JP2013064166A - Ring-fused structure-containing resin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱および放射線硬化性を有する新規な縮環構造含有エポキシ樹脂、縮環構造含有エポキシエステル樹脂、縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂、該樹脂の製造方法、そして該樹脂を含む熱硬化性あるいは放射線硬化性の樹脂組成物に関する。さらに本発明は、該樹脂組成物を用いて得られる、耐熱性、電気特性等に優れる成形体に関する。具体的には、本発明は、高屈折率で、透明性に優れた樹脂組成物を調製するのに有用なエポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、アルカリ可溶型樹脂に関する。さらに具体的には、有機顔料や無機微粒子などを分散させた樹脂組成物の調製に有用なエポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、アルカリ可溶型樹脂に関する。さらに本発明は、上記エポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、アルカリ可溶型樹脂を含む熱硬化または感放射線性樹脂組成物であって、カラーフィルター、液晶表示素子、集積回路素子、固体撮像素子などにおける保護膜や層間絶縁膜を調製するために有用な組成物に関する。 The present invention relates to a novel condensed ring structure-containing epoxy resin having heat and radiation curability, a condensed ring structure-containing epoxy ester resin, a condensed ring structure-containing alkali-soluble resin, a method for producing the resin, and a heat containing the resin. The present invention relates to a curable or radiation curable resin composition. Furthermore, this invention relates to the molded object which is excellent in heat resistance, an electrical property, etc. obtained using this resin composition. Specifically, the present invention relates to an epoxy resin, an epoxy ester resin, and an alkali-soluble resin useful for preparing a resin composition having a high refractive index and excellent transparency. More specifically, the present invention relates to an epoxy resin, an epoxy ester resin, and an alkali-soluble resin useful for preparing a resin composition in which organic pigments, inorganic fine particles, and the like are dispersed. Furthermore, the present invention is a thermosetting or radiation-sensitive resin composition containing the epoxy resin, epoxy ester resin, or alkali-soluble resin, and is used for protection in color filters, liquid crystal display elements, integrated circuit elements, solid-state imaging elements, etc. The present invention relates to a composition useful for preparing a film or an interlayer insulating film.
一般的にエポキシ樹脂は種々の硬化剤で硬化させることにより、機械的性質、耐水性、耐薬品性、耐熱性、電気的性質などに優れた硬化物を形成する。そのため、接着剤、塗料、積層板、成形材料、注型材料などの幅広い分野に利用されている。従来、工業的に最も使用されているエポキシ樹脂として液状および固形のビスフェノールA型エポキシ樹脂がある。エポキシ系の機能性高分子材料としては、従来からエポキシアクリレート樹脂を代表とするエポキシエステル樹脂が汎用されている。この樹脂は、例えば感光性材料などの分野で使用されている(例えば、非特許文献1)。しかし、これらの樹脂は耐熱性、電気特性および硬度が不充分であり、例えば、高いレベルの耐熱性が要求される電子材料分野においては不充分である。
また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂やクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を原料とした、エポキシアクリレート樹脂等のエポキシエステル樹脂を多塩基性カルボン酸無水物で変性したアルカリ可溶型樹脂及びアルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂は、ソルダーレジストや液晶カラーフィルター製造用のカラーレジスト用の感光性、分散用樹脂として検討されている(特許文献1、2、3)。これらは、耐熱性や電気特性、透明性などに優れているが、近年のより高いレベルの要求に対しては不充分である。また、カラーフィルター用感光性樹脂組成物の用途においては、近年、色純度を高めるために顔料を高濃度化する要求が強いが、従来の組成物では、分散剤を大量に添加するしかなく、結果、現像性が犠牲となるなど、より分散性に優れた分散樹脂が求められている。また、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるカラーインクにおいては、分散性、分散安定性に優れた分散樹脂が求められている。
Generally, an epoxy resin is cured with various curing agents to form a cured product having excellent mechanical properties, water resistance, chemical resistance, heat resistance, electrical properties, and the like. Therefore, it is used in a wide range of fields such as adhesives, paints, laminates, molding materials and casting materials. Conventionally, there are liquid and solid bisphenol A type epoxy resins as epoxy resins most used industrially. As an epoxy functional polymer material, an epoxy ester resin typified by an epoxy acrylate resin has been widely used. This resin is used in the field of photosensitive materials, for example (for example, Non-Patent Document 1). However, these resins are insufficient in heat resistance, electrical characteristics and hardness, and are insufficient in, for example, the field of electronic materials that require a high level of heat resistance.
Alkali-soluble resins and alkali-soluble radiation-polymerizable resins in which epoxy ester resins such as epoxy acrylate resins are modified with polybasic carboxylic acid anhydrides from bisphenol A type epoxy resins and cresol novolak type epoxy resins. Unsaturated resins have been studied as photosensitive and dispersing resins for color resists for producing solder resists and liquid crystal color filters (Patent Documents 1, 2, and 3). These are excellent in heat resistance, electrical properties, transparency and the like, but are insufficient for the higher level requirements in recent years. Further, in the use of photosensitive resin compositions for color filters, in recent years, there is a strong demand for increasing the concentration of pigments in order to increase color purity, but in conventional compositions, there is no choice but to add a large amount of dispersant. As a result, there has been a demand for a dispersion resin that is more excellent in dispersibility, such as sacrificing developability. In addition, for color inks used in the production of color filters by the inkjet method, a dispersion resin having excellent dispersibility and dispersion stability is required.
本発明の目的は、上記従来の課題を解決するものであり、その目的とするところは、その硬化物が高いレベルでの耐熱性および電気特性を有し、パターニング性、分散性に優れた機能性エポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、アルカリ可溶型樹脂を提供することにある。本発明の他の目的は、該樹脂の製造方法、および該樹脂を含む熱硬化あるいは感放射線性の組成物を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、このような樹脂組成物を硬化させて得られる成形体を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and the object of the present invention is that the cured product has a high level of heat resistance and electrical characteristics, and has excellent patterning and dispersibility functions. It is to provide a conductive epoxy resin, an epoxy ester resin, and an alkali-soluble resin. Another object of the present invention is to provide a method for producing the resin and a thermosetting or radiation-sensitive composition containing the resin. Still another object of the present invention is to provide a molded article obtained by curing such a resin composition.
本発明者らは、鋭意研究を行った結果、ある縮環構造を含有するエポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、アルカリ可溶型樹脂が、高屈折率を有し、耐熱性、分散性、透明性などに優れることを見出し、本発明に至った。
本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂は、下記一般式(1)で表される:
As a result of intensive studies, the present inventors have found that epoxy resins, epoxy ester resins, and alkali-soluble resins containing a certain condensed ring structure have a high refractive index, heat resistance, dispersibility, transparency, etc. The present invention was found to be superior to the present invention.
The condensed ring structure-containing epoxy resin of the present invention is represented by the following general formula (1):
ここでY1〜4は、下記一般式(2)若しくは、下記一般式(3)から各々独立して選ばれる基であり、p1〜4は各々独立して0から4の整数である。 Y 1-4 is a group independently selected from the following general formula (2) or the following general formula (3), and p 1-4 are each independently an integer of 0-4.
ここでY5〜6は、一般式(2)若しくは、下記一般式(3)から各々独立して選ばれる基であり、p5〜6は各々独立して0から4の整数である。 Here, Y 5-6 are groups independently selected from the general formula (2) or the following general formula (3), and p 5-6 are each independently an integer of 0-4.
ここで、上記一般式(1)、(2)のZは、六員環の脂環式化合物(環上に炭素以外の原子を含んでもよい)と1つ以上の芳香環との縮環構造、または、五員環の脂環式化合物(環上に炭素以外の原子を含んでもよい)と1つの芳香環との縮環構造を含む二価基であり、R1〜6は各々独立して、炭素数1から10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基若しくはアルケニル基、炭素数1から5のアルコキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、又はハロゲン原子、q1〜6は各々独立して0から4の整数である。さらに、上記一般式(1)、(2)、(3)のR7〜14は各々独立して水素原子またはメチル基、m1〜8、s1〜2は各々独立して0から10の整数であり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜14、Y1〜6は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z in the general formulas (1) and (2) represents a condensed ring structure of a six-membered alicyclic compound (which may contain atoms other than carbon on the ring) and one or more aromatic rings. Or a divalent group containing a condensed ring structure of a 5-membered alicyclic compound (which may contain atoms other than carbon on the ring) and one aromatic ring, and R 1-6 are each independently A linear, branched or cyclic alkyl group or alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an optionally substituted phenyl group, or a halogen atom, q 1 -6 are each independently an integer of 0 to 4. Further, R 7 to 14 in the above general formulas (1), (2) and (3) are each independently a hydrogen atom or a methyl group, m 1 to 8 and s 1 to 2 are each independently 0 to 10 It is an integer, and the structural formula may be symmetric or asymmetric. A plurality of R 1-14 and Y 1-6 may be the same or different.
また、本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂は、下記一般式(4)に示される多官能水酸基含有縮環構造化合物にエピハロヒドリンを作用させる工程を含む製法から得られるものであり、一般式(1)に示される樹脂は例えばこの工程を含むプロセス(製造方法)によって得られる。 Moreover, the condensed ring structure containing epoxy resin of this invention is obtained from the manufacturing method including the process of making an epihalohydrin act on the polyfunctional hydroxyl-containing condensed ring structure compound shown by following General formula (4), General formula (1) ) Is obtained by, for example, a process (manufacturing method) including this step.
ここで、Zは前記と同じであり、R15〜16は各々独立して炭素数1から10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基若しくはアルケニル基、炭素数1から5のアルコキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、又はハロゲン原子、f1〜2は各々独立して0から4の整数、R17〜18は各々独立して水素原子またはメチル基、m9〜10は各々独立して0から10の整数、そしてr1〜2は各々独立して1から5までの整数であり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR15〜18は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z is the same as described above, and each of R 15 to 16 is independently a linear, branched or cyclic alkyl group or alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, A phenyl group which may have a substituent, or a halogen atom, f 1-2 are each independently an integer of 0 to 4, R 17-18 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, m 9-10 Are each independently an integer from 0 to 10, and r 1-2 are each independently an integer from 1 to 5, and the structural formula may be symmetrical or asymmetrical. Moreover, several R15-18 may be the same and may differ.
本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂の好適な実施態様のひとつには、一般式(1)の縮環構造含有エポキシ樹脂においてp1〜4が0である下記一般式(5)が挙げられる。 One preferred embodiment of the condensed ring structure-containing epoxy resin of the present invention includes the following general formula (5) in which p 1 to 4 are 0 in the condensed ring structure-containing epoxy resin of the general formula (1).
ここで、Z、R1〜4、q1〜4、R7〜10、m1〜4、s1は前記と同じであり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜4、R7〜10は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, R 1~4, q 1~4 , R 7~10, m 1~4, s 1 is the same as defined above, even in the structural formula is symmetrical, it may be asymmetrical . Moreover, several R < 1 > -4 , R <7> -10 may be the same, and may differ.
本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂で、別の好適な実施態様のひとつとして、一般式(1)の縮環構造含有エポキシ樹脂においてs1〜2が0である下記一般式(6)が挙げられる。 In the condensed ring structure-containing epoxy resin of the present invention, another preferred embodiment includes the following general formula (6) in which s 1-2 is 0 in the condensed ring structure-containing epoxy resin of the general formula (1). It is done.
ここで、Z、R1〜2、q1〜2、R7、R10、m1、m4は上記と同じであり、h1〜2は各々独立して1から5までの整数であり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜2、R7、R10は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, R 1-2 , q 1-2 , R 7 , R 10 , m 1 , m 4 are the same as above, and h 1-2 are each independently an integer from 1 to 5. The structural formula may be symmetrical or asymmetrical. Moreover, several R <1-2 >, R < 7 > , R < 10 > may be the same and may differ.
本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂のより好適な実施態様においては、一般式(1)、(2)、(4)、(5)、(6)において、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基である。また、別の好適な実施態様においては、一般式(1)〜(6)においてp1〜6、q1〜6、f1〜2は各々独立して0から2の整数、m1〜10は各々独立して0から2の整数、そしてh1〜2、r1〜2は各々独立して1から2の整数、s1〜2は各々独立して0から8の整数である。 In a more preferred embodiment of the condensed ring structure-containing epoxy resin of the present invention, in the general formulas (1), (2), (4), (5), (6), Z is represented by the formulas (7) to (11). Is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (9). In another preferred embodiment, in formulas (1) to (6), p 1-6 , q 1-6 , and f 1-2 are each independently an integer from 0 to 2, m 1-10. Are each independently an integer of 0 to 2, h 1-2 and r 1-2 are each independently an integer of 1 to 2, and s 1-2 are each independently an integer of 0 to 8.
本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂の製造方法は、前述の一般式(4)で示される多官能水酸基含有縮環構造化合物にエピハロヒドリンを作用させる工程を包含する。 The manufacturing method of the condensed ring structure containing epoxy resin of this invention includes the process of making an epihalohydrin act on the polyfunctional hydroxyl-containing condensed ring structure compound shown by the above-mentioned general formula (4).
上記エピハロヒドリンのうち、特にエピクロロヒドリンが好適に用いられる。 Of the epihalohydrins, epichlorohydrin is particularly preferably used.
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記縮環構造含有エポキシ樹脂を含有する。 The epoxy resin composition of this invention contains the said condensed ring structure containing epoxy resin.
本発明は、上記エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られる成形体を包含する。 The present invention includes a molded product obtained by curing the epoxy resin composition.
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、下記一般式(12)で表される。
なお、本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂を包含する。
The condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the present invention is represented by the following general formula (12).
In addition, the condensed ring structure containing epoxy ester resin of this invention includes a condensed ring structure containing epoxy acrylate resin.
ここでY1〜4は、下記一般式(13)若しくは、下記一般式(14)から各々独立して選ばれる基であり、p1〜4は各々独立して0から4の整数である。 Y 1-4 is a group independently selected from the following general formula (13) or the following general formula (14), and p 1-4 are each independently an integer of 0-4.
ここでY5〜6は、一般式(13)若しくは、下記一般式(14)から各々独立して選ばれる基であり、p5〜6は各々独立して0から4の整数である。 Y 5-6 is a group independently selected from the general formula (13) or the following general formula (14), and p 5-6 are each independently an integer of 0-4.
ここで、上記一般式(12)、(13)、(14)のZ、R1〜6、q1〜6、R7〜14、m1〜8、s1〜2は上記一般式(1)、(2)、(3)と同じであり、R19は単塩基性カルボン酸に由来する部位を含む基を示し、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜14、R19、Y1〜6は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, R 1-6 , q 1-6 , R 7-14 , m 1-8 , and s 1-2 in the general formulas (12), (13), and (14) are represented by the general formula (1). ), (2) and (3), R 19 represents a group containing a site derived from a monobasic carboxylic acid, and the structural formula may be bilaterally symmetric or asymmetric. Further, a plurality of R 1 to 14, R 19, to Y 1 to 6 may be the same or may be different.
また、本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、一般式(1)、(5)、(6)に示される縮環構造含有エポキシ樹脂と単塩基性カルボン酸とを反応させる工程を含む製法から得られるものであり、一般式(12)に示される樹脂は例えばこの工程を含むプロセス(製造方法)、または、式(4)の多官能水酸基含有縮環構造化合物に単塩基性カルボン酸グリシジルを作用させる工程を含むプロセス(製造方法)によって得られる。 Moreover, the condensed ring structure containing epoxy ester resin of this invention is a manufacturing method including the process of making the condensed ring structure containing epoxy resin and monobasic carboxylic acid shown by General formula (1), (5), (6) react. The resin represented by the general formula (12) can be obtained from, for example, a process (manufacturing method) including this step, or a polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound represented by the formula (4) and glycidyl monobasic carboxylate It is obtained by a process (manufacturing method) including a step of acting.
さらに、本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、一般式(4)の多官能水酸基含有縮環構造化合物にエピハロヒドリンを作用させる工程を含む製法から得られた縮環構造含有エポキシ樹脂に、単塩基性カルボン酸を作用させる工程を含む製法からも得られ、一般式(12)に示される樹脂は例えばこの工程を含むプロセス(製造方法)によっても得られる。 Furthermore, the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the present invention is obtained by adding a condensed ring structure-containing epoxy resin obtained from a production method including a step of allowing an epihalohydrin to act on a polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound of the general formula (4) It can be obtained from a production method including a step of allowing a basic carboxylic acid to act, and the resin represented by the general formula (12) can also be obtained, for example, by a process (manufacturing method) including this step.
上記プロセス(製造方法)によって得られる縮環構造含有エポキシエステル樹脂の好適な実施態様においては、上記プロセス(製造方法)における一般式(1)、(2)、(4)、(5)、(6)のZが、式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基である。
また、別の好適な実施態様においては、上記プロセス(製造方法)における一般式(1)〜(6)においてp1〜6、q1〜6、f1〜2は各々独立して0から2の整数、m1〜10は各々独立して0から2の整数、そしてh1〜2、r1〜2は各々独立して1から2の整数、s1〜2は各々独立して0から8の整数である。
In a preferred embodiment of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin obtained by the above process (production method), the general formulas (1), (2), (4), (5), ( 6) Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (9) Is a divalent group.
In another preferred embodiment, p 1-6 , q 1-6 , and f 1-2 in formulas (1) to (6) in the above process (production method) are each independently 0 to 2 , M 1-10 are each independently an integer of 0 to 2, and h 1-2 , r 1-2 are each independently an integer of 1 to 2, and s 1-2 are each independently 0 It is an integer of 8.
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂の好適な実施態様のひとつには、一般式(12)の縮環構造含有エポキシエステル樹脂においてp1〜4が0である下記一般式(15)が挙げられる。 One preferred embodiment of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the present invention includes the following general formula (15) in which p 1 to 4 are 0 in the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the general formula (12). It is done.
ここで、Z、R1〜4、q1〜4、R7〜10、m1〜4、R19、s1は上記一般式(12)と同じであり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜4、R7〜10、R19は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, R 1~4, q 1~4 , R 7~10, m 1~4, R 19, s 1 are as defined for general formula (12), the structural formula is a symmetrical May be asymmetric. Moreover, several R < 1 > -4 , R <7> -10 , R < 19 > may be the same and may differ.
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂で、別の好適な実施態様のひとつとして、一般式(12)の縮環構造含有エポキシエステル樹脂においてs1〜2が0である下記一般式(16)が挙げられる。 In the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the present invention, as another preferred embodiment, in the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the general formula (12), s 1-2 is 0, and the following general formula (16) Is mentioned.
ここで、Z、R1〜2、q1〜2、R7、R10、m1、m4、R19は上記一般式(12)と同じであり、h1〜2は各々独立して1から5までの整数であり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜2、R7、R10、R19は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, R 1-2 , q 1-2 , R 7 , R 10 , m 1 , m 4 , R 19 are the same as in the general formula (12), and h 1-2 are each independently It is an integer from 1 to 5, and the structural formula may be symmetric or asymmetric. Moreover, several R <1-2 >, R < 7 > , R < 10 > , R < 19 > may be the same and may differ.
上記縮環構造含有エポキシエステル樹脂の好適な実施態様のひとつとして、上記縮環構造含有エポキシエステル樹脂の単塩基性カルボン酸に由来する部位に、不飽和基を有し、放射線重合性を有する縮環構造含有エポキシエステル樹脂が挙げられる。これらを特に縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂とし、以下に示す。 As a preferred embodiment of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin, the condensed ring structure-containing epoxy ester resin has an unsaturated group at a site derived from a monobasic carboxylic acid, and has a radiation polymerizable property. Examples thereof include ring structure-containing epoxy ester resins. These are especially epoxy ring acrylate resins containing a condensed ring structure, and are shown below.
本発明の縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂は、下記一般式(17)で表される。
なお、これは、一般式(12)においてR19が不飽和基を有する基である縮環構造含有エポキシエステル樹脂である。ここで、不飽和基は、エテニル基や2−プロペニル基などである。
The condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin of the present invention is represented by the following general formula (17).
Note that this, R 19 in the general formula (12) is a condensed ring structure-containing epoxy ester resin is a group having an unsaturated group. Here, the unsaturated group is an ethenyl group or a 2-propenyl group.
ここでY1〜4は、下記一般式(18)若しくは、下記一般式(19)から各々独立して選ばれる基であり、p1〜4は各々独立して0から4の整数である。 Y 1-4 is a group independently selected from the following general formula (18) or the following general formula (19), and p 1-4 are each independently an integer of 0-4.
ここでY5〜6は、一般式(18)若しくは、下記一般式(19)から各々独立して選ばれる基であり、p5〜6は各々独立して0から4の整数である。 Here, Y 5-6 is a group independently selected from General Formula (18) or the following General Formula (19), and p 5-6 are each independently an integer of 0-4.
ここで上記一般式(17)、(18)、(19)のZ、R1〜6、q1〜6、R7〜14、m1〜8、s1〜2は上記一般式(1)、(2)、(3)と同じであり、R20は各々独立して水素原子またはメチル基を示し、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜14、R20、Y1〜6は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, R 1-6 , q 1-6 , R 7-14 , m 1-8 , and s 1-2 in the general formulas (17), (18), and (19) are the above general formula (1). , (2) and (3), R 20 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and the structural formula may be bilaterally symmetric or asymmetric. Further, a plurality of R 1~14, R 20, Y 1~6 are may be the same or may be different.
好適な実施態様のひとつには、一般式(17)の縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂においてp1〜4が0である下記一般式(20)が挙げられる。 One preferred embodiment includes the following general formula (20) in which p1 to 4 are 0 in the condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin of the general formula (17).
ここで、Z、R1〜4、q1〜4、R7〜10、m1〜4、R20、s1は上記一般式(17)と同じであり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜4、R7〜10、R20は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, R 1~4, q 1~4 , R 7~10, m 1~4, R 20, s 1 are as defined for general formula (17), the structural formula is a symmetrical May be asymmetric. Moreover, several R < 1 > -4 , R <7> -10 , R < 20 > may be the same and may differ.
さらに好適な実施態様のひとつとして、一般式(17)の縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂においてs1〜2が0である下記一般式(21)が挙げられる。 As a further preferred embodiment, the following general formula (21) in which s 1-2 is 0 in the condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin of the general formula (17) can be given.
ここで、Z、R1〜2、q1〜2、R7、R10、m1、m4、R20は上記一般式(17)と同じであり、h1〜2は各々独立して1から5までの整数であり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜2、R7、R10、R20は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, R 1-2 , q 1-2 , R 7 , R 10 , m 1 , m 4 , R 20 are the same as in the general formula (17), and h 1-2 are each independently It is an integer from 1 to 5, and the structural formula may be symmetric or asymmetric. Moreover, several R <1-2 >, R < 7 > , R < 10 > , R < 20 > may be the same and may differ.
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂の好適な実施態様においては、一般式(12)、(13)、(15)、(16)、(17)、(18)、(20)、(21)において、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基である。 In a preferred embodiment of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the present invention, the general formulas (12), (13), (15), (16), (17), (18), (20), (21 ), Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably, Z is a condensed ring selected from the group consisting of formulas (7) to (9) A divalent group containing a structure.
また、別の好適な実施態様においては、一般式(12)〜(21)において、p1〜6、q1〜6、は各々独立して0から2の整数、m1〜8は各々独立して0から2の整数、そしてh1〜2は各々独立して1から2の整数、s1〜2は各々独立して0から8の整数である。 In another preferred embodiment, in the general formulas (12) to (21), p 1-6 and q 1-6 are each independently an integer of 0 to 2, and m 1-8 are each independently And an integer from 0 to 2, h 1-2 are each independently an integer from 1 to 2, and s 1-2 are each independently an integer from 0 to 8.
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂の第1の製造方法は、上記一般式(1)、(5)、(6)で表される縮環構造含有エポキシ樹脂、または、一般式(4)の多官能水酸基含有縮環構造化合物にエピハロヒドリンを作用させる工程を含む製法から得られた縮環構造含有エポキシ樹脂に、単塩基性カルボン酸を作用させる工程を包含する。 The 1st manufacturing method of the condensed ring structure containing epoxy ester resin of this invention is the condensed ring structure containing epoxy resin represented by the said General formula (1), (5), (6), or General formula (4). A step of allowing a monobasic carboxylic acid to act on a condensed ring structure-containing epoxy resin obtained from a production method including a step of allowing an epihalohydrin to act on the polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound.
好適な実施態様においては、一般式(1)〜(6)において、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、p1〜6、q1〜6、f1〜2は各々独立して0から2の整数、m1〜10は各々独立して0から2の整数、そしてh1〜2、r1〜2は各々独立して1から2の整数、s1〜2は各々独立して0から8の整数である。 In a preferred embodiment, in the general formulas (1) to (6), Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably Z is a formula. (7) to (9) is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of p 1-6 , q 1-6 , and f 1-2 are each independently an integer of 0-2, m 1 to 10 are each independently an integer from 0 to 2, and h 1-2 and r 1-2 are each independently an integer from 1 to 2, s 1-2 are each independently an integer from 0 to 8 is there.
別の好適な実施態様においては、上記単塩基性カルボン酸が(メタ)アクリル酸であることにより、上記縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂が得られる。 In another preferred embodiment, the monobasic carboxylic acid is (meth) acrylic acid, whereby the condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin is obtained.
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂の第2の製造方法は、上記一般式(4)で示される多官能水酸基含有縮環構造化合物に、単塩基性カルボン酸グリシジルを作用させる工程を包含する。 The 2nd manufacturing method of the condensed ring structure containing epoxy ester resin of this invention includes the process of making monobasic glycidyl carboxylate act on the polyfunctional hydroxyl-containing condensed ring structure compound shown by the said General formula (4). .
好適な実施態様においては、一般式(4)の上記多官能水酸基含有縮環構造化合物において、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、f1〜2は各々独立して0から2の整数、m9〜10は各々独立して0から2の整数、そしてr1〜2は各々独立して1から2の整数である。 In a preferred embodiment, in the polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound of the general formula (4), Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of the formulas (7) to (11), Preferably, Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (9), f 1-2 are each independently an integer of 0 to 2, and m 9-10 are Each is independently an integer from 0 to 2, and r 1-2 are each independently an integer from 1 to 2.
別の好適な実施態様においては、上記単塩基性カルボン酸が(メタ)アクリル酸グリシジルであることにより、上記縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂が得られる。 In another preferred embodiment, the monobasic carboxylic acid is glycidyl (meth) acrylate, whereby the condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin is obtained.
本発明のエポキシエステル樹脂組成物は、上記縮環構造含有エポキシエステル樹脂を含有し、熱硬化性又は感放射線性の組成物である。 The epoxy ester resin composition of the present invention contains the above condensed ring structure-containing epoxy ester resin and is a thermosetting or radiation sensitive composition.
本発明は、上記エポキシエステル樹脂組成物を硬化させて得られる成形体を包含する。 The present invention includes a molded product obtained by curing the epoxy ester resin composition.
本発明の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂は、式(12)、(15)、(16)、(17)、(20)、(21)で表される縮環構造含有エポキシエステル樹脂に、多塩基性カルボン酸またはその無水物を反応させることにより得られる。 The condensed ring structure-containing alkali-soluble resin of the present invention is a condensed ring structure-containing epoxy ester resin represented by formulas (12), (15), (16), (17), (20), (21). It can be obtained by reacting a polybasic carboxylic acid or its anhydride.
好適な実施態様においては、上記一般式(12)、(13)、(15)、(16)、(17)、(18)、(20)、(21)においてZが、式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基である。
また別の好適な実施態様としては、一般式(12)〜(21)において、p1〜6、q1〜6、は各々独立して0から2の整数、m1〜8は各々独立して0から2の整数、そしてh1〜2は各々独立して1から2の整数、s1〜2は各々独立して0から8の整数である。
In a preferred embodiment, in the above general formulas (12), (13), (15), (16), (17), (18), (20), (21), Z is the formula (7) to A divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of (11), more preferably a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (9).
As another preferred embodiment, in the general formulas (12) to (21), p 1-6 and q 1-6 are each independently an integer of 0 to 2, and m 1-8 are each independently And an integer from 0 to 2, and h 1-2 are each independently an integer from 1 to 2, and s 1-2 are each independently an integer from 0 to 8.
本発明の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂の好適な実施態様のひとつとして、縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂が挙げられる。縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂は、縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂のうち放射線重合性を有する不飽和基を分子内に有するものをいう。例えば、縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂は、式(17)、(20)、(21)で表される縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂に、多塩基性カルボン酸またはその無水物を反応させることにより得られる。 One preferred embodiment of the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin of the present invention is a condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin. The condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin refers to one having a radiation-polymerizable unsaturated group in the molecule among the condensed ring-structure-containing alkali-soluble resin. For example, the condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin may be a polybasic carboxylic acid or an epoxy acrylate resin represented by formulas (17), (20), and (21). It can be obtained by reacting an anhydride.
さらに好適な実施態様のひとつとしては、放射線重合性の不飽和基がエテニル基である縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂が挙げられる。 One more preferred embodiment is a condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin in which the radiation-polymerizable unsaturated group is an ethenyl group.
本発明の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂及び縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂の製造方法は、一般式(12)、(15)、(16)、(17)、(20)、(21)で表される縮環構造含有エポキシエステル樹脂に、多塩基性カルボン酸またはその無水物を反応させる工程を包含する。 The method for producing a condensed ring structure-containing alkali-soluble resin and a condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin of the present invention has the general formulas (12), (15), (16), (17), (20) The process of making polybasic carboxylic acid or its anhydride react with the condensed ring structure containing epoxy ester resin represented by (21) is included.
本発明の感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物は、上記縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂または、上記縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂を含有する。 The radiation-sensitive alkali-soluble resin composition of the present invention contains the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin or the condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin.
本発明は、上記感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物を硬化させて得られる成形体を包含する。 The present invention includes a molded product obtained by curing the radiation-sensitive alkali-soluble resin composition.
本発明のエポキシ樹脂組成物、縮環構造含有エポキシエステル樹脂組成物、感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物は、有機顔料及び/または無機微粒子を含むものが好ましい。 The epoxy resin composition, the condensed ring structure-containing epoxy ester resin composition, and the radiation-sensitive alkali-soluble resin composition of the present invention preferably contain an organic pigment and / or inorganic fine particles.
本発明は、上記の有機顔料及び/または無機微粒子を含む樹脂組成物を硬化させて得られる成形体を包含する。 The present invention includes a molded product obtained by curing the resin composition containing the organic pigment and / or inorganic fine particles.
本発明によれば、新規な縮環構造含有エポキシ樹脂、縮環構造含有エポキシエステル樹脂、および縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂、並びにそれらの簡便な製造方法が提供される。これらの樹脂は熱または放射線により重合し、硬化することが可能である。これらを含む樹脂組成物は、微粒子の分散性に優れる。また、これらを含む樹脂組成物を用いて得られる硬化成形体あるいは薄膜は、透明性が高く、高いレベルでの耐熱性および電気特性を有し、硬化収縮の度合いが少ない。さらに、本発明のアルカリ可溶型樹脂を用いると、基板上に所望のパターンの、上記優れた性質を有する薄膜が精度良く形成される。従って、本発明の樹脂あるいは樹脂組成物は、各種電子部品(カラーフィルターを包含する液晶表示素子、集積回路素子、固体撮像素子など)の保護膜形成材料;層間絶縁膜の形成材料、カラーレジスト用バインダー組成物;プリント配線板製造の際に用いられるソルダーレジスト;コーティング剤;光学部品材料などとして好適に用いられる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel condensed ring structure containing epoxy resin, condensed ring structure containing epoxy ester resin, condensed ring structure containing alkali-soluble resin, and those simple manufacturing methods are provided. These resins can be polymerized and cured by heat or radiation. A resin composition containing these is excellent in fine particle dispersibility. Further, a cured molded article or thin film obtained using a resin composition containing these has high transparency, high level of heat resistance and electrical characteristics, and low degree of curing shrinkage. Furthermore, when the alkali-soluble resin of the present invention is used, a thin film having the above-mentioned excellent properties with a desired pattern can be accurately formed on the substrate. Therefore, the resin or resin composition of the present invention is a protective film forming material for various electronic components (liquid crystal display elements including color filters, integrated circuit elements, solid-state imaging elements, etc.); interlayer insulating film forming materials, for color resists. Binder composition; Solder resist used in the production of printed wiring board; Coating agent;
以下に本発明を詳細に説明する。
A.縮環構造含有エポキシ樹脂
本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂は、下記一般式(1)で表される:
The present invention is described in detail below.
A. Condensed ring structure-containing epoxy resin The condensed ring structure-containing epoxy resin of the present invention is represented by the following general formula (1):
ここでY1〜4は、下記一般式(2)若しくは、下記一般式(3)から各々独立して選ばれる基であり、p1〜4は各々独立して0から4の整数である。 Y 1-4 is a group independently selected from the following general formula (2) or the following general formula (3), and p 1-4 are each independently an integer of 0-4.
ここでY5〜6は、一般式(2)若しくは、下記一般式(3)から各々独立して選ばれる基であり、p5〜6は各々独立して0から4の整数である。 Here, Y 5-6 are groups independently selected from the general formula (2) or the following general formula (3), and p 5-6 are each independently an integer of 0-4.
ここで上記一般式(1)、(2)のZは、六員環の脂環式化合物(環上に炭素以外の原子を含んでもよい)と1つ以上の芳香環との縮環構造、または、五員環の脂環式化合物(環上に炭素以外の原子を含んでもよい)と1つの芳香環との縮環構造を含む二価基であり、R1〜6は各々独立して、炭素数1から10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基若しくはアルケニル基、炭素数1から5のアルコキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、又はハロゲン原子、q1〜6は各々独立して0から4の整数である。さらに、上記一般式(1)、(2)、(3)のR7〜14は各々独立して水素原子またはメチル基、m1〜8、s1〜2は各々独立して0から10の整数であり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜14、Y1〜6は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z in the general formulas (1) and (2) is a condensed ring structure of a six-membered alicyclic compound (which may contain atoms other than carbon on the ring) and one or more aromatic rings, Or a divalent group containing a condensed ring structure of a five-membered alicyclic compound (which may contain atoms other than carbon on the ring) and one aromatic ring, and R 1-6 are each independently A linear, branched or cyclic alkyl group or alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an optionally substituted phenyl group, or a halogen atom, q 1- Each 6 is independently an integer from 0 to 4. Further, R 7 to 14 in the above general formulas (1), (2) and (3) are each independently a hydrogen atom or a methyl group, m 1 to 8 and s 1 to 2 are each independently 0 to 10 It is an integer, and the structural formula may be symmetric or asymmetric. A plurality of R 1-14 and Y 1-6 may be the same or different.
Zにおける六員環の脂環式化合物と1つ以上の芳香環との縮環構造を含む二価基としては、例えば、六員環の脂環式化合物と1〜3個の芳香環との縮環構造を含む二価基が挙げられる。六員環の脂環式化合物及び五員環の脂環式化合物は、環上に炭素以外の原子を含んでいてもよく、例えば酸素原子、硫黄原子、窒素原子を含むものが挙げられる。具体的なZの例としては、以下のようなものが挙げられる。 Examples of the divalent group containing a condensed ring structure of a 6-membered alicyclic compound and one or more aromatic rings in Z include, for example, a 6-membered alicyclic compound and 1 to 3 aromatic rings. Examples thereof include a divalent group containing a condensed ring structure. The six-membered alicyclic compound and the five-membered alicyclic compound may contain atoms other than carbon on the ring, and examples include those containing an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Specific examples of Z include the following.
R1〜6における炭素数1から10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。炭素数1から10の直鎖状、分岐状または環状のアルケニル基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。炭素数1から5のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等が挙げられる。置換基を有していてもよいフェニル基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ビフェニル基、シクロヘキシルフェニル基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in R 1 to 6 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a cyclohexyl group. Examples of the linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include an ethylene group, a propylene group, a cyclohexenyl group, and the like. Examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, and an isopropoxy group. Examples of the phenyl group that may have a substituent include a phenyl group, a tolyl group, a biphenyl group, and a cyclohexylphenyl group. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
この縮環構造含有エポキシ樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有エポキシ樹脂(A)」、「エポキシ樹脂(A)」などと記載される場合がある。上記一般式(1)〜(3)において、好ましくは、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、p1〜6、q1〜6は各々独立して0から2の整数、m1〜8は各々独立して0から2の整数、そしてs1〜2は各々独立して0から8の整数である。 This condensed ring structure-containing epoxy resin may be described as “condensed ring structure-containing epoxy resin (A)”, “epoxy resin (A)” or the like in the present specification. In the above general formulas (1) to (3), Z is preferably a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably Z is formula (7). Is a divalent group including a condensed ring structure selected from the group consisting of (9), p 1-6 and q 1-6 are each independently an integer of 0 to 2, and m 1-8 are each independently Integers from 0 to 2, and s 1-2 are each independently an integer from 0 to 8.
Zが、式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基である場合、芳香族を含む縮環骨格由来の高耐熱性、高屈折率、電気特性が付与でき、大きな面構造由来の分散安定性が得られる。さらに、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基である場合、より高いレベルでの耐熱性、屈折率、電気特性、分散安定性が得られる。
Zが式(10)(11)の縮環構造を含む二価基である場合、このようなエポキシ樹脂(A)は取り扱いが簡便であり、製造コストの点で有利である。
When Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), high heat resistance, high refractive index and electrical properties derived from a condensed ring skeleton containing aromatics are imparted. Dispersion stability derived from a large surface structure can be obtained. Furthermore, when Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (9), higher levels of heat resistance, refractive index, electrical properties, and dispersion stability can be obtained. .
When Z is a divalent group containing a condensed ring structure represented by formulas (10) and (11), such an epoxy resin (A) is easy to handle and advantageous in terms of production cost.
本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂は、上記一般式(1)のp1〜4の何れかが1以上のとき縮環構造含有エポキシ樹脂は分岐構造をとり、さらにp5〜6の何れかが1以上であれば、更なる分岐構造を有する。また、p1〜4の全てが0のとき、縮環構造含有エポキシ樹脂は、直鎖の樹脂である。 In the condensed ring structure-containing epoxy resin of the present invention, when any of p1 to p4 in the general formula (1) is 1 or more, the condensed ring structure-containing epoxy resin takes a branched structure, and any one of p5 to 6 If is 1 or more, it has a further branched structure. When all of p 1 to 4 are 0, the condensed ring structure-containing epoxy resin is a linear resin.
分岐を有する上記縮環構造含有エポキシ樹脂は、例えば、硬化性、分散安定性、耐熱性等で優位であり、上記縮環構造含有エポキシ樹脂が直鎖である場合、例えば、取り扱いが簡便である、樹脂設計の自由度が高くなる点等で優位となる。 The condensed ring structure-containing epoxy resin having a branch is superior in, for example, curability, dispersion stability, heat resistance, and the like. When the condensed ring structure-containing epoxy resin is linear, for example, handling is simple. This is advantageous in that the degree of freedom in resin design is increased.
また、本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂は、下記一般式(4)に示される多官能水酸基含有縮環構造化合物にエピハロヒドリンを作用させる工程を含む製法から得られるものであり、一般式(1)に示される樹脂は、例えばこの工程を含むプロセス(製造方法)によって得られる。 Moreover, the condensed ring structure containing epoxy resin of this invention is obtained from the manufacturing method including the process of making an epihalohydrin act on the polyfunctional hydroxyl-containing condensed ring structure compound shown by following General formula (4), General formula (1) ) Is obtained, for example, by a process (manufacturing method) including this step.
ここで、Zは上記と同じであり、R15〜16は各々独立して炭素数1から10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基若しくはアルケニル基、炭素数1から5のアルコキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、又はハロゲン原子、f1〜2は各々独立して0から4の整数、R17〜18は各々独立して水素原子またはメチル基、m9〜10は各々独立して0から10の整数、そしてr1〜2は各々独立して1から5までの整数であり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR15〜18は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z is the same as above, and R 15 to 16 are each independently a linear, branched or cyclic alkyl group or alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, A phenyl group which may have a substituent, or a halogen atom, f 1-2 are each independently an integer of 0 to 4, R 17-18 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, m 9-10 Are each independently an integer from 0 to 10, and r 1-2 are each independently an integer from 1 to 5, and the structural formula may be symmetrical or asymmetrical. Moreover, several R15-18 may be the same and may differ.
R15〜16における炭素数1から10の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。炭素数1から10の直鎖状、分岐状または環状のアルケニル基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。炭素数1から5のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等が挙げられる。置換基を有していてもよいフェニル基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ビフェニル基、シクロヘキシルフェニル基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in R 15 to 16 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a cyclohexyl group. Examples of the linear, branched or cyclic alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include an ethylene group, a propylene group, a cyclohexenyl group, and the like. Examples of the alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, and an isopropoxy group. Examples of the phenyl group that may have a substituent include a phenyl group, a tolyl group, a biphenyl group, and a cyclohexylphenyl group. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
一般式(4)に示される多官能水酸基含有縮環構造化合物は、本明細書中で、「多官能水酸基含有縮環構造化合物(D)」と記載される場合がある。 The polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound represented by the general formula (4) may be described as “polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound (D)” in the present specification.
また、この縮環構造含有エポキシ樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有エポキシ樹脂(A1)」、「エポキシ樹脂(A1)」などと記載される場合がある。この縮環構造含有エポキシ樹脂(A1)は、前述の縮環構造含有エポキシ樹脂(A)に含まれる。上記一般式(4)において、好ましくは、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、f1〜2は各々独立して0から2の整数、m9〜10は各々独立して0から2の整数、そしてr1〜2は各々独立して1から2の整数である。 In addition, this condensed ring structure-containing epoxy resin may be referred to as “condensed ring structure-containing epoxy resin (A1)”, “epoxy resin (A1)”, or the like in this specification. This condensed ring structure-containing epoxy resin (A1) is included in the aforementioned condensed ring structure-containing epoxy resin (A). In the general formula (4), preferably, Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably, Z is a formula (7) to (9). A divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of: f 1-2 are each independently an integer from 0 to 2, m 9-10 are each independently an integer from 0 to 2, and r 1 ˜2 is each independently an integer of 1 to 2.
上記エピハロヒドリンの例としては、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリンなどが挙げられ、取り扱いが簡便であり、安価であることから特にエピクロロヒドリンが好適にもちいられる。 Examples of the epihalohydrin include epichlorohydrin, epibromohydrin and the like, and epichlorohydrin is particularly preferred because it is easy to handle and inexpensive.
上記多官能水酸基含有縮環構造化合物(D)は、当該分野で知られている方法により調製され得る。例えば、酸性触媒の存在下、フェノール類とケトン類とを縮合させることにより製造されることが知られている(例えば、特開平7−112949号公報参照)。 The polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound (D) can be prepared by a method known in the art. For example, it is known that it is produced by condensing phenols and ketones in the presence of an acidic catalyst (see, for example, JP-A-7-112949).
上記多官能水酸基含有縮環構造化合物(D)とエピクロロヒドリンとの反応は、通常50〜120℃の温度範囲において1〜10時間行われる。好ましくは、70〜110℃の温度範囲において、3〜6時間行われる。
上記多官能水酸基含有縮環構造化合物(D)とエピクロロヒドリンとの割合は、多官能水酸基含有縮環構造化合物(D)の水酸基1モルに対してエピクロロヒドリン1〜20モルが好ましい。
多官能水酸基含有縮環構造化合物(D)とエピクロロヒドリンとの反応に用いられる触媒としては、例えばホスホニウム塩類、4級アンモニウム塩類、ホスフィン化合物類、3級アミン化合物類、イミダゾール化合物類等が挙げられる。
The reaction between the polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound (D) and epichlorohydrin is usually performed in a temperature range of 50 to 120 ° C. for 1 to 10 hours. Preferably, it is performed for 3 to 6 hours in a temperature range of 70 to 110 ° C.
The ratio of the polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound (D) and epichlorohydrin is preferably 1 to 20 mol of epichlorohydrin with respect to 1 mol of the hydroxyl group of the polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound (D). .
Examples of the catalyst used for the reaction of the polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound (D) and epichlorohydrin include phosphonium salts, quaternary ammonium salts, phosphine compounds, tertiary amine compounds, imidazole compounds, and the like. Can be mentioned.
本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂の好適な実施態様のひとつには、一般式(1)の縮環構造含有エポキシ樹脂においてp1〜4が0である下記一般式(5)が挙げられる。 One preferred embodiment of the condensed ring structure-containing epoxy resin of the present invention includes the following general formula (5) in which p 1 to 4 are 0 in the condensed ring structure-containing epoxy resin of the general formula (1).
ここで、Z、R1〜4、q1〜4、R7〜10、m1〜4、s1は上記一般式(1)と同じであり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜4、R7〜10は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, R 1~4, q 1~4 , R 7~10, m 1~4, s 1 are as defined for general formula (1) may be the structural formula symmetrical, asymmetrical It may be. Moreover, several R < 1 > -4 , R <7> -10 may be the same, and may differ.
この縮環構造含有エポキシ樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有エポキシ樹脂(A2)」、「エポキシ樹脂(A2)」などと記載される場合がある。この縮環構造含有エポキシ樹脂(A2)は、前述の縮環構造含有エポキシ樹脂(A)に含まれる。上記一般式(5)において、好ましくは、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、q1〜4は各々独立して0から2の整数、m1〜4は各々独立して0から2の整数、そしてs1は0から8の整数である。 This condensed ring structure-containing epoxy resin may be described as “condensed ring structure-containing epoxy resin (A2)”, “epoxy resin (A2)”, or the like in this specification. This condensed ring structure-containing epoxy resin (A2) is included in the aforementioned condensed ring structure-containing epoxy resin (A). In the general formula (5), preferably, Z is a divalent group including a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably, Z is a formula (7) to (9). A bivalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of q 1 to 4 are each independently an integer of 0 to 2, m 1 to 4 are each independently an integer of 0 to 2, and s 1 Is an integer from 0 to 8.
本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂で、別の好適な実施態様のひとつとして、一般式(1)の縮環構造含有エポキシ樹脂においてs1〜2が0である下記一般式(6)が挙げられる。 In the condensed ring structure-containing epoxy resin of the present invention, another preferred embodiment includes the following general formula (6) in which s 1-2 is 0 in the condensed ring structure-containing epoxy resin of the general formula (1). It is done.
ここで、Z、R1〜2、q1〜2、R7、R10、m1、m4は上記一般式(1)と同じであり、h1〜2は各々独立して1から5までの整数であり、構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜2、R7、R10は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, R 1-2 , q 1-2 , R 7 , R 10 , m 1 , m 4 are the same as in the above general formula (1), and h 1-2 are each independently 1 to 5 The structural formula may be bilaterally symmetric or asymmetrical. Moreover, several R <1-2 >, R < 7 > , R < 10 > may be the same and may differ.
この縮環構造含有エポキシ樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有エポキシ樹脂(A3)」、「エポキシ樹脂(A3)」などと記載される場合がある。この縮環構造含有エポキシ樹脂(A3)は、前述の縮環構造含有エポキシ樹脂(A)に含まれる。上記一般式(6)において、好ましくは、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、q1〜2は各々独立して0から2の整数、m1、m4は各々独立して0から2の整数、そしてh1〜2は各々独立して1から2の整数である。 This condensed ring structure-containing epoxy resin may be described as “condensed ring structure-containing epoxy resin (A3)”, “epoxy resin (A3)”, or the like in this specification. This condensed ring structure-containing epoxy resin (A3) is included in the aforementioned condensed ring structure-containing epoxy resin (A). In the general formula (6), preferably, Z is a divalent group including a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably, Z is a formula (7) to (9). A divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of: q 1-2 are each independently an integer from 0 to 2, m 1 and m 4 are each independently an integer from 0 to 2, and h 1 and 2 are each independently an integer of 1 to 2.
尚、上記一般式(6)のh1〜2が多くなるにつれ、硬度や硬化性などが高くなる。一方、一般式(6)のh1〜2が少なくなるにつれ、樹脂の取り扱いや設計が容易になる。 Incidentally, as the above general formula h 1 to 2 of (6) increases, such as hardness and curability becomes high. On the other hand, as h 1-2 in general formula (6) decreases, the handling and design of the resin becomes easier.
本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記エポキシ樹脂(A)を含有する。このエポキシ樹脂(Aは1種のみを単独で使用できる他、2種以上の混合物としても使用することができる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記エポキシ樹脂(A)を10〜90重量%含有することが好ましい。 The epoxy resin composition of the present invention contains the epoxy resin (A). This epoxy resin (A can be used alone or in a mixture of two or more. The epoxy resin composition of the present invention comprises 10 to 90% by weight of the epoxy resin (A). It is preferable to contain.
このエポキシ樹脂組成物には、さらに必要に応じて(i)上記エポキシ樹脂(A)以外のエポキシ樹脂、(ii)反応性希釈剤、(iii)硬化剤、(iv)硬化促進剤、(v)添加剤、(vi)溶剤などが含有され得る。 The epoxy resin composition may further include (i) an epoxy resin other than the epoxy resin (A), (ii) a reactive diluent, (iii) a curing agent, (iv) a curing accelerator, ) Additives, (vi) solvents and the like.
上記(i)のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールFなどのビスフェノール系エポキシ樹脂;フェノール樹脂、クレゾールノボラック型樹脂などの多官能フェノール系エポキシ樹脂;ナフトール型エポキシ樹脂などのナフタレン系エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂;上記エポキシ樹脂(A)以外の縮環構造系エポキシ樹脂などが挙げられる。
上記(i)のエポキシ樹脂は、本発明のエポキシ樹脂(A)に対して5〜70重量%含むことが好ましい。
Examples of the epoxy resin (i) include bisphenol epoxy resins such as bisphenol A, bisphenol S, and bisphenol F; polyfunctional phenol epoxy resins such as phenol resin and cresol novolac resin; naphthalene epoxy such as naphthol epoxy resin. Resin; Biphenyl type epoxy resin; Condensed ring structure type epoxy resin other than the above epoxy resin (A).
The epoxy resin (i) is preferably contained in an amount of 5 to 70% by weight based on the epoxy resin (A) of the present invention.
上記(ii)の反応性希釈剤は、粘度調整を行うために添加する低粘度なエポキシ化合物であり、特に二官能以上の低粘度エポキシ化合物が好ましい。反応性希釈剤としては、例えば、次の化合物が挙げられる:ジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ネオペンチルグリコールグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、アルキレンジグリシジルエーテル、ポリグリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジ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、グリセリントリグリシジルエーテル、4−ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、メチル化ビニルシクロヘキセンジオキサイドなど。これら反応性希釈剤は1種のみを単独で使用できる他、2種以上を混合しても使用することができる。
上記(ii)の反応性希釈剤は、本発明のエポキシ樹脂(A)に対して1〜50重量%含むことが好ましい。
The reactive diluent (ii) is a low-viscosity epoxy compound added for viscosity adjustment, and a bifunctional or higher-functional low-viscosity epoxy compound is particularly preferable. Examples of the reactive diluent include the following compounds: diglycidyl ether, butanediol diglycidyl ether, diglycidyl aniline, neopentyl glycol glycidyl ether, cyclohexane dimethanol diglycidyl ether, alkylene diglycidyl ether, polyglycol. Diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, 4-vinylcyclohexene monooxide, vinylcyclohexene dioxide, methylated vinylcyclohexene dioxide, and the like. These reactive diluents can be used alone or in combination of two or more.
The reactive diluent (ii) is preferably contained in an amount of 1 to 50% by weight based on the epoxy resin (A) of the present invention.
上記(iii)の硬化剤としては、特に限定されないが、アミン化合物類、イミダゾール化合物、カルボン酸類、酸無水化合物、フェノール類、第4級アンモニウム塩類、メチロール基含有化合物類、トリフル酸(Triflic acid)塩類、三弗化硼素エーテル錯化合物類、三弗化硼素、光または熱により酸を発生するジアゾニウム塩類、スルホニウム塩類、ヨードニウム塩類、ベンゾチアゾリウム塩類、アンモニウム塩類、ホスホニウム塩類のような潜在性カチオン重合触媒などが挙げられる。 The curing agent of (iii) is not particularly limited, but amine compounds, imidazole compounds, carboxylic acids, acid anhydride compounds, phenols, quaternary ammonium salts, methylol group-containing compounds, triflic acid. Latent cations such as salts, boron trifluoride etherate compounds, boron trifluoride, diazonium salts, sulfonium salts, iodonium salts, benzothiazolium salts, ammonium salts, phosphonium salts that generate acid by light or heat A polymerization catalyst etc. are mentioned.
上記硬化剤の配合量は、一般的には硬化剤の種類により異なり得るので一概に規定することはできないが、例えば、酸無水化合物やフェノール類の場合、エポキシ基1モルに対して酸無水物基またはフェノール性水酸基0.2〜2.0モルの割合が好ましく、より好ましくは0.5〜1.0モルである。他の種類の硬化剤の場合も、上記値を参照して当業者が適宜に使用することができる。 The amount of the curing agent generally varies depending on the type of the curing agent, and thus cannot be specified in general. For example, in the case of an acid anhydride compound or phenol, an acid anhydride with respect to 1 mol of an epoxy group The proportion of the group or phenolic hydroxyl group is preferably 0.2 to 2.0 mol, more preferably 0.5 to 1.0 mol. In the case of other types of curing agents, those skilled in the art can appropriately use them with reference to the above values.
上記(iv)の硬化促進剤としては、1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7およびそのフェノール塩、フェノールノボラック塩、炭酸塩、ギ酸塩などのアミン類(第三アミンを含む)およびその誘導体;2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−へプタデシルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類;エチルホスフィン、プロピレンホスフィン、フェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリアルキルホスフィンなどの、オルガノホスフィン類(第1、第2、および第3ホスフィン類)などが挙げられる。 Examples of the curing accelerator (iv) include 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7 and amines thereof (including tertiary amines) such as phenol salts, phenol novolac salts, carbonates, and formate salts. ) And derivatives thereof; imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole; ethylphosphine, propylenephosphine, And organophosphines (first, second, and third phosphines) such as phenylphosphine, triphenylphosphine, and trialkylphosphine.
このような硬化促進剤の配合量は、エポキシ樹脂100重量部に対して、0.05〜5.0重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜3.0重量部である。
上記「エポキシ樹脂」とは、組成物中に含まれる全てのエポキシ樹脂を意味し、本発明のエポキシ樹脂(A)、及び本発明のエポキシ樹脂(A)以外のエポキシ樹脂(i)を含む。
As for the compounding quantity of such a hardening accelerator, 0.05-5.0 weight part is preferable with respect to 100 weight part of epoxy resins, More preferably, it is 0.1-3.0 weight part.
The above “epoxy resin” means all epoxy resins contained in the composition, and includes the epoxy resin (A) of the present invention and the epoxy resin (i) other than the epoxy resin (A) of the present invention.
上記(v)の添加剤としては、補強材または充填材、着色剤、難燃剤、硬化性の化合物(硬化性モノマー、オリゴマー、または樹脂)、固体微粒子などが挙げられる。
上記補強剤または充填剤としては、粉末状あるいは繊維状の補強剤や充填剤が用いられる。粉末状の補強剤または充填剤としては、例えば次の素材でなる材料が挙げられる:酸化アルミニウム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの金属炭酸塩;ケイソウ土粉、塩基性ケイ酸マグネシウム、焼成クレイ、微粉末シリカ、溶融シリカ、結晶シリカなどのケイ素化合物;水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物;その他、カオリン、マイカ、石英粉末、グラファイト、二硫化モリブデンなど。繊維状の補強剤または充填剤としては、次の材料が挙げられる:ガラス繊維、セラミック繊維、カーボンファイバー、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維など。
上記着色剤、または難燃剤としては、例えば二酸化チタン、鉄黒、モリブデン赤、紺青、群青、カドミウム黄、カドミウム赤、三酸化アンチモン、赤燐、ブロム化合物、トリフェニルホスフェートなどが挙げられる。
上記硬化性の化合物は、最終的な塗膜、接着層、成形品などにおける樹脂の性質を改善する目的で用いられる。それには、例えば、アルキド樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などがある。
上記固体微粒子としては、有機顔料や無機微粒子などが挙げられ、例えば光学材料、表示素子材料などの用途に好適に用いるために添加され得るものである。上記有機顔料の具体例としては、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists社発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物や、中心金属がCu、Mg、Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Ge、Sn等の異種金属フタロシアニン顔料等が挙げられる。また、上記無機微粒子の具体例としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化錫、酸化タンタル、酸化インジウムスズ、酸化ハフニウム硫酸バリウムなどの金属酸化物;炭酸カルシウム、塩化金、臭化金、塩化銀、臭化銀、ヨウ化銀、塩化パラジウム、塩化白金酸、塩化金酸ナトリウム、硝酸銀、白金アセチルアセトナート、パラジウムアセチルアセトナートなどの金属塩;金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウムなどの貴金属類;亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等を挙げることができる。これら固体微粒子の粒径は、例えば1nm〜5μmである。
これら(v)添加剤は、いずれも1種で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記(v)添加剤は、本発明の樹脂組成物の本来の性質を損なわない範囲の量で含有され得る。
Examples of the additive (v) include reinforcing materials or fillers, colorants, flame retardants, curable compounds (curable monomers, oligomers, or resins), solid fine particles, and the like.
As the reinforcing agent or filler, a powdery or fibrous reinforcing agent or filler is used. Examples of the powdery reinforcing agent or filler include materials comprising the following materials: metal oxides such as aluminum oxide and magnesium oxide; metal carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate; diatomaceous earth powder, basic Silicon compounds such as magnesium silicate, calcined clay, finely divided silica, fused silica and crystalline silica; metal hydroxides such as aluminum hydroxide; other kaolin, mica, quartz powder, graphite, molybdenum disulfide and the like. Examples of the fibrous reinforcing agent or filler include the following materials: glass fiber, ceramic fiber, carbon fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, boron fiber, polyester fiber, polyamide fiber, and the like.
Examples of the colorant or flame retardant include titanium dioxide, iron black, molybdenum red, bitumen, ultramarine, cadmium yellow, cadmium red, antimony trioxide, red phosphorus, a bromine compound, and triphenyl phosphate.
The curable compound is used for the purpose of improving the properties of the resin in the final coating film, adhesive layer, molded article and the like. Examples thereof include alkyd resins, melamine resins, fluororesins, vinyl chloride resins, acrylic resins, silicone resins, and polyester resins.
Examples of the solid fine particles include organic pigments and inorganic fine particles. For example, the solid fine particles can be added for use in applications such as optical materials and display element materials. Specific examples of the organic pigment include compounds classified as pigments in the color index (CI; issued by The Society of Dyers and Colorists), and the central metals are Cu, Mg, Al, Si, Examples thereof include dissimilar metal phthalocyanine pigments such as Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ge, and Sn. Specific examples of the inorganic fine particles include metal oxides such as titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, cerium oxide, tin oxide, tantalum oxide, indium tin oxide, and barium oxide hafnium sulfate; calcium carbonate, chloride. Gold, gold bromide, silver chloride, silver bromide, silver iodide, palladium chloride, chloroplatinic acid, sodium chloroaurate, silver nitrate, platinum acetylacetonate, palladium acetylacetonate, etc .; gold, silver, platinum , Palladium, rhodium, ruthenium, iridium and other precious metals; zinc white, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron oxide (III)), cadmium red, ultramarine blue, bitumen, chromium oxide green, cobalt green, amber , Titanium black, synthetic iron black, carbon black, carbon nanotube, etc. . The particle size of these solid fine particles is, for example, 1 nm to 5 μm.
These (v) additives may be used alone or in combination of two or more.
The (v) additive may be contained in an amount within a range that does not impair the original properties of the resin composition of the present invention.
上記(vi)の溶剤としては、例えば、次の溶剤が用いられる:メタノール、エタノールなどのアルコール類;テトラヒドロフランなどのエーテル類;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、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、3−メトキシブチル−1−アセテートなどのアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなどのケトン類;ならびに2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどのエステル類。これらの溶剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。 Examples of the solvent (vi) include the following solvents: alcohols such as methanol and ethanol; ethers such as tetrahydrofuran; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol Glycol ethers such as dimethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether; methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, propylene glycol methyl ether acetate, 3-methoxybutyl-1 -AS Alkylene glycol monoalkyl ether acetates such as carbonate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexanone and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone And ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-2-methylbutanoate, 3 -Esters such as methyl methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl lactate and ethyl lactate. These solvents may be used alone or in a combination of two or more.
このような溶剤を添加する場合、その配合量は、組成全体の5〜70重量%が好ましい。 When such a solvent is added, the blending amount is preferably 5 to 70% by weight of the entire composition.
本発明の組成物は、目的に応じた成形体とされる。この成形体は、組成物自体の硬化物でなる所望の形状の製品、あるいは基材上に形成された該組成物の硬化物でなる塗膜であってもよい。例えば上記組成物は、必要に応じて加熱溶融し、所定の型に流し込んで加熱しあるいは放射線照射することにより硬化し、所望の形状の成形体が得られる。あるいは、溶媒を含む液状の組成物を基材上に塗布・乾燥し、次いで加熱しあるいは放射線照射することにより、基材上に硬化膜を形成することができる。 The composition of the present invention is formed into a molded product according to the purpose. The molded body may be a product having a desired shape made of a cured product of the composition itself, or a coating film made of a cured product of the composition formed on a substrate. For example, the composition is heated and melted as necessary, poured into a predetermined mold and heated or cured by irradiation with radiation to obtain a molded article having a desired shape. Alternatively, a cured composition can be formed on the substrate by applying and drying a liquid composition containing a solvent on the substrate and then heating or irradiating with radiation.
成形方法および硬化条件は特に限定されないが、例えば、所定の金型を用いて成形する場合には、加熱加圧による成形法やコールドプレスと呼ばれる低温成形法が用いられる。加熱加圧による方法としては、例えば、ハンドレイアップやスプレーレイアップと呼ばれる方法により常圧で本発明組成物を金型に充填した後、加熱硬化させる方法;トランスファープレス装置を用いて射出成形により加熱圧縮する方法;および連続積層成形法、プルトルージョンと呼ばれる連続引抜成形法、フィラメントワインディング成形法などの連続成形法が挙げられる。またこれらの成形方法においては、上記樹脂組成物を補強剤と混合、あるいは補強剤に含浸させることにより中間成形材料を得、これを成形し、硬化させることもできる。補強剤としては、樹脂、ガラスなどでなる織布、不織布などが挙げられる。これを用いて得られる中間成形材料としては、例えば、SMC(シートモールディングコンパウンド)と呼ばれるシート状の中間成形材料;BMC(ベルクモールディングコンパウンド)あるいはプレミックスと呼ばれる液状または固形状の中間成形材料;ガラスクロスやマットなどに本発明組成物を含浸させたプリプレグなどが挙げられる。 The molding method and the curing conditions are not particularly limited. For example, when molding using a predetermined mold, a molding method by heating and pressurization or a low-temperature molding method called cold press is used. As a method by heating and pressing, for example, a method of filling the composition of the present invention in a mold at normal pressure by a method called hand lay-up or spray lay-up and then heat-curing; by injection molding using a transfer press device Examples thereof include a method of heat compression; and a continuous molding method such as a continuous lamination molding method, a continuous drawing method called pultrusion, and a filament winding molding method. In these molding methods, an intermediate molding material can be obtained by mixing the resin composition with a reinforcing agent or impregnating the reinforcing agent, and then molding and curing the intermediate molding material. Examples of the reinforcing agent include woven fabric and nonwoven fabric made of resin, glass and the like. As an intermediate molding material obtained by using this, for example, a sheet-like intermediate molding material called SMC (Sheet Molding Compound); a liquid or solid intermediate molding material called BMC (Berg Molding Compound) or premix; glass Examples thereof include a prepreg obtained by impregnating the composition of the present invention in a cloth or a mat.
本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂(A)は、高い屈折率を有し、耐熱性に優れ、熱または放射線照射により容易に硬化する。このエポキシ樹脂(A)を含む樹脂組成物は成形加工性に優れるため、上述のように、金型により所定の形状に成形し、あるいは基板上に薄膜を形成することが容易である。これらを熱または放射線により硬化させて得られた成形体(薄膜を含む)は、耐熱性および耐環境性(耐候性)に優れ、曲げ特性などの機械的強度が高く、高い靱性、熱衝撃性、および良好な成形加工性を有する。 The condensed ring structure-containing epoxy resin (A) of the present invention has a high refractive index, is excellent in heat resistance, and is easily cured by heat or radiation irradiation. Since the resin composition containing this epoxy resin (A) is excellent in molding processability, it is easy to form into a predetermined shape with a mold or form a thin film on a substrate as described above. Molded bodies (including thin films) obtained by curing these with heat or radiation have excellent heat resistance and environmental resistance (weather resistance), high mechanical strength such as bending properties, high toughness, and thermal shock resistance. And good moldability.
このエポキシ樹脂組成物から得られる成形体は、上記耐熱性などの性質に加え、絶縁性に優れており、硬化収縮が小さく寸法安定性にも優れていることから、該組成物は、電気・電子材料封止剤に有用である。さらに、この組成物は、耐熱性、接着性、硬化性などに優れていることから、コンデンサーなど各種電子部品のポッティング材、コーティング材などに好適に用いられる。電子絶縁材料用の封止材や、ポッティング剤として使用する場合には、従来から一般に使用されるエポキシ樹脂を用いた封止用樹脂と同様の方法で使用することができる。さらに硬化物は透明性に優れていることから、光学デバイス用熱硬化性樹脂組成物としても有用である。 In addition to the above properties such as heat resistance, the molded product obtained from this epoxy resin composition is excellent in insulation, has small curing shrinkage and excellent dimensional stability. Useful for electronic material sealants. Furthermore, since this composition is excellent in heat resistance, adhesiveness, curability, etc., it is suitably used for potting materials, coating materials, etc. for various electronic parts such as capacitors. When used as a sealing material for an electronic insulating material or as a potting agent, it can be used in the same manner as a sealing resin using an epoxy resin that has been conventionally used. Furthermore, since cured | curing material is excellent in transparency, it is useful also as a thermosetting resin composition for optical devices.
また、本発明のエポキシ樹脂(A)は分散性に優れるので、組成物中に有機顔料や無機微粒子を分散させる場合に好適に用いることができる。この組成物を硬化させて得られる成形体も本発明の一つである。 Moreover, since the epoxy resin (A) of this invention is excellent in a dispersibility, it can be used suitably when an organic pigment and an inorganic fine particle are disperse | distributed in a composition. A molded body obtained by curing this composition is also one aspect of the present invention.
B.縮環構造含有エポキシエステル樹脂
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、下記一般式(12)で表される:
B. Condensed ring structure-containing epoxy ester resin The condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the present invention is represented by the following general formula (12):
ここでY1〜4は、下記一般式(13)若しくは、下記一般式(14)から各々独立して選ばれる基である。 Y 1-4 is a group independently selected from the following general formula (13) or the following general formula (14).
ここでY5〜6は、一般式(13)若しくは、下記一般式(14)から各々独立して選ばれる基である。 Here, Y 5-6 are groups independently selected from the general formula (13) or the following general formula (14).
ここで、Z、p1〜6、R1〜6、q1〜6、R7〜14、m1〜8、s1〜2は上記一般式(1)〜(3)と同じであり、R19は単塩基性カルボン酸に由来する部位を含む基を示す。構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜14、R19、Y1〜6は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, p 1-6 , R 1-6 , q 1-6 , R 7-14 , m 1-8 , s 1-2 are the same as the above general formulas (1)-(3), R 19 represents a group containing a site derived from a monobasic carboxylic acid. The structural formula may be symmetric or asymmetric. Further, a plurality of R 1 to 14, R 19, to Y 1 to 6 may be the same or may be different.
この縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)」、「エポキシエステル樹脂(B)」などと記載される場合がある。上記一般式(12)〜(14)において、好ましくは、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、p1〜6、q1〜6は各々独立して0から2の整数、m1〜8は各々独立して0から2の整数、そしてs1〜2は各々独立して0から8の整数である。 This condensed ring structure-containing epoxy ester resin may be described as “condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B)”, “epoxy ester resin (B)”, or the like in this specification. In the above general formulas (12) to (14), Z is preferably a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably Z is formula (7). Is a divalent group including a condensed ring structure selected from the group consisting of (9), p 1-6 and q 1-6 are each independently an integer of 0 to 2, and m 1-8 are each independently Integers from 0 to 2, and s 1-2 are each independently an integer from 0 to 8.
Zが、式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基である場合、芳香族を含む縮環骨格由来の高耐熱性、高屈折率、電気特性が付与でき、大きな面構造由来の分散安定性が得られる。さらに、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基である場合、より高いレベルでの耐熱性、屈折率、電気特性、分散安定性が得られる。
Zが式(10)(11)の縮環構造を含む二価基である場合、このようなエポキシエステル樹脂(B)は取り扱いが簡便であり、製造コストの点で有利である。
When Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), high heat resistance, high refractive index and electrical properties derived from a condensed ring skeleton containing aromatics are imparted. Dispersion stability derived from a large surface structure can be obtained. Furthermore, when Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (9), higher levels of heat resistance, refractive index, electrical properties, and dispersion stability can be obtained. .
When Z is a divalent group containing a condensed ring structure of the formulas (10) and (11), such an epoxy ester resin (B) is easy to handle and advantageous in terms of production cost.
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、上記一般式(12)、(13)のp1〜4の何れかが1以上のとき縮環構造含有エポキシエステル樹脂は分岐構造をとり、さらにp5〜6の何れかが1以上であれば、更なる分岐構造を有する。また、p1〜4の全てが0のとき、縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、直鎖の樹脂である。 The condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the present invention has a branched structure when any one of p1 to p4 of the above general formulas (12) and (13) is 1 or more, and further has p If any of 5-6 is 1 or more, it has a further branched structure. When all of p 1 to 4 are 0, the condensed ring structure-containing epoxy ester resin is a linear resin.
分岐を有する上記縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、例えば、耐熱性、硬化性、分散安定性で優位であり、上記縮環構造含有エポキシエステル樹脂が直鎖である場合、例えば、取り扱いが簡便である、樹脂設計の自由度が高くなる点で優位となる。 The branched ring structure-containing epoxy ester resin having a branch is superior in, for example, heat resistance, curability, and dispersion stability. When the condensed ring structure-containing epoxy ester resin is linear, for example, handling is simple. It is advantageous in that the degree of freedom in resin design is high.
また、本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、上記縮環構造含有エポキシ樹脂(A)に、単塩基性カルボン酸を作用させる工程を含む製法から得られ、あるいは、一般式(4)の多官能水酸基含有縮環構造化合物に単塩基性カルボン酸グリシジルを作用させる工程を含む製法からも得られるものであり、一般式(12)に示される樹脂は、例えばこの工程を含むプロセス(製造方法)によって得られる。 Moreover, the condensed ring structure containing epoxy ester resin of this invention is obtained from the manufacturing method including the process of making a monobasic carboxylic acid act on the said condensed ring structure containing epoxy resin (A), or General formula (4) The resin represented by the general formula (12) can be obtained from a production method including a step of allowing a monobasic glycidyl carboxylate to act on a polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound. ).
上記の方法により得られた縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B1)」、「エポキシエステル樹脂(B1)」などと記載される場合がある。この縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B1)は、前述の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)に含まれる。 The condensed ring structure-containing epoxy ester resin obtained by the above method may be described as “condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B1)”, “epoxy ester resin (B1)” or the like in the present specification. is there. This condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B1) is included in the aforementioned condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B).
好適な実施態様としては、一般式(1)〜(6)において、好ましくは、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、p1〜6、q1〜6、f1〜2は各々独立して0から2の整数、m1〜10は各々独立して0から2の整数、h1〜2、r1〜2は各々独立して1から2の整数、そしてs1〜2は各々独立して0から8の整数である。 As a preferred embodiment, in the general formulas (1) to (6), preferably Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of the formulas (7) to (11), more preferably Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (9), and p 1-6 , q 1-6 , and f 1-2 are each independently 0 to 2 An integer, m 1-10 are each independently an integer from 0 to 2, h 1-2 , r 1-2 are each independently an integer from 1 to 2, and s 1-2 are each independently 0 to 8 Is an integer.
別の好適な実施態様としては、上記単塩基性カルボン酸及び単塩基性カルボン酸グリシジルが、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸グリシジルであることで、放射線重合性を有する縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B1)が得られる。 In another preferred embodiment, the monobasic carboxylic acid and the glycidyl monobasic carboxylate are (meth) acrylic acid and glycidyl (meth) acrylate, and thus have a condensed ring structure having radiation polymerizability. An epoxy ester resin (B1) is obtained.
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂の好適な実施態様のひとつには、一般式(12)の縮環構造含有エポキシエステル樹脂においてp1〜4が0である、直鎖状の下記一般式(15)が挙げられる。 One preferred embodiment of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the present invention is a linear general formula represented by the following general formula, wherein p 1 to 4 are 0 in the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the general formula (12). (15).
Z、R1〜4、q1〜4、R7〜10、m1〜4、R19、s1は上記一般式(12)と同じである。構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜4、R7〜10、R19は同一でも良いし、異なっていても良い。 Z, R 1~4, q 1~4, R 7~10, m 1~4, R 19, s 1 is the same as in the general formula (12). The structural formula may be symmetric or asymmetric. Moreover, several R < 1 > -4 , R <7> -10 , R < 19 > may be the same and may differ.
この縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B2)」、「エポキシエステル樹脂(B2)」などと記載される場合がある。この縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B2)は、前述の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)に含まれる。上記一般式(15)において、好ましくは、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、q1〜4は各々独立して0から2の整数、m1〜4は各々独立して0から2の整数、そしてs1は各々独立して0から8の整数である。 The condensed ring structure-containing epoxy ester resin may be described as “condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B2)”, “epoxy ester resin (B2)”, or the like in this specification. This condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B2) is included in the aforementioned condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B). In the general formula (15), preferably, Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably, Z is a formula (7) to (9). A bivalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of q 1 to 4 are each independently an integer of 0 to 2, m 1 to 4 are each independently an integer of 0 to 2, and s 1 Are each independently an integer of 0 to 8.
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂で、別の好適な実施態様のひとつとして、一般式(12)の縮環構造含有エポキシエステル樹脂においてs1〜2が0である下記一般式(16)が挙げられる。 In the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the present invention, as another preferred embodiment, in the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the general formula (12), s 1-2 is 0, and the following general formula (16) Is mentioned.
Z、R1〜2、q1〜2、R7、R10、m1、m4、R19は上記一般式(12)と同じであり、h1〜2は各々独立して1から5までの整数である。構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜2、R7、R10、R19は同一でも良いし、異なっていても良い。 Z, R 1-2 , q 1-2 , R 7 , R 10 , m 1 , m 4 , R 19 are the same as in the general formula (12), and h 1-2 are each independently 1 to 5 It is an integer up to. The structural formula may be symmetric or asymmetric. Moreover, several R <1-2 >, R < 7 > , R < 10 > , R < 19 > may be the same and may differ.
この縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B3)」、「エポキシエステル樹脂(B3)」などと記載される場合がある。この縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B3)は、前述の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)に含まれる。上記一般式(16)において、好ましくは、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、q1〜2、は各々独立して0から2の整数、m1、m4は各々独立して0から2の整数であり、h1〜2は各々独立して1から2の整数である。 The condensed ring structure-containing epoxy ester resin may be described as “condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B3)”, “epoxy ester resin (B3)”, or the like in this specification. This condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B3) is included in the aforementioned condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B). In the general formula (16), preferably, Z is a divalent group including a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably, Z is a formula (7) to (9). A divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of: q 1-2 are each independently an integer from 0 to 2, and m 1 and m 4 are each independently an integer from 0 to 2. , H 1-2 are each independently an integer of 1 to 2.
尚、上記一般式(16)のh1〜2が多くなるにつれ、硬度や硬化性などが高くなる。一方、一般式(16)のh1〜2が少なくなるにつれ、樹脂の取り扱いや設計が容易になる。 Incidentally, as the h 1 to 2 in the general formula (16) is increased, such as hardness and curability becomes high. On the other hand, as h 1-2 in general formula (16) decreases, the handling and design of the resin becomes easier.
上記縮環構造含有エポキシエステル樹脂の好適な実施態様のひとつとして、上記縮環構造含有エポキシエステル樹脂の単塩基性カルボン酸に由来する部位が、不飽和基を有する基であるものが挙げられる。これらを特に縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂とし、以下に示す。
縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂は、放射線重合性官能基を有することを特徴とする。
One preferred embodiment of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin is one in which the site derived from the monobasic carboxylic acid of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin is a group having an unsaturated group. These are especially epoxy ring acrylate resins containing a condensed ring structure, and are shown below.
The condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin is characterized by having a radiation polymerizable functional group.
本発明の縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂は、下記一般式(17)で表される。
なお、これは、一般式(12)においてR19が不飽和基を有する基である縮環構造含有エポキシエステル樹脂である。ここで、不飽和基は、エテニル基や2−プロペニル基などである。
The condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin of the present invention is represented by the following general formula (17).
Note that this, R 19 in the general formula (12) is a condensed ring structure-containing epoxy ester resin is a group having an unsaturated group. Here, the unsaturated group is an ethenyl group or a 2-propenyl group.
ここでY1〜4は、下記一般式(18)若しくは、下記一般式(19)から各々独立して選ばれる基である。 Y 1-4 is a group independently selected from the following general formula (18) or the following general formula (19).
ここでY5〜6は、一般式(18)若しくは、下記一般式(19)から各々独立して選ばれる基である。 Here, Y 5-6 are groups independently selected from the general formula (18) or the following general formula (19).
ここでZ、p1〜6、R1〜6、q1〜6、R7〜14、m1〜8、s1〜2は上記一般式(12)、(13)、(14)と同じであり、R20は独立して水素原子またはメチル基である。構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜14、R20、Y1〜6は同一でも良いし、異なっていても良い。 Here, Z, p 1-6 , R 1-6 , q 1-6 , R 7-14 , m 1-8 , s 1-2 are the same as the above general formulas (12), (13), (14). And R 20 is independently a hydrogen atom or a methyl group. The structural formula may be symmetric or asymmetric. Further, a plurality of R 1~14, R 20, Y 1~6 are may be the same or may be different.
この縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B4)」、「エポキシエステル樹脂(B4)」、「縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂(B4)」、「エポキシアクリレート樹脂(B4)」などと記載される場合がある。この縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B4)は、前述の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)に含まれる。上記一般式(17)〜(19)において、好ましくは、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、p1〜6、q1〜6は各々独立して0から2の整数、m1〜8は各々独立して0から2の整数、そしてs1〜2は各々独立して0から8の整数である。 The condensed ring structure-containing epoxy ester resin is referred to as “condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B4)”, “epoxy ester resin (B4)”, or “condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin (B4)”. And “epoxy acrylate resin (B4)”. This condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B4) is included in the aforementioned condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B). In the above general formulas (17) to (19), preferably, Z is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably Z is formula (7). Is a divalent group including a condensed ring structure selected from the group consisting of (9), p 1-6 and q 1-6 are each independently an integer of 0 to 2, and m 1-8 are each independently Integers from 0 to 2, and s 1-2 are each independently an integer from 0 to 8.
本発明の縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂は、上記一般式(12)、(13)のp1〜4の何れかが1以上のとき縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂は分岐構造をとり、さらにp5〜6の何れかが1以上であれば、更なる分岐構造を有する。また、p1〜4の全てが0のとき、縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂は、直鎖の樹脂である。 The condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin of the present invention has a branched structure when any one of p1 to p4 of the above general formulas (12) and (13) is 1 or more, and further has p If any of 5-6 is 1 or more, it has a further branched structure. When all of p 1 to 4 are 0, the condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin is a linear resin.
分岐を有する上記縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂は、例えば、耐熱性、硬化性、分散安定性で優位であり、上記縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂が直鎖である場合、例えば、取り扱いが簡便である、樹脂設計の自由度が高くなる点で優位となる。 The condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin having a branch is superior in, for example, heat resistance, curability, and dispersion stability. When the condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin is linear, for example, handling is simple. It is advantageous in that the degree of freedom in resin design is high.
好適な実施態様のひとつには、一般式(17)の縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂においてp1〜4が0である下記一般式(20)が挙げられる。 One preferred embodiment includes the following general formula (20) in which p1 to 4 are 0 in the condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin of the general formula (17).
Z、R1〜4、q1〜4、R7〜10、m1〜4、R20、s1は上記一般式(17)と同じである。構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜4、R7〜10、R20は同一でも良いし、異なっていても良い。 Z, R 1~4, q 1~4, R 7~10, m 1~4, R 20, s 1 is the same as in the general formula (17). The structural formula may be symmetric or asymmetric. Moreover, several R < 1 > -4 , R <7> -10 , R < 20 > may be the same and may differ.
この縮環構造含有エポキシエステル樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B5)」、「エポキシエステル樹脂(B5)」、「縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂(B5)」、「エポキシアクリレート樹脂(B5)」などと記載される場合がある。この縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B5)は、前述の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)に含まれる。上記一般式(20)において、好ましくは、Zが式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、q1〜4は各々独立して0から2の整数、m1〜4は各々独立して0から2の整数、そしてs1は各々独立して0から8の整数である。 This condensed ring structure-containing epoxy ester resin is referred to as “condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B5)”, “epoxy ester resin (B5)”, “condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin (B5)”. And “epoxy acrylate resin (B5)”. This condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B5) is included in the aforementioned condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B). In the general formula (20), preferably, Z is a divalent group including a condensed ring structure selected from the group consisting of formulas (7) to (11), more preferably Z is a formula (7) to (9). A bivalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of q 1 to 4 are each independently an integer of 0 to 2, m 1 to 4 are each independently an integer of 0 to 2, and s 1 Are each independently an integer of 0 to 8.
さらに別の好適な実施態様のひとつとして、一般式(17)の縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂においてs1〜2が0である下記一般式(21)が挙げられる。 Still another preferred embodiment includes the following general formula (21) in which s 1-2 is 0 in the condensed ring-containing epoxy acrylate resin of the general formula (17).
Z、R1〜2、q1〜2、R7、R10、m1、m4、R20は上記一般式(17)と同じであり、h1〜2は各々独立して1から5までの整数である。構造式が左右対称であっても、非対称であっても良い。また、複数個のR1〜2、R7、R10、R20は同一でも良いし、異なっていても良い。 Z, R 1-2 , q 1-2 , R 7 , R 10 , m 1 , m 4 , R 20 are the same as in the general formula (17), and h 1-2 are each independently 1 to 5 It is an integer up to. The structural formula may be symmetric or asymmetric. Moreover, several R <1-2 >, R < 7 > , R < 10 > , R < 20 > may be the same and may differ.
この縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B6)」、「エポキシエステル樹脂(B6)」、「縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂(B6)」、「エポキシアクリレート樹脂(B6)」などと記載される場合がある。この縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B6)は、前述の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)に含まれる。上記一般式(21)において、好ましくは、Zが上記式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、Zが上記式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基であり、q1〜2は各々独立して0から2の整数、m1、m4は各々独立して0から2の整数、そしてh1〜2は各々独立して1から2の整数である。
Zが式(10)(11)の縮環構造を含む二価基である場合、このようなエポキシアクリレート樹脂(B6)は取り扱いが簡便であり、製造コストの点で有利である。
In this specification, this condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin is referred to as “condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B6)”, “epoxy ester resin (B6)”, or “condensed ring structure-containing epoxy acrylate resin (B6)”. And “epoxy acrylate resin (B6)”. This condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B6) is included in the aforementioned condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B). In the general formula (21), preferably, Z is a divalent group including a condensed ring structure selected from the group consisting of the above formulas (7) to (11), more preferably Z is the above formulas (7) to ( 9) is a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of q), q 1-2 are each independently an integer from 0 to 2, m 1 and m 4 are each independently an integer from 0 to 2, H 1 and 2 are each independently an integer of 1 to 2.
When Z is a divalent group containing a condensed ring structure represented by formulas (10) and (11), such an epoxy acrylate resin (B6) is easy to handle and advantageous in terms of production cost.
尚、上記一般式(21)のh1〜2が多くなるにつれ、硬度や硬化性などが高くなる。一方、一般式(21)のh1〜2が少なくなるにつれ、樹脂の取り扱いや設計が容易になる。 Incidentally, as the above general formula h 1 to 2 of (21) increases, such as hardness and curability becomes high. On the other hand, as h 1-2 in general formula (21) decreases, the handling and design of the resin becomes easier.
上記エポキシエステル樹脂(B)は例えば、上述のエポキシ樹脂(A)に単塩基性カルボン酸を作用させることにより得られる。
あるいは、上記一般式(4)で表される多官能水酸基含有縮環構造化合物(D)に、単塩基性カルボン酸グリシジルを作用させることにより得られる。
The said epoxy ester resin (B) is obtained by making monobasic carboxylic acid act on the above-mentioned epoxy resin (A), for example.
Alternatively, it can be obtained by allowing glycidyl monobasic carboxylate to act on the polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound (D) represented by the general formula (4).
上記エポキシエステル樹脂(B)の調製に用いられる単塩基性カルボン酸としては、カルボキシル基を1つ有する次の化合物が挙げられるが、これらに限定されない:(メタ)アクリル酸、シクロプロパンカルボン酸、2,2,3,3−テトラメチル−1−シクロプロパンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、2−シクロペンテニルカルボン酸、2−フランカルボン酸、2−テトラヒドロフランカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、4−プロピルシクロヘキサンカルボン酸、4−ブチルシクロヘキサンカルボン酸、4−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸、4−ヘキシルシクロヘキサンカルボン酸、4−へプチルシクロヘキサンカルボン酸、4−シアノシクロヘキサン−1−カルボン酸、4−ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸、1,3,4,5−テトラヒドロキシシクロヘキサン−1−カルボン酸、2−(1,2−ジヒドロキシ−4−メチルシクロヘキシル)プロピオン酸、シキミ酸、3−ヒドロキシ−3,3−ジフェニルプロピオン酸、3−(2−オキソシクロヘキシル)プロピオン酸、3−シクロヘキセン−1−カルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸水素アルキル、シクロヘプタンカルボン酸、ノルボルネンカルボン酸、テトラシクロドデセンカルボン酸、1−アダマンタンカルボン酸、(4−トリシクロ[5.2.1.02.6]デカ−4−イル)酢酸、p−メチル安息香酸、p−エチル安息香酸、p−オクチル安息香酸、p−デシル安息香酸、p−ドデシル安息香酸、p−メトキシ安息香酸、p−エトキシ安息香酸、p−プロポキシ安息香酸、p−ブトキシ安息香酸、p−ペンチルオキシ安息香酸、p−ヘキシルオキシ安息香酸、p−フルオロ安息香酸、p−クロロ安息香酸、p−クロロメチル安息香酸、ペンタフルオロ安息香酸、ペンタクロロ安息香酸、4−アセトキシ安息香酸、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸、o−ベンゾイル安息香酸、o−ニトロ安息香酸、o−(アセトキシベンゾイルオキシ)安息香酸、テレフタル酸モノメチルエステル、イソフタル酸モノメチルエステル、イソフタル酸モノシクロヘキシルエステル、フェノキシ酢酸、クロロフェノキシ酢酸、フェニルチオ酢酸、フェニル酢酸、2−オキソ−3−フェニルプロピオン酸、o−ブロモフェニル酢酸、o−ヨードフェニル酢酸、メトキシフェニル酢酸、6−フェニルヘキサン酸、ビフェニルカルボン酸、α−ナフトエ酸、β−ナフトエ酸、アントラセンカルボン酸、フェナントレンカルボン酸、アントラキノン−2−カルボン酸、インダンカルボン酸、1,4−ジオキソ−1,4−ジヒドロナフタレン−2−カルボン酸、3,3−ジフェニルプロピオン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、ケイ皮酸、3−メトキシケイ皮酸、4−メトキシケイ皮酸、キノリンカルボン酸などで、これらは単独で用いても良く、2種以上を組み合わせても良い。
特に好適な単塩基性カルボン酸としては、放射線重合性官能基を導入できる不飽和基を含有するものが良く、例えば、(メタ)アクリル酸が好ましい。
なお、一般式(12)〜(16)のR19は、上記の単塩基性カルボン酸に由来する部位となる。
The monobasic carboxylic acid used for the preparation of the epoxy ester resin (B) includes, but is not limited to, the following compounds having one carboxyl group: (meth) acrylic acid, cyclopropanecarboxylic acid, 2,2,3,3-tetramethyl-1-cyclopropanecarboxylic acid, cyclopentanecarboxylic acid, 2-cyclopentenylcarboxylic acid, 2-furancarboxylic acid, 2-tetrahydrofurancarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, 4-propylcyclohexane Carboxylic acid, 4-butylcyclohexanecarboxylic acid, 4-pentylcyclohexanecarboxylic acid, 4-hexylcyclohexanecarboxylic acid, 4-heptylcyclohexanecarboxylic acid, 4-cyanocyclohexane-1-carboxylic acid, 4-hydroxycyclohexanecarboxylic acid, , 3,4,5-tetrahydroxycyclohexane-1-carboxylic acid, 2- (1,2-dihydroxy-4-methylcyclohexyl) propionic acid, shikimic acid, 3-hydroxy-3,3-diphenylpropionic acid, 3- (2-oxocyclohexyl) propionic acid, 3-cyclohexene-1-carboxylic acid, hydrogen alkyl 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, cycloheptanecarboxylic acid, norbornenecarboxylic acid, tetracyclododecenecarboxylic acid, 1-adamantane Carboxylic acid, (4-tricyclo [5.2.1.0 2.6 ] dec-4-yl) acetic acid, p-methylbenzoic acid, p-ethylbenzoic acid, p-octylbenzoic acid, p-decylbenzoic acid P-dodecylbenzoic acid, p-methoxybenzoic acid, p-ethoxybenzoic acid, p-propoxybenzoic acid Acid, p-butoxybenzoic acid, p-pentyloxybenzoic acid, p-hexyloxybenzoic acid, p-fluorobenzoic acid, p-chlorobenzoic acid, p-chloromethylbenzoic acid, pentafluorobenzoic acid, pentachlorobenzoic acid, 4-acetoxybenzoic acid, 2,6-dihydroxybenzoic acid, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoic acid, o-benzoylbenzoic acid, o-nitrobenzoic acid, o- (acetoxybenzoyloxy) benzoic acid Acid, terephthalic acid monomethyl ester, isophthalic acid monomethyl ester, isophthalic acid monocyclohexyl ester, phenoxyacetic acid, chlorophenoxyacetic acid, phenylthioacetic acid, phenylacetic acid, 2-oxo-3-phenylpropionic acid, o-bromophenylacetic acid, o-iodo Phenylacetic acid, methoxyphenylacetic acid 6-phenylhexanoic acid, biphenylcarboxylic acid, α-naphthoic acid, β-naphthoic acid, anthracenecarboxylic acid, phenanthrenecarboxylic acid, anthraquinone-2-carboxylic acid, indanecarboxylic acid, 1,4-dioxo-1,4-dihydro Naphthalene-2-carboxylic acid, 3,3-diphenylpropionic acid, nicotinic acid, isonicotinic acid, cinnamic acid, 3-methoxycinnamic acid, 4-methoxycinnamic acid, quinolinecarboxylic acid, etc. You may use and may combine 2 or more types.
Particularly preferred monobasic carboxylic acids are those containing an unsaturated group capable of introducing a radiation-polymerizable functional group. For example, (meth) acrylic acid is preferred.
In addition, R < 19 > of General formula (12)-(16) becomes a site | part originating in said monobasic carboxylic acid.
また、上記エポキシエステル樹脂(B4)〜(B6)の調製に用いられる単塩基性カルボン酸は、(メタ)アクリル酸から選ばれる。 Moreover, the monobasic carboxylic acid used for the preparation of the epoxy ester resins (B4) to (B6) is selected from (meth) acrylic acid.
上記エポキシエステル樹脂(B)の調製に用いられる単塩基性カルボン酸グリシジルとしては、次の化合物が挙げられるが、これらに限定されない:(メタ)アクリル酸グリシジル、酢酸グリシジル、酪酸グリシジル、安息香酸グリシジル、p−エチル安息香酸グリシジル、(テレ)フタル酸グリシジルなどで、これらは単独で用いても良く、2種以上を組み合わせても良い。
特に好適な単塩基性カルボン酸グリシジルとしては、放射線重合性官能基を導入できる不飽和基を含有するものが良く、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルが好ましい。
なお、一般式(12)〜(16)のR19は、上記の単塩基性カルボン酸グリシジルに由来する部位となる。
Examples of monobasic glycidyl carboxylates used in the preparation of the epoxy ester resin (B) include, but are not limited to: glycidyl (meth) acrylate, glycidyl acetate, glycidyl butyrate, glycidyl benzoate , Glycidyl p-ethylbenzoate, glycidyl (tere) phthalate, etc., and these may be used alone or in combination of two or more.
Particularly preferred monobasic glycidyl carboxylates are those containing an unsaturated group capable of introducing a radiation-polymerizable functional group. For example, glycidyl (meth) acrylate is preferred.
In addition, R < 19 > of General formula (12)-(16) becomes a site | part originating in said monobasic carboxylic acid glycidyl.
また、上記エポキシエステル樹脂(B4)〜(B6)の調製に用いられる単塩基性カルボン酸グリシジルは、(メタ)アクリル酸グリシジルから選ばれる。 The monobasic glycidyl carboxylate used for the preparation of the epoxy ester resins (B4) to (B6) is selected from glycidyl (meth) acrylate.
上記エポキシ樹脂(A)と単塩基性カルボン酸との反応、および多官能水酸基含有縮環構造化合物(D)と単塩基性カルボン酸グリシジルとの反応は、いずれも必要に応じて適切な溶媒を用いて、50〜120℃の温度範囲において5〜30時間行なわれる。上記用いられ得る溶媒としては、例えばメチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メトキシブチル−1−アセテートなどのアルキレンモノアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのアルキレンモノアルキルエーテル類;メチルエチルケトン、メチルアミルケトンなどのケトン類;コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、アジピン酸ジエチル、マロン酸ジエチル、シュウ酸ジブチルなどのエステル類などがある。これらのうち、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートおよび3−メトキシブチル−1−アセテートが好適である。さらに、必要に応じて触媒および重合禁止剤を用いることが出来る。用いられる触媒としては、例えばホスホニウム塩類、4級アンモニウム塩類、ホスフィン化合物類、3級アミン化合物類、イミダゾール化合物類等が挙げられ、通常、反応物全体の0.01〜10重量%の範囲で用いられることが好ましい。また、用いられる重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、4−メチルキノリン、フェノチアジン等が挙げられ、通常、反応物全体の5重量%の以下の範囲で添加され得る。 For the reaction between the epoxy resin (A) and the monobasic carboxylic acid, and the reaction between the polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound (D) and the monobasic carboxylic acid glycidyl, an appropriate solvent is used as necessary. Used for 5-30 hours in a temperature range of 50-120 ° C. Examples of the solvent that can be used include methyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, and 3-methoxybutyl-1-acetate. Alkylene monoalkyl ether acetates such as; alkylene monoalkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol dibutyl ether; ketones such as methyl ethyl ketone and methyl amyl ketone; dimethyl succinate, diethyl succinate, diethyl adipate , Marron Diethyl, and the like esters such as dibutyl oxalate. Of these, propylene glycol monomethyl ether acetate and 3-methoxybutyl-1-acetate are preferred. Furthermore, a catalyst and a polymerization inhibitor can be used as necessary. Examples of the catalyst used include phosphonium salts, quaternary ammonium salts, phosphine compounds, tertiary amine compounds, imidazole compounds, and the like, and usually used in a range of 0.01 to 10% by weight of the total reaction product. It is preferred that Examples of the polymerization inhibitor to be used include hydroquinone, methylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, 4-methylquinoline, phenothiazine and the like, and can be usually added in the following range of 5% by weight of the whole reaction product.
上記エポキシエステル樹脂(B)において、特に不飽和基を分子内に有するもの、例えば、エポキシアクリレート樹脂(B4)〜(B6)は、熱硬化性および放射線硬化性を有する。ここで、放射線とは、可視光線、紫外線、電子線、X線、α線、β線、γ線などを総称していう。従って、このエポキシアクリレート樹脂(B4)〜(B6)を含むエポキシアクリレート樹脂組成物は、熱硬化性または感放射線性の樹脂組成物として機能する。
また、本発明のエポキシエステル樹脂(B)のうち、放射線硬化性を有さない物についても、感放射線性樹脂組成物に含有させることが可能であり、それらを含む感放射線性樹脂組成物には、概樹脂縮環構造由来の耐熱性、分散性、光学特性等が付与され得る。
いずれの組成物においても上記エポキシエステル樹脂(B)は単独で含有されていてもよく、2種以上の混合物として含有されていてもよい。
Among the epoxy ester resins (B), those having an unsaturated group in the molecule, for example, epoxy acrylate resins (B4) to (B6) have thermosetting properties and radiation curable properties. Here, the radiation is a generic term for visible light, ultraviolet rays, electron beams, X-rays, α rays, β rays, γ rays, and the like. Therefore, the epoxy acrylate resin composition containing these epoxy acrylate resins (B4) to (B6) functions as a thermosetting or radiation sensitive resin composition.
Moreover, about the thing which does not have radiation curability among the epoxy ester resin (B) of this invention, it is possible to make it contain in a radiation sensitive resin composition, and to the radiation sensitive resin composition containing them. Can be imparted with heat resistance, dispersibility, optical properties and the like derived from an almost resin-fused ring structure.
In any composition, the epoxy ester resin (B) may be contained singly or as a mixture of two or more.
上記エポキシエステル樹脂(B)を含むエポキシエステル樹脂組成物が、感放射線性樹脂組成物である場合には、該組成物には、上記エポキシアクリレート樹脂(B)に加えて(I)光重合開始剤が含有され得、熱硬化性樹脂組成物である場合には(II)ラジカル開始剤が含有され得る。さらにこれらの組成物のいずれにも、(III)上記エポキシエステル樹脂(B)以外の光硬化性または熱硬化性のアクリレート化合物、(IV)添加剤、(V)溶剤、(VI)固体微粒子などが含有され得る。 When the epoxy ester resin composition containing the epoxy ester resin (B) is a radiation sensitive resin composition, the composition includes (I) photopolymerization in addition to the epoxy acrylate resin (B). In the case of a thermosetting resin composition, (II) a radical initiator may be contained. Further, any of these compositions includes (III) a photocurable or thermosetting acrylate compound other than the above epoxy ester resin (B), (IV) additive, (V) solvent, (VI) solid fine particles, etc. May be contained.
本発明のエポキシエステル樹脂(B)を含む感放射線性樹脂組成物中に含有され得る(I)の光重合開始剤は、上記エポキシエステル樹脂(B)および必要に応じて含有される上記光硬化性のアクリレート化合物の光重合を開始させる効果を有する化合物および/または増感効果を有する化合物である。このような光重合開始剤としては、例えば次の化合物が挙げられる:アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルアセトフェノンなどのアセトフェノン類;ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p’−ビスジメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどのベンゾインエーテル類;ベンジルジメチルケタール、チオキサンテン、2−クロロチオキサンテン、2,4−ジエチルチオキサンテン、2−メチルチオキサンテン、2−イソプロピルチオキサンテンなどのイオウ化合物;2−エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノンなどのアントラキノン類;アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、クメンパーオキサイドなどの有機過酸化物;および2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾールなどのチオール化合物。 The photopolymerization initiator (I) that can be contained in the radiation-sensitive resin composition containing the epoxy ester resin (B) of the present invention includes the epoxy ester resin (B) and the photocuring agent that is optionally contained. A compound having an effect of initiating photopolymerization of a functional acrylate compound and / or a compound having a sensitizing effect. Examples of such a photopolymerization initiator include the following compounds: acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, dichloroacetophenone, trichloroacetophenone, p-tert. -Acetophenones such as butyl acetophenone; benzophenones such as benzophenone, 2-chlorobenzophenone, p, p'-bisdimethylaminobenzophenone; benzoin ethers such as benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether; Benzyldimethyl ketal, thioxanthene, 2-chlorothioxanthene, 2,4-diethylthioxanthene, 2-methylthioxanthene, 2-isopropyl Sulfur compounds such as ruthioxanthene; anthraquinones such as 2-ethylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-diphenylanthraquinone; azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, cumene peroxide, etc. Organic peroxides; and thiol compounds such as 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole.
このような光重合開始剤の配合量は、放射線硬化性不飽和基含有化合物100重量部に対して、0.05〜5.0重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜3.0重量部である。
上記「放射線硬化性不飽和基含有化合物」とは、上記感放射線性樹脂組成物中に含まれる全ての放射線硬化性不飽和基含有化合物を意味し、本発明のエポキシエステル樹脂(B)で放射線硬化性を有するもの、及び本発明のエポキシエステル樹脂(B)以外の光硬化性または熱硬化性のアクリレート化合物などを含む。
The blending amount of such a photopolymerization initiator is preferably 0.05 to 5.0 parts by weight, more preferably 0.1 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the radiation curable unsaturated group-containing compound. Part.
The “radiation curable unsaturated group-containing compound” means all the radiation curable unsaturated group-containing compounds contained in the radiation-sensitive resin composition, and the epoxy ester resin (B) of the present invention emits radiation. It includes those having curability and photo-curing or thermosetting acrylate compounds other than the epoxy ester resin (B) of the present invention.
これらの化合物は、その1種を単独で使用してもよく、また、2種以上を組み合わせて使用することもできる。また、それ自体では光重合開始剤として作用しないが、上記の化合物と組み合わせて用いることにより、光重合開始剤の能力を増大させ得るような化合物を添加することもできる。このような化合物としては、例えば、ベンゾフェノンと組み合わせて使用すると効果のあるトリエタノールアミンなどの第三級アミンを挙げることができる。 These compounds may be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type. In addition, a compound that does not act as a photopolymerization initiator per se, but that can increase the ability of the photopolymerization initiator by using it in combination with the above-mentioned compound can also be added. Examples of such compounds include tertiary amines such as triethanolamine which are effective when used in combination with benzophenone.
上記熱硬化性樹脂組成物に含有され得る(II)のラジカル開始剤としては、ケトンパーオキサイド系化合物、ジアシルパーオキサイド系化合物、ハイドロパーオキサイド系化合物、ジアルキルパーオキサイド系化合物、パーオキシケタール系化合物、アルキルパーエステル系化合物、パーカーボネート系化合物、アゾビス系化合物などでなるラジカル開始剤が用いられる。特に、ジアシルパーオキサイド系あるいはアゾビス系のラジカル開始剤が好適であり、例えば過酸化ベンゾイル、α,α’−アゾビス(イソブチロニトリル)などが汎用される。これらの化合物は、その1種を単独で使用してもよく、また、2種以上を組み合わせて使用することもできる。 Examples of the radical initiator (II) that can be contained in the thermosetting resin composition include ketone peroxide compounds, diacyl peroxide compounds, hydroperoxide compounds, dialkyl peroxide compounds, and peroxyketal compounds. , Radical initiators composed of alkyl perester compounds, percarbonate compounds, azobis compounds, and the like are used. In particular, diacyl peroxide type or azobis type radical initiators are suitable, and for example, benzoyl peroxide, α, α'-azobis (isobutyronitrile), etc. are widely used. These compounds may be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.
このようなラジカル開始剤の配合量は、放射線硬化性不飽和基含有化合物100重量部に対して、0.05〜10.0重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜5.0重量部である。 As for the compounding quantity of such a radical initiator, 0.05-10.0 weight part is preferable with respect to 100 weight part of radiation-curable unsaturated group containing compounds, More preferably, it is 0.1-5.0 weight part. It is.
上記(III)のエポキシエステル樹脂(B)以外の光硬化性または熱硬化性のアクリレート化合物は、組成物が必要とされる物性に応じて、粘度調整剤あるいは光架橋剤として利用され、該化合物は所定の範囲内で組成物中に含有される。このようなアクリレート化合物としては、例えば、次の化合物がある:2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する1価のアクリレート;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレートなどの多価(メタ)アクリレート等。 The photocurable or thermosetting acrylate compound other than the epoxy ester resin (B) of (III) is used as a viscosity modifier or a photocrosslinking agent depending on the physical properties required for the composition. Is contained in the composition within a predetermined range. Examples of such acrylate compounds include the following compounds: 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and 3-hydroxypropyl (meth) acrylate. Monovalent acrylate having a hydroxyl group such as ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) Acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) ) Acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, polyhydric such as glycerol (meth) acrylate (meth) acrylate.
これらの化合物は、その1種のみを単独で使用できるほか、2種以上を併用して使用することもできる。 These compounds can be used alone or in combination of two or more.
これらの化合物は、本発明の樹脂組成物の性質を損なわない範囲で含有され得る。通常は、該縮環構造含有エポキシエステル樹脂100重量部当たり、これらの化合物が50重量部以下の割合で含有される。50重量部を超える場合には、該成分を含む組成物を硬化させたときに割れが起こりやすく、密着性も低下しやすくなる。
ただし、放射線硬化性を有しない該縮環構造含有エポキシエステル樹脂を用いたときはその限りではない。
These compounds can be contained within a range that does not impair the properties of the resin composition of the present invention. Usually, these compounds are contained at a ratio of 50 parts by weight or less per 100 parts by weight of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin. When the amount exceeds 50 parts by weight, cracking is likely to occur when the composition containing the component is cured, and the adhesion tends to be lowered.
However, this is not the case when the condensed ring structure-containing epoxy ester resin having no radiation curability is used.
上記(IV)の添加剤としては、該組成物の使用目的に応じて、熱重合禁止剤、密着助剤、消泡剤、界面活性剤、可塑剤などが用いられる。 As the additive (IV), a thermal polymerization inhibitor, an adhesion assistant, an antifoaming agent, a surfactant, a plasticizer and the like are used depending on the purpose of use of the composition.
これらのうち熱重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、tert−ブチルカテコール、フェノチアジンなどが挙げられる。これらの化合物は、その1種のみを単独で使用できるほか、2種以上を併用して使用することもできる。このような熱重合禁止剤の配合量は、放射線硬化性不飽和基含有化合物100重量部に対して、5重量部以下の割合で含有され得る。 Among these, examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, pyrogallol, tert-butylcatechol, phenothiazine and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more. The blending amount of such a thermal polymerization inhibitor can be contained in a proportion of 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the radiation curable unsaturated group-containing compound.
密着助剤は、エポキシエステル樹脂(B)を含む液状の組成物が基材に塗布される場合に、基材との接着性を向上させる目的で添加される。該密着助剤としては、好ましくは、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアナト基、エポキシ基などの反応性置換基を有するシラン化合物(官能性シランカップリング剤)が用いられる。このような官能性シランカップリング剤の具体例としては、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどが挙げられる。 When the liquid composition containing the epoxy ester resin (B) is applied to the substrate, the adhesion assistant is added for the purpose of improving the adhesion with the substrate. As the adhesion assistant, a silane compound (functional silane coupling agent) having a reactive substituent such as a carboxyl group, a methacryloyl group, an isocyanato group, or an epoxy group is preferably used. Specific examples of such functional silane coupling agents include trimethoxysilylbenzoic acid, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like.
このような密着助剤の配合量は、通常、エポキシエステル樹脂100重量部に対して、5重量部以下の割合で含有され得る。 Such compounding amount of the adhesion assistant can be usually contained at a ratio of 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the epoxy ester resin.
消泡剤としては、例えば、シリコーン系化合物、フッ素系化合物、アクリル系化合物などが挙げられる。 Examples of antifoaming agents include silicone compounds, fluorine compounds, acrylic compounds, and the like.
界面活性剤は、液状の組成物を塗布しやすくすること、得られる塗膜の平担度を向上させることなどの目的で含有される。界面活性剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素系、アクリル系の化合物等が挙げられる。具体的には例えば、BM−1000[BMへミー社製];メガファックF142D、メガファックF172、メガファックF173、メガファックF183[大日本インキ化学工業(株)製];フロラードFC−135、フロラードFC−170C、フロラードFC−430、フロラードFC−431[住友スリーエム(株)製];サーフロンS−112、サーフロンS−113、サーフロンS−131、サーフロンS−141、サーフロンS−145[旭硝子(株)製];SH−28PA、SH−190、SH−193、SZ−6032、SF−8428、DC−57、DC−190[東レシリコーン(株)製]などが挙げられる。 The surfactant is contained for the purpose of facilitating application of the liquid composition and improving the flatness of the resulting coating film. Examples of the surfactant include silicone-based, fluorine-based, and acrylic compounds. Specifically, for example, BM-1000 [manufactured by BM Hemy Co.]; Megafuck F142D, Megafuck F172, Megafuck F173, Megafuck F183 [manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.]; Fluorard FC-135, Fluorard FC-170C, Florard FC-430, Florard FC-431 [manufactured by Sumitomo 3M Limited]; Surflon S-112, Surflon S-113, Surflon S-131, Surflon S-141, Surflon S-145 [Asahi Glass Co., Ltd. SH-28PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, SF-8428, DC-57, DC-190 [manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.] and the like.
可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルなどが挙げられる。 Examples of the plasticizer include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and tricresyl.
上記(V)の溶剤としては、例えば、次の溶剤が用いられる:メタノール、エタノールなどのアルコール類;テトラヒドロフランなどのエーテル類;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、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのグリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、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ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メトキシブチル−1−アセテートなどのアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなどのケトン類;ならびに2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、アジピン酸ジエチル、マロン酸ジエチル、シュウ酸ジブチルなどのエステル類。これらの溶剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。このような溶剤を添加する場合、その配合量は、組成全体の5〜70重量%が好ましい。 Examples of the solvent (V) include the following solvents: alcohols such as methanol and ethanol; ethers such as tetrahydrofuran; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol Glycol ethers such as dimethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dibutyl ether; methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, propylene glycol methyl ether acetate Salts, alkylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, alkylene glycol monoalkyl ether acetates such as 3-methoxybutyl-1-acetate; aromatics such as toluene and xylene Group hydrocarbons; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone; and ethyl 2-hydroxypropionate, 2-hydroxy-2-methylpropionic acid Methyl, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, 2-hydro Methyl 2-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, succinic acid Esters such as dimethyl, diethyl succinate, diethyl adipate, diethyl malonate, and dibutyl oxalate. These solvents may be used alone or in a combination of two or more. When such a solvent is added, the blending amount is preferably 5 to 70% by weight of the entire composition.
上記(VI)の固体微粒子としては、有機顔料や無機微粒子などが挙げられ、例えば光学材料、表示素子材料などの用途に好適に用いるために添加され得るものである。上記有機顔料の具体例としては、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists社発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物や、中心金属がCu、Mg、Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Ge、Sn等の異種金属フタロシアニン顔料等が挙げられる。また、上記無機微粒子の具体例としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化錫、酸化タンタル、酸化インジウムスズ、酸化ハフニウム硫酸バリウムなどの金属酸化物;または炭酸カルシウム、塩化金、臭化金、塩化銀、臭化銀、ヨウ化銀、塩化パラジウム、塩化白金酸、塩化金酸ナトリウム、硝酸銀、白金アセチルアセトナート、パラジウムアセチルアセトナートなどの金属塩;金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウムなどの貴金属類;亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等を挙げることができる。これら固体微粒子は、いずれも1種で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これら固体微粒子の粒径は、例えば1nm〜5μmである。
また、これら固体微粒子は、本発明の樹脂組成物の本来の性質を損なわない範囲の量で含有され得る。
Examples of the solid fine particles (VI) include organic pigments and inorganic fine particles, which can be added for use in applications such as optical materials and display element materials. Specific examples of the organic pigment include compounds classified as pigments in the color index (CI; issued by The Society of Dyers and Colorists), and the central metals are Cu, Mg, Al, Si, Examples thereof include dissimilar metal phthalocyanine pigments such as Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ge, and Sn. Specific examples of the inorganic fine particles include titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, cerium oxide, tin oxide, tantalum oxide, indium tin oxide, and hafnium barium sulfate metal oxides; or calcium carbonate, Metal salts such as gold chloride, gold bromide, silver chloride, silver bromide, silver iodide, palladium chloride, chloroplatinic acid, sodium chloroaurate, silver nitrate, platinum acetylacetonate, palladium acetylacetonate; gold, silver, Noble metals such as platinum, palladium, rhodium, ruthenium, iridium; zinc white, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron (III) oxide), cadmium red, ultramarine, bitumen, chromium oxide green, cobalt green, List amber, titanium black, synthetic iron black, carbon black, carbon nanotube, etc. It can be. These solid fine particles can be used alone or in combination of two or more. The particle size of these solid fine particles is, for example, 1 nm to 5 μm.
Moreover, these solid fine particles may be contained in an amount within a range that does not impair the original properties of the resin composition of the present invention.
本発明の感放射線性樹脂組成物を硬化させるのに用いる放射線としては、波長の長いものから順に、可視光線、紫外線、電子線、X線、α線、β線、γ線などが挙げられる。これらの中で、経済性および効率性の点から、実用的には、紫外線が最も好ましい放射線である。本発明に用いる紫外線としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、アーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプなどのランプから発振される紫外光を好適に使用することができる。紫外線よりも波長の短い上記放射線は、化学反応性が高いため理論的には紫外線より優れているが、経済性の観点から紫外線が実用的である。 Examples of the radiation used for curing the radiation-sensitive resin composition of the present invention include visible light, ultraviolet light, electron beam, X-ray, α-ray, β-ray, and γ-ray in order from the longest wavelength. Of these, ultraviolet rays are the most preferable radiation from the viewpoint of economy and efficiency. As the ultraviolet light used in the present invention, ultraviolet light oscillated from a lamp such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, an arc lamp, a metal halide lamp, or a xenon lamp can be preferably used. The above radiation having a shorter wavelength than ultraviolet rays is theoretically superior to ultraviolet rays because of its high chemical reactivity, but ultraviolet rays are practical from the viewpoint of economy.
本発明の組成物は、目的に応じた成形体とされる。本発明のエポキシエステル樹脂組成物を硬化させて得られる成形体も本発明の一つである。
この成形体は、組成物自体の硬化物でなる所望の形状の製品、あるいは基材上に形成された該組成物の硬化物でなる塗膜であってもよい。
The composition of the present invention is formed into a molded product according to the purpose. A molded article obtained by curing the epoxy ester resin composition of the present invention is also one aspect of the present invention.
The molded body may be a product having a desired shape made of a cured product of the composition itself, or a coating film made of a cured product of the composition formed on a substrate.
例えば溶媒を含む液状の組成物を基材上に塗布・乾燥し、次いで放射線(例えば光)を照射しあるいは加熱することにより、基材上に硬化膜を形成することができる。あるいは、上記放射線硬化性あるいは熱硬化性の組成物は、必要に応じて加熱溶融し、所定の型に流し込んで加熱しあるいは放射線照射することにより、所望の形状の成形体が得られる。 For example, a cured film can be formed on a substrate by applying and drying a liquid composition containing a solvent on the substrate and then irradiating or heating with radiation (for example, light). Alternatively, the radiation-curable or thermosetting composition is heated and melted as necessary, poured into a predetermined mold, heated, or irradiated with radiation to obtain a molded article having a desired shape.
上記本発明の組成物により形成された成形体(塗膜を含む)は、高い硬度を有し、耐熱性に極めて優れ、さらに、高い屈折率を有する。 A molded body (including a coating film) formed from the composition of the present invention has high hardness, extremely excellent heat resistance, and further has a high refractive index.
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)は、耐熱性、光学特性に優れる。このエポキシエステル樹脂を含有する熱硬化性あるいは感放射線性組成物は、種々の用途に利用される。具体的には、例えば、各種コーティング剤、特に高い硬度と耐熱性とを要求されるコーティング剤として有用である。あるいは、カラーフィルター用レジストインク材料;電子部品の保護膜用材料(例えば、カラーフィルターを包含する液晶表示素子、集積回路素子、固体撮像素子などに用いられる保護膜の形成材料);層間絶縁および/または平坦化膜の形成材料;プリント配線板の製造に用いられるソルダーレジスト;あるいは、液晶表示素子におけるビーズスペーサーの代替となる柱状スペーサーの形成に好適な感光性組成物として好適に用いられる。さらに、本発明の組成物は、各種光学部品(レンズ、LED、プラスチックフィルム、基板、光ディスクなど)の材料;該光学部品の保護膜形成用のコーティング剤;光学部品用接着剤(光ファイバー用接着剤など);偏光板製造用のコーティング剤;ホログラム記録用感光性樹脂組成物原料などとして好適に利用される。 The condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) of the present invention is excellent in heat resistance and optical properties. The thermosetting or radiation-sensitive composition containing this epoxy ester resin is used for various applications. Specifically, for example, it is useful as various coating agents, particularly coating agents that require high hardness and heat resistance. Or a resist ink material for a color filter; a material for a protective film of an electronic component (for example, a material for forming a protective film used for a liquid crystal display element, an integrated circuit element, a solid-state image sensor including a color filter); Alternatively, it is suitably used as a photosensitive composition suitable for forming a planarizing film; a solder resist used in the production of a printed wiring board; or a columnar spacer used as a substitute for a bead spacer in a liquid crystal display element. Furthermore, the composition of the present invention comprises materials for various optical parts (lenses, LEDs, plastic films, substrates, optical disks, etc.); a coating agent for forming a protective film for the optical parts; an adhesive for optical parts (adhesive for optical fibers) Etc.); a coating agent for producing a polarizing plate; a photosensitive resin composition raw material for hologram recording, and the like.
本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)は分散性に優れるので、組成物中に有機顔料や無機微粒子を分散させる場合に好適に用いることができる。この組成物を硬化させて得られる成形体も本発明の一つである。 Since the fused ester structure-containing epoxy ester resin (B) of the present invention is excellent in dispersibility, it can be suitably used when an organic pigment or inorganic fine particles are dispersed in the composition. A molded body obtained by curing this composition is also one aspect of the present invention.
C.縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂
本発明の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂は、上記一般式(12)〜(21)等で表される縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)と、多塩基性カルボン酸またはその無水物とを反応させることにより得られる。
C. Condensed ring structure-containing alkali-soluble resin The condensed ring structure-containing alkali-soluble resin of the present invention includes a condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) represented by the general formulas (12) to (21) and the like, It can be obtained by reacting a polybasic carboxylic acid or its anhydride.
上記縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)」、「アルカリ可溶型樹脂(C)」などと記載される場合がある。 In the present specification, the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin is sometimes referred to as “condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (C)”, “alkali-soluble resin (C)”, or the like. is there.
また、本発明の縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂は、上記縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂に含まれ、縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂のうち、放射線重合性を有する官能基を有するもの、具体的には分子内に不飽和基を有するものを縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂とする。 Further, the condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin of the present invention is included in the condensed ring-structure-containing alkali-soluble resin, and among the condensed ring structure-containing alkali-soluble resins, radiation-polymerizable A compound having a functional group having an aromatic group, specifically, a compound having an unsaturated group in the molecule is defined as an alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin containing a condensed ring structure.
上記縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂は、本明細書中で、「縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C1)」、「アルカリ可溶型樹脂(C1)」、「縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂(C1)」、「アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂(C1)」、「放射線重合性不飽和樹脂(C1)」などと記載される場合がある。この縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C1)は、前述の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)に含まれる。 In the present specification, the condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin is referred to as “condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (C1)”, “alkali-soluble resin (C1)”, “ The condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin (C1) ”,“ alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin (C1) ”,“ radiation-polymerizable unsaturated resin (C1) ”, etc. There is a case. This condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (C1) is included in the aforementioned condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (C).
上記縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂(C1)は、縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)において、特に不飽和基を分子内に有するもの、例えば、縮環構造含有エポキシアクリレート樹脂(B4)〜(B6)と多塩基性カルボン酸またはその無水物とを反応させることにより得られる。 The condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin (C1) is a condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) having an unsaturated group in the molecule, for example, a condensed ring structure-containing epoxy. It can be obtained by reacting acrylate resins (B4) to (B6) with a polybasic carboxylic acid or its anhydride.
アルカリ可溶型樹脂(C)を調製するのに用いる、上記多塩基性カルボン酸は、ジカルボン酸、テトラカルボン酸などの複数のカルボキシル基を有するカルボン酸であり、このような多塩基性カルボン酸、あるいはその無水物としては、次の化合物が挙げられる:マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、クロレンド酸、メチルテトラヒドロフタル酸、グルタル酸などのジカルボン酸およびそれらの無水物;トリメリット酸またはその無水物;ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸などのテトラカルボン酸およびそれらの酸二無水物など。 The polybasic carboxylic acid used for preparing the alkali-soluble resin (C) is a carboxylic acid having a plurality of carboxyl groups such as dicarboxylic acid and tetracarboxylic acid, and such polybasic carboxylic acid. Or its anhydrides include the following compounds: maleic acid, succinic acid, itaconic acid, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic acid, methylendomethylenetetrahydrophthalic acid, chlorend Acids, dicarboxylic acids such as methyltetrahydrophthalic acid and glutaric acid and anhydrides thereof; trimellitic acid or anhydride thereof; tetracarboxylic acids such as pyromellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, biphenyltetracarboxylic acid, and biphenylethertetracarboxylic acid Acids and their acids Anhydrous and the like.
上記縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)の1例としては、例えば、下記一般式(22)で表される樹脂が挙げられる: An example of the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (C) is, for example, a resin represented by the following general formula (22):
ここでZは、六員環の脂環式化合物(環上に炭素以外の原子を含んでもよい)と1つ以上の芳香環との縮環構造、または、五員環の脂環式化合物(環上に炭素以外の原子を含んでもよい)と1つの芳香環との縮環構造を含む二価基、A3はテトラカルボン酸二無水物の残基、A4はジカルボン酸無水物の残基である。また、ここで平均のu2は平均で、0から130である。 Z represents a condensed ring structure of a six-membered alicyclic compound (which may contain atoms other than carbon on the ring) and one or more aromatic rings, or a five-membered alicyclic compound ( A divalent group containing a condensed ring structure of one aromatic ring, which may contain atoms other than carbon on the ring), A 3 is the residue of tetracarboxylic dianhydride, and A 4 is the residue of dicarboxylic anhydride It is a group. Here, the average u 2 is 0 to 130 on average.
上記一般式(22)において、好ましくは、Zが上記式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、上記式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基である。
Zが式(10)(11)の縮環構造を含む二価基である場合、このような縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)は取り扱いが簡便であり、製造コストの点で有利である。
In the general formula (22), Z is preferably a divalent group including a condensed ring structure selected from the group consisting of the above formulas (7) to (11), more preferably the above formulas (7) to (9). A divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of:
When Z is a divalent group containing a condensed ring structure of formulas (10) and (11), such a condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (C) is easy to handle and advantageous in terms of production cost. It is.
なお、上記一般式(22)に示される縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂は、不飽和基を持たないため、放射線重合性を有さない縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂の一例と言える。 The condensed ring structure-containing alkali-soluble resin represented by the general formula (22) does not have an unsaturated group, and thus can be said to be an example of a condensed ring-structure-containing alkali-soluble resin having no radiation polymerizability. .
一方、放射線重合性を有する縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂、上記縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂(C1)の1例としては、例えば、下記一般式(23)で表される樹脂が挙げられる: On the other hand, examples of the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin having radiation polymerizability and the above-mentioned condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin (C1) include, for example, the following general formula (23): Resins represented include:
ここでZは、六員環の脂環式化合物(環上に炭素以外の原子を含んでもよい)と1つ以上の芳香環との縮環構造、または、五員環の脂環式化合物(環上に炭素以外の原子を含んでもよい)と1つの芳香環との縮環構造を含む二価基、A1はテトラカルボン酸二無水物の残基、A2はジカルボン酸無水物の残基である。また、ここで平均のuは平均で、0から130である。 Z represents a condensed ring structure of a six-membered alicyclic compound (which may contain atoms other than carbon on the ring) and one or more aromatic rings, or a five-membered alicyclic compound ( A divalent group containing a condensed ring structure of one aromatic ring, which may contain atoms other than carbon on the ring), A 1 is the residue of tetracarboxylic dianhydride, and A 2 is the residue of dicarboxylic anhydride It is a group. Here, the average u is 0 to 130 on average.
上記一般式(23)において、好ましくは、Zが上記式(7)〜(11)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基、より好ましくは、上記式(7)〜(9)からなる群から選ばれる縮環構造を含む二価基である。
Zが式(10)(11)の縮環構造を含む二価基である場合、このような縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂(C1)は取り扱いが簡便であり、製造コストの点で有利である。
In the general formula (23), Z is preferably a divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of the above formulas (7) to (11), more preferably the above formulas (7) to (9). A divalent group containing a condensed ring structure selected from the group consisting of:
When Z is a divalent group containing a condensed ring structure of formulas (10) and (11), such a condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin (C1) is easy to handle and manufactured. This is advantageous in terms of cost.
縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)は、上記縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)と多塩基性カルボン酸またはその無水物とを反応させることにより得られる。また、この反応において、得られる樹脂の耐熱性や耐熱黄変性を向上させるために多価アルコール類を共存させて反応することも出来る。 The condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (C) is obtained by reacting the condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) with a polybasic carboxylic acid or an anhydride thereof. In this reaction, the reaction can be carried out in the presence of polyhydric alcohols in order to improve the heat resistance and heat yellowing of the resulting resin.
上記多価アルコール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,6−ノナンジオール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族ジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、水添ビスフェノールA等の脂環式ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加体等の芳香族ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジペンタエリスリトール等の三価以上のアルコール等が挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 2 -Aliphatic diols such as methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,6-nonanediol, 1,9-nonanediol, 1,4 -Cyclohexanedimethanol, tricyclodecane dimethanol, alicyclic diols such as hydrogenated bisphenol A, aromatic diols such as ethylene oxide and propylene oxide adducts of bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, Sorbitol Trihydric or higher alcohols such as dipentaerythritol, and the like.
この反応において、縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)、多価アルコール類、および多塩基性カルボン酸の添加順序は特に問わない。例えば、これらを同時に混合して反応させる方法、縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)と多価アルコールとを混合し、ついで、多塩基性カルボン酸またはその無水物を添加、混合して反応させるなどの方法がある。また、これらの反応生成物にさらに多塩基性カルボン酸を添加し、反応させてもよい。 In this reaction, the order of addition of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B), polyhydric alcohols, and polybasic carboxylic acid is not particularly limited. For example, a method in which these are mixed and reacted at the same time, a condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) and a polyhydric alcohol are mixed, and then a polybasic carboxylic acid or its anhydride is added, mixed and reacted. There are methods. Further, a polybasic carboxylic acid may be further added to these reaction products for reaction.
多塩基性カルボン酸またはその無水物の種類および数を適宜選択することによって、縮環構造骨格を有し、かつ、構造の異なる種々の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C−a)さらには、多価アルコールを反応させた縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C−b)を製造することができる。具体的には、例えば、以下の(C−a−i)〜(C−a−iii)、(C−b−i)〜(C−b−iii)に示す第1〜第6の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)が調製されるが、これらは例示である。 By appropriately selecting the type and number of the polybasic carboxylic acid or its anhydride, various condensed ring structure-containing alkali-soluble resins (C-a) having a condensed ring structure skeleton and different structures Can produce a condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (Cb) obtained by reacting a polyhydric alcohol. Specifically, for example, the first to sixth condensed rings shown in the following (C-a-i) to (C-a-iii) and (C-b-i) to (C-b-iii): The structure-containing alkali-soluble resin (C) is prepared, but these are examples.
(C−a−i)第1の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂:縮環構造含有エポキシエステル樹脂と、1種類の多塩基性カルボン酸またはその無水物とを混合し、反応させて得られる樹脂;(C−a−ii)第2の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂:縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)と、2種類またはそれ以上の多塩基性カルボン酸またはその無水物の混合物(例えば、ジカルボン酸無水物およびテトラカルボン酸二無水物の混合物)とを混合し、反応させて得られる樹脂;および、(C−a−iii)第3の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂:縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)と、テトラカルボン酸またはその二無水物とを反応させ、得られる反応生成物とジカルボン酸またはその無水物とを反応させて得られる樹脂。 (C-ai) First condensed ring structure-containing alkali-soluble resin: obtained by mixing and reacting a condensed ring structure-containing epoxy ester resin with one kind of polybasic carboxylic acid or its anhydride. (C-a-ii) second condensed ring structure-containing alkali-soluble resin: condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) and two or more polybasic carboxylic acids or anhydrides thereof (C-a-iii) a third condensed ring structure-containing alkali-soluble resin; and a resin obtained by mixing and reacting a mixture thereof (for example, a mixture of dicarboxylic anhydride and tetracarboxylic dianhydride); Type resin: A resin obtained by reacting a condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) with a tetracarboxylic acid or a dianhydride thereof, and reacting the resulting reaction product with a dicarboxylic acid or an anhydride thereof.
(C−b−i)第4の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂:縮環構造含有エポキシエステル樹脂(Bと、多価アルコールと、1種類の多塩基性カルボン酸またはその無水物とを混合し、反応させて得られる樹脂;(C−b−ii)第5の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂:縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)と、多価アルコールと、2種類またはそれ以上の多塩基性カルボン酸またはその無水物の混合物(例えば、ジカルボン酸無水物およびテトラカルボン酸二無水物の混合物)とを混合し、反応させて得られる樹脂;および、(C−b−iii)第6の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂:縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)と、多価アルコールと、テトラカルボン酸またはその二無水物とを反応させ、得られる反応生成物とジカルボン酸またはその無水物とを反応させて得られる樹脂。 (C-bi) Fourth condensed ring structure-containing alkali-soluble resin: condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B, polyhydric alcohol and one kind of polybasic carboxylic acid or anhydride thereof. Resin obtained by mixing and reacting; (Cb-ii) Fifth condensed ring structure-containing alkali-soluble resin: condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B), polyhydric alcohol, A resin obtained by mixing and reacting with a mixture of a further polybasic carboxylic acid or anhydride thereof (for example, a mixture of dicarboxylic anhydride and tetracarboxylic dianhydride); and (Cb- iii) Sixth condensed ring structure-containing alkali-soluble resin: a reaction product obtained by reacting a condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) with a polyhydric alcohol and tetracarboxylic acid or a dianhydride thereof. And Zika Bon acids or resins obtained by reacting an anhydride thereof.
このようにして得られる、構造が異なる縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C−a)または(C−b)は、それぞれ、目的の用途に応じて利用される。 The thus obtained condensed ring-containing alkali-soluble resins (Ca) or (Cb) having different structures are used depending on the intended use.
なお、「多塩基性カルボン酸またはその無水物」とは、「特定の多塩基性カルボン酸およびそれに対応する無水物のうちの少なくとも一方」という意味であり、例えば、多塩基性カルボン酸がフタル酸であれば、フタル酸およびフタル酸無水物のうちの少なくとも一方を指していう。 The “polybasic carboxylic acid or anhydride thereof” means “at least one of a specific polybasic carboxylic acid and an anhydride corresponding thereto”. For example, the polybasic carboxylic acid is phthalic acid. An acid refers to at least one of phthalic acid and phthalic anhydride.
また、「2種類またはそれ以上の多塩基性カルボン酸またはその無水物の混合物」とは、少なくとも2種類の多塩基性カルボン酸またはその無水物が同時に存在することをいう。従って、上記(C−a−ii)および(C−b−ii)の方法においては、少なくとも2種類の多塩基性カルボン酸またはその無水物が反応に関与する。 Further, “a mixture of two or more polybasic carboxylic acids or anhydrides thereof” means that at least two types of polybasic carboxylic acids or anhydrides thereof are simultaneously present. Therefore, in the methods (C-a-ii) and (Cb-ii), at least two types of polybasic carboxylic acids or anhydrides are involved in the reaction.
縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂は、上記いずれの方法においても、縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)、多価アルコール、多塩基性カルボン酸またはその無水物を、上記例示の方法(順序)で、例えば、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテートなどのセロソルブ系溶媒中に溶解(懸濁)し、加熱して反応させることにより製造される。さらに、必要に応じて触媒を添加することが出来る。用いられる触媒としては、例えばホスホニウム塩類、4級アンモニウム塩類、ホスフィン化合物類、3級アミン化合物類、イミダゾール化合物類が挙げられ、通常、反応物全体の0.01〜10重量%の範囲で用いられることが好ましい。 In any of the above methods, the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin may be prepared by changing the condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B), polyhydric alcohol, polybasic carboxylic acid or anhydride thereof to the above-described method (order). ), For example, it is dissolved (suspended) in a cellosolve solvent such as ethyl cellosolve acetate or butyl cellosolve acetate and heated to react. Furthermore, a catalyst can be added as needed. Examples of the catalyst used include phosphonium salts, quaternary ammonium salts, phosphine compounds, tertiary amine compounds, and imidazole compounds, and are usually used in the range of 0.01 to 10% by weight of the total reaction product. It is preferable.
上記縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂の製造において、縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)と多価アルコールとは、縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)の水酸基と多価アルコールの水酸基とのモル比(縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)の水酸基/多価アルコールの水酸基)が、99/1から50/50となるように調整することが好ましく、95/5から60/40であることがより好ましい。多価アルコールの水酸基のモル比が50%を超えると、得られる樹脂の分子量が急激に増大し、ゲル化の恐れがある。また、1%未満では、耐熱性や耐熱変色性を向上させにくい傾向がある。 In the production of the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin, the condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) and the polyhydric alcohol include the hydroxyl group of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) and the hydroxyl group of the polyhydric alcohol. Is preferably adjusted so that the molar ratio (the hydroxyl group of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) / the hydroxyl group of the polyhydric alcohol) is from 99/1 to 50/50, and from 95/5 to 60/40. More preferably. When the molar ratio of the hydroxyl group of the polyhydric alcohol exceeds 50%, the molecular weight of the resulting resin increases rapidly and there is a risk of gelation. Moreover, if it is less than 1%, it tends to be difficult to improve heat resistance and heat discoloration.
多塩基性カルボン酸またはその無水物は、縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)と多価アルコールの水酸基の合計1当量(モル)に対して、酸無水物基換算で好ましくは0.3〜1当量、より好ましくは0.4〜1当量の割合で反応に供される。多塩基性カルボン酸またはその無水物が酸無水物基換算で、0.3当量未満では、得られるアルカリ可溶性樹脂の分子量が充分高くならない場合がある。そのため、このようなアルカリ可溶性樹脂を含む感放射線性樹脂組成物を用いて露光および現像を行った場合に、得られる被膜の耐熱性が不充分であったり、被膜が基板上に残存する場合がある。上記多塩基性カルボン酸またはその無水物が酸無水物基換算で1当量を超える場合には、未反応の酸あるいは酸無水物が残存し、得られるアルカリ可溶性樹脂の分子量が低くなり、該樹脂を含む感放射線性樹脂組成物の現像性が劣る場合がある。 The polybasic carboxylic acid or its anhydride is preferably 0.3 to 0.3 mol in terms of acid anhydride group with respect to a total of 1 equivalent (mol) of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B) and the hydroxyl group of the polyhydric alcohol. It is used for the reaction at a ratio of 1 equivalent, more preferably 0.4-1 equivalent. If the polybasic carboxylic acid or its anhydride is less than 0.3 equivalent in terms of acid anhydride group, the molecular weight of the resulting alkali-soluble resin may not be sufficiently high. Therefore, when exposure and development are performed using such a radiation-sensitive resin composition containing an alkali-soluble resin, the resulting film may have insufficient heat resistance or the film may remain on the substrate. is there. When the polybasic carboxylic acid or its anhydride exceeds 1 equivalent in terms of acid anhydride group, unreacted acid or acid anhydride remains, and the molecular weight of the resulting alkali-soluble resin becomes low, and the resin In some cases, the developability of the radiation-sensitive resin composition containing is poor.
なお、酸無水物基換算とは、使用する多塩基性カルボン酸またはその無水物に含まれるカルボキシル基および酸無水物基を全て酸無水物に換算したときの量を示す。 In addition, acid anhydride group conversion shows the quantity when all the carboxyl groups and acid anhydride groups contained in the polybasic carboxylic acid to be used or its anhydride are converted into acid anhydride.
上記第2、第3および第5、第6の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)の製造に際しては、2種類以上の多塩基性カルボン酸またはその無水物を用いる。一般的に、ジカルボン酸無水物とテトラカルボン酸二無水物とが用いられる。ジカルボン酸無水物とテトラカルボン酸二無水物との割合(ジカルボン酸無水物/テトラカルボン酸二無水物)は、モル比で1/99〜90/10であることが好ましく、5/95〜80/20であることがより好ましい。ジカルボン酸無水物の割合が全酸無水物の1モル%未満では、樹脂粘度が高くなり、作業性が低下するおそれがある。さらに、得られる樹脂の分子量が大きくなりすぎるため、該樹脂を含む感放射線性樹脂組成物を用いて基板上に薄膜を形成し、露光を行った場合に、該露光部が現像液に対して溶解しにくくなり、目的のパターンが得られにくくなる傾向にある。ジカルボン酸無水物の割合が全酸無水物の90モル%を超えると、得られる樹脂の分子量が小さくなりすぎるため、該樹脂を含む組成物を用いて基板上に塗膜を形成した際に、プリベーク後の塗膜にスティッキングが残るなどの問題が生じやすくなる。 In the production of the second, third, fifth and sixth condensed ring structure-containing alkali-soluble resins (C), two or more kinds of polybasic carboxylic acids or anhydrides thereof are used. Generally, dicarboxylic anhydride and tetracarboxylic dianhydride are used. The ratio of dicarboxylic anhydride to tetracarboxylic dianhydride (dicarboxylic anhydride / tetracarboxylic dianhydride) is preferably 1/99 to 90/10 in molar ratio, and 5/95 to 80. More preferably, it is / 20. When the proportion of dicarboxylic acid anhydride is less than 1 mol% of the total acid anhydride, the resin viscosity increases and workability may be reduced. Furthermore, since the molecular weight of the obtained resin becomes too large, when the thin film is formed on the substrate using the radiation-sensitive resin composition containing the resin and the exposure is performed, the exposed portion is in contact with the developer. It tends to be difficult to dissolve and difficult to obtain the desired pattern. When the proportion of dicarboxylic acid anhydride exceeds 90 mol% of the total acid anhydride, the molecular weight of the resulting resin becomes too small, so when a coating film is formed on the substrate using the composition containing the resin, Problems such as sticking remaining in the coating film after pre-baking tend to occur.
上記いずれの場合にも、縮環構造含有エポキシエステル樹脂(B)と多価アルコールと多塩基性カルボン酸またはその無水物の反応時には、反応温度は50〜130℃が好ましく、より好ましくは70〜120℃である。反応温度が130℃を超えるとカルボキシル基と水酸基の縮合が一部起こり、急激に分子量が増大する。一方、50℃未満では反応がスムーズに進行せず、未反応の多塩基性カルボン酸またはその無水物が残存する。 In any of the above cases, during the reaction of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin (B), the polyhydric alcohol, and the polybasic carboxylic acid or anhydride thereof, the reaction temperature is preferably 50 to 130 ° C., more preferably 70 to 120 ° C. When the reaction temperature exceeds 130 ° C., some condensation of carboxyl groups and hydroxyl groups occurs, and the molecular weight increases rapidly. On the other hand, if it is less than 50 ° C., the reaction does not proceed smoothly, and unreacted polybasic carboxylic acid or its anhydride remains.
このようにして得られる本発明の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)は、感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物の主成分として好適に用いられる。 The fused ring structure-containing alkali-soluble resin (C) of the present invention thus obtained is suitably used as the main component of the radiation-sensitive alkali-soluble resin composition.
本発明の感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物は、上記縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂を含む。
通常、この感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物には、該縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)および放射線反応性化合物が含有される。この組成物がポジ型の感放射線性樹脂組成物である場合には、該放射線反応性化合物として、例えばキノンジアジド化合物が用いられ、通常、上記縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)100重量部に対して、該放射線反応性化合物は、0.5から50重量部含有されることが好ましい。ネガ型の感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物である場合には、該放射線反応性化合物として、例えば光重合開始剤やアクリレートなどが用いられ、通常、上記縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂100重量部に対して、例えば光重合開始剤は、0.1から30重量部含有することが好ましく、更に好ましくは、0.4から10重量部の範囲である。またアクリレートの場合は、上記縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂100重量部に対して通常0.1から50重量部含有されることが好ましい。
本発明の感放射線性樹脂組成物は、さらに必要に応じてその他の成分を含有する。
なお、ネガ型の感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物としては、通常、放射線重合性を有する縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂、例えばアルカリ可溶型樹脂(C1)が好適であるが、(C)に含まれる放射線重合性のない縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂も放射線重合性を有する他の化合物を配合することで好適に用いられ得る。
以下にネガ型感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物を例に挙げて、本発明の感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物についての説明を行う。
The radiation-sensitive alkali-soluble resin composition of the present invention contains the alkali-soluble resin containing the condensed ring structure.
Usually, the radiation-sensitive alkali-soluble resin composition contains the condensed ring-containing alkali-soluble resin (C) and a radiation-reactive compound. When this composition is a positive radiation sensitive resin composition, for example, a quinonediazide compound is used as the radiation reactive compound, and usually 100 weights of the condensed ring-containing alkali-soluble resin (C). The radiation-reactive compound is preferably contained in an amount of 0.5 to 50 parts by weight with respect to parts. In the case of a negative radiation-sensitive alkali-soluble resin composition, for example, a photopolymerization initiator or an acrylate is used as the radiation-reactive compound, and usually 100 wt. For example, the photopolymerization initiator is preferably contained in an amount of 0.1 to 30 parts by weight, more preferably in the range of 0.4 to 10 parts by weight with respect to parts. In the case of acrylate, it is preferably contained in an amount of usually 0.1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin.
The radiation sensitive resin composition of the present invention further contains other components as necessary.
As the negative radiation-sensitive alkali-soluble resin composition, a condensed ring structure-containing alkali-soluble resin having radiation polymerization properties, for example, an alkali-soluble resin (C1) is preferable. The ring-condensed structure-containing alkali-soluble resin having no radiation polymerizability contained in (2) can be suitably used by blending with another compound having radiation polymerizability.
Hereinafter, the radiation-sensitive alkali-soluble resin composition of the present invention will be described by taking a negative radiation-sensitive alkali-soluble resin composition as an example.
本発明の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)を含有する感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物は、該縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)、および必要に応じて、(a)光重合開始剤、(b)該縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)以外の重合性のモノマーまたはオリゴマー、(c)エポキシ基を有する化合物、(d)添加剤、(e)溶剤、(f)固体微粒子などを含有する。 The radiation-sensitive alkali-soluble resin composition containing the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (C) of the present invention comprises the condensed ring-structure-containing alkali-soluble resin (C) and, if necessary, (a ) Photopolymerization initiator, (b) polymerizable monomer or oligomer other than the condensed ring-containing alkali-soluble resin (C), (c) a compound having an epoxy group, (d) an additive, (e) a solvent (F) contains solid fine particles and the like.
上記(a)の光重合開始剤とは、光重合開始作用を有する化合物および/または増感効果を有する化合物をいう。このような化合物としては、例えば次の化合物が挙げられる:アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルアセトフェノンなどのアセトフェノン類;ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p’−ビスジメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどのベンゾインエーテル類;ベンジルジメチルケタール、チオキサンテン、2−クロロチオキサンテン、2,4−ジエチルチオキサンテン、2−メチルチオキサンテン、2−イソプロピルチオキサンテンなどのイオウ化合物;2−エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノンなどのアントラキノン類;アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、クメンパーオキサイドなどの有機過酸化物;および2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾールなどのチオール化合物。 The photopolymerization initiator (a) refers to a compound having a photopolymerization initiating action and / or a compound having a sensitizing effect. Examples of such compounds include the following compounds: acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, dichloroacetophenone, trichloroacetophenone, p-tert-butylacetophenone. Benzophenones such as benzophenone, 2-chlorobenzophenone, p, p'-bisdimethylaminobenzophenone; benzoin ethers such as benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether; benzyldimethyl ketal Thioxanthene, 2-chlorothioxanthene, 2,4-diethylthioxanthene, 2-methylthioxanthene, 2-isopropylthione Sulfur compounds such as xanthene; anthraquinones such as 2-ethylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-diphenylanthraquinone; organics such as azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, cumene peroxide Peroxides; and thiol compounds such as 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole.
このような光重合開始剤の配合量は、放射線硬化性不飽和基含有化合物100重量部に対して、0.05〜10.0重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜5.0重量部である。 The blending amount of such a photopolymerization initiator is preferably 0.05 to 10.0 parts by weight, more preferably 0.1 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the radiation curable unsaturated group-containing compound. Part.
上記「放射線硬化性不飽和基含有化合物」とは、上記感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物中に含まれる全ての放射線硬化性不飽和基含有化合物を意味し、本発明のアルカリ可溶型樹脂(C)で放射線硬化性を有するもの、及び本発明のアルカリ可溶型樹脂(C)以外の光硬化性または熱硬化性のアクリレート化合物などを含む。 The “radiation curable unsaturated group-containing compound” means all the radiation curable unsaturated group-containing compounds contained in the radiation-sensitive alkali-soluble resin composition, and the alkali-soluble resin ( C), which has radiation curability, and photocurable or thermosetting acrylate compounds other than the alkali-soluble resin (C) of the present invention.
これらの化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、それ自体では、光重合開始剤として作用しないが、上記の化合物と組み合わせて用いることにより、光重合開始剤の能力を増大させ得るような化合物を添加することもできる。そのような化合物としては、例えば、ベンゾフェノンと組み合わせて使用すると効果のあるトリエタノールアミンなどの第三級アミンを挙げることができる。 These compounds may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Furthermore, a compound which does not act as a photopolymerization initiator itself but can increase the ability of the photopolymerization initiator by using it in combination with the above compound can also be added. Examples of such compounds include tertiary amines such as triethanolamine which are effective when used in combination with benzophenone.
上記(b)の該縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)以外の重合性のモノマーまたはオリゴマーは、放射線で重合することのできるモノマーやオリゴマーであり、組成物の使用目的に応じた物性にあわせて含有させることができる。このような放射線で重合し得るモノマーあるいはオリゴマーとしては、以下のモノマーあるいはオリゴマーが挙げられる:2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル類;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル類。これらのモノマーあるいはオリゴマーは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The polymerizable monomer or oligomer other than the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (C) of (b) above is a monomer or oligomer that can be polymerized by radiation, and has physical properties according to the intended use of the composition. It can be contained according to. Examples of such monomers or oligomers that can be polymerized by radiation include the following monomers or oligomers: 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and the like. (Meth) acrylic acid esters having the following hydroxyl groups: ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di ( (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaeryth Torutori (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, (meth) acrylic acid esters such as glycerol (meth) acrylate. These monomers or oligomers may be used alone or in combination of two or more.
これらのモノマーあるいはオリゴマーは、粘度調整剤あるいは光架橋剤として作用し、本発明の樹脂組成物の性質を損なわない範囲で含有され得る。通常は、上記モノマーおよびオリゴマーの少なくとも1種が、アルカリ可溶型樹脂(C)100重量部に対して50重量部以下の範囲で組成物中に含有される。このモノマーあるいはオリゴマーの含有量が50重量部を超えると、プリベーク後のスティッキング性に問題が出てくる。 These monomers or oligomers can be contained as long as they act as a viscosity modifier or a photocrosslinking agent and do not impair the properties of the resin composition of the present invention. Usually, at least one of the monomers and oligomers is contained in the composition in an amount of 50 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the alkali-soluble resin (C). When the content of the monomer or oligomer exceeds 50 parts by weight, a problem arises in sticking property after pre-baking.
上記(c)のエポキシ基を有する化合物としては、エポキシ基を少なくとも1個有するポリマーまたはモノマーが用いられる。エポキシ基を少なくとも1個有するポリマーとしては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂がある。
エポキシ基を少なくとも1個有するモノマーとしては、フェニルグリシジルエーテル、p−ブチルフェノールグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、ジグリシジルイソシアヌレート、アリルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレートなどが挙げられる。これらの化合物を単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
As the compound having an epoxy group (c), a polymer or monomer having at least one epoxy group is used. Examples of the polymer having at least one epoxy group include a phenol novolac epoxy resin, a cresol novolac epoxy resin, a bisphenol A epoxy resin, a bisphenol F epoxy resin, a bisphenol S epoxy resin, a biphenyl epoxy resin, and an alicyclic ring. There is an epoxy resin such as an epoxy resin.
Examples of the monomer having at least one epoxy group include phenyl glycidyl ether, p-butylphenol glycidyl ether, triglycidyl isocyanurate, diglycidyl isocyanurate, allyl glycidyl ether, and glycidyl methacrylate. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
これらのエポキシ基を有する化合物は、本発明の樹脂組成物の性質を損なわない範囲で含有され得る。通常は、該縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)100重量部当たり、エポキシ基を有する化合物が50重量部以下の割合で含有される。50重量部を超える場合には、該成分を含む組成物を硬化させたときに割れが起こりやすく、密着性も低下しやすくなる。 The compound which has these epoxy groups may be contained in the range which does not impair the property of the resin composition of this invention. Usually, the compound having an epoxy group is contained in an amount of 50 parts by weight or less per 100 parts by weight of the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (C). When the amount exceeds 50 parts by weight, cracking is likely to occur when the composition containing the component is cured, and the adhesion tends to be lowered.
上記(d)の添加剤としては、熱重合禁止剤、密着助剤、エポキシ基硬化促進剤、界面活性剤、消泡剤などがあり、これらは本発明の目的が損なわれない範囲の量で組成物中に含有される。 Examples of the additive (d) include thermal polymerization inhibitors, adhesion assistants, epoxy group curing accelerators, surfactants, antifoaming agents, etc., and these are in amounts that do not impair the purpose of the present invention. Contained in the composition.
上記熱重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、tert−ブチルカテコール、フェノチアジンなどが挙げられる。 Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, pyrogallol, tert-butylcatechol, phenothiazine and the like.
上記密着助剤は、得られる組成物の接着性を向上させるために含有させる。密着助剤としては、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアナト基、エポキシ基などの反応性置換基を有するシラン化合物(官能性シランカップリング剤)が好ましい。この官能性シランカップリング剤の具体例としては、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどが挙げられる。 The adhesion aid is contained in order to improve the adhesion of the resulting composition. As the adhesion assistant, a silane compound (functional silane coupling agent) having a reactive substituent such as a carboxyl group, a methacryloyl group, an isocyanato group, and an epoxy group is preferable. Specific examples of this functional silane coupling agent include trimethoxysilylbenzoic acid, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-glycol. Sidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.
上記エポキシ基硬化促進剤としては、アミン化合物類、イミダゾール化合物類、カルボン酸類、フェノール類、第4級アンモニウム塩類またはメチロール基含有化合物類などが挙げられる。エポキシ基硬化促進剤を少量含有させることにより、加熱により得られる硬化膜の耐熱性、耐溶剤性、耐酸性、耐メッキ性、密着性、電気特性、硬度などの諸特性が向上する。 Examples of the epoxy group curing accelerator include amine compounds, imidazole compounds, carboxylic acids, phenols, quaternary ammonium salts, and methylol group-containing compounds. By containing a small amount of an epoxy group curing accelerator, various properties such as heat resistance, solvent resistance, acid resistance, plating resistance, adhesion, electrical properties and hardness of the cured film obtained by heating are improved.
上記界面活性剤は、例えば、液状の組成物を基板上に塗布することを容易にするために含有させ、これにより得られる膜の平担度も向上する。界面活性剤としては、例えばBM−1000(BMヘミー社製)、メガファックF142D、メガファックF172、メガファックF173およびメガファックF183(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラードFC−135、フロラードFC−170C、フロラードFC−430およびフロラードFC−431(住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−112、サーフロンS−113、サーフロンS−131、サーフロンS−141およびサーフロンS−145(旭硝子(株)製)、SH−28PA、SH−190、SH−193、SZ−6032、SF−8428、DC−57およびDC−190(東レシリコーン(株)製)などが挙げられる。 The surfactant is included, for example, to facilitate application of a liquid composition on a substrate, and the flatness of the resulting film is also improved. Surfactants include, for example, BM-1000 (manufactured by BM Hemy), MegaFuck F142D, MegaFuck F172, MegaFuck F173 and MegaFuck F183 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Florard FC-135, Fluorard FC-170C, Fluorard FC-430 and Fluorard FC-431 (manufactured by Sumitomo 3M), Surflon S-112, Surflon S-113, Surflon S-131, Surflon S-141 and Surflon S-145 (Asahi Glass Co., Ltd.) )), SH-28PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, SF-8428, DC-57 and DC-190 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.).
上記消泡剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素系、アクリル系などの化合物が挙げられる。 Examples of the antifoaming agent include silicone, fluorine, and acrylic compounds.
本発明の感放射線性樹脂組成物に含有され得る上記(e)の溶剤は、組成物中の各成分を均一に溶解し、例えば基板上への塗工を容易にするために用いられる。このような溶剤としては、組成物中の各成分とは反応せず、これらを溶解もしくは分散可能な有機溶剤であればよく、特に制限はない。例えば、次の化合物が挙げられる:メタノール、エタノールなどのアルコール類;テトラヒドロフランなどのエーテル類;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ジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのエチレングリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのジエチレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メトキシブチル−1−アセテートなどのアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなどのケトン類;ならびに2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、アジピン酸ジエチル、マロン酸ジエチル、シュウ酸ジブチルなどのエステル類。 The solvent of the above (e) that can be contained in the radiation-sensitive resin composition of the present invention is used for uniformly dissolving each component in the composition, for example, for facilitating coating on a substrate. Such a solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent that does not react with each component in the composition and can dissolve or disperse them. Examples include the following compounds: alcohols such as methanol and ethanol; ethers such as tetrahydrofuran; ethylene glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, and ethylene glycol monoethyl ether; Ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate; Diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and diethylene glycol ethyl methyl ether; diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol Diethylene glycol monoalkyl ethers such as no ethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate Alkylene glycol monoalkyl ether acetates such as 3-methoxybutyl-1-acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, etc. Ketones; and 2 Ethyl hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-2-methylbutanoate, 3-methoxypropionic acid Methyl, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, dimethyl succinate, diethyl succinate, diethyl adipate, diethyl malonate Esters such as dibutyl oxalate.
これらの中でエチレングリコールエーテル類、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、ケトン類およびエステル類が好ましく、特に3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートおよびメチルアミルケトンが好ましい。これらの溶剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
このような溶剤を添加する場合、その配合量は、組成全体の5〜70重量%が好ましい。
Of these, ethylene glycol ethers, alkylene glycol monoalkyl ether acetates, diethylene glycol dialkyl ethers, ketones and esters are preferred, and in particular, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol mono Ethyl ether acetate and methyl amyl ketone are preferred. These solvents may be used alone or in a combination of two or more.
When such a solvent is added, the blending amount is preferably 5 to 70% by weight of the entire composition.
上記(f)の固体微粒子としては、有機顔料や無機微粒子などが挙げられ、例えば光学材料、表示素子材料などの用途に好適に用いるために添加され得るものである。上記有機顔料の具体例としては、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物や、中心金属がCu、Mg、Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Ge、Sn等の異種金属フタロシアニン顔料等が挙げられる。また、上記無機微粒子の具体例としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化錫、酸化タンタル、酸化インジウムスズ、酸化ハフニウム硫酸バリウム、などの金属酸化物;炭酸カルシウム、塩化金、臭化金、塩化銀、臭化銀、ヨウ化銀、塩化パラジウム、塩化白金酸、塩化金酸ナトリウム、硝酸銀、白金アセチルアセトナート、パラジウムアセチルアセトナートなどの金属塩;金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウムなどの貴金属類;および亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等を挙げることができる。これら固体微粒子は、いずれも1種で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これら固体微粒子の粒径は、例えば1nm〜5μmである。
また、これら固体微粒子は、本発明の樹脂組成物の本来の性質を損なわない範囲の量で含有され得る。
Examples of the solid fine particles (f) include organic pigments and inorganic fine particles, which can be added for use in applications such as optical materials and display element materials. Specific examples of the organic pigment include compounds classified as pigments in the color index (CI; issued by The Society of Dyers and Colorists), and the central metals are Cu, Mg, Al, Si, Examples thereof include dissimilar metal phthalocyanine pigments such as Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ge, and Sn. Specific examples of the inorganic fine particles include titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, cerium oxide, tin oxide, tantalum oxide, indium tin oxide, hafnium barium sulfate, and other metal oxides; calcium carbonate, Metal salts such as gold chloride, gold bromide, silver chloride, silver bromide, silver iodide, palladium chloride, chloroplatinic acid, sodium chloroaurate, silver nitrate, platinum acetylacetonate, palladium acetylacetonate; gold, silver, Noble metals such as platinum, palladium, rhodium, ruthenium, iridium; and zinc white, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red rose (red iron (III) oxide), cadmium red, ultramarine, bitumen, chromium oxide green, cobalt green , Amber, titanium black, synthetic iron black, carbon black, carbon nanotube, etc. Can. These solid fine particles can be used alone or in combination of two or more. The particle size of these solid fine particles is, for example, 1 nm to 5 μm.
Moreover, these solid fine particles may be contained in an amount within a range that does not impair the original properties of the resin composition of the present invention.
本発明の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(C)は、アルカリに可溶である。このアルカリ可溶型樹脂を含有する感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物は、所望の形状に成形し、放射線により硬化させて、種々の目的に利用される。特に、該組成物により基板上に薄膜を形成し、放射線照射を行った後、現像することにより所定のパターンを有する薄膜を形成する目的に利用される。 The condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (C) of the present invention is soluble in alkali. The radiation-sensitive alkali-soluble resin composition containing this alkali-soluble resin is molded into a desired shape, cured by radiation, and used for various purposes. In particular, it is used for the purpose of forming a thin film having a predetermined pattern by forming a thin film on a substrate with the composition, irradiating with radiation, and developing.
例えば、上述のように、基板上に薄膜を形成して、放射線硬化および現像を行う場合には、通常、まず溶媒を含む上記組成物の各成分を混合して液状の組成物を得る。これを例えば、孔径1.0〜0.2μm程度のミリポアフィルターなどでろ過して、均一な液状物とするのがより好適である。次いで、この液状の組成物を、基板上に塗布して塗膜を得る。塗布する方法としては、ディッピング法、スプレー法、ローラーコート法、スリットコート法、バーコート法、スピンコート法などがある。特にスピンコート法が汎用される。これらの方法によって、液状の樹脂組成物を1〜30μm程度の厚さに塗布した後、溶剤を除去すれば薄膜が形成される。通常、溶剤を充分に除去するためプリベーク処理が行われる。通常、プリベークは、70℃から140℃で数分間行われる。 For example, as described above, in the case where a thin film is formed on a substrate and radiation curing and development are performed, usually, each component of the composition containing a solvent is first mixed to obtain a liquid composition. For example, it is more preferable to filter this with a Millipore filter having a pore diameter of about 1.0 to 0.2 μm to obtain a uniform liquid. Next, this liquid composition is applied onto a substrate to obtain a coating film. Examples of the coating method include a dipping method, a spray method, a roller coating method, a slit coating method, a bar coating method, and a spin coating method. In particular, a spin coating method is widely used. By applying the liquid resin composition to a thickness of about 1 to 30 μm by these methods and then removing the solvent, a thin film is formed. Usually, a pre-bake treatment is performed to sufficiently remove the solvent. Usually, prebaking is performed at 70 to 140 ° C. for several minutes.
この基板の薄膜上に所望のパターンを有するマスクを載置した後、放射線による照射を行う。用いられる放射線としては、波長の長いものから順に、可視光線、紫外線、電子線、X線、α線、β線、およびγ線が挙げられる。これらの中で、経済性および効率性の点から、実用的には、紫外線が最も好ましい放射線である。本発明に用いる紫外線は、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、アーク灯、キセノンランプなどのランプから発振される紫外光を好適に使用することができる。紫外線よりも、波長の短い放射線は、化学反応性が高く、理論的には紫外線より優れているが、経済性の観点から紫外線が実用的である。 After placing a mask having a desired pattern on the thin film of the substrate, irradiation with radiation is performed. Examples of the radiation used include visible light, ultraviolet light, electron beam, X-ray, α-ray, β-ray, and γ-ray in order from the longest wavelength. Of these, ultraviolet rays are the most preferable radiation from the viewpoint of economy and efficiency. Ultraviolet light oscillated from a lamp such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, an arc lamp, or a xenon lamp can be preferably used as the ultraviolet light used in the present invention. Radiation having a shorter wavelength than ultraviolet rays has high chemical reactivity and is theoretically superior to ultraviolet rays, but ultraviolet rays are practical from the viewpoint of economy.
上記照射により、露光部分は重合反応により硬化する。未露光部分は現像液で現像される。このことにより、放射線の未照射部分が除去され、所望のパターンを有する薄膜が得られる。現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、揺動浸漬法などが挙げられる。 By the irradiation, the exposed part is cured by a polymerization reaction. Unexposed portions are developed with a developer. Thereby, the non-irradiated part of the radiation is removed, and a thin film having a desired pattern is obtained. Examples of the developing method include a liquid piling method, a dipping method, and a rocking dipping method.
上記現像液としては、アルカリ性水溶液、該アルカリ性水溶液と水溶性有機溶剤および/または界面活性剤との混合液、本発明の組成物が溶解し得る有機溶剤等が挙げられ、好ましくはアルカリ性水溶液と界面活性剤との混合液である。 Examples of the developer include an alkaline aqueous solution, a mixed solution of the alkaline aqueous solution and a water-soluble organic solvent and / or a surfactant, an organic solvent in which the composition of the present invention can be dissolved, and preferably an alkaline aqueous solution and an interface. It is a liquid mixture with an active agent.
本発明の感放射線性アルカリ可溶性樹脂組成物を現像するのに適したアルカリ性水溶液の調製に用いられる塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジエチルアミノエタノール、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ(4.3.0)−5−ノナンが挙げられ、好ましくは炭酸ナトリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどが用いられる。 Examples of the base used for preparing the alkaline aqueous solution suitable for developing the radiation-sensitive alkali-soluble resin composition of the present invention include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, Ethylamine, n-propylamine, diethylamine, diethylaminoethanol, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, 1,8 -Diazabicyclo (5.4.0) -7-undecene, 1,5-diazabicyclo (4.3.0) -5-nonane, preferably sodium carbonate, tetramethylammonium hydride Such as Kishido is used.
このアルカリ性水溶液には、必要に応じて、メタノール、エタノール、アセトン、プロパノール、エチレングリコールなどの水溶性有機溶剤、スルホン酸塩、リン酸エステル、ポリオキシアルキレン誘導体などの界面活性剤などが適量添加される。 An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, acetone, propanol, or ethylene glycol, or a surfactant such as a sulfonate, phosphate ester, or polyoxyalkylene derivative is added to the alkaline aqueous solution as necessary. The
本発明の樹脂組成物の現像は、通常10〜50℃、好ましくは20〜40℃の温度で、市販の現像機や超音波洗浄機を用いて行うことができる。現像時間は、現像方法、現像液、温度、塗膜の膜厚などによって適宜調整できる。 The development of the resin composition of the present invention can be usually performed at a temperature of 10 to 50 ° C., preferably 20 to 40 ° C., using a commercially available developing machine or ultrasonic cleaner. The development time can be appropriately adjusted depending on the development method, developer, temperature, coating film thickness, and the like.
アルカリ現像後、耐アルカリ性を向上させるために、加熱してエポキシ硬化処理を施すことが望ましい(ポストベーク処理)。本発明の樹脂組成物においては、加熱処理を行うことにより、強アルカリ水に対する耐久性が著しく向上するばかりでなく、銅などの金属あるいはガラスに対する密着性、耐熱性、表面硬度などの諸性質も向上する。この加熱硬化条件における加熱温度と加熱時間については、例えば、80〜250℃、10〜120分が挙げられる。好ましい加熱温度は100〜200℃である。このようにして、所望のパターンを有する硬化薄膜を得ることができる。 After alkali development, in order to improve alkali resistance, it is desirable to apply an epoxy curing treatment by heating (post-bake treatment). In the resin composition of the present invention, by performing heat treatment, not only the durability against strong alkaline water is remarkably improved, but also various properties such as adhesion to metals such as copper or glass, heat resistance, surface hardness, etc. improves. About the heating temperature and heating time in this heat-hardening conditions, 80-250 degreeC and 10-120 minutes are mentioned, for example. A preferable heating temperature is 100 to 200 ° C. In this way, a cured thin film having a desired pattern can be obtained.
本発明の組成物を硬化して得られる硬化膜は、耐熱性、透明性、基材との密着性、耐酸性、耐アルカリ性、耐薬品性、耐溶剤性、表面硬度などに優れる。さらにこの硬化膜は有機性の塗膜であるため、低誘電率である。そのため、本発明の組成物は例えば、電子部品の保護膜用材料(例えば、カラーフィルターなどの液晶表示素子、集積回路素子、固体撮像素子などに用いられる保護膜の形成材料);層間絶縁膜および/または平坦化膜の形成材料;カラーレジスト用バインダー:プリント配線板の製造に用いられるソルダーレジスト;液晶表示素子におけるビーズスペーサーの代替となる柱状スペーサーの形成に好適なアルカリ可溶型の感光性組成物等として好適に用いられる。さらに、本発明の組成物は、各種光学部品(レンズ、LED、プラスチックフィルム、基板、光ディスクなど)の材料;該光学部品の保護膜形成用のコーティング剤;光学部品用接着剤(光ファイバー用接着剤など);偏光板製造用のコーティング剤;ホログラム記録用感光性樹脂組成物などとして好適に利用される。
本発明の感放射線性アルカリ可溶型樹脂組成物を硬化させて得られる成形体も本発明の一つである。
The cured film obtained by curing the composition of the present invention is excellent in heat resistance, transparency, adhesion to a substrate, acid resistance, alkali resistance, chemical resistance, solvent resistance, surface hardness, and the like. Furthermore, since this cured film is an organic coating film, it has a low dielectric constant. Therefore, the composition of the present invention includes, for example, a material for a protective film of an electronic component (for example, a material for forming a protective film used for a liquid crystal display element such as a color filter, an integrated circuit element, a solid-state imaging element); an interlayer insulating film and // Forming material of planarization film; Binder for color resist: Solder resist used for production of printed wiring board; Alkali-soluble photosensitive composition suitable for forming columnar spacer as an alternative to bead spacer in liquid crystal display device It is suitably used as an object. Furthermore, the composition of the present invention comprises materials for various optical parts (lenses, LEDs, plastic films, substrates, optical disks, etc.); a coating agent for forming a protective film for the optical parts; an adhesive for optical parts (adhesive for optical fibers) Etc.); a coating agent for producing a polarizing plate; a photosensitive resin composition for hologram recording, and the like.
A molded article obtained by curing the radiation-sensitive alkali-soluble resin composition of the present invention is also one aspect of the present invention.
また、本発明の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂は分散性に優れるので、組成物中に有機顔料や無機微粒子を分散させる場合に好適に用いることができる。この組成物を硬化させて得られる成形体も本発明の一つである。 In addition, since the alkali-soluble resin having a condensed ring structure of the present invention is excellent in dispersibility, it can be suitably used when an organic pigment or inorganic fine particles are dispersed in the composition. A molded body obtained by curing this composition is also one aspect of the present invention.
以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated concretely.
実施例1
(縮環構造含有エポキシ樹脂の合成)
以下の式(4.a)で示される多官能水酸基含有縮環構造化合物(上記一般式(4)において、Zが式(7)を含む二価基であり、R15、R16=メチル基、f1=2、f2=2、m9=0、m10=0、r1=1、r2=1)250gをエピクロロヒドリン800gに溶解し、さらにベンジルトリエチルアンモニウムクロライド1.8gを加え、100℃にて5時間攪拌した。次に、減圧下(150mmHg)、70℃にて40%水酸化ナトリウム水溶液165gを3時間かけて滴下した。その間、生成する水をエピクロロヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロロヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、さらに30分間反応を継続した。その後、濾過により生成した塩を取り除き、さらに水洗した後、エピクロロヒドリンを留去し、メタノールを加え、上記一般式(1)において、Zが式(7)を含む二価基であり、s1=0、R1、R2=メチル基、q1、q2=2、p1、p2=0、m1、m4=0である縮環構造含有エポキシ樹脂(1.a)250gを得た。この樹脂のエポキシ当量は270g/eqであった。
Example 1
(Synthesis of epoxy resin containing condensed ring structure)
A polyfunctional hydroxyl group-containing fused ring structure compound represented by the following formula (4.a) (in the above general formula (4), Z is a divalent group containing formula (7), and R 15 , R 16 = methyl group F 1 = 2; f 2 = 2; m 9 = 0; m 10 = 0; r 1 = 1; r 2 = 1) 250 g is dissolved in epichlorohydrin 800 g, and benzyltriethylammonium chloride 1.8 g And stirred at 100 ° C. for 5 hours. Next, 165 g of 40% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise at 70 ° C. under reduced pressure (150 mmHg) over 3 hours. Meanwhile, the produced water was removed from the system by azeotropy with epichlorohydrin, and the distilled epichlorohydrin was returned to the system. After completion of the dropping, the reaction was continued for another 30 minutes. Then, after removing the salt produced | generated by filtration and further washing with water, epichlorohydrin is distilled off, methanol is added, In the said General formula (1), Z is a bivalent group containing Formula (7), A condensed ring structure-containing epoxy resin (1.a) in which s 1 = 0, R 1 , R 2 = methyl group, q 1 , q 2 = 2, p 1 , p 2 = 0, m 1 , m 4 = 0 250 g was obtained. The epoxy equivalent of this resin was 270 g / eq.
得られたエポキシ樹脂を分取GPC(装置:日本分析工業株式会社製LC−908)により精製し、得られた精製エポキシ樹脂について構造解析を行った。次にその結果を示す。1H−NMRのチャートを図1に示す。 The obtained epoxy resin was purified by preparative GPC (apparatus: LC-908 manufactured by Nippon Analytical Industrial Co., Ltd.), and structural analysis was performed on the obtained purified epoxy resin. The results are shown below. A chart of 1 H-NMR is shown in FIG.
〔1〕融点:179.8℃(DSCによる、DSC210型:セイコー電子工業株式会社製) [1] Melting point: 179.8 ° C. (by DSC, DSC210 type: manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd.)
〔2〕1H−NMR(溶媒:CDCl3、内部標準:TMS)
ピーク δ、ppm
a 2.7−2.9 4H
b 3.3 2H
c 3.7−4.0 4H
d 2.2 12H
e 6.5 4H
f,g,h,i 6.9−7.3 8H
[2] 1 H-NMR (solvent: CDCl 3 , internal standard: TMS)
Peak δ, ppm
a 2.7-2.9 4H
b 3.3 2H
c 3.7-4.0 4H
d 2.2 12H
e 6.5 4H
f, g, h, i 6.9-7.3 8H
〔3〕MS m/n=534 M+(装置:Waters社製alliance・ZQ4000) [3] MS m / n = 534 M + (apparatus: alliance ZQ4000 manufactured by Waters)
実施例2
(縮環構造含有エポキシ樹脂の合成)
実施例1記載の式(4.a)で示される多官能水酸基含有縮環構造化合物100gをエピクロロヒドリン66gと1,4-ジオキサン30gに溶解し、さらにベンジルトリエチルアンモニウムクロライド1.7gを加え、100℃にて5時間攪拌した。次に、70℃にてフレーク状の水酸化ナトリウム20gを添加し、2時間反応攪拌した。その後、濾過により生成した塩を取り除き、キシレンを加えて水洗した後、濃縮し、上記一般式(1)において、Zが式(7)を含む二価基であり、R1〜4=メチル基、q1〜4=2、p1〜4=0、m1〜4=0、s1は主として0〜3からなる、縮環構造含有エポキシ樹脂(1.b)120gを得た。この樹脂のエポキシ当量は319g/eqであった。
Example 2
(Synthesis of epoxy resin containing condensed ring structure)
100 g of the polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound represented by the formula (4.a) described in Example 1 is dissolved in 66 g of epichlorohydrin and 30 g of 1,4-dioxane, and 1.7 g of benzyltriethylammonium chloride is added. , And stirred at 100 ° C. for 5 hours. Next, 20 g of flaky sodium hydroxide was added at 70 ° C., and the reaction was stirred for 2 hours. Then, the salt produced | generated by filtration is removed, xylene is added, it wash | cleans with water, It concentrates, In said general formula (1), Z is a bivalent group containing Formula (7), R1-4 = methyl group , q 1~4 = 2, p 1~4 = 0, m 1~4 = 0, s 1 is mainly composed of 0-3 to give a condensed ring structure-containing epoxy resin (1.b) 120 g. The epoxy equivalent of this resin was 319 g / eq.
得られたエポキシ樹脂について構造解析を行った。次にその結果を示す。 Structural analysis was performed on the obtained epoxy resin. The results are shown below.
〔1〕GPC s10体=72%、s11体=19%、s12体=4%、s13体≧5%(装置:Waters社製alliance)
[1]
実施例3
(縮環構造含有エポキシ樹脂の合成)
以下の式(4.c)で示される多官能水酸基含有縮環構造化合物(上記一般式(4)において、Zが式(7)を含む二価基であり、f1=0、f2=0、m9=0、m10=0、r1=1、r2=1)200gをエピクロロヒドリン800gに溶解し、さらにベンジルトリエチルアンモニウムクロライド1.7gを加え、100℃にて5時間攪拌した。次に、減圧下(150mmHg)、70℃にて40%水酸化ナトリウム水溶液150gを3時間かけて滴下した。その間、生成する水をエピクロロヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロロヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、さらに30分間反応を継続した。その後、濾過により生成した塩を取り除き、さらに水洗した後、エピクロロヒドリンを留去し、メタノールを加え、上記一般式(1)において、Zが式(7)を含む二価基であり、s1=0、q1、q2=0、p1、p2=0、m1、m4=0である縮環構造含有エポキシ樹脂(1.c)210gを得た。この樹脂のエポキシ当量は260g/eqであった。
Example 3
(Synthesis of epoxy resin containing condensed ring structure)
A polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound represented by the following formula (4.c) (in the above general formula (4), Z is a divalent group containing formula (7), and f 1 = 0, f 2 = 0, m 9 = 0, m 10 = 0, r 1 = 1, r 2 = 1) 200 g is dissolved in epichlorohydrin 800 g, 1.7 g of benzyltriethylammonium chloride is added, and the mixture is added at 100 ° C. for 5 hours. Stir. Next, under reduced pressure (150 mmHg), 150 g of 40% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise at 70 ° C. over 3 hours. Meanwhile, the produced water was removed from the system by azeotropy with epichlorohydrin, and the distilled epichlorohydrin was returned to the system. After completion of the dropping, the reaction was continued for another 30 minutes. Then, after removing the salt produced | generated by filtration and further washing with water, epichlorohydrin is distilled off, methanol is added, In the said General formula (1), Z is a bivalent group containing Formula (7), 210 g of a condensed ring structure-containing epoxy resin (1.c) in which s 1 = 0, q 1 , q 2 = 0, p 1 , p 2 = 0, m 1 , m 4 = 0 was obtained. The epoxy equivalent of this resin was 260 g / eq.
得られたエポキシ樹脂を分取GPC(装置:日本分析工業株式会社製LC−908)により精製し、得られた精製エポキシ樹脂について構造解析を行った。次にその結果を示す。1H−NMRのチャートを図2に示す。 The obtained epoxy resin was purified by preparative GPC (apparatus: LC-908 manufactured by Nippon Analytical Industrial Co., Ltd.), and structural analysis was performed on the obtained purified epoxy resin. The results are shown below. A 1 H-NMR chart is shown in FIG.
〔1〕融点:141℃(DSCによる、DSC210型:セイコー電子工業株式会社製) [1] Melting point: 141 ° C. (by DSC, DSC210 type: manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.)
〔2〕1H−NMR(溶媒:CDCl3、内部標準:TMS)
ピーク δ、ppm
a 2.7−2.9 4H
b 3.3 2H
c 3.9−4.2 4H
d,e 6.7−6.9 8H
f,g,h,i 6.9−7.3 8H
[2] 1 H-NMR (solvent: CDCl 3 , internal standard: TMS)
Peak δ, ppm
a 2.7-2.9 4H
b 3.3 2H
c 3.9-4.2 4H
d, e 6.7-6.9 8H
f, g, h, i 6.9-7.3 8H
〔3〕MS m/n=496(M+NH4)+ (装置:Waters社製alliance・ZQ4000) [3] MS m / n = 496 (M + NH 4 ) + (Device: alliance ZQ4000 manufactured by Waters)
実施例4
(縮環構造含有エポキシ樹脂の合成)
以下の式(4.d)で示される多官能水酸基含有縮環構造化合物(上記一般式(4)において、Zが式(7)を含む二価基であり、f1=0、f2=0、m9=1、m10=1、r1=1、r2=1、R17〜18は、水素原子である)200gをエピクロロヒドリン800gに溶解し、さらにベンジルトリエチルアンモニウムクロライド1.4gを加え、100℃にて5時間攪拌した。次に、減圧下(150mmHg)、70℃にて40%水酸化ナトリウム水溶液120gを3時間かけて滴下した。その間、生成する水をエピクロロヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロロヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、さらに30分間反応を継続した。その後、濾過により生成した塩を取り除き、さらに水洗した後、エピクロロヒドリンを留去し、上記一般式(1)において、Zが式(7)を含む二価基であり、s1=0、q1、q2=0、p1、p2=0、m1、m4=1、R7、R10=水素原子である縮環構造含有エポキシ樹脂(1.d)215gを得た。この樹脂のエポキシ当量は350g/eqであった。
Example 4
(Synthesis of epoxy resin containing condensed ring structure)
The polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound represented by the following formula (4.d) (in the above general formula (4), Z is a divalent group containing formula (7), and f 1 = 0, f 2 = 0, m 9 = 1, m 10 = 1, r 1 = 1, r 2 = 1, R 17-18 are hydrogen atoms) 200 g is dissolved in epichlorohydrin 800 g, and benzyltriethylammonium chloride 1 .4 g was added and stirred at 100 ° C. for 5 hours. Next, 120 g of a 40% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise at 70 ° C. under reduced pressure (150 mmHg) over 3 hours. Meanwhile, the produced water was removed from the system by azeotropy with epichlorohydrin, and the distilled epichlorohydrin was returned to the system. After completion of the dropping, the reaction was continued for another 30 minutes. Then, remove the salt formed by filtration and, after washing with water, distilling off the epichlorohydrin, in the above formula (1), Z is a divalent radical comprising formula (7), s 1 = 0 , Q 1 , q 2 = 0, p 1 , p 2 = 0, m 1 , m 4 = 1, R 7 , R 10 = hydrogen atom-containing epoxy resin (1.d) 215 g was obtained. . The epoxy equivalent of this resin was 350 g / eq.
得られたエポキシ樹脂を分取GPC(装置:日本分析工業株式会社製LC−908)により精製し、得られた精製エポキシ樹脂について構造解析を行った。次にその結果を示す。1H−NMRのチャートを図3に示す。 The obtained epoxy resin was purified by preparative GPC (apparatus: LC-908 manufactured by Nippon Analytical Industrial Co., Ltd.), and structural analysis was performed on the obtained purified epoxy resin. The results are shown below. The 1 H-NMR chart is shown in FIG.
〔1〕1H−NMR(溶媒:CDCl3、内部標準:TMS)
ピーク δ、ppm
a 2.6−2.8 4H
b 3.2 2H
c,d,e 3.4−4.1 12H
f,g 6.7−6.9 8H
h,i,j,k 6.9−7.3 8H
[1] 1 H-NMR (solvent: CDCl 3 , internal standard: TMS)
Peak δ, ppm
a 2.6-2.8 4H
b 3.2 2H
c, d, e 3.4-4.1 12H
f, g 6.7-6.9 8H
h, i, j, k 6.9-7.3 8H
〔2〕MS m/n=584(M+NH4)+ (装置:Waters社製alliance・ZQ4000) [2] MS m / n = 584 (M + NH 4 ) + (apparatus: alliance ZQ4000 manufactured by Waters)
実施例5
(縮環構造含有エポキシ樹脂の合成)
以下の式(4.e)で示される多官能水酸基含有縮環構造化合物(上記一般式(4)において、Zが式(11)を含む二価基であり、f1=0、f2=0、m9=0、m10=0、r1=1、r2=1)160gをエピクロロヒドリン800gに溶解し、さらにベンジルトリエチルアンモニウムクロライド1.7gを加え、100℃にて5時間攪拌した。次に、減圧下(150mmHg)、70℃にて40%水酸化ナトリウム水溶液160gを3時間かけて滴下した。その間、生成する水をエピクロロヒドリンとの共沸により系外に除き、留出したエピクロロヒドリンは系内に戻した。滴下終了後、さらに30分間反応を継続した。その後、濾過により生成した塩を取り除き、さらに水洗した後、エピクロロヒドリンを留去し、上記一般式(1)において、Zが式(11)を含む二価基であり、s1=0、q1、q2=0、p1、p2=0、m1、m4=0である縮環構造含有エポキシ樹脂(1.e)180gを得た。この樹脂のエポキシ当量は235g/eqであった。
Example 5
(Synthesis of epoxy resin containing condensed ring structure)
A polyfunctional hydroxyl group-containing condensed ring structure compound represented by the following formula (4.e) (in the above general formula (4), Z is a divalent group including formula (11), and f 1 = 0, f 2 = 0, m 9 = 0, m 10 = 0, r 1 = 1, r 2 = 1) 160 g was dissolved in epichlorohydrin 800 g, 1.7 g of benzyltriethylammonium chloride was added, and the mixture was heated at 100 ° C. for 5 hours. Stir. Next, 160 g of a 40% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise at 70 ° C. under reduced pressure (150 mmHg) over 3 hours. Meanwhile, the produced water was removed from the system by azeotropy with epichlorohydrin, and the distilled epichlorohydrin was returned to the system. After completion of the dropping, the reaction was continued for another 30 minutes. Then, remove the salt formed by filtration and, after washing with water, distilling off the epichlorohydrin, in the above formula (1), Z is a divalent radical comprising formula (11), s 1 = 0 , Q 1 , q 2 = 0, p 1 , p 2 = 0, m 1 , m 4 = 0, 180 g of a condensed ring structure-containing epoxy resin (1.e) was obtained. The epoxy equivalent of this resin was 235 g / eq.
得られたエポキシ樹脂を分取GPC(装置:日本分析工業株式会社製LC−908)により精製し、得られた精製エポキシ樹脂について構造解析を行った。次にその結果を示す。1H−NMRのチャートを図4に示す。 The obtained epoxy resin was purified by preparative GPC (apparatus: LC-908 manufactured by Nippon Analytical Industrial Co., Ltd.), and structural analysis was performed on the obtained purified epoxy resin. The results are shown below. The 1 H-NMR chart is shown in FIG.
〔1〕1H−NMR(溶媒:CDCl3、内部標準:TMS)
ピーク δ、ppm
a,j,k 2.7−2.9 8H
b 3.3 2H
c 3.9−4.2 4H
d,e 6.7−7.1 8H
f,g,h,i 6.9−7.3 4H
[1] 1 H-NMR (solvent: CDCl 3 , internal standard: TMS)
Peak δ, ppm
a, j, k 2.7-2.9 8H
b 3.3 2H
c 3.9-4.2 4H
d, e 6.7-7.1 8H
f, g, h, i 6.9-7.3 4H
〔2〕MS m/n=432(M+NH4)+ (装置:Waters社製alliance・ZQ4000) [2] MS m / n = 432 (M + NH 4 ) + (apparatus: Alliance ZQ4000 manufactured by Waters)
実施例6
(縮環構造含有エポキシ樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物を用いた成形体の調製および評価)
実施例1で得られた、縮環構造含有エポキシ樹脂(1.a)100重量部とメチルヘキサハイドロ無水フタル酸型硬化剤(新日本理化(株)製リカシッドMH−700)60重量部との混合物に、触媒として2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ)1重量部を混合し、得られた混合物を100mm×100mm、厚み1mmのステンレス製金型に入れ、100℃のオーブンで1時間、ついで180℃で4時間加熱し、熱硬化させた。得られた成形体(試験片)を用い、次の項目について評価を行った。
Example 6
(Preparation and Evaluation of Molded Body Using Thermosetting Resin Composition Containing Fused Ring Structure-Containing Epoxy Resin)
100 parts by weight of the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.a) obtained in Example 1 and 60 parts by weight of methylhexahydrophthalic anhydride type curing agent (Rikacid MH-700 manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) To the mixture, 1 part by weight of 2-ethyl-4-methylimidazole (2E4MZ) as a catalyst was mixed, and the obtained mixture was put into a stainless steel mold having a size of 100 mm × 100 mm and a thickness of 1 mm, and then in an oven at 100 ° C. for 1 hour. Subsequently, it heated at 180 degreeC for 4 hours, and was hardened. Using the obtained molded body (test piece), the following items were evaluated.
[1]耐熱性:
DSC(DSC210型:セイコー電子工業株式会社製)により、Tgの測定を行う。
[1] Heat resistance:
Tg is measured by DSC (DSC210 type: manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.).
[2]誘電率および誘電正接:
TR1,2100形 誘電体損自動測定装置(安藤電気株式会社製)にて測定する。
[2] Dielectric constant and dielectric loss tangent:
Measured with a TR1,2100 type dielectric loss automatic measuring device (manufactured by Ando Electric Co., Ltd.).
[3]弾性率:
動的粘弾性測定装置DMS6100(セイコー電子工業株式会社製)を用い、−50〜250℃の温度範囲において、両持ち曲げモードで1Hzの正弦波を与えた場合の応答を測定し、貯蔵弾性率E’を求める。
[3] Elastic modulus:
Using a dynamic viscoelasticity measuring device DMS6100 (manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.), in a temperature range of −50 to 250 ° C., a response when a sine wave of 1 Hz is given in a double-end bending mode is measured, and storage elastic modulus Find E '.
本実施例に用いた組成物の組成を表1に、得られた試験片の評価結果を表2に示す。後述の実施例7〜15および比較例1についても合わせて表1および表2に示す。 Table 1 shows the composition of the composition used in this example, and Table 2 shows the evaluation result of the obtained test piece. Tables 1 and 2 also show Examples 7 to 15 and Comparative Example 1 described later.
実施例7
エポキシ樹脂(1.a)100重量部を、エポキシ樹脂(1.a)50重量部およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製EOCN−102S)50重量部の混合物に変更し、かつメチルヘキサハイドロ無水フタル酸型硬化剤を68重量部に変更したこと以外は、実施例6と同様に試験片を調製し、評価を行った。
Example 7
100 parts by weight of epoxy resin (1.a) was changed to a mixture of 50 parts by weight of epoxy resin (1.a) and 50 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin (EOCN-102S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) A test piece was prepared and evaluated in the same manner as in Example 6 except that the hydrophthalic anhydride type curing agent was changed to 68 parts by weight.
実施例8
エポキシ樹脂(1.a)を実施例2で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.b)に変更し、かつメチルヘキサハイドロ無水フタル酸型硬化剤を51重量部に変更したこと以外は、実施例6と同様の条件で試験片を作製し、評価を行った。
Example 8
Except that the epoxy resin (1.a) was changed to the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.b) obtained in Example 2 and the methylhexahydrophthalic anhydride type curing agent was changed to 51 parts by weight. A test piece was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 6.
実施例9
エポキシ樹脂(1.b)100重量部を、エポキシ樹脂(1.b)50重量部およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製EOCN−102S)50重量部の混合物に変更し、かつメチルヘキサハイドロ無水フタル酸型硬化剤を63重量部に変更したこと以外は、実施例8と同様の条件で試験片を作製し、評価を行った。
Example 9
100 parts by weight of epoxy resin (1.b) was changed to a mixture of 50 parts by weight of epoxy resin (1.b) and 50 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin (EOCN-102S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and methylhexa A test piece was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 8 except that the hydrophthalic anhydride type curing agent was changed to 63 parts by weight.
実施例10
エポキシ樹脂(1.a)を実施例3で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.c)に変更し、かつメチルヘキサハイドロ無水フタル酸型硬化剤を63重量部に変更したこと以外は、実施例6と同様の条件で試験片を作製し、評価を行った。
Example 10
Except that the epoxy resin (1.a) was changed to the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.c) obtained in Example 3 and the methylhexahydrophthalic anhydride type curing agent was changed to 63 parts by weight. A test piece was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 6.
実施例11
エポキシ樹脂(1.c)100重量部を、エポキシ樹脂(1.c)50重量部およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製EOCN−102S)50重量部の混合物に変更し、かつメチルヘキサハイドロ無水フタル酸型硬化剤を69重量部に変更したこと以外は、実施例10と同様の条件で試験片を作製し、評価を行った。
Example 11
100 parts by weight of epoxy resin (1.c) was changed to a mixture of 50 parts by weight of epoxy resin (1.c) and 50 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin (EOCN-102S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and methylhexa A test piece was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 10 except that the hydrophthalic anhydride type curing agent was changed to 69 parts by weight.
実施例12
エポキシ樹脂(1.a)を実施例4で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.d)に変更し、かつメチルヘキサハイドロ無水フタル酸型硬化剤を47重量部に変更したこと以外は、実施例6と同様の条件で試験片を作製し、評価を行った。
Example 12
Except that the epoxy resin (1.a) was changed to the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.d) obtained in Example 4 and the methylhexahydrophthalic anhydride type curing agent was changed to 47 parts by weight. A test piece was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 6.
実施例13
エポキシ樹脂(1.d)100重量部を、エポキシ樹脂(1.d)50重量部およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製EOCN−102S)50重量部の混合物に変更し、かつメチルヘキサハイドロ無水フタル酸型硬化剤を61重量部に変更したこと以外は、実施例12と同様の条件で試験片を作製し、評価を行った。
Example 13
100 parts by weight of the epoxy resin (1.d) was changed to a mixture of 50 parts by weight of the epoxy resin (1.d) and 50 parts by weight of a cresol novolac type epoxy resin (EOCN-102S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.). A test piece was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 12 except that the hydrophthalic anhydride type curing agent was changed to 61 parts by weight.
実施例14
エポキシ樹脂(1.a)を実施例5で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.e)に変更し、かつメチルヘキサハイドロ無水フタル酸型硬化剤を70重量部に変更したこと以外は、実施例6と同様の条件で試験片を作製し、評価を行った。
Example 14
Except that the epoxy resin (1.a) was changed to the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.e) obtained in Example 5 and the methylhexahydrophthalic anhydride type curing agent was changed to 70 parts by weight. A test piece was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 6.
実施例15
エポキシ樹脂(1.e)100重量部を、エポキシ樹脂(1.e)50重量部およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製EOCN−102S)50重量部の混合物に変更し、かつメチルヘキサハイドロ無水フタル酸型硬化剤を73重量部に変更したこと以外は、実施例14と同様の条件で試験片を作製し、評価を行った。
Example 15
100 parts by weight of epoxy resin (1.e) was changed to a mixture of 50 parts by weight of epoxy resin (1.e) and 50 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin (EOCN-102S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and methyl hexa A test piece was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 14 except that the hydrophthalic anhydride type curing agent was changed to 73 parts by weight.
比較例1
エポキシ樹脂(1.a)を、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(旭化成エポキシ社製AER260)に変更し、かつメチルヘキサハイドロ無水フタル酸型硬化剤(新日本理化(株)製リカシッドMH−700)を86重量部に変更したこと以外は、実施例6と同様に試験片を調製し、評価を行った。
Comparative Example 1
Epoxy resin (1.a) was changed to bisphenol A type epoxy resin (AER260 manufactured by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.), and methylhexahydrophthalic anhydride type curing agent (Rikacide MH-700 manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) was changed to 86. Except having changed into the weight part, the test piece was prepared similarly to Example 6 and evaluated.
表1〜2の結果から明らかなように、本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂を用いると、高いレベルでの高耐熱性および電気特性を有する成形体が得られることがわかる。 As is clear from the results of Tables 1 and 2, it can be seen that when the condensed ring structure-containing epoxy resin of the present invention is used, a molded body having high heat resistance and electrical characteristics at a high level can be obtained.
実施例16
(縮環構造含有エポキシ樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物を用いた薄膜の調製および評価)
実施例1で得られた、縮環構造含有エポキシ樹脂(1.a)100重量部、触媒として芳香族スルホニウム塩(三新化学工業(株)製サンエイドSI−60)1重量部を溶剤であるシクロヘキサノン中に溶解し、濃度30重量%の溶液とした。次に、得られた混合物をスピンナーを用いてガラス基板およびシリコン基板上に塗布した後、90℃のホットプレート上で120秒間プリベークして、膜厚約2μmの塗膜を得た。次いで、240℃のオーブンで1時間ポストベークして熱硬化させた。得られた硬化膜について、次の項目の評価を行った。本実施例に用いた組成物の組成を表3に、そして得られた硬化膜の評価結果を表4に示す。後述の実施例17〜25および比較例2についても合わせて表3および表4に示す。
Example 16
(Preparation and Evaluation of Thin Film Using Thermosetting Resin Composition Containing Epoxy Resin Containing Fused Ring Structure)
100 parts by weight of the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.a) obtained in Example 1 and 1 part by weight of an aromatic sulfonium salt (Sun Aid SI-60 manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) as a solvent are used as a solvent. Dissolved in cyclohexanone to give a 30% strength by weight solution. Next, the obtained mixture was applied onto a glass substrate and a silicon substrate using a spinner, and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 120 seconds to obtain a coating film having a thickness of about 2 μm. Subsequently, it was heat-cured by post-baking in an oven at 240 ° C. for 1 hour. The obtained cured film was evaluated for the following items. Table 3 shows the composition of the composition used in this example, and Table 4 shows the evaluation result of the obtained cured film. Tables 3 and 4 also show Examples 17 to 25 and Comparative Example 2 described later.
(1)屈折率:
上記得られた硬化膜につき、光干渉式膜質測定機にて632.8nmにおける屈折率を測定する。
(1) Refractive index:
About the obtained cured film, the refractive index in 632.8 nm is measured with an optical interference type film quality measuring machine.
(2)光線透過率:
上記得られた硬化膜につき、日立製分光光度計U−2000にて可視光領域(400nm)における分光透過率を測定する。
(2) Light transmittance:
With respect to the obtained cured film, the spectral transmittance in the visible light region (400 nm) is measured with a Hitachi spectrophotometer U-2000.
(3)密着性
JIS−K−5400に準じ、碁盤目剥離試験により評価する。
(3) Adhesion According to JIS-K-5400, evaluation is made by a cross-cut peel test.
実施例17
エポキシ樹脂(1.a)100重量部を、エポキシ樹脂(1.a)50重量部およびビスフェノールA型エポキシ樹脂(旭化成エポキシ社製AER260)50重量部の混合物に変更したこと以外は、実施例16と同様の条件で硬化膜を作製し、評価を行った。
Example 17
Example 16 except that 100 parts by weight of the epoxy resin (1.a) was changed to a mixture of 50 parts by weight of the epoxy resin (1.a) and 50 parts by weight of a bisphenol A type epoxy resin (AER260 manufactured by Asahi Kasei Epoxy Corporation). A cured film was prepared and evaluated under the same conditions as those described above.
実施例18
エポキシ樹脂(1.a)を実施例2で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.b)に変更したこと以外は、実施例16と同様の条件で硬化膜を作製し、評価を行った。
Example 18
A cured film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 16 except that the epoxy resin (1.a) was changed to the fused ring structure-containing epoxy resin (1.b) obtained in Example 2. It was.
実施例19
エポキシ樹脂(1.b)100重量部を、エポキシ樹脂(1.b)50重量部およびビスフェノールA型エポキシ樹脂(旭化成エポキシ社製AER260)50重量部の混合物に変更したこと以外は、実施例18と同様の条件で硬化膜を作製し、評価を行った。
Example 19
Example 18 except that 100 parts by weight of the epoxy resin (1.b) was changed to a mixture of 50 parts by weight of the epoxy resin (1.b) and 50 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (AER260 manufactured by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.) A cured film was prepared and evaluated under the same conditions as those described above.
実施例20
エポキシ樹脂(1.a)を実施例3で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.c)に変更したこと以外は、実施例16と同様の条件で硬化膜を作製し、評価を行った。
Example 20
A cured film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 16 except that the epoxy resin (1.a) was changed to the fused ring structure-containing epoxy resin (1.c) obtained in Example 3. It was.
実施例21
エポキシ樹脂(1.c)100重量部を、エポキシ樹脂(1.c)50重量部およびビスフェノールA型エポキシ樹脂(旭化成エポキシ社製AER260)50重量部の混合物に変更したこと以外は、実施例20と同様の条件で硬化膜を作製し、評価を行った。
Example 21
Example 20 except that 100 parts by weight of epoxy resin (1.c) was changed to a mixture of 50 parts by weight of epoxy resin (1.c) and 50 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (AER260 manufactured by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.) A cured film was prepared and evaluated under the same conditions as those described above.
実施例22
エポキシ樹脂(1.a)を実施例4で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.d)に変更したこと以外は、実施例16と同様の条件で硬化膜を作製し、評価を行った。
Example 22
A cured film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 16 except that the epoxy resin (1.a) was changed to the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.d) obtained in Example 4. It was.
実施例23
エポキシ樹脂(1.d)100重量部を、エポキシ樹脂(1.d)50重量部およびビスフェノールA型エポキシ樹脂(旭化成エポキシ社製AER260)50重量部の混合物に変更したこと以外は、実施例22と同様の条件で硬化膜を作製し、評価を行った。
Example 23
Example 22 except that 100 parts by weight of the epoxy resin (1.d) was changed to a mixture of 50 parts by weight of the epoxy resin (1.d) and 50 parts by weight of a bisphenol A type epoxy resin (AER260 manufactured by Asahi Kasei Epoxy Corporation). A cured film was prepared and evaluated under the same conditions as those described above.
実施例24
エポキシ樹脂(1.a)を実施例5で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.e)に変更したこと以外は、実施例16と同様の条件で硬化膜を作製し、評価を行った。
Example 24
A cured film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 16 except that the epoxy resin (1.a) was changed to the fused ring structure-containing epoxy resin (1.e) obtained in Example 5. It was.
実施例25
エポキシ樹脂(1.e)100重量部を、エポキシ樹脂(1.e)50重量部およびビスフェノールA型エポキシ樹脂(旭化成エポキシ社製AER260)50重量部の混合物に変更したこと以外は、実施例24と同様の条件で硬化膜を作製し、評価を行った。
Example 25
Example 24 except that 100 parts by weight of the epoxy resin (1.e) was changed to a mixture of 50 parts by weight of the epoxy resin (1.e) and 50 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (AER260 manufactured by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.) A cured film was prepared and evaluated under the same conditions as those described above.
比較例2
エポキシ樹脂(1.a)をビスフェノールA型エポキシ樹脂(旭化成エポキシ社製AER260)に変更したこと以外は、実施例16と同様の条件で硬化膜を作製し、評価を行った。
Comparative Example 2
A cured film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 16 except that the epoxy resin (1.a) was changed to a bisphenol A type epoxy resin (AER260 manufactured by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.).
表3〜4の結果から明らかなように、本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂を用いると、透明性が高く、高いレベルの屈折率を有する硬化薄膜が得られることがわかる。 As is apparent from the results of Tables 3 to 4, it can be seen that when the condensed ring structure-containing epoxy resin of the present invention is used, a cured thin film having high transparency and a high level of refractive index can be obtained.
実施例26
(縮環構造含有エポキシ樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物を用いた微粒子分散組成物の調製および評価)
実施例1で得られた、縮環構造含有エポキシ樹脂(1.a)100重量部とフェノールノボラック樹脂型硬化剤(大日本インキ化学工業(株)製フェノライトTD−2131)41重量部を溶剤であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート中に溶解し、濃度30重量%の溶液とした。次に、微粒子酸化チタン(石原産業(株)製TTO−51(A))141重量部を調製した樹脂溶液に添加し、充填率80%の0.3mm径ジルコニアビーズを用いたボールミルにて1時間分散して、酸化チタンの微粒子分散組成物を得た。得られた微粒子分散組成物について、次の項目の評価を行った。本実施例に用いた微粒子分散組成物の組成を表5に、そして得られた評価結果を表6に示す。後述の実施例27〜30および比較例3についても合わせて表5および表6に示す。
Example 26
(Preparation and Evaluation of Fine Particle Dispersion Composition Using Thermosetting Resin Composition Containing Epoxy Resin Containing Fused Structure)
100 parts by weight of the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.a) obtained in Example 1 and 41 parts by weight of a phenol novolac resin type curing agent (Phenolite TD-2131 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) were used as solvents. And dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate to give a solution having a concentration of 30% by weight. Next, 141 parts by weight of fine particle titanium oxide (TTO-51 (A) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) was added to the prepared resin solution, and 1 in a ball mill using 0.3 mm diameter zirconia beads with a filling rate of 80%. After time dispersion, a fine particle dispersion composition of titanium oxide was obtained. The obtained fine particle dispersion composition was evaluated for the following items. The composition of the fine particle dispersion composition used in this example is shown in Table 5, and the evaluation results obtained are shown in Table 6. Tables 5 and 6 also show Examples 27 to 30 and Comparative Example 3 described later.
(1)粒度分布:
粒度分布計Nano−ZS(Malvern社製)にて分散直後および、40℃、2週間保存後の粒度分布を測定する。
メジアン径の小さい方が、より分散性に優れると判断する。
さらに、メジアン径の変化率[|40℃で2週間保存後のメジアン径−分散直後のメジアン径|/(分散直後のメジアン径)]×100を求める。この評価においては値が小さい程、分散安定性が良い。
(1) Particle size distribution:
The particle size distribution is measured with a particle size distribution analyzer Nano-ZS (Malvern) immediately after dispersion and after storage at 40 ° C. for 2 weeks.
The smaller median diameter is judged to be more excellent in dispersibility.
Further, change rate of median diameter [| median diameter after storage at | 40 ° C. for 2 weeks−median diameter immediately after dispersion | / (median diameter immediately after dispersion)] × 100 is obtained. In this evaluation, the smaller the value, the better the dispersion stability.
(2)粘度:
レオメーターRS75(Haake社製)パラレルプレートにより、試料温度23℃、せん断速度300s−1の条件で粘度測定を行う。分散直後および、40℃、2週間保存後のデータを得る。
さらに、粘度の変化率[|40℃で2週間保存後の粘度−分散直後の粘度|/(分散直後の粘度)]×100を求め、分散安定性を評価する。
この評価においては値が小さい程、分散安定性が良い。
(2) Viscosity:
Using a rheometer RS75 (Haake) parallel plate, the viscosity is measured under the conditions of a sample temperature of 23 ° C. and a shear rate of 300 s −1 . Data are obtained immediately after dispersion and after storage at 40 ° C. for 2 weeks.
Further, the viscosity change rate [| viscosity after storage at 40 ° C. for 2 weeks−viscosity immediately after dispersion | / (viscosity immediately after dispersion)] × 100 is determined to evaluate dispersion stability.
In this evaluation, the smaller the value, the better the dispersion stability.
実施例27
エポキシ樹脂(1.a)を実施例2で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.b)に変更したこと、かつフェノールノボラック樹脂型硬化剤を34重量部、および微粒子酸化チタンを134重量部に変更したこと以外は、実施例26と同様の条件で微粒子分散組成物を作製し、評価を行った。
Example 27
The epoxy resin (1.a) was changed to the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.b) obtained in Example 2, 34 parts by weight of phenol novolac resin type curing agent, and 134 parts by weight of fine particle titanium oxide. A fine particle dispersion composition was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 26 except for changing to parts.
実施例28
エポキシ樹脂(1.a)を実施例3で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.c)に変更したこと、かつフェノールノボラック樹脂型硬化剤を42重量部、および微粒子酸化チタンを142重量部に変更したこと以外は、実施例26と同様の条件で微粒子分散組成物を作製し、評価を行った。
Example 28
The epoxy resin (1.a) was changed to the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.c) obtained in Example 3, 42 parts by weight of a phenol novolac resin type curing agent, and 142 parts by weight of fine particle titanium oxide A fine particle dispersion composition was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 26 except for changing to parts.
実施例29
エポキシ樹脂(1.a)を実施例4で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.d)に変更したこと、かつフェノールノボラック樹脂型硬化剤を31重量部、および微粒子酸化チタンを131重量部に変更したこと以外は、実施例26と同様の条件で微粒子分散組成物を作製し、評価を行った。
Example 29
The epoxy resin (1.a) was changed to the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.d) obtained in Example 4, 31 parts by weight of a phenol novolac resin type curing agent, and 131 parts by weight of fine particle titanium oxide. A fine particle dispersion composition was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 26 except for changing to parts.
実施例30
エポキシ樹脂(1.a)を実施例5で得られた縮環構造含有エポキシ樹脂(1.e)に変更したこと、かつフェノールノボラック樹脂型硬化剤を47重量部、および微粒子酸化チタンを147重量部に変更したこと以外は、実施例26と同様の条件で微粒子分散組成物を作製し、評価を行った。
Example 30
The epoxy resin (1.a) was changed to the condensed ring structure-containing epoxy resin (1.e) obtained in Example 5, 47 parts by weight of a phenol novolac resin type curing agent, and 147 parts by weight of fine particle titanium oxide. A fine particle dispersion composition was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 26 except for changing to parts.
比較例3
エポキシ樹脂(1.a)をビスフェノールA型エポキシ樹脂(旭化成エポキシ社製AER260)に変更したこと、かつフェノールノボラック樹脂型硬化剤を58重量部、および微粒子酸化チタンを158重量部に変更したこと以外は、実施例26と同様の条件で微粒子分散組成物を作製し、評価を行った。
Comparative Example 3
Except for changing epoxy resin (1.a) to bisphenol A type epoxy resin (AER260 manufactured by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.), and changing phenol novolac resin type curing agent to 58 parts by weight and fine particle titanium oxide to 158 parts by weight. Produced a fine particle dispersion composition under the same conditions as in Example 26 and evaluated.
表5〜6の結果から明らかなように、本発明の縮環構造含有エポキシ樹脂を用いると、分散性および分散の保存安定性に優れる微粒子分散組成物が得られることがわかる。 As is apparent from the results of Tables 5 to 6, it can be seen that when the condensed ring structure-containing epoxy resin of the present invention is used, a fine particle dispersion composition having excellent dispersibility and storage stability of dispersion can be obtained.
実施例31
(縮環構造含有エポキシエステル樹脂の合成)
300ml四つ口フラスコ中に、実施例1で得られたエポキシ樹脂(1.a)230g(エポキシ当量270g/eq)、触媒としてトリエチルベンジルアンモニウムクロライド600mg、重合禁止剤として2,6−ジイソブチルフェノール56mg、およびアクリル酸71gを仕込み、これに10mL/分の速度で空気を吹き込みながら90〜100℃で加熱溶解した。次に、これを徐々に120℃まで昇温させた。溶液は透明粘稠となったがそのまま攪拌を継続した。この間、酸価を測定し、1.0mgKOH/g未満になるまで加熱攪拌を続けた。酸価が目標に達するまで15時間を要した。上記一般式(12)において、Zが式(7)を含む二価基であり、s1=0、R1、R2=メチル基、q1、q2=2、p1、p2=0、m1、m4=0、R19=エテニル基である、淡黄色透明で固体状の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.a)を得た。
Example 31
(Synthesis of epoxy ester resin containing condensed ring structure)
In a 300 ml four-necked flask, 230 g of epoxy resin (1.a) obtained in Example 1 (epoxy equivalent 270 g / eq), 600 mg of triethylbenzylammonium chloride as a catalyst, 56 mg of 2,6-diisobutylphenol as a polymerization inhibitor , And 71 g of acrylic acid, and heated and dissolved at 90-100 ° C. while blowing air at a rate of 10 mL / min. Next, the temperature was gradually raised to 120 ° C. Although the solution became clear and viscous, stirring was continued as it was. During this time, the acid value was measured, and heating and stirring were continued until the acid value was less than 1.0 mgKOH / g. It took 15 hours for the acid value to reach the target. In the general formula (12), Z is a divalent group including the formula (7), s 1 = 0, R 1 , R 2 = methyl group, q 1 , q 2 = 2, p 1 , p 2 = A light yellow transparent and solid condensed ring structure-containing epoxy ester resin (12.a) in which 0, m 1 , m 4 = 0 and R 19 = ethenyl group was obtained.
実施例32
(縮環構造含有エポキシエステル樹脂の合成)
300ml四つ口フラスコ中に、実施例2で得られたエポキシ樹脂(1.b)100g(エポキシ当量319g/eq)、触媒としてトリエチルベンジルアンモニウムクロライド260mg、重合禁止剤として2,6−ジイソブチルフェノール24mg、およびアクリル酸26gを仕込み、これに10mL/分の速度で空気を吹き込みながら90〜100℃で加熱溶解した。次に、これを徐々に120℃まで昇温させた。溶液は透明粘稠となったがそのまま攪拌を継続した。この間、酸価を測定し、1.0mgKOH/g未満になるまで加熱攪拌を続けた。酸価が目標に達するまで13時間を要した。上記一般式(12)において、Zが式(7)を含む二価基であり、R1〜4=メチル基、q1〜4=2、p1〜4=0、m1〜4=0、R19=エテニル基、s1は主として0〜3からなる、淡黄色透明で固体状の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.b)を得た。
Example 32
(Synthesis of epoxy ester resin containing condensed ring structure)
In a 300 ml four-necked flask, 100 g of epoxy resin (1.b) obtained in Example 2 (epoxy equivalent 319 g / eq), 260 mg of triethylbenzylammonium chloride as a catalyst, 24 mg of 2,6-diisobutylphenol as a polymerization inhibitor , And 26 g of acrylic acid, and heated and dissolved at 90-100 ° C. while blowing air at a rate of 10 mL / min. Next, the temperature was gradually raised to 120 ° C. Although the solution became clear and viscous, stirring was continued as it was. During this time, the acid value was measured, and heating and stirring were continued until the acid value was less than 1.0 mgKOH / g. It took 13 hours for the acid value to reach the target. In the said General formula (12), Z is a bivalent group containing Formula (7), R1-4 = methyl group, q1-4 = 2, p1-4 = 0, m1-4 = 0 , R 19 = ethenyl group, s 1 was mainly composed of 0 to 3 to obtain a light yellow transparent and solid condensed ring structure-containing epoxy ester resin (12.b).
実施例33
(縮環構造含有エポキシエステル樹脂の合成)
300ml四つ口フラスコ中に、実施例3で得られたエポキシ樹脂(1.c)200g(エポキシ当量260g/eq)、触媒としてトリエチルベンジルアンモニウムクロライド510mg、重合禁止剤として2,6−ジイソブチルフェノール47mg、およびアクリル酸64gを仕込み、これに10mL/分の速度で空気を吹き込みながら90〜100℃で加熱溶解した。次に、これを徐々に120℃まで昇温させた。溶液は透明粘稠となったがそのまま攪拌を継続した。この間、酸価を測定し、1.0mgKOH/g未満になるまで加熱攪拌を続けた。酸価が目標に達するまで13時間を要した。上記一般式(12)において、Zが式(7)を含む二価基であり、s1=0、q1、q2=0、p1、p2=0、m1、m4=0、R19=エテニル基である、淡黄色透明で固体状の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.c)を得た。
Example 33
(Synthesis of epoxy ester resin containing condensed ring structure)
In a 300 ml four-necked flask, 200 g (epoxy equivalent 260 g / eq) of the epoxy resin (1.c) obtained in Example 3, 510 mg of triethylbenzylammonium chloride as a catalyst, 47 mg of 2,6-diisobutylphenol as a polymerization inhibitor , And 64 g of acrylic acid, and heated and dissolved at 90-100 ° C. while blowing air at a rate of 10 mL / min. Next, the temperature was gradually raised to 120 ° C. Although the solution became clear and viscous, stirring was continued as it was. During this time, the acid value was measured, and heating and stirring were continued until the acid value was less than 1.0 mgKOH / g. It took 13 hours for the acid value to reach the target. In the general formula (12), Z is a divalent group including the formula (7), and s 1 = 0, q 1 , q 2 = 0, p 1 , p 2 = 0, m 1 , m 4 = 0 A light yellow transparent and solid condensed ring structure-containing epoxy ester resin (12.c) in which R 19 = ethenyl group was obtained.
実施例34
(縮環構造含有エポキシエステル樹脂の合成)
300ml四つ口フラスコ中に、実施例4で得られたエポキシ樹脂(1.d)150g(エポキシ当量350g/eq)、触媒としてトリエチルベンジルアンモニウムクロライド300mg、重合禁止剤として2,6−ジイソブチルフェノール35mg、およびアクリル酸40gを仕込み、これに10mL/分の速度で空気を吹き込みながら90〜100℃で加熱溶解した。次に、これを徐々に120℃まで昇温させた。溶液は透明粘稠となったがそのまま攪拌を継続した。この間、酸価を測定し、1.0mgKOH/g未満になるまで加熱攪拌を続けた。酸価が目標に達するまで12時間を要した。上記一般式(12)において、Zが式(7)を含む二価基であり、s1=0、q1、q2=0、p1、p2=0、m1、m4=1、R7、R10=水素原子、R19=エテニル基である、淡黄色透明で固体状の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.d)を得た。
Example 34
(Synthesis of epoxy ester resin containing condensed ring structure)
In a 300 ml four-necked flask, 150 g of epoxy resin (1.d) obtained in Example 4 (epoxy equivalent 350 g / eq), 300 mg of triethylbenzylammonium chloride as a catalyst, 35 mg of 2,6-diisobutylphenol as a polymerization inhibitor , And 40 g of acrylic acid, and heated and dissolved at 90-100 ° C. while blowing air at a rate of 10 mL / min. Next, the temperature was gradually raised to 120 ° C. Although the solution became clear and viscous, stirring was continued as it was. During this time, the acid value was measured, and heating and stirring were continued until the acid value was less than 1.0 mgKOH / g. It took 12 hours for the acid value to reach the target. In the general formula (12), Z is a divalent group including the formula (7), and s 1 = 0, q 1 , q 2 = 0, p 1 , p 2 = 0, m 1 , m 4 = 1 A light yellow transparent and solid condensed ring structure-containing epoxy ester resin (12.d) in which R 7 , R 10 = hydrogen atom and R 19 = ethenyl group was obtained.
実施例35
(縮環構造含有エポキシエステル樹脂の合成)
300ml四つ口フラスコ中に、実施例5で得られたエポキシ樹脂(1.e)100g(エポキシ当量235g/eq)、触媒としてトリエチルベンジルアンモニウムクロライド330mg、重合禁止剤として2,6−ジイソブチルフェノール24mg、およびアクリル酸35gを仕込み、これに10mL/分の速度で空気を吹き込みながら90〜100℃で加熱溶解した。次に、これを徐々に120℃まで昇温させた。溶液は透明粘稠となったがそのまま攪拌を継続した。この間、酸価を測定し、1.0mgKOH/g未満になるまで加熱攪拌を続けた。酸価が目標に達するまで12時間を要した。上記一般式(12)において、Zが式(11)を含む二価基であり、s1=0、q1、q2=0、p1、p2=0、m1、m4=0、R19=エテニル基である、淡黄色透明で固体状の縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.e)を得た。
Example 35
(Synthesis of epoxy ester resin containing condensed ring structure)
In a 300 ml four-necked flask, 100 g of epoxy resin (1.e) obtained in Example 5 (epoxy equivalent 235 g / eq), 330 mg of triethylbenzylammonium chloride as a catalyst, 24 mg of 2,6-diisobutylphenol as a polymerization inhibitor , And 35 g of acrylic acid, and heated and dissolved at 90-100 ° C. while blowing air at a rate of 10 mL / min. Next, the temperature was gradually raised to 120 ° C. Although the solution became clear and viscous, stirring was continued as it was. During this time, the acid value was measured, and heating and stirring were continued until the acid value was less than 1.0 mgKOH / g. It took 12 hours for the acid value to reach the target. In the general formula (12), Z is a divalent group including the formula (11), and s 1 = 0, q 1 , q 2 = 0, p 1 , p 2 = 0, m 1 , m 4 = 0. A light yellow transparent and solid condensed ring structure-containing epoxy ester resin (12.e) in which R 19 = ethenyl group was obtained.
実施例36
(縮環構造含有エポキシエステル樹脂を含む光硬化性樹脂組成物を用いた硬化膜の調製および評価)
実施例31で得られた縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.a)を100重量部、そしてイルガキュア907を3重量部、溶剤である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)中に溶解し、濃度30重量%の溶液とした。このエポキシアクリレート樹脂を含む溶液を、スピンナーを用いてガラス基板およびシリコン基板上に塗布した後、90℃のホットプレート上で120秒間プリベークして、厚みが約2μmの塗膜を得た。次に、高圧水銀灯(400W)にて300mJ/cm2の光を照射し、塗膜を硬化させた。得られた硬化膜について、次の項目の評価を行った。本実施例に用いた組成物の組成を表7に、そして得られた硬化膜の評価結果を表8に示す。後述の実施例37〜45および比較例4についても合わせて表7および表8に示す。
Example 36
(Preparation and evaluation of a cured film using a photocurable resin composition containing a condensed ring structure-containing epoxy ester resin)
100 parts by weight of the epoxy ester resin (12.a) having a condensed ring structure obtained in Example 31 and 3 parts by weight of Irgacure 907 were dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) as a solvent to obtain a concentration of 30 A weight percent solution was obtained. The solution containing the epoxy acrylate resin was applied onto a glass substrate and a silicon substrate using a spinner and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 120 seconds to obtain a coating film having a thickness of about 2 μm. Next, 300 mJ / cm < 2 > light was irradiated with the high pressure mercury lamp (400W), and the coating film was hardened. The obtained cured film was evaluated for the following items. Table 7 shows the composition of the composition used in this example, and Table 8 shows the evaluation results of the obtained cured film. Tables 7 and 8 also show Examples 37 to 45 and Comparative Example 4 described later.
(1)屈折率:
上記得られた硬化膜につき、光干渉式膜質測定機にて632.8nmにおける屈折率を測定する。
(1) Refractive index:
About the obtained cured film, the refractive index in 632.8 nm is measured with an optical interference type film quality measuring machine.
(2)光線透過率:
上記得られた硬化膜につき、日立製分光光度計U−2000にて可視光領域における分光透過率を測定する。
(2) Light transmittance:
With respect to the obtained cured film, the spectral transmittance in the visible light region is measured with a Hitachi spectrophotometer U-2000.
(3)耐磨耗性(耐擦傷性)
基材上の硬化膜表面を、#1000のスチールウールで軽く押さえながら、該スチールウールを30往復させて摩擦する。この塗膜表面の傷の程度を次の基準で判断し、耐摩耗性を評価する。
○:傷がつかない
△:傷はつくが光沢は保たれている
×:無数に傷がつき、光沢が失われる
(3) Abrasion resistance (abrasion resistance)
While the surface of the cured film on the substrate is lightly pressed with # 1000 steel wool, the steel wool is reciprocated 30 times and rubbed. The degree of scratches on the surface of the coating film is judged according to the following criteria to evaluate the wear resistance.
○: Not scratched △: Scratched but gloss maintained ×: Innumerable scratched and lost gloss
(4)密着性
上記得られた硬化膜につき、JIS−K−5400に準じ、碁盤目剥離試験により評価する。
(4) Adhesiveness The cured film obtained above is evaluated by a cross-cut peel test according to JIS-K-5400.
(5)耐熱性
上記得られた硬化膜を250℃、3時間オーブンに入れキュアベークを行う。キュアベーク前後における膜厚変化率[(キュアベーク前の膜厚−キュアベーク後の膜厚)/(キュアベーク前の膜厚)]×100を求める。この評価においては値が小さい程、耐熱性が良い。
(5) Heat resistance The cured film obtained above is placed in an oven at 250 ° C. for 3 hours and cured and baked. Film thickness change rate before and after cure baking [(film thickness before cure baking−film thickness after cure bake) / (film thickness before cure bake)] × 100. In this evaluation, the smaller the value, the better the heat resistance.
(6)膜収縮率
露光硬化前後における膜厚変化率を算出する。
露光硬化前後における膜厚変化率[(露光前の膜厚−露光後の膜厚)/(露光前の膜厚)]×100を求める。
(6) Film shrinkage rate The film thickness change rate before and after exposure and curing is calculated.
Film thickness change rate before and after exposure curing [(film thickness before exposure−film thickness after exposure) / (film thickness before exposure)] × 100.
実施例37
実施例36におけるエポキシエステル樹脂(12.a)100重量部をエポキシエステル樹脂(12.a)60重量部およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)40重量部の混合物に変更したこと以外は、実施例36と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Example 37
Except that 100 parts by weight of the epoxy ester resin (12.a) in Example 36 was changed to a mixture of 60 parts by weight of the epoxy ester resin (12.a) and 40 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), Example A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in No.36.
実施例38
実施例36中のエポキシエステル樹脂(12.a)をエポキシエステル樹脂(12.b)に変更したこと以外は、実施例36と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Example 38
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 36 except that the epoxy ester resin (12.a) in Example 36 was changed to the epoxy ester resin (12.b).
実施例39
実施例38におけるエポキシエステル樹脂(12.b)100重量部をエポキシエステル樹脂(12.b)60重量部およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)40重量部の混合物に変更したこと以外は、実施例38と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Example 39
Example except that 100 parts by weight of the epoxy ester resin (12.b) in Example 38 was changed to a mixture of 60 parts by weight of the epoxy ester resin (12.b) and 40 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA). A thin film was prepared under the same conditions as in No. 38 and evaluated.
実施例40
実施例36中のエポキシエステル樹脂(12.a)をエポキシエステル樹脂(12.c)に変更したこと以外は、実施例36と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Example 40
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 36 except that the epoxy ester resin (12.a) in Example 36 was changed to the epoxy ester resin (12.c).
実施例41
実施例40におけるエポキシエステル樹脂(12.c)100重量部をエポキシエステル樹脂(12.c)60重量部およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)40重量部の混合物に変更したこと以外は、実施例40と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Example 41
Example 100 except that 100 parts by weight of the epoxy ester resin (12.c) in Example 40 was changed to a mixture of 60 parts by weight of the epoxy ester resin (12.c) and 40 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA). A thin film was prepared under the same conditions as in No. 40 and evaluated.
実施例42
実施例36中のエポキシエステル樹脂(12.a)をエポキシエステル樹脂(12.d)に変更したこと以外は、実施例36と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Example 42
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 36 except that the epoxy ester resin (12.a) in Example 36 was changed to the epoxy ester resin (12.d).
実施例43
実施例42におけるエポキシエステル樹脂(12.d)100重量部をエポキシエステル樹脂(12.d)60重量部およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)40重量部の混合物に変更したこと以外は、実施例42と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Example 43
Example except that 100 parts by weight of the epoxy ester resin (12.d) in Example 42 was changed to a mixture of 60 parts by weight of the epoxy ester resin (12.d) and 40 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA). A thin film was prepared under the same conditions as in No. 42 and evaluated.
実施例44
実施例36中のエポキシエステル樹脂(12.a)をエポキシエステル樹脂(12.e)に変更したこと以外は、実施例36と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Example 44
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 36 except that the epoxy ester resin (12.a) in Example 36 was changed to the epoxy ester resin (12.e).
実施例45
実施例44におけるエポキシエステル樹脂(12.e)100重量部をエポキシエステル樹脂(12.e)60重量部およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)40重量部の混合物に変更したこと以外は、実施例44と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Example 45
Example except that 100 parts by weight of the epoxy ester resin (12.e) in Example 44 was changed to a mixture of 60 parts by weight of the epoxy ester resin (12.e) and 40 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA). A thin film was prepared under the same conditions as in No. 44 and evaluated.
比較例4
実施例36中のエポキシエステル樹脂(12.a)をビスフェノールA型エポキシアクリレート樹脂に変更したこと以外は、実施例36と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Comparative Example 4
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 36 except that the epoxy ester resin (12.a) in Example 36 was changed to a bisphenol A type epoxy acrylate resin.
表7〜8の結果から明らかなように、本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂を用いると、透明性が高く、高いレベルでの屈折率、耐熱性を有し、硬化収縮の度合いが少ない硬化薄膜が得られることがわかる。 As is apparent from the results of Tables 7 to 8, when the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the present invention is used, the transparency is high, the refractive index and heat resistance are high, and the degree of curing shrinkage is small. It can be seen that a cured thin film is obtained.
実施例46
(縮環構造含有エポキシエステル樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物を用いた微粒子分散組成物の調製および評価)
実施例31で得られた縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.a)を100重量部、溶剤である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)中に溶解し、濃度30重量%の溶液とした。次に、微粒子酸化チタン(石原産業(株)製TTO−51(A))100重量部を上記で調製した樹脂溶液に添加し、充填率80%の0.3mm径ジルコニアビーズを用いたボールミルにて1時間分散して、酸化チタンの微粒子分散組成物を得た。得られた微粒子分散組成物について、次の項目の評価を行った。結果を表9、10に示す。後述の実施例47〜50および比較例5の結果についても合わせて表9、10に示す。
Example 46
(Preparation and Evaluation of Fine Particle Dispersion Composition Using Thermosetting Resin Composition Containing Fused Ring Structure-Containing Epoxy Ester Resin)
100 parts by weight of the condensed ring structure-containing epoxy ester resin (12.a) obtained in Example 31 was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) as a solvent to obtain a solution having a concentration of 30% by weight. Next, 100 parts by weight of fine particle titanium oxide (TTO-51 (A) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) was added to the resin solution prepared above, and a ball mill using 0.3 mm diameter zirconia beads with a filling rate of 80% For 1 hour to obtain a fine particle dispersion composition of titanium oxide. The obtained fine particle dispersion composition was evaluated for the following items. The results are shown in Tables 9 and 10. The results of Examples 47 to 50 and Comparative Example 5 described later are also shown in Tables 9 and 10.
(1)粒度分布:
粒度分布計Nano−ZS(Malvern社製)にて分散直後および、40℃、2週間保存後の粒度分布を測定する。
メジアン径の小さい方が、より分散性に優れると判断する。
さらに、メジアン径の変化率[|40℃で2週間保存後のメジアン径−分散直後のメジアン径|/(分散直後のメジアン径)]×100を求める。この評価においては値が小さい程、分散安定性が良い。
(1) Particle size distribution:
The particle size distribution is measured with a particle size distribution analyzer Nano-ZS (Malvern) immediately after dispersion and after storage at 40 ° C. for 2 weeks.
The smaller median diameter is judged to be more excellent in dispersibility.
Further, change rate of median diameter [| median diameter after storage at | 40 ° C. for 2 weeks−median diameter immediately after dispersion | / (median diameter immediately after dispersion)] × 100 is obtained. In this evaluation, the smaller the value, the better the dispersion stability.
(2)粘度:
レオメーターRS75(Haake社製)パラレルプレートにより、試料温度23℃、せん断速度300s−1の条件で粘度測定を行う。分散直後および、40℃、2週間保存後のデータを得る。
さらに、粘度の変化率[|40℃で2週間保存後の粘度−分散直後の粘度|/(分散直後の粘度)]×100を求め、分散安定性を評価する。
この評価においては値が小さい程、分散安定性が良い。
(2) Viscosity:
Using a rheometer RS75 (Haake) parallel plate, the viscosity is measured under the conditions of a sample temperature of 23 ° C. and a shear rate of 300 s −1 . Data are obtained immediately after dispersion and after storage at 40 ° C. for 2 weeks.
Further, the viscosity change rate [| viscosity after storage at 40 ° C. for 2 weeks−viscosity immediately after dispersion | / (viscosity immediately after dispersion)] × 100 is determined to evaluate dispersion stability.
In this evaluation, the smaller the value, the better the dispersion stability.
実施例47
実施例46中のエポキシエステル樹脂(12.a)をエポキシエステル樹脂(12.b)に変更したこと以外は、実施例46と同様の条件で微粒子分散組成物を作成し、評価を行った。
Example 47
A fine particle dispersion composition was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 46 except that the epoxy ester resin (12.a) in Example 46 was changed to the epoxy ester resin (12.b).
実施例48
実施例46中のエポキシエステル樹脂(12.a)をエポキシエステル樹脂(12.c)に変更したこと以外は、実施例46と同様の条件で微粒子分散組成物を作成し、評価を行った。
Example 48
A fine particle dispersion composition was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 46 except that the epoxy ester resin (12.a) in Example 46 was changed to the epoxy ester resin (12.c).
実施例49
実施例46中のエポキシエステル樹脂(12.a)をエポキシエステル樹脂(12.d)に変更したこと以外は、実施例46と同様の条件で微粒子分散組成物を作成し、評価を行った。
Example 49
A fine particle dispersion composition was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 46 except that the epoxy ester resin (12.a) in Example 46 was changed to the epoxy ester resin (12.d).
実施例50
実施例46中のエポキシエステル樹脂(12.a)をエポキシエステル樹脂(12.e)に変更したこと以外は、実施例46と同様の条件で微粒子分散組成物を作成し、評価を行った。
Example 50
A fine particle dispersion composition was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 46 except that the epoxy ester resin (12.a) in Example 46 was changed to the epoxy ester resin (12.e).
比較例5
縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.a)をビスフェノールA型エポキシアクリレート樹脂に変更したこと以外は、実施例10と同様の条件で微粒子分散組成物を作成し、評価を行った。
Comparative Example 5
A fine particle dispersion composition was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 10 except that the condensed ring structure-containing epoxy ester resin (12.a) was changed to a bisphenol A type epoxy acrylate resin.
表9〜10の結果から明らかなように、本発明の縮環構造含有エポキシエステル樹脂を用いると、分散性および分散の保存安定性に優れる微粒子分散組成物が得られることがわかる。 As is apparent from the results of Tables 9 to 10, it is understood that a fine particle dispersion composition excellent in dispersibility and storage stability of the dispersion can be obtained by using the condensed ring structure-containing epoxy ester resin of the present invention.
実施例51
(縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂の合成)
実施例31で調製した縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.a)85g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(PGMEA)74gを加えて溶解した後、ピロメリット酸二無水物(PMDA)21gおよび触媒として臭化テトラエチルアンモニウム0.1gを混合し、これを徐々に昇温して110〜115℃で14時間反応させた。ついで、上記反応物にテトラハイドロ無水フタル酸(THPA)9.8gを添加し、90〜95℃で4時間反応させた。
このようにして、縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.a)のPGMEA溶液を得た。酸無水物の消失はIRスペクトルにより確認した。
また、この縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.a)は、縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂に分類され得る。
Example 51
(Synthesis of alkali-soluble resin containing condensed ring structure)
After adding 74 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to 85 g of the condensed ester-containing epoxy ester resin (12.a) prepared in Example 31 and dissolving it, 21 g of pyromellitic dianhydride (PMDA) and an odor as a catalyst Tetraethylammonium bromide (0.1 g) was mixed, and this was gradually heated and reacted at 110 to 115 ° C. for 14 hours. Next, 9.8 g of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) was added to the reaction product, and the mixture was reacted at 90 to 95 ° C. for 4 hours.
In this way, a PGMEA solution of the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.a) was obtained. The disappearance of the acid anhydride was confirmed by IR spectrum.
The condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.a) can be classified as a condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin.
ここで平均のtは、8.6である。 Here, the average t is 8.6.
実施例52
(縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂の合成)
実施例31で調製した縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.a)64g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(PGMEA)56gを加えて溶解した後、ビフェニルテトラカルボン酸(BPDA)14gおよび臭化テトラエチルアンモニウム0.1gを混合し、これを徐々に昇温して110〜115℃で14時間反応させた。ついで、上記反応物にテトラハイドロ無水フタル酸(THPA)7.3gを添加し、90〜95℃で4時間反応させた。
このようにして、縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.a’)のPGMEA溶液を得た。酸無水物の消失はIRスペクトルにより確認した。
また、この縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.a’)は、縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂に分類され得る。
Example 52
(Synthesis of an alkali-soluble resin containing a condensed ring structure)
After adding 56 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to 64 g of the condensed ester-containing epoxy ester resin (12.a) prepared in Example 31 and dissolving it, 14 g of biphenyltetracarboxylic acid (BPDA) and
In this way, a PGMEA solution of the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.a ′) was obtained. The disappearance of the acid anhydride was confirmed by IR spectrum.
The condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.a ′) can be classified as a condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin.
ここで平均のtは、2.7である。 Here, the average t is 2.7.
実施例53
(縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂の合成)
実施例32で調製した縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.b)100g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(PGMEA)85gを加えて溶解した後、ビフェニルテトラカルボン酸(BPDA)12gおよび臭化テトラエチルアンモニウム0.1gを混合し、これを徐々に昇温して110〜115℃で14時間反応させた。ついで、上記反応物にテトラハイドロ無水フタル酸(THPA)33gを添加し、90〜95℃で4時間反応させた。
このようにして、縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.b)のPGMEA溶液を得た。酸無水物の消失はIRスペクトルにより確認した。
また、この縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.b)は、縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂に分類され得る。
Example 53
(Synthesis of an alkali-soluble resin containing a condensed ring structure)
After adding 85 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to 100 g of the epoxy ester resin (12.b) prepared in Example 32 and dissolving it, 12 g of biphenyltetracarboxylic acid (BPDA) and tetraethylammonium bromide were added. 0.1 g was mixed, and the temperature was gradually raised and reacted at 110 to 115 ° C. for 14 hours. Next, 33 g of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) was added to the reaction product, and reacted at 90 to 95 ° C. for 4 hours.
In this way, a PGMEA solution of a condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.b) was obtained. The disappearance of the acid anhydride was confirmed by IR spectrum.
The condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.b) can be classified as a condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin.
ここでS1、S2は、各々独立して0〜3が主である。
また、ここで平均のtは、6.6である。
Here, S 1 and S 2 are each independently mainly 0 to 3.
Here, the average t is 6.6.
実施例54
(縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂の合成)
実施例33で調製した縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.c)80g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(PGMEA)65gを加えて溶解した後、ビフェニルテトラカルボン酸(BPDA)12gおよび臭化テトラエチルアンモニウム0.1gを混合し、これを徐々に昇温して110〜115℃で14時間反応させた。ついで、上記反応物にテトラハイドロ無水フタル酸(THPA)9.1gを添加し、90〜95℃で4時間反応させた。
このようにして、縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.c)のPGMEA溶液を得た。酸無水物の消失はIRスペクトルにより確認した。
また、この縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.c)は、縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂に分類され得る。
Example 54
(Synthesis of an alkali-soluble resin containing a condensed ring structure)
After adding 65 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to 80 g of the fused ester structure-containing epoxy ester resin (12.c) prepared in Example 33 and dissolving it, 12 g of biphenyltetracarboxylic acid (BPDA) and
Thus, a PGMEA solution of the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.c) was obtained. The disappearance of the acid anhydride was confirmed by IR spectrum.
The condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.c) can be classified as a condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin.
ここで平均のtは、4.4である。 Here, the average t is 4.4.
実施例55
(縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂の合成)
実施例34で調製した縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.d)80g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(PGMEA)65gを加えて溶解した後、ビフェニルテトラカルボン酸(BPDA)15gおよび臭化テトラエチルアンモニウム0.1gを混合し、これを徐々に昇温して110〜115℃で14時間反応させた。ついで、上記反応物にテトラハイドロ無水フタル酸(THPA)7.6gを添加し、90〜95℃で4時間反応させた。
このようにして、縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.d)のPGMEA溶液を得た。酸無水物の消失はIRスペクトルにより確認した。
また、この縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.d)は、縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂に分類され得る。
Example 55
(Synthesis of an alkali-soluble resin containing a condensed ring structure)
After adding 65 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to 80 g of the fused ester structure-containing epoxy ester resin (12.d) prepared in Example 34 and dissolving it, 15 g of biphenyltetracarboxylic acid (BPDA) and
In this manner, a PGMEA solution of the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.d) was obtained. The disappearance of the acid anhydride was confirmed by IR spectrum.
The condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.d) can be classified as a condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin.
ここで平均のtは、2.7である。 Here, the average t is 2.7.
実施例56
(縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂の合成)
実施例35で調製した縮環構造含有エポキシエステル樹脂(12.e)80g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(PGMEA)120gを加えて溶解した後、ピロメリット酸二無水物(PMDA)9.6gおよび臭化テトラエチルアンモニウム0.1gを混合し、これを徐々に昇温して110〜115℃で14時間反応させた。ついで、上記反応物にテトラハイドロ無水フタル酸(THPA)12gを添加し、90〜95℃で4時間反応させた。
このようにして、縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.e)のPGMEA溶液を得た。酸無水物の消失はIRスペクトルにより確認した。
また、この縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂(23.e)は、縮環構造含有アルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂に分類され得る。
Example 56
(Synthesis of an alkali-soluble resin containing a condensed ring structure)
After adding 120 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to 80 g of the fused ester structure-containing epoxy ester resin (12.e) prepared in Example 35 and dissolving, pyromellitic dianhydride (PMDA) 9.6 g and odor Tetraethylammonium bromide (0.1 g) was mixed, and this was gradually heated and reacted at 110 to 115 ° C. for 14 hours. Next, 12 g of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) was added to the reaction product, and reacted at 90 to 95 ° C. for 4 hours.
In this manner, a PGMEA solution of the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.e) was obtained. The disappearance of the acid anhydride was confirmed by IR spectrum.
The condensed ring structure-containing alkali-soluble resin (23.e) can be classified as a condensed ring structure-containing alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin.
ここで平均のtは、25である。 Here, the average t is 25.
実施例57
(縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂を含む組成物を用いた薄膜の調製および評価)
実施例51で得られたアルカリ可溶型樹脂(23.a)を固形分として30重量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)を20重量部、そしてイルガキュア907を3重量部、溶剤のPGMEA中に溶解し、濃度30重量%の溶液を得た。この溶液を、スピンナーを用いてガラス基板および、シリコン基板上に塗布した後、90℃のホットプレート上で120秒間プリベークして、厚み約2μmの塗膜を形成した。この塗膜を有するガラス基板および、シリコン基板の塗膜表面に所定のパターンを有するマスクを置き、窒素雰囲気下で、250Wの高圧水銀ランプを用いて、波長405nmにて光強度9.5mW/cm2の紫外線を1000mJ/cm2のエネルギー量となるように照射した。次いで、0.1重量%の炭酸ナトリウム水溶液を用いて23℃で120秒間の現像処理を行い、塗膜の未露光部を除去した。その後、超純水でリンス処理を行った。得られた薄膜を有する基板を200℃のオーブンに入れ、ポストベーク処理を30分間行い、薄膜を加熱硬化させた(以下、このように硬化した膜を加熱硬化膜と称する)。
Example 57
(Preparation and Evaluation of Thin Film Using Composition Containing Fused Ring Structure-Containing Alkali-Soluble Resin)
30 parts by weight of the alkali-soluble resin (23.a) obtained in Example 51 as a solid content, 20 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), and 3 parts by weight of Irgacure 907, in PGMEA as a solvent To obtain a solution having a concentration of 30% by weight. This solution was applied onto a glass substrate and a silicon substrate using a spinner, and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 120 seconds to form a coating film having a thickness of about 2 μm. A glass substrate having this coating film and a mask having a predetermined pattern are placed on the coating film surface of the silicon substrate, and a light intensity of 9.5 mW / cm at a wavelength of 405 nm using a 250 W high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere. 2 ultraviolet rays were irradiated so as to have an energy amount of 1000 mJ / cm 2 . Subsequently, the development process for 120 second was performed at 23 degreeC using 0.1 weight% sodium carbonate aqueous solution, and the unexposed part of the coating film was removed. Then, the rinse process was performed with the ultrapure water. The obtained substrate having the thin film was placed in an oven at 200 ° C., post-baking was performed for 30 minutes, and the thin film was heat-cured (hereinafter, the film thus cured is referred to as a heat-cured film).
本実施例における加熱硬化薄膜の調製時における評価、および得られた硬化膜についての評価を、以下に示す項目につき行った。 The evaluation at the time of preparation of the heat-cured thin film in this example and the evaluation of the obtained cured film were performed for the following items.
<1> 塗膜の乾燥性
上記プリベーク後の塗膜につき、乾燥性をJIS−K−5400に準じて評価する。評価のランクは次の通りである。
○:全くスティッキングが認められない
△:わずかにスティッキングが認められる
×:顕著にスティッキングが認められる
<1> Drying property of coating film The drying property of the coating film after the pre-baking is evaluated according to JIS-K-5400. The rank of evaluation is as follows.
○: No sticking is observed Δ: Slight sticking is recognized ×: Remarkably sticking is recognized
<2> アルカリ水溶液に対する現像性
上記プリベーク後の塗膜を有するガラス基板を露光処理せずに0.1重量%の炭酸ナトリウム水溶液に120秒間浸漬して現像を行う。
現像前後における膜厚変化率[(現像前の膜厚−現像後の膜厚)/(現像前の膜厚)]×100を求める。この評価においては値が大きい程、現像性が良い。
<2> Developability with respect to alkaline aqueous solution The glass substrate having the pre-baked coating film is immersed in a 0.1% by weight aqueous sodium carbonate solution for 120 seconds without exposure treatment.
Film thickness change rate before and after development [(film thickness before development−film thickness after development) / (film thickness before development)] × 100 is obtained. In this evaluation, the larger the value, the better the developability.
<3> 露光感度
上記マスクとして、ステップタブレット(光学濃度12段差のネガマスク)を上記プリベーク後の塗膜に密着し、露光・現像を行う。その後、残存するステップタブレットの段数を調べる(この評価法では、高感度であるほど残存する段数が多くなる)。
<3> Exposure sensitivity As a mask, a step tablet (negative mask with 12 steps of optical density) is adhered to the coating film after the pre-baking, and exposure and development are performed. Thereafter, the number of steps of the remaining step tablet is examined (in this evaluation method, the higher the sensitivity, the larger the number of remaining steps).
<4> 基板との密着性
上記得られた加熱硬化膜を、JIS−K−5400に準じ、碁盤目剥離試験により評価する。
<4> Adhesiveness with substrate The obtained heat-cured film is evaluated by a cross-cut peel test according to JIS-K-5400.
<5> 耐熱性
上記得られた加熱硬化膜を250℃、3時間オーブンに入れキュアベークを行う。キュアベーク前後における膜厚変化率[(キュアベーク前の膜厚−キュアベーク後の膜厚)/(キュアベーク前の膜厚)]×100を求める。この評価においては値が小さい程、耐熱性が良い。
<5> Heat resistance The obtained heat-cured film is placed in an oven at 250 ° C. for 3 hours and cured and baked. Film thickness change rate before and after cure baking [(film thickness before cure baking−film thickness after cure bake) / (film thickness before cure bake)] × 100. In this evaluation, the smaller the value, the better the heat resistance.
<6> 屈折率
上記得られた加熱硬化膜につき、光干渉式膜質測定機にて632.8nmにおける屈折率を測定する。
<6> Refractive Index The refractive index at 632.8 nm is measured for the heat-cured film obtained above with a light interference film quality measuring machine.
<7> 光線透過率
上記得られた加熱硬化膜につき、日立製分光光度計U−2000にて可視光領域における分光透過率を測定する。
<7> Light transmittance With respect to the heat-cured film obtained above, the spectral transmittance in the visible light region is measured with a Hitachi spectrophotometer U-2000.
以上の結果を表11に示す。後述の実施例58〜64および比較例6の結果も合わせて表11に示す。 Table 11 shows the above results. The results of Examples 58 to 64 described later and Comparative Example 6 are also shown in Table 11.
<8> 耐薬品性
上記得られた加熱硬化膜を有する基板を、下記の薬品に下記の条件で浸漬する。
(i)酸性溶液:5重量%HCl水溶液中に室温で24時間浸漬
(ii)アルカリ性溶液
ii−1:5重量%NaOH水溶液中に室温で24時間浸漬
ii−2:4重量%KOH水溶液中に50℃で10分間浸漬
ii−3:1重量%NaOH水溶液中に80℃で5分間浸漬
(iii)溶剤
iii−1:N−メチルピロリドン中に40℃で10分間浸漬
iii−2:N−メチルピロリドン中に80℃で5分間浸漬
浸漬前後における膜厚変化率(%)((浸漬前の膜厚−浸漬後の膜厚)/(浸漬前の膜厚))×100を求める。さらに、比較例6の膜厚変化率を100とし、それを基準とした実施例57〜64の膜厚変化率(実施例の膜厚変化率/比較例の膜厚変化率×100)を求めた。算出された比率より、耐薬品性を評価する。
この評価において、値が100の場合は、比較例6との有意差がなく、値が100より小さい程、耐薬品性の高さが認められる。
<8> Chemical resistance The substrate having the heat-cured film obtained above is immersed in the following chemicals under the following conditions.
(I) Acidic solution: immersed in 5 wt% HCl aqueous solution at room temperature for 24 hours (ii) alkaline solution ii-1: immersed in 5 wt% NaOH aqueous solution at room temperature for 24 hours ii-2: in 4 wt% KOH aqueous solution Immersion at 50 ° C. for 10 minutes ii-3: Immersion in 1 wt% NaOH aqueous solution at 80 ° C. for 5 minutes (iii) Solvent
iii-1: Immersion in N-methylpyrrolidone at 40 ° C. for 10 minutes iii-2: Change in film thickness (%) before and after immersion in N-methylpyrrolidone for 5 minutes at 80 ° C. ((film thickness before immersion— Film thickness after immersion) / (film thickness before immersion)) × 100 is obtained. Furthermore, the film thickness change rate of Comparative Example 6 is set to 100, and the film thickness change rate of Examples 57 to 64 (film thickness change rate of Example / film thickness change rate of Comparative Example × 100) based on that is obtained. It was. Chemical resistance is evaluated from the calculated ratio.
In this evaluation, when the value is 100, there is no significant difference from Comparative Example 6, and the smaller the value is, the higher the chemical resistance is recognized.
以上の結果を表12に示す。後述の実施例58〜64および比較例6の結果も合わせて表12に示す。 The results are shown in Table 12. The results of Examples 58 to 64 described later and Comparative Example 6 are also shown in Table 12.
実施例58
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートをトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)に変更したこと以外は、実施例57と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Example 58
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 57 except that dipentaerythritol hexaacrylate was changed to trimethylolpropane triacrylate (TMPTA).
実施例59
さらにテトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製 エピコートYx−4000)6重量部を含む組成物を用いたこと以外は、実施例57と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Example 59
Further, a thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 57 except that a composition containing 6 parts by weight of a tetramethylbiphenyl type epoxy resin (Epicoat Yx-4000 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) was used. .
実施例60
アルカリ可溶型樹脂(23.a)を、実施例52で得られたアルカリ可溶型樹脂(23.a’)に変更したこと以外は、実施例57と同様の条件で薄膜を作製し、評価を行った。
Example 60
A thin film was produced under the same conditions as in Example 57, except that the alkali-soluble resin (23.a) was changed to the alkali-soluble resin (23.a ′) obtained in Example 52. Evaluation was performed.
実施例61
アルカリ可溶型樹脂(23.a)を、実施例53で得られたアルカリ可溶型樹脂(23.b)に変更したこと以外は、実施例57と同様の条件で薄膜を作製し、評価を行った。
Example 61
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 57 except that the alkali-soluble resin (23.a) was changed to the alkali-soluble resin (23.b) obtained in Example 53. Went.
実施例62
アルカリ可溶型樹脂(23.a)を、実施例54で得られたアルカリ可溶型樹脂(23.c)に変更したこと以外は、実施例57と同様の条件で薄膜を作製し、評価を行った。
Example 62
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 57 except that the alkali-soluble resin (23.a) was changed to the alkali-soluble resin (23.c) obtained in Example 54. Went.
実施例63
アルカリ可溶型樹脂(23.a)を、実施例55で得られたアルカリ可溶型樹脂(23.d)に変更したこと以外は、実施例57と同様の条件で薄膜を作製し、評価を行った。
Example 63
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 57 except that the alkali-soluble resin (23.a) was changed to the alkali-soluble resin (23.d) obtained in Example 55. Went.
実施例64
アルカリ可溶型樹脂(23.a)を、実施例56で得られたアルカリ可溶型樹脂(23.e)に変更したこと以外は、実施例57と同様の条件で薄膜を作製し、評価を行った。
Example 64
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 57, except that the alkali-soluble resin (23.a) was changed to the alkali-soluble resin (23.e) obtained in Example 56. Went.
比較例6
実施例57において、アルカリ可溶型樹脂(23.a)を下記式に示すビスフェノールA型光重合性不飽和樹脂(23.f)に変更したこと以外は、実施例57と同様の条件で薄膜を作成し、評価を行った。
Comparative Example 6
In Example 57, the thin film was formed under the same conditions as in Example 57 except that the alkali-soluble resin (23.a) was changed to the bisphenol A-type photopolymerizable unsaturated resin (23.f) represented by the following formula. Was created and evaluated.
ここでvは約0.5、平均のwは4.9である。 Here, v is about 0.5 and the average w is 4.9.
表11〜12の結果から明らかなように、本発明の縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂を用いると、屈折率と透明性が高く、塗膜乾燥性、耐熱性および耐薬品性に優れた硬化薄膜が得られることがわかる。さらに、露光および現像により基板上に所望のパターンの、上記優れた性質を有する薄膜が精度良く形成されることが明らかである。 As is clear from the results of Tables 11 to 12, when the condensed ring structure-containing alkali-soluble resin of the present invention is used, the refractive index and transparency are high, and the coating film drying property, heat resistance and chemical resistance are excellent. It can be seen that a cured thin film is obtained. Furthermore, it is clear that a thin film having the above-mentioned excellent properties with a desired pattern is formed with high precision on the substrate by exposure and development.
実施例65
(縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物を用いた微粒子分散組成物の調製および評価)
アルカリ可溶型樹脂(23.a)を固形分として100重量部溶剤のPGMEA中に溶解し、濃度30重量%の溶液を得た。次に、微粒子酸化チタン(石原産業(株)製TTO−51(A))100重量部を上記で調製した樹脂溶液に添加し、充填率80%の0.3mm径ジルコニアビーズを用いたボールミルにて1時間分散して、酸化チタンの微粒子分散組成物を得た。得られた微粒子分散組成物について、次の項目の評価を行った。結果を表13、14に示す。後述の実施例66〜69および比較例7の結果も合わせて表13、14に示す。
Example 65
(Preparation and Evaluation of Fine Particle Dispersion Composition Using Thermosetting Resin Composition Containing Alkali-Soluble Resin Containing Fused Ring Structure)
The alkali-soluble resin (23.a) was dissolved in 100 parts by weight of PGMEA as a solid content to obtain a solution having a concentration of 30% by weight. Next, 100 parts by weight of fine particle titanium oxide (TTO-51 (A) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) was added to the resin solution prepared above, and a ball mill using 0.3 mm diameter zirconia beads with a filling rate of 80% For 1 hour to obtain a fine particle dispersion composition of titanium oxide. The obtained fine particle dispersion composition was evaluated for the following items. The results are shown in Tables 13 and 14. The results of Examples 66 to 69 and Comparative Example 7 described later are also shown in Tables 13 and 14.
実施例66
アルカリ可溶型樹脂(23.a)を、実施例53で得られたアルカリ可溶型樹脂(23.b)に変更したこと以外は、実施例65と同様の条件で薄膜を作製し、評価を行った。
Example 66
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 65 except that the alkali-soluble resin (23.a) was changed to the alkali-soluble resin (23.b) obtained in Example 53. Went.
実施例67
アルカリ可溶型樹脂(23.a)を、実施例54で得られたアルカリ可溶型樹脂(23.c)に変更したこと以外は、実施例65と同様の条件で薄膜を作製し、評価を行った。
Example 67
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 65 except that the alkali-soluble resin (23.a) was changed to the alkali-soluble resin (23.c) obtained in Example 54. Went.
実施例68
アルカリ可溶型樹脂(23.a)を、実施例55で得られたアルカリ可溶型樹脂(23.d)に変更したこと以外は、実施例65と同様の条件で薄膜を作製し、評価を行った。
Example 68
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 65 except that the alkali-soluble resin (23.a) was changed to the alkali-soluble resin (23.d) obtained in Example 55. Went.
実施例69
アルカリ可溶型樹脂(23.a)を、実施例56で得られたアルカリ可溶型樹脂(23.e)に変更したこと以外は、実施例65と同様の条件で薄膜を作製し、評価を行った。
Example 69
A thin film was prepared and evaluated under the same conditions as in Example 65 except that the alkali-soluble resin (23.a) was changed to the alkali-soluble resin (23.e) obtained in Example 56. Went.
(1)粒度分布:
粒度分布計Nano−ZS(Malvern社製)にて分散直後および、40℃、2週間保存後の粒度分布を測定する。
メジアン径の小さい方が、より分散性に優れると判断する。
さらに、メジアン径の変化率[|40℃で2週間保存後のメジアン径−分散直後のメジアン径|/(分散直後のメジアン径)]×100を求める。この評価においては値が小さい程、分散安定性が良い。
(1) Particle size distribution:
The particle size distribution is measured with a particle size distribution analyzer Nano-ZS (Malvern) immediately after dispersion and after storage at 40 ° C. for 2 weeks.
The smaller median diameter is judged to be more excellent in dispersibility.
Further, change rate of median diameter [| median diameter after storage at | 40 ° C. for 2 weeks−median diameter immediately after dispersion | / (median diameter immediately after dispersion)] × 100 is obtained. In this evaluation, the smaller the value, the better the dispersion stability.
(2)粘度:
レオメーターRS75(Haake社製)パラレルプレートにより、試料温度23℃、せん断速度300s−1の条件で粘度測定を行う。分散直後および、40℃、2週間保存後のデータを得る。
さらに、粘度の変化率[(40℃、2週間保存後の粘度−分散直後の粘度)/(分散直後の粘度)]×100を求め、分散安定性を評価する。
この評価においては値が小さい程、分散安定性が良い。
(2) Viscosity:
Using a rheometer RS75 (Haake) parallel plate, the viscosity is measured under the conditions of a sample temperature of 23 ° C. and a shear rate of 300 s −1 . Data are obtained immediately after dispersion and after storage at 40 ° C. for 2 weeks.
Furthermore, the viscosity change rate [(viscosity after storage at 40 ° C. for 2 weeks−viscosity immediately after dispersion) / (viscosity immediately after dispersion)] × 100 is determined, and the dispersion stability is evaluated.
In this evaluation, the smaller the value, the better the dispersion stability.
比較例7
アルカリ可溶型樹脂(23.a)をビスフェノールA型光重合性不飽和樹脂(23.f)に変更したこと以外は、実施例17と同様の条件で微粒子分散組成物を作成し、評価を行った。
Comparative Example 7
A fine particle dispersion composition was prepared under the same conditions as in Example 17 except that the alkali-soluble resin (23.a) was changed to the bisphenol A-type photopolymerizable unsaturated resin (23.f). went.
表13〜14の結果から明らかなように、本発明のアルカリ可溶型樹脂を用いると、分散性および分散の保存安定性に優れる微粒子分散組成物が得られることがわかる。 As is apparent from the results of Tables 13 to 14, it is understood that a fine particle dispersion composition excellent in dispersibility and storage stability of dispersion can be obtained by using the alkali-soluble resin of the present invention.
本発明によれば、このように、新規な縮環構造含有エポキシ樹脂、縮環構造含有エポキシエステル樹脂、および縮環構造含有アルカリ可溶型樹脂、並びにそれらの簡便な製造方法が提供される。これらの樹脂は熱または放射線により重合し、硬化することが可能である。これらを含む樹脂組成物は、微粒子の分散性に優れる。また、これらを含む樹脂組成物を用いて得られる硬化成形体あるいは薄膜は、透明性が高く、高いレベルでの耐熱性および電気特性を有し、硬化収縮の度合いが少ない。さらに、本発明のアルカリ可溶型放射線重合性不飽和樹脂を用いると、基板上に所望のパターンの、上記優れた性質を有する薄膜が精度良く形成される。従って、本発明の樹脂あるいは樹脂組成物は、各種電子部品(カラーフィルターを包含する液晶表示素子、集積回路素子、固体撮像素子など)の保護膜形成材料;層間絶縁膜の形成材料、カラーレジスト用バインダー組成物;プリント配線板製造の際に用いられるソルダーレジスト;コーティング剤;光学部品材料などとして好適に用いられる。 According to the present invention, a novel condensed ring structure-containing epoxy resin, a condensed ring structure-containing epoxy ester resin, a condensed ring structure-containing alkali-soluble resin, and a simple production method thereof are thus provided. These resins can be polymerized and cured by heat or radiation. A resin composition containing these is excellent in fine particle dispersibility. Further, a cured molded article or thin film obtained using a resin composition containing these has high transparency, high level of heat resistance and electrical characteristics, and low degree of curing shrinkage. Furthermore, when the alkali-soluble radiation-polymerizable unsaturated resin of the present invention is used, a thin film having a desired pattern and having the above-mentioned excellent properties can be accurately formed on a substrate. Therefore, the resin or resin composition of the present invention is a protective film forming material for various electronic components (liquid crystal display elements including color filters, integrated circuit elements, solid-state imaging elements, etc.); interlayer insulating film forming materials, for color resists. Binder composition; Solder resist used in the production of printed wiring board; Coating agent;
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