光产路易斯酸剂的制作方法

文档序号:18234214发布日期:2019-07-24 08:35阅读:543来源:国知局

本发明涉及通过光照射(光能)而能够产生路易斯酸的化合物和含有该化合物的组合物。



背景技术:

产酸剂为通过光、热而产生质子酸(布朗斯台德酸)的化合物,被利用于聚合引发剂、化学放大型抗蚀剂等(参照专利文献1~3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-205624号公报

专利文献2:日本特开2014-214129号公报

专利文献3:日本特开2001-183821号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

本发明的目的在于,提供通过光而能够产生路易斯酸的化合物、由该化合物构成的光产路易斯酸剂、以及含有这些化合物或光产路易斯酸剂的组合物。

用于解决问题的方案

前述以往的光产酸剂在阳离子部使用通过光、热而产生质子酸的成分,在阴离子部使用SbF6-、BF4-等无机阴离子、(C6F5)4B-等有机阴离子,仅利用于质子酸可以适用的系统,阴离子部需要使用锑那样的毒性金属等,存在应该改善的方面。

其中,本发明人等与以往的光产酸剂的概念完全不同,从难道得不到通过光而可以产生路易斯酸的化合物的观点考虑,反复深入研究,结果发现通过将以硼作为中心原子的阴离子部、和特定的阳离子部组合,得到通过阴离子部可以产生路易斯酸的化合物(光产路易斯酸剂),通过这种化合物产生的酸为具有与质子酸不同的反应性的路易斯酸,并且为以硼作为中心原子、通常强的路易斯酸,利用价值高等。

本发明人等除了上述以外还得到下述各种新发现,进而反复深入研究,从而完成了本发明。

即,本发明的化合物为具有以硼作为中心原子的阴离子部、和阳离子部的化合物(阳离子部和阴离子部的盐),通过光照射而能够由阴离子部产生路易斯酸(具体而言,以硼作为中心原子的路易斯酸)。

这种本发明的化合物特别是可以为具有以硼作为中心原子且具有含有至少1个卤素原子的芳基的阴离子部和阳离子部的化合物,通过光照射而能够由阴离子部产生路易斯酸。

发明的效果

本发明的化合物(光产路易斯酸剂)通过光而能够产生路易斯酸。因此,可以适用于能够利用路易斯酸的各种用途[例如光聚合引发剂(光潜伏性聚合引发剂)、化学放大抗蚀剂等]。

并且,本发明的化合物由于阴离子部的中心原子由硼构成,无需含有锑那样的金属,因此在安全性方面也优异,有用性极高。

具体实施方式

[化合物]

本发明的化合物具有以硼作为中心原子的阴离子部和阳离子部。并且该阴离子部通过光照射而能够产生路易斯酸(以硼作为中心原子的路易斯酸)。

(阴离子部)

对于阴离子部,只要以硼作为中心原子、通过光而可以产生路易斯酸则没有特别限定。对于在作为阴离子部的中心原子的硼原子(>B<)[或硼阴离子(>B<)-]取代(或键合)的基团(或原子)没有特别限定,可列举出例如烃基、杂环基(杂芳基等)、羟基、卤素原子、氢原子等。

作为烃基,可列举出例如脂肪族烃基[例如烷基(例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基等C1-20烷基、优选C2-10烷基、进一步优选C2-6烷基)、环烷基(例如环戊基、环己基等C3-20环烷基、优选C4-8环烷基)、芳烷基(例如苄基、苯乙基等C6-10芳基C1-4烷基)等]、芳香族烃基[例如芳基(例如苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等C6-20芳基、优选C6-12芳基、进一步优选C6-10芳基)等]等。

烃基和杂环基可以具有取代基。需要说明的是,具有取代基的烃基指的是构成不具有取代基的烃基的氢原子的1个或2个以上被取代基取代而成的基团,具有取代基的杂环基指的是构成不具有取代基的杂环的氢原子的1个或2个以上被取代基取代而成的基团。取代基可以进一步被取代基取代。

作为取代基,没有特别限定,可列举出例如卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、羟基、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基等C1-20烷氧基、优选C1-10烷氧基、进一步优选C1-4烷氧基)、芳氧基(例如苯氧基等C6-10芳氧基)、酰基(例如乙酰基等C1-10烷基羰基;苯甲酰基等C6-10芳基羰基等)、酰氧基(例如乙酰氧基等C1-10烷基羰基氧基;苯基羰基氧基等C6-10芳基羰基氧基等)、烷氧基羰基(例如甲氧基羰基等C1-10烷氧基羰基)、芳氧基羰基(例如苯氧基羰基等C6-10芳氧基羰基)、巯基、烷硫基(例如甲硫基等C1-20烷硫基、优选C1-10烷硫基、进一步优选C1-4烷硫基)、芳硫基(例如苯硫基等C6-10芳硫基)、氨基、取代氨基(例如二甲基氨基等单或二C1-4烷基氨基)、酰胺基(例如N,N’-二甲基氨基羰基等单或二C1-4烷基氨基羰基)、氰基、硝基、取代磺酰基(例如甲磺酰基等C1-10烷基磺酰基、C6-10甲苯磺酰基等芳基磺酰基)、烃基(例如烷基等上述例示的烃基)等。

这些取代基可以单独或作为2种以上的组合使用,烃基或杂环基可以含有1个或2个以上的取代基。

这些取代基可以单独或使用2种以上直接与硼原子键合。

优选方式中,阴离子部可以具有至少1个芳基(与硼原子键合的芳基、芳基硼骨架),特别是可以具有包含至少1个卤素原子的芳基(氟芳基)至少1个。

作为卤素原子,优选为氯和氟、更优选氟。

其中,更优选具有包含至少3个卤素原子的芳基至少1个、进一步优选具有包含至少5个卤素原子的芳基至少1个。若为上述方式则路易斯酸强度增大,存在作为聚合引发剂的特性提高的倾向。

具有卤素原子的芳基中,卤素原子可以与芳基直接键合,或者也可以以含有卤素原子的基团与芳基键合的方式具有,也可以以它们组合而成的方式具有。

作为含有卤素原子的基团,可列举出例如含有卤素的烃基[例如卤代烷基(例如三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、全氟辛基等卤代C1-20烷基、优选氟代C1-10烷基、进一步优选C1-4氟代烷基、通常全氟烷基)、卤代环烷基(例如全氟环丙基、全氟环丁基、全氟环戊基、全氟环己基等卤代C3-20环烷基、优选氟代C4-8环烷基、通常全氟环烷基)等]、卤代烷氧基(例如三氟甲氧基、五氟乙氧基、七氟丙氧基、全氟辛氧基等卤代C1-20烷氧基、优选氟代C1-10烷氧基、进一步优选C1-4氟代烷氧基、通常全氟烷氧基)、卤化硫烷基(例如五氟硫烷基(-SF5)等)等。

作为具体的具有卤素原子(特别是氟原子)的芳基,可列举出例如氟代芳基[例如五氟苯基、2-氟苯基、2,3-二氟苯基、2,4-二氟苯基、2,5-二氟苯基、2,6-二氟苯基、3,5-二氟苯基、2,3,6-三氟苯基、2,4,6-三氟苯基、2,3,4,6-四氟苯基、2,3,5,6-四氟苯基、2,2’,3,3’,4,4’,5,5’,6-九氟-1,1’-联苯基、优选五氟苯基、2,6-二氟苯基、2,4,6-三氟苯基、2,3,5,6-四氟苯基、2,2’,3,3’,4,4’,5,5’,6-九氟-1,1’-联苯基等]、(氟代烷基)芳基[例如2-三氟甲基苯基、3-三氟甲基苯基、4-三氟甲基苯基、2-五氟乙基苯基、3-五氟乙基苯基、4-五氟乙基苯基、2,4-双(三氟甲基)苯基、2,5-双(三氟甲基)苯基、2,6-双(三氟甲基)苯基、3,5-双(三氟甲基)苯基、2,4,6-三(三氟甲基)苯基、2,4,6-三甲基苯基、优选2,6-双(三氟甲基)苯基、3,5-双(三氟甲基)苯基、2,4,6-三(三氟甲基)苯基等]、氟代-(氟代烷基)芳基[例如氟代-三氟甲基苯基(-C6H3FCF3)、氟代-双(三氟甲基)苯基(-C6H2F(CF3)2)、氟代-五氟乙基苯基(-C6H3FCF3CF2)、氟代-双(五氟乙基)苯基(-C6H2F(CF3CF2)2)等氟代-(氟代C1-20烷基)C6-10芳基、优选氟代-(氟代C1-10烷基)C6-10芳基、进一步优选氟代-(C1-4氟代烷基)苯基、通常氟代-全氟烷基芳基等]、氯代芳基[例如五氯苯基、2-氯苯基、2,3-二氯苯基、2,4-二氯苯基、2,5-二氯苯基、2,6-二氯苯基、3,5-二氯苯基、2,3,6-三氯苯基、2,4,6-三氯苯基、2,3,4,6-四氯苯基、2,3,5,6-四氯苯基、优选五氯苯基、2,6-二氯苯基、2,4,6-三氯苯基等]、(氟代硫烷基)芳基[例如2-五氟硫烷基苯基、3-五氟硫烷基苯基、4-五氟硫烷基苯基、2,4-双(五氟硫烷基)苯基、2,5-双(五氟硫烷基)苯基、2,6-双(五氟硫烷基)苯基、3,5-双(五氟硫烷基)苯基、2,4,6-三(五氟硫烷基)苯基、2,4,6-三甲基苯基、优选2,6-双(五氟硫烷基)苯基、3,5-双(五氟硫烷基)苯基、2,4,6-三(五氟硫烷基)苯基等]等。

它们之中,特别是优选为五氟苯基、2,6-二氟苯基、2,4,6-三氟苯基、2,3,5,6-四氟苯基、2,2’,3,3’,4,4’,5,5’,6-九氟-1,1’-联苯基、五氯苯基、2,6-二氯苯基、2,4,6-三氯苯基、2-三氟甲基苯基、2,6-双(三氟甲基)苯基、3,5-双(三氟甲基)苯基、2,4,6-三(三氟甲基)苯基等。

阴离子部具有芳基(与硼原子键合的芳基)的情况下,芳基数若为4(硼阴离子的原子价)以下即可、优选1~4、进一步优选2~3、特别优选3。

特别是阴离子部具有包含卤素原子(特别是氟原子)的芳基(与硼原子键合的芳基)的情况下,具有卤素原子的芳基数为1~3、优选2~3、特别优选3。

阴离子部(硼酸盐阴离子)优选用下述式(1)表示。

(式中,Ar1、Ar2和Ar3表示相同或不同的可以具有取代基的芳基,R1表示取代基。)

上述式(1)中,Ar1、Ar2和Ar3(可以具有取代基的芳基)中,作为芳基和取代基,可列举出前述例示的芳基和取代基。

优选方式中,可列举出Ar1、Ar2和Ar3中的至少一者(优选两者或三者、进一步优选三者)为具有至少1个卤素原子的芳基[前述例示的基团、例如氟苯基、氯苯基、(氟代烷基)苯基、氟代-(氟代烷基)苯基等]的方式。

其中,更优选Ar1、Ar2和Ar3中的至少两者为具有至少1个卤素原子的芳基、进一步优选Ar1、Ar2和Ar3这三者为具有至少1个卤素原子的芳基。若为上述方式则路易斯酸强度增大、存在作为聚合引发剂的特性提高的倾向。

需要说明的是,Ar1、Ar2和Ar3可以相同或不同。例如Ar1、Ar2和Ar3全部为具有氟原子的芳基的情况下,它们可以全部为具有相同数氟原子的芳基(例如五氟苯基等)、也可以为具有不同数的氟原子的芳基的组合。

另外,前述式(1)中,作为R1(取代基),可列举出前述例示的取代基。代表性的取代基可列举出烃基、杂环基、羟基等。

作为优选的R1,可列举出可以具有取代基的烃基或羟基,特别优选为可以具有取代基的烃基。若为上述方式则存在更有效地产生路易斯酸的倾向。

可以具有取代基的烃基中,可列举出作为取代基和烃基的前述例示的基团。

代表性的R1中,包括烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基等C1-20烷基、优选C1-10烷基、进一步优选C2-6烷基)、芳烷基(例如苄基、苯乙基等C6-10芳基C1-4烷基)、芳基(例如苯基、甲苯基等C6-10芳基)等,特别是R1优选为烷基、芳烷基等脂肪族烃基。

需要说明的是,本发明的化合物通过光照射而能够由阴离子部产生路易斯酸。这种路易斯酸虽然取决于阴离子部的方式等,但是通常为由与硼键合的4个取代基(以硼作为中心原子而键合的4个取代基)离去1个取代基而成的化合物。

例如阴离子部为式(1)的阴离子部的情况下,Ar1、Ar2、Ar3和R1中的任意一个基团离去而成的化合物作为路易斯酸产生。

特别是R1离去的情况下,下述式所示的化合物[例如三(五氟苯基)硼烷(Ar1、Ar2和Ar3全部为五氟苯基的化合物)等]作为路易斯酸产生。

(式中,Ar1、Ar2和Ar3与前述相同。)

特别是本发明的化合物通过光照射而可以产生源自以硼作为中心原子的阴离子部的路易斯酸,通过选择这种阴离子部等,也可以产生强路易斯酸[例如三(五氟苯基)硼烷等氟芳基硼烷]。

另外,利用SbF6-、BF4-等无机阴离子时,产生腐蚀性的HF气体,作为有机阴离子使用的(C6F5)4B-若形成高温则树脂着色或分解,但是本发明中,可以抑制这种HF气体的产生、树脂的着色·分解。

(阳离子部)

阳离子部为上述阴离子部的抗衡阳离子,若在与阴离子部的组合中,能够由阴离子部产生路易斯酸则没有特别限定。

特别是如前文所述路易斯酸的产生大多伴随有通过光照射实现的由阴离子向阳离子的电荷移动、和由此取代基的离去。

因此,阳离子部为了使取代基由阴离子部快速地离去(促进取代基的离去),优选为源自光阴离子部的电荷(电子)移动容易地进行的阳离子部。

从这种观点考虑,阳离子部也可以为HOMO-LUMO之间的能隙(能量差)比较低的阳离子部,例如5.5eV以下(例如5.3eV以下)、优选5.2eV以下(例如5.1eV以下)、更优选5eV以下(例如4.5eV以下)、进一步优选4.2eV以下的阳离子。

需要说明的是,对于能隙的下限值没有特别限定,例如也可以为1eV、1.5eV、2eV等。

阳离子部优选对路易斯酸(源自阴离子部的路易斯酸)为非反应性。通过将这种非反应性的阳离子部与阴离子部组合,可以有效地利用由阴离子部产生的路易斯酸。

需要说明的是,作为对路易斯酸为反应性的阳离子部,可列举出例如具有示出碱性、与路易斯酸形成盐,由此使催化能力失活的取代基(例如氨基、N-单取代氨基、亚氨基(-NH-)等)的阳离子部等。因此,阳离子部优选为不具有能够与路易斯酸形成盐的基团的阳离子部。

另外,阳离子部优选为不会阻碍(难以阻碍)由阴离子部产生路易斯酸的阳离子部。具体而言,阳离子部可以为不会通过光而产生质子酸的阳离子部(结构)、和/或不会通过光而分解的阳离子部(结构)。

对于阳离子部的中心原子(阳离子性的原子)没有特别限定,可以为硫原子(S)、碘原子(I)等,但是特别是也可以为选自氮、氧和磷中的杂原子、特别是氮和/或氧。以这种杂原子作为中心原子的阳离子部大多不会阻碍路易斯酸的产生(例如不会通过光而分解),容易有效地产生路易斯酸。

以杂原子作为中心原子的阳离子部中,对于杂原子的存在方式没有特别限定,可以为构成链状结构的原子、也可以为构成环状结构的原子,但是特别是可以构成杂环(heterocycle)。即,以这种杂原子作为中心原子的阳离子部也可以为选自氮、氧和磷中的至少1个杂原子作为环的构成原子的杂环或heterocycle(的阳离子)。即,优选阳离子部含有杂环。若为上述方式则存在作为聚合引发剂的特性提高的倾向。

这种杂环可以为脂肪族环、芳香族环中的任意一种、但是特别是可以为芳香族环(芳香族杂环)。

作为具体的杂环,可列举出例如含氮杂环[例如单环式环(吡啶环(吡啶鎓环)等)、多环式环(例如喹啉环、异喹啉环、吲哚环等稠环;双吡啶鎓环等环集合环)等含氮杂环(特别是含氮芳香族杂环)]、含氧杂环[例如吡喃鎓环(pyrylium环)等含氧芳香族杂环等]等。

需要说明的是,在杂原子优选没有取代(键合)氢原子(质子性的氢原子)。例如构成鎓离子(例如吡啶鎓(阳离子)等)的氢原子优选全部被氢原子以外的取代基取代。

作为这种取代(键合)于杂原子的取代基,可列举出例如前述阴离子部的项中例示的取代基等。作为代表性的取代基,可列举出例如烃基[例如烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等C1-20烷基、优选C1-10烷基等)、环烷基(例如环戊基、环己基等C3-20环烷基、优选C4-8环烷基)、芳烷基(例如苄基、苯乙基等C6-10芳基C1-4烷基)、芳基(例如苯基等C6-10芳基)等可以具有取代基的烃基)等]等。

另外,阳离子部中,杂环可以具有取代基。作为取代(键合)于杂环的取代基,可以根据前述HOMO-LUMO之间的能隙等适当选择,可列举出例如前述阴离子部的项中例示的取代基[例如烃基(例如烷基、芳基等可以具有取代基的烃基)、酰基(例如乙酰基等C1-10烷基羰基;苯甲酰基等C6-10芳基羰基(芳酰基)等)等]等。具有取代基的杂环或者未取代的杂环也可以为取代基。

取代基可以单独或2种以上组合而键合于杂环。

作为代表性的阳离子部,可列举出例如具有含氮原子的杂环骨架[例如N-取代吡啶鎓骨架、N-取代双吡啶鎓骨架、N-取代喹啉鎓骨架、N-取代异喹啉鎓骨架等在前述例示的含氮杂环的氮原子具有取代基的骨架]的阳离子{例如N-取代吡啶鎓类[例如N-取代-芳基吡啶鎓(例如4-苯基-1-正丙基吡啶鎓、4-苯基-1-正丁基吡啶鎓、4-苯基-1-苄基吡啶鎓等N-取代-C6-10芳基吡啶鎓、优选N-烷基-C6-10芳基吡啶鎓和N-芳烷基-C6-10芳基吡啶鎓、进一步优选N-C1-20烷基-苯基吡啶鎓和N-C6-10芳基C1-4烷基-苯基吡啶鎓)、N-取代-酰基吡啶鎓(例如4-苯甲酰基-1-苄基吡啶鎓等N-取代-C6-10芳基羰基吡啶鎓)等]、N-取代双吡啶鎓类[例如N-取代-双吡啶鎓(例如1,1’-二辛基-4,4’-双吡啶鎓等N,N’-二烷基双吡啶鎓、优选N,N’-二C1-20烷基双吡啶鎓、进一步优选N,N’-二C1-10烷基双吡啶鎓)等]、N-取代喹啉鎓类[例如N-取代-喹啉鎓(例如1-乙基喹啉鎓等N-烷基喹啉鎓、优选N-C1-20烷基-喹啉鎓;1-苄基喹啉鎓等N-芳烷基喹啉鎓、优选N-C6-10芳基C1-4烷基喹啉鎓)等]、N-取代异喹啉鎓类[例如N-取代-异喹啉鎓(例如2-正丁基异喹啉鎓等N-烷基异喹啉鎓、优选N-C1-20烷基-异喹啉鎓;2-苄基异喹啉鎓等N-芳烷基异喹啉鎓、优选N-C6-10芳基C1-4烷基喹啉鎓)等]等}、具有含氧原子的杂环骨架(例如吡喃鎓骨架等具有前述例示的含氧杂环的骨架)的阳离子{例如吡喃鎓类[例如烷基吡喃鎓(例如2,4,6-三甲基吡喃鎓等C1-20烷基吡喃鎓、优选C1-10烷基吡喃鎓、进一步优选C1-4烷基吡喃鎓)等]等}、季鏻类[例如四萘基鏻、甲基三萘基鏻、苯甲酰甲基三苯基鏻等]等。

阳离子部优选可以具有选自N-取代吡啶鎓骨架、N-取代双吡啶鎓骨架、N-取代喹啉鎓骨架、季鏻骨架、和吡喃鎓骨架中的骨架。

本发明的化合物为具有阴离子部和阳离子部的化合物(或阴离子部和阳离子部形成了盐的化合物)。阴离子部和阳离子部的组合只要通过光而能够产生路易斯酸则没有特别限定,包含上述全部的阴离子部和阳离子部的组合。

对于能够产生路易斯酸的光的波长没有特别限定,可以根据本发明的化合物用途等选择,例如可以为1000nm以下(例如900nm以下)、优选800nm以下(例如750nm以下)、进一步优选650nm以下(例如630nm以下)左右,且为220nm以上(例如230nm以上)、优选240nm以上(例如245nm以上)、更优选250nm以上(例如275nm以上)、进一步优选295nm以上,通常可以为240~700nm。

能够产生路易斯酸的光可以为紫外线~近红外线的区域的光。通常,能够产生酸的光大多为紫外光区域的光,但是本发明中,即使是可见光~近红外区域的光、也能够有效地产生路易斯酸。如此本发明的化合物能够有效地产生路易斯酸,但是在遮光下或光不发挥作用的环境下,可以高度抑制分解、路易斯酸的产生,稳定性或保存稳定性优异。

本发明的化合物可以通过阴离子部与阳离子部反应来制造。反应(盐形成反应)可以利用常用方法。例如可以通过使阴离子部的盐(例如钠盐、钾盐、钠/二甲氧基乙烷盐等络盐等)、与阳离子部的盐(例如与溴等卤素的盐)在适当的溶剂中反应来制造。

需要说明的是,另外阴离子部和阳离子部也可以通过常用方法制造,对于存在市售品的情况,也可以使用市售品。

[化合物的用途及组合物]

本发明的化合物由于通过光(光能)而产生路易斯酸,因此可以称为光产路易斯酸剂。这种本发明的化合物(和光产路易斯酸剂)可以用作能够利用路易斯酸的各种用途、例如聚合引发剂(光聚合引发剂、光潜伏性聚合引发剂)、化学放大抗蚀剂材料等。

特别是本发明的化合物(光产路易斯酸剂)可以优选用作光聚合引发剂(优选光阳离子聚合引发剂)。即,本发明的光聚合引发剂含有本发明的化合物。

本发明的光聚合引发剂含有本发明的化合物即可,在不会阻碍本发明效果的范围内可以含有其它光聚合引发剂。光聚合引发剂中,本发明的化合物例如可以为10~100质量%左右。本发明的光聚合引发剂可以含有后述的溶剂、添加剂。

这种本发明的化合物(光产路易斯酸剂)根据用途可以构成各种组合物。即,本发明的组合物含有前述化合物(或光产路易斯酸剂),其它成分可以根据用途等选择。

例如利用前述化合物作为聚合引发剂的情况下,本发明的组合物可以含有前述化合物、和能够通过路易斯酸而聚合的聚合性化合物。

作为这种聚合性化合物,例如包含阳离子聚合性化合物[例如环状醚类(环氧系化合物、氧杂环丁烷系化合物等)、乙烯基醚类、含氮单体(例如N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑等)等]等。需要说明的是,聚合性化合物可以为低聚物状。

聚合性化合物可以单独或2种以上组合来使用。

聚合性化合物代表性地可以含有选自上述阳离子聚合性化合物中的至少一种。

作为环氧系化合物(阳离子聚合性环氧树脂),没有特别限定,例如可以为脂肪族环氧化合物(例如己二醇二缩水甘油基醚等脂肪族多元醇的聚缩水甘油基醚)、脂环族(脂环式)环氧化合物[例如环氧环烷烃类(例如氧化环己烯、3’,4’-环氧环己基甲基3,4-环氧环己烷羧酸酯)]、芳香族环氧化合物[例如酚类(苯酚、双酚A、苯酚酚醛清漆等)的缩水甘油基醚等]中的任意一种,也可以组合它们。

它们之中,可以合适地使用脂环族环氧化合物和芳香族环氧化合物、特别是脂环族环氧化合物。

需要说明的是,环氧系化合物中,环氧基的方式可以为缩水甘油基醚型、缩水甘油基酯型、烯烃氧化(脂环式)型等中的任意一种。

组合物中,前述化合物(或光产路易斯酸剂)的比率例如相对于聚合性化合物100质量份,例如可以为0.001~20质量份、优选0.01~10质量份、进一步优选0.1~5质量份左右。

组合物根据需要可以含有溶剂[例如碳酸酯类(例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸1,2-亚丁基酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等)等常用溶剂]、添加剂(例如增敏剂、颜料、填充剂、抗静电剂、阻燃剂、消泡剂、稳定剂、抗氧化剂等)。

溶剂、添加剂可以单独或2种以上组合来使用。

组合物含有溶剂的情况下,组合物中的固体成分的比率例如可以为0.01~50质量%、优选0.1~30重量%左右。

另外,组合物根据需要也可以含有不属于本发明的化合物(光产路易斯酸剂)的范畴的产酸剂或聚合引发剂[例如光产酸剂(通过光而产生质子酸的化合物、光产质子酸剂)]。

本发明的化合物如前文所述比较稳定,能够形成稳定性优异的组合物。因此,本发明中包含前述组合物的保存方法或制造方法。这种方法中,通常可以在遮光下或光不发挥作用的环境下保存或制造前述组合物。

更具体而言,本发明中包括以下的方法(A)及(B)等。

(A)遮光下保存前述组合物(例如至少含有前述化合物和聚合性化合物的组合物)的方法。

(B)遮光下将前述化合物和其它成分(特别是至少含有聚合性化合物的组合物)混合从而制造前述组合物的方法。

保存方法中,对于保存期没有特别限定,例如可以为1天以上、3天以上、5天以上、10天以上、20天以上、30天以上、50天以上等。需要说明的是,对于保存期的上限没有特别限定,例如可以为5年、4年、3年、2年、1年、6个月、3个月等。

作为遮光的光,只要至少将前述化合物产生路易斯酸的光(对于前述化合物具有吸收波长区域的光)遮光即可。另外,遮光中,作为遮光的程度,例如作为前述波长或区域的透光率,可以为20%以下、优选10%以下、进一步优选5%以下、特别是3%以下等。

保存方法和制造方法中,作为保存或混合时的温度,没有特别限定,可以为低温下(例如10℃以下)、常温下(例如10~35℃)或加温下(例如35℃以上)中的任意一种。本发明中,即使是比较高的温度下(例如20~80℃、25~70℃、30~60℃、35~50℃等)也能够实现高的稳定性。

需要说明的是,作为遮光方法,只要可以在遮光环境下保存或混合则没有特别限定,可列举出例如在暗处保存或混合的方法、在遮光容器保存组合物的方法、它们组合而成的方法等。

本发明的化合物如前文所述,通过光而产生路易斯酸。因此,本发明中也包含对于前述组合物(前述化合物或光产路易斯酸剂)进行光照射(照射活性能量射线)、产生路易斯酸的方法。

这种方法中,组合物含有聚合性化合物的情况下,通过路易斯酸进行聚合性化合物的聚合,可以制造聚合性化合物的聚合物。因此本发明中包含对也含有能够通过路易斯酸而聚合的聚合性化合物的前述组合物进行光照射,从而制造聚合性化合物的聚合物的方法。

需要说明的是,根据聚合性化合物的种类,聚合物形成固化物。

光照射中,作为光源,只要可以产生路易斯酸则没有特别限定,可列举出例如荧光灯、汞灯(低压、中压、高压、超高压等)、卤化金属灯、LED灯、氙灯、碳弧灯、激光(例如半导体固体激光、氩激光、He-Cd激光、KrF准分子激光、ArF准分子激光、F2激光等)等。特别是本发明中即使是可见光区域的光源(LED灯)也能够利用。

光照射时间可以根据化合物、聚合性化合物、光源的种类等适当选择,没有特别限定。

上述方法也可以在加热下进行。通过在加热下进行,能够实现效率更良好的聚合(固化)。

加热(加热工序)若可以对于前述组合物或化合物进行,则可以为光照射前、光照射时(与光照射同时)、光照射后中的任意一种,也可以组合它们。代表性地加热可以在光照射时和/或光照射后进行,特别是可以至少在光照射时或光照射中进行。

作为加热温度,没有特别限定,例如可以为35℃以上(例如35~150℃)、40℃以上(例如40~120℃)、45℃以上(例如45~100℃),也可以为50℃以上(例如50~80℃)、60℃以上、70℃以上等。

作为本发明的组合物的用途,可列举出例如涂料、涂覆剂、各种覆盖材料(硬涂层、耐污染覆盖材料、防雾覆盖材料、耐触摸覆盖材料、光纤等)、粘胶带的背面处理剂、粘合标签用剥离片材(剥离纸、剥离塑料薄膜、剥离金属箔等)剥离涂覆材料、印刷板、牙科用材料(牙科用配混物、牙科用复合材料)油墨、喷墨油墨、正型抗蚀剂(电路基板、CSP、MEMS元件等电子元件制造的连接端子、布线图案形成等)、抗蚀剂薄膜、液态抗蚀剂、负型抗蚀剂(半导体元件等的表面保护膜、层间绝缘膜、平坦化膜等永久膜材料等)、MEMS用抗蚀剂、正型感光性材料、负型感光性材料、各种粘接剂(各种电子元件用预固定剂、HDD用粘接剂、拾波器透镜用粘接剂、FPD用功能性薄膜(偏转板、防止反射膜等)用粘接剂等)、全息用树脂、FPD材料(滤色器、黑矩阵、间隔壁材料、光间隔物、凸缘、液晶用取向膜、FPD用密封剂等)、各向异性导电性材料、光学构件、成形材料(建筑材料用、光学元件、透镜)、注模材料、腻子、玻璃纤维浸渗剂、填塞材、密封材料、封装材料、光半导体(LED)封装材料、光波导材料、纳米压印材料、光造形用、及微光造形用材料等。

本发明不被上述各实施方式所限定,能够进行各种变更,将不同实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围内。

[实施例]

以下列举出实施例对于本发明进行更具体说明,但是本发明当然不受到下述实施例的限制,也能够在能够适合于前文、后文的宗旨的范围内适当地附加变更来实施,它们都包含于本发明的技术范围内。

[合成例1]五氟苯基溴化镁的制造

向具备温度计、滴液漏斗、搅拌机、氮气导入管和回流冷凝器的反应容器内加入镁(2.64g、0.109摩尔),用氮气充分置换后,向该反应容器加入二丁基醚(52.3g)。另外,向滴液漏斗加入正丁基溴(13.4g、0.098摩尔)。

接着,通过在30℃以下滴加滴液漏斗内的正丁基溴,得到正丁基溴化镁的二丁基醚溶液。

另外,向滴液漏斗加入溴五氟苯(25.3g、0.103摩尔)。向通过上述反应得到的反应液在30℃以下滴加滴液漏斗内的溴五氟苯,由此得到五氟苯基溴化镁的二丁基醚溶液。

通过F-NMR确认了得到五氟苯基溴化镁(下述化合物)。另外,溴五氟苯的转化率为97%以上。

[合成例2]三(五氟苯基)硼烷的制造

将与合成例1同样的反应容器内用氮气充分置换后,向该反应容器加入作为硼化合物的三氟化硼四氢呋喃络合物(4.70g、0.034摩尔)、和甲基环己烷(17.0g)。另外,向滴液漏斗加入合成例1中得到的含有五氟苯基溴化镁的二丁基醚溶液。

接着,在30℃以下用30分钟滴加反应容器内的二丁基醚溶液后,室温下进一步继续搅拌2小时。由此得到三(五氟苯基)硼烷的二丁基醚溶液。

通过F-NMR确认了得到三(五氟苯基)硼烷(下述化合物)。

[合成例3]正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物的制造

将与合成例1同样的反应容器内用氮气充分置换后,向该反应容器加入通过与合成例1同样的操作获得的含有正丁基溴化镁的二丁基醚溶液。另外,向滴液漏斗加入合成例2中得到的含有三(五氟苯基)硼烷的二丁基醚溶液。

接着在30℃以下将反应容器内的二丁基醚溶液搅拌的同时,用15分钟滴加滴液漏斗内的二丁基醚溶液后,将反应液加热至50℃,进而搅拌3小时。由此以二丁基醚溶液形式得到正丁基-三(五氟苯基)硼酸盐·溴化镁。

加入过量的盐酸水溶液搅拌15分钟后,静置反应液,抽出进行了2相分离的水层。接着向残留于反应容器的有机层加入碳酸钠1.20g溶解于水18g而成的水溶液并搅拌15分钟后,静置反应液,抽出进行了2相分离的水层,形成正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠盐的二丁基醚溶液。

向该二丁基醚溶液加入二甲氧基乙烷(4.56g、0.051摩尔)并进行搅拌,由此正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物的晶体析出。将它们过滤,用庚烷洗涤后,进行风干,由此得到正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物的晶体11.8g。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物(下述化合物)。

[实施例1]1,1’-二庚基-4,4’-双吡啶鎓·正丁基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

将与合成例1同样的反应容器内用氮气充分置换后,向该反应容器加入合成例3中得到的正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷(0.149g、0.17毫摩尔)和乙酸乙酯(3.9g)、水(4.0g)。另外,量取1,1’-二辛基-4,4’-双吡啶鎓溴化物(0.089g、0.17毫摩尔),加入到反应容器。

室温下进一步搅拌1小时。将反应液静置而进行2层分离后,去除作为下层的水层。进而将水(5.0g)添加到有机层,进行搅拌洗涤后,静置、去除作为下层的水层,得到含有1,1’-二庚基-4,4’-双吡啶鎓·正丁基-三(五氟苯基)硼酸盐的乙酸乙酯溶液。向该溶液加入无水碳酸镁进行脱水干燥。利用蒸发器去除乙酸乙酯,由此得到1,1’-二庚基-4,4’-双吡啶鎓·正丁基-三(五氟苯基)硼酸盐的固体(0.21g)。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到1,1’-二庚基-4,4’-双吡啶鎓·正丁基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[合成例4]乙基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物的制造

正丁基溴变更为乙基溴,除此之外通过与合成例1同样的操作,获得乙基溴化镁。

正丁基溴化镁变更为上述反应中得到的乙基溴化镁,除此之外通过与合成例3同样的操作,得到乙基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物的晶体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到乙基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物(下述化合物)。

[合成例5]苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物的制造

正丁基溴变更为苄基溴,除此之外通过与合成例1同样的操作,获得苄基溴化镁。

正丁基溴化镁变更为上述反应中得到的苄基溴化镁,除此之外通过与合成例3同样的操作,得到苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物的晶体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物(下述化合物)。

[实施例2]1,1’-二庚基-4,4’-双吡啶鎓·乙基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物变更为乙基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物,除此之外通过与实施例1同样的操作,得到1,1’-二庚基-4,4’-双吡啶鎓·乙基-三(五氟苯基)硼酸盐的固体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到1,1’-二庚基-4,4’-双吡啶鎓·乙基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[实施例3]1,1’-二庚基-4,4’-双吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物变更为苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物,除此之外通过与实施例1同样的操作,得到1,1’-二庚基-4,4’-双吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的固体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到1,1’-二庚基-4,4’-双吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[实施例4]4-苯基-1-正丙基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

1,1’-二庚基-4,4’-双吡啶鎓二溴化物变更为4-苯基-1-正丙基吡啶鎓溴化物,除此之外通过与实施例3同样的操作,得到4-苯基-1-正丙基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的固体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到4-苯基-1-正丙基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[实施例5]4-苯甲酰基-1-苄基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

使用4-苯甲酰基-1-苄基吡啶鎓溴化物和苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物,通过与实施例1同样的操作,得到4-苯甲酰基-1-苄基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的固体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到4-苯甲酰基-1-苄基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[实施例6]1-苄基喹啉鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

使用1-苄基喹啉鎓溴化物和苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物,通过与实施例1同样的操作,得到1-苄基喹啉鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的粘稠性液体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到1-苄基喹啉鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[实施例7]2,4,6-三甲基吡喃鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

使用2,4,6-三甲基吡喃鎓溴化物和苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物,通过与实施例1同样的操作,得到2,4,6-三甲基吡喃鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的固体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到2,4,6-三甲基吡喃鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[合成例6]五氟苯基溴化镁的制造

与合成例1同样地向具备温度计、滴液漏斗、搅拌机、氮气导入管和回流冷凝器的反应容器内加入镁(2.48g、0.102摩尔),用氮气充分置换后,向该反应容器加入环戊基甲基醚(37.8g)。

另外,向滴液漏斗加入溴五氟苯(21.0g、0.085摩尔)。30℃以下滴加滴液漏斗内的溴五氟苯大致2g,搅拌一会儿,由此通过反应液的温度升高而确认了反应开始。然后,30℃以下滴加剩下的溴五氟苯,由此得到五氟苯基溴化镁的环戊基甲基醚溶液。

通过F-NMR确认了得到五氟苯基溴化镁(下述化合物)。另外,溴五氟苯的转化率为97%以上。

[合成例7]三(五氟苯基)硼烷的制造

使用与合成例1同样的反应容器,将容器内用氮气充分置换后,向该反应容器通过玻璃过滤器转移合成例6中制造的五氟苯基溴化镁的环戊基甲基醚溶液,由此去除未反应的镁金属。向滴液漏斗加入三氟化硼四氢呋喃络合物(3.8g、0.0272摩尔)。接着30℃以下用30分钟滴加后,室温下进一步继续搅拌2小时。由此得到三(五氟苯基)硼烷的环戊基甲基醚溶液。

另外准备与合成例1同样的反应容器,向其中加入异十二烷(200g)。将上述得到的三(五氟苯基)硼烷的环戊基甲基醚溶液加入到滴液漏斗,设置于加入有异十二烷的反应容器。减压下、70℃左右滴加三(五氟苯基)硼烷的环戊基甲基醚溶液,由此实施异十二烷和环戊基甲基醚的溶剂交换。在反应容器析出作为副产物的镁盐,因此通过将其过滤来去除,得到三(五氟苯基)硼烷的异十二烷溶液。为了防止由于液温降低而三(五氟苯基)硼烷析出,添加二丁基醚(13.5g)。

通过F-NMR确认了得到三(五氟苯基)硼烷(下述化合物)。

[合成例8]正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠水溶液的制造

使用与合成例1同样的反应容器,将容器内用氮气充分置换后,向该反应容器加入通过与合成例1同样的操作获得的含有正丁基溴化镁的二丁基醚溶液。另外,向滴液漏斗加入合成例7中得到的含有三(五氟苯基)硼烷的异十二烷溶液。

接着在30℃以下将反应容器内的二丁基醚溶液搅拌的同时,用1小时滴加滴液漏斗内的异十二烷溶液后,将反应液加热至50℃并搅拌1小时,进而将温度升高至70℃并搅拌2小时。由此得到正丁基-三(五氟苯基)硼酸盐·溴化镁的反应液。

加入过量的盐酸水溶液搅拌15分钟后,静置反应液,抽出进行了2相分离的水层。接着向残留于反应容器的有机层加入碳酸钠(2.7g、0.026摩尔)溶解于水18.0g而成的水溶液并搅拌15分钟后,静置反应液,抽出进行了2相分离的水层,形成正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠盐的异十二烷溶液。

向该异十二烷溶液加入水(160g),减压下蒸馏去除水的同时蒸馏去除有机溶剂,由此得到正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠盐的水溶液(84.0g、硼酸盐固体成分14.7质量%)。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠水溶液。

[合成例9]苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠水溶液的制造

正丁基溴变更为苄基溴,除此之外通过与合成例1同样的操作,获得苄基溴化镁。

正丁基溴化镁变更为上述反应中得到的苄基溴化镁,除此之外通过与合成例8同样的操作,得到苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠盐的水溶液。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠水溶液。

[实施例8]4-苯基-1-正丁基吡啶鎓·正丁基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

向具备搅拌子的茄形烧瓶加入4-苯基-1-正丁基吡啶鎓溴化物(0.125g、0.42毫摩尔),加入水(0.56g)形成水溶液。0℃下搅拌的同时滴加合成例8中得到的正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠水溶液(1.70g、硼酸盐固体成分14.7质量%)。

照原样继续搅拌1小时,进而升温到50℃搅拌1小时。滴加中析出白色的固体。过滤得到固体,用少量的水洗涤后进行干燥,由此得到4-苯基-1-正丁基吡啶鎓·正丁基-三(五氟苯基)硼酸盐的白色固体(0.31g)。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到4-苯基-1-正丁基吡啶鎓·正丁基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[实施例9]4-苯基-1-正丁基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠水溶液变更为苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠水溶液,除此之外通过与实施例8同样的操作,得到4-苯基-1-正丁基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的固体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到4-苯基-1-正丁基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[实施例10]1-乙基喹啉鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠水溶液变更为苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠水溶液,4-苯基-1-正丁基吡啶鎓溴化物变更为1-乙基喹啉鎓溴化物,除此之外通过与实施例8同样的操作,得到1-乙基喹啉鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的固体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到1-乙基喹啉鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[实施例11]2-苄基异喹啉鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

正丁基-三(五氟苯基)硼酸·钠水溶液变更为苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠水溶液,4-苯基-1-正丁基吡啶鎓溴化物变更为2-苄基异喹啉鎓溴化物,除此之外通过与实施例8同样的操作,得到2-苄基异喹啉鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的固体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到2-苄基异喹啉鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[比较例1]四苯基鏻·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

使用四苯基溴化鏻和苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物,通过与实施例1同样的操作,得到四苯基鏻·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的粘稠性液体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到四苯基鏻·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[比较例2]四正丁基铵·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

使用四正丁基溴化铵和苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物,通过与实施例1同样的操作,得到四正丁基铵·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的粘稠性液体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到四正丁基铵·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[比较例3]1-正丁基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的制造

使用1-正丁基吡啶鎓溴化物和苄基-三(五氟苯基)硼酸·钠/二甲氧基乙烷络合物,通过与实施例4同样的操作,得到1-正丁基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的粘稠性液体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到1-正丁基吡啶鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐(下述化合物)。

[路易斯酸产生的有无的确认]

使用实施例和比较例中得到的化合物进行路易斯酸产生的有无的确认试验。

即,将实施例和比较例中得到的化合物1质量份溶解于碳酸亚丙酯1质量份。对于所得到的溶液(15mg)在25℃下、使用高压汞灯照射UV光5分钟(365nm波长的照射强度、50mW/cm2)。

对于光照射后的溶液进行F-NMR分析,由此确认了作为路易斯酸的三(五氟苯基)硼烷的生成。

[聚合性评价实验]

使用实施例和比较例中得到的化合物进行聚合试验。

即,将实施例和比较例中得到的化合物1质量份溶解于碳酸亚丙酯1质量份。在聚合性化合物[脂环式环氧树脂(Celoxide 2021P、DAICEL公司制)或芳香族环氧树脂(双酚A二缩水甘油基醚、东京化成工业株式会社制)]99质量份混合该混合溶液1质量份。

需要说明的是,对于实施例1~7和比较例1~3中得到的化合物,使用脂环式环氧树脂,对于实施例8~11中得到的化合物,使用脂环式环氧树脂和芳香族环氧树脂这两者。

对于所得到的溶液(5mg),在25℃(不加热)、50℃、或80℃下,使用高压汞灯,照射UV光5分钟(365nm波长的照射强度、20mW/cm2),此时的聚合放热量通过Photo-DSC测定。对于聚合放热量的峰,将光照射的开始点和结束点用直线连接,所得到的面积作为放热量。

需要说明的是,对于实施例1~7和比较例1~3中得到的化合物仅在50℃下进行。

[阳离子部的HOMO-LUMO Gap的计算手法]

实施例和比较例中得到的化合物的HOMO,LUMO能量使用美国Gaussian公司制的分子轨道计算用软件、即Gaussian09计算。

计算手法选择密度泛函数法B3LYP、基底函数使用6-311G(d,p)。进行成为对象的分子结构的结构最合适化,计算结构最合适化完成之后的HOMO,LUMO的能级(eV单位换算值)。

结果和化合物的结构一起示于表1、表2、表3及表4。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

由上述表的结果可知,利用实施例的化合物时,通过光而产生路易斯酸。并且,通过使用实施例的化合物,聚合良好进行。

[一组分稳定性评价试验]

使用实施例中得到的化合物、和作为比较的代表性的光产酸剂、即异丙基苯-4-基(对甲苯基)碘鎓·四(五氟苯基)硼酸盐(以下称为碘鎓硼酸盐),进行一组分稳定性评价试验。

将实施例8中得到的化合物、实施例9中得到的化合物或碘鎓硼酸盐1质量份溶解于碳酸亚丙酯1质量份,得到混合溶液。

在脂环式环氧树脂(Celoxide2021P、DAICEL公司制)99份混合该混合溶液1质量份,密闭并在遮光下、40℃下保管。

通过粘度测定来评价一组分稳定性。将初始粘度(经过天数0天)作为基准(增粘倍数1),与经过天数时的粘度相比的值作为增粘倍数(测定时的粘度/初始粘度)。

以下的表中示出结果。

[表5]

由上述表的结果可知,实施例8及9中得到的化合物的一组分稳定性大、树脂组合物的粘度增加得到抑制。

对于如此实施例中得到的化合物,遮光下的路易斯酸的产生得到高度抑制、具有优异的稳定性。

(实施例12)

在实施例6中,替代1-苄基喹啉鎓溴化物,使用喹啉鎓溴化物,除此之外与实施例6同样地得到喹啉鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸盐的粘稠性液体。

通过H-NMR、F-NMR确认了得到喹啉鎓·苄基-三(五氟苯基)硼酸·(下述化合物)。

对于所得到的化合物,利用与前述相同的方法,确认路易斯酸的产生有无,结果确认了产生路易斯酸。

另外,所得到的化合物中,利用与前述相同的方法,计算阳离子部的HOMO-LUMO Gap,结果为4.287eV。

产业上的可利用性

根据本发明的化合物,通过光而可以产生路易斯酸。因此,本发明的化合物可以适用于利用路易斯酸的各种用途、例如聚合引发剂、抗蚀剂等。

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