[发明专利]含氟金刚烷衍生物、含有聚合性基团的含氟金刚烷衍生物以及含有它们的树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及新型的含氟金刚烷衍生物、含有聚合性基团的金刚烷衍生物、其制备方法以及含有上述含有聚合性基团的金刚烷衍生物的树脂组合物。更具体地说，本发明涉及耐热性和表面硬度等机械物性良好、且提供低折射率的固化物、可用作液晶或有机EL元件等显示器用防反射膜、半导体光刻胶用防反射膜材料、体积全息的折射率调制材料、光纤、光波导以及各种透镜类等的含有聚合性基团的含氟金刚烷衍生物及其树脂组合物，以及在含有聚合性基团的含氟金刚烷衍生物等的制备中使用的、可用作反应中间体的含氟金刚烷衍生物，以及高效制备上述含有聚合性基团的含氟金刚烷衍生物的方法。

背景技术

金刚烷具有四个环己烷环稠合成笼形的结构，是对称性高的稳定的化合物，其衍生物显示特异性功能，已知可用作药物原料或高功能性工业材料的原料等。金刚烷例如由于具有光学特性或耐热性等，因此曾尝试用于光盘基板、光纤或透镜等中(例如参照专利文献1和2)。还尝试利用其酸感应性、干法刻蚀耐性、紫外线透过性等，使用金刚烷酯类作为光敏抗蚀剂的树脂原料(例如参照专利文献3)。

近年来，对于使用液晶或有机电致发光(EL)元件等的平板显示器的高清晰、大视角、高画质、电子电路的高频或者使用光的线路、通信等的光学·电子部件的高性能化以及改良的探究日益深入。

其中，显示器防反射膜的低折射率层或通信用的光纤、光波导等中使用氟系有机材料，对这些氟系材料进行了改良。通常，具有氟原子的化合物显示低折射率，对于将低折射率的含氟树脂材料在液晶或有机EL显示器用等的防反射膜，菲涅耳透镜、双凸透镜、微透镜矩阵等透镜类，光纤或光波导中的应用进行了研究。例如在防反射膜中，将低折射率层与高折射率层交互层合来防止反射，该低折射率层的树脂使用直链状的含氟丙烯酸酯类聚合物(例如参照专利文献4和5)。但是它们是直链状，无法获得足够的表面硬度，有耐划伤性等问题。另外，在光纤或光波导中，已知有机化合物的C-H键是光损耗的原因，其对策是使用将C-H键置换为C-F键的材料。其中之一是使用直链状的含氟丙烯酸酯树脂(例如参照专利文献6)，但可耐受通信时发热或回流焊的耐热性尚不足。

专利文献1：日本特开平6-305044号公报

专利文献2：日本特开平9-302077号公报

专利文献3：日本特开平4-39665号公报

专利文献4：日本特开平11-2702号公报

专利文献5：日本特开2001-48943号公报

专利文献6：日本特开2002-182046号公报

发明内容

本发明针对上述情况，其目的在于提供耐热性和表面硬度等机械物性良好、且可提供低折射率的固化物、可用作液晶或有机EL元件等显示器用防反射膜、半导体光刻胶用防反射膜材料、体积全息的折射率调制材料、光纤、光波导以及各种透镜类等的含有聚合性基团的含氟金刚烷衍生物及其树脂组合物，以及在含有聚合性基团的含氟金刚烷衍生物等的制备中使用的、可用作反应中间体的含氟金刚烷衍生物。

本发明人为实现上述目的进行了深入的研究，结果发现：通过使用具有特定结构的含有聚合性基团的含氟金刚烷衍生物，可以得到耐热性和表面硬度等机械物性良好、且可提供低折射率的固化物的树脂组合物。还发现：特定结构的含氟金刚烷衍生物可用作在上述特定结构的含有聚合性基团的含氟金刚烷衍生物等的制备中使用的反应中间体。本发明基于上述认识完成。

即，本发明提供以下的含氟金刚烷衍生物、含有聚合性基团的含氟金刚烷衍生物、其制备方法、以及含有它们的树脂组合物。

1.含氟金刚烷衍生物，该衍生物由下述通式(I)表示：

[化学式1]

[式中，Z¹、Z²和Z³表示下述通式所示的基团：

[化学式2]

(式中，R¹-R⁹各自独立，表示氢原子、卤素原子或可含有杂原子的脂族烃基，G¹-G⁴各自独立，表示单键或杂原子，h、i、j、k、n、p和q为1以上的整数，m为0以上的整数)；

a、b和c为0以上的整数，且a+b+c≥1；X¹和X²各自独立表示羟基或氨基；Y表示选自氢原子、烃基、卤素取代的烃基、环式烃基、卤素取代的环式烃基、羟基、羧基、以及2个Y一起形成的＝O的基团；s和t为1-15的整数，u为0-14的整数，且s+t+u＝16]。