アダマンタン化合物及びその製造方法
【課題】耐熱性、基板への接着性、硬化したときの曲げ特性に優れる樹脂組成物を提供する。
【解決手段】下記式（１）で表わされるアダマンタン化合物。式中、Ｃｙは脂環構造であり、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。
【解決手段】下記式（１）で表わされるアダマンタン化合物。式中、Ｃｙは脂環構造であり、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アダマンタン化合物及びその製造方法、アダマンタン化合物を含有する樹脂組成物、その樹脂組成物を硬化してなる硬化物、及びそのアダマンタン化合物又は樹脂組成物を用いたプリント回路基板形成用レジスト材料又はソルダーレジスト材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
アダマンタンは、シクロヘキサン環が４個、カゴ形に縮合した構造を有し、対称性が高く、安定な化合物であり、その誘導体は、特異な機能を示すことから、医薬品原料や高機能性工業材料の原料等として有用である。
具体的には、光ディスク基板、光ファイバーあるいはレンズ等に用いる試みがなされている（例えば、特許文献１及び２）。また、アダマンタンエステル類を、フォトレジスト用樹脂原料として、使用する試みがなされている（例えば、特許文献３）。
【０００３】
ところで、近年、電子・光学材料分野においては、光学・電子部品の高性能化・改良検討が進められている。従来、光学部材用の樹脂には透明性や耐光性に優れるアクリル系樹脂が一般に多用されていた。一方、光・電子機器分野に利用される光学部材用の樹脂には、エポキシ系樹脂が多用されていた。
【０００４】
例えば、アクリル系樹脂の耐熱性の向上として、脂環式アクリレートを含むアクリレート共重合体に関する技術開発が行われている（例えば、特許文献４）。また、光学接着剤等を用途とする、エステル部に炭素数５〜２２の脂環式炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸エステルとアルキレンオキサイドを有する多官能（メタ）アクリレートによる組成物が開示されている（例えば、特許文献５）。
【０００５】
このように、近年の光学・電子部品の高性能化に対応するために、さらなる材料開発が必要であり、アダマンタンの利用が期待されている。例えば、特許文献６は、グリシジルオキシ基含有アダマンタン化合物やアダマンチル基含有エポキシ変性アクリレートを開示している。
しかし、耐熱性、密着性、曲げ特性等の性能には未だ改良の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３０５０４４号公報
【特許文献２】特開平９−３０２０７７号公報
【特許文献３】特開平４−３９６６５号公報
【特許文献４】特開２００６−１９３６６０号公報
【特許文献５】特開平１１−６１０８１号公報
【特許文献６】特開２００８−１３３２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、耐熱性、基板への接着性、硬化したときの曲げ特性に優れる樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、以下のアダマンタン化合物等が提供される。
１．下記式（１）で表わされるアダマンタン化合物。
【化１】
（式中、Ｃｙは脂環構造であり、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
２．下記式（２）又は（３）で表わされる１に記載のアダマンタン化合物。
【化２】
（式中、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
３．下記式（１０）で表されるアダマンタン化合物とジカルボン酸を反応させる、１又は２に記載のアダマンタン化合物の製造方法。
【化３】
（式中、Ｘ１はそれぞれ以下の一般式（１１）で表される基である。）
【化４】
（式中、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎは１〜１０の整数である。ｎが２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
４．１又は２に記載のアダマンタン化合物を含有する樹脂組成物。
５．４に記載の樹脂組成物を加熱又は光照射により硬化させてなる硬化物。
６．１又は２に記載のアダマンタン化合物又は４に記載の樹脂組成物を用いたプリント回路基板形成用レジスト材料又はソルダーレジスト材料。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耐熱性、基板への接着性、硬化したときの曲げ特性に優れる樹脂組成物が提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のアダマンタン化合物は下記式（１）で表わされる。
【化５】
式中、Ｃｙは脂環構造であり、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。
【００１１】
Ｃｙとしては、単環又は多環の脂環構造が挙げられる。Ｃｙは飽和でも不飽和でもよい。また、Ｃｙは２以上の脂環構造が単結合により結合した構造でもよい。
単環脂環構造は、好ましくは炭素数３〜２０、より好ましくは炭素数５〜１０であり、シクロヘキサンが特に好ましい。
多環脂環構造は、好ましくは炭素数６〜４０、より好ましくは炭素数６〜２０であり、例えばノルボルネン、アダマンタン、ビアダマンタン、ジアマンタン等が挙げられ、特に好ましくはアダマンタンである。
Ｃｙにおける結合位置については特に制限はない。
【００１２】
Ｒは好ましくは水素原子である。ｎは好ましくは１〜３の整数である。
本発明のアダマンタン化合物は常温で固体であり、扱いが容易である。
【００１３】
本発明のアダマンタン化合物は好ましくは下記式（２）又は（３）で表わされる。
【化６】
式中、Ｒ、ｎは式（１）と同じである。
【００１４】
本発明のアダマンタン化合物は、下記式（１０）で表されるアダマンタン化合物とジカルボン酸を反応させるエポキシ開環反応により製造することができる。式（１０）中、Ｘ１はそれぞれ下記式（１１）で表される基である。また、式（１１）中、Ｒ，ｎは上記と同じである。
【化７】
【００１５】
ジカルボン酸としては、上記の脂環構造Ｃｙに２つのカルボキシ基が置換したものを好適に用いることができ、例えば、シクロヘキサンジカルボン酸、アダマンチルジカルボン酸等が挙げられる。
【００１６】
反応温度は０〜２００℃が好ましく、特に２０〜１５０℃が好ましい。温度が低すぎる場合、反応速度が低下し、反応時間が長くなる。温度が高すぎる場合、着色が激しくなる。
圧力は、絶対圧力で０．０１〜１０ＭＰａが好ましく、特に、常圧〜１ＭＰａが好ましい。圧力が高すぎる場合は、安全上、問題があり特別な装置が必要となり、産業上有用でない。
反応時間は、１分〜２４時間が好ましく、特に、１時間〜１５時間が好ましい。
【００１７】
触媒としては、ナトリウムアミド、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、ピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］ノネン−５（ＤＢＮ）、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化ナトリウム、燐酸ナトリウム、燐酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、酸化銀、ナトリウムメトキシド及びカリウムｔ−ブトキシド等が挙げられる。
塩基性触媒の使用割合は、塩基性触媒／原料の活性水素（モル比）が、２〜２０程度となる量であり、好ましくは４〜１２となる量である。
【００１８】
上記反応の際には、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド及びテトラエチルアンモニウムブロミド等の４級アンモニウム塩を相間移動触媒として添加してもよい。この４級アンモニウム塩の使用割合は、アダマンタン化合物に対して通常０．０１〜２０モル％程度であり、好ましくは０．１〜１０モル％である。
【００１９】
上記反応は、無溶媒又は溶媒の存在下で行う。溶媒としては、アダマンタン化合物の溶解度が０．５質量％以上、望ましくは５質量％以上の溶媒を用いるのが有利である。溶媒の使用量はアダマンタン化合物の濃度が０．５質量％以上、望ましくは５質量％以上となる量である。このとき、アダマンタン化合物は懸濁状態でもよいが、溶解していることが望ましい。
溶媒として具体的には、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＡｃ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、酢酸エチル、ジエチルエーテル、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、アセトン、メチルエチルケトン及びＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）等が挙げられる。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２０】
精製方法は、必要に応じて、蒸留、晶析、カラム分離等が可能であり、生成物の性状と不純物の種類により選択できる。
【００２１】
式（１０）で表されるアダマンタン化合物は、下記式（２０）で表わされるアダマンタン化合物とエピハロヒドリン化合物を反応させることで製造することができる。式（２０）中、Ｘ１１はそれぞれ下記式（２１）で表される基である。式（２１）中、Ｒ，ｎは上記と同じである。
【化８】
【００２２】
エピハロヒドリン化合物は、例えばエピクロロヒドリン、エピブロモヒドリンが挙げられ、エピクロロヒドリンが好ましい。
【００２３】
上記の反応は、通常、塩基性触媒の存在下で行う。塩基性触媒としては、上記と同じものが挙げられる。また、溶媒も上記と同様である。
【００２４】
アダマンタン化合物とエピハロヒドリン化合物との反応は、通常０〜２００℃程度、好ましくは４０〜１５０℃の温度において行う。反応温度が０℃以上であると、反応速度が低下せず適度のものとなるため、反応時間が短縮される。また、反応温度が２００℃以下であると、生成物の着色が抑制される。
反応の際の圧力は、絶対圧力で通常０．０１〜１０ＭＰａ程度、望ましくは常圧〜１ＭＰａである。圧力が１０ＭＰａ以下であると、安全性が確保されるので特別な装置が不要となり、産業上有用である。反応時間は、通常１分〜２４時間程度、望ましくは１〜１０時間である。
【００２５】
式（２０）で表されるアダマンタン化合物は、下記式（３０）で表わされるアダマンタン化合物と環状炭酸エステル化合物を反応させることで製造することができる。
【化９】
【００２６】
環状炭酸エステル化合物としては、エチレンカーボネート、炭酸プロピレン、炭酸１、２−ブチレン等が挙げられ、特にエチレンカーボネートが好ましい。
この反応においては、触媒として塩基を使用することが好ましく、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、ジメチルアミノピリジン、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩等の有機アミンや水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、燐酸ナトリウム、燐酸カリウム、ブトキシカリウム等の無機塩基を使用することができる。アダマンタン化合物に対する塩基の使用量は、通常０．５〜５倍（モル）であり、好ましくは１〜３倍である。
使用する溶媒は、上記と同様である。
【００２７】
反応温度は、通常、０〜２００℃であり、好ましくは８０〜１４０℃である。反応圧力は特に限定されるものではないが、装置の簡便さから常圧で行うことが望ましい。反応時間は、通常、１分〜４８時間であり、好ましくは１時間〜２４時間である。
【００２８】
本発明の樹脂組成物は、上記の本発明のアダマンタン化合物を含有する。
本発明の樹脂組成物は、好ましくは重合開始剤を含有する。重合開始剤としては、熱重合開始剤及び光重合開始剤が挙げられる。本発明の樹脂組成物は、これらの重合開始剤（硬化剤）を用いた反応により硬化させることができる。
【００２９】
上記熱重合開始剤の具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイト、メチルイソブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系開始剤が挙げられる。
【００３０】
上記光重合開始剤の具体例としては、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンジル類、ベンゾインエーテル類、ベンジルジケタール類、チオキサントン類、アシルホスフィンオキサイド類、アシルホスフィン酸エステル類、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族ヨードシル塩、芳香族スルホキソニウム塩、メタロセン化合物等が挙げられる。
【００３１】
また、重合開始剤（硬化剤）としては、カチオン重合開始剤、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤及びフェノール系硬化剤等から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
【００３２】
カチオン重合開始剤としては、熱又は紫外線によりエポキシ環と反応するものであればよく、上述したように例えば、ｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族ジアゾニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族スルホニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族ヨードニウム塩、芳香族ヨードシル塩、芳香族スルホキソニウム塩及びメタロセン化合物等が挙げられる。中でもトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族スルホニウム塩及びジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族ヨードニウム塩が最適である。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３３】
カチオン重合開始剤の使用量は、本発明のアダマンタン化合物、又はアダマンタン化合物及び後述する樹脂成分１００質量部に対して、０．０１〜５．０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．１〜３．０質量部である。カチオン開始剤の含有率を上記範囲とすることにより、良好な重合及び光学特性等物性を発現できる。
【００３４】
酸無水物系硬化剤としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ナジック酸、無水グルタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸及びメチルテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。中でもヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸及びメチルテトラヒドロ無水フタル酸が最適である。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
酸無水物系硬化剤を用いる場合、その硬化を促進する目的で硬化促進剤を配合してもよい。この硬化促進剤の例としては、３級アミン類、イミダゾール類、有機ホスフィン化合物類又はこれらの塩、オクチル酸亜鉛及びオクチル酸スズ等の金属石鹸類が挙げられる。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３５】
フェノール系硬化剤としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂及びトリアジン変性フェノールノボラック樹脂等が挙げられる。
アミン系硬化剤としては、例えばジシアンジアミドや、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン及びｍ−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミン等が挙げられる。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３６】
これらの硬化剤の中では、硬化樹脂の透明性等の物性の点から、酸無水物系硬化剤が好適であり、中でも、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸及びメチルテトラヒドロ無水フタル酸が最適である。
【００３７】
上記硬化剤の配合割合は、本発明のアダマンタン化合物、又はアダマンタン化合物及び後述する樹脂成分のグリシジル基と、反応する硬化剤の官能基の比率で決定する。通常は、グリシジル基の数に対して、対応する硬化剤の官能基の数が０．５〜１．５倍、好ましくは０．７〜１．３倍となる割合である。
硬化剤の配合割合を上記範囲とすることにより、組成物の硬化速度が遅くなることや、その硬化樹脂のガラス転移温度が低くなることがなく、また、耐湿性の低下もないので好適である。
耐熱性、透明性に優れる本発明のアダマンタン化合物を、上記硬化剤と反応させることで、耐熱性、透明性の他に耐光性、さらに誘電率等が向上し、また、実用上必要となる溶解性が付与される。
【００３８】
本発明の組成物は、耐熱性や機械物性等に悪影響を与えない限りにおいて他の重合性モノマーを含んでもよい。そのような重合性モノマーの具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、エチレングリコール ジ（メタ）アクリレート、１，３−プロパンジオール ジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオール ジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール ジ（メタ）アクリレート、アダマンタン−１，３−ジオール ジ（メタ）アクリレート、アダマンタン−１，３−ジメタノール ジ（メタ）アクリレート、アダマンタン−１，３−ジエタノール ジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール テトラアクリレート、ジペンタエリスリトール ヘキサアクリレート等が挙げられる。アクリレートの配合量は、仕込んだアダマンタン化合物に対して、０．０５〜８０ｗｔ％、好ましくは、１〜３０ｗｔ％の範囲がよい。
【００３９】
本発明の組成物は、さらにバインダーポリマーを含んでいてもよい。バインダーポリマーとしては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミド系樹脂、アミドエポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。アルカリ現像性の見地からは、アクリル系樹脂が好ましい。これらは単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。バインダーポリマーの配合量は、仕込んだアダマンタン化合物に対して、１〜５０ｗｔ％、アルカリ現像の見地から好ましくは、５〜３０ｗｔ％範囲が好ましい。
【００４０】
バインダーポリマーは、例えば、重合性単量体をラジカル重合させることにより製造することができる。上記重合性単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン等の重合可能なスチレン誘導体、アクリルアミド、アクリロニトリル、ビニル−ｎ−ブチルエーテル等のビニルアルコールのエステル類、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、（メタ）アクリル酸グリシジルエステル、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、α−ブロモ（メタ）アクリル酸、α−クロル（メタ）アクリル酸、β−フリル（メタ）アクリル酸、β−スチリル（メタ）アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノイソプロピル等のマレイン酸モノエステル、フマール酸、ケイ皮酸、α−シアノケイ皮酸、イタコン酸、クロトン酸、プロピオール酸等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００４１】
上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ヘプチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、これらの構造異性体等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４２】
本発明の組成物には、さらに必要に応じて、従来から用いられている、例えば、硬化促進剤、劣化防止剤、変性剤、シランカップリング剤、脱泡剤、無機粉末、溶剤、レベリング剤、離型剤、染料、及び顔料等公知の各種添加剤を添加してもよい。
【００４３】
上記硬化促進剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、１，８−ジアザ−ビシクロ［５.４.０］ウンデセン−７、トリエチレンジアミン、トリス（２，４，６−ジメチルアミノメチル）フェノール等の３級アミン類、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−ｏ，ｏ−ジエチルホスホロジチオエート等のリン化合物、４級アンモニウム塩、有機金属塩類、及びこれらの誘導体等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。これら硬化促進剤の中では、３級アミン類、イミダゾール類及びリン化合物を用いることが好ましい。
【００４４】
劣化防止剤としては、例えば、フェノール系化合物、アミン系化合物、有機硫黄系化合物及びリン系化合物等の、従来から公知の劣化防止剤が挙げられる。劣化防止剤を添加すると、本発明の組成物における耐熱性や透明性等の特性を保持することができる。
【００４５】
変性剤としては、例えば、グリコール類、シリコーン類、アルコール類等の、従来から公知の変性剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、シラン系、チタネート系等の、従来から公知のシランカップリング剤が挙げられる。脱泡剤としては、例えば、シリコーン系等の、従来から公知の脱泡剤が挙げられる。無機粉末としては、用途に応じて粒径が数ｎｍ〜１０μｍのものが使用でき、例えば、ガラス粉末、シリカ粉末、チタニア、酸化亜鉛及びアルミナ等の公知の無機粉末が挙げられる。溶剤としては、樹脂成分が粉末の場合や、コーティングの希釈溶剤として、トルエンやキシレン等の芳香族系溶剤やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤等を使用することができる。
【００４６】
本発明の樹脂組成物は白色ソルダーレジストに用いることができる。この場合、樹脂組成物は例えば、光硬化性モノマー、チオール系化合物（硬化剤）、光重合開始剤、希釈剤、ルチル型酸化チタン及び上記のアダマンタン化合物を含む。
【００４７】
本発明の硬化物は、上記組成物を熱硬化又は光硬化することにより得ることができる。
熱硬化温度は通常３０〜２００℃程度、好ましくは５０〜１５０℃である。３０℃以上とすることにより硬化不良となることがなく、２００℃以下とすることにより着色等を生じることがなくなる。硬化時間は使用するアダマンタン化合物や重合開始剤等によって異なるが、０．５〜６時間程度が好ましい。
【００４８】
光硬化においては、例えば紫外線の照射により硬化物を得ることができる。紫外線の照射光量はアダマンタン化合物や重合開始剤の種類、硬化物の膜厚等の諸条件により異なるが、通常、１００〜５０００ｍＪ／ｃｍ２程度、好ましくは５００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２である。紫外線照射後に後加熱を行ってもよく、７０〜２００℃程度で０．５〜１２時間程度行うことが好ましい。
【００４９】
このように本発明のアダマンタン化合物及び樹脂組成物は、優れた特性を有するので、プリント回路基板形成用レジスト材料、ソルダーレジスト材料、半導体用レジスト材料等として用いることができる。
【実施例】
【００５０】
実施例１
還流冷却器、温度計、攪拌機、窒素導入管を取り付けた５００ｍｌの四つ口フラスコに、化合物（Ａ）６０ｇ、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸１８．６ｇ、及び４８ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１７．３ｇを仕込み、攪拌しながら１００℃まで加熱した。
【化１０】
【００５１】
液温が１００℃に達してから５時間後にサンプリングを行い、ＬＣ（液体クロマトグラフィー）で原料の消失を確認後、反応液を室温まで冷却した。
その後沈殿物をろ別し、水及びメタノールで再結晶を行い、析出した固体を乾燥させ、以下に示す目的物を得た（白色固体、収量３０ｇ、エポキシ当量８９０）。
【化１１】
【００５２】
実施例２
還流冷却器、温度計、攪拌機、窒素導入管を取り付けた５００ｍｌの四つ口フラスコに、化合物（Ａ）３７ｇ、１，３−アダマンチルジカルボン酸１０ｇ、４８ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１０ｇを仕込み、攪拌しながら１００℃まで加熱した。液温が１００℃に達してから５時間後サンプリングを行い、ＬＣで原料の消失を確認後、反応液を室温まで冷却した。
その後、水、クロロホルムを加えた。クロロホルム相を水洗し、濃縮後、析出した固体を乾燥させ、以下に示す目的物を得た（白色固体、収量３８ｇ、エポキシ当量９５０）。
【化１２】
【００５３】
実施例３
実施例１で合成した化合物１０ｇ、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル１０ｇ、酸無水物としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化（株）製、ＭＨ７００）１５．７ｇ、及び硬化促進剤として１，８−ジアザビシクルロ［５．４．０］ウンデセン−７のオクチル酸塩（サンアプロ社製、ＳＡ１０２）０．４ｇを室温で混合し、脱泡した。
【００５４】
上記で得られた組成物を以下のように評価した。結果を表１に示す。
（１）接着性試験
得られた組成物をポリイミドフィルムに塗布し、１１０℃で２時間、１５０℃で３時間硬化させた後、フィルムを９０度に折り曲げを行い、硬化物の接着性を評価した。
硬化物が保持している場合を「○」と評価し、硬化物の剥がれが生じた場合は「×」と評価した。
（２）曲げ強度試験
組成液を１１０℃で２時間、１５０℃で３時間硬化させ、曲げ強度をＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定した。
（３）長期耐熱性試験
組成液を１１０℃で２時間、１５０℃で３時間硬化させ、１４０℃の恒温槽に試料を１００時間置き、サンシャインテスターを用い、試験前後の４００ｎｍの光線透過率を測定した。変化が２０％未満の場合を「○」、２０％以上低下した場合「×」とした。
【００５５】
実施例４
実施例２で合成した化合物１０ｇ、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル１０ｇ、酸無水物としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化（株）製、ＭＨ７００）１５．６ｇ、及び硬化促進剤として１，８−ジアザビシクルロ［５．４．０］ウンデセン−７のオクチル酸塩（サンアプロ社製、ＳＡ１０２）０．４ｇを室温で混合し、脱泡した。
得られた組成物を実施例３と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００５６】
比較例１
４，６−ビス（１−アダマンチル）−１，３−ジグリシジルオキシベンゼン１０ｇ、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル１０ｇ及び酸無水物としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化（株）製、ＭＨ７００）２０．２ｇ、硬化促進剤として１，８−ジアザビシクルロ［５．４．０］ウンデセン−７のオクチル酸塩（サンアプロ社製、ＳＡ１０２）０．４ｇを室温で混合し、脱泡した。
得られた組成物を実施例３と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のアダマンタン化合物及び組成物は、ソルダーレジスト材料として使用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アダマンタン化合物及びその製造方法、アダマンタン化合物を含有する樹脂組成物、その樹脂組成物を硬化してなる硬化物、及びそのアダマンタン化合物又は樹脂組成物を用いたプリント回路基板形成用レジスト材料又はソルダーレジスト材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
アダマンタンは、シクロヘキサン環が４個、カゴ形に縮合した構造を有し、対称性が高く、安定な化合物であり、その誘導体は、特異な機能を示すことから、医薬品原料や高機能性工業材料の原料等として有用である。
具体的には、光ディスク基板、光ファイバーあるいはレンズ等に用いる試みがなされている（例えば、特許文献１及び２）。また、アダマンタンエステル類を、フォトレジスト用樹脂原料として、使用する試みがなされている（例えば、特許文献３）。
【０００３】
ところで、近年、電子・光学材料分野においては、光学・電子部品の高性能化・改良検討が進められている。従来、光学部材用の樹脂には透明性や耐光性に優れるアクリル系樹脂が一般に多用されていた。一方、光・電子機器分野に利用される光学部材用の樹脂には、エポキシ系樹脂が多用されていた。
【０００４】
例えば、アクリル系樹脂の耐熱性の向上として、脂環式アクリレートを含むアクリレート共重合体に関する技術開発が行われている（例えば、特許文献４）。また、光学接着剤等を用途とする、エステル部に炭素数５〜２２の脂環式炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸エステルとアルキレンオキサイドを有する多官能（メタ）アクリレートによる組成物が開示されている（例えば、特許文献５）。
【０００５】
このように、近年の光学・電子部品の高性能化に対応するために、さらなる材料開発が必要であり、アダマンタンの利用が期待されている。例えば、特許文献６は、グリシジルオキシ基含有アダマンタン化合物やアダマンチル基含有エポキシ変性アクリレートを開示している。
しかし、耐熱性、密着性、曲げ特性等の性能には未だ改良の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３０５０４４号公報
【特許文献２】特開平９−３０２０７７号公報
【特許文献３】特開平４−３９６６５号公報
【特許文献４】特開２００６−１９３６６０号公報
【特許文献５】特開平１１−６１０８１号公報
【特許文献６】特開２００８−１３３２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、耐熱性、基板への接着性、硬化したときの曲げ特性に優れる樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、以下のアダマンタン化合物等が提供される。
１．下記式（１）で表わされるアダマンタン化合物。
【化１】
（式中、Ｃｙは脂環構造であり、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
２．下記式（２）又は（３）で表わされる１に記載のアダマンタン化合物。
【化２】
（式中、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
３．下記式（１０）で表されるアダマンタン化合物とジカルボン酸を反応させる、１又は２に記載のアダマンタン化合物の製造方法。
【化３】
（式中、Ｘ１はそれぞれ以下の一般式（１１）で表される基である。）
【化４】
（式中、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎは１〜１０の整数である。ｎが２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
４．１又は２に記載のアダマンタン化合物を含有する樹脂組成物。
５．４に記載の樹脂組成物を加熱又は光照射により硬化させてなる硬化物。
６．１又は２に記載のアダマンタン化合物又は４に記載の樹脂組成物を用いたプリント回路基板形成用レジスト材料又はソルダーレジスト材料。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耐熱性、基板への接着性、硬化したときの曲げ特性に優れる樹脂組成物が提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のアダマンタン化合物は下記式（１）で表わされる。
【化５】
式中、Ｃｙは脂環構造であり、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。
【００１１】
Ｃｙとしては、単環又は多環の脂環構造が挙げられる。Ｃｙは飽和でも不飽和でもよい。また、Ｃｙは２以上の脂環構造が単結合により結合した構造でもよい。
単環脂環構造は、好ましくは炭素数３〜２０、より好ましくは炭素数５〜１０であり、シクロヘキサンが特に好ましい。
多環脂環構造は、好ましくは炭素数６〜４０、より好ましくは炭素数６〜２０であり、例えばノルボルネン、アダマンタン、ビアダマンタン、ジアマンタン等が挙げられ、特に好ましくはアダマンタンである。
Ｃｙにおける結合位置については特に制限はない。
【００１２】
Ｒは好ましくは水素原子である。ｎは好ましくは１〜３の整数である。
本発明のアダマンタン化合物は常温で固体であり、扱いが容易である。
【００１３】
本発明のアダマンタン化合物は好ましくは下記式（２）又は（３）で表わされる。
【化６】
式中、Ｒ、ｎは式（１）と同じである。
【００１４】
本発明のアダマンタン化合物は、下記式（１０）で表されるアダマンタン化合物とジカルボン酸を反応させるエポキシ開環反応により製造することができる。式（１０）中、Ｘ１はそれぞれ下記式（１１）で表される基である。また、式（１１）中、Ｒ，ｎは上記と同じである。
【化７】
【００１５】
ジカルボン酸としては、上記の脂環構造Ｃｙに２つのカルボキシ基が置換したものを好適に用いることができ、例えば、シクロヘキサンジカルボン酸、アダマンチルジカルボン酸等が挙げられる。
【００１６】
反応温度は０〜２００℃が好ましく、特に２０〜１５０℃が好ましい。温度が低すぎる場合、反応速度が低下し、反応時間が長くなる。温度が高すぎる場合、着色が激しくなる。
圧力は、絶対圧力で０．０１〜１０ＭＰａが好ましく、特に、常圧〜１ＭＰａが好ましい。圧力が高すぎる場合は、安全上、問題があり特別な装置が必要となり、産業上有用でない。
反応時間は、１分〜２４時間が好ましく、特に、１時間〜１５時間が好ましい。
【００１７】
触媒としては、ナトリウムアミド、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、ピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］ノネン−５（ＤＢＮ）、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化ナトリウム、燐酸ナトリウム、燐酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、酸化銀、ナトリウムメトキシド及びカリウムｔ−ブトキシド等が挙げられる。
塩基性触媒の使用割合は、塩基性触媒／原料の活性水素（モル比）が、２〜２０程度となる量であり、好ましくは４〜１２となる量である。
【００１８】
上記反応の際には、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド及びテトラエチルアンモニウムブロミド等の４級アンモニウム塩を相間移動触媒として添加してもよい。この４級アンモニウム塩の使用割合は、アダマンタン化合物に対して通常０．０１〜２０モル％程度であり、好ましくは０．１〜１０モル％である。
【００１９】
上記反応は、無溶媒又は溶媒の存在下で行う。溶媒としては、アダマンタン化合物の溶解度が０．５質量％以上、望ましくは５質量％以上の溶媒を用いるのが有利である。溶媒の使用量はアダマンタン化合物の濃度が０．５質量％以上、望ましくは５質量％以上となる量である。このとき、アダマンタン化合物は懸濁状態でもよいが、溶解していることが望ましい。
溶媒として具体的には、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＡｃ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、酢酸エチル、ジエチルエーテル、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、アセトン、メチルエチルケトン及びＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）等が挙げられる。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２０】
精製方法は、必要に応じて、蒸留、晶析、カラム分離等が可能であり、生成物の性状と不純物の種類により選択できる。
【００２１】
式（１０）で表されるアダマンタン化合物は、下記式（２０）で表わされるアダマンタン化合物とエピハロヒドリン化合物を反応させることで製造することができる。式（２０）中、Ｘ１１はそれぞれ下記式（２１）で表される基である。式（２１）中、Ｒ，ｎは上記と同じである。
【化８】
【００２２】
エピハロヒドリン化合物は、例えばエピクロロヒドリン、エピブロモヒドリンが挙げられ、エピクロロヒドリンが好ましい。
【００２３】
上記の反応は、通常、塩基性触媒の存在下で行う。塩基性触媒としては、上記と同じものが挙げられる。また、溶媒も上記と同様である。
【００２４】
アダマンタン化合物とエピハロヒドリン化合物との反応は、通常０〜２００℃程度、好ましくは４０〜１５０℃の温度において行う。反応温度が０℃以上であると、反応速度が低下せず適度のものとなるため、反応時間が短縮される。また、反応温度が２００℃以下であると、生成物の着色が抑制される。
反応の際の圧力は、絶対圧力で通常０．０１〜１０ＭＰａ程度、望ましくは常圧〜１ＭＰａである。圧力が１０ＭＰａ以下であると、安全性が確保されるので特別な装置が不要となり、産業上有用である。反応時間は、通常１分〜２４時間程度、望ましくは１〜１０時間である。
【００２５】
式（２０）で表されるアダマンタン化合物は、下記式（３０）で表わされるアダマンタン化合物と環状炭酸エステル化合物を反応させることで製造することができる。
【化９】
【００２６】
環状炭酸エステル化合物としては、エチレンカーボネート、炭酸プロピレン、炭酸１、２−ブチレン等が挙げられ、特にエチレンカーボネートが好ましい。
この反応においては、触媒として塩基を使用することが好ましく、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、ジメチルアミノピリジン、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩等の有機アミンや水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、燐酸ナトリウム、燐酸カリウム、ブトキシカリウム等の無機塩基を使用することができる。アダマンタン化合物に対する塩基の使用量は、通常０．５〜５倍（モル）であり、好ましくは１〜３倍である。
使用する溶媒は、上記と同様である。
【００２７】
反応温度は、通常、０〜２００℃であり、好ましくは８０〜１４０℃である。反応圧力は特に限定されるものではないが、装置の簡便さから常圧で行うことが望ましい。反応時間は、通常、１分〜４８時間であり、好ましくは１時間〜２４時間である。
【００２８】
本発明の樹脂組成物は、上記の本発明のアダマンタン化合物を含有する。
本発明の樹脂組成物は、好ましくは重合開始剤を含有する。重合開始剤としては、熱重合開始剤及び光重合開始剤が挙げられる。本発明の樹脂組成物は、これらの重合開始剤（硬化剤）を用いた反応により硬化させることができる。
【００２９】
上記熱重合開始剤の具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイト、メチルイソブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系開始剤が挙げられる。
【００３０】
上記光重合開始剤の具体例としては、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンジル類、ベンゾインエーテル類、ベンジルジケタール類、チオキサントン類、アシルホスフィンオキサイド類、アシルホスフィン酸エステル類、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族ヨードシル塩、芳香族スルホキソニウム塩、メタロセン化合物等が挙げられる。
【００３１】
また、重合開始剤（硬化剤）としては、カチオン重合開始剤、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤及びフェノール系硬化剤等から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
【００３２】
カチオン重合開始剤としては、熱又は紫外線によりエポキシ環と反応するものであればよく、上述したように例えば、ｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族ジアゾニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族スルホニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族ヨードニウム塩、芳香族ヨードシル塩、芳香族スルホキソニウム塩及びメタロセン化合物等が挙げられる。中でもトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族スルホニウム塩及びジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族ヨードニウム塩が最適である。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３３】
カチオン重合開始剤の使用量は、本発明のアダマンタン化合物、又はアダマンタン化合物及び後述する樹脂成分１００質量部に対して、０．０１〜５．０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．１〜３．０質量部である。カチオン開始剤の含有率を上記範囲とすることにより、良好な重合及び光学特性等物性を発現できる。
【００３４】
酸無水物系硬化剤としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ナジック酸、無水グルタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸及びメチルテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。中でもヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸及びメチルテトラヒドロ無水フタル酸が最適である。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
酸無水物系硬化剤を用いる場合、その硬化を促進する目的で硬化促進剤を配合してもよい。この硬化促進剤の例としては、３級アミン類、イミダゾール類、有機ホスフィン化合物類又はこれらの塩、オクチル酸亜鉛及びオクチル酸スズ等の金属石鹸類が挙げられる。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３５】
フェノール系硬化剤としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂及びトリアジン変性フェノールノボラック樹脂等が挙げられる。
アミン系硬化剤としては、例えばジシアンジアミドや、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン及びｍ−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミン等が挙げられる。これらは単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３６】
これらの硬化剤の中では、硬化樹脂の透明性等の物性の点から、酸無水物系硬化剤が好適であり、中でも、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸及びメチルテトラヒドロ無水フタル酸が最適である。
【００３７】
上記硬化剤の配合割合は、本発明のアダマンタン化合物、又はアダマンタン化合物及び後述する樹脂成分のグリシジル基と、反応する硬化剤の官能基の比率で決定する。通常は、グリシジル基の数に対して、対応する硬化剤の官能基の数が０．５〜１．５倍、好ましくは０．７〜１．３倍となる割合である。
硬化剤の配合割合を上記範囲とすることにより、組成物の硬化速度が遅くなることや、その硬化樹脂のガラス転移温度が低くなることがなく、また、耐湿性の低下もないので好適である。
耐熱性、透明性に優れる本発明のアダマンタン化合物を、上記硬化剤と反応させることで、耐熱性、透明性の他に耐光性、さらに誘電率等が向上し、また、実用上必要となる溶解性が付与される。
【００３８】
本発明の組成物は、耐熱性や機械物性等に悪影響を与えない限りにおいて他の重合性モノマーを含んでもよい。そのような重合性モノマーの具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、エチレングリコール ジ（メタ）アクリレート、１，３−プロパンジオール ジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオール ジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール ジ（メタ）アクリレート、アダマンタン−１，３−ジオール ジ（メタ）アクリレート、アダマンタン−１，３−ジメタノール ジ（メタ）アクリレート、アダマンタン−１，３−ジエタノール ジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール テトラアクリレート、ジペンタエリスリトール ヘキサアクリレート等が挙げられる。アクリレートの配合量は、仕込んだアダマンタン化合物に対して、０．０５〜８０ｗｔ％、好ましくは、１〜３０ｗｔ％の範囲がよい。
【００３９】
本発明の組成物は、さらにバインダーポリマーを含んでいてもよい。バインダーポリマーとしては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミド系樹脂、アミドエポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。アルカリ現像性の見地からは、アクリル系樹脂が好ましい。これらは単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。バインダーポリマーの配合量は、仕込んだアダマンタン化合物に対して、１〜５０ｗｔ％、アルカリ現像の見地から好ましくは、５〜３０ｗｔ％範囲が好ましい。
【００４０】
バインダーポリマーは、例えば、重合性単量体をラジカル重合させることにより製造することができる。上記重合性単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン等の重合可能なスチレン誘導体、アクリルアミド、アクリロニトリル、ビニル−ｎ−ブチルエーテル等のビニルアルコールのエステル類、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、（メタ）アクリル酸グリシジルエステル、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、α−ブロモ（メタ）アクリル酸、α−クロル（メタ）アクリル酸、β−フリル（メタ）アクリル酸、β−スチリル（メタ）アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノイソプロピル等のマレイン酸モノエステル、フマール酸、ケイ皮酸、α−シアノケイ皮酸、イタコン酸、クロトン酸、プロピオール酸等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００４１】
上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ヘプチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、これらの構造異性体等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４２】
本発明の組成物には、さらに必要に応じて、従来から用いられている、例えば、硬化促進剤、劣化防止剤、変性剤、シランカップリング剤、脱泡剤、無機粉末、溶剤、レベリング剤、離型剤、染料、及び顔料等公知の各種添加剤を添加してもよい。
【００４３】
上記硬化促進剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、１，８−ジアザ−ビシクロ［５.４.０］ウンデセン−７、トリエチレンジアミン、トリス（２，４，６−ジメチルアミノメチル）フェノール等の３級アミン類、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−ｏ，ｏ−ジエチルホスホロジチオエート等のリン化合物、４級アンモニウム塩、有機金属塩類、及びこれらの誘導体等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。これら硬化促進剤の中では、３級アミン類、イミダゾール類及びリン化合物を用いることが好ましい。
【００４４】
劣化防止剤としては、例えば、フェノール系化合物、アミン系化合物、有機硫黄系化合物及びリン系化合物等の、従来から公知の劣化防止剤が挙げられる。劣化防止剤を添加すると、本発明の組成物における耐熱性や透明性等の特性を保持することができる。
【００４５】
変性剤としては、例えば、グリコール類、シリコーン類、アルコール類等の、従来から公知の変性剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、シラン系、チタネート系等の、従来から公知のシランカップリング剤が挙げられる。脱泡剤としては、例えば、シリコーン系等の、従来から公知の脱泡剤が挙げられる。無機粉末としては、用途に応じて粒径が数ｎｍ〜１０μｍのものが使用でき、例えば、ガラス粉末、シリカ粉末、チタニア、酸化亜鉛及びアルミナ等の公知の無機粉末が挙げられる。溶剤としては、樹脂成分が粉末の場合や、コーティングの希釈溶剤として、トルエンやキシレン等の芳香族系溶剤やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤等を使用することができる。
【００４６】
本発明の樹脂組成物は白色ソルダーレジストに用いることができる。この場合、樹脂組成物は例えば、光硬化性モノマー、チオール系化合物（硬化剤）、光重合開始剤、希釈剤、ルチル型酸化チタン及び上記のアダマンタン化合物を含む。
【００４７】
本発明の硬化物は、上記組成物を熱硬化又は光硬化することにより得ることができる。
熱硬化温度は通常３０〜２００℃程度、好ましくは５０〜１５０℃である。３０℃以上とすることにより硬化不良となることがなく、２００℃以下とすることにより着色等を生じることがなくなる。硬化時間は使用するアダマンタン化合物や重合開始剤等によって異なるが、０．５〜６時間程度が好ましい。
【００４８】
光硬化においては、例えば紫外線の照射により硬化物を得ることができる。紫外線の照射光量はアダマンタン化合物や重合開始剤の種類、硬化物の膜厚等の諸条件により異なるが、通常、１００〜５０００ｍＪ／ｃｍ２程度、好ましくは５００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２である。紫外線照射後に後加熱を行ってもよく、７０〜２００℃程度で０．５〜１２時間程度行うことが好ましい。
【００４９】
このように本発明のアダマンタン化合物及び樹脂組成物は、優れた特性を有するので、プリント回路基板形成用レジスト材料、ソルダーレジスト材料、半導体用レジスト材料等として用いることができる。
【実施例】
【００５０】
実施例１
還流冷却器、温度計、攪拌機、窒素導入管を取り付けた５００ｍｌの四つ口フラスコに、化合物（Ａ）６０ｇ、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸１８．６ｇ、及び４８ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１７．３ｇを仕込み、攪拌しながら１００℃まで加熱した。
【化１０】
【００５１】
液温が１００℃に達してから５時間後にサンプリングを行い、ＬＣ（液体クロマトグラフィー）で原料の消失を確認後、反応液を室温まで冷却した。
その後沈殿物をろ別し、水及びメタノールで再結晶を行い、析出した固体を乾燥させ、以下に示す目的物を得た（白色固体、収量３０ｇ、エポキシ当量８９０）。
【化１１】
【００５２】
実施例２
還流冷却器、温度計、攪拌機、窒素導入管を取り付けた５００ｍｌの四つ口フラスコに、化合物（Ａ）３７ｇ、１，３−アダマンチルジカルボン酸１０ｇ、４８ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１０ｇを仕込み、攪拌しながら１００℃まで加熱した。液温が１００℃に達してから５時間後サンプリングを行い、ＬＣで原料の消失を確認後、反応液を室温まで冷却した。
その後、水、クロロホルムを加えた。クロロホルム相を水洗し、濃縮後、析出した固体を乾燥させ、以下に示す目的物を得た（白色固体、収量３８ｇ、エポキシ当量９５０）。
【化１２】
【００５３】
実施例３
実施例１で合成した化合物１０ｇ、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル１０ｇ、酸無水物としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化（株）製、ＭＨ７００）１５．７ｇ、及び硬化促進剤として１，８−ジアザビシクルロ［５．４．０］ウンデセン−７のオクチル酸塩（サンアプロ社製、ＳＡ１０２）０．４ｇを室温で混合し、脱泡した。
【００５４】
上記で得られた組成物を以下のように評価した。結果を表１に示す。
（１）接着性試験
得られた組成物をポリイミドフィルムに塗布し、１１０℃で２時間、１５０℃で３時間硬化させた後、フィルムを９０度に折り曲げを行い、硬化物の接着性を評価した。
硬化物が保持している場合を「○」と評価し、硬化物の剥がれが生じた場合は「×」と評価した。
（２）曲げ強度試験
組成液を１１０℃で２時間、１５０℃で３時間硬化させ、曲げ強度をＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠して測定した。
（３）長期耐熱性試験
組成液を１１０℃で２時間、１５０℃で３時間硬化させ、１４０℃の恒温槽に試料を１００時間置き、サンシャインテスターを用い、試験前後の４００ｎｍの光線透過率を測定した。変化が２０％未満の場合を「○」、２０％以上低下した場合「×」とした。
【００５５】
実施例４
実施例２で合成した化合物１０ｇ、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル１０ｇ、酸無水物としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化（株）製、ＭＨ７００）１５．６ｇ、及び硬化促進剤として１，８−ジアザビシクルロ［５．４．０］ウンデセン−７のオクチル酸塩（サンアプロ社製、ＳＡ１０２）０．４ｇを室温で混合し、脱泡した。
得られた組成物を実施例３と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００５６】
比較例１
４，６−ビス（１−アダマンチル）−１，３−ジグリシジルオキシベンゼン１０ｇ、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル１０ｇ及び酸無水物としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸（新日本理化（株）製、ＭＨ７００）２０．２ｇ、硬化促進剤として１，８−ジアザビシクルロ［５．４．０］ウンデセン−７のオクチル酸塩（サンアプロ社製、ＳＡ１０２）０．４ｇを室温で混合し、脱泡した。
得られた組成物を実施例３と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のアダマンタン化合物及び組成物は、ソルダーレジスト材料として使用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表わされるアダマンタン化合物。
【化１３】
（式中、Ｃｙは脂環構造であり、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
【請求項２】
下記式（２）又は（３）で表わされる請求項１に記載のアダマンタン化合物。
【化１４】
（式中、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
【請求項３】
下記式（１０）で表されるアダマンタン化合物とジカルボン酸を反応させる、請求項１又は２に記載のアダマンタン化合物の製造方法。
【化１５】
（式中、Ｘ１はそれぞれ以下の一般式（１１）で表される基である。）
【化１６】
（式中、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎは１〜１０の整数である。ｎが２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
【請求項４】
請求項１又は２に記載のアダマンタン化合物を含有する樹脂組成物。
【請求項５】
請求項４に記載の樹脂組成物を加熱又は光照射により硬化させてなる硬化物。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のアダマンタン化合物又は請求項４に記載の樹脂組成物を用いたプリント回路基板形成用レジスト材料又はソルダーレジスト材料。
【請求項１】
下記式（１）で表わされるアダマンタン化合物。
【化１３】
（式中、Ｃｙは脂環構造であり、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
【請求項２】
下記式（２）又は（３）で表わされる請求項１に記載のアダマンタン化合物。
【化１４】
（式中、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎはそれぞれ１〜１０の整数である。ｎがそれぞれ２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
【請求項３】
下記式（１０）で表されるアダマンタン化合物とジカルボン酸を反応させる、請求項１又は２に記載のアダマンタン化合物の製造方法。
【化１５】
（式中、Ｘ１はそれぞれ以下の一般式（１１）で表される基である。）
【化１６】
（式中、Ｒはそれぞれ水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基であり、ｎは１〜１０の整数である。ｎが２以上の場合、Ｒは同一でも異なっていてもよい。）
【請求項４】
請求項１又は２に記載のアダマンタン化合物を含有する樹脂組成物。
【請求項５】
請求項４に記載の樹脂組成物を加熱又は光照射により硬化させてなる硬化物。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のアダマンタン化合物又は請求項４に記載の樹脂組成物を用いたプリント回路基板形成用レジスト材料又はソルダーレジスト材料。
【公開番号】特開２０１２−１５３６０５（Ｐ２０１２−１５３６０５Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１２６４（Ｐ２０１１−１１２６４）
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]