JP7774256B2 - Oxygen inhibition reducer, polymerizable composition, cured product, and method for producing the cured product - Google Patents
Oxygen inhibition reducer, polymerizable composition, cured product, and method for producing the cured productInfo
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Description
本発明は、酸素阻害低減剤、重合性組成物、硬化物、及び硬化物の製造方法に関する。 The present invention relates to an oxygen inhibition reducer, a polymerizable composition, a cured product, and a method for producing the cured product.
光硬化性樹脂組成物の光硬化においては、塗膜表面からの酸素の塗膜内への拡散および塗膜内の溶存酸素によって硬化阻害を受ける。特に、空気と直接接触する塗膜表面は酸素阻害を受けやすく、表面の硬化不良により、外観異常や表面物性の低下が生じる。このため、酸素による硬化阻害を効果的に低減できる光硬化系の開発が求められている。 When photocuring a photocurable resin composition, curing is inhibited by oxygen diffusing from the coating surface into the coating and by oxygen dissolved within the coating. The coating surface, which comes into direct contact with air, is particularly susceptible to oxygen inhibition, resulting in poor curing of the surface, resulting in abnormal appearance and reduced surface properties. Therefore, there is a need for the development of a photocuring system that can effectively reduce curing inhibition caused by oxygen.
酸素阻害は、一般に次のような機構で生じることが知られている。光硬化性樹脂組成物への光照射によって光重合開始剤から活性ラジカル種が生じ、モノマー中の不飽和結合を攻撃することで成長ラジカル種が生成して硬化が進行する。ここで酸素が存在すると、成長ラジカル種が酸素にトラップされてペルオキシラジカル種が生成する。ペルオキシラジカル種はモノマーと反応しないため、硬化が阻害される。 Oxygen inhibition is generally known to occur through the following mechanism: When a photocurable resin composition is irradiated with light, active radical species are generated from the photopolymerization initiator, which then attack the unsaturated bonds in the monomer, generating growing radical species and causing curing to proceed. If oxygen is present, the growing radical species are trapped by the oxygen, generating peroxy radical species. Since peroxy radical species do not react with the monomer, curing is inhibited.
酸素阻害を低減する方法として、光硬化性樹脂組成物全体に占める光重合開始剤の添加部数の割合を増やす方法がある。しかし、光重合開始剤の添加部数を増やすと、塗膜物性の低下や、塗膜表面への光重合開始剤のブリードアウト等の問題が生じる。 One way to reduce oxygen inhibition is to increase the proportion of photopolymerization initiator added to the entire photocurable resin composition. However, increasing the number of photopolymerization initiators added can lead to problems such as a deterioration in the physical properties of the coating film and bleeding of the photopolymerization initiator onto the coating film surface.
また、酸素阻害を低減するための酸素阻害低減剤として、アミン化合物を使用する方法が特許文献1に開示されている。アミン化合物は、ペルオキシラジカル種から水素引き抜きを受けることで自身が活性ラジカル種となり、酸素によって停止した硬化を再度進行させる効果がある。しかし、アミン化合物による酸素阻害の低減効果は十分でなく、また、硬化物が黄変するため、適用できる条件が限定される。このことから、更なる改善が望まれている。 Patent Document 1 also discloses a method of using an amine compound as an oxygen inhibition reducer to reduce oxygen inhibition. Amine compounds undergo hydrogen abstraction from peroxy radical species, turning themselves into active radical species and having the effect of restarting curing that has been stopped by oxygen. However, the effect of amine compounds in reducing oxygen inhibition is insufficient, and the cured product turns yellow, limiting the conditions under which they can be used. For these reasons, further improvements are desired.
また、非特許文献1では、高分子鎖中に含まれるケトン化合物に光照射することによって、有機過酸化物を効率的に増感分解する方法が開示されている。ペルオキシラジカル種の再結合もしくは水素引き抜きによって生じた有機過酸化物のケトン化合物による増感分解は、ケトン化合物が触媒的に作用することと、1つの過酸化結合から2つの活性ラジカル種を再生できることから、少ない添加部数で効率的に酸素による硬化阻害を低減することができると推定される。 Non-Patent Document 1 also discloses a method for efficiently sensitized decomposition of organic peroxides by irradiating light on ketone compounds contained in polymer chains. Sensitized decomposition by ketone compounds of organic peroxides generated by recombination or hydrogen abstraction of peroxy radical species is thought to be able to efficiently reduce cure inhibition by oxygen with a small amount of addition, because the ketone compounds act catalytically and can regenerate two active radical species from one peroxide bond.
本発明は、硬化物の黄変を伴わず、酸素による硬化阻害を効果的に低減できる酸素阻害低減剤を提供するものである。 The present invention provides an oxygen inhibition reducer that can effectively reduce cure inhibition caused by oxygen without causing yellowing of the cured product.
さらに、本発明は、重合性組成物およびその硬化物と、当該硬化物の製造方法を提供するものである。 Furthermore, the present invention provides a polymerizable composition, a cured product thereof, and a method for producing the cured product.
即ち、本発明は、下記一般式(1)で表される化合物を含む酸素阻害低減剤に関する。
また、本発明は、前記酸素阻害低減剤と、ラジカル重合性化合物を含む重合性組成物、および該重合性組成物から形成される硬化物と、当該硬化物の製造方法に関する。 The present invention also relates to a polymerizable composition containing the oxygen inhibition reducer and a radically polymerizable compound, a cured product formed from the polymerizable composition, and a method for producing the cured product.
本発明の上記一般式(1)で表される化合物は、アリールケトン構造を有することにより、光硬化時に酸素阻害によって生じたペルオキシラジカル種を有する化合物を増感分解することで、酸素による硬化阻害を効果的に低減することができ、硬化物の黄変も伴わない。また、フルオロアルキル基を有することで、塗膜表面に偏析するため、最も酸素阻害の影響を受けやすい塗膜表面の硬化不良を改善することができる。 The compound of the present invention represented by the above general formula (1) has an aryl ketone structure, which sensitizes the decomposition of compounds containing peroxy radical species generated by oxygen inhibition during photocuring, effectively reducing curing inhibition caused by oxygen and preventing yellowing of the cured product. Furthermore, the presence of a fluoroalkyl group causes segregation at the coating film surface, thereby improving poor curing on the coating film surface, which is most susceptible to the effects of oxygen inhibition.
<酸素阻害低減剤>
本発明の酸素阻害低減剤は、下記一般式(1)で表される化合物を含む。
The oxygen inhibition reducer of the present invention includes a compound represented by the following general formula (1):
前記一般式(1)中、Xは、ランプの光に対する感度が高くなり、増感分解の効率が高くなる観点から、酸素原子又は硫黄原子が好ましい。 In the general formula (1), X is preferably an oxygen atom or a sulfur atom, from the viewpoints of increasing sensitivity to lamp light and increasing the efficiency of sensitized decomposition.
前記一般式(1)中、Aは、炭素数が0から6のアルキレン基が好ましい。前記アルキレン基は、直鎖であってもよく、分岐鎖であってもよい。これらの中でも、合成が容易である観点から、Aは、エーテル結合、エステル結合、アミド結合を含むことが好まく、エーテル結合、アミド結合を含むことが特に好ましい。 In the general formula (1), A is preferably an alkylene group having 0 to 6 carbon atoms. The alkylene group may be linear or branched. Among these, from the viewpoint of ease of synthesis, A preferably contains an ether bond, an ester bond, or an amide bond, and particularly preferably contains an ether bond or an amide bond.
前記一般式(1)中、フルオロアルキル基は、直鎖であってもよく、分岐鎖であってもよい。炭素数は1から18が好ましく、2から7が特に好ましい。 In the general formula (1), the fluoroalkyl group may be linear or branched. It preferably has 1 to 18 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 7.
前記一般式(1)で表される化合物の製造方法は、例えば、ヒドロキシ基置換アリールケトン誘導体を、塩基の存在下、ハロゲン化フルオロアルキル化合物と反応させる工程、カルボキシ基置換アリールケトン誘導体を、加熱還流下、ヒドロキシフルオロアルキル化合物と反応させる工程、カルボキシ基置換アリールケトン誘導体を、縮合剤の存在下、アミノフルオロアルキル化合物と反応させる工程、を含む方法など、公知の技術を広く使用することができる。なお、反応後には、余剰の原料等を減圧留去(除去)する工程や、精製工程を含んでも良い。 A wide variety of known techniques can be used to produce the compound represented by general formula (1), including, for example, a step of reacting a hydroxy-substituted aryl ketone derivative with a fluoroalkyl halide compound in the presence of a base, a step of reacting a carboxy-substituted aryl ketone derivative with a hydroxyfluoroalkyl compound under reflux, or a step of reacting a carboxy-substituted aryl ketone derivative with an aminofluoroalkyl compound in the presence of a condensing agent. After the reaction, the process may include a step of distilling off (removing) excess raw materials under reduced pressure, or a purification step.
<重合性組成物>
本発明の重合性組成物は、前記一般式(1)で表される化合物、ラジカル重合性化合物を含有する。さらに、重合性組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含有することで現像性を付与することができる。また、重合性組成物は、その他の成分を適宜組み合わせて含有させることができる。
<Polymerizable composition>
The polymerizable composition of the present invention contains a compound represented by the general formula (1) and a radically polymerizable compound. Furthermore, the polymerizable composition can be imparted with developability by containing an alkali-soluble resin. Furthermore, the polymerizable composition can contain other components in appropriate combination.
<ラジカル重合性化合物>
本発明のラジカル重合性化合物としては、エチレン性不飽和基を有する化合物を好ましく用いることができる。ラジカル重合性化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、スチレン類、マレイン酸エステル類、フマル酸エステル類、イタコン酸エステル類、桂皮酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、ビニルケトン類、アリルエーテル類、アリルエステル類、N-置換マレイミド類、N-ビニル化合物類、不飽和ニトリル類、オレフィン類等が挙げられる。これらの中でも、反応性が高い(メタ)アクリル酸エステル類を含むことが好ましい。ラジカル重合性化合物は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
<Radical polymerizable compound>
As the radical polymerizable compound of the present invention, a compound having an ethylenically unsaturated group can be preferably used. Examples of the radical polymerizable compound include (meth)acrylic acid esters, styrenes, maleic acid esters, fumaric acid esters, itaconic acid esters, cinnamic acid esters, crotonic acid esters, vinyl ethers, vinyl esters, vinyl ketones, allyl ethers, allyl esters, N-substituted maleimides, N-vinyl compounds, unsaturated nitriles, and olefins. Among these, it is preferable to use (meth)acrylic acid esters, which have high reactivity. The radical polymerizable compound may be used alone or in combination of two or more types.
前記(メタ)アクリル酸エステル類は、単官能化合物および多官能化合物を使用することができる。単官能化合物としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレ-ト、2―エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と脂環族アルコールとのエステル化合物;フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等のアリール(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシ-1-アダマンチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有するモノマー;メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレート等の鎖状または環状のエーテル結合を有するモノマー等;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド等の窒素原子を有するモノマー;2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基を有するモノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等のエポキシ基を有するモノマー;リン酸2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチル等のリン原子を有するモノマー;3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のケイ素原子を有するモノマー;2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2-(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート等のフッ素原子を有するモノマー;(メタ)アクリル酸、コハク酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、フタル酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、マレイン酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等のカルボキシル基を有するモノマー等が挙げられる。 The (meth)acrylic acid esters may be monofunctional or polyfunctional compounds. Examples of monofunctional compounds include alkyl (meth)acrylates such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, and stearyl (meth)acrylate; ester compounds of (meth)acrylic acid and alicyclic alcohols such as cyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, and 2-ethyl-2-adamantyl (meth)acrylate; aryl (meth)acrylates such as phenyl (meth)acrylate and benzyl (meth)acrylate; 2- Monomers having a hydroxy group, such as hydroxyethyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth)acrylate, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth)acrylate, polyethylene glycol mono(meth)acrylate, and polypropylene glycol mono(meth)acrylate; methoxyethyl (meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, 2-phenylphenoxyethyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methyl (meth)acrylate, and (3-ethyloxetan-3-yl)methyl Monomers having a chain or cyclic ether bond, such as (meth)acrylate and cyclic trimethylolpropane formal (meth)acrylate; monomers having a nitrogen atom, such as N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N-methylol(meth)acrylamide, N-isopropyl(meth)acrylamide, N,N-dimethylaminopropyl(meth)acrylamide, diacetone(meth)acrylamide, (meth)acryloylmorpholine, and N-(meth)acryloyloxyethylhexahydrophthalimide; monomers having an isocyanate group, such as 2-(meth)acryloyloxyethyl isocyanate; glycidyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate glycidyl ether monomers having an epoxy group such as 2-((meth)acryloyloxy)ethyl phosphate; monomers having a phosphorus atom such as 2-((meth)acryloxypropyltrimethoxysilane; monomers having a silicon atom such as 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane; monomers having a fluorine atom such as 2,2,2-trifluoroethyl (meth)acrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl (meth)acrylate, and 2-(perfluorohexyl)ethyl (meth)acrylate; and monomers having a carboxyl group such as (meth)acrylic acid, mono(2-(meth)acryloyloxyethyl) succinate, mono(2-(meth)acryloyloxyethyl) phthalate, mono(2-(meth)acryloyloxyethyl) maleate, and ω-carboxy-polycaprolactone mono(meth)acrylate.
前記多官能化合物としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートモノステアレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、9,9-ビス(4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ)フェニル)フルオレン等の多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物;ビス(4-(メタ)アクリロキシフェニル)スルフィド、ビス(4-(メタ)アクリロイルチオフェニル)スルフィド、トリス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸亜鉛、(メタ)アクリル酸ジルコニウム、脂肪族ウレタンアクリレート、芳香族ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等が挙げられる。 Examples of the polyfunctional compounds include ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, glycerin di(meth)acrylate, glycerin tri(meth)acrylate, glycerin propoxy tri(meth)acrylate, trimethylolethane tri(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, pentaerythritol di(meth)acrylate monostearate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, and hydroxypivalic acid neopentyl. Polyhydric alcohols such as diglycol di(meth)acrylate, tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate, 2,2-bis(4-(meth)acryloxyethoxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-(meth)acryloxypolyethoxyphenyl)propane, 9,9-bis(4-(2-(meth)acryloyloxyethoxy)phenyl)fluorene, and 9,9-bis(4-(2-(2-(meth)acryloyloxyethoxy)ethoxy)phenyl)fluorene. and (meth)acrylic acid ester compounds; examples include bis(4-(meth)acryloxyphenyl)sulfide, bis(4-(meth)acryloylthiophenyl)sulfide, tris(2-(meth)acryloyloxyethyl)isocyanurate, ethylenebis(meth)acrylamide, zinc (meth)acrylate, zirconium (meth)acrylate, aliphatic urethane acrylate, aromatic urethane acrylate, epoxy acrylate, and polyester acrylate.
前記(メタ)アクリル酸エステル類は、重合性組成物の感度の向上、酸素阻害の低減や、硬化物の塗膜の機械的強度や硬度、耐熱性、耐久性、耐薬品性の向上の観点から、前記多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物が好ましく、特に、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましい。 From the viewpoints of improving the sensitivity of the polymerizable composition, reducing oxygen inhibition, and improving the mechanical strength, hardness, heat resistance, durability, and chemical resistance of the cured coating film, the (meth)acrylic acid esters are preferably ester compounds of the polyhydric alcohols and (meth)acrylic acid, and particularly preferred are trimethylolethane triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and dipentaerythritol hexaacrylate.
前記一般式(1)で表される化合物の含有量は、前記ラジカル重合性化合物100質量部に対して、0.1から40質量部であることが好ましく、0.5から20質量部であることがより好ましく、1から15質量部であることがさらに好ましい。 The content of the compound represented by general formula (1) is preferably 0.1 to 40 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass, and even more preferably 1 to 15 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the radical polymerizable compound.
<アルカリ可溶性樹脂>
前記重合性組成物は、さらにアルカリ可溶性樹脂を配合することにより、ネガ型レジストとして好適に使用することができる。アルカリ可溶性樹脂としては、ネガ型レジストに一般的に使用されるものを用いることができ、アルカリ水溶液に可溶な樹脂であれば特に限定されないが、カルボキシル基を含む樹脂であることが好ましい。アルカリ可溶性樹脂は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
<Alkali-soluble resin>
The polymerizable composition can be suitably used as a negative resist by further blending an alkali-soluble resin. The alkali-soluble resin can be any resin commonly used in negative resists, and is not particularly limited as long as it is soluble in an alkaline aqueous solution, but is preferably a resin containing a carboxyl group. The alkali-soluble resin may be used alone or in combination of two or more types.
前記重合性組成物には、硬化を促進したり、硬化物の物性を向上させる目的で、重合開始剤を加えることができる。重合開始剤は、活性エネルギー線により分解し、発生した活性種がラジカル重合性化合物の重合(硬化)を開始する働きを有する。重合開始剤は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 A polymerization initiator can be added to the polymerizable composition to promote curing or improve the physical properties of the cured product. The polymerization initiator decomposes when exposed to active energy rays, and the active species generated have the function of initiating the polymerization (curing) of the radically polymerizable compound. The polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more types.
前記重合開始剤としては、公知のものが使用でき、例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオフェノン、4’-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2-ヒロドキシ-1-(4-(4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)ベンジル)フェニル)-2-メチルプロパン-1-オン等のα―ヒドロキシアセトフェノン誘導体;2-メチル-4’-メチルチオ-2-モルホリノプロピオフェノン、2-ベンジル-2-(N,N-ジメチルアミノ)-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン、2-(ジメチルアミノ)-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン等のα―アミノアセトフェノン誘導体;ジフェニル-2,4,6-トリメチルベンゾイルホスフィンオキシド、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、エチル(メシチルカルボニル)フェニルホスフィナート等のアシルホスフィンオキサイド誘導体;1-[4-(フェニルチオ)フェニル]オクタン-1,2-ジオン-2-(O-ベンゾイルオキシム)、1-[({1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エチリデン}アミノ)オキシ]エタノン、等のオキシムエステル誘導体;2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-(3,4-ジメトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)1,3,5-トリアジン、2-(4-エトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン等のハロメチルトリアジン誘導体;2,2-ジメトキシ-2-フエニルアセトフエノン等のベンジルケタール誘導体;イソプロピルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、4-(4-メチルフェニルチオ)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体;3-ベンゾイルー7-ジエチルアミノクマリン、3,3‘-カルボニルビス(7-ジエチルアミノクマリン)等のクマリン誘導体;2-(2-クロロフェニル)-1-[2-(2-クロロフェニル)-4,5-ジフェニル-1,3-ジアゾール-2-イル]-4,5-ジフェニルイミダゾール等のイミダゾール誘導体;3,3‘、4,4’-テトラキス(tert-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、ジベンゾイルペルオキシド等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;カンファーキノン等が挙げられる。 The polymerization initiator may be any known initiator, such as α-hydroxyacetophenone derivatives such as 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-propiophenone, 4'-(2-hydroxyethoxy)-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, and 2-hydroxy-1-(4-(4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl)phenyl)-2-methylpropan-1-one; 2-methyl-4'-methylthio-2-morpholinopropiophenone, and 2-benzyl-2-(N,N-dimethylamino)-1-(4-morpholinophenyl)butane. α-aminoacetophenone derivatives such as 2-(dimethylamino)-2-(4-methylbenzyl)-1-(4-morpholinophenyl)butan-1-one; acylphosphine oxide derivatives such as diphenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphine oxide, phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, and ethyl(mesitylcarbonyl)phenylphosphinate; 1-[4-(phenylthio)phenyl]octane-1,2-dione-2-(O-benzoyloxime), 1-[({1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazo oxime ester derivatives such as 2-(4-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine, 2-(3,4-dimethoxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine, and 2-(4-ethoxynaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine; benzyl ketal derivatives such as 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone; thioxanthone derivatives such as isopropylthioxanthone, 4-(4-methylphenylthio)-1,3,5-triazine, and 4-(4-methylphenylthio)-1,3,5-triazine; e) Benzophenone derivatives such as benzophenone; coumarin derivatives such as 3-benzoyl-7-diethylaminocoumarin and 3,3'-carbonylbis(7-diethylaminocoumarin); imidazole derivatives such as 2-(2-chlorophenyl)-1-[2-(2-chlorophenyl)-4,5-diphenyl-1,3-diazol-2-yl]-4,5-diphenylimidazole; organic peroxides such as 3,3',4,4'-tetrakis(tert-butylperoxycarbonyl)benzophenone and dibenzoyl peroxide; azo compounds such as azobisisobutyronitrile; camphorquinone, etc.
前記重合開始剤の含有量は、ラジカル重合性化合物100質量部に対して、0.1から40質量部であることが好ましく、0.5から20質量部であることがより好ましく、1から15質量部であることがさらに好ましい。 The content of the polymerization initiator is preferably 0.1 to 40 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass, and even more preferably 1 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of the radically polymerizable compound.
前記重合性組成物には、粘度や塗装性、硬化膜の平滑性の改良のため、更に溶媒を加えることもできる。溶媒は、前記ラジカル重合性化合物等を、溶解または分散することができるものであり、乾燥温度において揮発する溶媒であれば、特に制限されるものではない。 A solvent can also be added to the polymerizable composition to improve viscosity, coatability, and the smoothness of the cured film. There are no particular restrictions on the solvent, as long as it can dissolve or disperse the radically polymerizable compound and the like and volatilizes at the drying temperature.
前記溶媒としては、例えば、水、アルコール系溶媒、カルビトール系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、ラクトン系溶媒、不飽和炭化水素系溶媒、セロソルブアセテート系溶媒、カルビトールアセテート系溶媒やプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。溶媒は、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。 Examples of the solvent include water, alcohol solvents, carbitol solvents, ester solvents, ketone solvents, ether solvents, lactone solvents, unsaturated hydrocarbon solvents, cellosolve acetate solvents, carbitol acetate solvents, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, etc. The solvents may be used alone or in combination of two or more.
前記溶媒の使用量は、重合性組成物の固形分100質量部に対して、10から1000質量部であることが好ましく、20から500質量部であることがより好ましい。 The amount of the solvent used is preferably 10 to 1,000 parts by mass, and more preferably 20 to 500 parts by mass, per 100 parts by mass of the solids content of the polymerizable composition.
<重合性組成物の調製方法>
前記重合性組成物を調製する場合には、収納容器内に前記酸素阻害低減剤、前記ラジカル重合性化合物、必要に応じて、前記アルカリ可溶性樹脂や前記その他の成分を投入し、ペイントシェーカー、ビーズミル、サンドグラインドミル、ボールミル、アトライターミル、2本ロールミル、3本ロールミル等を用いて、常法に従って溶解または分散させればよい。また、必要に応じて、メッシュまたはメンブレンフィルター等を通してもろ過してもよい。
<Method for preparing polymerizable composition>
When preparing the polymerizable composition, the oxygen inhibition reducer, the radical polymerizable compound, and, if necessary, the alkali-soluble resin and other components are placed in a container, and dissolved or dispersed according to a conventional method using a paint shaker, a bead mill, a sand grind mill, a ball mill, an attritor mill, a two-roll mill, a three-roll mill, etc. Furthermore, if necessary, the mixture may be filtered through a mesh or membrane filter, etc.
なお、前記重合性組成物の調製において、酸素阻害低減剤および重合開始剤は、重合性組成物に最初から添加しておいてもよいが、重合性組成物を比較的長時間保存する場合には、使用直前に酸素阻害低減剤および重合開始剤を、ラジカル重合性化合物を含む組成物中に溶解または分散させることが好ましい。 In preparing the polymerizable composition, the oxygen inhibition reducer and polymerization initiator may be added to the polymerizable composition from the beginning. However, if the polymerizable composition is to be stored for a relatively long period of time, it is preferable to dissolve or disperse the oxygen inhibition reducer and polymerization initiator in a composition containing a radically polymerizable compound immediately before use.
<硬化物の製造方法>
本発明の硬化物は、前記重合性組成物から形成されるものである。硬化物の製造方法は、例えば、重合性組成物を基板上に塗布後、当該重合性組成物を活性エネルギー線で照射する工程を含む製造方法が挙げられる。
<Method of producing cured product>
The cured product of the present invention is formed from the polymerizable composition. Examples of a method for producing the cured product include a production method including a step of applying the polymerizable composition onto a substrate and then irradiating the polymerizable composition with active energy rays.
前記塗布方法としては、例えば、スピンコート法、バーコート法、スプレーコート法、ディップコート法、フローコート法、スリットコート法、ドクターブレードコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法等の種々の方法が挙げられる。また、前記基板は、例えば、ガラス、シリコンウエハ、金属、プラスチック等のフィルムやシート、および立体形状の成形品等が挙げられ、基板の形状が制限されることは無い。 Examples of the coating method include spin coating, bar coating, spray coating, dip coating, flow coating, slit coating, doctor blade coating, gravure coating, screen printing, offset printing, inkjet printing, and dispenser printing. The substrate may be, for example, a film or sheet made of glass, silicon wafer, metal, plastic, or the like, or a three-dimensional molded product; the shape of the substrate is not limited.
上記の重合性組成物を活性エネルギー線で照射する工程は、電子線、紫外線、可視光線、放射線等の活性エネルギー線の照射により、ラジカル重合性化合物を重合させることで、硬化物を得ることができるものである。 The step of irradiating the polymerizable composition with active energy rays, such as electron beams, ultraviolet rays, visible light, or radiation, polymerizes the radically polymerizable compound to obtain a cured product.
活性エネルギー線は、活性エネルギー線の波長が250から450nmの光であることが好ましく、硬化を迅速に行うことができる観点から、350から410nmの光であることがより好ましい。 The active energy rays are preferably light with a wavelength of 250 to 450 nm, and from the viewpoint of rapid curing, light with a wavelength of 350 to 410 nm is more preferable.
前記光の照射の光源としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、紫外線無電極ランプ、LEDランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、太陽光、YAGレーザー等の固体レーザー、半導体レーザー、アルゴンレーザー等のガスレーザー等を使用することができる。なお、必要に応じて、前記添加剤として、その光を吸収する増感剤を使用することにより硬化を行なうことができる。 The light source for the light irradiation can be a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an ultraviolet electrodeless lamp, an LED lamp, a xenon arc lamp, a carbon arc lamp, sunlight, a solid-state laser such as a YAG laser, a semiconductor laser, or a gas laser such as an argon laser. If necessary, curing can be achieved by using a sensitizer that absorbs the light as the additive.
前記活性エネルギー線の露光量は、活性エネルギー線の波長や強度、重合性組成物の組成に応じて適宜設定すべきである。一例として、UV-A領域での露光量は、10から5,000mJ/cm2であることが好ましく、30から1,000mJ/cm2であることがより好ましい。 The exposure dose of the actinic energy ray should be appropriately set depending on the wavelength and intensity of the actinic energy ray and the composition of the polymerizable composition. For example, the exposure dose in the UV-A region is preferably 10 to 5,000 mJ/ cm2 , and more preferably 30 to 1,000 mJ/ cm2 .
また、前記重合組成物に前記溶媒を含む場合、前記硬化物の製造方法は、乾燥工程を含むことができる。 Furthermore, when the polymerizable composition contains the solvent, the method for producing the cured product may include a drying step.
前記乾燥工程において、溶媒を乾燥させる手法は、例えば、加熱乾燥、通風加熱乾燥、減圧乾燥等が挙げられる。加熱乾燥の方式としては、特に制限されることはないが、例えば、オーブン、ホットプレート、赤外線照射、電磁波照射等が挙げられる。また、通風加熱乾燥の方式としては、例えば、送風式乾燥オーブン等が挙げられる。 In the drying step, methods for drying the solvent include, for example, heat drying, forced-air heat drying, and reduced-pressure drying. The heat drying method is not particularly limited, but examples include an oven, a hot plate, infrared radiation, and electromagnetic wave radiation. Furthermore, an example of a forced-air heat drying method is a blower drying oven.
また、前記乾燥工程において、重合性組成物の温度は、溶媒の蒸発潜熱によって、乾燥の設定温度よりも低くなるため、重合性組成物のゲル化するまでの時間を長く確保することができる。このゲル化するまでの時間は、乾燥手法や膜厚等にも影響されるため、溶媒の選定を含めて乾燥温度と時間は適宜設定すべきである。一例として、乾燥温度は、20から120℃であることが好ましく、40から100℃であることがより好ましい。乾燥時間は1から60分であることが好ましく、1から30分であることがより好ましい。 In addition, during the drying process, the temperature of the polymerizable composition is lower than the set drying temperature due to the latent heat of vaporization of the solvent, ensuring a longer time until the polymerizable composition gels. Because the time until gelation is affected by factors such as the drying method and film thickness, the drying temperature and time should be set appropriately, including the selection of solvent. For example, the drying temperature is preferably 20 to 120°C, and more preferably 40 to 100°C. The drying time is preferably 1 to 60 minutes, and more preferably 1 to 30 minutes.
前記重合性組成物の乾燥膜厚(硬化物の膜厚)は、用途に応じて適宜設定されるが、0.05から500μmであることが好ましく、0.1から100μmであることがより好ましい。 The dry film thickness of the polymerizable composition (film thickness of the cured product) is set appropriately depending on the application, but is preferably 0.05 to 500 μm, and more preferably 0.1 to 100 μm.
<パターン形成方法>
前記重合性組成物がアルカリ可溶性樹脂を含む場合、フォトリソグラフィー法によりパターンを形成することができる。前述と同様にして重合性組成物を基材に塗布し、必要に応じて、乾燥して乾燥被膜を形成する。そして、乾燥被膜にマスクを介して活性エネルギー線を照射することにより、露光部ではラジカル重合性化合物が重合することで硬化膜となる。一方、レーザーを用いた直接描画により、マスクを介さずに高精度なパターン形状を作製することもできる。
<Pattern Forming Method>
When the polymerizable composition contains an alkali-soluble resin, a pattern can be formed by photolithography. The polymerizable composition is applied to a substrate in the same manner as described above, and, if necessary, dried to form a dry film. The dried film is then irradiated with active energy rays through a mask, whereby the radically polymerizable compound in the exposed areas polymerizes to form a cured film. Alternatively, a highly accurate pattern shape can also be produced by direct drawing using a laser without using a mask.
上記の露光後、未露光部は、例えば、0.3から3質量%の炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ現像液により現像除去され、パターン化した硬化膜が得られる。さらに、硬化膜と基材との密着性を高めること等を目的に、後乾燥として180から250℃、20から90分でのポストベークが行われる。このようにして、硬化膜に基づく所望のパターンが形成される。 After the above exposure, the unexposed areas are developed and removed using an alkaline developer such as a 0.3 to 3% by weight aqueous solution of sodium carbonate, yielding a patterned cured film. Furthermore, to enhance adhesion between the cured film and the substrate, post-baking is performed at 180 to 250°C for 20 to 90 minutes as post-drying. In this way, the desired pattern based on the cured film is formed.
本発明の重合性組成物は、ハードコート剤、光ディスク用コート剤、光ファイバー用コート剤、モバイル端末用塗料、家電用塗料、化粧品容器用塗料、木工用塗料、光学素子用内面反射防止塗料、高・低屈折率コート剤、遮熱コート剤、放熱コート剤、防曇剤等の塗料・コーティング剤;オフセット印刷インキ、グラビア印刷インキ、スクリーン印刷インキ、インクジェット印刷インキ、導電性インキ、絶縁性インキ、導光板用インキ等の印刷インキ;感光性印刷版;ナノインプリント材料;3Dプリンター用樹脂;ホログラフィー記録材料;歯科用材料;導波路用材料;レンズシート用ブラックストライプ;コンデンサ用グリーンシートおよび電極材料;FPD用接着剤、HDD用接着剤、光ピックアップ用接着剤、イメージセンサー用接着剤、有機EL用シール剤、タッチパネル用OCA、タッチパネル用OCR等の接着剤・シール剤;カラーレジスト、ブラックレジスト、カラーフィルター用保護膜、フォトスペーサー、ブラックカラムスペーサー、額縁レジスト、TFT配線用フォトレジスト、層間絶縁膜等のFPD用レジスト;液状ソルダーレジスト、ドライフィルムレジスト等のプリント基板用レジスト;半導体レジスト、バッファーコート膜等の半導体用材料等の各種用途に使用でき、その用途に特に制限は無い。 The polymerizable composition of the present invention can be used in a wide variety of applications, including paints and coatings such as hard coating agents, optical disk coating agents, optical fiber coating agents, mobile terminal coating agents, home appliance coating agents, cosmetic container coating agents, woodworking coating agents, internal anti-reflection coating agents for optical elements, high and low refractive index coating agents, heat-shielding coating agents, heat-dissipating coating agents, and anti-fogging agents; offset printing inks, gravure printing inks, screen printing inks, inkjet printing inks, conductive inks, insulating inks, and inks for light guide plates; photosensitive printing plates; nanoimprint materials; resins for 3D printers; holographic recording materials; dental materials; waveguide materials; black stripes for lens sheets; and coatings for optical elements. They can be used for a variety of applications, including green sheets and electrode materials for capacitors; adhesives and sealants for FPDs, HDDs, optical pickup adhesives, image sensor adhesives, organic EL sealants, OCA for touch panels, OCR for touch panels, etc.; resists for FPDs such as color resists, black resists, protective films for color filters, photospacers, black column spacers, frame resists, photoresists for TFT wiring, and interlayer insulating films; resists for printed circuit boards such as liquid solder resists and dry film resists; semiconductor resists, buffer coat films, and other semiconductor materials, and there are no particular restrictions on their applications.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples.
<実施例1>
[化合物1の合成]
200mL二口フラスコに、2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオン酸0.40g(1.5mmol)、1,1’-カルボニルジイミダゾール0.32g(2.0mmol)、脱水アセトン30mLを入れ、室温下で7時間撹拌した。2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピルアミン0.67g(4.5mmol)を徐々に加え、80℃で6時間撹拌した。酢酸エチル30mLと水30mLを添加した後に、水相を分液で除去した。さらに水相を酢酸エチル30mLで2回抽出した。油相を合わせて減圧下で濃縮し、粗体を得た。粗体をトルエン中で再結晶し、0.07g(収率12%)の化合物1を得た。得られた化合物1の1H-NMRおよび19F-NMRによる分析結果を表1に示す。
Example 1
[Synthesis of Compound 1]
A 200 mL two-neck flask was charged with 0.40 g (1.5 mmol) of 2-(9-oxoxanthen-2-yl)propionic acid, 0.32 g (2.0 mmol) of 1,1'-carbonyldiimidazole, and 30 mL of dehydrated acetone and stirred at room temperature for 7 hours. 0.67 g (4.5 mmol) of 2,2,3,3,3-pentafluoropropylamine was gradually added, and the mixture was stirred at 80°C for 6 hours. After adding 30 mL of ethyl acetate and 30 mL of water, the aqueous phase was removed by separation. The aqueous phase was further extracted twice with 30 mL of ethyl acetate. The combined oil phase was concentrated under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was recrystallized in toluene to obtain 0.07 g (12% yield) of Compound 1. The results of 1 H-NMR and 19 F-NMR analyses of the resulting Compound 1 are shown in Table 1.
<実施例2>
[化合物2の合成]
200mL二口フラスコに、4-ベンゾイル安息香酸1.1g(5.0mmol)、1,1’-カルボニルジイミダゾール0.9g(5.5mmol)、脱水テトラヒドロフラン30mLを入れ、室温下で6時間撹拌した。2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピルアミン2.2g(15mmol)を徐々に加え、室温で4時間撹拌した。酢酸エチル50mLと水50mLを添加した後に、水相を分液で除去した。さらに水相を酢酸エチル50mLで2回抽出した。油相を合わせて減圧下で濃縮し、粗体を得た。粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(n-ヘキサン/酢酸エチル=3/1)で精製し、1.3g(収率74%)の化合物2を得た。得られた化合物2の1H-NMRおよび19F-NMRによる分析結果を表2に示す。
Example 2
[Synthesis of Compound 2]
A 200 mL two-neck flask was charged with 1.1 g (5.0 mmol) of 4-benzoylbenzoic acid, 0.9 g (5.5 mmol) of 1,1'-carbonyldiimidazole, and 30 mL of anhydrous tetrahydrofuran, and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. 2.2 g (15 mmol) of 2,2,3,3,3-pentafluoropropylamine was gradually added, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. After adding 50 mL of ethyl acetate and 50 mL of water, the aqueous phase was removed by separation. The aqueous phase was further extracted twice with 50 mL of ethyl acetate. The combined oil phase was concentrated under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel column chromatography (n-hexane/ethyl acetate = 3/1) to obtain 1.3 g (74% yield) of compound 2. The 1 H-NMR and 19 F-NMR analysis results for the resulting compound 2 are shown in Table 2.
<実施例3>
[化合物3の合成]
200mL二口フラスコに、4-ベンゾイル安息香酸0.40g(1.5mmol)、1,1’-カルボニルジイミダゾール0.34g(2.0mmol)、脱水テトラヒドロフラン30mLを入れ、室温下で7時間撹拌した。1H,1H-ヘプタフルオロブチルアミン2.0g(4.5mmol)を徐々に加え、80℃で6時間撹拌した。酢酸エチル30mLと水30mLを添加した後に、水相を分液で除去した。さらに水相を酢酸エチル30mLで2回抽出した。油相を合わせて減圧下で濃縮し、粗体を得た。粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(n-ヘキサン/酢酸エチル=2/1)で精製し、1.2g(収率57%)の化合物3を得た。得られた化合物3の1H-NMRおよび19F-NMRによる分析結果を表3に示す。
Example 3
[Synthesis of Compound 3]
A 200 mL two-neck flask was charged with 0.40 g (1.5 mmol) of 4-benzoylbenzoic acid, 0.34 g (2.0 mmol) of 1,1'-carbonyldiimidazole, and 30 mL of anhydrous tetrahydrofuran, and the mixture was stirred at room temperature for 7 hours. 2.0 g (4.5 mmol) of 1H,1H-heptafluorobutylamine was gradually added, and the mixture was stirred at 80°C for 6 hours. 30 mL of ethyl acetate and 30 mL of water were added, and the aqueous phase was removed by separation. The aqueous phase was further extracted twice with 30 mL of ethyl acetate. The combined oil phase was concentrated under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel column chromatography (n-hexane/ethyl acetate = 2/1) to obtain 1.2 g (yield 57%) of compound 3. The 1 H-NMR and 19 F-NMR analysis results for the resulting compound 3 are shown in Table 3.
<重合性組成物(A)の調製>
表4に示す量のラジカル重合性化合物、溶媒を混合撹拌し、酸素阻害低減剤、重合開始剤を添加してよく撹拌し、実施例4および比較例1の重合性組成物(A)を調製した。
<Preparation of polymerizable composition (A)>
The radical polymerizable compound and solvent in the amounts shown in Table 4 were mixed and stirred, and the oxygen inhibition reducer and polymerization initiator were added and stirred thoroughly to prepare polymerizable compositions (A) of Example 4 and Comparative Example 1.
上記表4中、BAPOは、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(IGM社製);
TMPTAは、トリメチロールプロパントリアクリレート(東京化成工業試薬);
THFは、テトラヒドロフラン(東京化成工業試薬);を示す。
In Table 4 above, BAPO represents phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide (manufactured by IGM);
TMPTA is trimethylolpropane triacrylate (Tokyo Chemical Industry Reagents);
THF refers to tetrahydrofuran (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. reagent);
<酸素による硬化阻害の評価>
上記で調製した重合性組成物(A)を、スピンコーターを用いて、ガラス基板上に塗布した。塗布後、ガラス基板を60℃のクリーンオーブン中で3分間乾燥処理により溶媒を乾燥させ、塗布膜を作製した。次いで、UV-LEDランプを光源とする露光機を用い、波長365nmの光を露光量150000mJ/cm2で照射した。その硬化膜部分を減衰全反射赤外分光法(ATR-IR)にてアクリレートの残存率(%)を測定した。その際、二重結合基の面外変角振動の吸収スペクトル(809cm-1)および露光前後で変化のないカルボニル基の吸収スペクトル(1728cm-1)のピーク面積を用いて、以下の式に基づいてアクリレートの残存率を算出した。また、硬化膜の黄変の有無を目視で確認した。その結果を表5に示す。
The polymerizable composition (A) prepared above was applied to a glass substrate using a spin coater. After application, the glass substrate was dried in a clean oven at 60°C for 3 minutes to remove the solvent, producing a coating film. Next, using an exposure device with a UV-LED lamp as the light source, the substrate was irradiated with light of 365 nm wavelength at an exposure dose of 150,000 mJ/ cm2 . The residual acrylate percentage (%) of the cured film was measured using attenuated total reflection infrared spectroscopy (ATR-IR). The residual acrylate percentage was calculated using the peak areas of the absorption spectrum of the out-of-plane bending vibration of the double bond group (809 cm -1 ) and the absorption spectrum of the carbonyl group (1728 cm -1 ), which remained unchanged before and after exposure, based on the following formula. The cured film was also visually inspected for yellowing. The results are shown in Table 5.
<重合性組成物(B)の調製>
表6に示す量のラジカル重合性化合物、溶媒を混合撹拌し、酸素阻害低減剤、重合開始剤を添加してよく撹拌し、実施例5および比較例2の重合性組成物(B)を調製した。
<Preparation of polymerizable composition (B)>
The radical polymerizable compound and solvent in the amounts shown in Table 6 were mixed and stirred, and the oxygen inhibition reducer and polymerization initiator were added and stirred thoroughly to prepare polymerizable compositions (B) of Example 5 and Comparative Example 2.
<酸素による硬化阻害の評価>
上記で調製した重合性組成物(B)を、スピンコーターを用いて、ガラス基板上に塗布した。塗布後、ガラス基板を60℃のクリーンオーブン中で3分間乾燥処理により溶媒を乾燥させ、塗布膜を作製した。次いで、低圧水銀ランプを光源とするプロキシミティー露光機を用い、波長254nmの光を露光量6000mJ/cm2で照射した。その硬化膜部分を減衰全反射赤外分光法(ATR-IR)にてアクリレートの残存率(%)を測定した。その際、二重結合基の面外変角振動の吸収スペクトル(1634cm-1)および露光前後で変化のない標準ピーク(2970cm-1)のピーク面積を用いて、以下の式に基づいてアクリレートの残存率を算出した。また、硬化膜の黄変の有無を目視で確認した。その結果を表7に示す。
The polymerizable composition (B) prepared above was applied to a glass substrate using a spin coater. After application, the glass substrate was dried in a clean oven at 60°C for 3 minutes to remove the solvent, producing a coating film. Next, using a proximity exposure device with a low-pressure mercury lamp as the light source, the substrate was irradiated with light of 254 nm wavelength at an exposure dose of 6000 mJ/ cm2 . The cured film was measured for residual acrylate content (%) using attenuated total reflection infrared spectroscopy (ATR-IR). The residual acrylate content was calculated using the absorption spectrum (1634 cm -1 ) of the out-of-plane bending vibration of the double bond group and the peak area of the standard peak (2970 cm -1 ) that remained unchanged before and after exposure, based on the following formula. The cured film was also visually inspected for yellowing. The results are shown in Table 7.
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