JP2022085872A - Polymer, polymer solution, photosensitive resin composition, and cured product - Google Patents

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潤壱 田邊
Junichi Tanabe
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Abstract

To provide a polymer having high sensitivity and high alkali solubility.SOLUTION: A polymer has a structure represented by formula (P). (In the formula (P), m denotes an integer of 0-5, n is an integer of 1-6, m+n is 2-6, p, q and r each represent molar contents of A, B and C, with p+q+r=1, where p is greater than 0, q is greater than 0, r is equal to or greater than 0, and p, q and r may be the same or different for each of n constitutional units, X is hydrogen or a C1-30 organic group, Y is a divalent to hexavalent, C1-30 organic group induced from a di-functional or multi-functional thiol group-containing compound, A is an indene monomer-derived constitutional unit, B includes a specific constitutional unit having a (meth)acryloyl group, C denotes a divalent constitutional unit induced from a copolymerizable compound having a double bond, and D denotes a different structure from the structure within []n).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリマー、当該ポリマーを含むポリマー溶液、当該ポリマー溶液を含む感光性樹脂組成物、および当該感光性樹脂組成物の硬化物に関する。 The present invention relates to a polymer, a polymer solution containing the polymer, a photosensitive resin composition containing the polymer solution, and a cured product of the photosensitive resin composition.

液晶表示装置や固体撮像素子は、通常、カラーフィルタやブラックマトリクスを備えている。カラーフィルタやブラックマトリクスは、基板上に着色パターンや保護膜等の構造物が形成された構成となっている。これらの構造物のうち、着色パターンや保護膜の形成方法としては、感光性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフィーにより形成する方法が主流となっている。感光性樹脂組成物に関しては、従来より種々の検討がなされており、例えば、特許文献1では、少なくとも側鎖に、酸性基を有する基および2種以上の互いに異なる重合性不飽和基を有するアルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、ならびに、光重合開始剤を含む感光性樹脂組成物が記載されている。また、特許文献1の実施例には、アルカリ可溶性樹脂として、メタクリル酸/メタクリル酸アリル/グリシジル付加体を合成し、これを用いて感光性樹脂組成物を調製したことが記載されている。 A liquid crystal display device or a solid-state image sensor usually includes a color filter or a black matrix. The color filter and the black matrix have a structure in which a structure such as a coloring pattern or a protective film is formed on the substrate. Among these structures, as a method for forming a colored pattern or a protective film, a method of forming by photolithography using a photosensitive resin composition is the mainstream. Various studies have been made on the photosensitive resin composition, for example, in Patent Document 1, an alkali having an acidic group and two or more different polymerizable unsaturated groups in at least a side chain. A photosensitive resin composition containing a soluble resin, a polymerizable compound, and a photopolymerization initiator is described. Further, in the examples of Patent Document 1, it is described that a methacrylic acid / allyl methacrylate / glycidyl adduct was synthesized as an alkali-soluble resin, and a photosensitive resin composition was prepared using the methacrylic acid / allyl methacrylate / glycidyl adduct.

国際公開第2012/147706号International Publication No. 2012/147706

カラーフィルタやブラックマトリクスを形成するための感光性樹脂組成物には、光により重合反応が起こって硬化する性質を備える樹脂が用いられる。カラーフィルタやブラックマトリクスは、感光性樹脂組成物を、露光、現像によりパターニングした後、これを硬化することにより作製される。感光性樹脂組成物において、「高感度化」は一般的な課題にも思われるが、表示装置や撮像装置の複雑化や普及などに伴い、一層高いレベルの高感度化が求められている。感光性樹脂組成物の感度が高いほど、露光に必要な時間は短くなり、生産性を向上させることができる。また、感光性樹脂組成物は、アルカリ性現像液を用いる現像処理において優れた加工性を備えることが求められる。さらに、感光性樹脂組成物の硬化物には、高い透明性を備えることが求められる。 As the photosensitive resin composition for forming a color filter or a black matrix, a resin having a property of being cured by causing a polymerization reaction by light is used. The color filter and the black matrix are produced by patterning the photosensitive resin composition by exposure and development and then curing the photosensitive resin composition. In the photosensitive resin composition, "high sensitivity" seems to be a general problem, but with the complication and widespread use of display devices and image pickup devices, a higher level of high sensitivity is required. The higher the sensitivity of the photosensitive resin composition, the shorter the time required for exposure, and the higher the productivity can be improved. Further, the photosensitive resin composition is required to have excellent processability in a development process using an alkaline developer. Further, the cured product of the photosensitive resin composition is required to have high transparency.

本発明者らは、感光性樹脂組成物に用いられるポリマーや、当該組成物の配合を改良することで、感度が良好であるとともに、高いアルカリ溶解性を有し、黄色化が低減された樹脂硬化物が得られることを見出し、本発明に至った。 By improving the polymer used in the photosensitive resin composition and the formulation of the composition, the present inventors have good sensitivity, high alkali solubility, and reduced yellowing. We have found that a cured product can be obtained, and have reached the present invention.

本発明によれば、式(P)で表される構造を有する、ポリマーが提供される。 According to the present invention, a polymer having a structure represented by the formula (P) is provided.

Figure 2022085872000001
(式(P)において、
mは、0~5の整数であり、
nは、1~6の整数であり、
m+nは、2~6であり、
p、qおよびrはそれぞれ、A、BおよびCのモル含有率を示し、p+q+r=1であり、pは0より大きく、qは0より大きく、rは0以上であり、p、qまたはrは、n個の[ ]内の構造単位毎に同一でも異なっていてもよく、
Xは、水素または炭素数1以上30以下の有機基であり、
Yは、2官能以上のチオール基含有化合物から誘導される2~6価の炭素数1以上30以下の有機基であり、
Aは、式(IN)で表される構造単位を表し、
Bは、式(1)で表される構造単位、式(2)で表される構造単位、および式(3)で表される構造単位から選択される少なくとも1つの構造単位を含み、
Cは、二重結合を有する共重合性化合物から誘導される2価の構造単位を表し、
複数存在するA同士、B同士、C同士は同一であっても異なっていてもよく、
Dは、[ ]n内の構造とは異なる構造を表す。
Figure 2022085872000001
(In equation (P)
m is an integer from 0 to 5 and
n is an integer of 1 to 6 and
m + n is 2 to 6,
p, q and r indicate the molar content of A, B and C, respectively, p + q + r = 1, p is greater than 0, q is greater than 0, r is greater than or equal to 0, p, q or r. May be the same or different for each structural unit in n [].
X is hydrogen or an organic group having 1 or more and 30 or less carbon atoms.
Y is an organic group having 2 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms derived from a bifunctional or higher functional thiol group-containing compound.
A represents a structural unit represented by the formula (IN).
B includes at least one structural unit selected from the structural unit represented by the formula (1), the structural unit represented by the formula (2), and the structural unit represented by the formula (3).
C represents a divalent structural unit derived from a copolymerizable compound having a double bond.
A plurality of A's, B's, and C's may be the same or different.
D represents a structure different from the structure in [] n.

Figure 2022085872000002
(式(IN)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。)
Figure 2022085872000002
(In the formula (IN), R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or organic groups having 1 to 30 carbon atoms.)

Figure 2022085872000003
(式(1)において、Rは、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を含む基を表す。)
Figure 2022085872000003
(In formula (1), R p represents a group containing two or more (meth) acryloyl groups.)

Figure 2022085872000004
(式(2)において、Rは、1つの(メタ)アクリロイル基を含む基を表す。)
Figure 2022085872000004
(In formula (2), R s represents a group containing one (meth) acryloyl group.)

Figure 2022085872000005
(式(3)において、
Zは、1以上の(メタ)アクリロイル基を含む基であり、
Qは、水素原子、または置換もしくは未置換の炭素数1~6のアルキル基であり、
Xは、酸素原子、置換もしくは未置換の炭素数1~4のアルキレン基を表し、
Qが前記アルキル基であり、Xが前記アルキレン基である場合、QとXが縮合して環式基を形成してもよい。))
Figure 2022085872000005
(In equation (3)
Z is a group containing one or more (meth) acryloyl groups.
Q is a hydrogen atom or an substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X represents an oxygen atom, a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
When Q is the alkyl group and X is the alkylene group, Q and X may be condensed to form a cyclic group. )))

また本発明によれば、上記ポリマーを含む、ポリマー溶液が提供される。 Further, according to the present invention, a polymer solution containing the above polymer is provided.

また本発明によれば、上記ポリマー溶液と、光重合開始剤と、を含む感光性樹脂組成物が提供される。 Further, according to the present invention, there is provided a photosensitive resin composition containing the above-mentioned polymer solution and a photopolymerization initiator.

また本発明によれば、上記感光性樹脂組成物の硬化物が提供される。 Further, according to the present invention, a cured product of the photosensitive resin composition is provided.

本発明によれば、感度が良好であるとともに、高いアルカリ溶解性を有し、よって現像性に優れ、また黄色化が低減され、よって高い耐熱変色性を有する感光性樹脂組成物に用いるための樹脂材料としてのポリマーが提供される。 According to the present invention, for use in a photosensitive resin composition having good sensitivity, high alkali solubility, excellent developability, reduced yellowing, and thus high heat-resistant discoloration. Polymers as resin materials are provided.

液晶表示装置および/または固体撮像素子の構造の一例を模式的に示す図(断面図)である。It is a figure (cross-sectional view) schematically showing an example of the structure of a liquid crystal display device and / or a solid-state image sensor.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なおすべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、すべての図面はあくまで説明用のものである。図面中の各部材の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応するものではない。本明細書中、数値範囲の説明における「a~b」との表記は、特に断らない限り、「a以上b以下」を意味する。例えば、「5~90%」とは「5%以上90%以下」を意味する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all drawings, similar components are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. All drawings are for illustration purposes only. The shape and dimensional ratio of each member in the drawing do not necessarily correspond to the actual article. In the present specification, the notation "a to b" in the description of the numerical range means "a or more and b or less" unless otherwise specified. For example, "5 to 90%" means "5% or more and 90% or less".

本明細書における基(原子団)の表記において、置換か無置換かを記していない表記は、置換基を有しないものと置換基を有するものの両方を包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。 In the notation of a group (atomic group) in the present specification, the notation that does not indicate whether it is substituted or unsubstituted includes both those having no substituent and those having a substituent. For example, the "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

本明細書における「(メタ)アクリル」との表記は、アクリルとメタクリルの両方を包含する概念を表す。「(メタ)アクリレート」等の類似の表記についても同様である。
特に、本明細書における「(メタ)アクリロイル基」とは、-C(=O)-CH=CHで表されるアクリロイル基と、-C(=O)-C(CH)=CHで表されるメタクリロイル基とを包含する概念を表す。
The notation "(meth) acrylic" herein represents a concept that includes both acrylic and methacrylic. The same applies to similar notations such as "(meth) acrylate".
In particular, the "(meth) acryloyl group" in the present specification means an acryloyl group represented by -C (= O) -CH = CH 2 and -C (= O) -C (CH 3 ) = CH 2 . Represents a concept including a methacryloyl group represented by.

[ポリマーP]
(第一の実施形態)
本実施形態のポリマー(本明細書中、「ポリマーP」と称する)は、以下の一般式(P)で表される構造を有する。ポリマーPは、式中「Y」として表される2官能以上のチオール基含有化合物から誘導される2~6価の炭素数1以上30以下の有機基に、典型的には構造単位Aおよび構造単位Bから構成されるポリマー鎖が結合した構造を有する。
[Polymer P]
(First embodiment)
The polymer of the present embodiment (referred to as “polymer P” in the present specification) has a structure represented by the following general formula (P). The polymer P is a 2- to hexavalent organic group having 1 to 30 carbon atoms derived from a bifunctional or higher thiol group-containing compound represented by “Y” in the formula, and typically has a structural unit A and a structure. It has a structure in which polymer chains composed of the unit B are bonded.

Figure 2022085872000006
一般式(P)において、
mは、好ましくは、0または1であり、より好ましくは、0である。
nは、1~6の整数であり、好ましくは、3~6である。
ただし、n+mは、2~6であり、好ましくは、3~6である。
pは0より大きく、好ましくは0.25~0.75である。
qは0より大きく、好ましくは0.25~0.75である。
rは0以上であり、好ましくは0~0.5、より好ましくは0~0.3、特に好ましくは0~0.1である。
p、qまたはrは、n個の[ ]内の構造単位毎に同一でも異なっていてもよい。
Xは、水素または炭素数1以上30以下の有機基である。
Yは、2官能以上のチオール基含有化合物から誘導される2~6価の炭素数1以上30以下の有機基(i)であり、チオール基から誘導されるチオエーテル基を介して[ ]n内の構造単位および[ ]m内の構造単位と結合する。
Aは、式(IN)で表される構造単位を表す。
Bは、式(1)で表される構造単位、式(2)で表される構造単位、および式(3)で表される構造単位から選択される少なくとも1つの構造単位を含む。
Cは、二重結合を有する共重合性化合物から誘導される2価の構造単位を含む。
複数存在するA同士、B同士、C同士は同一であっても異なっていてもよい。
なお、一般式(P)において、A、BおよびCの結合順序は特に限定されず、A、BおよびCのいずれがYと結合していてもよい。
Dは、[ ]n内の構造とは異なる構造を表し、Dは、A、B、Cのいずれかを含んでもよい。
Figure 2022085872000006
In the general formula (P)
m is preferably 0 or 1, and more preferably 0.
n is an integer of 1 to 6, preferably 3 to 6.
However, n + m is 2 to 6, preferably 3 to 6.
p is greater than 0, preferably 0.25 to 0.75.
q is greater than 0, preferably 0.25 to 0.75.
r is 0 or more, preferably 0 to 0.5, more preferably 0 to 0.3, and particularly preferably 0 to 0.1.
p, q or r may be the same or different for each structural unit in n [].
X is hydrogen or an organic group having 1 or more and 30 or less carbon atoms.
Y is an organic group (i) having 2 to 6 valences of 1 to 30 carbon atoms derived from a bifunctional or higher functional thiol group-containing compound, and is contained in [] n via a thioether group derived from the thiol group. Combines with the structural units of and the structural units within [] m.
A represents a structural unit represented by the formula (IN).
B includes at least one structural unit selected from the structural unit represented by the formula (1), the structural unit represented by the formula (2), and the structural unit represented by the formula (3).
C comprises a divalent structural unit derived from a copolymer having a double bond.
A plurality of A's, B's, and C's may be the same or different.
In the general formula (P), the binding order of A, B, and C is not particularly limited, and any of A, B, and C may be bound to Y.
D represents a structure different from the structure in [] n, and D may include any of A, B, and C.

Figure 2022085872000007
式(IN)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。
Figure 2022085872000007
In formula (IN), R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or organic groups having 1 to 30 carbon atoms.

Figure 2022085872000008
式(1)において、Rは、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を含む基を表す。好ましくは、Rは、2~9の(メタ)アクリロイル基を含む基であり、より好ましくは、3~6の(メタ)アクリロイル基を含む基である。(メタ)アクリロイル基の数を最適にすることで、得られるポリマーPのフォトリソグラフィー法における感度を高めることができる。また感度と現像性とをより高度なバランスで両立することができ、さらに耐熱性を改善することができる。
Figure 2022085872000008
In formula (1), R p represents a group containing two or more (meth) acryloyl groups. Preferably, R p is a group containing 2 to 9 (meth) acryloyl groups, and more preferably a group containing 3 to 6 (meth) acryloyl groups. By optimizing the number of (meth) acryloyl groups, the sensitivity of the obtained polymer P in the photolithography method can be increased. In addition, sensitivity and developability can be achieved at a higher balance, and heat resistance can be further improved.

Figure 2022085872000009
式(2)において、Rは、1つの(メタ)アクリロイル基を含む基を表す。
Figure 2022085872000009
In formula (2), R s represents a group containing one (meth) acryloyl group.

Figure 2022085872000010
式(3)において、
Zは、1以上の(メタ)アクリロイル基を含む基である。
Qは、水素原子、または置換もしくは未置換の炭素数1~6のアルキル基である。このアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基を挙げることができる。置換された炭素数1~6のアルキル基の置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、シアノ基、メルカプト基等を挙げることができる。
Xは、酸素原子、置換もしくは未置換の炭素数1~4のアルキレン基を表す。Xを構成するアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基を挙げることができる。置換された炭素数1~4のアルレン基の置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、シアノ基、メルカプト基等を挙げることができる。
Qが前記アルキル基であり、Xが前記アルキレン基である場合、Qのアルキル基とXのアルキレン基の何れかの炭素原子とが結合して環を形成してもよい。環構造としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、デカリン環、ベンゼン環、ナフタレン環等を挙げることができる。
式(3)において、Xが炭素数1~4のアルキレンであり、かつZが(メタ)アクリロイルオキシ基である態様、またはXが酸素原子であり、かつZが(メタ)アクリロイル基である態様が好ましく用いられる。
Figure 2022085872000010
In equation (3)
Z is a group containing one or more (meth) acryloyl groups.
Q is a hydrogen atom or an substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group and a hexyl group. Examples of the substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a cyano group, a mercapto group and the like.
X represents an oxygen atom, a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkylene group constituting X include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. Examples of the substituted allene group having 1 to 4 carbon atoms include a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a cyano group, a mercapto group and the like.
When Q is the alkyl group and X is the alkylene group, the alkyl group of Q and the carbon atom of any of the alkylene groups of X may be bonded to form a ring. Examples of the ring structure include a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a decalin ring, a benzene ring, a naphthalene ring and the like.
In formula (3), X is an alkylene having 1 to 4 carbon atoms and Z is a (meth) acryloyloxy group, or X is an oxygen atom and Z is a (meth) acryloyl group. Is preferably used.

本実施形態のポリマーPは、式(P)中「Y」として表される2官能以上のチオール基含有化合物から誘導される2~6価の炭素数1以上30以下の有機基に、典型的には構造単位Aおよび構造単位Bから構成されるポリマー鎖が結合した構造を有する。ポリマーPは、チオエーテル基を有することにより、フォトリソグラフィー法において優れた感度を有するとともに、より高いアルカリ溶解性を有し、よって現像性により優れた樹脂硬化物を提供することができる。 The polymer P of the present embodiment is typical of an organic group having 2 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms derived from a bifunctional or higher functional thiol group-containing compound represented by “Y” in the formula (P). Has a structure in which a polymer chain composed of structural unit A and structural unit B is bonded. By having the thioether group, the polymer P has excellent sensitivity in the photolithography method and has higher alkali solubility, and thus can provide a cured resin product having better developability.

本実施形態のポリマーPはまた、構造単位Bとして、一般式(1)で表される構造単位、一般式(2)で表される構造単位、および一般式(3)で表される構造単位の少なくとも1つを含む。換言すると、ポリマーPは、少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有する構造単位を必須成分として備える。これにより、ポリマーPを含む感光性樹脂組成物は、フォトリソグラフィー法に供された場合に優れた感度を有する。これは、一般式(1)~(3)で表される構造単位に含まれる(メタ)アクリロイル基により、硬化反応(重合反応)が促進されるためと考えられる。 The polymer P of the present embodiment also has, as the structural unit B, a structural unit represented by the general formula (1), a structural unit represented by the general formula (2), and a structural unit represented by the general formula (3). Includes at least one of. In other words, the polymer P comprises a structural unit having at least one (meth) acryloyl group as an essential component. As a result, the photosensitive resin composition containing the polymer P has excellent sensitivity when subjected to a photolithography method. It is considered that this is because the curing reaction (polymerization reaction) is promoted by the (meth) acryloyl group contained in the structural units represented by the general formulas (1) to (3).

また、ポリマーPは、構造単位Aとして、一般式(IN)で表されるインデン由来の構造単位を含む。この構造単位(IN)は、化学的に堅牢である。そのため、これを構造単位として含むポリマーPは、加熱処理に供された際に重量減少が小さく、安定である。よって、ポリマーPを含む感光性樹脂組成物は、耐熱性が要求される液晶表示装置や固体撮像素子に用いるためのフィルムやフィルタを製造するために好適に用いることができる。 Further, the polymer P contains a structural unit derived from indene represented by the general formula (IN) as the structural unit A. This structural unit (IN) is chemically robust. Therefore, the polymer P containing this as a structural unit has a small weight loss and is stable when subjected to heat treatment. Therefore, the photosensitive resin composition containing the polymer P can be suitably used for producing a film or a filter for use in a liquid crystal display device or a solid-state image sensor that requires heat resistance.

一実施形態において、ポリマーPは、構造単位Bとして、上記式(1)~(3)で表される構造単位に加え、式(4)で表される構造単位を含んでもよい。式(4)で表される構造単位を含むことにより、ポリマーPは、高いアルカリ溶解性を有する。その結果、このようなポリマーPを含む感光性樹脂組成物は、アルカリ水溶液を現像液として用いるフォトリソグラフィー処理に供された場合に、優れた現像性を有する。 In one embodiment, the polymer P may contain the structural unit represented by the formula (4) in addition to the structural unit represented by the above formulas (1) to (3) as the structural unit B. By including the structural unit represented by the formula (4), the polymer P has high alkali solubility. As a result, the photosensitive resin composition containing such a polymer P has excellent developability when subjected to a photolithography treatment using an alkaline aqueous solution as a developing solution.

Figure 2022085872000011
Figure 2022085872000011

一実施形態において、ポリマーPは、インデンおよび無水マレイン酸に対して重合性のモノマーから誘導される構造単位Cを含んでもよい。構造単位Cは、例えば、置換または無置換の、ノルボルネン、スチレン、マレイミド、またはノルボルナジエンから誘導される構造単位である。これらのモノマーが有し得る置換基としては、アルキル基、アリール基等が挙げられる。より具体的には、置換マレイミドとしては、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミド等が挙げられる。置換スチレンとしては、メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。 In one embodiment, the polymer P may contain a structural unit C derived from a monomer polymerizable with indene and maleic anhydride. Structural unit C is, for example, a substituted or unsubstituted structural unit derived from norbornene, styrene, maleimide, or norbornadiene. Examples of the substituent that these monomers can have include an alkyl group and an aryl group. More specifically, examples of the substituted maleimide include cyclohexylmaleimide and phenylmaleimide. Examples of the substituted styrene include methylstyrene and vinyltoluene.

中でも好ましくは、構造単位Cは、一般式(11)で表される構造単位(置換または無置換のノルボルネンから誘導される2価の構造単位)、一般式(12)で表される構造単位(置換または無置換のマレイミドから誘導される2価の構造単位)、一般式(13)で表される構造単位(置換または無置換のスチレンから誘導される2価の構造単位)、または一般式(14)で表される構造単位(置換または無置換のノルボルナジエンから誘導される2価の構造単位)を含む。 Above all, the structural unit C is preferably a structural unit represented by the general formula (11) (a divalent structural unit derived from substituted or unsubstituted norbornen) and a structural unit represented by the general formula (12) (12). A divalent structural unit derived from a substituted or unsubstituted maleimide), a structural unit represented by the general formula (13) (a divalent structural unit derived from a substituted or unsubstituted styrene), or a general formula (a divalent structural unit). A structural unit represented by 14) (a divalent structural unit derived from a substituted or unsubstituted norbornadiene) is included.

Figure 2022085872000012
Figure 2022085872000012

一般式(11)において、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、aは、0または1である。一般式(12)において、Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基を示す。一般式(13)において、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基またはアリール基を示す。一般式(14)において、R~R10は、それぞれ独立して水素原子、水酸基または炭素数1~30の有機基を示す。 In the general formula (11), R 1 to R 4 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and a 1 is 0 or 1. In the general formula (12), R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group. In the general formula (13), R 4 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group. In the general formula (14), R 7 to R 10 independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.

ポリマーPを構成する一般式(IN)で表される構造単位において、RおよびRを構成し得る炭素数1~30の有機基としては、置換または無置換の、直鎖または分岐鎖の炭素数1~30のアルキルが挙げられ、より具体的には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、ヘテロ環基、カルボキシル基などが挙げられる。 In the structural unit represented by the general formula (IN) constituting the polymer P, the organic group having 1 to 30 carbon atoms which can constitute R 1 and R 2 is a substituted or unsubstituted, linear or branched chain. Examples thereof include an alkyl having 1 to 30 carbon atoms, and more specifically, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkylidene group, an aryl group, an aralkyl group, an alkalil group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a heterocyclic group and a carboxyl group. The group etc. can be mentioned.

アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。 Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, a hexyl group and a heptyl group. Examples thereof include an octyl group, a nonyl group and a decyl group.

アルケニル基としては、例えばアリル基、ペンテニル基、ビニル基などが挙げられる。
アルキニル基としては、例えばエチニル基などが挙げられる。
アルキリデン基としては、例えばメチリデン基、エチリデン基などが挙げられる。
アリール基としては、例えばトリル基、キシリル基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が挙げられる。
Examples of the alkenyl group include an allyl group, a pentenyl group, a vinyl group and the like.
Examples of the alkynyl group include an ethynyl group.
Examples of the alkylidene group include a methylidene group and an ethylidene group.
Examples of the aryl group include a tolyl group, a xylyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and an anthrasenyl group.

アラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
アルカリル基としては、例えばトリル基、キシリル基などが挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えばアダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基などが挙げられる。
ヘテロ環基としては、例えばエポキシ基、オキセタニル基などが挙げられる。
Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group.
Examples of the alkaline group include a tolyl group and a xylyl group.
Examples of the cycloalkyl group include an adamantyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group and the like.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, an isobutoxy group, a tert-butoxy group, an n-pentyloxy group and a neopentyloxy group. , N-hexyloxy group and the like.
Examples of the heterocyclic group include an epoxy group and an oxetanyl group.

一般式(IN)で表される構造単位における、RおよびRとしては水素またはアルキル基が好ましく、水素がより好ましい。
なお、RおよびRの炭素数1~30の有機基中の水素原子は、任意の原子団により置換されていてもよい。例えば、フッ素原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基などで置換されていてもよい。より具体的には、RおよびRの炭素数1~30の有機基として、フッ化アルキル基などを選択してもよい。
In the structural unit represented by the general formula (IN), hydrogen or an alkyl group is preferable as R 1 and R 2 , and hydrogen is more preferable.
The hydrogen atoms in the organic groups having 1 to 30 carbon atoms of R 1 and R 2 may be substituted with arbitrary atomic groups. For example, it may be substituted with a fluorine atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, or the like. More specifically, an alkyl fluoride group or the like may be selected as the organic group having 1 to 30 carbon atoms of R 1 and R 2 .

ポリマーPの全構造単位中の、一般式(IN)で表される構造単位の割合は、好ましくは10~90モル%、より好ましくは30~70モル%、さらに好ましくは40~60モル%である。 The proportion of the structural unit represented by the general formula (IN) in the total structural unit of the polymer P is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, still more preferably 40 to 60 mol%. be.

ポリマーPを構成し得る一般式(1)で表される構造単位において、Rは、2個以上の(メタ)アクリロイル基を含む基であり、好ましくは(メタ)アクリロイル基を2~6個含む基であり、より好ましくは(メタ)アクリロイル基を3~5個含む基である。Rが含む(メタ)アクリロイル基の数を最適にすることで、これを含むポリマーPの露光処理における感度をより高めることができる。また、ポリマーPの感度とアルカリ溶解性とをより高度に両立させやすくなる。さらに、ポリマーPの耐熱性を改善することができる。 In the structural unit represented by the general formula (1) that can constitute the polymer P, R p is a group containing two or more (meth) acryloyl groups, preferably 2 to 6 (meth) acryloyl groups. It is a group containing, and more preferably a group containing 3 to 5 (meth) acryloyl groups. By optimizing the number of (meth) acryloyl groups contained in R p , the sensitivity of the polymer P containing them in the exposure treatment can be further increased. In addition, it becomes easier to achieve a higher degree of compatibility between the sensitivity of the polymer P and the alkali solubility. Furthermore, the heat resistance of the polymer P can be improved.

一般式(1)におけるRは、一般式(1b)で表される基、一般式(1c)で表される基、または一般式(1d)で表される基であることが好ましく、これらから選択される少なくとも1種を含む。このような基であることで、上記の各種効果を得やすい傾向がある。 R p in the general formula (1) is preferably a group represented by the general formula (1b), a group represented by the general formula (1c), or a group represented by the general formula (1d). Includes at least one selected from. With such a group, it tends to be easy to obtain the above-mentioned various effects.

Figure 2022085872000013
Figure 2022085872000013

式(1b)中、
kは2または3であり、
Rは水素原子またはメチル基であり、複数のRは同じでも異なっていてもよく、
は単結合、炭素数1~6のアルキレン基または-Z-X-で表される基(Zは-O-または-OCO-であり、Xは炭素数1~6のアルキレン基である)であり、複数存在するXは同一であっても異なっていてもよく、
'は単結合、炭素数1~6のアルキレン基または-X'-Z'-で表される基(X'は炭素数1~6のアルキレン基であり、Z'は-O-または-COO-である)であり、
は炭素数1~12のk+1価の有機基である。
Rは、感度の一層の向上(重合のしやすさ)などから、水素原子が好ましい。
kは、2でも3でもよいが、原料の入手容易性や感度の一層の向上の点からは、好ましくは3である。
In equation (1b),
k is 2 or 3
R is a hydrogen atom or a methyl group, and multiple Rs may be the same or different.
X 1 is a single bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms or a group represented by —Z—X— (Z is —O— or —OCO—, and X is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. ), And multiple X1s may be the same or different.
X 1'is a single bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms or a group represented by -X'-Z'-(X'is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and Z'is -O- or -COO-),
X 2 is a k + 1 valent organic group having 1 to 12 carbon atoms.
R is preferably a hydrogen atom because of further improvement in sensitivity (easiness of polymerization) and the like.
Although k may be 2 or 3, it is preferably 3 from the viewpoint of further improving the availability of raw materials and the sensitivity.

が炭素数1~6のアルキレン基である場合、アルキレン基は直鎖状であっても分枝状であってもよい。
が炭素数1~6のアルキレン基である場合、Xは好ましくは直鎖状アルキレン基であり、より好ましくは炭素数1~3の直鎖状アルキレン基であり、さらに好ましくは-CH-(メチレン基)である。
When X 1 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, the alkylene group may be linear or branched.
When X 1 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X 1 is preferably a linear alkylene group, more preferably a linear alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and further preferably −CH. 2- (Methylene group).

が-Z-X-で表される基(Zは-O-または-OCO-であり、Xは炭素数1~6のアルキレン基である)場合の、Xの炭素数1~6のアルキレン基は、直鎖状であっても分枝状であってもよい。
Xの炭素数1~6のアルキレン基は、好ましくは直鎖状アルキレン基であり、より好ましくは炭素数1~3の直鎖状アルキレン基であり、さらに好ましくは-CH-CH-(エチレン基)または-CH-CH(CH)-である。
When X 1 is a group represented by -Z-X- (Z is -O- or -OCO-, and X is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms), X has 1 to 6 carbon atoms. The alkylene group may be linear or branched.
The alkylene group having 1 to 6 carbon atoms of X is preferably a linear alkylene group, more preferably a linear alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and further preferably −CH2 - CH2-(. Ethylene group) or -CH 2 -CH (CH 3 )-.

'が炭素数1~6のアルキレン基である場合、その具体的態様についてはXと同様である。
'が-X'-Z'-で表される基である場合、X'の具体的態様については上記Xと同様である。
When X 1'is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, the specific embodiment thereof is the same as that of X 1 .
When X 1'is a group represented by -X'-Z'-, the specific embodiment of X'is the same as the above X.

の炭素数1~12のk+1価の有機基としては、任意の有機化合物からk+1個の水素原子を除いた任意の基を挙げることができる。ここでの「任意の有機化合物」としては、例えば分子量300以下、好ましくは200以下、より好ましくは100以下の有機化合物である。
は、例えば、炭素数1~12(好ましくは炭素数1~6)の直鎖状または分枝状炭化水素からk+1個の水素原子を除いた基である。より好ましくは、炭素数1~3の直鎖状炭化水素からk+1個の水素原子を除いた基である。なお、ここでの炭化水素は、酸素原子(例えばエーテル結合やヒドロキシ基など)を含んでもよい。また、炭化水素は飽和炭化水素であることが好ましい。
別の態様として、Xは、環状構造を含む基であってもよい。環状構造を含む基としては、脂環構造を含む基、複素環構造(例えば、イソシアヌル酸構造)を含む基などを挙げることができる。
Examples of the k + 1-valent organic group having 1 to 12 carbon atoms of X 2 include any group obtained by removing k + 1 hydrogen atoms from any organic compound. The "arbitrary organic compound" here is, for example, an organic compound having a molecular weight of 300 or less, preferably 200 or less, and more preferably 100 or less.
X 2 is, for example, a group obtained by removing k + 1 hydrogen atoms from a linear or branched hydrocarbon having 1 to 12 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms). More preferably, it is a group obtained by removing k + 1 hydrogen atoms from a linear hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms. The hydrocarbon here may contain an oxygen atom (for example, an ether bond or a hydroxy group). Further, the hydrocarbon is preferably a saturated hydrocarbon.
In another aspect, X 2 may be a group comprising a cyclic structure. Examples of the group containing a cyclic structure include a group containing an alicyclic structure, a group containing a heterocyclic structure (for example, an isocyanuric acid structure), and the like.

Figure 2022085872000014
Figure 2022085872000014

式(1c)中、
k、R、XおよびXは、それぞれ、式(1b)におけるR、k、XおよびXと同義であり、複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のXは互いに同一であっても異なっていてもよく、
は、炭素数1~6の2価の有機基であり、
およびXは、それぞれ独立に、単結合または炭素数1~6の2価の有機基であり、
は、炭素数1~6の2価の有機基である。
In equation (1c),
k, R, X 1 and X 2 are synonymous with R, k, X 1 and X 2 in the equation (1b), respectively, and a plurality of Rs may be the same as or different from each other, and a plurality of Rs may be different from each other. X 1s may be the same or different from each other
X3 is a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms.
X 4 and X 5 are independently single-bonded or divalent organic groups having 1 to 6 carbon atoms, respectively.
X 6 is a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms.

R、k、XおよびXの具体的態様、好ましい態様などについては、一般式(1b)で説明したものと同様である。
およびXの炭素数1~6の2価の有機基としては、例えば、炭素数1~6の直鎖状または分枝状炭化水素から2個の水素原子を除いた基を挙げることができる。なお、ここでの炭化水素は、酸素原子(例えばエーテル結合やヒドロキシ基など)を含んでもよい。また、炭化水素は飽和炭化水素であることが好ましい。
およびXの炭素数1~6の2価の有機基としては、直鎖状または分枝状アルキレン基を挙げることができる。直鎖状または分枝状アルキレン基の炭素数は好ましくは1~3である。
Specific embodiments, preferred embodiments, and the like of R, k, X 1 and X 2 are the same as those described in the general formula (1b).
Examples of the divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms of X3 and X6 include a group obtained by removing two hydrogen atoms from a linear or branched hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms. Can be done. The hydrocarbon here may contain an oxygen atom (for example, an ether bond or a hydroxy group). Further, the hydrocarbon is preferably a saturated hydrocarbon.
Examples of the divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms of X4 and X5 include a linear or branched alkylene group. The linear or branched alkylene group preferably has 1 to 3 carbon atoms.

Figure 2022085872000015
Figure 2022085872000015

式(1d)中、nは、2~5の整数であり、好ましくは、2または3である。
Rの具体的態様、好ましい態様などについては、一般式(1b)で説明したものと同様である。
In formula (1d), n is an integer of 2 to 5, preferably 2 or 3.
The specific embodiment and the preferred embodiment of R are the same as those described in the general formula (1b).

ポリマーPが、一般式(1)で表される構造単位を含む場合、ポリマーPの全構造単位中の、一般式(1)で表される構造単位の割合は、好ましくは3~40モル%、より好ましくは3~30モル%である。 When the polymer P contains the structural units represented by the general formula (1), the ratio of the structural units represented by the general formula (1) to the total structural units of the polymer P is preferably 3 to 40 mol%. , More preferably 3 to 30 mol%.

ポリマーPを構成し得る一般式(2)で表される構造単位において、Rは、(メタ)アクリロイル基を1つのみ含む基である。特に、通常の感光性樹脂組成物の設計においては、感度を上げようと硬化性を高めた場合には硬化が進みすぎて現像性が悪くなりがちであり、一方で現像性を改良しようとした場合には硬化が不十分となりがちであるため、ポリマーPは、一般式(1)で表される構造単位、一般式(2)で表される構造単位のいずれかまたは両方を含むことが好ましく、これにより感度と現像性の双方を良好なバランスで両立することができる。 In the structural unit represented by the general formula (2) that can constitute the polymer P , RS is a group containing only one (meth) acryloyl group. In particular, in the design of a normal photosensitive resin composition, when the curability is increased in order to increase the sensitivity, the curing tends to proceed too much and the developability tends to deteriorate, while an attempt is made to improve the developability. In some cases, curing tends to be insufficient, so that the polymer P preferably contains one or both of the structural unit represented by the general formula (1) and the structural unit represented by the general formula (2). As a result, both sensitivity and developability can be achieved in a good balance.

は、例えば、以下式(2a)で表される基である。 RS is, for example, a group represented by the following formula (2a).

Figure 2022085872000016
Figure 2022085872000016

式(2a)において、X10は2価の有機基であり、Rは水素原子またはメチル基である。
10の総炭素数は、好ましくは1~30、より好ましくは1~20である、さらに好ましくは1~10である。
式(2a)において、X10は2価の有機基であり、Rは水素原子またはメチル基である。
10の総炭素数は、好ましくは1~30、より好ましくは1~20である、さらに好ましくは1~10である。
10の2価の有機基としては、例えばアルキレン基が好ましい。このアルキレン基中の一部の-CH-はエーテル基(-O-)となっていてもよい。アルキレン基は、直鎖状でも分枝状でもよいが、直鎖状であることがより好ましい。
In formula (2a), X 10 is a divalent organic group and R is a hydrogen atom or a methyl group.
The total number of carbon atoms of X 10 is preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, and even more preferably 1 to 10.
In formula (2a), X 10 is a divalent organic group and R is a hydrogen atom or a methyl group.
The total number of carbon atoms of X 10 is preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, and even more preferably 1 to 10.
As the divalent organic group of X 10 , for example, an alkylene group is preferable. A part of -CH 2- in this alkylene group may be an ether group (-O-). The alkylene group may be linear or branched, but is more preferably linear.

10の2価の有機基としてより好ましくは、総炭素数3~6の直鎖状アルキレン基である。X10の炭素数(X10の鎖長)を適切に選択することで、式(2)で表される構造単位が架橋反応に一層関与しやすくなり、感度を高めることができる。 A linear alkylene group having a total carbon number of 3 to 6 is more preferable as the divalent organic group of X10 . By appropriately selecting the number of carbon atoms of X 10 (chain length of X 10 ), the structural unit represented by the formula (2) becomes more likely to be involved in the cross-linking reaction, and the sensitivity can be increased.

10の2価の有機基(例えばアルキレン基)は、任意の置換基で置換されていてもよい。置換基としては、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基などを挙げることができる。
また、X10の2価の有機基は、アルキレン基以外の任意の基であってよい。例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、エーテル基、カルボニル基、カルボキシ基等から選ばれる1種又は2種以上の基を連結して構成される2価の基であってもよい。
The divalent organic group (eg, alkylene group) of X 10 may be substituted with any substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group and the like.
Further, the divalent organic group of X 10 may be any group other than the alkylene group. For example, it may be a divalent group composed of one or more groups selected from an alkylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, an ether group, a carbonyl group, a carboxy group and the like.

ポリマーPが一般式(2)で表される構造単位を含む場合、ポリマーPの全構造単位中の、一般式(2)で表される構造単位の割合は、好ましくは5~40モル%、より好ましくは10~30モル%である。 When the polymer P contains the structural unit represented by the general formula (2), the ratio of the structural unit represented by the general formula (2) to the total structural unit of the polymer P is preferably 5 to 40 mol%. More preferably, it is 10 to 30 mol%.

また、ポリマーPが、一般式(1)で表される構造単位と一般式(2)で表される構造単位との両方を含む場合、ポリマーP中の、一般式(1)で表される構造単位と一般式(2)で表される構造単位との合計の含有量は、ポリマーPを構成する全構造単位を基準として、好ましくは5~60モル%、より好ましくは10~50モル%、さらに好ましくは10~40モル%ある。 Further, when the polymer P contains both the structural unit represented by the general formula (1) and the structural unit represented by the general formula (2), it is represented by the general formula (1) in the polymer P. The total content of the structural unit and the structural unit represented by the general formula (2) is preferably 5 to 60 mol%, more preferably 10 to 50 mol% based on all the structural units constituting the polymer P. , More preferably 10-40 mol%.

ポリマーPが一般式(3)で表される構造単位を含む場合、ポリマーPの全構造単位中の、一般式(3)で表される構造単位の割合は、好ましくは、0.25~17モル%、より好ましくは。0.5~12モル%である。 When the polymer P contains the structural units represented by the general formula (3), the ratio of the structural units represented by the general formula (3) to the total structural units of the polymer P is preferably 0.25 to 17. Mol%, more preferably. It is 0.5 to 12 mol%.

一般式(P)において、Xは、水素または炭素数1以上30以下の有機基である。炭素数1以上30以下の有機基は、上述の式(IN)におけるRおよびRを構成する炭素数1以上30以下の有機基と同様である。 In the general formula (P), X is hydrogen or an organic group having 1 or more and 30 or less carbon atoms. The organic group having 1 or more and 30 or less carbon atoms is the same as the organic group having 1 or more and 30 or less carbon atoms constituting R 1 and R 2 in the above formula (IN).

一般式(P)において、Yは、2官能以上のチオール基含有化合物から誘導される2~6価の炭素数1以上30以下の有機基(i)である。本実施形態において、官能基数は、チオール基の数である。すなわち、前記チオール基含有化合物は、2以上のチオール基を含み、前記有機基(i)は当該チオール基から誘導される1~6個のチオエーテル基を介して[ ]n内の構造単位および[ ]m内の構造単位と結合する。前記有機基(i)は、[ ]n内の構造単位および[ ]m内の構造単位との結合に関与しないチオール基を有していてもよく、ポリマーPは、n+mの数(結合数)が2~6のそれぞれの樹脂の混合物として得ることができる。
炭素数1以上30以下の前記有機基(i)は、2官能以上、好ましくは3官能以上である。上限値は特に限定されないが、6官能以下である。
炭素数1以上30以下の前記有機基(i)の価数は、本発明の効果の観点から、2~6価、好ましくは2~6価である。
In the general formula (P), Y is an organic group (i) having 2 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms derived from a bifunctional or higher thiol group-containing compound. In this embodiment, the number of functional groups is the number of thiol groups. That is, the thiol group-containing compound contains two or more thiol groups, and the organic group (i) is a structural unit within [] n and [] n via 1 to 6 thioether groups derived from the thiol group. ] Combines with structural units within m. The organic group (i) may have a thiol group that does not participate in the bond with the structural unit in [] n and the structural unit in [] m, and the polymer P may have a number of n + m (number of bonds). Can be obtained as a mixture of the respective resins of 2 to 6.
The organic group (i) having 1 or more and 30 or less carbon atoms is bifunctional or higher, preferably trifunctional or higher. The upper limit is not particularly limited, but is 6 functional or less.
The valence of the organic group (i) having 1 or more and 30 or less carbon atoms is 2 to 6 valences, preferably 2 to 6 valences, from the viewpoint of the effect of the present invention.

2~6価の炭素数1以上30以下の有機基(i)は、O、N、S、PおよびSiから選択される1以上の原子を含んでいてもよい。2~6価の炭素数1以上30以下の有機基(i)としては、例えば、2~6個のチオエーテル基(*-S-*(*は結合手))を有する、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、アルコキシ基およびヘテロ環基が挙げられる。 The organic group (i) having 2 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms may contain one or more atoms selected from O, N, S, P and Si. Examples of the 2 to 6-valent organic group (i) having 1 or more and 30 or less carbon atoms include an alkyl group and an alkenyl group having 2 to 6 thioether groups (* —S— * (* is a bond)). , Alkinyl group, alkylidene group, aryl group, aralkyl group, alkalinel group, cycloalkyl group, alkoxy group and heterocyclic group.

アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、およびデシル基が挙げられる。アルケニル基としては、例えば、アリル基、ペンテニル基、およびビニル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, a hexyl group and a heptyl group. , Octyl group, nonyl group, and decyl group. Examples of the alkenyl group include an allyl group, a pentaenyl group, and a vinyl group.

アルキニル基としては、エチニル基が挙げられる。
アルキリデン基としては、例えば、メチリデン基、およびエチリデン基が挙げられる。アリール基としては、例えば、トリル基、キシリル基、フェニル基、ナフチル基、およびアントラセニル基が挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、およびフェネチル基が挙げられる。
アルカリル基としては、例えば、トリル基、キシリル基が挙げられる。
Examples of the alkynyl group include an ethynyl group.
Examples of the alkylidene group include a methylidene group and an ethylidene group. Examples of the aryl group include a tolyl group, a xylyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and an anthrasenyl group.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group.
Examples of the alkaline group include a tolyl group and a xylyl group.

シクロアルキル基としては、例えば、アダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、およびシクロオクチル基が挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、s-ブトキシ基、イソブトキシ基、t-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、およびn-ヘキシルオキシ基が挙げられる。
ヘテロ環基としては、例えば、エポキシ基、およびオキセタニル基が挙げられる。
Examples of the cycloalkyl group include an adamantyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an s-butoxy group, an isobutoxy group, a t-butoxy group, an n-pentyloxy group and a neopentyloxy group. , And n-hexyloxy groups.
Examples of the heterocyclic group include an epoxy group and an oxetanyl group.

ポリマーPは、上記一般式(1)、(2)、(3)のいずれか1つまたは2つを含む構造単位として、式(5)で表される構造単位、式(6)で表される構造単位、式(8)で表される構造単位、および式(9)で表される構造単位から選択される少なくとも1つを含み得る。このような構造単位を含むことにより、ポリマーPは、高いアルカリ溶解性を有し得る。なお、式(5)、(6)、(8)、および(9)において、R、R、Q、XおよびZは、前記式(1)~(3)におけるものと同義である。 The polymer P is represented by the structural unit represented by the formula (5) and the formula (6) as a structural unit containing any one or two of the above general formulas (1), (2) and (3). Can include at least one selected from the structural units represented by the formula (8), the structural units represented by the formula (8), and the structural units represented by the formula (9). By including such a structural unit, the polymer P may have high alkali solubility. In the formulas (5), (6), (8), and (9), R p , R s , Q, X, and Z are synonymous with those in the formulas (1) to (3).

Figure 2022085872000017
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Figure 2022085872000018
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Figure 2022085872000019
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Figure 2022085872000020
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ポリマーPが一般式(5)で表される構造単位を含む場合、ポリマーPの全構造単位中の、一般式(5)で表される構造単位の割合は、好ましくは0.5~25モル%、より好ましくは1~18モル%である。 When the polymer P contains the structural units represented by the general formula (5), the ratio of the structural units represented by the general formula (5) to the total structural units of the polymer P is preferably 0.5 to 25 mol. %, More preferably 1-18 mol%.

ポリマーPが一般式(6)で表される構造単位を含む場合、ポリマーPの全構造単位中の、一般式(6)で表される構造単位の割合は、好ましくは3~35モル%、より好ましくは5~25モル%である。 When the polymer P contains the structural units represented by the general formula (6), the ratio of the structural units represented by the general formula (6) to the total structural units of the polymer P is preferably 3 to 35 mol%. More preferably, it is 5 to 25 mol%.

ポリマーPが一般式(8)で表される構造単位を含む場合、ポリマーPの全構造単位中の、一般式(8)で表される構造単位の割合は、好ましくは0.25~17モル%、より好ましくは0.5~12モル%である。 When the polymer P contains the structural units represented by the general formula (8), the ratio of the structural units represented by the general formula (8) to the total structural units of the polymer P is preferably 0.25 to 17 mol. %, More preferably 0.5-12 mol%.

ポリマーPが一般式(9)で表される構造単位を含む場合、ポリマーPの全構造単位中の、一般式(9)で表される構造単位の割合は、好ましくは0.5~35モル%、より好ましくは2~25モル%である。 When the polymer P contains the structural units represented by the general formula (9), the ratio of the structural units represented by the general formula (9) to the total structural units of the polymer P is preferably 0.5 to 35 mol. %, More preferably 2 to 25 mol%.

一実施形態において、ポリマーPは、式(10)で表される構造単位を含み得る。式(10)で表される構造単位を含むことにより、ポリマーPは、優れたアルカリ溶解性を有する。その結果、ポリマーPを含む感光性樹脂組成物は、強塩基性現像液を用いるフォトリソグラフィー処理に供された場合においても、感度および現像性のバランスに優れる。 In one embodiment, the polymer P may comprise a structural unit represented by formula (10). By including the structural unit represented by the formula (10), the polymer P has excellent alkali solubility. As a result, the photosensitive resin composition containing the polymer P has an excellent balance between sensitivity and developability even when subjected to a photolithography process using a strong basic developer.

Figure 2022085872000021
Figure 2022085872000021

ポリマーPが一般式(10)で表される構造単位を含む場合、ポリマーPの全構造単位中の、一般式(10)で表される構造単位の割合は、好ましくは1~15モル%、より好ましくは2~10モル%である。 When the polymer P contains the structural units represented by the general formula (10), the ratio of the structural units represented by the general formula (10) to the total structural units of the polymer P is preferably 1 to 15 mol%. More preferably, it is 2 to 10 mol%.

一実施形態において、ポリマーPは、式(MA)で表される構造単位を含み得る。一般式(MA)で表される構造単位は、アルカリ現像液により開環して、2つのカルボキシル基を生じる。そのため、このような構造単位を含むポリマーPは、優れた現像性を備える。ポリマーPが、一般式(MA)で表される構造単位を含む場合、ポリマーPの全構造単位中の、一般式(MA)で表される構造単位は、好ましくは、1~35モル%、より好ましくは、2~30モル%である。 In one embodiment, the polymer P may comprise a structural unit represented by formula (MA). The structural unit represented by the general formula (MA) is ring-opened with an alkaline developer to generate two carboxyl groups. Therefore, the polymer P containing such a structural unit has excellent developability. When the polymer P contains a structural unit represented by the general formula (MA), the structural unit represented by the general formula (MA) in all the structural units of the polymer P is preferably 1 to 35 mol%. More preferably, it is 2 to 30 mol%.

Figure 2022085872000022
Figure 2022085872000022

一般式(P)中、Yとして表される2~6価の有機基は、2官能以上のチオール基含有化合物から誘導される。Yを誘導し得る2官能以上のチオール基含有化合物としては、下記化学式(s-1)~(s-21)で表される化合物が挙げられる。 In the general formula (P), the divalent to hexavalent organic group represented by Y is derived from a bifunctional or higher functional thiol group-containing compound. Examples of the bifunctional or higher thiol group-containing compound capable of inducing Y include compounds represented by the following chemical formulas (s-1) to (s-21).

Figure 2022085872000023
Figure 2022085872000023

Figure 2022085872000024
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Figure 2022085872000025
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Figure 2022085872000026
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Figure 2022085872000028
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Figure 2022085872000029
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Figure 2022085872000030
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Figure 2022085872000031
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Figure 2022085872000032
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Figure 2022085872000033
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Figure 2022085872000034
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Figure 2022085872000035
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Figure 2022085872000036
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Figure 2022085872000037
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Figure 2022085872000038
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Figure 2022085872000039
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Figure 2022085872000040
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Figure 2022085872000041
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Figure 2022085872000042
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Figure 2022085872000043
Figure 2022085872000043

2官能以上のチオール基含有化合物は、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。中でも、一分子中に3~6のチオール基を有する、3~6官能(3~6価)のチオール基含有化合物を用いることが、他のモノマーに対する反応性が優れる点で好ましい。
本実施形態において、2官能以上の前記チオール基含有化合物は、前記化学式(s-1)~(s-21)で表される化合物の中でも、化学式(s-1)~(s-3)、(s-5)および(s-8)~(s-10)で表される化合物を含むことがより好ましく、化学式(s-1)~(s-3)、(s-5)および(s-9)で表される化合物を含むことが特により好ましい。
1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)であるYは、これらのチオール基含有化合物のチオール基から誘導されたチオエーテル基(-S-*(*は結合手))を介して[ ]n内の構造単位および/または[ ]m内の構造単位と結合する。前記有機基(i)は、[ ]n内の構造単位および[ ]m内の構造単位との結合に関与しないチオール基を有していてもよい。
As the bifunctional or higher functional thiol group-containing compound, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. Above all, it is preferable to use a 3- to 6-functional (3 to 6-valent) thiol group-containing compound having 3 to 6 thiol groups in one molecule because the reactivity with other monomers is excellent.
In the present embodiment, the bifunctional or higher functional thiol group-containing compound has the chemical formulas (s-1) to (s-3), among the compounds represented by the chemical formulas (s-1) to (s-21). It is more preferable to contain the compounds represented by (s-5) and (s-8) to (s-10), and the chemical formulas (s-1) to (s-3), (s-5) and (s) are more preferable. It is particularly preferable to include the compound represented by -9).
Y, which is the organic group (i) having 1 to 6 valences of 1 to 30 carbon atoms, is a thioether group derived from the thiol group of these thiol group-containing compounds (-S- * (* is a bond)). Combines with structural units in [] n and / or structural units in [] m via. The organic group (i) may have a thiol group that does not participate in the bond with the structural unit in [] n and the structural unit in [] m.

本実施形態のポリマーP中のYが、上述の化学式(s-2)で表される4官能(4価)のチオール基含有化合物から誘導された有機基である場合、ポリマーPは、例えば、以下の一般式(I)で表されるような構造を有し得る。 When Y in the polymer P of the present embodiment is an organic group derived from a tetrafunctional (tetravalent) thiol group-containing compound represented by the above chemical formula (s-2), the polymer P may be, for example, It may have a structure as represented by the following general formula (I).

Figure 2022085872000044
Figure 2022085872000044

一般式(I)の構造は、一般式(P)において、mが0であり、かつnが4である場合に相当する。一般式(I)中、A、B、C、X、p、qおよびrは一般式(P)と同義である。4個の[ ]内の構造単位に含まれるA、B、C、X、p、qおよびrは、各々同一でも異なっていてもよい。 The structure of the general formula (I) corresponds to the case where m is 0 and n is 4 in the general formula (P). In the general formula (I), A, B, C, X, p, q and r are synonymous with the general formula (P). A, B, C, X, p, q and r contained in the structural units in the four [] may be the same or different.

一般式(I)において、A、BおよびCの結合順序は特に限定されず、A、BおよびCのいずれがチオエーテル基と結合していてもよい。また、一般式(I)においては、化学式(s-2)で表される化合物の4つのメルカプト基から誘導されたチオエーテル基を介して4個の[ ]内の構造単位と結合している例によって示したが、4つのメルカプト基から誘導されたチオエーテル基に[ ]内の構造単位が1~3個結合し、残りのチオエーテル基に[ ]内の構造単位とは異なる有機基が結合した構造であってもよい。本実施形態においては、ポリマーPは、[ ]内の構造が1~4個結合している化合物を少なくとも1つ含む混合物として得ることができる。 In the general formula (I), the bonding order of A, B and C is not particularly limited, and any of A, B and C may be bonded to the thioether group. Further, in the general formula (I), an example in which the compound represented by the chemical formula (s-2) is bonded to the structural unit in four [] via a thioether group derived from the four mercapto groups. As shown by, a structure in which 1 to 3 structural units in [] are bonded to a thioether group derived from four mercapto groups, and an organic group different from the structural unit in [] is bonded to the remaining thioether groups. It may be. In the present embodiment, the polymer P can be obtained as a mixture containing at least one compound in which 1 to 4 structures in [] are bonded.

ポリマーPの重量平均分子量Mwは、例えば、5,000~80,000であり、好ましくは6000~75,000、より好ましくは7,000~70,000、さらに好ましくは、8,000~60,000である。重量平均分子量を適切に調整することで、感度やアルカリ現像液に対する溶解性を調整することができる。 The weight average molecular weight Mw of the polymer P is, for example, 5,000 to 80,000, preferably 6,000 to 75,000, more preferably 7,000 to 70,000, still more preferably 8,000 to 60, It is 000. By appropriately adjusting the weight average molecular weight, the sensitivity and the solubility in an alkaline developer can be adjusted.

また、ポリマーPの分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は、好ましくは1.0~5.0、より好ましくは1.0~4.0、さらに好ましくは1.0~3.0である。分散度を適切に調整することで、ポリマーPの物性を均質にすることができ、好ましい。なお、これらの値は、ポリスチレンを標準物質として用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定により求めることができる。 The dispersity of the polymer P (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 4.0, and even more preferably 1.0 to 3. It is 0. By appropriately adjusting the dispersity, the physical properties of the polymer P can be made uniform, which is preferable. These values can be obtained by gel permeation chromatography (GPC) measurement using polystyrene as a standard substance.

ポリマーPのガラス転移温度は、好ましくは150~250℃、より好ましくは170~230℃である。ポリマーPは、主として一般式(IN)で表される構造単位を含むことにより、比較的高いガラス転移温度を有する。このことは、液晶表示装置や固体撮像素子の製造に当たって、基板上に形成されたパターンが安定に存在できるという点で好ましい。なお、ガラス転移温度は、例えば、示差熱分析(differential thermal analysis:DTA)により求めることができる。 The glass transition temperature of the polymer P is preferably 150 to 250 ° C, more preferably 170 to 230 ° C. The polymer P has a relatively high glass transition temperature mainly by containing a structural unit represented by the general formula (IN). This is preferable in that a pattern formed on a substrate can be stably present in the manufacture of a liquid crystal display device or a solid-state image sensor. The glass transition temperature can be determined by, for example, differential thermal analysis (DTA).

ポリマーPの酸価は、70mgKOH/g以上、150mgKOH/g以下、好ましくは80mgKOH/g以上、140mgKOH/g以下である。また、ポリマーPの二重結合当量は、100g/mol以上、700g/mol以下、好ましくは、200g/mol以上、600g/mol以下、より好ましくは200g/mol以上、430g/mol以下である。
ポリマーPの酸価が70mgKOH/g以上であることで、良好な現像性を得ることができる。また、二重結合当量が700g/mol以下であることで、ポリマーPを含む感光性樹脂組成物の感度を高くすることができる。
The acid value of the polymer P is 70 mgKOH / g or more and 150 mgKOH / g or less, preferably 80 mgKOH / g or more and 140 mgKOH / g or less. The double bond equivalent of the polymer P is 100 g / mol or more and 700 g / mol or less, preferably 200 g / mol or more and 600 g / mol or less, and more preferably 200 g / mol or more and 430 g / mol or less.
When the acid value of the polymer P is 70 mgKOH / g or more, good developability can be obtained. Further, when the double bond equivalent is 700 g / mol or less, the sensitivity of the photosensitive resin composition containing the polymer P can be increased.

なお、ポリマーPの酸価が大きすぎると、アルカリ現像液での現像の際に、露光部分が溶解しやすくなり光硬化に必要な露光量が多くなってしまったり、パターン形状が不十分になったりする懸念がある。よって、本実施形態では、酸価の上限値を150mgKOH/gとしている。
また、ポリマーPの二重結合当量が小さすぎると(すなわち、ポリマー中の二重結合の密度が大きすぎると)、アルカリ現像液での現像時に、未露光部や低露光部が溶解しにくくなる傾向があり、現像時に残膜が発生しがちとなる。また、二重結合当量が小さすぎると、架橋により分子量が過度に増大し、溶解性の過度な低下などが懸念される。よって、本実施形態では、二重結合当量の下限値を100g/molとしている。
If the acid value of the polymer P is too high, the exposed portion is likely to dissolve during development with an alkaline developer, the amount of exposure required for photocuring increases, and the pattern shape becomes insufficient. There is a concern about it. Therefore, in the present embodiment, the upper limit of the acid value is set to 150 mgKOH / g.
Further, if the double bond equivalent of the polymer P is too small (that is, the density of the double bonds in the polymer is too large), it becomes difficult to dissolve the unexposed part and the low-exposed part during development with an alkaline developer. There is a tendency, and a residual film tends to be generated during development. Further, if the double bond equivalent is too small, the molecular weight is excessively increased due to cross-linking, and there is a concern that the solubility is excessively lowered. Therefore, in the present embodiment, the lower limit of the double bond equivalent is set to 100 g / mol.

ポリマーPの酸価および/または二重結合当量を調整することで、より一層高いレベルで感度と現像性を両立させることができる。 By adjusting the acid value and / or double bond equivalent of the polymer P, both sensitivity and developability can be achieved at an even higher level.

ポリマーPの酸価および二重結合当量は、スペクトル測定などにより求めることができる。例えば、以下のような手順で求めることができる(より具体的には実施例を参照されたい)。
(1)ポリマーのH-NMRチャートから、カルボキシ基の水素原子や、重合性炭素-炭素二重結合近傍の水素原子に対応するピークの面積(積分値)を求める。
(2)(1)で求めた面積を、標準物質に由来するピークの面積から、カルボキシ基の量および炭素-炭素二重結合の量を求める。
(3)(2)で求めたカルボキシ基の量を、酸価(mgKOH/g)に換算する。また、(2)で求めた重合性炭素-炭素二重結合の量を、二重結合当量(g/mol)に換算する。
The acid value and double bond equivalent of the polymer P can be determined by spectral measurement or the like. For example, it can be obtained by the following procedure (more specifically, refer to the examples).
(1) From the 1 H-NMR chart of the polymer, the area (integrated value) of the peak corresponding to the hydrogen atom of the carboxy group and the hydrogen atom in the vicinity of the polymerizable carbon-carbon double bond is obtained.
(2) For the area obtained in (1), the amount of carboxy group and the amount of carbon-carbon double bond are obtained from the area of the peak derived from the standard substance.
(3) The amount of the carboxy group obtained in (2) is converted into an acid value (mgKOH / g). Further, the amount of the polymerizable carbon-carbon double bond obtained in (2) is converted into a double bond equivalent (g / mol).

ポリマーPの酸価および二重結合当量は、ポリマーPに導入される構造単位の比率、特に式(1)~(3)で表される構造単位に含まれる(メタ)アクリロイル基が有する重合性炭素-炭素二重結合の数を適切に設計することで、所望の値に調整することができる。 The acid value and double bond equivalent of the polymer P are the ratio of the structural units introduced into the polymer P, particularly the polymerizable property of the (meth) acryloyl group contained in the structural units represented by the formulas (1) to (3). By properly designing the number of carbon-carbon double bonds, it can be adjusted to the desired value.

本実施形態のポリマーP中に含まれる各構造単位の含有量(比率)は、ポリマー合成時の原料の仕込み量(モル量)、合成後に残存する原料の量、各種スペクトルのピーク面積(例えば、H-NMRのピーク面積)などから推定/算出することができる。 The content (ratio) of each structural unit contained in the polymer P of the present embodiment is the amount of raw material charged (molar amount) at the time of polymer synthesis, the amount of raw material remaining after synthesis, and the peak area of various spectra (for example,). 1 It can be estimated / calculated from (peak area of 1 H-NMR) and the like.

(第二の実施形態)
第二の実施形態において、ポリマーPは、下記式(INm)で表されるインデンモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上のチオール基含有化合物の存在下で重合して、原料ポリマーを調製し、その後この原料ポリマーと、多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能(メタ)アクリル化合物とを、塩基性触媒の存在下で反応させて得られるポリマーであり得る。式(INm)において、RおよびRは、式(IN)におけるものと同義である。
(Second embodiment)
In the second embodiment, the polymer P is obtained by polymerizing a monomer composition containing an inden monomer represented by the following formula (INm) and maleic anhydride in the presence of a bifunctional or higher thiol group-containing compound. , A raw material polymer is prepared, and then the raw material polymer can be reacted with a polyfunctional (meth) acrylic compound and / or a monofunctional (meth) acrylic compound in the presence of a basic catalyst to obtain a polymer. In formula (INm), R 1 and R 2 are synonymous with those in formula (IN).

上記方法で得られるポリマーPは、インデンモノマー由来の上記式(IN)で表される構造単位と、無水マレイン酸と多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能(メタ)アクリル化合物とから誘導される上記式(5)で表される構造単位および/または式(6)で表される構造単位を含む。 The polymer P obtained by the above method is derived from the structural unit represented by the above formula (IN) derived from the inden monomer, maleic anhydride and a polyfunctional (meth) acrylic compound and / or a monofunctional (meth) acrylic compound. The structural unit represented by the above formula (5) and / or the structural unit represented by the formula (6) is included.

Figure 2022085872000045
Figure 2022085872000045

(第三の実施形態)
第三の実施形態において、ポリマーPは、上記式(INm)で表されるモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上のチオール基含有化合物の存在下で重合して、原料ポリマーを調製し、その後この原料ポリマーと、多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能メタアクリル化合物とを、塩基性触媒の存在下で反応させて、ポリマー前駆体を調製し、次いでこのポリマー前駆体を、塩基性触媒の存在下、水で処理することにより得られるポリマーであり得る。
(Third embodiment)
In the third embodiment, the polymer P is obtained by polymerizing a monomer composition containing the monomer represented by the above formula (INm) and maleic anhydride by polymerizing in the presence of a bifunctional or higher thiol group-containing compound. A raw material polymer is prepared, and then the raw material polymer is reacted with a polyfunctional (meth) acrylic compound and / or a monofunctional methacrylic compound in the presence of a basic catalyst to prepare a polymer precursor, and then this It can be a polymer obtained by treating the polymer precursor with water in the presence of a basic catalyst.

上記方法で得られるポリマーPは、インデンモノマー由来の上記式(IN)で表される構造単位と、無水マレイン酸と多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能(メタ)アクリル化合物とから誘導される上記式(5)で表される構造単位および/または式(6)で表される構造単位と、無水マレイン酸と水との反応より誘導される上記式(10)で表される構造単位を含む。 The polymer P obtained by the above method is derived from the structural unit represented by the above formula (IN) derived from the inden monomer, maleic anhydride and a polyfunctional (meth) acrylic compound and / or a monofunctional (meth) acrylic compound. The structural unit represented by the above formula (5) and / or the structural unit represented by the formula (6) and the structure represented by the above formula (10) derived from the reaction between maleic anhydride and water. Includes units.

(第四の実施形態)
第四の実施形態において、ポリマーPは、上記式(INm)で表されるモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上のチオール基含有化合物の存在下で重合して、原料ポリマーを調製し、その後この原料ポリマーと、多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能(メタ)アクリル化合物とを、塩基性触媒の存在下で反応させて、ポリマー前駆体を調製し、次いでこのポリマー前駆体を、触媒の存在下、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物と反応させて得られるポリマーであり得る。
(Fourth Embodiment)
In the fourth embodiment, the polymer P is obtained by polymerizing a monomer composition containing the monomer represented by the above formula (INm) and maleic anhydride by polymerizing in the presence of a bifunctional or higher thiol group-containing compound. A raw material polymer is prepared, and then the raw material polymer is reacted with a polyfunctional (meth) acrylic compound and / or a monofunctional (meth) acrylic compound in the presence of a basic catalyst to prepare a polymer precursor. The polymer precursor can then be a polymer obtained by reacting with an epoxy group-containing (meth) acrylic compound in the presence of a catalyst.

上記方法で得られるポリマーPは、インデンモノマー由来の上記式(IN)で表される構造単位と、無水マレイン酸と多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能(メタ)アクリル化合物とから誘導される上記式(5)で表される構造単位および/または式(6)で表される構造単位と、無水マレイン酸と多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能(メタ)アクリル化合物とエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物とから誘導される上記式(7)で表される構造単位および/または上記式(8)で表される構造単位を含む。 The polymer P obtained by the above method is derived from the structural unit represented by the above formula (IN) derived from the inden monomer, maleic anhydride and a polyfunctional (meth) acrylic compound and / or a monofunctional (meth) acrylic compound. The structural unit represented by the above formula (5) and / or the structural unit represented by the formula (6), and the maleic anhydride and the polyfunctional (meth) acrylic compound and / or the monofunctional (meth) acrylic compound. It contains a structural unit represented by the above formula (7) and / or a structural unit represented by the above formula (8) derived from the epoxy group-containing (meth) acrylic compound.

[ポリマーPの製造方法]
本実施形態のポリマーPの製造方法を、上記第二、第三および第四の実施形態におけるポリマーPの製造方法を例に挙げて説明する。
[Manufacturing method of polymer P]
The method for producing the polymer P of the present embodiment will be described by exemplifying the method for producing the polymer P in the second, third and fourth embodiments.

(第二の実施形態のポリマーPの製造方法)
上記式(5)で表される構造単位および/または上記式(6)で表される構造単位を含む上記第二の実施形態のポリマーPは、
工程(I):一般式(IN)で表される構造単位と、一般式(MA)で表される構造単位と、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)とを含む原料ポリマーを準備する工程、および
工程(II):工程(I)で得られた原料ポリマーと、ヒドロキシル基および2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「多官能(メタ)アクリル化合物」と称する)、および/またはヒドロキシル基および1つの(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「単官能(メタ)アクリル化合物」と称する)とを、塩基性触媒の存在下で反応させて、一般式(IN)で表される構造単位、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)、ならびに一般式(5)で表される構造単位および/または一般式(6)で表される構造単位を含み、場合によりさらに一般式(MA)で表される構造単位を含むポリマーPを調製する工程、により製造できる。
(Method for producing polymer P according to the second embodiment)
The polymer P of the second embodiment containing the structural unit represented by the above formula (5) and / or the structural unit represented by the above formula (6) is a polymer P.
Step (I): The structural unit represented by the general formula (IN), the structural unit represented by the general formula (MA), and the organic group (i) having 1 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms. Step (II): The raw material polymer obtained in step (I) and a compound having a hydroxyl group and two or more (meth) acryloyl groups (hereinafter, "polyfunctional (meth)". ) Acrylic compound ”) and / or a compound having a hydroxyl group and one (meth) acryloyl group (hereinafter referred to as“ monofunctional (meth) acrylic compound ”) are reacted in the presence of a basic catalyst. The structural unit represented by the general formula (IN), the organic group (i) having 1 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms, and the structural unit represented by the general formula (5) and / or general. It can be produced by a step of preparing a polymer P containing a structural unit represented by the formula (6), and optionally further containing a structural unit represented by the general formula (MA).

工程(II)において、多官能(メタ)アクリル化合物と単官能(メタ)アクリル化合物の両方が用いられる場合、まず多官能(メタ)アクリル化合物を原料ポリマーと反応させ、得られた反応混合物に、単官能(メタ)アクリル化合物を反応させることが好ましい。 When both the polyfunctional (meth) acrylic compound and the monofunctional (meth) acrylic compound are used in the step (II), the polyfunctional (meth) acrylic compound is first reacted with the raw material polymer, and the resulting reaction mixture is combined with the polyfunctional (meth) acrylic compound. It is preferable to react with a monofunctional (meth) acrylic compound.

(第三の実施形態のポリマーPの製造方法)
上記式(5)で表される構造単位および/または上記式(6)で表される構造単位、ならびに上記式(10)で表される構造単位を含む上記第三の実施形態のポリマーPは、
工程(I):一般式(IN)で表される構造単位と、一般式(MA)で表される構造単位と、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)とを含む原料ポリマーを準備する工程、および
工程(II):工程(I)で得られた原料ポリマーと、ヒドロキシル基および2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「多官能(メタ)アクリル化合物」と称する)、および/またはヒドロキシル基および1つの(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「単官能(メタ)アクリル化合物」と称する)とを、塩基性触媒の存在下で反応させて、一般式(IN)で表される構造単位、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)、一般式(5)で表される構造単位および/または一般式(6)で表される構造単位、ならびに一般式(MA)で表される構造単位を含むポリマー前駆体を調製する工程、
工程(IIIa):工程(II)で得られたポリマー前駆体を、塩基触媒の存在下、水で処理することにより、一般式(IN)で表される構造単位、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)、一般式(5)で表される構造単位および/または一般式(6)、ならびに式(10)で表される構造単位を含み、場合によりさらに一般式(MA)で表される構造単位を含むポリマーPを調製する工程、により製造できる。
(Method for producing polymer P according to the third embodiment)
The polymer P of the third embodiment, which comprises the structural unit represented by the above formula (5) and / or the structural unit represented by the above formula (6), and the structural unit represented by the above formula (10). ,
Step (I): The structural unit represented by the general formula (IN), the structural unit represented by the general formula (MA), and the organic group (i) having 1 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms. Step (II): The raw material polymer obtained in step (I) and a compound having a hydroxyl group and two or more (meth) acryloyl groups (hereinafter, "polyfunctional (meth)". ) Acrylic compound ”) and / or a compound having a hydroxyl group and one (meth) acryloyl group (hereinafter referred to as“ monofunctional (meth) acrylic compound ”) are reacted in the presence of a basic catalyst. The structural unit represented by the general formula (IN), the organic group (i) having 1 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms, the structural unit represented by the general formula (5), and / or the general formula. A step of preparing a polymer precursor containing the structural unit represented by (6) and the structural unit represented by the general formula (MA).
Step (IIIa): By treating the polymer precursor obtained in Step (II) with water in the presence of a base catalyst, the structural unit represented by the general formula (IN) has 1 to 6 valent carbon atoms. The organic group (i) of 1 or more and 30 or less, the structural unit represented by the general formula (5) and / or the structural unit represented by the general formula (6), and the structural unit represented by the formula (10) are included, and in some cases more general. It can be produced by the step of preparing the polymer P containing the structural unit represented by the formula (MA).

工程(II)において、多官能(メタ)アクリル化合物と単官能(メタ)アクリル化合物の両方が用いられる場合、まず多官能(メタ)アクリル化合物を原料ポリマーと反応させ、得られた反応混合物に、単官能(メタ)アクリル化合物を反応させることが好ましい。 When both the polyfunctional (meth) acrylic compound and the monofunctional (meth) acrylic compound are used in the step (II), the polyfunctional (meth) acrylic compound is first reacted with the raw material polymer, and the resulting reaction mixture is combined with the polyfunctional (meth) acrylic compound. It is preferable to react with a monofunctional (meth) acrylic compound.

(第四の実施形態のポリマーPの製造方法)
上記式(5)で表される構造単位および/または上記式(6)で表される構造単位、ならびに上記式(8)で表される構造単位および/または上記式(9)で表される構造単位を含む上記第四の実施形態のポリマーPは、
工程(I):一般式(IN)で表される構造単位と、一般式(MA)で表される構造単位と、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)とを含む原料ポリマーを準備する工程、
工程(II):工程(I)で得られた原料ポリマーと、ヒドロキシル基および2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「多官能(メタ)アクリル化合物」と称する)、および/またはヒドロキシル基および1つの(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「単官能(メタ)アクリル化合物」と称する)とを、塩基性触媒の存在下で反応させて、一般式(IN)で表される構造単位、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)、一般式(5)で表される構造単位および/または一般式(6)で表される構造単位、場合により一般式(MA)で表される構造単位を含むポリマー前駆体を調製する工程、および
工程(IIIb):工程(II)で得られたポリマー前駆体を、触媒の存在下、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物と反応させて、一般式(IN)で表される構造単位、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)、一般式(5)で表される構造単位および/または一般式(6)で表される構造単位、一般式(7)で表される構造単位および/または一般式(8)で表される構造単位、場合により一般式(MA)で表される構造単位を含むポリマーPを調製する工程、により製造できる。
(Method for producing polymer P according to the fourth embodiment)
The structural unit represented by the above formula (5) and / or the structural unit represented by the above formula (6), and the structural unit represented by the above formula (8) and / or represented by the above formula (9). The polymer P of the fourth embodiment including the structural unit is
Step (I): The structural unit represented by the general formula (IN), the structural unit represented by the general formula (MA), and the organic group (i) having 1 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms. The process of preparing the raw material polymer, including
Step (II): The raw material polymer obtained in Step (I), a compound having a hydroxyl group and two or more (meth) acryloyl groups (hereinafter referred to as "polyfunctional (meth) acrylic compound"), and /. Alternatively, a compound having a hydroxyl group and one (meth) acryloyl group (hereinafter referred to as “monofunctional (meth) acrylic compound”) is reacted in the presence of a basic catalyst and represented by the general formula (IN). The organic group (i) having 1 to 6 valences of 1 to 30 carbon atoms, the structural unit represented by the general formula (5) and / or the structural unit represented by the general formula (6). A step of preparing a polymer precursor containing a structural unit represented by the general formula (MA), and step (IIIb): the polymer precursor obtained in step (II) is contained in an epoxy group in the presence of a catalyst. (Meta) A structural unit represented by the general formula (IN) after reacting with an acrylic compound, and the organic group (i) having 1 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms is represented by the general formula (5). Structural unit and / or structural unit represented by the general formula (6), structural unit represented by the general formula (7) and / or structural unit represented by the general formula (8), and in some cases, the general formula (MA). It can be produced by the step of preparing the polymer P containing the structural unit represented by.

工程(II)において、多官能(メタ)アクリル化合物と単官能(メタ)アクリル化合物の両方が用いられる場合、まず多官能(メタ)アクリル化合物を原料ポリマーと反応させ、得られた反応混合物に、単官能(メタ)アクリル化合物を反応させることが好ましい。 When both the polyfunctional (meth) acrylic compound and the monofunctional (meth) acrylic compound are used in the step (II), the polyfunctional (meth) acrylic compound is first reacted with the raw material polymer, and the resulting reaction mixture is combined with the polyfunctional (meth) acrylic compound. It is preferable to react with a monofunctional (meth) acrylic compound.

以下、各工程について説明する。
(工程(I))
工程(I)における、一般式(IN)で表される構造単位と、一般式(MA)で表される構造単位と、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)とを含む原料ポリマーを準備する工程は、一般式(INm)で表されるインデンモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上の前記チオール基含有化合物の存在下で、重合(付加重合)することで実施することができる。なお、一般式(INm)のRおよびRの定義は、一般式(IN)のものと同様である。好ましい態様についても同様である。
Hereinafter, each step will be described.
(Step (I))
In the step (I), the structural unit represented by the general formula (IN), the structural unit represented by the general formula (MA), and the organic group (i) having 1 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms. In the step of preparing the raw material polymer containing the above, a monomer composition containing an inden monomer represented by the general formula (INm) and maleic anhydride is polymerized in the presence of the bifunctional or higher functional group-containing compound. It can be carried out by (addition polymerization). The definitions of R 1 and R 2 of the general formula (INm) are the same as those of the general formula (IN). The same applies to the preferred embodiment.

Figure 2022085872000046
Figure 2022085872000046

モノマー組成物は、上記モノマーに加えて他のモノマーを含んでいてもよい。他のモノマーとしては、二重結合を有する共重合性化合物であれば特に限定されず、例としては、置換または無置換の、ノルボルネン、マレイミド、スチレン、アセナフチレン、ノルボルナジエン、ジヒドロフラン、テルペン化合物(例えば、ピネン、リモネン等)、直鎖アルケン(例えば、ペンテン等)、環状アルケン(シクロヘキセン等)、シクロドデカトリエン、トリシクロウンデカエン、フマル酸ジアルキル(例えば、フマル酸ジメチル、フマル酸エチル、フマル酸ジブチル等)、クマリン、(メタ)アクリル酸化合物(例えば、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル)、酢酸ビニル、ビニルエーテル(例えば、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル等)等が挙げられる。工程(I)においては、一般式(INm)で表されるモノマーと、無水マレイン酸と、さらに必要に応じてその他のモノマーとを、2官能以上の前記チオール基含有化合物の存在下で、重合(付加重合)することができる。 The monomer composition may contain other monomers in addition to the above-mentioned monomers. The other monomer is not particularly limited as long as it is a copolymerizable compound having a double bond, and examples thereof include substituted or unsubstituted norbornene, maleimide, styrene, acenaphtylene, norbornadiene, dihydrofuran, and terpene compounds (for example). , Pinen, limonene, etc.), linear alkene (eg, pentene, etc.), cyclic alkene (cyclohexene, etc.), cyclododecatorien, tricycloundecaene, dialkyl fumarate (eg, dimethyl fumarate, ethyl fumarate, dibutyl fumarate, etc.) Etc.), coumarin, (meth) acrylate compounds (eg, methyl methacrylate, methyl acrylate), vinyl acetate, vinyl ether (eg, 2-hydroxyethyl vinyl ether, etc.) and the like. In step (I), the monomer represented by the general formula (INm), maleic anhydride, and if necessary, other monomers are polymerized in the presence of the bifunctional or higher functional thiol group-containing compound. (Addition polymerization) can be performed.

2官能以上のチオール基含有化合物としては、前記化学式(s-1)~(s-21)で表される化合物が挙げられるがこれらに限定されない。2官能以上のチオール基含有化合物は、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 bifunctional or higher functional thiol group-containing compound include, but are not limited to, the compounds represented by the chemical formulas (s-1) to (s-21). As the bifunctional or higher functional thiol group-containing compound, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.

重合の方法については限定されないが、ラジカル重合開始剤を用いたラジカル重合が好ましい。重合開始剤としては、例えば、アゾ化合物、有機過酸化物などを使用できる。
アゾ化合物として具体的には、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、ジメチル2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、1,1'-アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)(ABCN)などを挙げることができる。
有機過酸化物としては、例えば、過酸化水素、ジ-tert-ブチルパーオキサイド(DTBP)、過酸化ベンゾイル(ベンゾイルパーオキサイド,BPO)および、メチルエチルケトンパーオキサイド(MEKP)などを挙げることができる。
重合開始剤については、1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The method of polymerization is not limited, but radical polymerization using a radical polymerization initiator is preferable. As the polymerization initiator, for example, an azo compound, an organic peroxide, or the like can be used.
Specific examples of the azo compound include azobisisobutyronitrile (AIBN), dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate), and 1,1'-azobis (cyclohexanecarbonitrile) (ABCN). Can be mentioned.
Examples of the organic peroxide include hydrogen peroxide, di-tert-butyl peroxide (DTBP), benzoyl peroxide (benzoyl peroxide, BPO), methyl ethyl ketone peroxide (MEKP) and the like.
As the polymerization initiator, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.

重合反応に用いる溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、トルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤を用いることができる。重合溶媒は単独溶剤でも混合溶剤でもよい。 As the solvent used in the polymerization reaction, for example, an organic solvent such as diethyl ether, tetrahydrofuran, toluene, or methyl ethyl ketone can be used. The polymerization solvent may be a single solvent or a mixed solvent.

原料ポリマーの合成は、式(INm)で表されるモノマー、無水マレイン酸および重合開始剤を溶媒に溶解させて反応容器に仕込み、その後、加熱して、2官能以上の前記チオール基含有化合物を滴下しながら、付加重合を進行させることにより実施される。加熱温度は例えば50~80℃であり、加熱時間は例えば5~20時間である。
反応容器に仕込む際の、式(INm)で表されるモノマーと、無水マレイン酸とのモル比は、0.5:1~1:0.5であることが好ましい。分子構造制御の観点から、モル比は1:1であることが好ましい。
また、原料ポリマー中のチオエーテル基含有量、および原料ポリマーの分子量制御の観点から、反応容器に仕込む際の、式(INm)で表されるモノマーと無水マレイン酸の仕込みの合計モル量に対し、2官能以上の前記チオール基含有化合物の仕込み量は0.5~10モル%であることが好ましく、特に1~8モル%であることが好ましく、さらに2~6モル%であることがさらに好ましい。
このような工程により、「原料ポリマー」を得ることができる。
なお、原料ポリマーは、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、周期共重合体などのいずれであってもよい。典型的にはランダム共重合体または交互共重合体である。なお、一般に、無水マレイン酸は交互共重合性が強いモノマーとして知られている。
In the synthesis of the raw material polymer, the monomer represented by the formula (INm), maleic anhydride and the polymerization initiator are dissolved in a solvent and charged into a reaction vessel, and then heated to obtain the bifunctional or higher functional thiol group-containing compound. It is carried out by advancing the addition polymerization while dropping. The heating temperature is, for example, 50 to 80 ° C., and the heating time is, for example, 5 to 20 hours.
The molar ratio of the monomer represented by the formula (INm) to maleic anhydride when charged in the reaction vessel is preferably 0.5: 1 to 1: 0.5. From the viewpoint of controlling the molecular structure, the molar ratio is preferably 1: 1.
Further, from the viewpoint of controlling the thioether group content in the raw material polymer and the molecular weight of the raw material polymer, the total molar amount of the monomer represented by the formula (INm) and maleic anhydride charged when charged in the reaction vessel is increased. The amount of the bifunctional or higher thiol group-containing compound charged is preferably 0.5 to 10 mol%, particularly preferably 1 to 8 mol%, and further preferably 2 to 6 mol%. ..
By such a step, a "raw material polymer" can be obtained.
The raw material polymer may be any of a random copolymer, an alternate copolymer, a block copolymer, a periodic copolymer and the like. It is typically a random copolymer or an alternating copolymer. In addition, maleic anhydride is generally known as a monomer having strong alternating copolymerizability.

なお、原料ポリマーの合成後に、未反応モノマー、オリゴマー、残存する重合開始剤などの低分子量成分を除去する工程を行ってもよい。
具体的には、合成された原料ポリマーと低分子量成分とが含まれた有機相を濃縮し、その後、テトラヒドロフラン(THF)などの有機溶媒と混合して溶液を得る。そして、この溶液を、メタノールなどの貧溶媒と混合し、モノマーを沈殿させる。この沈殿物を濾取して乾燥させることで、原料ポリマーの純度を上げることができる。
After synthesizing the raw material polymer, a step of removing low molecular weight components such as unreacted monomers, oligomers, and residual polymerization initiator may be performed.
Specifically, the organic phase containing the synthesized raw material polymer and the low molecular weight component is concentrated and then mixed with an organic solvent such as tetrahydrofuran (THF) to obtain a solution. Then, this solution is mixed with a poor solvent such as methanol to precipitate the monomer. By filtering this precipitate and drying it, the purity of the raw material polymer can be increased.

(工程(II))
工程(I)で得られた原料ポリマーと、多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能(メタ)アクリル化合物とを、塩基性触媒の存在下で反応させることで、原料ポリマーに含まれる式(MA)で表される構造単位の一部が開環し、式(5)で表される構造単位および/または式(6)で表される構造単位が形成されて、一般式(IN)で表される構造単位、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)、ならびに一般式(5)で表される構造単位および/または一般式(6)で表される構造単位を含み、場合により式(MA)で表される構造単位を含むポリマーPが得られる。
(Step (II))
The formula contained in the raw material polymer is obtained by reacting the raw material polymer obtained in the step (I) with the polyfunctional (meth) acrylic compound and / or the monofunctional (meth) acrylic compound in the presence of a basic catalyst. A part of the structural unit represented by (MA) is opened, and the structural unit represented by the formula (5) and / or the structural unit represented by the formula (6) is formed, and the general formula (IN) is formed. The structural unit represented by the above organic group (i) having 1 to 6 valent carbon atoms of 1 or more and 30 or less, and the structural unit represented by the general formula (5) and / or represented by the general formula (6). A polymer P containing a structural unit and optionally a structural unit represented by the formula (MA) is obtained.

より具体的には、まず、原料ポリマーを適当な有機溶剤に溶解させた溶液を準備する。有機溶媒としては、メチルエチルケトン(MEK)、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)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチルピロリドン(NMP)、テトラヒドロフラン(THF)などの単独溶剤または混合溶剤を用いることができるが、これらのみには限定されず、有機化合物や高分子の合成で用いられる種々の有機溶剤を用いることができる。 More specifically, first, a solution in which the raw material polymer is dissolved in an appropriate organic solvent is prepared. As the organic solvent, a single solvent or a mixed solvent such as methyl ethyl ketone (MEK), propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), dimethylacetamide (DMAc), N-methylpyrrolidone (NMP), and tetrahydrofuran (THF) can be used. However, various organic solvents used in the synthesis of organic compounds and polymers can be used.

一般式(IN)で表される構造単位、ならびに一般式(5)で表される構造単位および一般式(5)で表される構造単位の両方を含むポリマーPを得る場合、次に、上記の溶液に、多官能(メタ)アクリル化合物を加える。さらに、塩基性触媒を加える。そして溶液を適切に混合して均一な溶液として、少なくとも一般式(IN)の構造単位、および一般式(5)の構造単位が、炭素数1以上30以下の前記有機基(i)と1~6個のチオエーテル基を介して結合した構造を含むポリマーを得る(工程(II-i))。 To obtain the polymer P containing both the structural unit represented by the general formula (IN), the structural unit represented by the general formula (5), and the structural unit represented by the general formula (5), then, the above Add a polyfunctional (meth) acrylic compound to the solution of. In addition, a basic catalyst is added. Then, the solutions are appropriately mixed to form a uniform solution, in which at least the structural unit of the general formula (IN) and the structural unit of the general formula (5) have 1 to 1 to the organic group (i) having 1 or more and 30 or less carbon atoms. A polymer containing a structure bonded via 6 thioether groups is obtained (step (II-i)).

ここで用いることができる多官能(メタ)アクリル化合物としては、例えば式(1b-m)で表される化合物、式(1c-m)で表される化合物、および式(1d-m)で表される化合物が挙げられる。式(1b-m)におけるk、R、X1、X1'およびX2の定義および具体的態様は、上述の式(1b)におけるものと同様である。また式(1c-m)におけるk、R、X、X、X、X、XおよびXの定義および具体的態様は、上述の式(1c)におけるものと同様である。式(1d-m)におけるnおよびRは、上記の式(1d)におけるものと同様である。 Examples of the polyfunctional (meth) acrylic compound that can be used here include a compound represented by the formula (1 bm), a compound represented by the formula (1 cm), and a compound represented by the formula (1 dm). The compounds to be used are mentioned. The definitions and specific embodiments of k, R, X1, X1'and X2 in the formula (1b-m) are the same as those in the above formula (1b). Further, the definitions and specific embodiments of k, R, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 in the formula (1c-m) are the same as those in the above formula (1c). N and R in the formula (1dm) are the same as those in the above formula (1d).

Figure 2022085872000047
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Figure 2022085872000048
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Figure 2022085872000049
Figure 2022085872000049

次いで、工程(II-i)で得られたポリマーに、単官能(メタ)アクリル化合物を、塩基性触媒の存在下で反応させることで、少なくとも一般式(IN)の構造単位、一般式(5)の構造単位、および一般式(6)の構造単位が、炭素数1以上30以下の前記有機基(i)と1~6個のチオエーテル基を介して結合した構造を含むポリマーを得ることができる(工程(II-ii))。 Next, by reacting the polymer obtained in step (II-i) with a monofunctional (meth) acrylic compound in the presence of a basic catalyst, at least the structural unit of the general formula (IN), the general formula (5). ) And the structural unit of the general formula (6) are bonded to the organic group (i) having 1 to 30 carbon atoms via 1 to 6 thioether groups to obtain a polymer. Yes (step (II-ii)).

塩基性触媒としては、有機合成の分野で公知のアミン化合物や含窒素複素環化合物等を適宜用いることができる。例えば、トリエチルアミン、ピリジン、ジメチルアミノピリジンなどのアミン化合物または含窒素複素環化合物を触媒として用いることができる。塩基性触媒の使用量は、例えば、原料ポリマー100質量部に対し、10~60質量部程度とすることができる。なお、塩基性触媒を過剰に用いると、中和に必要な酸の量が多くなり、精製が煩雑になる等の可能性があることに留意する。 As the basic catalyst, an amine compound or a nitrogen-containing heterocyclic compound known in the field of organic synthesis can be appropriately used. For example, an amine compound such as triethylamine, pyridine, or dimethylaminopyridine or a nitrogen-containing heterocyclic compound can be used as a catalyst. The amount of the basic catalyst used can be, for example, about 10 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw material polymer. It should be noted that if an excessive amount of the basic catalyst is used, the amount of acid required for neutralization increases, which may complicate purification.

上記溶液を、好ましくは60~80℃で、3~9時間程度加熱することで、原料ポリマー中に含まれる一般式(MA)の構造単位の開環/一般式(5)の構造単位の形成がなされる。 By heating the above solution at preferably 60 to 80 ° C. for about 3 to 9 hours, ring-opening of the structural unit of the general formula (MA) contained in the raw material polymer / formation of the structural unit of the general formula (5). Is done.

なお、例えば、上記の加熱の途中に、ヒドロキシ基を有する単官能(メタ)アクリル化合物を反応系中に追添することで、ポリマーP中に前述の一般式(6)で表される構造単位を導入することができる。 For example, by adding a monofunctional (meth) acrylic compound having a hydroxy group to the reaction system during the above heating, the structural unit represented by the above-mentioned general formula (6) is added to the polymer P. Can be introduced.

反応の立体障害などの点から、ヒドロキシ基を有する単官能(メタ)アクリル化合物のほうが、ヒドロキシ基を有する多官能(メタ)アクリル化合物よりも、原料ポリマーと反応しやすい傾向にある。よって、ポリマーP中に前述の一般式(6)で表される構造単位を導入する場合には、ヒドロキシ基を有する単官能(メタ)アクリル化合物を最初から反応系中には仕込まず、反応系中に追添することが好ましい。
ヒドロキシ基を有する単官能(メタ)アクリル化合物としては、例えば以下一般式(2a-m)で表される化合物が挙げられる。
一般式(2a-m)において、X10およびRの定義については一般式(2a)におけるものと同様である。
From the viewpoint of steric hindrance of the reaction, the monofunctional (meth) acrylic compound having a hydroxy group tends to react more easily with the raw material polymer than the polyfunctional (meth) acrylic compound having a hydroxy group. Therefore, when the structural unit represented by the above-mentioned general formula (6) is introduced into the polymer P, the monofunctional (meth) acrylic compound having a hydroxy group is not charged into the reaction system from the beginning, and the reaction system is not charged. It is preferable to add to the inside.
Examples of the monofunctional (meth) acrylic compound having a hydroxy group include compounds represented by the following general formula (2am).
In the general formula (2am), the definitions of X 10 and R are the same as those in the general formula (2a).

Figure 2022085872000050
Figure 2022085872000050

一般式(2a-m)で表される化合物の具体例としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(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-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチル-フタル酸などを挙げることができる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (2am) include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, and 2 -Hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl-phthalic acid, etc. be able to.

式(IN)で表される構造単位、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)、ならびに式(1)で表される構造単位および式(2)で表される構造単位のいずれか一方を含むポリマーを得る場合、工程(I)の後、工程(II-i)、工程(II-ii)のいずれか一方のみを実施すればよい。
(工程(IIIa))
工程(IIIa)を実施する場合、工程(II)で得られたポリマーを、塩基性触媒の存在下、水で処理する工程が用いられる。工程(IIIa)により、工程(II)で得られたポリマーに含まれる一般式(MA)で表される構造単位が開環し、一般式(10)で表される構造単位が形成されて、一般式(IN)で表される構造単位、一般式(5)で表される構造単位および/または一般式(6)で表される構造単位、ならびに一般式(10)で表される構造単位を含むポリマーPを製造することができる。一般式(MA)で表される構造単位の一部が開環し、一般式(MA)の構造単位の一部が開環せずに残る場合には、ポリマーPは、一般式(IN)、一般式(5)の構造単位および/または一般式(6)の構造単位、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)、ならびに一般式(310の構造単位に加え、一般式(MA)で表される構造単位を含む。
The structural unit represented by the formula (IN), the organic group (i) having 1 to 6 valences of 1 to 30 carbon atoms, and the structural unit represented by the formula (1) and the formula (2). When obtaining a polymer containing any one of the structural units, only one of the steps (II-i) and the step (II-ii) may be carried out after the step (I).
(Step (IIIa))
When the step (IIIa) is carried out, a step of treating the polymer obtained in the step (II) with water in the presence of a basic catalyst is used. By the step (IIIa), the structural unit represented by the general formula (MA) contained in the polymer obtained in the step (II) is opened, and the structural unit represented by the general formula (10) is formed. The structural unit represented by the general formula (IN), the structural unit represented by the general formula (5) and / or the structural unit represented by the general formula (6), and the structural unit represented by the general formula (10). The polymer P containing the above can be produced. When a part of the structural unit represented by the general formula (MA) is opened and a part of the structural unit of the general formula (MA) remains without opening the ring, the polymer P is expressed by the general formula (IN). , The structural unit of the general formula (5) and / or the structural unit of the general formula (6), the organic group (i) having 1 to 6 valences of 1 to 30 carbon atoms, and the structural unit of the general formula (310). , Includes structural units represented by the general formula (MA).

工程(IIIa)で使用される塩基性触媒としては、トリエチルアミン、ピリジン、ジメチルアミノピリジンなどのアミン化合物または含窒素複素環化合物が挙げられる。 Examples of the basic catalyst used in the step (IIIa) include amine compounds such as triethylamine, pyridine and dimethylaminopyridine, or nitrogen-containing heterocyclic compounds.

工程(IIIa)では、工程(II)で得られたポリマー前駆体を含む反応系に、水を添加し、得られた反応溶液を、好ましくは60~80℃で、0.25~6時間程度加熱することで、このポリマーに含まれる式(MA)の構造単位が開環して、式(10)で表される構造単位が生成する。塩基性触媒は、工程(II)で得られた反応系に残存している触媒をそのまま使用することができる。そのため、工程(IIIa)は、工程(II)で得られた反応混合物に何ら後処理を行うことなく、インサイチュで、この反応混合物に水を追添することにより実施することが好ましい。 In the step (IIIa), water is added to the reaction system containing the polymer precursor obtained in the step (II), and the obtained reaction solution is preferably used at 60 to 80 ° C. for about 0.25 to 6 hours. By heating, the structural unit of the formula (MA) contained in this polymer is opened, and the structural unit represented by the formula (10) is produced. As the basic catalyst, the catalyst remaining in the reaction system obtained in the step (II) can be used as it is. Therefore, step (IIIa) is preferably carried out by adding water to the reaction mixture obtained in step (II) in situ without any post-treatment.

以上の工程により本実施形態のポリマーPを得ることができるが、本発明の効果の観点から、所望のポリマー以外の不要な成分の除去などのため、更に以下の工程を適宜行うこともできる。 The polymer P of the present embodiment can be obtained by the above steps, but from the viewpoint of the effect of the present invention, the following steps can also be appropriately performed in order to remove unnecessary components other than the desired polymer.

まず、上記で、有機溶剤で希釈し、また、酸(例えば、ギ酸など)を加えた反応溶液を、分液漏斗で少なくとも3分間激しく攪拌する。これを30分以上静止して、有機相と水相に分け、水相を除去する。このようにしてポリマーの有機溶液を得る。 First, in the above, the reaction solution diluted with an organic solvent and added with an acid (for example, formic acid) is vigorously stirred in a separating funnel for at least 3 minutes. This is allowed to stand still for 30 minutes or more, separated into an organic phase and an aqueous phase, and the aqueous phase is removed. In this way, an organic solution of the polymer is obtained.

得られたポリマーPを含む有機溶液を再沈殿法、もしくは液液抽出法を用いて精製する。再沈殿法では得られたポリマーPの有機溶液を、過剰量のトルエン、もしくは水に加えてポリマーを再沈殿させる。また、再沈殿により得られたポリマー粉末をさらに数回トルエン、もしくは水で洗浄する。
さらに、ギ酸や塩基性触媒の除去のため、得られたポリマー粉末を、イオン交換水で洗浄する操作を数回(1~3回程度)繰り返す。
イオン交換水で洗浄後のポリマー粉末を、例えば30~60℃で16時間以上乾燥させることで、高純度のポリマーを得ることができる。
液液抽出法では得られたポリマーPの有機溶液に水を加え、分液漏斗で少なくとも3分間激しく攪拌する。これを30分以上静止して、有機相と水相に分け、水相を除去する。さらに水回除去後のポリマーの有機溶液に水を加え、分液漏斗で少なくとも3分間激しく攪拌する。これを30分以上静止して、有機相と水相に分け、水相を除去する。このようにしてポリマーの有機溶液を得る。必要に応じて、水添加と水相除去の工程をさらに行っても良い。
得られたポリマーの有機溶液をロータリーエバポレーターにより減圧化で加熱することで、濃縮した後、最終溶剤(PGMEA等)を加え希釈する操作を繰り返すことで、最終溶剤に溶解したポリマーP溶液を得ることができる。
The obtained organic solution containing the polymer P is purified by a reprecipitation method or a liquid-liquid extraction method. In the reprecipitation method, the obtained organic solution of the polymer P is added to an excess amount of toluene or water to reprecipitate the polymer. In addition, the polymer powder obtained by reprecipitation is washed with toluene or water several times.
Further, in order to remove formic acid and the basic catalyst, the operation of washing the obtained polymer powder with ion-exchanged water is repeated several times (about 1 to 3 times).
A high-purity polymer can be obtained by drying the polymer powder after washing with ion-exchanged water at, for example, 30 to 60 ° C. for 16 hours or more.
In the liquid-liquid extraction method, water is added to the obtained organic solution of polymer P, and the mixture is vigorously stirred with a separating funnel for at least 3 minutes. This is allowed to stand still for 30 minutes or more, separated into an organic phase and an aqueous phase, and the aqueous phase is removed. Further, water is added to the organic solution of the polymer after removing the water times, and the mixture is vigorously stirred with a separatory funnel for at least 3 minutes. This is allowed to stand still for 30 minutes or more, separated into an organic phase and an aqueous phase, and the aqueous phase is removed. In this way, an organic solution of the polymer is obtained. If necessary, further steps of water addition and aqueous phase removal may be performed.
The obtained polymer organic solution is heated under reduced pressure by a rotary evaporator to concentrate, and then the final solvent (PGMEA, etc.) is added and diluted repeatedly to obtain a polymer P solution dissolved in the final solvent. Can be done.

また、ポリマー溶液はポリマーPを合成する際に用いた多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能(メタ)アクリル化合物を含んでいてもよい。ポリマー溶液がこれらの(メタ)アクリル化合物を含む場合、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)チャートにおける多官能(メタ)アクリル化合物に由来するピーク面積が、ポリマーPのピーク面積に対し、5~50%となる量、特に10~35%となる量であることが好ましく、単官能(メタ)アクリル化合物に由来するピーク面積が、ポリマーPのピーク面積に対し、5~50%となる量、特に10~35%となる量であることが好ましい。これにより、このポリマー溶液を含む感光性樹脂組成物は、良好なアルカリ可溶性を有するとともに、フォトリソグラフィーにおける良好な感度を有する。 In addition, the polymer solution may contain a polyfunctional (meth) acrylic compound and / or a monofunctional (meth) acrylic compound used in synthesizing the polymer P. When the polymer solution contains these (meth) acrylic compounds, the peak area derived from the polyfunctional (meth) acrylic compound in the gel permeation chromatography (GPC) chart is 5-50% of the peak area of the polymer P. The amount is preferably 10 to 35%, and the peak area derived from the monofunctional (meth) acrylic compound is 5 to 50% with respect to the peak area of the polymer P, particularly 10 The amount is preferably about 35%. Thereby, the photosensitive resin composition containing this polymer solution has good alkali solubility and good sensitivity in photolithography.

(工程(IIIb))
工程(IIIa)では、工程(II)で得られたポリマー前駆体を、触媒の存在下、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物と反応させて、ポリマー前駆体のカルボキシル基と前記エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物のエポキシ基との反応により、一般式(8)で表される構造単位および/または一般式(9)で表される構造単位が形成されて、一般式(IN)で表される構造単位、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)、一般式(5)で表される構造単位および/または一般式(6)で表される構造単位、ならびに一般式(8)で表される構造単位および/または一般式(9)で表される構造単位、場合により一般式(MA)で表される構造単位を含むポリマーPが生成する。
(Step (IIIb))
In step (IIIa), the polymer precursor obtained in step (II) is reacted with an epoxy group-containing (meth) acrylic compound in the presence of a catalyst to contain the carboxyl group of the polymer precursor and the epoxy group (meth). ) The reaction of the acrylic compound with the epoxy group forms a structural unit represented by the general formula (8) and / or a structural unit represented by the general formula (9), which is represented by the general formula (IN). The organic group (i) having 1 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms, the structural unit represented by the general formula (5) and / or the structural unit represented by the general formula (6), and the general. A polymer P containing a structural unit represented by the formula (8) and / or a structural unit represented by the general formula (9), and optionally a structural unit represented by the general formula (MA) is produced.

工程(IIIb)は、工程(II)で得られたポリマー前駆体を含む反応系に、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物を追添することにより実施することが好ましい。 The step (IIIb) is preferably carried out by adding an epoxy group-containing (meth) acrylic compound to the reaction system containing the polymer precursor obtained in the step (II).

ポリマー前駆体と、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物との反応は、塩基性触媒の存在下で進行する。塩基性触媒は、工程(II)で得られた反応系に残存している触媒をそのまま使用することができる。そのため、工程(IIIb)は、工程(II)で得られたポリマー前駆体を含む反応混合物からポリマー前駆体を単離精製したり、当該混合物中に含まれる塩基性触媒を中和したりすることなく、インサイチュで、工程(II)で得られたポリマー前駆体を含む反応混合物にエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物を追添することにより実施することが好ましい。 The reaction between the polymer precursor and the epoxy group-containing (meth) acrylic compound proceeds in the presence of a basic catalyst. As the basic catalyst, the catalyst remaining in the reaction system obtained in the step (II) can be used as it is. Therefore, in step (IIIb), the polymer precursor is isolated and purified from the reaction mixture containing the polymer precursor obtained in step (II), or the basic catalyst contained in the mixture is neutralized. Instead, it is preferably carried out in situ by adding an epoxy group-containing (meth) acrylic compound to the reaction mixture containing the polymer precursor obtained in step (II).

具体的には、ポリマー前駆体を含む反応混合物にエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物を追添して得られる反応溶液を、好ましくは60~80℃で、1~9時間程度加熱することで、ポリマー前駆体のカルボキシル基(式(5)および/または式(6)中のカルボキシル基)とエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物のエポキシ基との反応により、一般式(8)で表される構造単位および/または一般式(9)で表される構造単位が形成され、ポリマーPが生成する。 Specifically, the reaction solution obtained by adding an epoxy group-containing (meth) acrylic compound to the reaction mixture containing the polymer precursor is preferably heated at 60 to 80 ° C. for about 1 to 9 hours. The structure represented by the general formula (8) by the reaction between the carboxyl group of the polymer precursor (carboxyl group in the formula (5) and / or the formula (6)) and the epoxy group of the epoxy group-containing (meth) acrylic compound. Units and / or structural units represented by the general formula (9) are formed to produce the polymer P.

エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物としては、メタクリル酸グリシジル(GMA)、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(4HBAGE)、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレート、アクリル酸グリシジル等を挙げることができ、これから選択される1種または2種以上を用いることができる。 Examples of the epoxy group-containing (meth) acrylic compound include glycidyl methacrylate (GMA), 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (4HBAGE), 3,4-epoxycyclohexylmethylacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethylmethacrylate, and acrylic acid. Examples include glycidyl and the like, and one or more selected from these can be used.

エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物の添加量は、ポリマー前駆体のカルボキシル基1モルに対して0.1~3.0モルであることが望ましい。 The amount of the epoxy group-containing (meth) acrylic compound added is preferably 0.1 to 3.0 mol with respect to 1 mol of the carboxyl group of the polymer precursor.

工程(IIIb)の後、所望のポリマーP以外の不要な成分の除去などのため、更に以下の工程を適宜行うことが好ましい。 After the step (IIIb), it is preferable to appropriately perform the following steps in order to remove unnecessary components other than the desired polymer P.

まず、上記で、有機溶剤で希釈し、また、酸(例えば、ギ酸、クエン酸など)を加えた反応溶液を、分液漏斗で少なくとも3分間激しく攪拌する。これを30分以上静止して、有機相と水相に分け、水相を除去する。このようにしてポリマーPの有機溶液を得る。 First, in the above, the reaction solution diluted with an organic solvent and added with an acid (for example, formic acid, citric acid, etc.) is vigorously stirred in a separating funnel for at least 3 minutes. This is allowed to stand still for 30 minutes or more, separated into an organic phase and an aqueous phase, and the aqueous phase is removed. In this way, an organic solution of polymer P is obtained.

得られたポリマーPの有機溶液に、過剰量のトルエンを加えてポリマーPを再沈殿させる。また、再沈殿により得られたポリマー粉末をさらに数回(例えば、2回)、トルエンで洗浄する。
さらに、酸や塩基性触媒の除去のため、得られたポリマー粉末を、イオン交換水で洗浄する操作を数回(例えば、3回)繰り返す。
イオン交換水で洗浄後のポリマー粉末を、例えば30~60℃で16時間以上乾燥させることで、高純度の本実施形態のポリマー(A)を得ることができる。
An excess amount of toluene is added to the obtained organic solution of the polymer P to reprecipitate the polymer P. In addition, the polymer powder obtained by reprecipitation is washed with toluene several times (for example, twice).
Further, in order to remove the acid and the basic catalyst, the operation of washing the obtained polymer powder with ion-exchanged water is repeated several times (for example, three times).
The polymer (A) of the present embodiment having high purity can be obtained by drying the polymer powder after washing with ion-exchanged water at, for example, 30 to 60 ° C. for 16 hours or more.

[ポリマー溶液]
本実施形態のポリマー溶液は、上述のポリマーPを含む。
本実施形態のポリマー溶液は、ポリマー(A)とともに、多官能(メタ)アクリル化合物、単官能(メタ)アクリル化合物、およびチオール基とアルコキシ基とを有する化合物またはそのオリゴマーから選択される少なくとも1つを含んでもよい。
[Polymer solution]
The polymer solution of this embodiment contains the above-mentioned polymer P.
The polymer solution of the present embodiment, together with the polymer (A), is at least one selected from a polyfunctional (meth) acrylic compound, a monofunctional (meth) acrylic compound, and a compound having a thiol group and an alkoxy group or an oligomer thereof. May include.

(多官能(メタ)アクリル化合物)
本実施形態のポリマー溶液に含まれ得る多官能(メタ)アクリル化合物、または単官能(メタ)アクリル化合物は、ポリマーPの製造において使用された(メタ)アクリル化合物の未反応物であってもよいし、別途添加されたものであってもよい。
(Polyfunctional (meth) acrylic compound)
The polyfunctional (meth) acrylic compound or monofunctional (meth) acrylic compound that can be contained in the polymer solution of the present embodiment may be an unreacted product of the (meth) acrylic compound used in the production of the polymer P. However, it may be added separately.

ポリマー溶液に配合することができる多官能(メタ)アクリル化合物としては、例えば、以下の一般式(1b-p)で表される化合物、一般式(1c-p)で表される化合物、および一般式(1d-p)で表される化合物が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the polyfunctional (meth) acrylic compound that can be blended in the polymer solution include a compound represented by the following general formula (1bp), a compound represented by the general formula (1cp), and a general compound. Examples thereof include compounds represented by the formula (1d-p), but the present invention is not limited thereto.

Figure 2022085872000051
Figure 2022085872000051

Figure 2022085872000052
Figure 2022085872000052

Figure 2022085872000053
Figure 2022085872000053

一般式(1b-p)におけるk、R、X、X'およびXの定義および具体的態様は、上述の一般式(1b)におけるものと同様である。また一般式(1c-p)におけるk、R、X、X、X、X、XおよびXの定義および具体的態様は、上述の一般式(1c)におけるものと同様である。 The definitions and specific embodiments of k, R, X 1 , X 1'and X 2 in the general formula (1bp) are the same as those in the general formula (1b) described above. The definitions and specific embodiments of k, R, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 in the general formula (1c-p) are the same as those in the general formula (1c) described above. be.

一般式(1b-p)、一般式(1c-p)および一般式(1d-p)におけるYは、水素原子または(メタ)アクリロイル基、あるいはそれらの組み合せである。 Y in the general formula (1bp), the general formula (1c-p) and the general formula (1d-p) is a hydrogen atom or a (meth) acryloyl group, or a combination thereof.

一般式(1b-p)、一般式(1c-p)および一般式(1d-p)においてYが水素原子である化合物は、未反応モノマー(すなわち、一般式(1b-p)、一般式(1c-p)および一般式(1d-p)で表される化合物)であってもよく、別途添加することもできる。
一般式(1d-p)におけるnは、2以上の整数であり、好ましくは、2~5の整数であり、より好ましくは2~3の整数である。
The compounds in which Y is a hydrogen atom in the general formula (1bp), the general formula (1c-p) and the general formula (1d-p) are unreacted monomers (that is, the general formula (1bp), the general formula (1bp). It may be 1 c-p) or a compound represented by the general formula (1 d-p)), and may be added separately.
In the general formula (1d-p), n is an integer of 2 or more, preferably an integer of 2 to 5, and more preferably an integer of 2 to 3.

本実施形態のポリマー溶液に、ポリマーPの製造において使用された多官能(メタ)アクリル化合物の未反応物とは別に多官能(メタ)アクリル化合物が配合される場合、その配合量は、当該ポリマー溶液のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)チャートにおける多官能(メタ)アクリル化合物に由来するピーク面積が、ポリマーPのピーク面積に対し、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは2%以下となる量で配合することができる。 When the polyfunctional (meth) acrylic compound is blended in the polymer solution of the present embodiment separately from the unreacted product of the polyfunctional (meth) acrylic compound used in the production of the polymer P, the blending amount thereof is the polymer. The peak area derived from the polyfunctional (meth) acrylic compound in the gel permeation chromatography (GPC) chart of the solution is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 5% or less, based on the peak area of the polymer P. It can be blended in an amount of 2% or less.

(単官能(メタ)アクリル化合物)
本実施形態のポリマー溶液に配合される単官能(メタ)アクリル化合物としては、以下の式(2a-m)で表される化合物が挙げられる。式(2a-m)において、X10およびRの定義については式(2a)におけるものと同様である。
(Monofunctional (meth) acrylic compound)
Examples of the monofunctional (meth) acrylic compound blended in the polymer solution of the present embodiment include compounds represented by the following formula (2am). In the formula (2am), the definitions of X 10 and R are the same as those in the formula (2a).

Figure 2022085872000054
Figure 2022085872000054

本実施形態のポリマー溶液に、ポリマーPの製造において使用された単官能(メタ)アクリル化合物の未反応物とは別に単官能(メタ)アクリル化合物が配合される場合、その配合量は、当該ポリマー溶液のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)チャートにおける単官能(メタ)アクリル化合物に由来するピーク面積が、ポリマーPのピーク面積に対し、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは2%以下となる量で配合することができる。 When the monofunctional (meth) acrylic compound is blended in the polymer solution of the present embodiment separately from the unreacted product of the monofunctional (meth) acrylic compound used in the production of the polymer P, the blending amount thereof is the polymer. The peak area derived from the monofunctional (meth) acrylic compound in the gel permeation chromatography (GPC) chart of the solution is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 5% or less, based on the peak area of the polymer P. It can be blended in an amount of 2% or less.

(チオール基とアルコキシ基とを有する化合物またはそのオリゴマー(化合物(B)))
本実施形態のポリマー溶液に配合され得る、チオール基とアルコキシ基とを有する化合物またはそのオリゴマー(本明細書中、「化合物(B)」と称する)は、チオール基およびアルコキシ基を有していれば、本発明の効果を奏する範囲で公知の化合物を用いることができる。
(A compound having a thiol group and an alkoxy group or an oligomer thereof (compound (B)))
A compound having a thiol group and an alkoxy group or an oligomer thereof (referred to as "Compound (B)" in the present specification) which can be blended in the polymer solution of the present embodiment may have a thiol group and an alkoxy group. For example, known compounds can be used as long as the effects of the present invention are exhibited.

本実施形態のポリマー溶液は、化合物(B)またはそのオリゴマーを含むことにより、基板等への密着性に優れる樹脂硬化物を提供することができる。基板としては、特に限定されないが、後述するように、例えば、ガラス基板、シリコンウエハ、セラミック基板、アルミ基板、SiCウエハー、GaNウエハー、銅張積層板などが挙げられる。 By containing the compound (B) or an oligomer thereof, the polymer solution of the present embodiment can provide a cured resin product having excellent adhesion to a substrate or the like. The substrate is not particularly limited, and examples thereof include a glass substrate, a silicon wafer, a ceramic substrate, an aluminum substrate, a SiC wafer, a GaN wafer, and a copper-clad laminate, as described later.

本実施形態において、化合物(B)に含まれるアルコキシ基は、本発明の効果の観点から、炭素数1~3のアルコキシ基であることが好ましく、O、N、S、PおよびSiから選択される1以上の原子を含んでいてもよい有機鎖に、チオール基およびアルコキシ基が結合した構造を備える、ことも好ましい。
具体的には、化合物(B)は、下記一般式(a)で表される化合物を含むことが好ましい。
In the present embodiment, the alkoxy group contained in the compound (B) is preferably an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms from the viewpoint of the effect of the present invention, and is selected from O, N, S, P and Si. It is also preferable to have a structure in which a thiol group and an alkoxy group are bonded to an organic chain which may contain one or more atoms.
Specifically, the compound (B) preferably contains a compound represented by the following general formula (a).

Figure 2022085872000055
Figure 2022085872000055

一般式(a)中、Rは、それぞれ独立に、炭素数1~3のアルコキシ基または炭素数1~3のアルキル基を示し、少なくとも2つのRは炭素数1~3のアルコキシ基である。
Lは、O、N、S、PおよびSiから選択される1以上の原子を含んでいてもよい、m+n価の有機鎖を示す。
In the general formula (a), R independently represent an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and at least two Rs are alkoxy groups having 1 to 3 carbon atoms.
L represents an m + n valent organic chain which may contain one or more atoms selected from O, N, S, P and Si.

本実施形態において、Lのm+n価の有機鎖としては、炭素数1~10の直鎖または分岐のアルキレン基(m+n:2)、炭素数1~20の直鎖または分岐のアルカンから誘導されるm+n価の基、置換または無置換のシロキサンから誘導されるm+n価の基を挙げることができる。 In the present embodiment, the L m + n-valent organic chain is derived from a linear or branched alkylene group (m + n: 2) having 1 to 10 carbon atoms and a linear or branched alkane having 1 to 20 carbon atoms. Examples include m + n-valent groups and m + n-valent groups derived from substituted or unsubstituted siloxanes.

Xは単結合、またはカルボニル基、(チオ)エステル基または(チオ)アミド基を含んでいてもよい2価の有機基を示す。
本実施形態において、Xとしては、単結合、または炭素数1~10のアルキレンエステル基が好ましい。
Qは単結合、またはカルボニル基または(チオ)エステル基または(チオ)アミド基を含んでいてもよい2価の有機基を示す。
本実施形態において、Qとしては、単結合、または炭素数1~10のアルキレンエステル基が好ましい。
m:n(モル比)は1:1~1:8であり、m+nは2~20である。
当該化合物の重量平均分子量は100~2000である。
X represents a single bond or a divalent organic group which may contain a carbonyl group, a (thio) ester group or a (thio) amide group.
In the present embodiment, X is preferably a single bond or an alkylene ester group having 1 to 10 carbon atoms.
Q represents a single bond or a divalent organic group which may contain a carbonyl group or a (thio) ester group or a (thio) amide group.
In the present embodiment, Q is preferably a single bond or an alkylene ester group having 1 to 10 carbon atoms.
m: n (molar ratio) is 1: 1 to 1: 8, and m + n is 2 to 20.
The weight average molecular weight of the compound is 100 to 2000.

化合物(B)としては、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン(KBM-802、信越シリコーン社製)、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(KBM-803、信越シリコーン社製)、(3-メルカプトプロピル)トリエトキシシラン、シロキサン鎖含有多官能型シランカップリング剤(KR-519、信越シリコーン社製)、下記構成単位を有する有機鎖含有多官能型シランカップリング剤等を挙げることができる。 Examples of the compound (B) include 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane (KBM-802, manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd.), 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (KBM-803, manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd.), and (3-mercaptopropyl) tri. Examples thereof include ethoxysilane, a siloxane chain-containing polyfunctional silane coupling agent (KR-519, manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd.), and an organic chain-containing polyfunctional silane coupling agent having the following structural units.

Figure 2022085872000056
Figure 2022085872000056

上記一般式中、a:b(モル比)は2:1~4:1である。重量平均分子量は1000~1500である。*は結合手である。当該化合物としては、X-12-1154(信越シリコーン社製)等を挙げることができる。
また化合物(B)またはそのオリゴマーは、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。
In the above general formula, a: b (molar ratio) is 2: 1 to 4: 1. The weight average molecular weight is 1000-1500. * Is a bond. Examples of the compound include X-12-1154 (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) and the like.
Further, the compound (B) or an oligomer thereof may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態のポリマー溶液において、化合物(B)は、本発明の効果の観点から、上記ポリマーPに対して、0.25~20質量%、好ましくは、1.0~15質量%であり、より好ましくは、2.0~12質量%の量で配合される。 In the polymer solution of the present embodiment, the compound (B) is 0.25 to 20% by mass, preferably 1.0 to 15% by mass, based on the polymer P from the viewpoint of the effect of the present invention. More preferably, it is blended in an amount of 2.0 to 12% by mass.

本実施形態のポリマー溶液は、典型的には、有機溶剤を含み、液体またはワニスの形態で提供される。有機溶剤としては、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、ラクトン系溶剤、カーボネート系溶剤などのうち1種または2種以上を用いることができる。 The polymer solution of this embodiment typically contains an organic solvent and is provided in the form of a liquid or varnish. As the organic solvent, one or more of a ketone solvent, an ester solvent, an ether solvent, an alcohol solvent, a lactone solvent, a carbonate solvent and the like can be used.

有機溶剤の具体例としては、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メチルエーテル、γ-ブチルラクトン、N-メチルピロリドンおよびシクロヘキサノン等が挙げられる。これらは1種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。
有機溶剤の使用量は特に限定されないが、不揮発成分の濃度が例えば10~70質量%、好ましくは15~60質量%となるような量で使用される。
Specific examples of the organic solvent include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, γ-butyl lactone, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the organic solvent used is not particularly limited, but is used in such an amount that the concentration of the non-volatile component is, for example, 10 to 70% by mass, preferably 15 to 60% by mass.

[ポリマー溶液の製造]
本実施形態のポリマー溶液は、上記成分を、公知の方法で混合することにより作製することができる。本実施形態のポリマー溶液は、以下で説明する感光性樹脂組成物の樹脂材料として用いられる。
[Manufacturing of polymer solution]
The polymer solution of the present embodiment can be prepared by mixing the above components by a known method. The polymer solution of this embodiment is used as a resin material for the photosensitive resin composition described below.

[感光性樹脂組成物]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、上述のポリマーPと、光重合開始剤とを含む。すなわち、本実施形態の感光性樹脂組成物は、上述の本実施形態のポリマー溶液と、光重合開始剤とを含む。以下に各成分について説明する。
[Photosensitive resin composition]
The photosensitive resin composition of the present embodiment contains the above-mentioned polymer P and a photopolymerization initiator. That is, the photosensitive resin composition of the present embodiment contains the above-mentioned polymer solution of the present embodiment and a photopolymerization initiator. Each component will be described below.

(光重合開始剤)
本実施形態の感光性樹脂組成物に用いられる光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤が挙げられる。光ラジカル重合開始剤としては、公知の化合物を用いることができ、例えば、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシー2-フェニルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-〔4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル〕-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{4-〔4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)ベンジル〕フェニル}-2-メチルプロパン-1-オン、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-(ジメチルアミノ)-2-〔(4-メチルフェニル)メチル〕-1-〔4-(4-モルホリニル)フェニル〕-1-ブタノン等のアルキルフェノン系化合物;ベンゾフェノン、4,4'-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、2-カルボキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、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等のベンゾイン系化合物;チオキサントン、2-エチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-エトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-エトキシカルボキニルナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン等のハロメチル化トリアジン系化合物;2-トリクロロメチル-5-(2'-ベンゾフリル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-〔β-(2'-ベンゾフリル)ビニル〕-1,3,4-オキサジアゾール、4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-フリル-1,3,4-オキサジアゾール等のハロメチル化オキサジアゾール系化合物;2,2'-ビス(2-クロロフェニル)-4,4',5,5'-テトラフェニル-1,2'-ビイミダゾール、2,2'-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4',5,5'-テトラフェニル-1,2'-ビイミダゾール、2,2'-ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)-4,4',5,5'-テトラフェニル-1,2'-ビイミダゾール等のビイミダゾール系化合物;1,2-オクタンジオン,1-〔4-(フェニルチオ)-2-(O-ベンゾイルオキシム)〕、エタノン,1-〔9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)等のオキシムエステル系化合物;ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム等のチタノセン系化合物;p-ジメチルアミノ安息香酸、p-ジエチルアミノ安息香酸等の安息香酸エステル系化合物;9-フェニルアクリジン等のアクリジン系化合物;等が挙げられる。光ラジカル重合開始剤は、1種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。
光ラジカル重合開始剤は、ポリマー100質量部に対し、例えば、1~20質量部の量で、好ましくは、3~10質量部の量で用いられる。
(Photopolymerization initiator)
Examples of the photopolymerization initiator used in the photosensitive resin composition of the present embodiment include a photoradical polymerization initiator. Known compounds can be used as the photoradical polymerization initiator, for example, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-hydroxy-2-. Methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propane-1-one, 2-hydroxy-1- {4- [4- (2-Hydroxy-2-methylpropionyl) benzyl] Phenyl} -2-methylpropan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropane-1-one, 2, -Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) ) Phenyl] Alkylphenone compounds such as -1-butanone; benzophenone compounds such as benzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 2-carboxybenzophenone; benzoinmethyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, Benzoin-based compounds such as benzoin isobutylate; thioxanthone-based compounds such as thioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone; 2- (4- (4- Methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxynaphthyl)- Halomethylated triazine compounds such as 4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxycarbokynylnaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine; 2-trichloromethyl -5- (2'-benzofuryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5-[β- (2'-benzofuryl) vinyl] -1,3,4-oxadiazole, 4 -Halomethylated oxadiazole compounds such as oxadiazol, 2-trichloromethyl-5-furyl-1,3,4-oxadiazole; 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4', 5,5'-Tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2 , 2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) Biimidazole compounds such as -4,4', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole; 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyl) Oxim)], etanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazole-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) and other oxime ester compounds; bis (η5) -2,4-Cyclopentadiene-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrole-1-yl) -phenyl) Titanosen compounds such as titanium; p-dimethylaminobenzoic acid, p. -A benzoic acid ester-based compound such as diethylaminobenzoic acid; an acridin-based compound such as 9-phenylacridin; and the like can be mentioned. The photoradical polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.
The photoradical polymerization initiator is used, for example, in an amount of 1 to 20 parts by mass, preferably 3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer.

本実施形態の感光性樹脂組成物は、上記成分を含むことにより、フォトリソグラフィー処理において高い感度を有するとともに、すぐれたアルカリ溶解性を有する。そのため、感光性樹脂組成物は、フォトリソグラフィー法において優れた現像性、優れた加工性を備える。 By containing the above components, the photosensitive resin composition of the present embodiment has high sensitivity in photolithography processing and has excellent alkali solubility. Therefore, the photosensitive resin composition has excellent developability and excellent processability in the photolithography method.

(着色剤)
一態様として、感光性樹脂組成物は着色剤を含んでもよい。着色剤を含むことで、液晶表示装置や固体撮像素子のカラーフィルタの形成材料として好ましく用いることができる。着色剤としては、種々の顔料または染料を用いることができる。
顔料としては有機顔料や無機顔料を用いることができる。
(Colorant)
In one aspect, the photosensitive resin composition may contain a colorant. By containing a colorant, it can be preferably used as a material for forming a color filter of a liquid crystal display device or a solid-state image sensor. As the colorant, various pigments or dyes can be used.
As the pigment, an organic pigment or an inorganic pigment can be used.

有機顔料としては、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、チオインジゴ系顔料、アントラキノン系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、キサンテン系顔料、ピロメテン系顔料、染料レーキ系顔料等を使用することができる。 Organic pigments include azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, perylene pigments, perinone pigments, isoindolinone pigments, isoindolin pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, anthraquinone pigments, and quinophthalone pigments. Pigments, metal complex pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, xanthene pigments, pyromethene pigments, dye lake pigments and the like can be used.

無機顔料としては、白色・体質顔料(酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、クレー、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等)、有彩顔料(黄鉛、カドミニウム系、クロムバーミリオン、ニッケルチタン、クロムチタン、黄色酸化鉄、ベンガラ、ジンククロメート、鉛丹、群青、紺青、コバルトブルー、クロムグリーン、酸化クロム、バナジン酸ビスマス等)、光輝材顔料(パール顔料、アルミ顔料、ブロンズ顔料等)、蛍光顔料(硫化亜鉛、硫化ストロンチウム、アルミン酸ストロンチウム等)を使用することができる。 Inorganic pigments include white / extender pigments (titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, clay, talc, barium sulfate, calcium carbonate, etc.) and chromatic pigments (yellow lead, cadmium-based, chrome vermillion, nickel titanium, chrome titanium). , Yellow iron oxide, red iron oxide, zinc chromate, lead tan, ultramarine, dark blue, cobalt blue, chrome green, chromium oxide, bismuth vanadate, etc.), bright material pigments (pearl pigments, aluminum pigments, bronze pigments, etc.), fluorescent pigments ( Zinc sulfide, strontium sulfide, strontium aluminate, etc.) can be used.

染料としては、例えば、特開2003-270428号公報や特開平9-171108号公報、特開2008-50599号公報等に記載されている公知の染料を使用することができる。
感光性樹脂組成物が着色剤を含む場合、感光性樹脂組成物は着色剤を1種のみ含んでもよいし、2種以上含んでもよい。
As the dye, for example, known dyes described in JP-A-2003-270428, JP-A-9-171108, JP-A-2008-50599 and the like can be used.
When the photosensitive resin composition contains a colorant, the photosensitive resin composition may contain only one colorant or two or more colorants.

着色剤(特に顔料)は、目的や用途に応じて、適切な平均粒子径を有するものを使用できるが、特にカラーフィルタのような透明性が要求される場合は、0.1μm以下の小さい平均粒子径が好ましく、その他、塗料などの隠蔽性が必要とされる場合は、0.5μm以上の大きい平均粒子径が好ましい。 A colorant (particularly a pigment) having an appropriate average particle size can be used depending on the purpose and application, but a small average of 0.1 μm or less is particularly required when transparency such as a color filter is required. When the particle size is preferable and other concealing properties such as paint are required, a large average particle size of 0.5 μm or more is preferable.

着色剤は、目的や用途に応じて、ロジン処理、界面活性剤処理、樹脂系分散剤処理、顔料誘導体処理、酸化皮膜処理、シリカコーティング、ワックスコーティングなどの表面処理がなされていてもよい。 The colorant may be surface-treated such as rosin treatment, surfactant treatment, resin-based dispersant treatment, pigment derivative treatment, oxide film treatment, silica coating, and wax coating, depending on the purpose and application.

感光性樹脂組成物が着色剤を含む場合、その量は目的や用途に応じて適宜設定すればよいが、着色濃度と着色剤の分散安定性との両立などから、感光性樹脂組成物の不揮発成分(溶剤を除く成分)全体に対して、好ましくは3~70質量%であり、より好ましくは5~60質量%、さらに好ましくは10~50質量%である。 When the photosensitive resin composition contains a colorant, the amount thereof may be appropriately set according to the purpose and application, but from the viewpoint of achieving both the coloring concentration and the dispersion stability of the colorant, the photosensitive resin composition is non-volatile. It is preferably 3 to 70% by mass, more preferably 5 to 60% by mass, and further preferably 10 to 50% by mass with respect to the entire component (component excluding the solvent).

(界面活性剤)
本実施形態の感光性樹脂組成物は、界面活性剤を含むことができ、界面活性剤としては非イオン性界面活性剤が好ましい。
(Surfactant)
The photosensitive resin composition of the present embodiment may contain a surfactant, and the nonionic surfactant is preferable as the surfactant.

非イオン性界面活性剤を含むことにより、前記感光性樹脂組成物を基材上に塗布して樹脂膜を得る際の塗布性が良好となり、均一な厚みの塗布膜を得ることができる。また、塗布膜を現像する際の残渣やパターン浮き上がりを防止することができる。 By containing the nonionic surfactant, the coatability when the photosensitive resin composition is applied onto the substrate to obtain a resin film is improved, and a coated film having a uniform thickness can be obtained. In addition, it is possible to prevent residues and pattern floating when developing the coating film.

非イオン性界面活性剤は、たとえばフッ素基(たとえば、フッ素化アルキル基)もしくはシラノール基を含む化合物、またはシロキサン結合を主骨格とする化合物である。本実施形態においては、非イオン性界面活性剤として、フッ素系界面活性剤またはシリコーン系界面活性剤を含むものを用いることがより好ましく、フッ素系界面活性剤を用いることがとくに好ましい。フッ素系界面活性剤としては例えば、DIC(株)製のメガファックF-171、F-173、F-444、F-470、F-471、F-475、F-482、F-477、F-554、F-556、およびF-557、住友スリーエム(株)製のノベックFC4430、及びFC4432等が挙げられるが、これらに限定されない。
界面活性剤を使用する場合の界面活性剤の配合量としては、樹脂100質量部に対して、0.01~10重量%が好ましい。
The nonionic surfactant is, for example, a compound containing a fluorine group (for example, a fluorinated alkyl group) or a silanol group, or a compound having a siloxane bond as a main skeleton. In the present embodiment, it is more preferable to use a nonionic surfactant containing a fluorine-based surfactant or a silicone-based surfactant, and it is particularly preferable to use a fluorine-based surfactant. Examples of the fluorine-based surfactant include Megafuck F-171, F-173, F-444, F-470, F-471, F-475, F-482, F-477, and F manufactured by DIC Corporation. -554, F-556, and F-557, Novec FC4430, FC4432, etc. manufactured by Sumitomo 3M Ltd., but are not limited thereto.
When a surfactant is used, the blending amount of the surfactant is preferably 0.01 to 10% by weight with respect to 100 parts by mass of the resin.

(溶剤)
感光性樹脂組成物は、典型的には、溶剤を含むことができる。溶剤としては有機溶剤が好ましく用いられる。具体的には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、ラクトン系溶剤、カーボネート系溶剤などのうち1種または2種以上を用いることができる。
(solvent)
The photosensitive resin composition can typically contain a solvent. An organic solvent is preferably used as the solvent. Specifically, one or more of a ketone solvent, an ester solvent, an ether solvent, an alcohol solvent, a lactone solvent, a carbonate solvent and the like can be used.

溶剤の例としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、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)、乳酸エチル、メチルイソブチルカルビノール(MIBC)、ガンマブチロラクトン(GBL)、N-メチルピロリドン(NMP)、メチル-n-アミルケトン(MAK)、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、シクロヘキサノン、またはこれらの混合物を挙げることができる。
溶剤の使用量は特に限定されないが、不揮発成分の濃度が例えば10~70質量%、好ましくは15~60質量%となるような量で使用される。
Examples of solvents include propylene glycol monomethyl ether (PGME), propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), ethyl lactate, methylisobutylcarbinol (MIBC), gamma-butyrolactone (GBL), N-methylpyrrolidone (NMP), methyl-. Examples thereof include n-amyl ketone (MAK), diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, cyclohexanone, or a mixture thereof.
The amount of the solvent used is not particularly limited, but is used in such an amount that the concentration of the non-volatile component is, for example, 10 to 70% by mass, preferably 15 to 60% by mass.

(遮光剤)
本実施形態の樹脂組成物は、遮光剤を含むことができる。感光性樹脂組成物は遮光剤を1種のみ含んでもよいし、2種以上含んでもよい。
(Shading agent)
The resin composition of the present embodiment may contain a light-shielding agent. The photosensitive resin composition may contain only one kind of light-shielding agent, or may contain two or more kinds of light-shielding agents.

感光性樹脂組成物が遮光剤を含む場合、その量は目的や用途に応じて適宜設定すればよいが、遮光性能と遮光剤の分散安定性との両立などから、感光性樹脂組成物の不揮発成分(溶剤を除く成分)全体に対して、好ましくは3~70質量%であり、より好ましくは5~60質量%、さらに好ましくは10~50質量%である。 When the photosensitive resin composition contains a light-shielding agent, the amount thereof may be appropriately set according to the purpose and application, but from the viewpoint of achieving both light-shielding performance and dispersion stability of the light-shielding agent, the photosensitive resin composition is non-volatile. It is preferably 3 to 70% by mass, more preferably 5 to 60% by mass, and further preferably 10 to 50% by mass with respect to the entire component (component excluding the solvent).

(架橋剤)
本実施形態の感光性樹脂組成物は、架橋剤を含むことができる。
架橋剤は、光重合開始剤から発生する活性化学種の作用によりポリマーを架橋可能なもの(ポリマーと化学結合することができるもの)であれば、特に限定されない。
架橋剤は、ポリマーとのみ化学結合するのではなく、架橋剤同士で反応して結合形成してもよい。
(Crosslinking agent)
The photosensitive resin composition of the present embodiment may contain a cross-linking agent.
The cross-linking agent is not particularly limited as long as it can cross-link the polymer by the action of the active chemical species generated from the photopolymerization initiator (those that can chemically bond with the polymer).
The cross-linking agent may not only chemically bond with the polymer, but may react with each other to form a bond.

架橋剤は、例えば、一分子中に2以上の重合性二重結合を有する多官能化合物が好ましく、一分子中に2以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリル化合物であることがより好ましい(ただし、架橋剤は、前述のポリマーには該当しない)。ポリマーが有する架橋性基(重合性二重結合)と同種の架橋性基を有する架橋剤を用いることが、均一な硬化性、感度の更なる向上などの点で好ましい。
架橋剤一分子あたりの官能数(重合性二重結合の数)の上限は特にないが、例えば8以下、好ましくは6以下である。
The cross-linking agent is, for example, a polyfunctional compound having two or more polymerizable double bonds in one molecule, and a polyfunctional (meth) acrylic compound having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule. (However, the cross-linking agent does not correspond to the above-mentioned polymer). It is preferable to use a cross-linking agent having the same kind of cross-linking group as the cross-linking group (polymerizable double bond) of the polymer in terms of uniform curability and further improvement of sensitivity.
The upper limit of the functional number (the number of polymerizable double bonds) per molecule of the cross-linking agent is not particularly limited, but is, for example, 8 or less, preferably 6 or less.

架橋剤として具体的には、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、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAアルキレンオキシドジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFアルキレンオキシドジ(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(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ペンタ(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、エチレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン付加ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン付加ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン付加ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の、多官能(メタ)アクリレート類;
エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ビスフェノールAアルキレンオキシドジビニルエーテル、ビスフェノールFアルキレンオキシドジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキシド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキシド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキシド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキシド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル等の、多官能ビニルエーテル類;
(メタ)アクリル酸2-ビニロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ビニロキシプロピル、(メタ)アクリル酸1-メチル-2-ビニロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ビニロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ビニロキシブチル、(メタ)アクリル酸4-ビニロキシシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸5-ビニロキシペンチル、(メタ)アクリル酸6-ビニロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸4-ビニロキシメチルシクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸p-ビニロキシメチルフェニルメチル、(メタ)アクリル酸2-(ビニロキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸2-(ビニロキシエトキシエトキシエトキシ)エチル等の、ビニルエーテル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;
エチレングリコールジアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、ポリエチレングリコールジアリルエーテル、プロピレングリコールジアリルエーテル、ブチレングリコールジアリルエーテル、ヘキサンジオールジアリルエーテル、ビスフェノールAアルキレンオキシドジアリルエーテル、ビスフェノールFアルキレンオキシドジアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラアリルエーテル、グリセリントリアリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタアリルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサアリルエーテル、エチレンオキシド付加トリメチロールプロパントリアリルエーテル、エチレンオキシド付加ジトリメチロールプロパンテトラアリルエーテル、エチレンオキシド付加ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル、エチレンオキシド付加ジペンタエリスリトールヘキサアリルエーテル等の、多官能アリルエーテル類;
(メタ)アクリル酸アリル等の、アリル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;
トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(メタクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、アルキレンオキシド付加トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、アルキレンオキシド付加トリ(メタクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート等の、多官能(メタ)アクリロイル基含有イソシアヌレート類;
トリアリルイソシアヌレート等の、多官能アリル基含有イソシアヌレート類;
トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の多官能イソシアネートと(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル等の、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル類との反応で得られる多官能ウレタン(メタ)アクリレート類;
ジビニルベンゼン等の、多官能芳香族ビニル類;
等を挙げることができる。
Specific examples of the cross-linking agent include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, butylene glycol di (meth) acrylate, and hexanediol di. (Meta) acrylate, cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, bisphenol A alkylene oxide di (meth) acrylate, bisphenol Falkylene oxide di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tetra (meth) Acrylate, glycerintri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ethylene oxide-added trimethylolpropanetri (meth) acrylate, ethylene oxide-added ditrimethylol Propanetetra (meth) acrylate, ethylene oxide-added pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ethylene oxide-added dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, propylene oxide-added trimethylolpropanetri (meth) acrylate, propylene oxide-added dimethylolpropanetetra (meth) Acrylate, propylene oxide-added pentaerythritol tetra (meth) acrylate, propylene oxide-added dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ε-caprolactone-added trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ε-caprolactone-added trimethylolpropane tetra (meth) acrylate , Ε-caprolactone-added pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ε-caprolactone-added dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and other polyfunctional (meth) acrylates;
Ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, polyethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, butylene glycol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, bisphenol A alkylene oxide divinyl ether, bisphenol F alkylene oxide divinyl ether, trimetylol propanetrivinyl ether, ditri Methylol propane tetravinyl ether, glycerin trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, dipentaerythritol pentavinyl ether, dipentaerythritol hexavinyl ether, ethylene oxide-added trimethylol propanetrivinyl ether, ethylene oxide-added ditrimethylol propanetetravinyl ether, ethylene oxide-added pentaerythritol tetravinyl ether, ethylene oxide. Polyfunctional vinyl ethers such as added dipentaerythritol hexavinyl ether;
2-vinyloxyethyl (meth) acrylate, 3-vinyloxypropyl (meth) acrylic acid, 1-methyl-2-vinyloxyethyl (meth) acrylic acid, 2-vinyloxypropyl (meth) acrylic acid, 4 (meth) acrylic acid -Vinyloxybutyl, (meth) acrylic acid 4-vinyloxycyclohexyl, (meth) acrylic acid 5-vinyloxypentyl, (meth) acrylic acid 6-vinyloxyhexyl, (meth) acrylic acid 4-vinyloxymethylcyclohexylmethyl, ( Contains vinyl ether groups (meth) such as p-vinyloxymethylphenylmethyl (meth) acrylate, 2- (vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, 2- (vinyloxyethoxyethoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate. Acrylic acid esters;
Ethylene glycol diallyl ether, diethylene glycol diallyl ether, polyethylene glycol diallyl ether, propylene glycol diallyl ether, butylene glycol diallyl ether, hexanediol diallyl ether, bisphenol A alkylene oxide diallyl ether, bisphenol Falkylene oxide diallyl ether, trimethyl propanetriallyl ether, Ditrimethylol propanetetraallyl ether, glycerin triallyl ether, pentaerythritol tetraallyl ether, dipentaerythritol pentaallyl ether, dipentaerythritol hexaallyl ether, ethylene oxide-added trimethylol propanetriallyl ether, ethylene oxide-added ditrimethylol propanetetraallyl ether, Polyfunctional allyl ethers such as ethylene oxide-added pentaerythritol tetraallyl ether and ethylene oxide-added dipentaerythritol hexaallyl ether;
Allyl group-containing (meth) acrylic acid esters such as allyl (meth) acrylic acid;
Polyfunctional (meth) acryloyl such as tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, tri (methacryloyloxyethyl) isocyanurate, alkylene oxide-added tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, alkylene oxide-added tri (methacryloyloxyethyl) isocyanurate, etc. Group-containing isocyanates;
Polyfunctional allyl group-containing isocyanates such as triallyl isocyanurate;
Reaction of polyfunctional isocyanates such as tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and xylylene diisocyanate with hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate. Polyfunctional urethane (meth) acrylates obtained in
Polyfunctional aromatic vinyls such as divinylbenzene;
And so on.

なかでも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の三官能(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等の四官能(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の六官能(メタ)アクリレートが好ましい。 Among them, trifunctional (meth) acrylates such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate and pentaerythritol tri (meth) acrylate, and tetrafunctional (meth) acrylates such as pentaerythritol tetra (meth) acrylate and dimethylolpropane tetra (meth) acrylate. ) Hexofunctional (meth) acrylates such as acrylates and dipentaerythritol hexa (meth) acrylates are preferred.

感光性樹脂組成物が架橋剤を含む場合、感光性樹脂組成物は架橋剤を1種のみ含んでもよいし、2種以上含んでもよい。感光性樹脂組成物が架橋剤を含む場合、その量は目的や用途に応じて適宜設定すればよい。一例として、架橋剤の量は、感光性樹脂100質量部に対して通常30~70質量部、好ましくは40~60質量部程度とすることができる。 When the photosensitive resin composition contains a cross-linking agent, the photosensitive resin composition may contain only one kind of cross-linking agent, or may contain two or more kinds of cross-linking agents. When the photosensitive resin composition contains a cross-linking agent, the amount thereof may be appropriately set according to the purpose and application. As an example, the amount of the cross-linking agent can be usually about 30 to 70 parts by mass, preferably about 40 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photosensitive resin.

(その他の添加剤)
感光性樹脂組成物は、各種目的や要求特性に応じて、フィラー、上述のポリマー以外のバインダー樹脂、酸発生剤、耐熱向上剤、現像助剤、可塑剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、艶消し剤、消泡剤、レベリング剤、帯電防止剤、分散剤、スリップ剤、表面改質剤、揺変化剤、揺変助剤、シランカップリング剤、多価フェノール化合物等の成分を含んでもよい。
(Other additives)
The photosensitive resin composition may be a filler, a binder resin other than the above-mentioned polymers, an acid generator, a heat resistance improver, a development aid, a plasticizer, a polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, or an oxidation, depending on various purposes and required properties. Ingredients such as inhibitors, matting agents, defoaming agents, leveling agents, antistatic agents, dispersants, slip agents, surface modifiers, rocking agents, rocking aids, silane coupling agents, polyhydric phenol compounds, etc. May include.

[用途]
上述の感光性樹脂組成物を用いて膜形成し、その膜を露光・現像してパターンを形成することにより、パターン付フィルムを得ることができる。このフィルムは、カラーフィルタやブラックマトリクスなどに適用される。つまり、着色剤を含む感光性樹脂組成物を用いてパターンを形成することで、カラーフィルタを得ることができる。また、遮光剤を含む感光性樹脂組成物を用いてパターンを形成することで、ブラックマトリックスを得ることができる。そして、カラーフィルタやブラックマトリクスを備える液晶表示装置や固体撮像素子を製造することができる。
パターンを形成する典型的な手順を説明する。
[Use]
A patterned film can be obtained by forming a film using the above-mentioned photosensitive resin composition and exposing and developing the film to form a pattern. This film is applied to color filters, black matrices, and the like. That is, a color filter can be obtained by forming a pattern using a photosensitive resin composition containing a colorant. Further, a black matrix can be obtained by forming a pattern using a photosensitive resin composition containing a light-shielding agent. Then, it is possible to manufacture a liquid crystal display device or a solid-state image sensor provided with a color filter and a black matrix.
A typical procedure for forming a pattern will be described.

(感光性樹脂膜の形成)
例えば、上記の感光性樹脂組成物を、任意の基板上に塗布し、必要に応じて乾燥させることで、まず、感光性樹脂膜を得る。
(Formation of photosensitive resin film)
For example, the above-mentioned photosensitive resin composition is applied onto an arbitrary substrate and dried if necessary to first obtain a photosensitive resin film.

組成物を塗布する基板は特に限定されない。例えば、ガラス基板、シリコンウエハ、セラミック基板、アルミ基板、SiCウエハー、GaNウエハー、銅張積層板などが挙げられる。
基板は、未加工の基板であっても、電極や素子が表面に形成された基板であってもよい。接着性の向上のために表面処理さていてもよい。
The substrate on which the composition is applied is not particularly limited. For example, a glass substrate, a silicon wafer, a ceramic substrate, an aluminum substrate, a SiC wafer, a GaN wafer, a copper-clad laminate, and the like can be mentioned.
The substrate may be an unprocessed substrate or a substrate on which electrodes and elements are formed on the surface. It may be surface-treated to improve the adhesiveness.

感光性樹脂組成物の塗布方法は特に限定されない。スピナーを用いた回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング、インクジェット法などにより行うことができる。 The method of applying the photosensitive resin composition is not particularly limited. It can be performed by rotary coating using a spinner, spray coating using a spray coater, dipping, printing, roll coating, an inkjet method, or the like.

基板上に塗布した感光性樹脂組成物の乾燥は、典型的にはホットプレート、熱風、オーブン等で加熱処理することで行われる。加熱温度は、通常80~140℃、好ましくは90~120℃である。また、加熱の時間は、通常30~600秒、好ましくは30~300秒程度である。 Drying of the photosensitive resin composition applied on the substrate is typically performed by heat treatment with a hot plate, hot air, an oven or the like. The heating temperature is usually 80 to 140 ° C, preferably 90 to 120 ° C. The heating time is usually about 30 to 600 seconds, preferably about 30 to 300 seconds.

感光性樹脂膜の膜厚は、特に限定されず、最終的に得ようとするパターンに応じて適宜調整すればよいが、通常0.5~10μm、好ましくは1~5μmである。なお、膜厚は、感光性樹脂組成物中の溶剤の含有量や塗布方法などにより調整可能である。 The film thickness of the photosensitive resin film is not particularly limited and may be appropriately adjusted according to the pattern to be finally obtained, but is usually 0.5 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm. The film thickness can be adjusted by adjusting the content of the solvent in the photosensitive resin composition, the coating method, and the like.

(露光)
露光は、典型的には、適当なフォトマスクを介して活性光線を感光性樹脂膜に当てることで行う。
(exposure)
The exposure is typically performed by irradiating the photosensitive resin film with an active ray through a suitable photomask.

活性光線としては、例えばX線、電子線、紫外線、可視光線などが挙げられる。波長でいうと200~500nmの光が好ましい。パターンの解像度や取り扱い性の点で、光源は水銀ランプのg線、h線又はi線であることが好ましく、特にi線が好ましい。また、2つ以上の光線を混合して用いてもよい。露光装置としては、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション又はステッパ-が好ましい。
露光の光量は、感光性樹脂膜中の感光剤の量などにより適宜調整すればよいが、例えば100~500mJ/cm程度である。
Examples of the active ray include X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays and the like. In terms of wavelength, light having a wavelength of 200 to 500 nm is preferable. From the viewpoint of pattern resolution and handleability, the light source is preferably g-line, h-line or i-line of a mercury lamp, and i-line is particularly preferable. Further, two or more light rays may be mixed and used. As the exposure apparatus, a contact aligner, a mirror projection or a stepper is preferable.
The amount of light for exposure may be appropriately adjusted depending on the amount of the photosensitive agent in the photosensitive resin film and the like, and is, for example, about 100 to 500 mJ / cm 2 .

なお、露光後、必要に応じて、感光性樹脂膜を再度加熱してもよい(露光後加熱:Post Exposure Bake)。その温度は、例えば70~150℃、好ましくは90~120℃である。また、時間は、例えば30~600秒、好ましくは30~300秒である。露光後加熱をすることで、光ラジカル重合開始剤から発生したラジカルによる反応が促進され、硬化反応が一層促される。 After the exposure, the photosensitive resin film may be heated again if necessary (heating after exposure: Post Exposure Bake). The temperature is, for example, 70 to 150 ° C, preferably 90 to 120 ° C. The time is, for example, 30 to 600 seconds, preferably 30 to 300 seconds. By heating after exposure, the reaction by radicals generated from the photoradical polymerization initiator is promoted, and the curing reaction is further promoted.

(現像)
露光された感光性樹脂膜を、適当な現像液により現像することで、パターンを得ること、また、パターンを備えた基板を製造することができる。
本実施形態のポリマー溶液を含む感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂膜は、基板への密着性に優れることから、現像工程においてパターンの剥離が抑制される。
(developing)
By developing the exposed photosensitive resin film with an appropriate developer, a pattern can be obtained and a substrate having the pattern can be manufactured.
Since the photosensitive resin film made of the photosensitive resin composition containing the polymer solution of the present embodiment has excellent adhesion to the substrate, peeling of the pattern is suppressed in the developing process.

現像工程においては、適当な現像液を用いて、例えば浸漬法、パドル法、回転スプレー法などの方法を用いて現像を行うことができる。現像により、感光性樹脂膜の露光部(ポジ型の場合)又は未露光部(ネガ型の場合)が溶出除去され、パターンが得られる。
使用可能な現像液は特に限定されない。例えば、アルカリ水溶液や有機溶剤が使用可能である。
In the developing step, development can be carried out using a suitable developer, for example, by a method such as a dipping method, a paddle method, or a rotary spray method. By development, the exposed portion (in the case of the positive type) or the unexposed portion (in the case of the negative type) of the photosensitive resin film is eluted and removed, and a pattern is obtained.
The developer that can be used is not particularly limited. For example, an alkaline aqueous solution or an organic solvent can be used.

アルカリ水溶液として具体的には、(i)水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニアなどの無機アルカリ水溶液、(ii)エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミンなどの有機アミン水溶液、(iii)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドなどの4級アンモニウム塩の水溶液などが挙げられる。
本実施形態のポリマーは、アルカリ溶解性が調整され、感度に優れることから、TMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)溶液等の強塩基性現像液を用いる場合において、露光、現像後のパターンを設計通りの形状とすることができる。
Specific examples of the alkaline aqueous solution include (i) an inorganic alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate and ammonia, (ii) an organic amine aqueous solution such as ethylamine, diethylamine, triethylamine and triethanolamine, and (iii). Examples thereof include an aqueous solution of a quaternary ammonium salt such as tetramethylammonium hydroxide and tetrabutylammonium hydroxide.
Since the polymer of the present embodiment has adjusted alkali solubility and is excellent in sensitivity, when a strong basic developer such as TMAH (tetramethylammonium hydroxide) solution is used, the pattern after exposure and development is as designed. Can be in the shape of.

有機溶剤として具体的には、シクロペンタノンなどのケトン系溶剤、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)や酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系溶剤、等が挙げられる。
現像液には、例えばメタノール、エタノールなどの水溶性有機溶媒や、界面活性剤などが添加されていてもよい。
Specific examples of the organic solvent include a ketone solvent such as cyclopentanone, an ester solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and butyl acetate, and an ether solvent such as propylene glycol monomethyl ether.
A water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like may be added to the developing solution.

本実施形態においては、現像液としてアルカリ水溶液を用いることが好ましく、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、炭酸ナトリウム水溶液、または水酸化カリウム水溶液を用いることがより好ましい。
アルカリ水溶液の濃度は、好ましくは0.01~10質量%であり、更に好ましくは0.5~5質量%である。
以上の工程により、パターンを得ること/パターンを備えた基板を製造することができるが、現像の後、様々な処理を行ってもよい。
In the present embodiment, it is preferable to use an alkaline aqueous solution as a developer, and it is more preferable to use a tetramethylammonium hydroxide, a sodium carbonate aqueous solution, or a potassium hydroxide aqueous solution.
The concentration of the alkaline aqueous solution is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass.
By the above steps, a pattern can be obtained / a substrate having the pattern can be manufactured, but various processes may be performed after the development.

例えば、現像の後、リンス液によりパターンおよび基板を洗浄してもよい。リンス液としては、例えば蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどが挙げられる。これらは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。 For example, after development, the pattern and substrate may be washed with a rinse solution. Examples of the rinsing solution include distilled water, methanol, ethanol, isopropanol, propylene glycol monomethyl ether and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

また、得られたパターンを加熱して十分に硬化させるようにしてもよい。加熱温度は、典型的には150~400℃、好ましくは160~300℃、より好ましくは200~250℃である。加熱時間は特に限定されないが、例えば15~300分の範囲内である。この加熱処理は、ホットプレート、オーブン、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンなどにより行うことが出来る。加熱処理を行う際の雰囲気気体としては、空気であっても、窒素、アルゴンなどの不活性ガスであってもよい。また、減圧下で加熱してもよい。
カラーフィルタおよび/またはブラックマトリクスを備える、液晶表示装置および/または固体撮像素子の構造の一例について、図1に模式的に示す。
Further, the obtained pattern may be heated to be sufficiently cured. The heating temperature is typically 150-400 ° C, preferably 160-300 ° C, more preferably 200-250 ° C. The heating time is not particularly limited, but is, for example, in the range of 15 to 300 minutes. This heat treatment can be performed by a hot plate, an oven, a temperature-increasing oven in which a temperature program can be set, or the like. The atmospheric gas for heat treatment may be air or an inert gas such as nitrogen or argon. Further, it may be heated under reduced pressure.
FIG. 1 schematically shows an example of the structure of a liquid crystal display device and / or a solid-state image sensor provided with a color filter and / or a black matrix.

基板10上には、ブラックマトリクス11とカラーフィルタ12が形成されている。また、このブラックマトリクス11とカラーフィルタ12の上部に保護膜13および透明電極層14が設けられている。 A black matrix 11 and a color filter 12 are formed on the substrate 10. Further, a protective film 13 and a transparent electrode layer 14 are provided above the black matrix 11 and the color filter 12.

基板10は、通常、光を通過する材料により構成されるものであり、たとえば、ガラスの他、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスルホン、環状オレフィンの重合体などにより構成される。基板10は、必要に応じて、コロナ放電処理、オゾン処理、薬液処理等が施されたものであってもよい。
基板10は、好ましくはガラスより構成される。
ブラックマトリクス11は、たとえば、遮光剤を含む感光性樹脂組成物の硬化物によって構成される。
The substrate 10 is usually made of a material that allows light to pass through, and is made of, for example, a polymer of polyester, polycarbonate, polyolefin, polysulfone, cyclic olefin, or the like, in addition to glass. The substrate 10 may be subjected to a corona discharge treatment, an ozone treatment, a chemical solution treatment, or the like, if necessary.
The substrate 10 is preferably made of glass.
The black matrix 11 is composed of, for example, a cured product of a photosensitive resin composition containing a light-shielding agent.

カラーフィルタ12としては、通常、赤、緑、青の三色が存在する。カラーフィルタ12は、各色に応じた着色剤を含む感光性樹脂組成物の硬化物により構成される。 The color filter 12 usually has three colors of red, green, and blue. The color filter 12 is composed of a cured product of a photosensitive resin composition containing a colorant corresponding to each color.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下に、本発明のさらなる実施形態の例を付記する。
Although the embodiments of the present invention have been described above, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted.
Hereinafter, examples of further embodiments of the present invention will be added.

[1] 式(INm)で表されるモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上のチオール基含有化合物の存在下で重合して、原料ポリマーを調製する工程と、
前記原料ポリマーと、多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能メタアクリル化合物とを、塩基性触媒の存在下で反応させて、ポリマーを得る工程と、を含むポリマーの製造方法。

Figure 2022085872000057
(式(INm)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。) [1] A step of polymerizing a monomer composition containing a monomer represented by the formula (INm) and maleic anhydride in the presence of a bifunctional or higher thiol group-containing compound to prepare a raw material polymer.
A method for producing a polymer, comprising a step of reacting the raw material polymer with a polyfunctional (meth) acrylic compound and / or a monofunctional methacrylic compound in the presence of a basic catalyst to obtain a polymer.
Figure 2022085872000057
(In the formula (INm), R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or organic groups having 1 to 30 carbon atoms.)

[2] 式(INm)で表されるモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上のチオール基含有化合物の存在下で重合して、原料ポリマーを調製する工程と、
前記原料ポリマーと、多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能メタアクリル化合物とを、塩基性触媒の存在下で反応させて、ポリマー前駆体を調製する工程と、
前記ポリマー前駆体を、塩基性触媒の存在下、水で処理することにより、ポリマーを得る工程と、を含むポリマーの製造方法。

Figure 2022085872000058
(式(INm)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。) [2] A step of polymerizing a monomer composition containing a monomer represented by the formula (INm) and maleic anhydride in the presence of a bifunctional or higher thiol group-containing compound to prepare a raw material polymer.
A step of reacting the raw material polymer with a polyfunctional (meth) acrylic compound and / or a monofunctional methacrylic compound in the presence of a basic catalyst to prepare a polymer precursor.
A method for producing a polymer, which comprises a step of obtaining a polymer by treating the polymer precursor with water in the presence of a basic catalyst.
Figure 2022085872000058
(In the formula (INm), R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or organic groups having 1 to 30 carbon atoms.)

[3] 式(INm)で表されるモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上のチオール基含有化合物の存在下で重合して、原料ポリマーを調製する工程と、
前記原料ポリマーと、多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能メタアクリル化合物とを、塩基性触媒の存在下で反応させて、ポリマー前駆体を調製する工程と、
前記ポリマー前駆体を、触媒の存在下、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物と反応させてポリマーを得る工程と、を含むポリマーの製造方法。

Figure 2022085872000059
(式(INm)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。) [3] A step of polymerizing a monomer composition containing a monomer represented by the formula (INm) and maleic anhydride in the presence of a bifunctional or higher thiol group-containing compound to prepare a raw material polymer.
A step of reacting the raw material polymer with a polyfunctional (meth) acrylic compound and / or a monofunctional methacrylic compound in the presence of a basic catalyst to prepare a polymer precursor.
A method for producing a polymer, which comprises a step of reacting the polymer precursor with an epoxy group-containing (meth) acrylic compound in the presence of a catalyst to obtain a polymer.
Figure 2022085872000059
(In the formula (INm), R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or organic groups having 1 to 30 carbon atoms.)

[4] 前記2官能以上のチオール基含有化合物が、式(s-1)~式(s-21)から選択される少なくとも1つの化合物である、[1]~[3]のいずれかに記載のポリマーの製造方法。

Figure 2022085872000060
[4] The compound according to any one of [1] to [3], wherein the bifunctional or higher functional thiol group-containing compound is at least one compound selected from the formulas (s-1) to (s-21). How to make a polymer.
Figure 2022085872000060

[5] [1]~[4]のいずれかに記載のポリマーの製造方法により得られたポリマーを含む、ポリマー溶液。 [5] A polymer solution containing the polymer obtained by the method for producing a polymer according to any one of [1] to [4].

[6] 多官能(メタ)アクリル化合物、単官能(メタ)アクリル化合物およびチオール基とアルコキシ基とを有する化合物またはそのオリゴマーから選択される少なくとも1つをさらに含む、[5]に記載のポリマー溶液。 [6] The polymer solution according to [5], further comprising at least one selected from a polyfunctional (meth) acrylic compound, a monofunctional (meth) acrylic compound, a compound having a thiol group and an alkoxy group, or an oligomer thereof. ..

[7] カラーフィルタまたはブラックマトリクスの形成に用いられる、[5]または[6]に記載のポリマー溶液。 [7] The polymer solution according to [5] or [6], which is used for forming a color filter or a black matrix.

[8] [5]または[6]に記載のポリマー溶液と、光重合開始剤と、を含む感光性樹脂組成物。 [8] A photosensitive resin composition comprising the polymer solution according to [5] or [6] and a photopolymerization initiator.

[9] [8]に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。 [9] A cured product of the photosensitive resin composition according to [8].

以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例中の使用化合物については、以下の略号または商品名で示す場合がある。
・MA:無水マレイン酸
・IN:インデン
・MEK:メチルエチルケトン
・PEMP:ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、上記式(s-2)のチオール基含有化合物(SC有機化学株式会社製)
・NB:2-ノルボルネン
・4-HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート
・A-TMM-3LM-N:以下2種の化合物の混合物、ガスクロマトグラフ測定に基づく混合物中の左の化合物の量は約57%(新中村化学工業株式会社製)
The compounds used in the examples may be indicated by the following abbreviations or trade names.
-MA: maleic anhydride-IN: indene-MEK: methyl ethyl ketone-PEMP: pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), thiol group-containing compound of the above formula (s-2) (manufactured by SC Organic Chemistry Co., Ltd.)
NB: 2-norbornene-4-HBA: 4-hydroxybutyl acrylate-A-TMM-3LM-N: A mixture of the following two compounds, the amount of the compound on the left in the mixture based on gas chromatograph measurement is about 57%. (Made by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.)

Figure 2022085872000061
Figure 2022085872000061

・GMA:メタクリル酸グリシジル
・KBM-803:3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製)
-GMA: glycidyl methacrylate-KBM-803: 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd.)

<原料ポリマーの合成>
(原料ポリマー1の合成)
撹拌機および冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、インデン122.4g(1.05モル)と、メチルエチルケトン1376.7gと、ジメチル2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)9.70g(0.042モル)とを計量して入れ、撹拌・溶解させた。次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去した後、加温し、内温が80℃に到達したところで、無水マレイン酸103.2g(1.05モル)をMEK741.30gに溶解させ、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去した溶液を3時間かけて添加した。その後さらに80℃で4時間加熱することで、無水マレイン酸と、インデンとを重合させ、重合溶液を作製した。
上記で得られた重合溶液を、メタノール2047.94gに滴下することで白色固体を沈殿させた。得られた白色固体を、さらにメタノール2047.94gで洗浄した後、温度120℃で真空乾燥することにより、インデンに由来する構造単位と、無水マレイン酸に由来する構造単位とを備えるポリマー(原料ポリマー1)320.1gを得た。
得られたポリマーをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した結果、重量平均分子量Mwは9248であり、多分散度(重量平均分子量Mw)/(数平均分子量Mn)は2.31であった。
<Synthesis of raw material polymer>
(Synthesis of raw material polymer 1)
122.4 g (1.05 mol) of inden, 1376.7 g of methyl ethyl ketone and dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate) 9 in an appropriately sized reaction vessel equipped with a stirrer and a condenser. .70 g (0.042 mol) was weighed and added, and the mixture was stirred and dissolved. Then, after removing the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling, it is heated, and when the internal temperature reaches 80 ° C., 103.2 g (1.05 mol) of maleic anhydride is dissolved in MEK741.30 g, and nitrogen is used. A solution from which dissolved oxygen in the system had been removed by bubbling was added over 3 hours. Then, by further heating at 80 ° C. for 4 hours, maleic anhydride and indene were polymerized to prepare a polymerization solution.
The polymerization solution obtained above was added dropwise to 2047.94 g of methanol to precipitate a white solid. The obtained white solid is further washed with 2047.94 g of methanol and then vacuum dried at a temperature of 120 ° C. to provide a polymer having a structural unit derived from inden and a structural unit derived from maleic anhydride (raw material polymer). 1) 320.1 g was obtained.
As a result of measuring the obtained polymer by gel permeation chromatography (GPC), the weight average molecular weight Mw was 9248, and the polydispersity (weight average molecular weight Mw) / (number average molecular weight Mn) was 2.31. there were.

(原料ポリマー2の合成)
撹拌機および冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、インデン122.4g(1.05モル)と、メチルエチルケトン131.0gと、ジメチル2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)3.73g(0.016モル)とを計量して入れ、撹拌・溶解させた。次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去した後、加温し、内温が55℃に到達したところで、無水マレイン酸103.2g(1.05モル)およびペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)(PEMP、20.58g、0.042mol)をMEK131.02gに溶解させ、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去した溶液を3時間かけて添加した。その後さらに55℃で3時間加熱することで、無水マレイン酸と、インデンとを重合させ、重合溶液を作製した。
上記で得られた重合溶液を、メタノール2047.94gに滴下することで白色固体を沈殿させた。得られた白色固体を、さらにメタノール2047.94gで洗浄した後、温度120℃で真空乾燥することにより、インデンに由来する構造単位と、無水マレイン酸に由来する構造単位とを備えるポリマー(原料ポリマー2)315.0gを得た。
得られたポリマーをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した結果、重量平均分子量Mwは8284であり、多分散度(重量平均分子量Mw)/(数平均分子量Mn)は1.41であった。
(Synthesis of raw material polymer 2)
122.4 g (1.05 mol) of inden, 131.0 g of methyl ethyl ketone and dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate) 3 in an appropriately sized reaction vessel equipped with a stirrer and a condenser. Weighed in .73 g (0.016 mol) and added, stirred and dissolved. Then, after removing the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling, it was heated, and when the internal temperature reached 55 ° C., 103.2 g (1.05 mol) of maleic anhydride and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopro). Pionate) (PEMP, 20.58 g, 0.042 mol) was dissolved in MEK 131.02 g, and a solution from which dissolved oxygen in the system had been removed by nitrogen bubbling was added over 3 hours. Then, by further heating at 55 ° C. for 3 hours, maleic anhydride and indene were polymerized to prepare a polymerization solution.
The polymerization solution obtained above was added dropwise to 2047.94 g of methanol to precipitate a white solid. The obtained white solid is further washed with 2047.94 g of methanol and then vacuum dried at a temperature of 120 ° C. to provide a polymer having a structural unit derived from inden and a structural unit derived from maleic anhydride (raw material polymer). 2) 315.0 g was obtained.
As a result of measuring the obtained polymer by gel permeation chromatography (GPC), the weight average molecular weight Mw was 8284, and the polydispersity (weight average molecular weight Mw) / (number average molecular weight Mn) was 1.41. there were.

[原料ポリマー2の構造解析]
原料ポリマー2の合成は、反応開始時においては、溶剤中にモノマーおよびPEMPが溶解した状態でスタートし、その後、反応が進行してポリマーが生成する。反応溶液および得られたポリマーのそれぞれについて分析したところ、以下の結果が得られた。
[Structural analysis of raw material polymer 2]
At the start of the reaction, the synthesis of the raw material polymer 2 is started with the monomer and PEMP dissolved in the solvent, and then the reaction proceeds to form the polymer. Analysis of each of the reaction solution and the obtained polymer gave the following results.

(a)反応溶液の分析
再沈殿精製前の反応溶液のGPC測定で、PEMP単体のピークが認められなかった。すなわち、反応溶液中にPEMPが残存していないことが確認された。また、再沈殿精製前の反応溶液のGC(ガスクロマトグラフィー)測定で、反応前と比べ、反応後の反応溶液中のインデン単体、無水マレイン酸単体のピークが減少しており、インデンおよび無水マレイン酸が反応し、ポリマーを形成していることが確認された。
ガスクロマトグラフィー測定の測定条件は下記の通りであった。
・GC装置:GC-2030(株式会社島津製作所)
・キャリアガス:N2
・検出器:水素炎イオン化(FID)検出器 、FID温度:300℃
・カラム:SH-RXi-1HT、内径0.25、長さ30m、膜厚0.25μm(株式会社島津ジーエルシー)
・気化室温度:210℃
・カラム流量:0.64mL/min
・カラム昇温条件:50℃5minホールド、20℃/minで300℃まで昇温、300℃10minホールド
(A) Analysis of reaction solution No peak of PEMP alone was observed in the GPC measurement of the reaction solution before reprecipitation purification. That is, it was confirmed that no PEMP remained in the reaction solution. In addition, in the GC (gas chromatography) measurement of the reaction solution before reprecipitation purification, the peaks of inden alone and maleic anhydride alone in the reaction solution after the reaction were reduced compared to before the reaction, and inden and male anhydride were reduced. It was confirmed that the acid reacted to form a polymer.
The measurement conditions for gas chromatography measurement were as follows.
-GC equipment: GC-2030 (Shimadzu Corporation)
・ Carrier gas: N2
-Detector: Hydrogen flame ionization (FID) detector, FID temperature: 300 ° C
-Column: SH-RXi-1HT, inner diameter 0.25, length 30 m, film thickness 0.25 μm (Shimadzu GLC Co., Ltd.)
・ Vaporization chamber temperature: 210 ℃
-Column flow rate: 0.64 mL / min
-Column temperature rise conditions: 50 ° C 5 min hold, 20 ° C / min temperature rise to 300 ° C, 300 ° C 10 min hold

(b)ポリマーの分析
再沈殿精製後のポリマーのGPC測定で、PEMP単体、インデン単体、無水マレイン酸単体のピークが認められなかった。すなわち、ポリマー中にPEMP、インデン単体および無水マレイン酸が残存していないことが確認された。
得られた原料ポリマー2中の硫黄量を、フラスコ燃焼、イオンクロマト法による元素分析により確認し、原料ポリマー2中に硫黄元素が存在していることを確認した。また反応溶液のGPC測定で、PEMP単体のピークが認められず、未反応のPEMPが残っていないことから、PEMPが原料ポリマー2中に取り込まれたことを確認した。
(B) Polymer analysis In the GPC measurement of the polymer after reprecipitation and purification, no peaks of PEMP alone, inden alone, and maleic anhydride alone were observed. That is, it was confirmed that PEMP, elemental indene and maleic anhydride did not remain in the polymer.
The amount of sulfur in the obtained raw material polymer 2 was confirmed by flask combustion and elemental analysis by an ion chromatographic method, and it was confirmed that the sulfur element was present in the raw material polymer 2. Further, in the GPC measurement of the reaction solution, no peak of PEMP alone was observed, and no unreacted PEMP remained. Therefore, it was confirmed that PEMP was incorporated into the raw material polymer 2.

元素分析方法は以下の通りである。
-試験項目
フラスコ燃焼~イオンクロマト法による全硫黄の定量
-試験方法
フラスコ燃焼~イオンクロマト法
(1)試料約50mgを酸素と置換した密封系のフラスコ内で完全燃焼させる。
(2)生成したガスをあらかじめ添加されているフラスコ内の過酸化水素吸収液に捕集し、50mlに定容したものを検液とする。
(3)イオンクロマト分析装置に検液及び標準液を導入し、検量線法により硫酸イオンの濃度を求め、試料中に含まれる硫黄量を算出する。
-使用装置
ダイオネクスICS-3000型イオンクロマトグラフ
The elemental analysis method is as follows.
-Test item Flask combustion-Quantification of total sulfur by ion chromatography-Test method Flask combustion-Ion chromatography (1) Completely burn about 50 mg of a sample in a sealed flask replaced with oxygen.
(2) The generated gas is collected in a hydrogen peroxide absorbing solution in a flask to which a pre-added gas is added, and the volume is adjusted to 50 ml as the test solution.
(3) A test solution and a standard solution are introduced into an ion chromatographic analyzer, the concentration of sulfate ion is determined by the calibration curve method, and the amount of sulfur contained in the sample is calculated.
-Device used Dionex ICS-3000 type ion chromatograph

[原料ポリマー2に含まれるチオエーテル構造の確認]
以下の化学式で示されるPEMP単体の13C-NMR測定により、炭素a由来のピークaが19.0ppm付近に、炭素b由来のピークbが62.0ppm付近に確認された。
[Confirmation of thioether structure contained in raw material polymer 2]
By 13 C-NMR measurement of PEMP alone represented by the following chemical formula, the peak a derived from carbon a was confirmed to be around 19.0 ppm, and the peak b derived from carbon b was confirmed to be around 62.0 ppm.

Figure 2022085872000062
Figure 2022085872000062

PEMPを使用して合成した原料ポリマー2の13C-NMR測定において、62.0ppm付近に、炭素b由来のピークbの出現を確認した。反応溶液のGPC測定で、PEMP単体のピークが認められず、未反応のPEMPが残っていないことから、PEMPが原料ポリマー2中に取り込まれたことを確認した。 In the 13 C-NMR measurement of the raw material polymer 2 synthesized using PEMP, the appearance of the peak b derived from carbon b was confirmed at around 62.0 ppm. In the GPC measurement of the reaction solution, no peak of PEMP alone was observed, and no unreacted PEMP remained. Therefore, it was confirmed that PEMP was incorporated into the raw material polymer 2.

また、原料ポリマー2の13C-NMR測定では、炭素a由来のピークaが確認されず、代わりに28ppm付近にチオエーテル(R-S-R')に対応するピークcが出現した。このピークcの積分値はピークbの積分値のおよそ2倍になっていることから、原料ポリマー2は下記のようなチオエーテル基を有する骨格を備えており、チオール基は消失していた。原料ポリマー2を用いて合成した実施例のポリマーも同様の骨格を備えると考えられる。 Further, in the 13 C-NMR measurement of the raw material polymer 2, the peak a derived from carbon a was not confirmed, and instead, the peak c corresponding to the thioether (RSR') appeared in the vicinity of 28 ppm. Since the integrated value of the peak c is about twice the integrated value of the peak b, the raw material polymer 2 has a skeleton having a thioether group as described below, and the thiol group has disappeared. It is considered that the polymer of the example synthesized by using the raw material polymer 2 also has a similar skeleton.

Figure 2022085872000063
Figure 2022085872000063

13C-NMR測定の条件は以下の通りである。
(試験条件)測定サンプルは、秤量した試料に測定溶媒を加えて濃度調製した後、NMR測定用試料管に規定分量注いで作製した。
・測定装置:日本電子JNM-ECA400超伝導FT-NMR装置
・共鳴周波数:100.53MHz
・測定核:13
・測定法:NNE測定(インバースゲートデカップリング法)
・パルス幅:3.83μsec
・パルス繰り返し待ち時間:30s
・積算回数:4096回
・測定温度:室温
・測定溶媒:DMSO-d(重水素化ジメチルスルホキシド)
・試料濃度:20%(w/v)
13 The conditions for C-NMR measurement are as follows.
(Test conditions) The measurement sample was prepared by adding a measurement solvent to the weighed sample to adjust the concentration, and then pouring a specified amount into a sample tube for NMR measurement.
・ Measuring device: JEOL JNM-ECA400 superconducting FT-NMR device ・ Resonance frequency: 100.53MHz
・ Measurement nucleus: 13 C
-Measurement method: NNE measurement (inverse gate decoupling method)
-Pulse width: 3.83 μsec
・ Pulse repetition waiting time: 30s
・ Number of integrations: 4096 times ・ Measurement temperature: Room temperature ・ Measurement solvent: DMSO-d 6 (deuterated dimethyl sulfoxide)
-Sample concentration: 20% (w / v)

13C-NMR測定より、以下の計算法に基づき算出した、原料ポリマー2中のインデンと無水マレイン酸の合計量に対する、原料ポリマー2中に取り込まれたPEMPの量は、2.2モル%であった。 13 The amount of PEMP incorporated in the raw material polymer 2 was 2.2 mol% with respect to the total amount of indene and maleic anhydride in the raw material polymer 2 calculated from the C-NMR measurement based on the following calculation method. there were.

[原料ポリマー2中のPEMPの量(モル%)の計算法]
まずPEMPのピークb(4C分)に対応する60ppm-64ppmのピーク積分値より、原料ポリマー2中に導入されたPEMPの量を算出する。
次に170ppm-175ppmのピーク積分値からピークが被るPEMPのピークbd(4C分)に対応するピーク積分値(PEMPのピークbの積分値=PEMPのピークdの積分値)を差し引くことで、下記無水マレイン酸(MA)のピークe(2C分)に対応する、原料ポリマー2中のMAの量を算出する。
[Calculation method of the amount (mol%) of PEMP in the raw material polymer 2]
First, the amount of PEMP introduced into the raw material polymer 2 is calculated from the peak integral value of 60 ppm to 64 ppm corresponding to the peak b (4C minutes) of PEMP.
Next, by subtracting the peak integral value (integral value of PEMP peak b = integral value of PEMP peak d) corresponding to the peak bd (4C minutes) of PEMP covered by the peak from the peak integral value of 170 ppm-175 ppm, the following The amount of MA in the raw material polymer 2 corresponding to the peak e (2C minutes) of maleic anhydride (MA) is calculated.

Figure 2022085872000064
Figure 2022085872000064

そしてインデン(IN)の芳香環(6C分)に対応する125ppm-142ppmのピーク積分値から原料ポリマー2中のINの量を算出する。
以上より、原料ポリマー2中のインデンと無水マレイン酸の合計量に対する、原料ポリマー2中に取り込まれたPEMPの量(モル%)を、「(原料ポリマー2中のPEMPの量)÷((原料ポリマー2中のMAの量)+(原料ポリマー2中のINの量))」より算出する。
Then, the amount of IN in the raw material polymer 2 is calculated from the peak integral value of 125 ppm-142 ppm corresponding to the aromatic ring (6C minutes) of the indene (IN).
Based on the above, the amount (mol%) of PEMP incorporated in the raw material polymer 2 with respect to the total amount of indene and maleic anhydride in the raw material polymer 2 is calculated as "(amount of PEMP in the raw material polymer 2) ÷ ((raw material). Calculated from (amount of MA in polymer 2) + (amount of IN in raw material polymer 2)) ".

(原料ポリマー3の合成)
撹拌機および冷却管および滴下漏斗を備えた反応容器内に、2-ノルボルネンの75%トルエン溶液602.56g(2-ノルボルネン換算451.92g、4.8mol)、無水マレイン酸(MAN、470.69g、4.8mol)およびメチルエチルケトン(MEK)2281.74gを加え、撹拌・溶解させた。次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去したのち、加温し、内温が80℃に到達したところで、2,2'-アゾビスイソ酪酸ジメチル(和光純薬工業製,商品名:V-601、44.21g、0.19mol)およびPEMP(93.82g、0.19mol)をMEK193.4gに溶解させた溶液を1時間かけて添加した。その後、さらに80℃で7時間反応させた。次いで、反応混合物を室温まで冷却した。上記で得られた重合溶液を、メタノール3686.4gに滴下することで白色固体を沈殿させた。得られた白色固体を、さらにメタノール3686.4gで洗浄した後、温度120℃で真空乾燥することにより、2-ノルボルネンに由来する構造単位と、無水マレイン酸に由来する構造単位とを備えるポリマー(原料ポリマー4)910.1gを得た。
得られたポリマーをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した結果、重量平均分子量Mwは3500であり、多分散度(重量平均分子量Mw)/(数平均分子量Mn)は1.62であった。
[原料ポリマー3に含まれるチオエーテル構造の確認]
PEMPを使用して合成した原料ポリマー3の13C-NMR測定において、62.0ppm付近に、炭素b由来のピークbの出現を確認した。反応溶液のGPC測定で、PEMP単体のピークが認められず、未反応のPEMPが残っていないことから、PEMPが原料ポリマー3中に取り込まれたことを確認した。
(Synthesis of raw material polymer 3)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser and a dropping funnel, a 75% toluene solution of 2-norbornene 602.56 g (2-norbornene equivalent 451.92 g, 4.8 mol), maleic anhydride (MAN, 470.69 g). 4.8 mol) and 2281.74 g of methyl ethyl ketone (MEK) were added, and the mixture was stirred and dissolved. Next, after removing the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling, the mixture was heated, and when the internal temperature reached 80 ° C., dimethyl 2,2'-azobisisobutyrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: V-601). , 44.21 g, 0.19 mol) and PEMP (93.82 g, 0.19 mol) dissolved in 193.4 g of MEK were added over 1 hour. Then, the reaction was further carried out at 80 ° C. for 7 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature. The polymerization solution obtained above was added dropwise to 3686.4 g of methanol to precipitate a white solid. The obtained white solid is further washed with 3686.4 g of methanol and then vacuum dried at a temperature of 120 ° C. to provide a polymer having a structural unit derived from 2-norbornene and a structural unit derived from maleic anhydride (a polymer having a structural unit derived from maleic anhydride. Raw material polymer 4) 910.1 g was obtained.
As a result of measuring the obtained polymer by gel permeation chromatography (GPC), the weight average molecular weight Mw was 3500, and the polydispersity (weight average molecular weight Mw) / (number average molecular weight Mn) was 1.62. there were.
[Confirmation of thioether structure contained in raw material polymer 3]
In the 13 C-NMR measurement of the raw material polymer 3 synthesized using PEMP, the appearance of the peak b derived from carbon b was confirmed at around 62.0 ppm. In the GPC measurement of the reaction solution, no peak of PEMP alone was observed, and no unreacted PEMP remained. Therefore, it was confirmed that PEP was incorporated into the raw material polymer 3.

また、原料ポリマー3の13C-NMR測定では、炭素a由来のピークaが確認されず、代わりに28ppm付近にチオエーテル(R-S-R')に対応するピークcが出現した。このピークcの積分値はピークbの積分値のおよそ2倍になっていることから、原料ポリマー3は下記のようなチオエーテル基を有する骨格を備えており、チオール基は消失していた。原料ポリマー3を用いて合成した比較例のポリマーも同様の骨格を備えると考えられる。 Further, in the 13 C-NMR measurement of the raw material polymer 3, the peak a derived from carbon a was not confirmed, and instead, the peak c corresponding to the thioether (RSR') appeared in the vicinity of 28 ppm. Since the integrated value of the peak c is about twice the integrated value of the peak b, the raw material polymer 3 has a skeleton having a thioether group as described below, and the thiol group has disappeared. It is considered that the polymer of the comparative example synthesized by using the raw material polymer 3 also has a similar skeleton.

Figure 2022085872000065
Figure 2022085872000065

得られたポリマー中の硫黄量を、フラスコ燃焼、イオンクロマト法による元素分析により確認し、ポリマー中に硫黄元素が存在していることを確認した。またメタノール滴下前の反応溶液のGPC測定においてもPEMP由来のピークが消失しており、ポリマー中にPEMPが取り込まれたことを確認した。 The amount of sulfur in the obtained polymer was confirmed by flask combustion and elemental analysis by ion chromatography, and it was confirmed that the sulfur element was present in the polymer. In addition, it was confirmed that the peak derived from PEMP disappeared in the GPC measurement of the reaction solution before the dropping of methanol, and that PEMP was incorporated into the polymer.

元素分析した結果、原料ポリマー3中の硫黄含有量は2.4wt%であった。 As a result of elemental analysis, the sulfur content in the raw material polymer 3 was 2.4 wt%.

<ポリマーP(ポリマー溶液)の調製>
各調製例で、ポリマーPを調製した。表1に、調製例で使用した成分、各成分の仕込み量を無水マレイン酸(MA)換算で示し、各構造単位の量(モル分率、モル%)をH-NMRの積分値解析により算出し、無水マレイン酸(MA)換算で示した。
<Preparation of polymer P (polymer solution)>
In each preparation example, polymer P was prepared. Table 1 shows the components used in the preparation examples and the amount of each component charged in terms of maleic anhydride (MA), and the amount of each structural unit (molar fraction, mol%) is analyzed by 1 H-NMR integrated value. It was calculated and shown in terms of maleic anhydride (MA).

(調製例1)
原料ポリマー1のMA単位を、単官能(メタ)アクリル化合物で開環したポリマーP1を作製した。以下、詳細を説明する。
まず、原料ポリマー1 10.00g(MA換算0.047モル)に対して、MEK 18.44gを加えて、溶解液を作製した。次いで、この溶解液に対して、4-HBA 9.38g(0.065モル)を加え、その後、トリエチルアミン3.00g(0.030モル)を加え、温度70℃で6時間反応させ、反応溶液を作製した。
得られた反応溶液をMEKで希釈し、クエン酸水溶液で処理することで、反応溶液から水相を除去した。その後、下記の再沈殿法でポリマーを精製した。
・再沈殿法:過剰量の水でポリマーを再沈殿させた。再沈殿で得られたポリマー粉末を、過剰量の水で洗浄する操作を2回繰り返した。得られた反応生成物を、40℃で12時間乾燥させた。
以上により、原料ポリマー1中の無水マレイン酸に由来する構造単位を、4-HBAで開環した、ポリマーP1を9.1g得た。
得られたポリマーP1について、GPC測定を実施して、ポリマーP1の重量平均分子量および多分散度を測定した。結果を表1に示す。
またポリマーP1のGPC測定により、使用した単官能(メタ)アクリル化合物のピークの消失を確認した。これにより、得られたポリマーP1には、未反応の単官能(メタ)アクリル化合物が含まれないことを確認した。
(Preparation Example 1)
The MA unit of the raw material polymer 1 was ring-opened with a monofunctional (meth) acrylic compound to prepare a polymer P1. The details will be described below.
First, 18.44 g of MEK was added to 10.00 g (MA equivalent 0.047 mol) of the raw material polymer to prepare a solution. Next, 9.38 g (0.065 mol) of 4-HBA was added to this solution, then 3.00 g (0.030 mol) of triethylamine was added, and the mixture was reacted at a temperature of 70 ° C. for 6 hours to prepare a reaction solution. Was produced.
The obtained reaction solution was diluted with MEK and treated with an aqueous citric acid solution to remove the aqueous phase from the reaction solution. Then, the polymer was purified by the following reprecipitation method.
-Reprecipitation method: The polymer was reprecipitated with an excess amount of water. The operation of washing the polymer powder obtained by reprecipitation with an excess amount of water was repeated twice. The resulting reaction product was dried at 40 ° C. for 12 hours.
As described above, 9.1 g of polymer P1 obtained by ring-opening the structural unit derived from maleic anhydride in the raw material polymer 1 with 4-HBA was obtained.
GPC measurement was carried out on the obtained polymer P1 to measure the weight average molecular weight and the degree of polydispersity of the polymer P1. The results are shown in Table 1.
In addition, the disappearance of the peak of the monofunctional (meth) acrylic compound used was confirmed by GPC measurement of the polymer P1. As a result, it was confirmed that the obtained polymer P1 did not contain an unreacted monofunctional (meth) acrylic compound.

(調製例2)
調製例1の原料ポリマー1を原料ポリマー2に変えた以外は調製例1と同様にして、原料ポリマー2中の無水マレイン酸に由来する構造単位を、4-HBAで開環した、ポリマーP2を7.5g得た。
得られたポリマーP2について、GPC測定を実施して、ポリマーP2の重量平均分子量および多分散度を測定した。結果を表1に示す。
またポリマーP2のGPC測定により、使用した単官能(メタ)アクリル化合物のピークの消失を確認した。これにより、得られたポリマーP2には、未反応の単官能(メタ)アクリル化合物が含まれないことを確認した。
(Preparation Example 2)
The polymer P2 obtained by ring-opening the structural unit derived from maleic anhydride in the raw material polymer 2 with 4-HBA in the same manner as in Preparation Example 1 except that the raw material polymer 1 of Preparation Example 1 was changed to the raw material polymer 2. 7.5 g was obtained.
GPC measurement was carried out on the obtained polymer P2 to measure the weight average molecular weight and the degree of polydispersity of the polymer P2. The results are shown in Table 1.
In addition, GPC measurement of the polymer P2 confirmed the disappearance of the peak of the monofunctional (meth) acrylic compound used. As a result, it was confirmed that the obtained polymer P2 did not contain an unreacted monofunctional (meth) acrylic compound.

(調製例3)
原料ポリマー1のMA単位を、3官能(メタ)アクリル化合物および単官能(メタ)アクリル化合物および水で開環したポリマーP3を含む樹脂混合物を作製した。以下、詳細を説明する。
まず、原料ポリマー1 60.00g(MA換算0.280モル)に対して、MEK 99.71gを加えて、溶解液を作製した。次いで、この溶解液に対して、A-TMM-3LM-N 38.75gを加え、その後、トリエチルアミン18.00g(0.178モル)を加え、温度70℃で2時間反応させた。さらにその後、4-HBA 56.27g(0.390モル)を加え、温度70℃で4時間反応させ、反応溶液を作製した。
次いで、得られた反応溶液を後処理することなく、この反応溶液に水3.00g(0.167モル)を添加し、70℃で2時間反応させた。得られた反応溶液をMEKで希釈し、ギ酸水溶液およびクエン酸水溶液で処理することで、反応溶液から水相を除去した。さらに液液抽出、続いて溶媒置換を以下の手順で行った。
・液液抽出:反応溶液をMEKで希釈し、次いで水を加え、処理することで、反応溶液から水相を除去した後、さらに同様の操作を1回行った。
・溶媒置換:得られた反応混合物をロータリーエバポレーターにより、減圧下、50℃で溶媒の除去を行った。ポリマー溶液の固形分濃度が加熱乾燥式水分計による測定で27±2質量%になったのを確認し、溶媒除去の操作を中断した。その後、固形分濃度が18質量%になるようにPGMEAを加え、均一になるまで混合した。同様の操作で減圧下、50℃で溶媒の除去を行い、固形分濃度を加熱乾燥式水分計による測定で27±2質量%に調製後、さらに固形分濃度が18質量%になるようにPGMEAを加え、均一になるまで混合する操作をさらに2回繰り返した。その後、固形分濃度が30±3質量%になるように溶媒除去、もしくはPGMEAを加え、均一になるまで攪拌する操作を行った。以上の操作で反応に使用した溶媒が除去され、溶媒がPGMEAに置換される。
以上により、原料ポリマー1中の無水マレイン酸に由来する構造単位を、A-TMM-3LM-N、4-HBAおよび水で開環したポリマーP3と、残存(遊離)A-TMM-3LM-Nおよび残存(遊離)4-HBAを含むポリマー溶液3を得た。
得られたポリマー溶液3をゲルパーミエーションクロマトグラフィー法で分析して、組成物中に含まれるポリマーP3、遊離多官能(メタ)アクリル化合物および遊離単官能(メタ)アクリル化合物の量、ならびにポリマーP3の重量平均分子量および多分散度を測定した。結果を表1に示す。なお、遊離(メタ)アクリル化合物の量は、樹脂混合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)チャートにおけるポリマーP3のピーク面積に対する、遊離(メタ)アクリル化合物のピーク面積の割合(%)として示す。
なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法の測定条件は以下のとおりである。
・GPC測定装置としては、東ソー株式会社のHLC-8320GPC EcoSECを用いた。カラム温度は40.0℃、ポンプ流量は0.350mL/分に設定した。
・ピーク位置(保持時間)
-ポリマーP3:20分より前に検出されるピーク(A-TMM-3LM-Nと4-HBAより保持時間が短く、分子量が大きいピーク)
-A-TMM-3LM-N:20.0~20.6分と20.6~21.5分の2ピークの合計
-4-HBA:21.7~22.4分
・測定条件:示差屈折率検出器(RI検出器)で分析した。
(Preparation Example 3)
A resin mixture containing a trifunctional (meth) acrylic compound and a monofunctional (meth) acrylic compound and a polymer P3 ring-opened with water was prepared from the MA unit of the raw material polymer 1. The details will be described below.
First, 99.71 g of MEK was added to 160.00 g of the raw material polymer (0.280 mol in MA conversion) to prepare a solution. Then, 38.75 g of A-TMM-3LM-N was added to this solution, and then 18.00 g (0.178 mol) of triethylamine was added, and the mixture was reacted at a temperature of 70 ° C. for 2 hours. After that, 56.27 g (0.390 mol) of 4-HBA was added and reacted at a temperature of 70 ° C. for 4 hours to prepare a reaction solution.
Then, without post-treatment, the obtained reaction solution was added with 3.00 g (0.167 mol) of water and reacted at 70 ° C. for 2 hours. The obtained reaction solution was diluted with MEK and treated with an aqueous solution of formic acid and an aqueous solution of citric acid to remove the aqueous phase from the reaction solution. Further, liquid-liquid extraction and then solvent substitution were carried out according to the following procedure.
-Liquid-liquid extraction: The reaction solution was diluted with MEK, then water was added and treated to remove the aqueous phase from the reaction solution, and then the same operation was performed once.
-Solvent substitution: The obtained reaction mixture was subjected to solvent removal at 50 ° C. under reduced pressure by a rotary evaporator. It was confirmed that the solid content concentration of the polymer solution was 27 ± 2% by mass as measured by a heat-drying moisture meter, and the solvent removal operation was interrupted. Then, PGMEA was added so that the solid content concentration became 18% by mass, and the mixture was mixed until uniform. In the same operation, remove the solvent under reduced pressure at 50 ° C., adjust the solid content concentration to 27 ± 2% by mass by measurement with a heat-drying moisture meter, and then PGMEA so that the solid content concentration becomes 18% by mass. Was added, and the operation of mixing until uniform was repeated twice more. Then, the solvent was removed or PGMEA was added so that the solid content concentration became 30 ± 3% by mass, and the operation was performed to stir until uniform. By the above operation, the solvent used for the reaction is removed, and the solvent is replaced with PGMEA.
As described above, the structural units derived from maleic anhydride in the raw material polymer 1 were ring-opened with A-TMM-3LM-N, 4-HBA and water, and the residual (free) A-TMM-3LM-N. And a polymer solution 3 containing residual (free) 4-HBA was obtained.
The obtained polymer solution 3 was analyzed by a gel permeation chromatography method, and the amount of the polymer P3, the free polyfunctional (meth) acrylic compound and the free monofunctional (meth) acrylic compound contained in the composition, and the polymer P3 were analyzed. Weight average molecular weight and polydispersity were measured. The results are shown in Table 1. The amount of the free (meth) acrylic compound is shown as the ratio (%) of the peak area of the free (meth) acrylic compound to the peak area of the polymer P3 in the gel permeation chromatography (GPC) chart of the resin mixture.
The measurement conditions of the gel permeation chromatography method are as follows.
-As the GPC measuring device, HLC-8320GPC EcoSEC manufactured by Tosoh Corporation was used. The column temperature was set to 40.0 ° C. and the pump flow rate was set to 0.350 mL / min.
・ Peak position (holding time)
-Polymer P3: Peak detected before 20 minutes (peak with shorter retention time and higher molecular weight than A-TMM-3LM-N and 4-HBA)
-A-TMM-3LM-N: Total of 2peaks of 20.0 to 20.6 minutes and 20.6 to 21.5 minutes-4-HBA: 21.7 to 22.4 minutes-Measurement condition: Differential refractometer Analysis was performed with a rate detector (RI detector).

(調製例4)
調製例3の原料ポリマー1を原料ポリマー2に変えた以外は調製例3と同様にして、
原料ポリマー2中の無水マレイン酸に由来する構造単位を、A-TMM-3LM-N、4-HBAおよび水で開環したポリマーP4と、残存(遊離)A-TMM-3LM-Nおよび残存(遊離)4-HBAを含むポリマー溶液4を得た。
得られたポリマー溶液4をゲルパーミエーションクロマトグラフィー法で分析して、組成物中に含まれるポリマーP4、遊離多官能(メタ)アクリル化合物および遊離単官能(メタ)アクリル化合物の量、ならびにポリマーP4の重量平均分子量および多分散度を測定した。結果を表1に示す。なお、遊離(メタ)アクリル化合物の量は、樹脂混合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)チャートにおけるポリマーP4のピーク面積に対する、遊離(メタ)アクリル化合物のピーク面積の割合(%)として示す。
なお、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法の測定条件は以下のとおりである。
・GPC測定装置としては、東ソー株式会社のHLC-8320GPC EcoSECを用いた。カラム温度は40.0℃、ポンプ流量は0.350mL/分に設定した。
・ピーク位置(保持時間)
-ポリマーP4:20分より前に検出されるピーク(A-TMM-3LM-Nと4-HBAより保持時間が短く、分子量が大きいピーク)
-A-TMM-3LM-N:20.0~20.6分と20.6~21.5分の2ピークの合計
-4-HBA:21.7~22.4分
・測定条件:示差屈折率検出器(RI検出器)で分析した。
(Preparation Example 4)
In the same manner as in Preparation Example 3 except that the raw material polymer 1 of Preparation Example 3 was changed to the raw material polymer 2.
The structural units derived from maleic anhydride in the raw material polymer 2 were ring-opened polymer P4 with A-TMM-3LM-N, 4-HBA and water, and residual (free) A-TMM-3LM-N and residual (free). Free) Polymer solution 4 containing 4-HBA was obtained.
The obtained polymer solution 4 is analyzed by a gel permeation chromatography method, and the amount of the polymer P4, the free polyfunctional (meth) acrylic compound and the free monofunctional (meth) acrylic compound contained in the composition, and the polymer P4 Weight average molecular weight and polydispersity were measured. The results are shown in Table 1. The amount of the free (meth) acrylic compound is shown as the ratio (%) of the peak area of the free (meth) acrylic compound to the peak area of the polymer P4 in the gel permeation chromatography (GPC) chart of the resin mixture.
The measurement conditions of the gel permeation chromatography method are as follows.
-As the GPC measuring device, HLC-8320GPC EcoSEC manufactured by Tosoh Corporation was used. The column temperature was set to 40.0 ° C. and the pump flow rate was set to 0.350 mL / min.
・ Peak position (holding time)
-Polymer P4: Peak detected before 20 minutes (peak with shorter retention time and higher molecular weight than A-TMM-3LM-N and 4-HBA)
-A-TMM-3LM-N: Total of 2peaks of 20.0 to 20.6 minutes and 20.6 to 21.5 minutes-4-HBA: 21.7 to 22.4 minutes-Measurement condition: Differential refractometer Analysis was performed with a rate detector (RI detector).

(調製例5)
調製例4で得られたポリマー溶液4に、表1に記載の添加剤を、表1の「添加剤量」に示される量で混合し、ポリマー溶液5を作製した。ここで添加剤の量はポリマー溶液4中の固形分(ポリマーP4、多官能(メタ)アクリル化合物)に対しての重量%で混合した。
(Preparation Example 5)
The additives shown in Table 1 were mixed with the polymer solution 4 obtained in Preparation Example 4 in an amount shown in "Additive amount" in Table 1 to prepare a polymer solution 5. Here, the amount of the additive was mixed by weight% with respect to the solid content (polymer P4, polyfunctional (meth) acrylic compound) in the polymer solution 4.

(調製例6)
原料ポリマー1のMA単位を、3官能(メタ)アクリル化合物(A-TMM-3LM-N)および単官能(メタ)アクリル化合物(4-HBA)で開環し、次いでエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物(GMA)と反応させて得られたポリマーP6を作製した。以下、詳細を説明する。
まず、原料ポリマー1 60g(MA換算0.280モル)に対して、MEK 102.63gを加えて、溶解液を作製した。次いで、この溶解液に対して、A-TMM-3LM-N 58.12gを加え、その後、トリエチルアミン18.00g(0.178モル)を加え、温度70℃で2時間反応させた。さらにその後、4-HBA 27.01g(0.187モル)を加え、温度70℃で4時間反応させた。さらにその後、GMA 13.31g(0.094モル)を加え、温度70℃で4時間反応させ、反応溶液を作製した。
作製された反応溶液をMEKで希釈し、ギ酸水溶液で処理することで、反応溶液から水相を除去した。その後、以下の手順でポリマーを精製した。
・過剰量のトルエンでポリマーを再沈殿させた。
・再沈殿で得られたポリマー粉末を、過剰量のトルエンで洗浄する操作を2回繰り返した。
・上記の2回洗浄後のポリマー粉末を、過剰量の水で洗浄する操作を3回行った。
・得られた反応生成物を、40℃で16時間乾燥させた。
以上により、原料ポリマー1中の無水マレイン酸に由来する構造単位を、A-TMM-3LM-Nおよび4-HBAで開環し、GMAと反応させたポリマーP6を32.0g得た。
(Preparation Example 6)
The MA unit of the raw material polymer 1 is ring-opened with a trifunctional (meth) acrylic compound (A-TMM-3LM-N) and a monofunctional (meth) acrylic compound (4-HBA), and then an epoxy group-containing (meth) acrylic. The polymer P6 obtained by reacting with compound (GMA) was prepared. The details will be described below.
First, 102.63 g of MEK was added to 160 g of the raw material polymer (0.280 mol in terms of MA) to prepare a solution. Then, 58.12 g of A-TMM-3LM-N was added to this solution, and then 18.00 g (0.178 mol) of triethylamine was added, and the mixture was reacted at a temperature of 70 ° C. for 2 hours. After that, 27.01 g (0.187 mol) of 4-HBA was added, and the mixture was reacted at a temperature of 70 ° C. for 4 hours. After that, 13.31 g (0.094 mol) of GMA was added and reacted at a temperature of 70 ° C. for 4 hours to prepare a reaction solution.
The prepared reaction solution was diluted with MEK and treated with an aqueous solution of formic acid to remove the aqueous phase from the reaction solution. Then, the polymer was purified by the following procedure.
-The polymer was reprecipitated with an excess amount of toluene.
-The operation of washing the polymer powder obtained by reprecipitation with an excess amount of toluene was repeated twice.
-The operation of washing the polymer powder after washing twice with an excess amount of water was performed three times.
The resulting reaction product was dried at 40 ° C. for 16 hours.
As described above, the structural unit derived from maleic anhydride in the raw material polymer 1 was ring-opened with A-TMM-3LM-N and 4-HBA to obtain 32.0 g of the polymer P6 reacted with GMA.

ポリマーP6のGPC測定により、使用した多官能(メタ)アクリル化合物および単官能(メタ)アクリル化合物、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物のピークの消失を確認した。これにより、得られたポリマーP6には、未反応の(メタ)アクリル化合物、水酸基を有さない(メタ)アクリル化合物、未反応のエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物が含まれないことを確認した。 By GPC measurement of the polymer P6, the disappearance of the peaks of the polyfunctional (meth) acrylic compound, the monofunctional (meth) acrylic compound, and the epoxy group-containing (meth) acrylic compound used was confirmed. As a result, it was confirmed that the obtained polymer P6 does not contain an unreacted (meth) acrylic compound, a (meth) acrylic compound having no hydroxyl group, and an unreacted epoxy group-containing (meth) acrylic compound. ..

(調製例7)
調製例6の原料ポリマー1を原料ポリマー2に変えた以外は調製例6と同様にして、原料ポリマー2中の無水マレイン酸に由来する構造単位を、A-TMM-3LM-Nおよび4-HBAで開環し、GMAと反応させたポリマーP7を25.1g得た。
(Preparation Example 7)
Similar to Preparation Example 6 except that the raw material polymer 1 of Preparation Example 6 was changed to the raw material polymer 2, the structural units derived from maleic anhydride in the raw material polymer 2 were A-TMM-3LM-N and 4-HBA. The ring was opened with GMA to obtain 25.1 g of the polymer P7 reacted with GMA.

ポリマーP7のGPC測定により、使用した多官能(メタ)アクリル化合物および単官能(メタ)アクリル化合物、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物のピークの消失を確認した。これにより、得られたポリマーP7には、未反応の(メタ)アクリル化合物、水酸基を有さない(メタ)アクリル化合物、未反応のエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物が含まれないことを確認した。 By GPC measurement of the polymer P7, the disappearance of the peaks of the polyfunctional (meth) acrylic compound, the monofunctional (meth) acrylic compound, and the epoxy group-containing (meth) acrylic compound used was confirmed. As a result, it was confirmed that the obtained polymer P7 does not contain an unreacted (meth) acrylic compound, a (meth) acrylic compound having no hydroxyl group, and an unreacted epoxy group-containing (meth) acrylic compound. ..

(調製例8)
調製例1の原料ポリマー1を原料ポリマー3 10g(MA換算0.052モル)に変えた以外は調製例1と同様にして、原料ポリマー3中の無水マレイン酸に由来する構造単位を、4-HBAで開環した、ポリマーP8を8.7g得た。
得られたポリマーP8について、GPC測定を実施して、ポリマーP8の重量平均分子量および多分散度を測定した。結果を表1に示す。
またポリマーP8のGPC測定により、使用した単官能(メタ)アクリル化合物のピークの消失を確認した。これにより、得られたポリマーP8には、未反応の単官能(メタ)アクリル化合物が含まれないことを確認した。
(Preparation Example 8)
In the same manner as in Preparation Example 1 except that the raw material polymer 1 of Preparation Example 1 was changed to 10 g (MA equivalent 0.052 mol) of the raw material polymer 3, the structural unit derived from maleic anhydride in the raw material polymer 3 was 4-. 8.7 g of polymer P8 ring-opened with HBA was obtained.
GPC measurement was performed on the obtained polymer P8 to measure the weight average molecular weight and the degree of polydispersity of the polymer P8. The results are shown in Table 1.
In addition, GPC measurement of the polymer P8 confirmed the disappearance of the peak of the monofunctional (meth) acrylic compound used. As a result, it was confirmed that the obtained polymer P8 did not contain an unreacted monofunctional (meth) acrylic compound.

(調製例9)
(ポリマーの合成)
原料ポリマー3のMA単位を、単官能(メタ)アクリル化合物(HEMA)で開環し、次いでエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物(GMA)と反応させて得られたポリマーP9を作製した。以下、詳細を説明する。
まず、原料ポリマー3 60g(MA換算0.312モル)に対して、MEK 111.43gを加えて、溶解液を作製した。次いで、この溶解液に対して、 HEMA 25.38g(0.195モル)を加え、その後、トリエチルアミン6.00g(0.059モル)を加え、温度70℃で6時間反応させた。さらにその後、GMA 13.31g(0.094モル)を加え、温度70℃で4時間反応させ、反応溶液を作製した。
作製された反応溶液をMEKで希釈し、ギ酸水溶液で処理することで、反応溶液から水相を除去した。その後、以下手順でポリマーを精製した。
・過剰量の水でポリマーを再沈殿させた。
・再沈殿で得られたポリマー粉末を、過剰量の水で洗浄する操作を2回繰り返した。
・得られた反応生成物を、40℃で16時間乾燥させた。
以上により、原料ポリマー中の無水マレイン酸に由来する構造単位を、HEMAで開環し、GMAと反応させたポリマーP9を35.1g得た。
ポリマーP9のGPC測定により、使用した単官能(メタ)アクリル化合物のピーク、及びエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物のピークの消失を確認した。これにより、得られたポリマーP9には、未反応の(メタ)アクリル化合物も、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物も含まれないことを確認した。
(Preparation Example 9)
(Polymer synthesis)
The MA unit of the raw material polymer 3 was ring-opened with a monofunctional (meth) acrylic compound (HEMA) and then reacted with an epoxy group-containing (meth) acrylic compound (GMA) to prepare a polymer P9. The details will be described below.
First, MEK 111.43 g was added to 360 g (MA equivalent 0.312 mol) of the raw material polymer to prepare a solution. Then, 25.38 g (0.195 mol) of HEMA was added to this lysate, then 6.00 g (0.059 mol) of triethylamine was added, and the mixture was reacted at a temperature of 70 ° C. for 6 hours. After that, 13.31 g (0.094 mol) of GMA was added and reacted at a temperature of 70 ° C. for 4 hours to prepare a reaction solution.
The prepared reaction solution was diluted with MEK and treated with an aqueous solution of formic acid to remove the aqueous phase from the reaction solution. Then, the polymer was purified by the following procedure.
-The polymer was reprecipitated with an excess of water.
-The operation of washing the polymer powder obtained by reprecipitation with an excess amount of water was repeated twice.
The resulting reaction product was dried at 40 ° C. for 16 hours.
As described above, the structural unit derived from maleic anhydride in the raw material polymer was ring-opened with HEMA to obtain 35.1 g of the polymer P9 reacted with GMA.
By GPC measurement of the polymer P9, the disappearance of the peak of the monofunctional (meth) acrylic compound used and the peak of the epoxy group-containing (meth) acrylic compound was confirmed. As a result, it was confirmed that the obtained polymer P9 contained neither an unreacted (meth) acrylic compound nor an epoxy group-containing (meth) acrylic compound.

(調製例10)
原料ポリマー2のMA単位を、3官能(メタ)アクリル化合物および単官能(メタ)アクリル化合物および水で開環したポリマーP10を作製した。以下、詳細を説明する。
まず、原料ポリマー2 60.00g(MA換算0.280モル)に対して、MEK 99.71gを加えて、溶解液を作製した。次いで、この溶解液に対して、A-TMM-3LM-N 38.75gを加え、その後、トリエチルアミン18.00g(0.178モル)を加え、温度70℃で2時間反応させた。さらにその後、4-HBA 56.27g(0.390モル)を加え、温度70℃で4時間反応させ、反応溶液を作製した。
次いで、得られた反応溶液を後処理することなく、この反応溶液に水3.00g(0.167モル)を添加し、70℃で2時間反応させた。
作製された反応溶液をMEKで希釈し、ギ酸水溶液で処理することで、反応溶液から水相を除去した。その後、以下の手順でポリマーを精製した。
・過剰量のトルエンでポリマーを再沈殿させた。
・再沈殿で得られたポリマー粉末を、過剰量のトルエンで洗浄する操作を2回繰り返した。
・上記の2回洗浄後のポリマー粉末を、過剰量の水で洗浄する操作を3回行った。
・得られた反応生成物を、40℃で16時間乾燥させた。
以上により、原料ポリマー2中の無水マレイン酸に由来する構造単位を、A-TMM-3LM-N、4-HBA、おおび水で開環して得られるポリマーP10を32.4g得た。
ポリマーP10のGPC測定により、使用した多官能(メタ)アクリル化合物および単官能(メタ)アクリル化合物のピークの消失を確認した。これにより、得られたポリマーP10には、未反応の(メタ)アクリル化合物も、水酸基を有さない(メタ)アクリル化合物も含まれないことを確認した。
(Preparation Example 10)
Polymer P10 was prepared by ring-opening the MA unit of the raw material polymer 2 with a trifunctional (meth) acrylic compound, a monofunctional (meth) acrylic compound, and water. The details will be described below.
First, 99.71 g of MEK was added to 60.00 g (MA equivalent 0.280 mol) of the raw material polymer to prepare a solution. Then, 38.75 g of A-TMM-3LM-N was added to this solution, and then 18.00 g (0.178 mol) of triethylamine was added, and the mixture was reacted at a temperature of 70 ° C. for 2 hours. After that, 56.27 g (0.390 mol) of 4-HBA was added and reacted at a temperature of 70 ° C. for 4 hours to prepare a reaction solution.
Then, without post-treatment, the obtained reaction solution was added with 3.00 g (0.167 mol) of water and reacted at 70 ° C. for 2 hours.
The prepared reaction solution was diluted with MEK and treated with an aqueous solution of formic acid to remove the aqueous phase from the reaction solution. Then, the polymer was purified by the following procedure.
-The polymer was reprecipitated with an excess amount of toluene.
-The operation of washing the polymer powder obtained by reprecipitation with an excess amount of toluene was repeated twice.
-The operation of washing the polymer powder after washing twice with an excess amount of water was performed three times.
The resulting reaction product was dried at 40 ° C. for 16 hours.
As a result, 32.4 g of the polymer P10 obtained by ring-opening the structural unit derived from maleic anhydride in the raw material polymer 2 with A-TMM-3LM-N, 4-HBA, and water was obtained.
GPC measurement of the polymer P10 confirmed the disappearance of the peaks of the polyfunctional (meth) acrylic compound and the monofunctional (meth) acrylic compound used. As a result, it was confirmed that the obtained polymer P10 contained neither an unreacted (meth) acrylic compound nor a hydroxyl group-free (meth) acrylic compound.

(物性評価)
実施例、比較例で合成されたポリマーPの、酸価および二重結合当量を、以下に示す方法で測定した。
(Evaluation of the physical properties)
The acid value and double bond equivalent of the polymers P synthesized in Examples and Comparative Examples were measured by the methods shown below.

(酸価)
ポリマーの酸価は以下の方法で測定した。
ポリマー約50mg及び内部標準物質としてテレフタル酸ジメチル約5mgを計量し、DMSO-d6に溶解させた。この溶液について、核磁気共鳴分光装置JNM-AL300(JEOL社製)を用いてH-NMRの測定を行った。H-NMR測定内標準のテレフタル酸ジメチルのフェニル基の4Hのピーク(8.1ppm付近)の積分値を基準にして、ポリマーのカルボキシル基(-COOH)のHのピーク(12.4ppm付近)の積分値からカルボキシル基の量を求める。そして、その量から酸価(mgKOH/g)が算出できる。酸価の値が大きいほど、ポリマー単位質量あたりのカルボキシル基の量が多いことを表す。
結果を表1に示す。酸価が70gKOH/g以上であることにより、ポリマーが十分な現像性を有するために必要なカルボキシ基がポリマー中に存在するとみなすことができる。
(Acid value)
The acid value of the polymer was measured by the following method.
About 50 mg of polymer and about 5 mg of dimethyl terephthalate as an internal standard were weighed and dissolved in DMSO-d6. This solution was measured by 1 H-NMR using a nuclear magnetic resonance spectroscope JNM-AL300 (manufactured by JEOL Ltd.). 1 H peak (around 12.4 ppm) of the carboxyl group (-COOH) of the polymer based on the integrated value of the 4H peak (around 8.1 ppm) of the phenyl group of dimethyl terephthalate, which is the standard in 1 H-NMR measurement. The amount of carboxyl group is obtained from the integrated value of. Then, the acid value (mgKOH / g) can be calculated from the amount. The larger the acid value, the larger the amount of carboxyl groups per unit mass of the polymer.
The results are shown in Table 1. When the acid value is 70 gKOH / g or more, it can be considered that the carboxy group necessary for the polymer to have sufficient developability is present in the polymer.

(二重結合当量)
ポリマーの二重結合当量は以下の方法で測定した。
上記の酸価の測定方法と同様に、H-NMRの測定を行った。得られたスペクトルチャートのアクリロイル基に由来するシグナル(5.6-5.8ppm、3H)と内部標準物質のフェニル基のシグナル(8.1ppm、4H)の積分比から、ポリマー中のアクリロイル基量(mol/g)を算出し、メタクリロイル基に由来するシグナル(5.6-5.8ppm、2H)と内部標準物質のフェニル基のシグナル(8.1ppm、4H)の積分比から、ポリマー中のメタクリロイル基量(mol/g)を算出した。ここで、6.0-6.1ppmのメタクリロイル基に由来するシグナルについては微小であり、アクリロイル基のシグナルとも重複するため、アクリロイル基のシグナルとして計算した。算出したポリマー中のアクリロイル基量(mol/g)とメタクリロイル基(mol/g)の合計から二重結合量(mol/g)を算出し、二重結合量より、二重結合当量(g/mol)を算出した。
結果を表1に示す。二重結合当量の値が小さいほど、ポリマー単位質量あたりのC=C二重結合の量が多いことを表す。
(Double bond equivalent)
The double bond equivalent of the polymer was measured by the following method.
1 H-NMR measurement was carried out in the same manner as in the above acid value measuring method. From the integral ratio of the signal derived from the acryloyl group (5.6-5.8 ppm, 3H) of the obtained spectrum chart and the signal of the phenyl group of the internal standard substance (8.1 ppm, 4H), the amount of acryloyl group in the polymer (Mol / g) is calculated, and from the integral ratio of the signal derived from the methacryloyl group (5.6-5.8 ppm, 2H) and the signal of the phenyl group of the internal standard substance (8.1 ppm, 4H), in the polymer. The amount of methacryloyl group (mol / g) was calculated. Here, since the signal derived from the methacryloyl group of 6.0-6.1 ppm is minute and overlaps with the signal of the acryloyl group, it was calculated as the signal of the acryloyl group. The double bond amount (mol / g) is calculated from the total of the acryloyl group amount (mol / g) and the methacryloyl group (mol / g) in the calculated polymer, and the double bond equivalent (g / g) is calculated from the double bond amount. mol) was calculated.
The results are shown in Table 1. The smaller the value of the double bond equivalent, the larger the amount of C = C double bonds per unit mass of polymer.

Figure 2022085872000066
Figure 2022085872000066

(実施例1~5、比較例1~5)
各実施例および比較例において、以下の項目について評価した。
<評価>
[ポリマー溶液のアルカリ溶解速度]
調製例1、2、6~10で得られたポリマーP1、P2、P6~10を、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)に溶解させて、固形分濃度30質量%の溶液を作製した。
次いで、ウエハー上に上記溶液または調製例3~5で得られたポリマー溶液3~5をスピンコートし、PGMEAを乾燥させ、そして温度100℃で2分間プリベークすることで、膜厚約2μmの樹脂膜を作製した。
この樹脂膜を、ウエハーごと、温度23℃の2%炭酸ナトリウム水溶液に浸漬し、樹脂膜の溶解速度を測定した。
溶解速度は、浸漬したウエハーを目視で観察して樹脂膜が溶解して干渉模様が見えなくなるまでの時間を測定し、その時間で膜厚を割り算することで算出した。結果を表2に示す。アルカリ溶解速度が、100nm/s以上であれば、感光性材料として問題なく使用することができる。特に200nm/s以上であれば特に良好であるとみなすことができる。
(Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 5)
The following items were evaluated in each Example and Comparative Example.
<Evaluation>
[Alkaline dissolution rate of polymer solution]
The polymers P1, P2, and P6 to 10 obtained in Preparation Examples 1, 2, 6 to 10 were dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to prepare a solution having a solid content concentration of 30% by mass.
Then, the above solution or the polymer solutions 3 to 5 obtained in Preparation Examples 3 to 5 are spin-coated on the wafer, PGMEA is dried, and prebaked at a temperature of 100 ° C. for 2 minutes to obtain a resin having a film thickness of about 2 μm. A film was made.
This resin film was immersed in a 2% sodium carbonate aqueous solution having a temperature of 23 ° C. for each wafer, and the dissolution rate of the resin film was measured.
The dissolution rate was calculated by visually observing the immersed wafer, measuring the time until the resin film was dissolved and the interference pattern disappearing, and dividing the film thickness by that time. The results are shown in Table 2. If the alkali dissolution rate is 100 nm / s or more, it can be used as a photosensitive material without any problem. In particular, if it is 200 nm / s or more, it can be considered to be particularly good.

[感光性樹脂組成物の感度評価1(残膜率が95%以上となる露光量)]
まず、全固形分濃度が30質量%になるように、以下成分を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)に溶解した感光性樹脂組成物を得た。
・ポリマーP1、P2、P6~10(調製例1、2、6~10のポリマーP1、P2、P6~10)またはポリマー溶液3~5(調製例3~5で得られたポリマー溶液3~5):100質量部
(ここで、ポリマー溶液3~5については、固形分(ポリマーP3またはP4と、多官能(メタ)アクリル化合物の合計量、さらに添加剤を含む場合は添加剤も含めた合計量)が100質量部になるように秤量した。)
・多官能アクリレート(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、新中村化学工業社製、A-DPH):50質量部
・光重合開始剤(BASF社製、Ingacure OXE01):5質量部
・密着助剤(信越化学工業株式会社製、KBM-403):1質量部
・界面活性剤(DIC株式会社製、F-556):0.5質量部
[Sensitivity evaluation 1 of the photosensitive resin composition (exposure amount at which the residual film ratio is 95% or more)]
First, a photosensitive resin composition in which the following components were dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was obtained so that the total solid content concentration was 30% by mass.
Polymers P1, P2, P6 to 10 (polymers P1, P2, P6 to 10 of Preparation Examples 1, 2, 6 to 10) or polymer solutions 3 to 5 (polymer solutions 3 to 5 obtained in Preparation Examples 3 to 5). ): 100 parts by mass (Here, for the polymer solutions 3 to 5, the total amount of the solid content (polymer P3 or P4 and the polyfunctional (meth) acrylic compound, and if an additive is contained, the total including the additive). Weighed so that the amount) is 100 parts by mass.)
・ Polyfunctional acrylate (dipentaerythritol hexaacrylate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd., A-DPH): 50 parts by mass ・ Photopolymerization initiator (manufactured by BASF, Ingacure OXE01): 5 parts by mass ・ Adhesion aid (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) KBM-403) manufactured by Kogyo Co., Ltd.: 1 part by mass ・ Surfactant (F-556 manufactured by DIC Corporation): 0.5 part by mass

得られた感光性樹脂組成物を、HMDS(Hexamethyldisilazane)処理した3インチシリコンウェハー上に回転塗布し、100℃、120秒間ホットプレートにてベークして、約3.0μm厚(±0.3μm)の薄膜Aを得た。
この薄膜Aに、遮光率1~100%の階調を有するフォトマスクを介して、キヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA-501F)にて100mJ/cmの露光量でg+h+i線を露光した。
露光後、薄膜を2.0質量%炭酸ナトリウム水溶液で23℃、60秒間現像(ウェハーごと浸漬)することで、1~100mJ/cmの各露光量で露光、現像された薄膜Bを得た。
上記の方法にて得られた薄膜A、薄膜Bの膜厚から、以下の式より残膜率を算出した。
残膜率(%)=(各露光量での薄膜Bの膜厚/薄膜Afの膜厚)×100
そして、残膜率が95%以上となる露光量を、各感光性樹脂組成物の感度とした。結果を表1に示す。残膜率が95%以上となる露光量が、20mJ/cm以下であれば感度が良好であり、15mJ/cm以下であれば感度が特に良好であるとみなすことができる。
The obtained photosensitive resin composition was rotationally coated on a 3-inch silicon wafer treated with HMDS (Hexamethyldisilazane) and baked on a hot plate at 100 ° C. for 120 seconds to a thickness of about 3.0 μm (± 0.3 μm). Thin film A was obtained.
The thin film A was exposed to g + h + i lines at an exposure amount of 100 mJ / cm 2 with a Canon g + h + i line mask aligner (PLA-501F) via a photomask having a gradation with a shading rate of 1 to 100%.
After the exposure, the thin film was developed (immersed together with the wafer) at 23 ° C. for 60 seconds with a 2.0 mass% sodium carbonate aqueous solution to obtain a thin film B exposed and developed at each exposure amount of 1 to 100 mJ / cm 2 . ..
From the film thicknesses of the thin films A and B obtained by the above method, the residual film ratio was calculated from the following formula.
Remaining film ratio (%) = (thin film thickness of thin film B / film thickness of thin film Af at each exposure amount) × 100
The exposure amount at which the residual film ratio was 95% or more was defined as the sensitivity of each photosensitive resin composition. The results are shown in Table 1. It can be considered that the sensitivity is good when the exposure amount at which the residual film ratio is 95% or more is 20 mJ / cm 2 or less, and the sensitivity is particularly good when the exposure amount is 15 mJ / cm 2 or less.

[樹脂組成物の感度評価2(低露光量で露光後の残膜率)]
(5mJ/cmの露光量における残膜率)
上述の感度評価1で調製した感光性樹脂組成物を、HMDS(Hexamethyldisilazane)処理した3インチシリコンウェハー上に回転塗布し、100℃、120秒間ホットプレートにてベークして、3.0μm厚(±0.3μm)の薄膜Aを得た。
この薄膜Aに、遮光率1~100%の階調を有するフォトマスクを介して、キヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA-501F)にて5mJ/cmの露光量でg+h+i線を露光した。
露光後、薄膜を2.0質量%炭酸ナトリウム水溶液で23℃、60秒間現像(ウェハーごと浸漬)することで、薄膜Bを得た。
上記の方法にて得られた薄膜A、薄膜Bの膜厚から、以下の式より残膜率を算出した。
残膜率(%)=(各露光量での薄膜Bの膜厚/薄膜Aの膜厚)×100
[Sensitivity evaluation 2 of resin composition (residual film ratio after exposure at low exposure amount)]
(Residual film ratio at an exposure of 5 mJ / cm 2 )
The photosensitive resin composition prepared in the above sensitivity evaluation 1 was rotationally coated on a 3-inch silicon wafer treated with HMDS (Hexamethyldisilazane), baked on a hot plate at 100 ° C. for 120 seconds, and heated to a thickness of 3.0 μm (±). A thin film A of 0.3 μm) was obtained.
The thin film A was exposed to g + h + i lines at an exposure amount of 5 mJ / cm 2 with a Canon g + h + i line mask aligner (PLA-501F) via a photomask having a gradation with a shading rate of 1 to 100%.
After the exposure, the thin film was developed (immersed together with the wafer) at 23 ° C. for 60 seconds with a 2.0 mass% sodium carbonate aqueous solution to obtain a thin film B.
From the film thicknesses of the thin films A and B obtained by the above method, the residual film ratio was calculated from the following formula.
Remaining film ratio (%) = (film thickness of thin film B / film thickness of thin film A at each exposure amount) × 100

(10mJ/cmの露光量における残膜率)
上述の感度評価1で調製した感光性樹脂組成物を、HMDS(Hexamethyldisilazane)処理した3インチシリコンウェハー上に回転塗布し、100℃、120秒間ホットプレートにてベークして、3.0μm厚(±0.3μm)の薄膜Aを得た。
この薄膜Aに、遮光率1~100%の階調を有するフォトマスクを介して、キヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA-501F)にて10mJ/cmの露光量でg+h+i線を露光した。
露光後、薄膜を2.0質量%炭酸ナトリウム水溶液で23℃、60秒間現像(ウェハーごと浸漬)することで、薄膜Bを得た。
上記の方法にて得られた薄膜A、薄膜Bの膜厚から、以下の式より残膜率を算出した。
残膜率(%)=(各露光量での薄膜Bの膜厚/薄膜Aの膜厚)×100
10mJ/cmの露光量における残膜率が50%以上であれば感光性材料として問題なく使用することができる。
(Residual film ratio at an exposure of 10 mJ / cm 2 )
The photosensitive resin composition prepared in the above sensitivity evaluation 1 was rotationally coated on a 3-inch silicon wafer treated with HMDS (Hexamethyldisilazane), baked on a hot plate at 100 ° C. for 120 seconds, and heated to a thickness of 3.0 μm (±). A thin film A of 0.3 μm) was obtained.
The thin film A was exposed to g + h + i lines at an exposure amount of 10 mJ / cm 2 with a Canon g + h + i line mask aligner (PLA-501F) via a photomask having a gradation with a shading rate of 1 to 100%.
After the exposure, the thin film was developed (immersed together with the wafer) at 23 ° C. for 60 seconds with a 2.0 mass% sodium carbonate aqueous solution to obtain a thin film B.
From the film thicknesses of the thin films A and B obtained by the above method, the residual film ratio was calculated from the following formula.
Remaining film ratio (%) = (film thickness of thin film B / film thickness of thin film A at each exposure amount) × 100
If the residual film ratio at an exposure amount of 10 mJ / cm 2 is 50% or more, it can be used as a photosensitive material without any problem.

[感光性樹脂組成物のアルカリ溶解速度(2.0質量%炭酸ナトリウム水溶液)]
上述の感度評価1で調製した感光性樹脂組成物を、ウエハー上に上記溶液をスピンコートし、PGMEAを乾燥させ、そして温度100℃で2分間プリベークすることで、膜厚約2μmの樹脂膜を作製した。
この樹脂膜を、ウエハーごと、温度23℃の2%炭酸ナトリウム水溶液に浸漬し、樹脂膜の溶解速度を測定した。
溶解速度は、浸漬したウエハーを目視で観察して樹脂膜が溶解して干渉模様が見えなくなるまでの時間を測定し、その時間で膜厚を割り算することで算出した。結果を表1に示す。アルカリ溶解速度が、200nm/s以上であれば、感光性材料として問題なく使用することができ、300nm/s以上であれば現像性が良好とみなすことができ、500nm/s以上であれば現像性が特に良好とみなすことができる。
[Alkaline dissolution rate of photosensitive resin composition (2.0 mass% sodium carbonate aqueous solution)]
The photosensitive resin composition prepared in the above sensitivity evaluation 1 is spin-coated on a wafer with the above solution, dried PGMEA, and prebaked at a temperature of 100 ° C. for 2 minutes to form a resin film having a film thickness of about 2 μm. Made.
This resin film was immersed in a 2% sodium carbonate aqueous solution having a temperature of 23 ° C. for each wafer, and the dissolution rate of the resin film was measured.
The dissolution rate was calculated by visually observing the immersed wafer, measuring the time until the resin film was dissolved and the interference pattern disappearing, and dividing the film thickness by that time. The results are shown in Table 1. If the alkali dissolution rate is 200 nm / s or more, it can be used as a photosensitive material without any problem, if it is 300 nm / s or more, it can be considered that the developability is good, and if it is 500 nm / s or more, it can be developed. It can be considered that the sex is particularly good.

[イエローインデックス]
上述の感度評価1で調製した感光性樹脂組成物を、イーグルXGガラス(コーニング社製、厚み0.5mm)上に回転塗布し、100℃、120秒間ホットプレートにてベークして、約3.0μm厚(±0.1μm)の薄膜を得た。
この薄膜に、キヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA-600F)にて100mJ/cmの露光量でg+h+i線を露光した。
露光後、薄膜を2.0質量%炭酸ナトリウム水溶液で23℃、60秒間現像(ウェハーごと浸漬)することで、100mJ/cmの露光量で露光、現像された薄膜を得た。
薄膜を230℃、30分間、空気下で加熱処理した。薄膜を室温空気下で冷却した後、再度薄膜を230℃、30分間、空気化で加熱処理した。同様の操作を繰り返し、30分間、空気下で加熱処理を合計で3回行った。
上記の方法にて得られた薄膜のイエローインデックス(YI)を色彩色差計CR-5(コニカミノルタ製)を用いて、測定箇所変えて3回測定し、その平均値をYIの値とした。測定タイプは透過測定、100%校正は未塗布のイーグルXGガラス(コーニング社製、厚み0.5mm)を使用した。結果を表1に示す。イエローインデックスが低い程、耐熱変色性が良好であり、2.0以下であればブラックマトリクス作製用の感光性樹脂として問題なく使用でき、1.50以下であれば耐熱変色性が良好とみなすことができる。
[Yellow index]
The photosensitive resin composition prepared in the above sensitivity evaluation 1 was rotationally coated on Eagle XG glass (manufactured by Corning Inc., thickness 0.5 mm), baked at 100 ° C. for 120 seconds on a hot plate, and about 3. A thin film having a thickness of 0 μm (± 0.1 μm) was obtained.
This thin film was exposed to g + h + i lines with an exposure amount of 100 mJ / cm 2 using a g + h + i line mask aligner (PLA-600F) manufactured by Canon Inc.
After the exposure, the thin film was developed (immersed together with the wafer) at 23 ° C. for 60 seconds with a 2.0 mass% sodium carbonate aqueous solution to obtain a thin film exposed and developed at an exposure amount of 100 mJ / cm 2 .
The thin film was heat treated in air at 230 ° C. for 30 minutes. After cooling the thin film under room temperature air, the thin film was heat-treated again at 230 ° C. for 30 minutes by aeration. The same operation was repeated, and the heat treatment was performed in air for 30 minutes a total of 3 times.
The yellow index (YI) of the thin film obtained by the above method was measured three times using a color difference meter CR-5 (manufactured by Konica Minolta) at different measurement points, and the average value was taken as the YI value. The measurement type used was transmission measurement, and 100% calibration used uncoated Eagle XG glass (manufactured by Corning, thickness 0.5 mm). The results are shown in Table 1. The lower the yellow index, the better the heat-resistant discoloration. If it is 2.0 or less, it can be used as a photosensitive resin for black matrix production without any problem, and if it is 1.50 or less, the heat-resistant discoloration is considered to be good. Can be done.

現像性評価および感度評価の結果を表2に示す。 Table 2 shows the results of the developability evaluation and the sensitivity evaluation.

Figure 2022085872000067
Figure 2022085872000067

実施例の感光性樹脂組成物は、アルカリ溶解速度が良好であり、よって、現像性に優れていた。実施例の感光性樹脂組成物は、残膜率が95%以上となる露光量が、20mJ/cm以下であり、換言すると低い露光量で硬化し、感度が高いと言える。よって、実施例の感光性樹脂組成物は、高い現像性と高い感度と、低いイエローインデックスとをバランス良く備えていた。 The photosensitive resin composition of the example had a good alkali dissolution rate, and was therefore excellent in developability. In the photosensitive resin composition of the example, the exposure amount at which the residual film ratio is 95% or more is 20 mJ / cm 2 or less, in other words, it is cured at a low exposure amount, and it can be said that the sensitivity is high. Therefore, the photosensitive resin composition of the example has a good balance of high developability, high sensitivity, and low yellow index.

<カラーフィルタの作製>
実施例1~5で調製した感光性樹脂組成物に対し、さらに、顔料分散液NX-061(大日精化工業株式会社製、緑色)を適量加えた着色感光性樹脂組成物を調製した。
これを基板上に製膜し、露光、アルカリ現像処理などを行うことで、緑色のカラーフィルタを形成することができた。
また、顔料分散液として、NX-061の代わりに、同社製のNX-053(青色)、NX-032(赤色)などを用いて、青色または赤色のカラーフィルタを形成することができた。
<Making color filters>
A colored photosensitive resin composition was prepared by further adding an appropriate amount of a pigment dispersion liquid NX-061 (manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd., green) to the photosensitive resin compositions prepared in Examples 1 to 5.
A green color filter could be formed by forming a film on the substrate and performing exposure, alkaline development, and the like.
Further, as the pigment dispersion liquid, NX-053 (blue), NX-032 (red) and the like manufactured by the same company could be used instead of NX-061 to form a blue or red color filter.

<ブラックマトリクスの作製>
実施例1~5で調製した感光性樹脂組成物に対し、さらに、カーボンブラック分散液NX-595(大日精化工業株式会社製)を適量加えた黒色感光性樹脂組成物を調製した。
これを基板上に製膜し、露光、アルカリ現像処理などを行うことで、ブラックマトリクスを形成することができた。
<Making a black matrix>
A black photosensitive resin composition was prepared by further adding an appropriate amount of carbon black dispersion NX-595 (manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd.) to the photosensitive resin compositions prepared in Examples 1 to 5.
A black matrix could be formed by forming a film on a substrate and performing exposure, alkaline development, and the like.

10 基板
11 ブラックマトリクス
12 カラーフィルタ
13 保護膜
14 透明電極層
10 Substrate 11 Black matrix 12 Color filter 13 Protective film 14 Transparent electrode layer

Claims (14)

式(P)で表される構造を有する、ポリマー。
Figure 2022085872000068
(式(P)において、
mは、0~5の整数であり、
nは、1~6の整数であり、
m+nは、2~6であり、
p、qおよびrはそれぞれ、A、BおよびCのモル含有率を示し、p+q+r=1であり、pは0より大きく、qは0より大きく、rは0以上であり、p、qまたはrは、n個の[ ]内の構造単位毎に同一でも異なっていてもよく、
Xは、水素または炭素数1以上30以下の有機基であり、
Yは、2官能以上のチオール基含有化合物から誘導される2~6価の炭素数1以上30以下の有機基であり、
Aは、式(IN)で表される構造単位を表し、
Bは、式(1)で表される構造単位、式(2)で表される構造単位、および式(3)で表される構造単位から選択される少なくとも1つの構造単位を含み、
Cは、二重結合を有する共重合性化合物から誘導される2価の構造単位を表し、
複数存在するA同士、B同士、C同士は同一であっても異なっていてもよく、
Dは、[ ]n内の構造とは異なる構造を表す。
Figure 2022085872000069
(式(IN)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。)
Figure 2022085872000070
(式(1)において、Rは、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を含む基を表す。)
Figure 2022085872000071
(式(2)において、Rは、1つの(メタ)アクリロイル基を含む基を表す。)
Figure 2022085872000072
(式(3)において、
Zは、1以上の(メタ)アクリロイル基を含む基であり、
Qは、水素原子、または置換もしくは未置換の炭素数1~6のアルキル基であり、
Xは、酸素原子、置換もしくは未置換の炭素数1~4のアルキレン基を表し、
Qが前記アルキル基であり、Xが前記アルキレン基である場合、QとXが縮合して環式基を形成してもよい。))
A polymer having a structure represented by the formula (P).
Figure 2022085872000068
(In equation (P)
m is an integer from 0 to 5 and
n is an integer of 1 to 6 and
m + n is 2 to 6,
p, q and r indicate the molar content of A, B and C, respectively, p + q + r = 1, p is greater than 0, q is greater than 0, r is greater than or equal to 0, p, q or r. May be the same or different for each structural unit in n [].
X is hydrogen or an organic group having 1 or more and 30 or less carbon atoms.
Y is an organic group having 2 to 6 valences having 1 or more and 30 or less carbon atoms derived from a bifunctional or higher functional thiol group-containing compound.
A represents a structural unit represented by the formula (IN).
B includes at least one structural unit selected from the structural unit represented by the formula (1), the structural unit represented by the formula (2), and the structural unit represented by the formula (3).
C represents a divalent structural unit derived from a copolymerizable compound having a double bond.
A plurality of A's, B's, and C's may be the same or different.
D represents a structure different from the structure in [] n.
Figure 2022085872000069
(In the formula (IN), R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or organic groups having 1 to 30 carbon atoms.)
Figure 2022085872000070
(In formula (1), R p represents a group containing two or more (meth) acryloyl groups.)
Figure 2022085872000071
(In formula (2), R s represents a group containing one (meth) acryloyl group.)
Figure 2022085872000072
(In equation (3)
Z is a group containing one or more (meth) acryloyl groups.
Q is a hydrogen atom or an substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X represents an oxygen atom, a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
When Q is the alkyl group and X is the alkylene group, Q and X may be condensed to form a cyclic group. )))
前記Bが、式(4)で表される構造単位をさらに含む、請求項1に記載のポリマー。
Figure 2022085872000073
The polymer according to claim 1, wherein B further comprises a structural unit represented by the formula (4).
Figure 2022085872000073
前記Bが、式(5)で表される構造単位、式(6)で表される構造単位、式(8)で表される構造単位、および式(9)で表される構造単位から選択される少なくとも1つを含む、請求項1または2に記載のポリマー。
Figure 2022085872000074
Figure 2022085872000075
Figure 2022085872000076
Figure 2022085872000077
(式(5)、(6)、(8)、および(9)において、R、R、Q、XおよびZは、前記式(1)~式(3)におけるものと同義である。)
B is selected from the structural unit represented by the formula (5), the structural unit represented by the formula (6), the structural unit represented by the formula (8), and the structural unit represented by the formula (9). The polymer according to claim 1 or 2, wherein the polymer comprises at least one thereof.
Figure 2022085872000074
Figure 2022085872000075
Figure 2022085872000076
Figure 2022085872000077
(In equations (5), (6), (8), and (9), R p , R s , Q, X, and Z are synonymous with those in the above equations (1) to (3). )
前記Bが、式(10)で表される構造単位をさらに含む、請求項1~3のいずれかに記載のポリマー。
Figure 2022085872000078
The polymer according to any one of claims 1 to 3, wherein B further comprises a structural unit represented by the formula (10).
Figure 2022085872000078
前記Bが、式(MA)で表される構造単位をさらに含む、請求項1~4のいずれかに記載のポリマー。
Figure 2022085872000079
The polymer according to any one of claims 1 to 4, wherein the B further comprises a structural unit represented by the formula (MA).
Figure 2022085872000079
前記式(1)で表される構造単位におけるRが、式(1b)で表される基、式(1c)で表される基、および式(1d)で表される基から選択される少なくとも1つである、請求項1~5のいずれかに記載のポリマー。
Figure 2022085872000080
(式(1b)中、
kは2または3であり、
Rは水素原子またはメチル基であり、複数のRは同じでも異なっていてもよく、
は単結合、炭素数1~6のアルキレン基または-L-M-で表される基(Lは-O-または-OCO-であり、Mは炭素数1~6のアルキレン基である)であり、複数存在するXは同一であっても異なっていてもよく、
'は単結合、炭素数1~6のアルキレン基または-L'-M'-で表される基(L'は炭素数1~6のアルキレン基であり、M'は-O-または-COO-である)であり、
は炭素数1~12のk+1価の有機基である。)
Figure 2022085872000081
(式(1c)中、
k、R、XおよびXは、それぞれ、式(1b)におけるR、k、XおよびXと同義であり、複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のXは互いに同一であっても異なっていてもよく、
は、炭素数1~6の2価の有機基であり、
およびXは、それぞれ独立に、単結合または炭素数1~6の2価の有機基であり、
は、炭素数1~6の2価の有機基である。)
Figure 2022085872000082
(式(1d)中、
nは、2~5の整数であり、
Rは水素原子またはメチル基であり、複数のRは同じでも異なっていてもよい。)
R p in the structural unit represented by the formula (1) is selected from a group represented by the formula (1b), a group represented by the formula (1c), and a group represented by the formula (1d). The polymer according to any one of claims 1 to 5, which is at least one.
Figure 2022085872000080
(In equation (1b),
k is 2 or 3
R is a hydrogen atom or a methyl group, and multiple Rs may be the same or different.
X 1 is a single bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms or a group represented by -LM- (L is -O- or -OCO-, and M is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. ), And multiple X1s may be the same or different.
X 1'is a single bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms or a group represented by -L'-M'-(L'is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and M'is -O- or -COO-),
X 2 is a k + 1 valent organic group having 1 to 12 carbon atoms. )
Figure 2022085872000081
(In equation (1c),
k, R, X 1 and X 2 are synonymous with R, k, X 1 and X 2 in the equation (1b), respectively, and a plurality of Rs may be the same as or different from each other, and a plurality of Rs may be different from each other. X 1s may be the same or different from each other
X3 is a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms.
X 4 and X 5 are independently single-bonded or divalent organic groups having 1 to 6 carbon atoms, respectively.
X 6 is a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms. )
Figure 2022085872000082
(In equation (1d),
n is an integer of 2 to 5,
R is a hydrogen atom or a methyl group, and a plurality of Rs may be the same or different. )
前記式(2)で表される構造単位におけるRが、式(2a)で表される基である、請求項1~6のいずれかに記載のポリマー。
Figure 2022085872000083
(式(2a)において、X10は、2価の有機基であり、Rは、水素原子またはメチル基である。)
The polymer according to any one of claims 1 to 6, wherein R s in the structural unit represented by the formula (2) is a group represented by the formula (2a).
Figure 2022085872000083
(In formula (2a), X 10 is a divalent organic group and R is a hydrogen atom or a methyl group.)
前記Cは、置換または無置換の、ノルボルネン、スチレン、マレイミド、およびノルボルナジエンから選択される少なくとも1つの化合物から誘導される2課の構造単位を含む、請求項1~7のいずれかに記載のポリマー。 The polymer according to any one of claims 1 to 7, wherein the C comprises two sections of structural units derived from at least one compound selected from the substituted or unsubstituted norbornene, styrene, maleimide, and norbornadiene. .. 重量平均分子量が、5,000以上80,000以下である、請求項1~8のいずれかに記載のポリマー。 The polymer according to any one of claims 1 to 8, which has a weight average molecular weight of 5,000 or more and 80,000 or less. 請求項1~9のいずれかに記載のポリマーを含む、ポリマー溶液。 A polymer solution comprising the polymer according to any one of claims 1 to 9. 多官能(メタ)アクリル化合物、単官能(メタ)アクリル化合物、およびチオール基とアルコキシ基とを有する化合物またはそのオリゴマーから選択される少なくとも1つをさらに含む、請求項10に記載のポリマー溶液。 The polymer solution according to claim 10, further comprising at least one selected from a polyfunctional (meth) acrylic compound, a monofunctional (meth) acrylic compound, and a compound having a thiol group and an alkoxy group or an oligomer thereof. カラーフィルタまたはブラックマトリクスの形成に用いられる、請求項10または11に記載のポリマー溶液。 The polymer solution according to claim 10 or 11, which is used for forming a color filter or a black matrix. 請求項10または11に記載のポリマー溶液と、
光重合開始剤と、を含む感光性樹脂組成物。
With the polymer solution according to claim 10 or 11.
A photosensitive resin composition comprising a photopolymerization initiator.
請求項13に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。 The cured product of the photosensitive resin composition according to claim 13.
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