reduced pressure at 100° C. to obtain compound A6 as a yellow powder.
  • Step 1 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 8.1 g (61 mmol) of 1-indanone, 7.0 g (30 mmol) of 1-pyrenecarboxaldehyde, 9.8 g (127 mmol) of ammonium acetate, and 70 g of ethanol were placed and refluxed with stirring. After 7 hours, the mixture was returned to room temperature and the precipitate was filtered. The precipitate was washed with THF/acetone and dried under reduced pressure at 40°C to obtain compound A7 as a yellow powder.
  • Step 2 2.8 g (6.1 mmol) of compound A7 and 20 g of DMF were placed in a reaction flask equipped with a reflux condenser, and stirred at room temperature under a nitrogen flow. 6.5 g (78 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution was added, and 9.3 g (79 mmol) of 3-bromo-1-propyne was then dropped and stirred at 60°C for 12 hours. 50 g of ion-exchanged water was placed in a beaker, and the reaction solution was added. Methanol was also added, and the precipitate was filtered.
  • Step 1-7 (Step 1) 7.6 g (58 mmol) of 1-indanone, 6.0 g (31 mmol) of 2-fluorenecarboxaldehyde, 8.6 g (111 mmol) of ammonium acetate, and 60 g of ethanol were placed in a reaction flask equipped with a reflux condenser, and refluxed with stirring. After 8 hours, the mixture was returned to room temperature, and the precipitate was filtered. The mixture was washed with ion-exchanged water/ethanol, and then washed with DMF/acetone, and the residue was dried under reduced pressure at 40° C. to obtain compound A9 as a pale yellow powder.
  • Step 2 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 3.4 g (8.1 mmol) of compound A9, 0.8 g (2.4 mmol) of tetrabutylammonium bromide, and 15 g of cyclopentyl methyl ether were added and stirred at room temperature under a nitrogen flow. After adding 11.9 g (143 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution and 10 g of ion-exchanged water, 13.4 g (113 mmol) of 3-bromo-1-propyne was dropped and stirred at 70°C for 13 hours.
  • Example 1-8> In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 1.7 g (3.7 mmol) of compound A1 and 31 g of DMF were placed and stirred at room temperature under a nitrogen flow. After placing 7.9 g (94 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution, 10.6 g (89 mmol) of 3-bromo-1-propyne was added dropwise and stirred at 65°C for 17.5 hours. 50 g of ion-exchanged water was placed in a beaker, the reaction solution was added, and the precipitate was filtered.
  • Example 1-9 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 3.1 g (8.0 mmol) of compound A2, 4.8 g (35 mmol) of potassium carbonate, and 44 g of DMF were placed and stirred at room temperature under a nitrogen flow. 3.7 g (31 mmol) of 3-bromo-1-propyne was added dropwise and stirred at 60°C for 7 hours. 196 g of ion-exchanged water was placed in a beaker, the reaction solution was added, and the precipitate was filtered. The precipitate was washed with methanol and dried under reduced pressure at 40°C to obtain compound A12 as a yellow powder.
  • Example 1-10> In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 3.1 g (8.0 mmol) of compound A2, 0.8 g (2.4 mmol) of tetrabutylammonium bromide, and 15 g of cyclopentyl methyl ether were placed and stirred at room temperature under a nitrogen flow. After placing 12.0 g (144 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution and 5 g of ion-exchanged water, 7.3 g (61 mmol) of 3-bromo-1-propyne was dropped and stirred at 55°C for 6.5 hours.
  • Example 1-11> In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 1.0 g (2.9 mmol) of compound A3 and 8 g of DMF were placed and stirred at room temperature under a nitrogen flow. After placing 1.3 g (15 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution, 1.8 g (15 mmol) of 3-bromo-1-propyne was added dropwise and stirred for 3 hours. 62 g of ion-exchanged water was placed in a beaker, and the reaction solution was added. The precipitate was filtered and washed with ion-exchanged water/methanol, and the residue was dried under reduced pressure at 60°C to obtain compound A14 as a pale orange powder.
  • Example 1-12 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 5.0 g (14 mmol) of compound A4 and 33 g of DMF were placed and stirred at room temperature under a nitrogen flow. After placing 7.2 g (87 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution, 10.3 g (87 mmol) of 3-bromo-1-propyne was added dropwise and stirred at 60 to 80°C for 4 hours. After removing the salt in the system by filtration, 160 g of ion-exchanged water was placed in a beaker and the reaction solution was added.
  • Step 1-13> (Step 1) 29.0 g (219 mmol) of 1-indanone, 24.5 g (110 mmol) of 3-formyl-N-ethylcarbazole, 67.7 g (878 mmol) of ammonium acetate, and 246.1 g of ethanol were placed in a reaction flask equipped with a reflux condenser and refluxed with stirring. After one hour, the mixture was returned to room temperature and the precipitate was filtered. The mixture was washed with acetone and then with THF, and the filter cake was dried under reduced pressure at 60°C to obtain compound A16 as a pale pink powder.
  • Step 2 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 4.0 g (8.9 mmol) of compound A16, 0.9 g (2.7 mmol) of tetrabutylammonium bromide, and 21 g of cyclopentyl methyl ether were added and stirred at room temperature under a nitrogen flow. After adding 8.9 g (107 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution and 4 g of ion-exchanged water, the temperature was raised to 70°C. 6.4 g (54 mmol) of 3-bromo-1-propyne was dropped and stirred at 85°C for 2 hours.
  • Example 1-14> In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 2.5 g (4.9 mmol) of compound A6, 0.5 g (1.5 mmol) of tetrabutylammonium bromide, and 25 g of cyclopentyl methyl ether were added, and the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen flow. After adding 8.2 g (98 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution and 3 g of ion-exchanged water, the mixture was heated to 50°C. 7.3 g (61 mmol) of 3-bromo-1-propyne was dropped, and the mixture was stirred at 60°C for 3 hours.
  • Step 1 Compound A29 was obtained as a pale yellow powder by the same synthesis method as in Example 1-1, except that 6-hydroxy-1-indanone was changed to 5-hydroxy-1-indanone and 4-hydroxybenzaldehyde was changed to 3-hydroxybenzaldehyde.
  • Step 2 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 9.0 g (23.7 mmol) of compound A29, 2.3 g (7.1 mmol) of tetrabutylammonium bromide, and 18.0 g of cyclopentyl methyl ether were added and stirred at room temperature under nitrogen flow.
  • Step 1 Compound A30 was obtained as a pale yellow powder in the same manner as in Example 1-1, except that 4-hydroxybenzaldehyde was changed to 3-hydroxybenzaldehyde.
  • Step 2 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 9.0 g (23.7 mmol) of compound A30, 2.3 g (7.1 mmol) of tetrabutylammonium bromide, and 18.0 g of cyclopentyl methyl ether were added and stirred at room temperature under nitrogen flow. 35.6 g (427 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution was added and then heated to 60°C. 21.7 g (183 mmol) of 3-bromo-1-propyne was added dropwise and stirred at 60°C for 2 hours. After cooling to 30°C and distilling off the solvent from the organic phase, 95 g of methanol was added and the precipitate was filtered.
  • Step 1 Compound A31 was obtained as a pale yellow powder in the same manner as in Example 1-7, except that 1-indanone was changed to 5-hydroxy-1-indanone.
  • Step 2 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 14 g (31.0 mmol) of compound A31, 3.00 g (9.3 mmol) of tetrabutylammonium bromide, and 56 g of cyclopentyl methyl ether were added and stirred at room temperature under nitrogen flow. After adding 62.0 g (744 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution, the temperature was raised to 60°C. 31.0 g (261 mmol) of 3-bromo-1-propyne was dropped and stirred at 60°C for 5 hours.
  • Step 1 Compound A32 was obtained as a pale yellow powder in the same manner as in Example 1-7, except that 1-indanone was changed to 6-hydroxy-1-indanone.
  • Step 2 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 60 g (132.9 mmol) of compound A32, 12.85 g (39.9 mmol) of tetrabutylammonium bromide, and 360 g of cyclopentyl methyl ether were added and stirred at room temperature under nitrogen flow. After adding 265.7 g (3189 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution, the temperature was raised to 60°C. 139.1 g (1169 mmol) of 3-bromo-1-propyne was dropped and stirred at 60°C for 3 hours.
  • Step 1 Compound A33 was obtained as a pale yellow powder in the same manner as in Example 1-1, except that 4-hydroxybenzaldehyde was replaced with 3,4-dihydroxybenzaldehyde.
  • Step 22.7 g (57.3 mmol) of compound A33, 5.4 g (16.8 mmol) of tetrabutylammonium bromide, and 310 g of tetrahydrofuran were added and stirred at room temperature under nitrogen flow.
  • Step 1 Compound A34 was obtained as a pale yellow powder in the same manner as in Example 1-1, except that 4-hydroxybenzaldehyde was replaced with 2-hydroxy-1-naphthaldehyde.
  • Step 2 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 8.0 g (18.6 mmol) of compound A34, 1.8 g (5.6 mmol) of tetrabutylammonium bromide, and 48.0 g of cyclopentyl methyl ether were added and stirred at room temperature under nitrogen flow. 32.6 g (391 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution was added and then heated to 60°C. 17.1 g (143 mmol) of 3-bromo-1-propyne was added dropwise and stirred at 60°C for 5 hours. After cooling to 30°C and distilling off the solvent from the organic phase, 95 g of methanol was added and the precipitate was filtered.
  • Step 1 Compound A35 was obtained as a pale yellow powder in the same manner as in Example 1-1, except that 4-hydroxybenzaldehyde was replaced with 4-acetamidobenzaldehyde.
  • Step 2 In a reaction flask equipped with a reflux condenser, 60.0 g (143 mmol) of compound A35, 240 g of N-methyl-1-pyrrolidone, and 240 g of ethanol were placed and stirred at room temperature under a nitrogen flow. 179 g (2140 mmol) of 48% aqueous sodium hydroxide solution was added and then stirred at 90°C for 10 hours. The mixture was cooled to 30°C, 108 g of ethyl acetate was added, and the precipitate was filtered.
  • Examples 2-1 to 2-25 and Comparative Examples 1 to 4 Each component was weighed out and mixed according to the composition (parts by mass) shown in Tables 1 to 4, and dissolved by stirring. After confirming that the solid was completely dissolved, the mixture was filtered through a fluororesin filter (pore size: 0.2 ⁇ m) to obtain a composition for evaluation.
  • a fluororesin filter pore size: 0.2 ⁇ m
  • the prepared composition for evaluation was applied to a silicon wafer substrate using a spin coater so that the film thickness after heating would be 200 nm.
  • the substrate after application was heated on a hot plate set at 170° C. for 60 seconds, and then heated on a hot plate set at 300° C. for an additional 60 seconds to obtain a substrate for evaluation.
  • various evaluations were carried out as follows. The evaluation results are summarized in Tables 1 to 4.
  • the ratio of change in film thickness W1 after heating for 60 seconds on a hot plate set at 170°C to the film thickness W2 after another 60 seconds on a hot plate set at 300°C was less than 5%, and the film surface on the evaluation substrate was visually observed to be uniform without discoloration. If the ratio of change in film thickness was 5% or more and less than 10%, and the film surface on the evaluation substrate was visually observed to be uniform without discoloration, the film was rated A+. If the film surface was uniform but discolored, such as yellowing or blackening, the film was rated B.
  • the film was rated C.
  • the rate of change in film thickness is small, the surface is uniform, and there is no discoloration, the film-forming properties are deemed to be excellent.
  • the film thickness was measured at five points on the evaluation substrate using a Semilab SE-2000 spectroscopic ellipsometer, and the average value was taken as the pre-test film thickness.
  • the evaluation substrate was heated at 300° C. for 60 seconds, and the film thickness after heating was measured in the same manner as above, and was taken as the post-test film thickness Wa.
  • the rate of change in film thickness before and after the test was rated as A if it was less than 3% compared to the film thickness Wb before the test, B if it was 3% or more but less than 5%, C if it was 5% or more but less than 10%, and D if it was 10% or more.
  • the rate of change in film thickness was further suppressed in Examples 2-3, 2-5, 2-6, 2-7, 2-13, 2-14, 2-18, 2-19, and 2-22 compared to Example 2-4.
  • the composition was applied to a SiO2 stepped substrate (500 nm wide, 100 nm high wall, 500 nm wide trench) using a spin coater. A film was produced by heating at 170°C for 60 seconds and at 300°C for 60 seconds. The spin coat conditions were adjusted so that the film thickness from the trench was 200 nm. Evaluation of embeddability: A slice of the substrate was prepared, and when observed with a SEM (S-4800, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), those that were embedded in the step without any voids were rated A, and those that had voids were rated B.
  • SEM S-4800, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation
  • Flatness evaluation Flatness was evaluated from the difference (film thickness difference) between the thickest part of the film formed on the wall of the substrate and the thinnest part of the film formed on the trench.
  • a film thickness difference of less than 10 nm was rated as A, 10 nm or more but less than 30 nm was rated as B, and 30 nm or more was rated as C.

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Abstract

下記一般式(I)で表される化合物である。(式中、Xは、水素原子、置換されていてもよい環構成炭素原子数2~20である環基、置換されていてもよいC1~20の鎖状炭化水素基等を表し、 R1~R7は、水素原子、<群A>より選ばれる反応性基、置換されていてもよいC1~20のアルキル基、置換されていてもよいC6~20の芳香族環基等を表し、 <群A>は、炭素-炭素不飽和結合性基、環状エーテル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、ハロゲン原子及びシアノ基であり、 aは、1~10の整数を表し、 R1とR2、R3とR4、R4とR5、R5とR6及び複数存在するR7とR7は、互いに結合して環を形成する場合があり、 分子内に、1つ以上の前記<群A>より選ばれる反応性基を有する。その他の定義は明細書を参照)

Description

化合物、組成物、硬化物、硬化物の製造方法及び電子部品の製造方法
 本発明は、特定の骨格を有する化合物に関する。
 従来、6員環と5員環を縮合した骨格構造の化合物は耐熱性を有することが知られている。
 非特許文献1には、11-アリル-10,12-ジヒドロジインディノ[1,2-b’,2’,1’-e]ピリジンの構造及びその製法が記載されている。
 特許文献1には、側鎖にインドロカルバゾール単位が含まれた構造を有する重合体が記載されており、この重合体を含むポリマーが記載され、当該ポリマーを含むレジスト下層膜によりレジスト層とのインターミキシングが起こらず、高いドライエッチング耐性を有し、高い耐熱性を有し、昇華物量が低いことが記載されている。
 また、特許文献2には、2以上のインドール構造を含む所定骨格の化合物が、耐熱性及び耐溶剤性に優れることが記載されている。
US2018/0356732A1 国際公開第2022/131346号
J. Chem. Res. (2016), Vol.40, p428-435(Abudullah M. AsrI et al.)
 本発明の目的は、耐熱性及び耐溶剤性に優れた硬化物を与える化合物及びそれを含有する組成物を提供することにある。
 本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の骨格を有し、反応性基を分子内に1つ以上有する化合物及びそれを含有する組成物が、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物を与えることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は、以下の〔1〕~〔13〕を提供する。
〔1〕下記一般式(I)で表される化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、Xは、水素原子、置換されていてもよい環構成炭素原子数が2~20である環基、置換されていてもよい炭素原子数1~20の鎖状炭化水素基又は該鎖状炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基を表し、
 R、R、R、R、R、R及びR(以下、「R~R」ともいう。)は、それぞれ独立に水素原子、下記<群A>より選ばれる反応性基、ニトロ基、置換されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6~20の芳香族環基、置換されていてもよい炭素原子数2~20の複素環基、前記炭素原子数1~20のアルキル基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基、前記炭素原子数6~20の芳香族環基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基、又は、前記炭素原子数2~20の複素環基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基を表し、
 <群A>は、炭素-炭素不飽和結合性基、環状エーテル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、ハロゲン原子及びシアノ基であり、
 <群B>は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR11-、-NR11CO-、及び-S-であり、
 R11は、水素原子、又は炭化水素基を表し、
 aは、1~10の整数を表し、Xが水素原子の場合、aは1であり、
 aが2以上の場合、複数存在するR、R、R、R、R、R及びRは、同一でも異なっていてもよく、
 2つ存在する同一繰り返し単位中のRは、同一でも異なっていてもよく、
 RとR、RとR、RとR、RとR及び複数存在するRとRは、互いに結合して環を形成する場合があり、
 ただし、分子内に、1つ以上の前記<群A>より選ばれる反応性基を有する。)
〔2〕下記一般式(IIα)、(IIβ)又は(IIγ)で表される請求項1に記載の化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、X、a、R、R、R、R、R及びRは、一般式(I)と同様であり、
 R21、R22、R23、R24、R25及びR26(以下「R21~R26」ともいう。)は、それぞれ独立に水素原子、前記<群A>より選ばれる反応性基、ニトロ基、置換されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6~20の芳香族環基、置換されていてもよい炭素原子数2~20の複素環基、該炭素原子数1~20のアルキル基中のメチレン基の1つ以上が、前記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基、該炭素原子数6~20の芳香族環基中のメチレン基の1つ以上が、前記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基又は該炭素原子数2~20の複素環基中のメチレン基の1つ以上が、前記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基を表し、
 R21とR22、R23とR24、R24とR25及びR25とR26は、互いに結合して環を形成する場合がある。)
〔3〕Xが、置換されていてもよい炭素原子数6~20の芳香族環基又は置換されていてもよい炭素原子数2~20の複素環基である〔1〕又は〔2〕に記載の化合物。
〔4〕分子中、前記反応性基として1つ以上の炭素-炭素不飽和結合性基を有する〔1〕に記載の化合物。
〔5〕分子中、前記反応性基として1つ以上の炭素-炭素不飽和結合性基を有する〔2〕に記載の化合物。
〔6〕 分子内に存在する前記<群A>より選ばれる反応性基の数が2つ以上である〔1〕~〔5〕の何れか1項に記載の化合物。
〔7〕Xが置換されていてもよい縮合環を有するか、又は、分子内に存在する前記反応性基の数が3つ以上である、〔1〕~〔6〕の何れか1項に記載の化合物。
〔8〕 〔1〕~〔7〕の何れか1項に記載の化合物を含有する組成物。
〔9〕 電子部品用である〔8〕に記載の組成物。
〔10〕 〔8〕に記載の組成物より得られる硬化物。
〔11〕 〔8〕に記載の組成物を硬化する工程を有する硬化物の製造方法。
〔12〕 〔8〕記載の組成物を硬化する工程の後、硬化物の除去工程を有する電子部品の製造方法。
〔13〕 下記一般式(III)で表される化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、X’は、水素原子、置換されていてもよい環構成炭素原子数が2~20である環基、置換されていてもよい炭素原子数1~20の鎖状炭化水素基又は該鎖状炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基を表し、
 R’、R’、R’、R’、R’、R’及びR’は、それぞれ独立に水素原子、下記<群A>より選ばれる反応性基、ニトロ基、置換されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6~20の芳香族環基、置換されていてもよい炭素原子数2~20の複素環基、該炭素原子数1~20のアルキル基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基、該炭素原子数6~20の芳香族環基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基、又は、該炭素原子数2~20の複素環基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基を表し、
 <群A>は、炭素-炭素不飽和結合性基、環状エーテル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、ハロゲン原子及びシアノ基であり、
 <群B>は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR11-、-NR11CO-、及び-S-であり、
 R11は、水素原子、又は炭化水素基を表し、
 a’は、1~10の整数を表し、X’が水素原子の場合、aは1であり、
 a’が2以上の場合、複数存在するR’、R’、R’、R’、R’、R’及びR’は、同一でも異なっていてもよく、
 2つ存在する同一繰り返し単位中のR’は、同一でも異なっていてもよく、
 R’とR’、R’とR’、R’とR’、R’とR’及び複数存在するR’とR’は、互いに結合して環を形成する場合があり、
 ただし、分子内に、1つ以上のフェノール性水酸基を有する。)
 本発明の一般式(I)で表される化合物及びそれを含む組成物は、耐熱性及び耐溶剤性に優れた硬化物を与えるものである。また本発明により得られる硬化物は上記組成物を用い、耐熱性及び耐溶剤性に優れたものとなる。更に、本発明の電子部品の製造方法は、高い耐熱性及び耐溶剤性が必要とされる電子部品に適した組成物により高品位の電子部品を製造できる。更に、本発明の化合物の前駆体となる一般式(III)で表される化合物を用いることで、本発明の化合物を首尾よく製造できる。
<A.一般式(I)で表される化合物>
 一般式(I)で表される化合物(以下、「化合物I」ともいう。)についてまず説明する。化合物Iは、前記一般式(I)で表される、特定の骨格を有する化合物であり、所定の骨格を有し、且つ分子内に上記<群A>から選ばれる反応性基(以降、単に「反応性基」とも記載する。)を1つ以上有することを特徴の一つとする。化合物Iの好適な例が一般式(IIα)、(IIβ)、(IIγ)で表される化合物(以下、それぞれ「化合物IIα」、「化合物IIβ」、「化合物IIγ」ともいい、3種をまとめて「化合物IIα~IIγ」ともいう。)
 なお、「2つ存在する同一繰り返し単位中のR」とは式(I)中の「(R」における2つのRを指す。
 上記反応性基のうち、炭素-炭素不飽和結合性基とは、炭素-炭素不飽和結合を有する基を示し、末端に炭素-炭素不飽和結合を有する基が好ましく挙げられる。前記の末端に炭素-炭素不飽和結合を有する炭素-炭素不飽和結合性基としては、エチニル基、プロパルギル基、プロパルギルオキシ基、モノプロパルギルアミノ基、ジプロパルギルアミノ基(ジ-2-プロピニルアミノ基)などの末端に炭素-炭素三重結合を有する基、ビニル基、アリル基、アクリル基、アクリロイルオキシ基、メタクリル基、メタクリルオキシ基などの末端に炭素-炭素二重結合を有する基が好ましく挙げられる。反応基としての炭素-炭素不飽和結合性基としては、特に末端に炭素-炭素三重結合を有する基が好ましく、とりわけ、エチニル基、プロパルギル基、プロパルギルオキシ基又はジプロパルギルアミノ基が好ましい。炭素-炭素不飽和結合性基が前記で表される基であることで、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得やすいからである。
 上記反応性基のうち、環状エーテル基は、環状エーテルを有する基を示し、末端に環状エーテルを有する場合が好ましく、なかでも、エポキシ基、オキセタニル基がより好ましく、特に、グリシジルエーテル基、β-グリシジルエーテル基、脂環エポキシ基などのエポキシ基が好ましい。環状エーテル基が前記で表される基であることで、耐熱性に優れる硬化物が得られるからである。
 式(I)のR~R及び式(IIα)~(IIγ)のR21~R26で表される炭素原子数1~20のアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよく、脂環を有していてもよく、アリールアルキル基であってもよい。直鎖のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、Iso-アミル、tert-アミル、ヘキシル、ヘプチル及びオクチルが挙げられる。分岐のアルキル基としては、Iso-プロピル、sec-ブチル、tert-ブチル、Iso-ブチル、Iso-ペンチル、tert-ペンチル、2-ヘキシル、3-ヘキシル、2-ヘプチル、3-ヘプチル、Iso-ヘプチル、tert-ヘプチル、Iso-オクチル、tert-オクチル、2-エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、へブロタデシル、オクタデシル等が挙げられる。
 脂環を有するものとしては、シクロペンチル、シクロヘキシル等のシクロアルキル基;シクロヘキシルメチル等のシクロアルキルアルキル基;基中の水素原子が複素環で置換されたアルキル基等が挙げられる。
 耐熱性及び耐溶剤性の点から、R~R及びR21~R26で表されるアリールアルキル基以外のアルキル基の炭素原子数は1~15が好ましく、1~10がより好ましく、1~5が更に一層好ましい。
 上記アリールアルキル基とは、アルキル基中の水素原子の1つ以上がアリール基で置換された基を意味する。上記アリールアルキル基としては、例えば、ベンジル、フルオレニル、インデニル、9-フルオレニルメチル、α-メチルベンジル、α,α-ジメチルベンジル、フェニルエチル及びナフチルプロピル基等が挙げられる。耐熱性及び耐溶剤性の点から、R~R及びR21~R26で表されるアリールアルキル基の炭素原子数は7~20が好ましく、7~15がより好ましく、7~10が更に一層好ましい。
 R~R及びR21~R26で表される炭素原子数6~20の芳香族環基は、芳香族炭化水素環を含み、結合手が芳香族炭化水素環上に存在する炭化水素基であり、脂肪族炭化水素基や複素環を有していてもよいが複素環を含まないことが好ましい。脂肪族炭化水素基や複素環を含有する場合、脂肪族炭化水素基や複素環の炭素原子数も含めて炭素原子数の上限が20以下である。
 芳香族環基としては、炭素原子数6~20のアリール基が挙げられる。
 炭素原子数6~20のアリール基としては、単環構造、縮合環構造、又は2つ以上の芳香族炭化水素環が連結した構造のアリール基が挙げられる。
 炭素原子数6~20の単環構造のアリール基としては、例えば、フェニル、トリル、キシリル、エチルフェニル、2,4,6-トリメチルフェニル等が挙げられる。
 炭素原子数6~20の縮合環構造のアリール基としては例えば、ナフチル、アントラセニル、フェナントリル、ピレニル、フルオレニル及びインデノフルオレニル等が挙げられる。
 2つ以上の芳香族炭化水素環が連結したアリール基において、芳香族炭化水素環同士を連結する連結基としては、単結合、スルフィド基(-S-)、カルボニル基等が挙げられる。
 例えば2つ以上の芳香族炭化水素環が連結したアリール基としては、例えば、ビフェニル、ジフェニルスルフィド、ベンゾイルフェニルや、上記の連結基で単環と縮合環、又は縮合環同士が結合した基等が挙げられる。
 耐熱性及び耐溶剤性の点から、R~R及びR21~R26で表される芳香族環基の炭素原子数は6~15がより好ましく、6~10が特に好適である。
 R~R及びR21~R26で表される炭素原子数2~20の複素環基としては、「複素環式化合物」から水素原子を1つ除いた基(以下、「複素環基I」ともいう。)、及び複素環基I中の水素原子を炭化水素基で置換した基(以下、「複素環基II」ともいう。)が挙げられる。なお、エポキシ基は反応性基に含まれるため複素環基には含めない。複素環基は、単環構造であってもよく、縮合環構造であってもよい。炭素原子数2~20の縮合環構造の複素環基としては、複素環と、複素環又は炭化水素環とが縮合した構造である炭素原子数3~20の複素環含有縮合環基等が挙げられる。具体的な複素環基Iとしては、例えば、ピリジル、キノリル、チアゾリル、テトラヒドロフラニル、ジオキソラニル、テトラヒドロピラニル、メチルチオフェニル、ヘキシルチオフェニル、ベンゾチオフェニル、ピロリル、ピロリジニル、イミダゾリル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、ピラゾリル、ピラゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、ピリミジニ、フリル、チエニル、ベンゾオキサゾール-2-イル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、モルホルニル等が挙げられる。
 複素環基IIにおいて、複素環基I中の水素原子を置換する炭化水素基としては、後述するR11で表される炭化水素基で挙げるものと同様のものが挙げられる。複素環基IIでは、結合手は複素環基I上に存在する。複素環基IIの場合、炭化水素基の炭素原子数を含めて「炭素原子数2~20」を満たすようにする。
 耐熱性及び耐溶剤性の点から、R~R及びR21~R26で表される複素環基の炭素原子数は2~15がより好ましく、2~10が特に好適であり、2~5が特に好適である。
 本明細書では、以下、「炭素原子数1~20のアルキル基中のメチレン基の1つ以上が、<群B>より選ばれる2価の基により置換された基」を「炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基」ともいう。
 同様に、「炭素原子数6~20の芳香族環基中のメチレン基の1つ以上が、<群B>より選ばれる2価の基により置換された基」を「炭素原子数6~20のメチレン置換芳香族環基」ともいう。
 同様に、「炭素原子数2~20の複素環基中のメチレン基の1つ以上が、<群B>より選ばれる2価の基により置換された基」を「炭素原子数2~20のメチレン置換複素環基」ともいう。
 本明細書において、メチレン置換アルキル基、メチレン置換芳香族環基及びメチレン置換複素環基並びに後述するメチレン置換鎖状炭化水素基の炭素原子数は、メチレン置換前の所定の炭素原子数の基がメチレン置換された範囲内である。例えば、本明細書中、炭素原子数20のアルキル基中のメチレン基(-CH-)の1つが2価の基である「-O-」で置換された基(例えばアルコキシ基)の炭素原子数は、19となる。またメチレン置換アルキル基、メチレン置換芳香族環基、メチレン置換複素環基の炭素原子数は、群Bのいずれの基を採用した場合も、それぞれ1~20、6~20、2~20の範囲内とし、炭素原子数15以下が好ましく、10以下がより好ましく、5以下が更に好ましい。
 更に、上記各種のメチレン置換された基は、複数の上記2価の基が隣り合う構造を有しない。
 式(I)のRとR、RとR、RとR、RとR及び複数存在するRとRが、互いに結合して環を形成する場合の形成する環、及び式(IIα)~(IIγ)におけるR21とR22、R23とR24、R24とR25及びR25とR26が互いに環を形成する場合の環としては、炭化水素環及び複素環が挙げられる。炭化水素環としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロペンテン環、ベンゼン環等の単環;インダン環、フルオレン環、ナフタレン環及びアントラセン環等の縮合環が挙げられる。
 また複素環としては、ピロリジン環、ピロール環、ピペラジン環、モルホリン環、チオモルホリン環、テトラヒドロピリジン環、ラクトン環及びラクタム環等の単環;カルバゾール環、インドール環等の縮合環等が挙げられる。
 前記RとR、RとR、RとR、RとR及び複数存在するRとRが互いに結合して形成する環としては、例えば、耐熱性及び耐溶剤性が良好なことから、炭化水素環が好ましく、なかでも構成環の少なくとも一つが芳香族環である芳香族炭化水素環が好ましく、インダン環が最も好ましい。
 式(IIα)~(IIγ)は、式(I)にてRとRが結合して式(I)に記載のピリジン環と縮合するインダン環を形成したものである。
 R11で表される炭化水素基としてはアルキル基、アルケニル基又は芳香族環基が挙げられる。
 アルキル基としては、R等の例で挙げた各種のアルキル基等が挙げられる。
 アルケニル基としては、例えば鎖状のものとして、ビニル、エチレン、2-プロペニル、3-ブテニル、2-ブテニル、4-ペンテニル、3-ペンテニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、5-ヘキセニル、2-ヘプテニル、3-ヘプテニル、4-ヘプテニル及び4,8,12-テトラデカトリエニルアリル、環状のものとしてシクロペンタジニエル等が挙げられる。
 芳香族環基としては、R等の説明で挙げた基が挙げられる。
 上記R~R及びR21~R26で表される、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~20の芳香族環基、炭素原子数2~20の複素環基、炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基、炭素原子数6~20のメチレン置換芳香族環基、炭素原子数2~20のメチレン置換複素環基中の水素原子は、置換基で置換されていてもよく、その場合の置換基の例は上記<群A>から選択された反応性基が挙げられるほか、ハロゲン原子、ニトロ基、等が挙げられる。
 本明細書において、「環構成」等と断らない限り、所定の炭素原子数の基が置換基を有する場合、当該置換基の炭素原子数も含めて所定の炭素原子数を満たすものとする。
 例えば、反応性基に置換されてなる基は、以下式(f)で表される基が挙げられる。
 *-L-(R)t  式(f)
(ここで、Lは炭素原子数1~20のアルキル基からt個の水素原子を除いた基、炭素原子数6~20の芳香族環基、炭素原子数2~20の複素環基、炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基からt個の水素原子を除いた基、炭素原子数6~20のメチレン置換芳香族環基、又は炭素原子数2~20のメチレン置換複素環基であり、Rは反応性基であり、tは1~10の数である。)
 tは1~8であることが好ましく、1~5であることがより好ましく、1~3であることが特に好ましい。Lは、アルキル基からt個の水素原子を除いた基、芳香族環基、メチレン置換アルキル基又はメチレン置換芳香族環基が好ましく、芳香族環基又はメチレン置換芳香族環基がより好ましく、芳香族環基が最も好ましい。上記化合物Iは耐熱性及び耐溶剤性により優れる化合物を形成し得るためである。
 式(f)で表される基の炭素原子数は10以下が好ましく、5以下であってもよく、3以下であってもよい。上記化合物Iは耐熱性及び耐溶剤性により優れる化合物を形成し得るためである。
 以下では、式(f)で表される基と、反応性基とを合せて「反応性基含有基」ともいう。
 反応性基含有基としては、反応性基が特に好ましい。上記化合物Iは耐熱性及び耐溶剤性により優れる化合物を形成し得るためである。
 式(I)中のXで表される環構成炭素原子数が2~20である環基は、環構成炭素原子数が2~20である環を有し、且つ式(I)のピリジン環に結合する結合手を当該環上に有する基である。環構成炭素原子数が2~20の環としては環構成炭素原子数6~20の芳香族環、及び、環構成炭素原子数2~20の複素環が挙げられる。環構成炭素原子数6~20の芳香族環としては、炭素及び水素からなる炭化水素環が挙げられる。環構成炭素原子数2~20の環は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。
 環構成炭素原子数6~20の芳香族環としては、単環としては、ベンゼン環等の炭素原子及び水素原子からなる炭化水素系単環が挙げられ、縮合環としては、フルオレン環、ナフタレン環、フェナントレン環、アントラセン環、インダン環、ピレン環及びベンゾピレン環などの炭化水素系縮合環が挙げられ、これらを連結基で連結した環構造も挙げられる。後述する通り、Xとしては炭化水素系縮合環が好ましく、特にフルオレンが好ましい。
 環構成炭素原子数2~20の複素環としては、単環としては、フラン環、ピリジン環、ピリミジン環、チオフェン環、ピロール環、イミダゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、ピリジン環、ピラジン環等のヘテロ原子を含む複素系単環が挙げられ、縮合環としては、カルバゾール環、インドール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環などが挙げられる。環構成炭素原子数2~20である環基には、複数の環を連結基で連結した環構造も挙げられ、いずれかの環上に式(I)のピリジン環に結合する結合手があればよい。
 Xにおける上記連結基としては、硫黄原子、窒素原子、カルボニル基、炭素原子、単結合等が挙げられる。
 「環構成炭素原子数2~20」とは、Xが2つ以上の環が連結した構造である場合は、それら2つ以上の環を構成する炭素原子数の合計値である。
 式(I)中のXで表される炭素原子数1~20の鎖状炭化水素基としては、R11で挙げた基のうち、鎖状のアルキル基、鎖状のアルケニル基等において、水素原子をa-1個削除した基が挙げられる。ただし*-C=C-*等の炭素-炭素不飽和結合はその両端が炭素原子に結合されていない限り、脂肪族炭化水素基の末端に位置することはないものとする。
 またXに関し、本明細書中、「炭素原子数2~20の鎖状炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が、<群B>より選ばれる2価の基により置換された基」は、「炭素原子数2~20のメチレン置換鎖状炭化水素基」ともいう。
 Xで表される鎖状炭化水素基及びメチレン置換鎖状炭化水素基の炭素原子数は1~20の範囲内であり、1~15が好ましく、1~10がより好ましく、1~5が特に好ましい。
 Xで表される炭素原子数2~20の環は置換基で置換されていてもよく、その場合の置換基の例としては、上記<群A>から選択される反応性基又は式(f)で表される基が挙げられるほか、ニトロ基等が挙げられる。
 炭素原子数1~20の鎖状炭化水素基中の水素原子は、置換基で置換されていてもよく、その場合の置換基の例は上記<群A>から選択される反応性基が挙げられるほか、ニトロ基が挙げられる。
 以下、化合物Iの好ましいものについて更に説明する。なお、以下の全ての「反応性基含有基」の語はそれぞれ独立に「反応性基」に置き換えることができ、更に「炭素-炭素不飽和結合性基」或いは「プロパルギル基又はそれを含有する基(例えば、プロパルギル基又はプロパルギルオキシ基)」に置き換えることができる。
 化合物Iの反応性基としては、炭素-炭素不飽和結合性基、環状エーテル基、水酸基又はアミノ基が好ましく、特に、炭素-炭素不飽和結合性基であることが好ましい。反応性基が前記の基であることで、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得られるからである。
 化合物Iは分子中、1つ以上の炭素-炭素不飽和結合性基を有することが好ましく、その場合、炭素-炭素不飽和結合性基以外の反応性基を有していても有していなくてもよい。なお、アミノ基としては、1級アミノ基(-NH基)、炭素原子数1~3の低級アルキル基又はアセチル基で置換された2級アミノ基等が挙げられ、1級アミノ基又は低級アルキル基で置換された2級アミノ基が好ましい。
 化合物Iにおいて、分子内に存在する反応性基の数は、1個以上であるが、中でも2個以上が好ましく、特に3個以上が好ましい。分子内に存在する反応性基の数が上記の範囲であることで、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得られるからである。分子内に存在する反応性基の数は、10個以下であることが、合成が容易で保存安定性が良好な点で好ましく、この観点から、より好ましくは9個以下であり、更に好ましくは8個以下である。なお、ここでいう反応性基の数は、例えばジプロパルギルアミノ基であれば2つとカウントする。
 特に、化合物Iにおいて、(ア)分子内に存在する反応性基の数が3個以上であるか、(イ)Xが置換されていてもよい縮合環を有することが、化合物Iの硬化物の耐熱性が高い点で好ましく、(ア)及び(イ)の両方の条件を満たすことが最も好ましい。
 式(I)中のR~Rで表される基としては、水素原子、前記<群A>より選ばれる反応性基、又は、それぞれ反応性基で置換されていてもよい、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~20の芳香族環基、炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基若しくは炭素原子数6~20のメチレン置換芳香族環基が好ましく、なかでも水素原子、反応性基、又は、それぞれ反応性基で置換されていてもよい、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~20の芳香族環基若しくは炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基が好ましく、とりわけ、水素原子、反応性基、又は、それぞれ反応性基で置換されていてもよい、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数6~10の芳香族環基若しくは炭素原子数1~10のメチレン置換アルキル基が好ましく、特に、水素原子、反応性基、それぞれ反応性基で置換されていてもよい、炭素原子数1~5のアルキル基若しくは炭素原子数1~5のメチレン置換アルキル基が好ましく、水素原子、反応性基、炭素原子数1~2のアルキル基又は炭素原子数1~2のメチレン置換アルキル基が最も好ましい。
 一般式(I)中のR~Rで表される基が前記で表される基であることで、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得られるからである。
 特に、R~Rで表される基の1つ以上が反応性基含有基であることが好ましい。一般式(II)中のR~Rで表される基が前記の基であることで、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得られるからである。
 式(I)中のR~Rにおいて、反応性基の合計数が1~4であることが好ましく、なかでも1~3が好ましく、2~3が特に好ましい。一般式(I)中のR~Rにおける反応性基数が前記で表される範囲であることで、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得られるからである。
 式(I)中のR~RにおいてR、R、R及びRの何れか1又は2以上が反応性基含有基であることが好ましく、R、R及びRの何れか1又は2以上が反応性基含有基であることがより好ましく、R及びRの何れか一方又は両方が反応性基含有基であることが特に好ましい。R及びRが何れか一方又は両方が反応性基含有基である場合、R及びRの何れか一方又は両方が反応性基含有基であることがとりわけ好ましく、R及びRの何れか一方が反応性基含有基であることが一層好ましい。更に前記の場合に、R及びRは両方が反応性基含有基であることが好ましい。式(I)において反応性基含有基の位置が上記であることで、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得られるからである。また成膜性にも優れるためである。
 R又はRがいずれも反応性基含有基でない場合は、耐熱性の点から、R及びRの少なくとも一方が反応性基含有基であることが好ましい。
 上記で挙げた反応性基含有基として好ましい位置以外の位置の基は反応性基含有基であってもなくてもよい。
 式(I)中のR~Rで表される基のうち、反応性基含有基でないものは、水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~20の芳香族環基、炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基又は炭素原子数6~20のメチレン置換芳香族環基であることが好ましく、なかでも水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基又は炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基が好ましく、とりわけ、水素原子、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のメチレン置換アルキル基が好ましく、中でも、水素原子、炭素原子数1~2のアルキル基又は炭素原子数1~2のメチレン置換アルキル基が好ましい。式(I)中のR~Rで表される基のうち1つ又は2以上が水素原子であることも合成が容易で保存安定性に優れる化合物が得られる点で好ましい。
 式(I)中のaは、1~5が好ましく、なかでも1~3がより好ましく、特に、1~2が好ましい。式(I)中のaが前記の数であることで、合成が容易で保存安定性に優れる化合物が得られるからである。
 前記RとRが互いに結合して形成する環は、例えば、耐熱性が良好なことから、炭素原子、水素原子のみからなる炭化水素環が好ましく、なかでも芳香族炭化水素環が好ましく、式(I)のピリジン環と縮合するインダン環を形成することが特に好ましい。従って、化合物Iが化合物IIα~IIγの何れかであることが好ましい。
 とりわけ、化合物Iは、化合物IIα又は化合物IIγであることがより好ましく、特に、化合物IIαであることが好ましい。本発明の化合物が前記で表される構造であることで、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得られるからである。
 R21、R22、R23、R24、R25及びR26それぞれについての好ましい基は、前記R、R、R、R、R及びRそれぞれの好ましい基と同様である。
 またR21~R26で表される基の1つ以上が反応性基含有基であることが好ましい。耐熱性に優れる硬化物が得られるからである。R21~R26において好ましい反応性基の合計数は、R~Rの好ましい反応性基の合計数と同様である。
 R21~R26において、R21、R22、R24及びR25の何れか1又は2以上が反応性基含有基であることが好ましく、R21、R22及びR25の何れか1又は2以上が反応性基含有基であることがより好ましく、R21及びR22の何れか一方又は両方が反応性基含有基であることが特に好ましい。R21及びR22の何れか一方又は両方が反応性基含有基である場合、R24及びR25の何れか一方又は両方が反応性基含有基であることがとりわけ好ましく、R24及びR25の何れか一方が反応性基含有基であることが一層好ましい。更に前記の場合に、R21及びR22の両方が反応性基含有基であることが好ましい。耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得られるからである。また成膜性にも優れるためである。
 中でも、R21~R26において、R21又はR22がいずれも反応性基含有基でない場合、耐熱性及び耐溶剤性の点からR24及びR25の少なくとも一方が反応性基含有基であることが好ましい。上記で挙げた反応性基として好ましい位置以外の位置の基は反応性基含有基であってもなくてもよい。
 式(I)中のR21~R26で表される基のうち、反応性基含有基でない場合の好ましい基は、R~Rで上述したものと同様である。
 上記Xは、環構成炭素原子数2~20である環基が好ましい。上記化合物Iは耐熱性及び耐溶剤性により優れる化合物を形成し得るためである。
 Xが環構成炭素原子数2~20の環基である場合、環を構成する炭素原子の数は3~18であることが好ましく、4~15であることがより好ましく、6~16であることが更に好ましい。上記化合物Iは耐熱性及び耐溶剤性により優れる化合物を形成し得るためである。
 Xは中でも、炭化水素系芳香族環基又は芳香族複素環基が好ましく、炭化水素系芳香族環基が特に好ましい。上記化合物は、硬化物の耐熱性及び耐溶剤性に優れるためである。
 式(I)中のXで表される環基中の環は、置換されていてもよい縮合環であることが好ましい。Xが置換されていてもよい縮合環を有するか、或いは、Xが、2つの反応性基が結合したアミノ基を有することが、化合物Iの硬化物の耐熱性が特に高い点で好ましく、特に、置換されていてもよい縮合環を有することが好ましい。2つの反応性基が結合したアミノ基としては、ジプロパルギルアミノ基等が挙げられる。当該縮合環としては、2~6個の環よりなる縮合環が好ましく、特に2~4個の環よりなる縮合環が好ましい。式(I)中のXで表される基が前記の縮合環であることで、特に耐熱性に優れる硬化物が得られるからである。例えばフルオレンは3個の環よりなり、ナフタレンは2個の環よりなり、ピレンは4個の環よりなる。
 前記Xの具体例として、下式(X1)~(X7)が挙げられる。とりわけXが式(X1)~(X6)の何れかで表される縮合環であることが特に耐熱性に優れる点で好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72、R73、R74、R75、R76、R77、R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85及びR86(以下、「R31~R86」とも記載する。)は、それぞれ独立に水素原子、前記<群A>より選ばれる反応性基、結合手、ニトロ基、又は、置換されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6~20の芳香族環基、置換されていてもよい炭素原子数2~20の複素環基、置換されていてもよい炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6~20のメチレン置換芳香族環基又は置換されていてもよい炭素原子数2~20のメチレン置換複素環基を表す。
 ただし、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39及びR40のうち一つが結合手であり、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47及びR48のうち一つが結合手であり、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57及びR58、のうち一つが結合手であり、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66及びR67のうち一つが結合手であり、R68、R69、R70、R71、R72、R73及びR74のうち一つが結合手であり、R75、R76、R77、R78、R79及びR80のうち一つが結合手であり、R81、R82、R83、R84、R85及びR86のうち一つが結合手である。
 式(X1)~(X7)中、上記アルキル基、上記芳香族環基、上記複素環基、上記メチレン置換アルキル基、メチレン置換芳香族環基及びメチレン置換複素環基としては、R等で説明した基が挙げられ、反応性基、ハロゲン原子、ニトロ基等で置換されていてもよい。
 R31~R86で表される基は、反応性基含有基又は結合手でない場合は、水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~20の芳香族環基、炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基又は炭素原子数6~20のメチレン置換芳香族環基が好ましく、なかでも水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基又は炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基が好ましく、特に、水素原子、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~5のメチレン置換アルキル基が更に好ましく、なかでも、水素原子、又は炭素原子数1~2のアルキル基が一層好ましい。また式(X1)~(X7)のそれぞれの環において、水素原子、結合手及び反応性基含有基以外の置換基の数は、0~2であることが好ましく、0~1個であることがより好ましく、0であってもよい。上記化合物Iは耐熱性及び耐溶剤性により優れる化合物を形成し得るためであり、また合成が容易で保存安定性に優れるためである。
 以下、式(X1)~(X7)それぞれについての好ましい構成について説明する。
 式(X1)中、R34又はR39が結合手である化合物は、合成が容易で保存安定性に優れ、耐熱性に優れる硬化物が得られることから好ましい。
 式(X1)中の反応性基の数としては、1~8個が好ましく、1~6個がより好ましく、2~4個が特に好ましい。反応性基を上記の範囲内の数有する化合物は、合成が容易で保存安定性に優れ、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得られるからである。
 式(X1)中、R31、R32、R37~R40から選ばれる1以上が反応性基含有基であることが好ましく、なかでも、R31、R32のうち一方又は両方が反応性基含有基であることが好ましく、特にR31、R32の両方が反応性基含有基であることが好ましい。
 式(X1)中の反応性基含有基の位置が、上記の位置である化合物は、溶剤への溶解性に優れ、耐熱性に優れる硬化物が得られるからである。
 式(X2)中、R45が結合手である化合物は、合成が容易で保存安定性に優れ、耐熱性に優れる硬化物が得られることから好ましい。
 式(X2)中に反応性基を1~6個有する化合物が好ましく、1~4個有する化合物がより好ましく、1~2個が特に好ましい。反応性基を上記の範囲内の数有する化合物は、合成が容易で保存安定性に優れ、耐熱性に優れる硬化物が得られるからである。
 式(X2)中、R46、R47又はR48が反応性基含有基であることが好ましく、なかでも、R46が反応性基含有基であることが、溶剤への溶解性に優れ、耐熱性に優れる硬化物が得られることから好ましい。
 式(X3)中、R54が結合手である化合物は、合成が容易で保存安定性に優れ、耐熱性に優れる硬化物が得られることから好ましい。R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57及びR58はそれぞれ独立に反応性基含有基であってもなくてもよい。
 式(X4)中、R61又はR64が結合手である化合物は、合成が容易で保存安定性に優れ、耐熱性に優れる硬化物が得られることから好ましい。
 式(X5)中、R72が結合手である化合物は、合成が容易で保存安定性に優れ、耐熱性に優れる硬化物が得られることから好ましい。
 式(X5)中、R74が反応性基含有基である化合物は、溶剤への溶解性に優れ、耐熱性に優れる硬化物が得られることから好ましい。
 式(X6)中、R80が結合手である化合物は、合成が容易で保存安定性に優れ、耐熱性に優れる硬化物が得られることから好ましい。
 式(X7)において、反応性基の数は1~3が好ましく、1~2がより好ましい。耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得られるためである。
 Xにおいて、上記で挙げた反応性基含有基又は結合手として好ましい位置以外の位置の基は反応性基含有基であってもなくてもよい。
 式(I)中のXで表される環基は、フルオレン環、ベンゼン環、ナフタレン環、カルバゾール環及びピレン環から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、フルオレン環、ベンゼン環、ナフタレン環及びピレン環から選ばれる少なくとも一種であることが耐熱性の点で特に好ましく、特に、フルオレン環、ナフタレン環及びピレン環から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、とりわけフルオレン環が好ましい。
 式(I)中のXで表される基の結合場所がピリジン環中の窒素原子に対してパラ位であることは、合成が容易で保存安定性に優れることから好ましい。
 化合物Iとしては、例えば反応性基としてプロパルギル基、プロパルギルオキシ基、エチニル基又はビニル基を有するものとして、下記化合物(101)~(179)が挙げられるが、これに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 次いで、上記一般式(III)で表される化合物(以下「化合物III」ともいう。)について説明する。化合物IIIは、化合物Iの前駆体として使用できる。
 化合物IIIにおいて、X’、R’、R’、R’、R’、R’、R’、R’、R11’、a’は、化合物IのX、R、R、R、R、R、R、R、R11、aのそれぞれと同義であり、化合物IのX、R、R、R、R、R、R、R、R11、a(以下「X~a」ともいう。)に関する上記の説明は全て、好ましい反応性基の種類又は数の点以外、X’、R’、R’、R’、R’、R’、R’、R’、R11’、a’(以下「X’~a’」ともいう。)にそれぞれ該当させることができる。例えば、X’はXと同様に、置換されていてもよい、炭素原子数6~20の芳香族環基又は炭素原子数2~20の複素環基であることが好ましく、また置換されていてもよい縮合環基であるか、或いは第一級アミノ基を有することが好ましく、置換されていてもよい縮合環基であることがより好ましい。以下では化合物IIIについて更に説明するが、上記のX~aの説明と下記の化合物IIIのX’~a’の説明に関し、異なる点が生じた場合、X’~a’に関し下記説明を優先させる。化合物IIIでは、フェノール性水酸基を少なくとも一つ有することが必要である点で、化合物Iと異なる。
 なお、フェノール性水酸基とは、芳香族環上に直接結合している水酸基をいい、縮合環を構成するベンゼン環又は単環であるベンゼン環に直接結合する水酸基であることが好ましい。
 化合物IIIの好ましいものとして、以下一般式(IIIα)~(IIIγ)が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式中、X’、a’、R’、R’、R’、R’、R’及びR’は、一般式(III)と同様であり、
 R21’、R22’、R23’、R24’、R25’及びR26’(以下「R21’~R26’」ともいう。)は、それぞれ独立に水素原子、前記<群A>より選ばれる反応性基、ニトロ基、置換されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6~20の芳香族環基、置換されていてもよい炭素原子数2~20の複素環基、該炭素原子数1~20のアルキル基中のメチレン基の1つ以上が、前記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基、該炭素原子数6~20の芳香族環基中のメチレン基の1つ以上が、前記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基又は該炭素原子数2~20の複素環基中のメチレン基の1つ以上が、前記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基を表し、
 R21’とR22’は、互いに結合して環を形成する場合があり、R23’とR24’は、互いに結合して環を形成する場合があり、R24’とR25’は、互いに結合して環を形成する場合があり、R25’とR26’は、互いに結合して環を形成する場合がある。ただし、分子内に、1つ以上のフェノール性水酸基を有する。)
 R21’~R26’の基の説明及び好ましいものは、それぞれ、R21~R26と同様である。
 以下、化合物IIIの好ましいものについて更に説明する。以下で説明するフェノール性水酸基含有基はフェノール性水酸基及び下記(f’)で表される基の総称である。下記で述べる「フェノール性水酸基含有基」の語は全てそれぞれ、その下位概念である「フェノール性水酸基」に置き換えることができる。
 *-L’-(OHp)t’  式(f’)
(ここで、L’は炭素原子数6~20の芳香族環含有基であり、OHpはフェノール性水酸基であり、t’は1~10の数である。)
 炭素原子数6~20の芳香族環含有基とは、炭素原子数7~20のアリールアルキル基からt’個の水素原子を削除した基、炭素原子数8~20の芳香族炭化水素環含有複素環基又は炭素原子数6~20のアリール基からt’個の水素原子を削除した基であり、炭素原子数6~10が好ましく、アルキル基又はアルコキシ基で置換されていてもよい炭素原子数6~10のフェニレン基が好適である。炭素原子数8~20の芳香族炭化水素環含有複素環基としては、インドール、カルバゾール等のベンゼン環と複素環が縮合した環等が挙げられる。
 t’は1~8であることが好ましく、1~5であることが更に好ましく、1~3であることが特に好ましく、1~2であることが更に好ましく、1であってもよい。
 化合物IIIの反応性基としては、フェノール性水酸基を有するものであり、フェノール性水酸基以外の反応性基を有していても、有していなくてもよい。化合物IIIがフェノール性水酸基以外の反応性基を有する場合は当該反応性基としてはアミノ基が挙げられる。
 反応性基が前記で表される基であることで、化合物Iを首尾よく製造できる前駆体となるためである。
 化合物IIIにおいて、分子内に存在するフェノール性水酸基の数は、1個以上であるが、中でも2個以上が好ましい。分子内に存在するフェノール性水酸基の数が上記の範囲であることで、前駆体としての使用を含め耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物を与える点で有利である。分子内に存在するフェノール性水酸基の数は、10個以下であることが合成が容易で保存安定性が良好な点で好ましく、この観点から、より好ましくは8個以下であり、更に好ましくは6個以下である。
 式(III)中のR1’~R6’で表される基としては、水素原子、フェノール性水酸基、又は、それぞれフェノール性水酸基を有していてもよい、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~20の芳香族環基、炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基、若しくは炭素原子数6~20のメチレン置換芳香族環基が好ましく、なかでも水素原子、フェノール性水酸基、又は、それぞれフェノール性水酸基を有していてもよい、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数6~10の芳香族環基若しくは炭素原子数1~10のメチレン置換アルキル基が好ましく、特に、水素原子、フェノール性水酸基、炭素原子数1~5のアルキル基又は炭素原子数1~5のメチレン置換アルキル基が好ましく、水素原子、フェノール性水酸基、炭素原子数1~2のアルキル基又は炭素原子数1~2のアルコキシ基が最も好ましい。
 R3’、R4’、R5’、R6’、R23’、R24’、R25’及びR26’のうち、少なくとも1つがフェノール性水酸基含有基であることが好ましく、特に少なくとも2つがフェノール性水酸基含有基であることが好ましい。とりわけ、R3’、R4’、R5’、R6’のうち少なくとも1つがフェノール性水酸基含有基であり、R23’、R24’、R25’及びR26’のうち少なくとも1つが、フェノール性水酸基含有基であることが好ましい。特に前記の各フェノール性水酸基含有基がフェノール性水酸基であることが好ましい。
 なかでも、R4’、R5’、R24’、及びR25’のうち少なくとも2つがフェノール性水酸基含有基であることが好ましく、特にこれらフェノール性水酸基含有基がフェノール性水酸基であることが好ましい。
 特に、R1’~R6’で表される基の1つ以上がフェノール性水酸基含有基であることが好ましい。R1’~R6’で表される基が前記の基であることで、前駆体としての使用も含め耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物を与える点で有利だからである。
 式(III)中のR1’~R6’において、フェノール性水酸基の合計数が3以下であることが好ましく、なかでも2以下が好ましく、1であってもよい。式(III)中のR1’~R6’におけるフェノール性水酸基数が前記で表される範囲であることで、前駆体としての使用を含め耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物を与える点で有利だからである。
 式(III)中のR1’~R6’の何れかがフェノール性水酸基を有する場合、R4’及びR5’の何れか一方又は両方がフェノール性水酸基含有基であることが好ましく、特にR4’及びR5’の何れか一方がフェノール性水酸基含有基であることが好ましい。これらフェノール性水酸基含有基がフェノール性水酸基であることが好適である。式(III)においてフェノール性水酸基の位置が上記であることで、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物を与える点で有利だからである。
 式(III)中のR1’~R6’で表される基のうち、フェノール性水酸基含有基でないものの好ましいものとしては、R~Rで表される基のうち反応性基含有基でないものの好ましいものとして上記で挙げたものが挙げられ、特に、水素原子、炭素原子数1~2のアルキル基又は炭素原子数1~2のアルコキシ基が好ましい。
 R21’、R22’、R23’ 、R24’ 、R25’及びR26’それぞれの好ましい基は、前記R’、R’、R’、R’、R’及びR’の好ましい基とそれぞれ同様であり、上記の説明を使用できる。
 またR21’~R26’で表される基の1つ以上がフェノール性水酸基含有基であることが好ましい。前駆体としての使用を含め耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物を与える点で有利だからである。R21’~R26’において好ましいフェノール性水酸基の合計数は、R1’~R6’の好ましいフェノール性水酸基の合計数と同様である。
 式(III)中のR21’~R26’がフェノール性水酸基を有する場合、R24’及びR25’の何れか一方又は両方がフェノール性水酸基含有基であることが好ましく、特にR24’及びR25’の何れか一方がフェノール性水酸基含有基であることがより好ましい。特にこれらフェノール性水酸基含有基がフェノール性水酸基であることが好適である。式(III)においてフェノール性水酸基の位置が上記であることで、合成が容易で保存安定性に優れるからである。
 式(I)中のR21’~R26’で表される基のうち、反応性基含有基でない場合の好ましい基としては、R1’~R6’で上述したものと同様である。
 X’は、フェノール性水酸基を有する場合も有しない場合もある。X’におけるフェノール性水酸基の数は0~6が好ましく、0~4がより好ましく、0~2が特に好ましい。前駆体としての使用を含め、耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物を与える点で有利だからである。
 X’は、フェノール性水酸基の代わりにアミノ基を含有していてもよく、アミノ基を有する場合、アミノ基の活性水素とフェノール性水酸基の合計数が上記X’におけるフェノール性水酸基の数と同様の数であることが好ましい(以下、X’1~X’7について記載したフェノール性水酸基数について同様にアミノ基の活性水素とフェノール性水酸基の合計数に置き換えできる)。
 前記X’の具体例として、下式(X’1)~(X’7)で表される基が挙げられる。式(III)中のX’で表される基が、式(X’1)~(X’6)の何れかで表される環であることで、前駆体としての使用を含め、より耐熱性に優れた硬化物が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(式中、R31’、R32’、R33’、R34’、R35’、R36’、R37’、R38’、R39’、R40’、R41’、R42’、R43’、R44’、R45’、R46’、R47’、R48’、R49’、R50’、R51’、R52’、R53’、R54’、R55’、R56’、R57’、R58’、R59’、R60’、R61’、R62’、R63’、R64’、R65’、R66’、R67’、R68’、R69’、R70’、R71’、R72’、R73’、R74’、R75’、R76’、R77’、R78’、R79’、R80’、R81’、R82’、R83’、R84’、R85’及びR86’(以下、「R31’~R86’」とも記載する。)は、それぞれ独立に水素原子、フェノール性水酸基、アミノ基、結合手、ニトロ基、又は、置換されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6~20の芳香族環基、置換されていてもよい炭素原子数2~20の複素環基、置換されていてもよい炭素原子数1~20のメチレン置換アルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6~20のメチレン置換芳香族環基又は置換されていてもよい炭素原子数2~20のメチレン置換複素環基を表す。
 ただし、R31’、R32’、R33’、R34’、R35’、R36’、R37’、R38’、R39’及びR40’のうち一つが結合手であり、R41’、R42’、R43’、R44’、R45’、R46’、R47’及びR48’のうち一つが結合手であり、R49’、R50’、R51’、R52’、R53’、R54’、R55’、R56’、R57’及びR58’のうち一つが結合手であり、R59’、R60’、R61’、R62’、R63’、R64’、R65’、R66’及びR67’のうち一つが結合手であり、R68’、R69’、R70’、R71’、R72’、R73’及びR74’のうち一つが結合手であり、R75’、R76’、R77’、R78’、R79’及びR80’のうち一つが結合手であり、R81’、R82’、R83’、R84’、R85’及びR86’のうち一つが結合手である。
 式(X’1)~(X’7)中、上記アルキル基、上記芳香族環基、上記複素環基、上記メチレン置換アルキル基、メチレン置換芳香族環基、メチレン置換複素環基としては、R等で説明した基が挙げられ、フェノール性水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、等で置換されていてもよい。
 X’はフェノール性水酸基を有していても有していなくてもよい。前者の場合、R31’~R86’におけるX’1~X’7にそれぞれ該当する基のうち、いずれか1又は2以上が、フェノール性水酸基含有基であることが好適であり、フェノール性水酸基であることが特に好適である。例えば、X’7に該当する基であるR81’~R86’で表される基のうち、いずれか1又は2以上が、フェノール性水酸基含有基であることが好ましく、フェノール性水酸基であることがより好ましい。
 R31’~R86’のそれぞれは、前記R31~R86にそれぞれ対応している。
 R31’~R86’で表される基に関し、フェノール性水酸基又は結合手でない場合の好ましい基としては、R31~R86で表される基について、反応性基含有基又は結合手でない場合の好ましい基の説明が適宜使用できる。式(X’1)~(X’7)のそれぞれの環において、水素原子、結合手、フェノール性水酸基含有基及びアミノ基以外の置換基の好ましい数は、式(X1)~(X7)のそれぞれの環において水素原子、結合手及び反応性基含有基以外の置換基の好ましい数と同様である。
 またX’1~X’7について、結合手の位置に関する好ましいものの説明は、X1~X7の説明が適宜使用できる。
 特に、式(X’2)及び式(X’7)それぞれにおいて、反応性基、例えばフェノール性水酸基の数は1~3が好ましく、1~2がより好ましい。耐熱性及び耐溶剤性に優れる硬化物が得られるためである。
 X’において、上記で挙げたフェノール性水酸基含有基及び結合手として好ましい位置以外の位置の基は反応性基含有基であってもなくてもよい。
 化合物IIIを前駆体として製造する化合物Iとしては、反応性基としてプロパルギルオキシ基、アリルエーテル基又はグリシジル基を有するものが好適である。
 化合物IIIとしては、フェノール性水酸基を有するものとして、上記(168)(169)(171)~(173)のほか、下記化合物(1)~(65)も挙げられる。このような化合物IIIは、プロパルギルオキシ基等の反応性基を有する化合物Iを製造する中間体としても、用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 前記化合物I及び化合物IIIは、公知の方法に準じて製造することができる。具体的には、インダノン化合物とアルデヒド化合物を、酢酸アンモニウムを用いて縮合させることで、ジインデノピリジン骨格構造を有する化合物を製造することができる。さらに、その骨格構造において、反応性基を導入することで、前記化合物Iを製造することができる。例えば、アルデヒド化合物やインダノン化合物として水酸基を有する化合物を用いた場合、化合物III(反応性基として水酸基を有する化合物I)を製造でき、当該化合物IIIにおける水酸基を更にハロゲン化合物及びKCO等の炭酸塩を用いて水酸基以外の反応性基に換えることが可能である(例えば下記スキーム1)。
 また式(I)におけるインデノピリジン骨格構造における所定箇所に、ハロゲン化合物及びNaOH等のアルカリ剤を用いて反応性基を導入することも可能である(例えば下記スキーム2)
 下記スキーム1及び2では、化合物Iとして化合物IIα、a=1の場合を例に記載したが、化合物IIβ、IIγは他の化合物の製法(例えばEuropean Journal of OrganIc Chemistry (2005), (10), p2045-2055や、RSC Advances (2015), 5(63), p51183-51187を参照)に準じた方法にて製造できる。またaが2以上の場合はアルデヒド化合物を多官能とすることで製造できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
<B.組成物>
 本発明の組成物は、前記化合物Iを含有することを特徴とする。組成物が前記化合物Iを含有することで、耐熱性に優れた硬化物が得られる。
 前記化合物Iを固形分中に20~100質量%含有する組成物は、耐熱性に優れた硬化物が得られることから好ましい。固形分中の含有量は、より好ましくは、40~100質量%であり、特に好ましくは50~100質量%であり、60質量%以上であってもよい。ここでいう固形分とは、組成物より後述する溶剤を除いた成分を指す。
 本発明の組成物は、架橋剤を含有していてもよい。架橋剤とは、化合物Iと反応して、化学的結合により複数分子を連結し、重合応後のポリマーに取り込まれ、物理的、化学的性質を変化させる化合物を意味する。架橋剤を含有することで、より耐熱性に優れた硬化物が得られる。架橋剤としては、例えば、フェノール化合物、エポキシ化合物、シアネート化合物、アミン化合物、ベンゾオキサジン化合物、メラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物、ウレア化合物、イソシアネート化合物、アジド化合物等が挙げられる。
 フェノール化合物としては、例えば、フェノール、クレゾール類、キシレノール類等のアルキルフェノール類;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン等のビスフェノール類;α,α,α’-トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1-エチル-4-イソプロピルベンゼン等のトリスフェノール類;フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂等のフェノール樹脂類;下記の一般式で表される直鎖状トリスフェノール類、メタン型トリスフェノール類、直鎖状テトラキスフェノール類及び放射状六核体化合物等の樹脂状フェノール誘導体等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 式中、R13は、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、nは0~2の整数を表し、mは0~1の整数を表す。
 エポキシ化合物としては、例えば、前記フェノール化合物のグリシジルエーテル、トリス(2,3-エポキシプロピル)イソシアヌレート、トリメチロールメタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等が挙げられる。
 シアネート樹脂としては、例えば、前記フェノール化合物の水酸基をシアネート基に置換した化合物等が挙げられる。
 アミン化合物としては、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルプロパン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ) ベンゼン等の芳香族アミン類;ジアミノシクロヘキサン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ジアミノジシクロヘキシルプロパン、ジアミノビシクロ[2.2.1]ヘプタン、イソホロンジアミン等の脂環式アミン類;エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等の脂肪族アミン類等が挙げられる。
 ベンゾオキサジン化合物としては、ジアミン化合物と単官能フェノール化合物から得られるP-d型ベンゾオキサジン、アミン化合物と二官能フェノール化合物から得られるF-a型ベンゾオキサジン等が挙げられる。
 メラミン化合物としては、例えば、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンの1~6個のメチロール基がメトキシメチル化した化合物又はその混合物、ヘキサメトキシエチルメラミン、ヘキサアシロキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の1~6個がアシロキシメチル化した化合物又はその混合物等が挙げられる。
 グアナミン化合物としては、例えば、テトラメチロールグアナミン、テトラメトキシメチルグアナミン、テトラメチロールグアナミンの1~4個のメチロール基がメトキシメチル化した化合物又はその混合物、テトラメトキシエチルグアナミン、テトラアシロキシグアナミン、テトラメチロールグアナミンの1~4個のメチロール基がアシロキシメチル化した化合物又はその混合物等が挙げられる。
 グリコールウリル化合物としては、例えば、テトラメチロールグリコールウリル、テトラメトキシグリコールウリル、テトラメトキシメチルグリコールウリル、テトラメチロールグリコールウリルのメチロール基の1~4個がメトキシメチル化した化合物又はその混合物、テトラメチロールグリコールウリルのメチロール基の1~4個がアシロキシメチル化した化合物又はその混合物等が挙げられる。
 ウレア化合物としては、例えば、テトラメチロールウレア、テトラメトキシメチルウレア、テトラメチロールウレアの1~4個のメチロール基がメトキシメチル化した化合物又はその混合物、テトラメトキシエチルウレア等が挙げられる。
 イソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。アジド化合物としては、1,1’-ビフェニル-4,4’-ビスアジド、4,4’-メチリデンビスアジド、4,4’-オキシビスアジド等が挙げられる。
 前記架橋剤としては、耐熱性に優れた硬化物が得られることから、フェノール化合物及びグリコールウリル化合物が好ましい。
 前記架橋剤の含有量は、化合物Iの100質量部に対して、0.1~20質量部であることが好ましく、1~10質量部であることが好ましい。
 本発明の組成物は、溶剤を含有していてもよい。溶剤としては、通常、必要に応じて上記の各成分を溶解または分散し得る溶剤、例えば、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、ジエチルケトン、アセトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン等のケトン類;エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシエタン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸-n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸シクロヘキシル、乳酸エチル、コハク酸ジメチル、テキサノール等のエステル系溶剤;エチ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エチルエーテル等のセロソルブ系溶剤;メタノール、エタノール、イソ-またはn-プロパノール、イソ-またはn-ブタノール、アミルアルコール等のアルコール系溶剤;エチ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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルエーテルアセテート、エトキシエチルエーテルプロピオネート等のエーテルエステル系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン等のBTX系溶剤;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤;テレピン油、D-リモネン、ピネン等のテルペン系炭化水素油;ミネラルスピリット、スワゾール#310(コスモ松山石油社)、ソルベッソ#100(エクソン化学社)等のパラフィン系溶剤;四塩化炭素、クロロホルム、トリクロロエチレン、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素系溶剤;クロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶剤;カルビトール系溶剤;アニリン;トリエチルアミン;ピリジン;酢酸;アセトニトリル;二硫化炭素;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-メチルピロリドン;ジメチルスルホキシド;水等が挙げられ、これらの溶剤は1種または2種以上の混合溶剤として使用することができる。
 これらの中でも、ケトン類、エーテルエステル系溶剤等、特にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン等が、化合物I及び架橋剤の溶解性が良いので好ましい。
 溶剤の含有量は、前記組成物100質量部中に、50質量部以上99質量部以下であることが好ましく、70質量部以上95質量部以下であることがより好ましい。
 重合開始剤は、活性エネルギー線の照射によって活性種を発生する光重合開始剤、及び加熱により活性種を発生する熱重合開始剤に分類できる。光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤、光酸発生剤、光塩基発生剤が挙げられ、熱重合開始剤としては、熱ラジカル重合開始剤及び熱酸発生剤、熱塩基発生剤が挙げられる。
 本発明の組成物は、前記架橋剤の硬化反応を促進するため、重合開始剤として酸発生剤を含有していてもよい。酸発生剤は、所定の条件により酸を発生させることが可能な化合物であればどのようなものでもよく、例えば、スルホニウム塩、ヨードニウム塩及びアンモニウム塩のようなオニウム塩が挙げられる。
 具体的な酸発生剤としては、トリフルオロメタンスルホン酸テトラメチルアンモニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸テトラメチルアンモニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸トリエチルアンモニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸ピリジニウム、カンファースルホン酸トリエチルアンモニウム、カンファースルホン酸ピリジニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸テトラn-ブチルアンモニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸テトラフェニルアンモニウム、p-トルエンスルホン酸テトラメチルアンモニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p-tert-ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、p-トルエンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、p-トルエンスルホン酸(p-tert-ブトキシフェニル)フェニルヨードニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(p-tert-ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ビス(p-tert-ブトキシフェニル)フェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス(p-tert-ブトキシフェニル)スルホニウム、p-トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、p-トルエンスルホン酸(p-tert-ブトキシフェニル)ジフェニルスルホニウム、p-トルエンスルホン酸ビス(p-tert-ブトキシフェニル)フェニルスルホニウム、p-トルエンスルホン酸トリス(p-tert-ブトキシフェニル)スルホニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、ブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルスルホニウム、p-トルエンスルホン酸トリメチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2-オキソシクロヘキシル)スルホニウム、p-トルエンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2-オキソシクロヘキシル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジメチルフェニルスルホニウム、p-トルエンスルホン酸ジメチルフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム、p-トルエンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリナフチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルメチル(2-オキソシクロヘキシル)スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸(2-ノルボニル)メチル(2-オキソシクロヘキシル)スルホニウム、エチレンビス[メチル(2-オキソシクロペンチル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホナート]、1,2’-ナフチルカルボニルメチルテトラヒドロチオフェニウムトリフレート等のオニウム塩が挙げられる。
 硬化性がよいことから、熱によって酸を発生する熱酸発生剤が特に好ましい。
 酸発生剤の含有量は、架橋剤100質量部に対して、50~150質量部であることが好ましく、80~120質量部であることが好ましい。含有量が前記範囲内である場合、硬化性に優れた組成物が得られる。
 前記化合物Iが炭素-炭素二重結合を有する場合、本発明の組成物は、重合開始剤としてラジカル重合開始剤を含んでいてもよい。ラジカル重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤及び熱ラジカル重合開始剤のいずれも用いることができる。
 光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテルおよびベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンジルジメチルケタール等のベンジルケタール類;アセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1-ベンジル-1-ジメチルアミノ-1-(4’-モルホリノベンゾイル)プロパン、2-モルホリル-2-(4’-メチルメルカプト)ベンゾイルプロパン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノ-プロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1-ヒドロキシ-1-ベンゾイルシクロヘキサン、2-ヒドロキシ-2-ベンゾイルプロパン、2-ヒドロキシ-2-(4’-イソプロピル)ベンゾイルプロパン、N,N-ジメチルアミノアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノン、4-ブチルベンゾイルトリクロロメタン、4-フェノキシベンゾイルジクロロメタン等のアセトフェノン類;2-メチルアントラキノン、1-クロロアントラキノンおよび2-アミルアントラキノン等のアントラキノン類;2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントンおよび2,4-ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類;ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、4,4’-ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーズケトンおよび4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン類;2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド等のオキサイド類;3-(2-メチル-2-モルホリノプロピオニル)-9-メチルカルバゾール等のカルバゾール類;ベンジル、ベンゾイル蟻酸メチル等のα-ジカルボニル類;特開2000-80068号公報、特開2001-233842号公報、特開2005-97141号公報、特表2006-516246号公報、特許第3860170号公報、特許第3798008号公報、WO2006/018973号公報、特開2011-132215号公報、WO2015/152153号公報に記載の化合物等のオキシムエステル類;p-メトキシフェニル-2,4-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ナフチル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-ブトキシスチリル)-s-トリアジン等のトリアジン類;過酸化ベンゾイル、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、エチルアントラキノン、1,7-ビス(9’-アクリジニル)ヘプタン、チオキサントン、1-クロル-4-プロポキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンゾフェノン、フェニルビフェニルケトン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルスルフィド、2-(p-ブトキシスチリル)-5-トリクロロメチル-1,3,4-オキサジアゾール、9-フェニルアクリジン、9,10-ジメチルベンズフェナジン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン、ヘキサアリールビイミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール、チオキサントン/アミン等が挙げられる。
 熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、4,4-ジ(t-ブチルパーオキシ)ブチルバレレート、ジクミルパーオキサイド等の過酸化物類;2,2’-アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物類;テトラメチルチラウムジスルフィド等が挙げられる。
 光塩基発生剤としては、カルバメート化合物、α-アミノケトン化合物、4級アンモニウム化合物、O-アシルオキシム化合物、アミノシクロプロペノン化合物などが挙げられる。
 カルバメート化合物としては、例えば、1-(2-アントラキノニル)エチル 1-ピペリジンカルボキシレート、1-(2-アントラキノニル)エチル 1H-2-エチルイミダゾール-1-カルボキシレート、9-アントリルメチル 1-ピペリジンカルボキシレート、9-アントリルメチル N,N-ジエチルカルバメート、9-アントリルメチル N-プロピルカルバメート、9-アントリルメチル N-シクロヘキシルカルバメート、9-アントリルメチル 1H-イミダゾール-1-カルボキシレート、9-アントリルメチル N,N-ジオクチルカルバメート、9-アントリルメチル 1-(4-ヒドロキシピペリジン)カルボキシレート、1-ピレニルメチル 1-ピペリジンカルボキシレート、ビス〔1-(2-アントラキノニル)エチル〕 1,6-ヘキサンジイルビスカルバメート、ビス(9-アントリルメチル) 1,6-ヘキサンジイルビスカルバメート等が挙げられる。
 α-アミノケトン化合物としては、例えば、1-フェニル-2-(4-モルホリノベンゾイル)-2-ジメチルアミノブタン、2-(4-メチルチオベンゾイル)-2-モルホリノプロパン等が挙げられる。
 光塩基発生剤となる4級アンモニウム化合物としては、例えば、1-(4-フェニルチオフェナシル)-1-アゾニア-4-アザビシクロ[2,2,2]オクタンテトラフェニルボレート、5-(4-フェニルチオフェナシル)-1-アザ-5-アゾニアビシクロ[4,3,0]-5-ノネンテトラフェニルボレート、8-(4-フェニルチオフェナシル)-1-アザ-8-アゾニアビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセンテトラフェニルボレート等が挙げられる。
 光塩基発生剤となるアミノシクロプロペノン化合物としては、例えば、2-ジエチルアミノ-3-フェニルシクロプロペノン、2-ジエチルアミノ-3-(1-ナフチル)シクロプロペノン、2-ピロリジニル-3-フェニルシクロプロペノン、2-イミダゾリル-3-フェニルシクロプロペノン、2-イソプロピルアミノ-3-フェニルシクロプロペノン等が挙げられる。
 熱塩基発生剤としては、2-(4-ビフェニル)-2-プロピルカルバメート、及び1、1-ジメチル-2-シアノエチル カルバメート等のカルバメート誘導体、尿素やN,N,N’-トリメチル尿素等の尿素誘導体、1,4-ジヒドロニコチンアミド等のジヒドロピリジン誘導体、ジシアンジアミド、有機塩や無機塩等の酸と塩基からなる塩等が挙げられる。
 本発明の化合物及び組成物は、耐熱性に優れることから、半導体封止材、回路基板、ビルドアップフィルム、ビルドアップ基板、半導体レジスト、半導体ハードマスク及び多層フレキブルフィルム等の電子部品用途に好適に使用可能である。電子部品の例としては、トランジスターやダイオードのように1素子が単独の機能を持つディスクリート(個別半導体);複数の機能の素子を1チップに載せたIC(集積回路);メモリーやマイクロプロセッサー(MPU)、ロジックICなどのCPU等が挙げられる。本発明の組成物を用いた電子部品は、各種用途に好適に使用可能であり、例えば、産業用機械部品、一般機械部品、自動車・鉄道・車両等部品、宇宙・航空関連部品、電子・電気部品、建築材料、容器・包装部材、生活用品、スポーツ・レジャー用品、風力発電用筐体部材等の用途が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 本発明の組成物は、後述する実施例に示す通り、耐熱性、耐溶剤性に優れ、電子部品用材料として好適であるところ、特に後述する実施例の通り、埋め込み性、平坦性に優れ、半導体用膜形成材料として好適である。半導体用膜形成材料とは、半導体用膜を形成するために必要な材料であり、半導体用部材を形成するために必要な半導体用部材形成材料及び半導体工程用部材を形成するために必要な半導体工程用部材形成材料からなる。
 上記半導体用部材形成材料としては、それぞれの用途に適した材料が含まれる。例えば、絶縁膜形成材料、バリア膜形成材料、封止材形成材料、ギャップフィル材形成材料等が挙げられる。
 上記半導体工程用部材形成材料としては、それぞれの用途に適した材料が含まれる。例えば、下層膜形成材料、フォトレジスト形成材料、反射防止膜形成材料、中間膜形成材料等が挙げられる。
 前記半導体用膜とは、半導体の製造で使用される膜である。具体的には、半導体用膜形成材料を塗布した後に、溶剤を留去した固体層又は、該固体層が重合反応などにより硬化した硬化物の総称である。
 前記半導体用膜とは、半導体用部材と半導体工程用部材からなる。半導体用部材とは、永久膜として半導体デバイスに残存する部材を意味し、半導体工程用部材とは、犠牲膜として半導体の製造工程に使用されるが、半導体デバイスに残存しない部材を意味する。
 前記、半導体用部材としては、例えば、絶縁膜、バリア膜、封止材、ギャップフィル材料等が挙げられる。
 前記、半導体工程用部材としては、例えば、フォトレジスト、中間膜、下層膜、反射防止膜等が挙げられる。
 フォトレジスト、中間膜、下層膜とは、良好なパターンを得ることを目的に使用される半導体工程用部材であり、シリコンウエハなどの被加工基板の上に下層膜、中間体膜、フォトレジストの順に積層した多層レジストとして用いることができる。
 本発明の電子部品用組成物とは、本発明の硬化物に含有されるものも、製造工程中に使用された後に、犠牲膜として使用された後に除去され、硬化物に含有されないものも含む。
 本発明の電子部品用組成物の一例としては、多層レジスト材料における下層膜が挙げられる。
 多層レジスト材料を使用する半導体製造工程概要の一例を示す。
 多層レジスト材料の一般的な例としては、フォトレジスト層の下側に二層有する三層レジスト法がある。具体的には下記の通りである。
 まず、シリコンウエハ等の被加工基板に下層膜形成材料を塗工し、加熱により下層膜を形成する。下層膜の上に中間膜を形成した後、フォトレジストを塗布し、露光、現像によりパターンを形成する。形成されたパターンをマスクとして適切なドライエッチング条件で中間膜、下層膜の順にエッチング処理する。得られた下層膜パターンをマスクとして適切なドライエッチング条件で被加工基板をエッチングし、残存したマスクをアッシング処理することで目的構造の基板を得る。
 下層膜形成材料は、中間膜やフォトレジスト層成膜時の熱や溶剤により変形しない耐熱性、耐溶剤性が必要であり、また、エッチングによる転写が正確に行われるよう、エッチング耐性が必要である。また基板の凹凸への埋め込み性や、成膜が平坦に行われる平坦特性も必要であるため、本発明の組成物の用途として特に好適である。
 その他、本発明の化合物及び組成物は、凹凸のある基板への埋め込み性に優れることから、基板に形成された凹部に充填されるギャップフィル材料(埋め込み平坦化膜)としても使用することができ、基板に形成された凹部に充填される絶縁材料(埋め込み絶縁膜)、バリア材料、上記下層膜以外の半導体レジスト材料及びシリコン貫通ビア用絶縁膜などの形成にも使用できる。
<C.硬化物>
 本発明の硬化物は上記組成物を硬化させてなる硬化物である。硬化物は耐熱性及び耐溶剤性に優れる点から、熱硬化物が好適である。
<D.硬化物の製造方法>
 本製造方法は組成物を硬化する工程を有する。
 熱硬化の場合、ホットプレート等の熱板や、大気オーブン、イナートガスオーブン、真空オーブン、熱風循環式オーブン等による加熱により、硬化させることができる。
 熱硬化の際の加熱温度は、前記加熱温度としては150~500℃が好ましく、なかでも200~450℃が好ましく、特に250~400℃が好ましい。加熱温度が前記で表される範囲内であることで、耐熱性に優れる硬化物が得られるからである。
また、硬化時間としては、特に限定されないが、生産性向上の点から、30秒~60分が好ましく、1~30分が特に好ましい。
<E.電子部品の製造方法>
 本製造方法は、上記の組成物を硬化する工程の後、硬化物を除去工程を有する。例えば基板の上に本発明の組成物の層を形成して硬化させた硬化膜を形成した後に、当該硬化膜をエッチングしてパターニングする工程を有する。本発明を半導体形成用下層膜とする場合、本工程の具体例は例えば以下が挙げられる。
 本発明の組成物の層を被加工基板の表面上に塗工した後に硬化させて下層膜を形成する工程と、
 フォトレジストの層を前記下層膜の上に塗工する工程と、
 前記フォトレジスト層上にマスクを配置し、当該マスクを通して前記フォトレジスト層をエネルギー線に露光し、次いで露光したフォトレジスト層を現像してレジストパターンを形成する工程と、
 前記パターンを前記下層膜に転写することにより下層膜を部分的に除去する工程と、を含む電子部品の製造方法。
 上記の下層膜を部分的に除去することにより、被加工基板の対応箇所が露出することとなる。
 下層膜とフォトレジストとの間には中間膜が形成されていてもよい。中間膜としては、シリコン含有層やハードマスク層等、従来公知のものが用いられる。下層膜のパターニングによる除去には、公知のプラズマエッチングを用いることができる。
 以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<実施例1-1>
 還流管付き反応フラスコに、6-ヒドロキシ-1-インダノンを5.0g(34mmol)、4-ヒドロキシベンズアルデヒドを2.2g(18mmol)、酢酸アンモニウムを5.5g(72mmol)、エタノールを25g入れ、攪拌しながら還流した。12時間半後、室温に戻し、イオン交換水17g入れ、析出物をろ過した。エタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A1を淡黄色粉体で得た。
収量1.4g(収率21%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:3.78(s, 4H),6.82(d,2H),6.93(d,2H),7.38(d,2H),7.45(s,2H),7.56(d,2H),9.52(s,3H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
<実施例1-2>
 還流管付き反応フラスコに、5-ヒドロキシ-1-インダノンを23.7g(160mmol)、4-ヒドロキシベンズアルデヒドを9.8g(80mmol)、酢酸アンモニウムを28.4g(368mmol)、エタノールを130g入れ、攪拌しながら還流した。6時間半後、室温に戻し、析出物をろ過した。エタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A2を淡黄色粉体で得た。
収量11.4g(収率38%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:3.79(s, 4H),6.87(d,2H),6.93(d,2H),6.98(s,2H),7.55(d,2H),7.83(d,2H),9.66(s,3H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
<実施例1-3>
 還流管付き反応フラスコに、1-インダノンを7.6g(58mmol)、4-ヒドロキシベンズアルデヒドを3.5g(29mmol)、酢酸アンモニウムを8.8g(12mmol)、エタノールを50g入れ、攪拌しながら還流した。6時間後、室温に戻し、析出物をろ過した。エタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を60℃で減圧乾燥させることで、化合物A3を黄色粉体で得た。
収量3.0g(収率30%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:3.92(s, 4H),6.98(d,2H),7.41―7.60(m,4H),7.61―7.64(m,4H),8.09(d,2H),9.78(s,1H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
<実施例1-4>
 還流管付き反応フラスコに、1-インダノンを30.0g(227mmol)、2,4-ジヒドロキシベンズアルデヒドを15.7g(114mmol)、酢酸アンモニウム70.0g(908mmol)、エタノールを197g入れ、攪拌しながら還流した。4時間半後、室温に戻し、析出物をろ過した。エタノール/イオン交換水で洗浄し、トルエン/DMFで洗浄し、ろ物を60℃で減圧乾燥させることで、化合物A4を薄紅色粉体で得た。
収量5.4g(収率14%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:3.83(d, 4H),6.42(d,1H),6.54(d,1H),7.27(d,1H),7.41-7.51(m,4H),7.62(d,2H),8.09(d,2H),9.55(s,1H),9.64(s,1H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
<実施例1-5>
(工程1)
 還流管付き反応フラスコに、5,6-ジメトキシインダノンを19.8g(103mmol)、2-フルオレンカルボキシアルデヒドを10.0g(52mmol)、酢酸アンモニウム15.9g(206mmol)、エタノールを139g入れ、攪拌しながら還流した。3時間後、室温に戻し、析出物をろ過した。エタノール/アセトンで洗浄し、NMPで洗浄し、ろ物を100℃で減圧乾燥させることで、化合物A5を黄色粉体で得た。
収量5.1g(収率23%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:3.84(s, 10H),3.95(s,6H),4.06(s,2H),7.25(s,2H),7.39(m,1H),7.46(t,1H),7.62(s,2H),7.67(d,1H),7.80(d,1H),8.00(s,1H),8.02(d,1H),8.09(d,1H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(工程2)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A5を4.0g(7.4mmol)、1-ドデカンチオールを12.0g(60mmol)、NaOHを4.8g(118mmol)、NMP40gを入れ、120℃で撹拌した。2時間後、冷却し、イオン交換水20gを入れ、希塩酸で中和し、析出物をろ過した。メタノールで洗浄し、DMFで洗浄し、ろ物を100℃で減圧乾燥させることで、化合物A6を黄色粉体で得た。
収量0.2g(収率14%)
 H-NMR(DMSO-d6) δ/ppm:3.77(s, 4H),3.97(s,6H),4.05(s,2H),7.01(s,2H),7.36-7.48(m,2H),7.59(s,2H),7.65(d,1H),7.74(d,1H),7.95(s,1H),8.01(d,1H),8.07(d,1H),9.23(s,2H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
<実施例1-6>
(工程1)
 還流管付き反応フラスコに、1-インダノンを8.1g(61mmol)、1-ピレンカルボキシアルデヒドを7.0g(30mmol)、酢酸アンモニウムを9.8g(127mmol)、エタノールを70g入れ、攪拌しながら還流した。7時間後、室温に戻し、析出物をろ過した。THF/アセトンで洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A7を黄色粉体で得た。
収量3.0g(収率22%)
H-NMR(CDCl) δ/ppm:3.65(q, 4H),7.36-7.42(m,4H),7.53(t,2H),7.72(d,1H),7.98(d,1H),8.05(t,2H),8.19(d,3H),8.29(d,1H),8.34-8.39(m,3H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(工程2)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A7を2.8g(6.1mmol)、DMFを20g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を6.5g(78mmol)を入れた後、3-ブロモ-1-プロピンを9.3g(79mmol)滴下し、60℃で12時間撹拌した。ビーカーにイオン交換水50g入れ、反応液を入れた。メタノールも加え、析出物をろ過した。イオン交換水/メタノールで洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A8を黄色粉体で得た。
収量0.6g(収率16%)
1H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:1.80(d, 2H),1.92(d,2H),2.41-2.47(m,6H),2.72(d,2H),7.45-7.60(m,6H),8.06-8.20(m,5H),8.36-8.48(m,5H),8.55(d,1H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
<実施例1-7>
(工程1)
 還流管付き反応フラスコに、1-インダノンを7.6g(58mmol)、2-フルオレンカルボキシアルデヒドを6.0g(31mmol)、酢酸アンモニウムを8.6g(111mmol)、エタノールを60g入れ、攪拌しながら還流した。8時間後、室温に戻し、析出物をろ過した。イオン交換水/エタノールで洗浄し、DMF/アセトンで洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A9を淡黄色粉体で得た。
収量3.9g(収率30%)
H-NMR(CDCl) δ/ppm:3.88(s, 4H),4.04(s,2H),7.35-7.63(m,10H),7.73(s,1H),7.88(d,1H),7.96(d,1H),8.30(d,2H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
(工程2)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A9を3.4g(8.1mmol)、臭化テトラブチルアンモニウムを0.8g(2.4mmol)、シクロペンチルメチルエーテルを15g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を11.9g(143mmol)、イオン交換水10gを入れた後、3-ブロモ-1-プロピンを13.4g(113mmol)滴下し、70℃で13時間撹拌した。ビーカーにヘキサンを50g入れ、反応液を入れ、析出物をろ過した。ろ物を塩化メチレン60gに溶解し、水洗を3回した後、溶媒を留去した。メチルtert-ブチルエーテルで結晶化した後、ろ過した。ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A10を黄色粉体で得た。
収量1.5g(収率28%)
H-NMR(CDCl) δ/ppm:1.62(q, 4H),1.92(s,2H),2.42(dd,4H),2.82(d,4H),2.96(s,4H),7.43-7.54(m,6H),7.60(d,2H),7.70(dd,2H),7.85(d,1H),7.93(d,1H),8.02(s,1H),8.25(d,2H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
<実施例1-8>
 還流管付き反応フラスコに、化合物A1を1.7g(3.7mmol)、DMFを31g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を7.9g(94mmol)入れた後、3-ブロモ-1-プロピンを10.6g(89mmol)滴下し、65℃で17時間半撹拌した。ビーカーにイオン交換水50g入れ、反応液を入れ、析出物をろ過した。イオン交換水/エタノールで洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A11を黄色粉体で得た。
収量0.7g(収率32%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:2.20(d, 4H),2.35(s,4H),2.81(d,4H),3.65(s,3H),4.95(s,6H),7.07(d,2H),7.25(d,2H),7.56-7.58(m,6H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
<実施例1-9>
 還流管付き反応フラスコに、化合物A2を3.1g(8.0mmol)、炭酸カリウムを4.8g(35mmol)、DMFを44g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。3-ブロモ-1-プロピンを3.7g(31mmol)滴下し、60℃で7時間撹拌した。ビーカーにイオン交換水196g入れ、反応液を入れ、析出物をろ過した。メタノールで洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A12を黄色粉体で得た。
収量3.3g(収率83%)
H-NMR(DMSO-d6) δ/ppm:3.60(s, 2H),3.65(s,1H),3.88(s,4H),4.87(s,4H),4.93(s,2H),7.11(d,2H),7.18(d,2H),7.24(s,2H),7.75(d,2H),7.98(d,2H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
<実施例1-10>
 還流管付き反応フラスコに、化合物A2を3.1g(8.0mmol)、臭化テトラブチルアンモニウムを0.8g(2.4mmol)、シクロペンチルメチルエーテルを15g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を12.0g(144mmol)、イオン交換水5gを入れた後、3-ブロモ-1-プロピンを7.3g(61mmol)滴下し、55℃で6時間半撹拌した。メタノールを16g、イオン交換水を10g入れ、析出物をろ過した。ろ物をメタノール/イオン交換水で洗浄し、50℃で減圧乾燥させることで、化合物A13を黄色粉体で得た。
収量3.1g(収率61%)
H-NMR(DMSO-d6)2.19(d, 4H),2.35(s,4H),2.80(d,4H),3.61(s,2H),3.65(s,1H),4.88(s,4H),4.94(s,2H),7.10(d,2H),7.25(d,2H),7.30(s,2H),7.52(d,2H),7.89(d,2H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
<実施例1-11>
 還流管付き反応フラスコに、化合物A3を1.0g(2.9mmol)、DMFを8g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を1.3g(15mmol)入れた後、3-ブロモ-1-プロピンを1.8g(15mmol)滴下し、3時間撹拌した。ビーカーにイオン交換水62g入れ、反応液を入れた。析出物をろ過し、イオン交換水/メタノールで洗浄し、ろ物を60℃で減圧乾燥させることで、化合物A14を薄橙色粉体で得た。
収量1.3g(収率86%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:2.23(d, 2H),2.27(d,2H),2.35(t,4H),2.85(d,2H),2.89(d,2H),3.67(t,1H),4.96(d,2H),7.28(d,2H),7.46-7.57(m,6H),7.68(d,2H),8.02(d,2H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
<実施例1-12>
 還流管付き反応フラスコに、化合物A4を5.0g(14mmol)、DMFを33g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を7.2g(87mmol)入れた後、3-ブロモ-1-プロピンを10.3g(87mmol)滴下し、60~80℃で4時間撹拌した。系内の塩をろ過により除去後、ビーカーにイオン交換水160gを入れ、反応液を入れた。析出物をろ過し、イオン交換水/メタノールで洗浄し、ろ物を60℃で減圧乾燥させることで、化合物A15を薄橙色粉体で得た。
収量1.3g(収率86%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:2.23(d, 2H),2.27(d,2H),2.35(t,4H),2.85(d,2H),2.89(d,2H),3.53(t,1H),3.68(t,1H),4.84(d,2H),4.93(d,2H),6.84(d,1H),6.96(d,2H),7.42-7.54(m,5H),7.62(d,2H),8.12(d,2H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
<実施例1-13>
(工程1)
 還流管付き反応フラスコに、1-インダノンを29.0g(219mmol)、3-ホルミル-N-エチルカルバゾールを24.5g(110mmol)、酢酸アンモニウムを67.7g(878mmol)、エタノールを246.1g入れ、攪拌しながら還流した。1時間後、室温に戻し、析出物をろ過した。アセトンで洗浄し、THFで洗浄し、ろ物を60℃で減圧乾燥させることで、化合物A16を薄紅色粉体で得た。
収量9.8g(収率20%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:1.41(t, 3H),4.05(s,4H),4.55(q,2H),7.25(t,1H),7.43-7.54(m,5H),7.62(d,2H),7.68(d,1H),7.79(d,1H),7.89(d,1H),8.14(d,2H),8.31(d,1H),8.66(d,1H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(工程2)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A16を4.0g(8.9mmol)、臭化テトラブチルアンモニウムを0.9g(2.7mmol)、シクロペンチルメチルエーテルを21g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を8.9g(107mmol)、イオン交換水4gを入れた後、70℃に昇温した。3-ブロモ-1-プロピンを6.4g(54mmol)滴下し、85℃で2時間撹拌した。30℃まで冷却し、イオン交換水を48g入れ、析出物をろ過した。メタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を60℃で減圧乾燥させることで、化合物A17を薄黄色粉体で得た。
収量2.8g(収率52%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:1.46(t, 3H),2.24(dd,4H),2.38(t,2H),2.44(t,2H),2.80(dd,2H),2.84(dd,2H),4.59(q,2H),7.27(t,1H),7.45-7.58(m,5H),7.65(d,2H),7.70-7.76(m,4H),7.93(d,1H),8.02(d,1H),8.05(d,2H),8.36(d,1H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
<実施例1-14>
 還流管付き反応フラスコに、化合物A6を2.5g(4.9mmol)、臭化テトラブチルアンモニウムを0.5g(1.5mmol)、シクロペンチルメチルエーテルを25g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を8.2g(98mmol)、イオン交換水3gを入れた後、50℃に昇温した。3-ブロモ-1-プロピンを7.3g(61mmol)滴下し、60℃で3時間撹拌した。30℃まで冷却し、系中の不溶物を除去し、溶媒を留去した後、シクロペンチルメチルエーテルを5g、イオン交換水を5g、メタノールを15g入れ、析出物をろ過した。メタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を50℃で減圧乾燥させることで、化合物A18を黄色粉体で得た。
収量0.5g(収率13%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:2.24(t, 1H),2.29(t,1H),2.34(d, 2H),2.36(t,2H),2.39(d,2H)2.48(t,2H),2.73-2.81(m,4H),2.90-3.00(m,4H),3.58(t,2H),3.97(s,6H),4.84(d,4H),7.35―7.64(m,7H),7.76(d,1H),7.97(d,2H),8.10(d,1H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
<実施例1-15>
(工程1)
 <実施例1-1>の6-ヒドロキシ-1-インダノンを5-ヒドロキシ-1-インダノンに変更し、4-ヒドロキシベンズアルデヒドを3-ヒドロキシベンズアルデヒドに変更した以外は同じ方法で合成し、化合物A29を淡黄色粉体で得た。
(工程2)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A29を9.0g(23.7mmol)、臭化テトラブチルアンモニウムを2.3g(7.1mmol)、シクロペンチルメチルエーテルを18.0g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を35.6g(427mmol)入れた後60℃に昇温した。3-ブロモ-1-プロピンを21.7g(183mmol)滴下し、60℃で2時間撹拌した。30℃まで冷却し、有機相から、溶媒を留去した後、メタノールを95g入れ、析出物をろ過した。メタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A22を淡黄色粉体で得た。
収量6.5g(収率42.4%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:2.22-2.24(m, 2H),2.26-2.28(m,2H),2.35-2.38(m,4H),2.81-2.82(m,2H),2.85-2.87(m,2H),3.58(t,1H)、3.62(t,2H),4.87(d,2H),4.87(d,4H),7.11-7.14(m,2H),7.22-7.29(m,3H),7.58-7.63(m,5H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
<実施例1-16>
(工程1)
 <実施例1-1>の4-ヒドロキシベンズアルデヒドを3-ヒドロキシベンズアルデヒドに変更した以外は同じ方法で合成し、化合物A30を淡黄色粉体で得た。
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:3.79(s, 4H),6.93(dd,2H),6.93(d,1H),7.03(d,2H),7.08(s,1H),7.15(s,1H),7.40(t,1H),7.86(d,2H)9.65(s,2H),9.67(s,1H)
(工程2)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A30を9.0g(23.7mmol)、臭化テトラブチルアンモニウムを2.3g(7.1mmol)、シクロペンチルメチルエーテルを18.0g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を35.6g(427mmol)入れた後60℃に昇温した。3-ブロモ-1-プロピンを21.7g(183mmol)滴下し、60℃で2時間撹拌した。30℃まで冷却し、有機相から、溶媒を留去した後、メタノールを95g入れ、析出物をろ過した。メタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A23を淡黄色粉体で得た。
収量6.9g(収率45.0%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:2.22-2.24(m, 2H),2.26-2.28(m,2H),2.35-2.38(m,4H),2.81-2.82(m,2H),2.85-2.87(m,2H),3.58(t,1H)、3.65(t,2H),4.87(d,2H),4.97(d,4H),7.07-7.10(m,2H),7.22-7.29(m,3H),7.58-7.63(m,5H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
<実施例1-17>
(工程1)
 <実施例1-7>の1-インダノンを5-ヒドロキシ-1-インダノンに変更した以外は同じ方法で合成し、化合物A31を淡黄色粉体で得た。
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:3.85(s, 4H),4.06(s,2H),6.90(dd,2H),7.00(d,2H),7.38(t,1H),7.45(t,1H)、7.66(d,1H),7.74(d,1H),7.87(d,2H),7.96(s,1H),8.01(d,1H),8.09(d,1H),9.67(s,2H)
(工程2)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A31を14g(31.0mmol)、臭化テトラブチルアンモニウムを3.00g(9.3mmol)、シクロペンチルメチルエーテルを56g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を62.0g(744mmol)を入れた後、60℃に昇温した。3-ブロモ-1-プロピンを31.0g(261mmol)滴下し、60℃で5時間撹拌した。30℃まで冷却し、系中の不溶物を除去し、溶媒を留去した後、シクロペンチルメチルエーテルを60g、イオン交換水120g、メタノールを60g入れ、析出物をろ過した。メタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を50℃で減圧乾燥させることで、化合物A24を黄色粉体で得た。
収量15.2g(収率64.9%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:2.48(dd,2H),2.76-2.84(m,4H),2.90-3.00(m,4H),3.62(dd,2H),4.88-4.90(m,4H),7.12(dd,2H),7.31(d,2H),7.41-7.50(m,2H),7.62(d,1H),7.76(d,1H),7.92(d,2H),7.97-7.99(m,2H),8.11(d,1H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
<実施例1-18>
(工程1)
 <実施例1-7>の1-インダノンを6-ヒドロキシ-1-インダノンに変更した以外は同じ方法で合成し、化合物A32を淡黄色粉体で得た。
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:3.80(s, 4H),4.00(s,2H),6.84(dd,2H),7.35-7.39(m,3H),7.44(t,1H),7.48(d,2H)、7.66(d,1H),7.74(d,1H),7.99(d,2H),8.06(d,1H),9.53(s,2H)
(工程2)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A32を60g(132.9mmol)、臭化テトラブチルアンモニウムを12.85g(39.9mmol)、シクロペンチルメチルエーテルを360g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を265.7g(3189mmol)を入れた後、60℃に昇温した。3-ブロモ-1-プロピンを139.1g(1169mmol)滴下し、60℃で3時間撹拌した。30℃まで冷却し、系中の不溶物を除去し、溶媒を留去した後、シクロペンチルメチルエーテルを60g、イオン交換水120g、メタノールを60g入れ、析出物をろ過した。メタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を50℃で減圧乾燥させることで、化合物A25を黄色粉体で得た。
収量19.55g(収率19.5%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:2.28(dd,2H),2.35-2.45(m,6H),2.45(t,2H),2.80(td,4H),2.95(d,4H),3.66(t,2H),4.98(d,4H),7.08(dd,2H),7.42-7.50(m,2H),7.56-7.64(m,5H),7.76(d,1H),7.98(d,2H),8.12(d,1H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
<実施例1-19>
(工程1)
 <実施例1-1>の4-ヒドロキシベンズアルデヒドを3,4-ジヒドロキシベンズアルデヒドに変更した以外は同じ方法で合成し、化合物A33を淡黄色粉体で得た。
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:3.91(s, 4H),6.96(d,4H),7.09(s,1H),7.16(s,1H),7.48(d,2H),7.79(d,2H),9.78(s,4H)
(工程2)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A33を22.7g(57.3mmol)、臭化テトラブチルアンモニウムを5.4g(16.8mmol)、テトラヒドロフランを310g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。25%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を361g(988mmol)入れた後45℃に昇温した。3-ブロモ-1-プロピンを72.3g(608mmol)滴下し、45で2時間撹拌した。30℃まで冷却し、有機相から、溶媒を留去した後、メタノールを95g入れ、析出物をろ過した。メタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A26を黄色粉体で得た。
収量15.1g(収率37.3%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:2.36(s, 8H),2.83(s,4H),3.46(s,1H),3.65(s,3H),4.78(s,2H),4.50(s,6H)、7.06(d,2H),7.16(d,1H),7.32(d,2H),7.57(s,3H),7.59(d,1H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
<実施例1-20>
(工程1)
 <実施例1-1>の4-ヒドロキシベンズアルデヒドを2-ヒドロキシ-1-ナフトアルデヒドに変更した以外は同じ方法で合成し、化合物A34を淡黄色粉体で得た。
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:3.32(s, 4H),6.82(dd,2H),7.14-7.17(m,1H),7.30-7.35(m,4H),7.39(d,1H),7.51(d,2H),7.91-7.97(m,2H),9.54(s,2H),9.86(s,1H)
(工程2)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A34を8.0g(18.6mmol)、臭化テトラブチルアンモニウムを1.8g(5.6mmol)、シクロペンチルメチルエーテルを48.0g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を32.6g(391mmol)入れた後60℃に昇温した。3-ブロモ-1-プロピンを17.1g(143mmol)滴下し、60°で5時間撹拌した。30℃まで冷却し、有機相から、溶媒を留去した後、メタノールを95g入れ、析出物をろ過した。メタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A27を淡黄色粉体で得た。
収量2.8g(収率21.6%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:2.22-2.24(m, 2H),2.26-2.28(m,2H),2.35-2.38(m,4H),2.81-2.82(m,2H),2.85-2.87(m,2H),3.58(t,1H)、3.65(t,2H),4.87(d,2H),4.97(d,4H),7.07-7.10(m,2H),7.22-7.29(m,3H),7.58-7.63(m,5H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
<実施例1-21>
(工程1)
 <実施例1-1>の4-ヒドロキシベンズアルデヒドを4-アセトアミドベンズアルデヒドに変更した以外は同じ方法で合成し、化合物A35を淡黄色粉体で得た。
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:2.10(s, 3H),3.79(s,4H),6.84(dd,2H),7.37(d,2H),7.45(d,2H),7.67-7.71(m,2H),7.76(d,2H),9.52(s,2H),10.13(s,1H)
(工程2)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A35を60.0g(143mmol)、N-メチル-1-ピロリドンを240g、エタノールを240g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を179g(2140mmol)入れた後90℃で10時間撹拌した。30℃まで冷却し、酢酸エチルを108g入れ、析出物をろ過した。ろ物を酢酸エチルで洗浄し、その後メタノール/イオン交換水で洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A36を淡黄色粉体で得た。
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:3.74(s,4H),5.36(s,2H),6.70(d,2H),6.75(d,2H),7.29(d,2H),7.41(d,2H),7.45(d,2H)
(工程3)
 還流管付き反応フラスコに、化合物A36を16.0g(42.3mmol)、臭化テトラブチルアンモニウムを4.1g(12.7mmol)、シクロペンチルメチルエーテルを160g入れて、窒素フロー下、室温で撹拌した。48%水酸化ナトリウム水溶液を52.9g(634mmol)入れた後65℃に昇温した。3-ブロモ-1-プロピンを44.3g(372mmol)滴下し、75°で7時間撹拌した。30℃まで冷却し、析出物をろ過した後、ろ液の有機層を5回水洗し、40℃で減圧乾燥させた。得られた固体をメチルイソブチルケトンで洗浄し、ろ物を40℃で減圧乾燥させることで、化合物A28を淡黄色粉体で得た。
収量19.5g(収率67.5%)
H-NMR(DMSO-d) δ/ppm:1.70(dd, 2H),2.25(dd,4H),2.37(t,2H),2.54-2.67(m,4H),3.53(t,1H),3.67(t,2H)、4.84(d,2H),4.98(d,4H),7.06(dd,2H),7.30(t,1H),7.47(t,1H),7.59-7.65(m,5H),7.72(d,1H),8.02(d,1H),8.27(d,1H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
[実施例2-1~2-25及び比較例1~4]
 表1~4に示す配合(質量部)に従い各成分を秤量して混合し、撹拌して溶解させた。固体が完全に溶解していることを確認し、フッ素樹脂製フィルター(孔径0.2μm)でろ過し、評価用組成物とした。
 表中の各成分は以下の通りである。
化合物A8:実施例1-6で製造した化合物
化合物A10:実施例1-7で製造した化合物
化合物A11:実施例1-8で製造した化合物
化合物A12:実施例1-9で製造した化合物
化合物A13:実施例1-10で製造した化合物
化合物A14:実施例1-11で製造した化合物
化合物A15:実施例1-12で製造した化合物
化合物A17:実施例1-13で製造した化合物
化合物A18:実施例1-14で製造した化合物
化合物A22:実施例1-15で製造した化合物
化合物A23:実施例1-16で製造した化合物
化合物A24:実施例1-17で製造した化合物
化合物A25:実施例1-18で製造した化合物
化合物A26:実施例1-19で製造した化合物
化合物A27:実施例1-20で製造した化合物
化合物A28:実施例1-21で製造した化合物
化合物A20:下記構造、反応性基を持たない化合物
化合物A21:下記構造、反応性基を持つ化合物I以外の化合物
化合物B1 下記構造、架橋剤(グリコールウリル化合物)
化合物B2 下記構造、架橋剤(フェノール化合物)
化合物C1 ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウム ノナフルオロブタンスルホナート(重合開始剤:熱酸発生剤)
化合物D1: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) 溶剤
化合物D2:シクロヘキサノン 溶剤
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
(評価用基板の作製)
 調製した評価用組成物を、スピンコーターを使用して、加熱後の膜厚が200nmになるようシリコンウエハ基板に塗布した。塗布後の基板を、170℃に設定したホットプレートで60秒間加熱後、300℃に設定したホットプレートで更に60秒加熱して評価用基板とした。
 この評価用基板を用いて、各種評価を以下のようにして行った。評価結果を表1~4にまとめて示す。
(成膜性)
 上記評価用基板の作製における170℃に設定したホットプレートで60秒間加熱した後の膜厚W1と、300℃に設定したホットプレートで更に60秒加熱した後の膜厚W2との膜厚変化の割合((W1-W2)/W1)が、5%未満であり、且つ、評価用基板上の膜表面を目視で観察し、変色が無く表面が均一である場合をA+、膜厚変化の割合が5%以上10%未満であり、且つ、評価用基板上の膜表面を目視で観察し、変色が無く表面が均一である場合をA、表面が均一であるが、黄変や黒変等の変色がある場合をB、変色があり、析出や揮発等により表面が不均一な場合をCとした。
 膜厚変化の割合が小さく、表面が均一であり、変色がない場合は、成膜性が優れているといえる。
(耐熱性評価)
 セミラボ社製SE-2000分光エリプソメーターを使用して評価用基板上の5点の膜厚を測定し、その平均値を試験前膜厚とした。
 評価用基板を300℃で60秒加熱し、加熱後の膜厚を同様に測定し、試験後膜厚Waとした。
 試験前後の膜厚変化の割合(Wb-Wa)が、試験前の膜厚Wbに対し、3%未満をA、3%以上5%未満をB、5%以上10%未満をC、10%以上をDとした。
 なお、データに示していないが同じB評価の中でも、実施例2-4に比べて実施例2-3、2-5、2-6、2-7、2-13、2-14、2-18、2-19、2-22は膜厚変化の割合が一層抑制されていた。
(耐溶剤性評価)
 セミラボ社製SE-2000分光エリプソメーターを使用して評価用基板上の5点の膜厚を測定し、その平均値を試験前膜厚とした。
 評価用基板をPGMEAに25℃で60秒間浸漬させた後、170℃で60秒加熱し、PGMEAを蒸発させた後の膜厚を同様に測定し、試験後膜厚Wa’とした。
 試験前後の膜厚変化の割合(Wb’-Wa’)が試験前の膜厚Wb’に対し、1%未満をA、1%以上3%未満をB、3%以上をCとした。
(埋め込み性、平坦性)
 スピンコーターで、SIO段差付き基板(幅500nm、高さ100nmの壁、幅500nmのトレンチ)上に組成物を塗布した。170℃で60秒、300℃で60秒加熱し、膜を作製した。膜厚はトレンチからの膜厚が200nmとなるよう、スピンコート条件を調整した。
 埋め込み性評価:基板の切片を作製し、SEM(日立ハイテク社製S-4800)観察で段差に空隙無く埋め込みされているものをA、空隙があるものをBとした。
 平坦性評価:基板上の壁の上に作製された膜の最も厚い箇所と、トレンチの上に作製された膜の最も薄い箇所との差(膜厚差)から平坦性を評価した。膜厚差が10nm未満をA、10nm以上30nm未満をB、30nm以上をCとした。
 膜厚差が小さいほど、平坦性が高く、電子部品用材料、特に半導体用膜形成材料として好ましく使用できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
 表1~3に示した通り、本発明の化合物Iを用いることにより、耐熱性及び耐溶剤性に優れた膜が得られるものであった。また、本発明の化合物は、成膜性に優れ、成膜時の埋め込み性及び平坦性も良好であった。
 これに対し表4に示すように、式(I)に該当しない化合物を用いる場合は耐熱性又は耐溶剤性に劣ることが判明した。
 

Claims (13)

  1.  下記一般式(I)で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、Xは、水素原子、置換されていてもよい環構成炭素原子数2~20である環基、置換されていてもよい炭素原子数1~20の鎖状炭化水素基又は該鎖状炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基を表し、
     R、R、R、R、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子、下記<群A>より選ばれる反応性基、ニトロ基、置換されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6~20の芳香族環基、置換されていてもよい炭素原子数2~20の複素環基、該炭素原子数1~20のアルキル基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基、該炭素原子数6~20の芳香族環基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基、又は、該炭素原子数2~20の複素環基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基を表し、
     <群A>は、炭素-炭素不飽和結合性基、環状エーテル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、ハロゲン原子及びシアノ基であり、
     <群B>は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR11-、-NR11CO-、及び-S-であり、
     R11は、水素原子、又は炭化水素基を表し、
     2つ存在する同一繰り返し単位中のRは、同一でも異なっていてもよく、
     RとRは、互いに結合して環を形成する場合があり、
     RとRは、互いに結合して環を形成する場合があり、
     RとRは、互いに結合して環を形成する場合があり、
     RとRは、互いに結合して環を形成する場合があり、
     複数存在するRとRは、互いに結合して環を形成する場合があり、
     aは、1~10の整数を表し、
     aが2以上の場合、複数の繰り返し単位間における、複数のR同士、複数のR同士、複数のR同士、複数のR同士、複数のR同士、複数のR同士及び複数のR同士は、それぞれ、互いに同一でも異なっていてもよく、
     ただし、分子内に、1つ以上の前記<群A>より選ばれる反応性基を有する。)
  2.  下記一般式(IIα)、(IIβ)又は(IIγ)で表される請求項1に記載の化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、X、a、R、R、R、R、R、Rは、一般式(I)と同様であり、
     R21、R22、R23、R24、R25及びR26は、それぞれ独立に水素原子、前記<群A>より選ばれる反応性基、ニトロ基、置換されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6~20の芳香族環基、置換されていてもよい炭素原子数2~20の複素環基、該炭素原子数1~20のアルキル基中のメチレン基の1つ以上が、前記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基、該炭素原子数6~20の芳香族環基中のメチレン基の1つ以上が、前記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基又は該炭素原子数2~20の複素環基中のメチレン基の1つ以上が、前記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基を表し、
     R21とR22は、互いに結合して環を形成する場合があり、
     R23とR24は、互いに結合して環を形成する場合があり、
     R24とR25は、互いに結合して環を形成する場合があり、
     R25とR26は、互いに結合して環を形成する場合がある。)
  3.  Xが、置換されていてもよい環構成炭素原子数6~20の芳香族環基又は置換されていてもよい環構成炭素原子数2~20の複素環基である請求項1又は2に記載の化合物。
  4.  分子内に、前記反応性基として1つ以上の炭素-炭素不飽和結合性基を有する請求項1に記載の化合物。
  5.  分子内に、前記反応性基として1つ以上の炭素-炭素不飽和結合性基を有する請求項2に記載の化合物。
  6.  分子内に存在する前記反応性基の数が2つ以上である請求項1又は2に記載の化合物。
  7.  Xが置換されていてもよい縮合環を有するか、又は、分子内に存在する前記反応性基の数が3つ以上である、請求項1又は2に記載の化合物。
  8.  請求項1又は2に記載の化合物を含有する組成物。
  9.  電子部品用である請求項8に記載の組成物。
  10.  請求項8に記載の組成物より得られる硬化物。
  11.  請求項8に記載の組成物を硬化する工程を有する硬化物の製造方法。
  12.  請求項8に記載の組成物を硬化する工程の後、硬化物の除去工程を有する電子部品の製造方法。
  13.  下記一般式(III)で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、X’は、水素原子、置換されていてもよい環構成炭素原子数2~20である環基、置換されていてもよい炭素原子数1~20の鎖状炭化水素基又は該鎖状炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基を表し、
     R’、R’、R’、R’、R’、R’及びR’は、それぞれ独立に水素原子、下記<群A>より選ばれる反応性基、ニトロ基、置換されていてもよい炭素原子数1~20のアルキル基、置換されていてもよい炭素原子数6~20の芳香族環基、置換されていてもよい炭素原子数2~20の複素環基、該炭素原子数1~20のアルキル基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基、該炭素原子数6~20の芳香族環基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基、又は、該炭素原子数2~20の複素環基中のメチレン基の1つ以上が、下記<群B>より選ばれる2価の基により置換された基を表し、
     <群A>は、炭素-炭素不飽和結合性基、環状エーテル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、ハロゲン原子及びシアノ基であり、
     <群B>は、-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR11’-、-NR11’CO-、及び-S-であり、
     R11’は、水素原子又は炭化水素基を表し、
     2つ存在する同一繰り返し単位中のR’は、同一でも異なっていてもよく、
     R’とR’は、互いに結合して環を形成する場合があり、
     R’とR’は、互いに結合して環を形成する場合があり、
     R’とR’は、互いに結合して環を形成する場合があり、
     R’とR’ は、互いに結合して環を形成する場合があり、
     複数存在するR’とR’は、互いに結合して環を形成する場合があり、
     a’は、1~10の整数を表し、X’が水素原子の場合、a’は1であり、
     a’が2以上の場合、複数の繰り返し単位間における、複数のR’同士、複数のR’同士、複数のR’同士、複数のR’同士、複数のR’同士、複数のR’同士及び複数のR’同士は、それぞれ、互いに同一でも異なっていてもよく、
     ただし、分子内に、1つ以上のフェノール性水酸基を有する。)
     
     
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