JPH10182517A - ビスアリールヨードニウム塩の新規な結晶およびその製造方法 - Google Patents

ビスアリールヨードニウム塩の新規な結晶およびその製造方法

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JPH10182517A
JPH10182517A JP35924596A JP35924596A JPH10182517A JP H10182517 A JPH10182517 A JP H10182517A JP 35924596 A JP35924596 A JP 35924596A JP 35924596 A JP35924596 A JP 35924596A JP H10182517 A JPH10182517 A JP H10182517A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 保存安定性に優れるビス(4−t−ブチルフ
ェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェートの新
規な結晶、および該結晶を製造する方法を提供する。 【解決手段】 Cu−Kα線によるX線回折法におい
て、回折角(2θ)6.1°,9.5°,16.4°,17.
2°,18.5°に特徴的なピークを示すX線回折図に
より特徴づけられるビス(4−t−ブチルフェニル)ヨ
ードニウムヘキサフルオロホスフェートの新規な結晶、
およびメタノール溶液からメタノールを除去する等の処
理による、この新規な結晶の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、重合開始剤として
有用なビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘ
キサフルオロホスフェートの新規な結晶およびその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨード
ニウムヘキサフルオロホスフェートは、製版材料、フォ
トレジスト、UV硬化性インキ、光硬化塗料、感光性接
着剤を製造する際の重合開始剤として用いられている。
【0003】ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニ
ウムヘキサフルオロホスフェートの製造に関し、米国特
許第4,151,175号公報5欄のExample4
には塩化メチレン中、t−ブチルベンゼンとヨウ素酸カ
リウムの混合物に、0℃で硫酸を加えて反応を行い、ビ
ス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフル
オロホスフェートの塩化メチレン溶液を得、塩化メチレ
ンを留去した後、残った個体をエチルエーテル中で粉砕
し、減圧乾燥して結晶が得られると記載されている。こ
の方法で製造された結晶は、Cu−Kα線によるX線回
折法において、回折角(2θ)6.0°と18.7°に
特徴的なピークを示す(以下、この公知の結晶をα型結
晶と称する)。またこの結晶の融点は171〜174℃
であった。
【0004】また、Macromolecules,10,1307〜1315(19
77)の1307頁右欄23〜57行目では、ビス(4−t−
ブチルフェニル)ヨードニウム硫酸水素塩の水分散液に
ヘキサフルオロリン酸カリウムの水溶液を加えることに
よって生じた結晶を得ている。この結晶の融点は、17
3〜174℃(1308ページ、Table 1)と記
載されている。この結晶もやはり、前記同様のα型結晶
である。
【0005】このα型結晶変態は保存安定性に劣るた
め、長期保存後は重合開始剤としての性能が低下する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、重合
開始剤として有用なビス(4−t−ブチルフェニル)ヨ
ードニウムヘキサフルオロホスフェートの安定で新規な
結晶、及びこの結晶を製造する方法を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記した課
題を解決するため鋭意検討した結果、ビス(4−t−ブ
チルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェー
トには安定性の高い新規な結晶が存在し、この結晶は公
知の製造方法とは異なる処理を行うことによって得られ
ることを見いだし、本発明を完成するに到った。
【0008】即ち、本発明は第1にCu−Kα線による
X線回折法において、回折角(2θ)6.1°、9.5
°、16.4°、17.2°、18.5°に特徴的なピ
ークを示すX線回折図により特徴づけられるビス(4−
t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホス
フェートの結晶に関する。第2に本発明は、ビス(4−
t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホス
フェートのメタノール溶液から結晶を析出させることを
特徴とする前記ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨード
ニウムヘキサフルオロホスフェートの結晶の製造方法に
関する。第3に本発明は、ビス(4−t−ブチルフェニ
ル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェートの炭化水
素系溶媒分散液を加熱処理することを特徴とする前記ビ
ス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフル
オロホスフェートの結晶の製造方法に関する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。
【0010】本発明の新規な結晶(以下β型結晶と称す
る)は、Cu−Kα線によるX線回折法において、前記
の回折角に特徴的なピークを示すが、この回折角の±
0.2°程度の誤差は許容される。また、本発明のβ型
結晶は180〜186℃の範囲に融点を示す。
【0011】本発明の第1の製造法によれば、β型結晶
はビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフ
ルオロホスフェートのメタノール溶液からメタノールを
留去させるなどして結晶を析出させることによって得ら
れる。
【0012】このメタノール溶液を得るには種々の形態
のビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフ
ルオロホスフェートが用いられてよく、例えばα型結晶
のような本発明のβ型結晶以外の結晶型を有するもの、
溶媒和結晶、無定型物(アモルファス)、オイル状物質、
これらの混合物、あるいはこれらと本発明のβ型結晶の
混合物等が挙げられる。
【0013】これらのうちα型結晶は、例えば前記公知
文献に記載の製造方法により得られる。一般に、これら
の公知文献にも記載のように塩化メチレン等のハロゲン
化炭化水素系溶媒からビス(4−t−ブチルフェニル)ヨ
ードニウムヘキサフルオロホスフェートの結晶を析出さ
せた場合は通常α型結晶として得られる。
【0014】また、溶媒和結晶は、例えば、トルエン等
の芳香族炭化水素系溶媒、ジクロルエタン等のハロゲン
化炭化水素系溶媒等にビス(4−t−ブチルフェニル)ヨ
ードニウムヘキサフルオロホスフェートを溶解させた溶
液から析出させた場合に得られる。
【0015】無定型物は、例えば溶液状態にあるビス
(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロ
ホスフェートを非溶媒と混合して析出させた場合に得ら
れる。オイル状物質は、例えばビス(4−t−ブチルフ
ェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェートの溶
液を濃縮して溶媒を留去する際に、溶媒が完全に留去し
きれずに残留して生成することがある。
【0016】これら、メタノール溶液を得るために原料
として用いられうるビス(4−t−ブチルフェニル)ヨ
ードニウムヘキサフルオロホスフェートをメタノールに
溶解する時の加熱温度は、40〜65℃が好ましく、5
5〜65℃がより好ましい。加熱時間は、結晶が完溶す
る時間があればよいが、通常15分間から8時間が好ま
しく、30分間から2時間がさらに好ましい。
【0017】メタノールの量は、溶解させようとするビ
ス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフル
オロホスフェートの1〜20倍重量が好ましい。
【0018】メタノール溶液からのメタノールの留去は
常圧下でも減圧下でも行うことができる。留去の程度
は、メタノールの残量が多いと得られる結晶の量が減少
するので、メタノールがほぼ留出しなくなるまで行うの
が好ましい。
【0019】冷却後、得られた結晶を少量のメタノール
あるいはジエチルエーテルで洗浄し、好ましくは65℃
以下の温度で乾燥することにより純度の高い結晶が得ら
れる。
【0020】本発明の第2の製造法によれば、β型結晶
は、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサ
フルオロホスフェートの炭化水素系溶媒分散液を加熱処
理することによっても製造することができる。かかる炭
化水素系溶媒分散液を得るために用いられうるビス(4
−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホ
スフェートとしては、前記した、第1の製造法における
メタノール溶液の調製に用いられるものと同じものが使
用できる。
【0021】炭化水素系溶媒の具体例としてはn−ヘキ
サン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−
デカン、n−ウンデカン、n−ドデカン、シクロヘキサ
ン、メチルシクロヘキサン、デカリン等が挙げられる
が、n−ヘキサン、n−ヘプタンが好適に用いられる。
【0022】加熱処理温度は、50〜80℃が好まし
く、60〜70℃がより好ましい。加熱処理時間は、3
0分間から6時間が好ましく、1時間から2時間がより
好ましい。
【0023】加熱処理に用いる炭化水素系溶媒の使用量
は、分散させるビス(4−t−ブチルフェニル)ヨード
ニウムヘキサフルオロホスフェートに対して1〜20倍
重量が好ましい。
【0024】加熱処理終了後、冷却して濾過し、必要に
応じて少量のメタノール等で洗浄することによりβ型結
晶を得ることができる。
【0025】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。
【0026】(参考例1)無水酢酸54gと塩化メチレ
ン153g中に、ヨウ素酸カリウム25gとt−ブチル
ベンゼン39gを加え、撹拌下に0℃に冷却した。これ
に濃硫酸46gを0℃以下に保ちながら滴下した。滴下
後、0℃で1.5時間保ち、次いで20〜25℃で3.
5時間撹拌した。蒸留水50gを加えて生じた重硫酸カ
リウムを溶解し、ヘキサフルオロリン酸カリウム21.
5gを添加した。15分間撹拌後、塩化メチレン層を分
取した。蒸留により塩化メチレンを留去し、残った結晶
にエチルエーテル100mlを加え大きな塊りをつぶし
ながら洗浄した。細かく砕かれた結晶を濾別し、減圧乾
燥して白色結晶32.6g(収率52%)を得た。この
結晶の融点は171〜174℃であった。この結晶のX
線回折図を図1に示す。
【0027】(実施例1)酢酸120mlに無水酢酸1
61.2g、ヨウ素カリウム64.2g、t−ブチルベ
ンゼン96.5gを加え、撹拌下に10℃以下に冷却し
た。これに10℃以下を保って98%硫酸107.8g
を滴下した。1時間を要して室温にもどし、一夜撹拌し
た。反応混合物を氷水300g中に排出し、未反応のt
−ブチルベンゼンをn−ヘキサン200mlで抽出除去
した。残った水層に水120mlを加えて希釈し、ヘキ
サフルオロリン酸カリウム65.8gを少量ずつ添加し
た。30分撹拌後析出物を濾取した。乾燥した後、メタ
ノール160mlとともに60〜65℃で1時間撹拌し
た。このメタノール溶液から100〜200mmHgの
減圧下にメタノールを留去し、得られた結晶をジエチル
エーテル100mlで洗浄後、乾燥することにより白色
結晶104.9g(収率65%)を得た。この結晶の融点
は181〜183℃であった。この結晶のX線回折図を
図2に示す。
【0028】(実施例2)参考例1で得たビス(4−t
−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフ
ェートのα型結晶20gにn−ヘプタン200mlを加
え、60〜65℃で1時間撹拌後、自然冷却し、結晶を
濾取した。1日減圧乾燥し、融点182〜184℃の白
色結晶20gを得た。この結晶のX線回折図を図3に示
す。
【0029】(実施例3)酢酸800mlに無水酢酸1
071g、ヨウ素酸カリウム428g、t−ブチルベン
ゼン643.2gを加え、撹拌下10℃以下に冷却し
た。この混合物に10℃以下で98%硫酸718gを3
時間で滴下した。30℃以下で一夜撹拌後、反応混合物
を氷水2kg中に排出した。未反応のt−ブチルベンゼ
ンをn−ヘプタン1400mlで抽出除去した後、水層
にヘキサフルオロリン酸カリウム440gを加えた。3
0分間撹拌した後析出物を濾取し、水2600mlで洗
浄した。この析出物に酢酸n−ブチル6650mlを加
えて溶解し、得られた酢酸n−ブチル溶液を水各300
0mlずつで4回洗浄した。100〜200mmHgの
減圧下に酢酸n−ブチルを留出しなくなるまで回収して
オイル状の残渣を得た。このオイル状物質にn−ヘプタ
ン6600mlを加え、63〜65℃で1時間撹拌し
た。結晶を濾取し、1日減圧乾燥して白色結晶663g
(収率62%)を得た。この結晶のX線回折図は、実施
例1、実施例2で得られたものと同様、回折角(2θ)
6.1°、 9.5°、16.4°、17.2°、1
8.5°に特徴的なピークを示した。この結晶の融点は
182〜184℃であった。
【0030】(評価)参考例1および実施例1〜3で得
たビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサ
フルオロホスフェートの結晶について保存安定性を調べ
るため、保存前後の重合開始剤としての性能を、これを
使用した際の重合収率を測定して判断の基準とした。即
ち重合収率が高い程重合開始剤としての性能が高く、A
値(保存後の重合収率/保存前の重合収率)が高い程、
その結晶の保存安定性が高いことを表す。
【0031】[保存条件]各結晶5gをサンプルビンに
取りふたをした。これを室内の暗所に1年間放置した。
【0032】[重合条件]塩化メチレン13mlにスチ
レン28.8gとビス(4−t−ブチルフェニル)ヨー
ドニウムヘキサフルオロホスフェート350mgとを加
え、450Wの高圧水銀灯を使って6分間UV光を照射
した。
【0033】各サンプルの重合収率とA値を表1に示
す。
【0034】
【表1】
【0035】
【発明の効果】表1のA値から明らかなように、本発明
のビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサ
フルオロホスフェートのβ型結晶は保存安定性に優れ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】参考例1で製造したビス(4−t−ブチルフェ
ニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェートのX線
回折図である。
【図2】実施例1で製造したビス(4−t−ブチルフェ
ニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェートのX線
回折図である。
【図3】実施例2で製造したビス(4−t−ブチルフェ
ニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェートのX線
回折図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Cu−Kα線によるX線回折法におい
    て、回折角(2θ)6.1°,9.5°,16.4°,17.
    2°,18.5°に特徴的なピークを示すX線回折図に
    より特徴づけられるビス(4−t−ブチルフェニル)ヨー
    ドニウムヘキサフルオロホスフェートの結晶。
  2. 【請求項2】 ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニ
    ウムヘキサフルオロホスフェートのメタノール溶液から
    結晶を析出させることを特徴とする請求項1のビス(4
    −t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホ
    スフェートの結晶の製造方法。
  3. 【請求項3】 ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニ
    ウムヘキサフルオロホスフェートの炭化水素系溶媒分散
    液を加熱処理することを特徴とする請求項1のビス(4
    −t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホ
    スフェートの結晶の製造方法。
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