JP4929733B2 - Method for producing novolac type phenolic resin - Google Patents

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Description

本発明は、ノボラック型フェノール樹脂の製造方法に関する。 The present invention relates to the production how novolak type phenolic resin.

フェノール樹脂は、半導体産業、電気電子材料、成形材料、積層板、耐火物、塗料、各種基材の粘結材など多くの分野で用いられている。フェノール樹脂の種類としては、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂などが挙げられ、固形状、液状など、用途に適した種々の形態のものが合成されて用いられている。
フェノール樹脂は通常、フェノール類とアルデヒド類とを酸性又は塩基性触媒の存在下で反応させて得られる。しかし、通常の合成方法で得られたフェノール類は、樹脂中に未反応フェノール類や2核体成分などの低核体成分が多く含有され、用途によってはこれら低核体成分の存在により種々の問題が発生することがある。
Phenolic resins are used in many fields such as the semiconductor industry, electrical and electronic materials, molding materials, laminates, refractories, paints, and binders for various substrates. Examples of the type of phenol resin include novolak type phenol resins and resol type phenol resins, and various forms suitable for use such as solid and liquid are synthesized and used.
The phenol resin is usually obtained by reacting phenols and aldehydes in the presence of an acidic or basic catalyst. However, the phenols obtained by the usual synthesis method contain many low-nuclear components such as unreacted phenols and dinuclear components in the resin, and depending on the use, there are various types due to the presence of these low-nuclear components. Problems can occur.

例えば、フェノール樹脂の用途の一つとして、ポジ型フォトレジスト用組成物がある。
一般にポジ型フォトレジストには、ナフトキノンジアジド化合物等のキノンジアジド基を有する感光剤と、ノボラック型フェノール樹脂のようなアルカリ可溶性樹脂が用いられている。このような組成からなるポジ型フォトレジストは、露光後にアルカリ溶液による現像によって高い解像力を示し、IC、LSI等の半導体製造、LCD(液晶ディスプレイ)などの表示画面機器の製造および印刷原版の製造などに利用されている。また、ノボラック型フェノ-ル樹脂はプラズマドライエッチングに対し、芳香環を多く持つ構造に起
因する高いドライエッチング耐性も有しており、これまでノボラック型フェノ-ル樹脂と
ナフトキノンジアジド系感光剤とを含有する数多くのポジ型フォトレジストが開発、実用化され、大きな成果を挙げてきている。
For example, one of the uses of phenol resin is a positive photoresist composition.
In general, a positive photoresist uses a photosensitizer having a quinonediazide group such as a naphthoquinonediazide compound and an alkali-soluble resin such as a novolac-type phenolic resin. A positive photoresist having such a composition exhibits a high resolving power by developing with an alkaline solution after exposure, and manufactures semiconductors such as IC and LSI, manufacture of display screen devices such as LCD (liquid crystal display), and manufacture of printing original plates. Has been used. In addition, novolac-type phenolic resin has high dry-etching resistance due to the structure having many aromatic rings against plasma dry etching. So far, novolac-type phenolic resin and naphthoquinone diazide photosensitizers are used. Numerous positive photoresists have been developed and put into practical use and have achieved great results.

ポジ型フォトレジストには、m/p-クレゾ-ルなどのフェノール類とホルムアルデヒドとを酸触媒の存在下で反応させて得られたノボラック型フェノール樹脂が一般に使用されている。そして、フォトレジストの特性を調整または向上させるために、原料フェノール類の比率や、フェノール樹脂の分子量、分子量分布などの検討がなされてきた。
しかし、これらの原材料から一般的方法により得られた樹脂を用いたフォトレジストでは、例えば、LCDの製造工程において、フォトレジスト中のフェノール樹脂の低核体成分(主に2核体成分)が昇華することにより、その昇華物が生産ラインに堆積・汚染し、製品の歩留まり低下を引き起こす原因となっている。このため、フェノール樹脂の2核体成分の低減要求が非常に高くなってきている。
As the positive photoresist, a novolak type phenol resin obtained by reacting phenols such as m / p-cresol and formaldehyde in the presence of an acid catalyst is generally used. In order to adjust or improve the characteristics of the photoresist, studies have been made on the ratio of the raw material phenols, the molecular weight of the phenol resin, the molecular weight distribution, and the like.
However, in a photoresist using a resin obtained by a general method from these raw materials, for example, in the LCD manufacturing process, the low-nuclear component (mainly binuclear component) of the phenolic resin in the photoresist is sublimated. As a result, the sublimate accumulates and contaminates the production line, causing a reduction in product yield. For this reason, the reduction | decrease request | requirement of the binuclear component of a phenol resin has become very high.

このような2核体成分の含有量が少ないフェノール樹脂は、溶剤分画手法(例えば、特許文献1参照)、樹脂と水蒸気とを接触させる水蒸気蒸留法による2核体成分の除去(例えば、特許文献2参照)などで合成されている例がある。
溶剤分画手法は、フェノール樹脂中の各成分の溶媒に対する溶解度差を利用する手法であるが、フェノール樹脂の低核体成分同士には明確な溶解度差が存在しないため、2核体成分を選択的に除去することが困難である。このため余分な樹脂分を除去することになり、バッチ収得が低下し、安価に製造できないという欠点があった。また、2核体成分の除去効率が低い為に、繰り返しの操作が必要となり、除去した成分を含有する廃液が大量に発生するため、環境への負荷が高い製造方法であった。
Such a phenolic resin with a low content of the binuclear component is obtained by removing the binuclear component by a solvent fractionation method (see, for example, Patent Document 1) or a steam distillation method in which the resin is brought into contact with water vapor (for example, patents). There is an example synthesized by reference 2).
The solvent fractionation method is a method that uses the difference in solubility of each component in the phenolic resin in the solvent, but since there is no clear solubility difference between the low-nuclear components of the phenolic resin, the binuclear component is selected. Is difficult to remove. For this reason, excess resin was removed, resulting in a disadvantage that the batch yield was reduced and the production was not possible at a low cost. Further, since the removal efficiency of the dinuclear component is low, it is necessary to repeat the operation, and a large amount of waste liquid containing the removed component is generated, so that the production method has a high environmental load.

これに対し水蒸気蒸留法は、沸点が高く、通常の減圧蒸留で留去することのできない2
核体成分を水との共沸作用により通常の操作温度の範囲内で留去する手法である。具体的には例えば、高温で溶融させた樹脂を反応容器底部に設けた配管よりポンプで吸出し、180℃程度の高温水蒸気と混合させ、発生した揮発成分を留去して、樹脂分を反応容器へ戻す操作を繰り返す方法などで行われる。
この手法では、フェノール樹脂中の各成分の沸点差を利用するため、3核体以上の樹脂成分は除去されにくく、収得をさほど低下させることなく樹脂を得ることができる。
しかし、重量平均分子量が3000を超えるような樹脂の場合には、溶融粘度が高くポンプの能力を超えてしまうため実施が困難になるという問題がある。また、高温の樹脂と蒸気とを強制混合することにより発生する突沸・爆発現象などに耐えうる頑丈な設備が必要であること、高温蒸気を多量に発生させるためのエネルギー費用が必要となることなど、工業的規模での実施においては特性面からの制約、生産技術的障壁・経済的負担など問題のある技術であった。
In contrast, the steam distillation method has a high boiling point and cannot be distilled off by ordinary vacuum distillation.
This is a technique for distilling off the nuclear component within the normal operating temperature range by azeotropic action with water. Specifically, for example, a resin melted at high temperature is sucked out by a pump from a pipe provided at the bottom of the reaction vessel, mixed with high-temperature steam at about 180 ° C., the generated volatile components are distilled off, and the resin content is removed from the reaction vessel. It is performed by a method of repeating the operation of returning to.
In this method, since the boiling point difference of each component in the phenol resin is used, the resin component of the trinuclear body or more is hardly removed, and the resin can be obtained without significantly reducing the yield.
However, in the case of a resin having a weight average molecular weight exceeding 3000, there is a problem that it becomes difficult to carry out because the melt viscosity is high and the capacity of the pump is exceeded. In addition, it is necessary to have robust equipment that can withstand bumping and explosion phenomena caused by forced mixing of high-temperature resin and steam, and energy costs to generate a large amount of high-temperature steam. However, in the implementation on an industrial scale, it was a technology with problems such as restrictions on characteristics, production technology barriers, and economic burden.

特表2001-506294号公報Special table 2001-506294 特開平11-246643号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-246643

本発明は、未反応フェノール類や2核体成分などの低核体成分の含有量が少ないノボラック型フェノール樹脂を、効率的かつ簡易に製造することができる方法を提供するものである。
また、本発明の製造方法により得られたノボラック型フェノール樹脂を用いることにより、低核体成分の昇華物による生産ラインの汚染を低減し、生産性を向上させることができるフォトレジスト用フェノール樹脂組成物を提供するものである。
The present invention provides a method capable of efficiently and easily producing a novolak-type phenol resin having a low content of low-nuclear components such as unreacted phenols and dinuclear components.
In addition, by using the novolac type phenol resin obtained by the production method of the present invention, the production of the phenol resin composition for photoresist can reduce the contamination of the production line by the sublimate of the low-nuclear component and improve the productivity. It provides things.

このような目的は、下記の本発明(1)〜()により達成される。
(1)
(a)フェノール類とアルデヒド類とを縮合反応させる工程と、
(c)前記(a)工程後の反応系温度を170〜250℃に維持しながら、沸点が50℃以上、かつ、沸点が該反応系温度よりも低い低沸点化合物を液状形態で添加して、ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を除去する工程と、
を有することを特徴とする、ノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
(2)
前記(a)工程の後であって、前記(c)工程の前に、さらに、(b)前記(a)工程後の反応系から、水又は水と反応溶媒とを除去する工程を備えることを特徴とする、上記(1)に記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
(3)
(a)フェノール類とアルデヒド類とを縮合反応させる工程と、
(b)上記(a)工程後の反応系から、水又は水と反応溶媒とを除去する工程と、
(c)上記(b)工程後の反応系温度を170〜250℃に維持しながら、沸点が50℃以上、かつ、沸点が該反応系温度よりも低い低沸点化合物を液状形態で添加して、ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を除去する工程と、
を有することを特徴とする、上記(1)に記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
(4)上記(c)工程において、反応系温度を210〜240℃に維持する段階を有する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
)上記(c)工程において、低沸点化合物として、水を含むものを用いる上記(1)ないし()のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
)上記(c)工程において、低沸点化合物として、ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を溶解しうる化合物を含むものを用いるノボラック型フェノール樹脂の製造方法であって、前記ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を溶解しうる化合物は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、メチルイソブチルケトンから選ばれるものである上記(1)ないし()のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
)上記ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を溶解しうる化合物は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、1−ブタノール、メチルイソブチルケトンから選ばれるものである上記()に記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
)上記(c)工程において添加される低沸点化合物の量は、反応系全体に対して1〜10重量%/時間である、上記(1)ないし()のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
)上記(c)工程は、80Torr以下の減圧下で実施されるものである、上記(1)ないし()のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
Such an object is achieved by the following present inventions (1) to ( 9 ).
(1)
(A) a step of subjecting phenols and aldehydes to a condensation reaction;
(C) while maintaining the reaction system temperature after step (a) to 170 to 250 ° C., a boiling point of 50 ° C. or higher, and a low-boiling compounds having a boiling point not lower than the temperature of the reaction system was added in liquid form Removing the low-nuclear component of the novolac-type phenolic resin,
A process for producing a novolac-type phenolic resin, comprising:
(2)
Even after the step (a) prior to step (c) further comprises (b) the (a) from the reaction system after step, a step of divided the water or water and the reaction solvent The method for producing a novolac type phenol resin according to the above (1), wherein
(3)
(A) a step of subjecting phenols and aldehydes to a condensation reaction;
(B) from the reaction system after step (a), a step of divided the water or water and reaction solvent,
While the reaction system temperature after (c) above (b) step was maintained at 170 to 250 ° C., a boiling point of 50 ° C. or higher, and a low-boiling compounds having a boiling point not lower than the temperature of the reaction system was added in liquid form Removing the low-nuclear component of the novolac-type phenolic resin,
The method for producing a novolac type phenol resin according to (1) above, characterized by comprising:
(4) The method for producing a novolac type phenol resin according to any one of the above (1) to (3), which comprises a step of maintaining the reaction system temperature at 210 to 240 ° C. in the step (c).
( 5 ) The method for producing a novolac type phenol resin according to any one of (1) to ( 4 ), wherein a low-boiling compound containing water is used in the step (c).
( 6 ) A method for producing a novolac type phenol resin, wherein in the step (c), a low-boiling compound containing a compound capable of dissolving a low-nuclear component of a novolac type phenol resin is used. The compound capable of dissolving the low-nuclear component is selected from propylene glycol monomethyl ether acetate, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, and methyl isobutyl ketone (1) to ( 5 ). The method for producing a novolac type phenol resin according to any one of the above.
( 7 ) The novolac phenol resin according to ( 6 ), wherein the compound capable of dissolving the low-nuclear component of the novolak phenol resin is selected from propylene glycol monomethyl ether acetate, 1-butanol, and methyl isobutyl ketone. Manufacturing method.
( 8 ) The novolak according to any one of (1) to ( 7 ), wherein the amount of the low boiling point compound added in the step (c) is 1 to 10% by weight / hour with respect to the entire reaction system. Type phenolic resin production method.
( 9 ) The method for producing a novolac type phenol resin according to any one of (1) to ( 8 ), wherein the step (c) is performed under a reduced pressure of 80 Torr or less.

本発明により、未反応フェノール類や2核体成分のような低核体成分の含有量が少ないノボラック型フェノール樹脂を、効率的かつ簡易に製造することができる。
本発明の製造方法により製造されたノボラック型フェノール樹脂を用いたフォトレジスト用樹脂組成物は、例えばLCD製造工程等において、低核体成分の昇華物による生産ラインの汚染を低減させ、生産性を向上させることができる。
According to the present invention, a novolac type phenol resin having a low content of low-nuclear components such as unreacted phenols and binuclear components can be produced efficiently and easily.
The photoresist resin composition using the novolak-type phenolic resin produced by the production method of the present invention reduces the contamination of the production line due to sublimates of low-nuclear components, for example, in the LCD production process, etc. Can be improved.

以下、本発明のノボラック型フェノール樹脂の製造方法、ノボラック型フェノール樹脂、および、フォトレジスト用樹脂組成物について説明する。
本発明のノボラック型フェノール樹脂の製造方法は、
(a)フェノール類とアルデヒド類とを縮合反応させる工程と、
(c)前記(a)工程後の反応系温度を170〜250℃に維持しながら、該反応系温度よりも沸点が低い低沸点化合物を添加して、ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を除去する工程と、
を有することを特徴とする。
なお、前記(a)工程の後であって、前記(c)工程の前に、さらに、(b)前記(a)工程後の反応系から、水又は水と反応溶媒とを実質的に除去する工程を備えるようにしてもよい。
また、本発明のノボラック型フェノール樹脂の製造方法は、
(a)フェノール類とアルデヒド類とを縮合反応させる工程と、
(b)上記(a)工程後の反応系から、水又は水と反応溶媒とを実質的に除去する工程と、
(c)上記(b)工程後の反応系温度を170〜250℃に維持しながら、該反応系温度よりも沸点が低い低沸点化合物を添加して、低核体成分を除去する工程と、
を有することを特徴とする。
Hereinafter, the method for producing the novolak type phenolic resin, the novolac type phenolic resin, and the photoresist resin composition of the present invention will be described.
The method for producing the novolac-type phenolic resin of the present invention includes:
(A) a step of subjecting phenols and aldehydes to a condensation reaction;
(C) While maintaining the reaction system temperature after the step (a) at 170 to 250 ° C., a low-boiling compound having a boiling point lower than the reaction system temperature is added, and the low-nuclear component of the novolak-type phenol resin is added. Removing, and
It is characterized by having.
In addition, after the step (a) and before the step (c), (b) water or water and the reaction solvent are substantially removed from the reaction system after the step (a). You may make it provide the process to do.
In addition, the method for producing the novolak type phenolic resin of the present invention includes:
(A) a step of subjecting phenols and aldehydes to a condensation reaction;
(B) a step of substantially removing water or water and the reaction solvent from the reaction system after the step (a);
(C) adding a low-boiling compound having a boiling point lower than the reaction system temperature while removing the low-nuclear component while maintaining the reaction system temperature after the step (b) at 170 to 250 ° C .;
It is characterized by having.

また、本発明のノボラック型フェノール樹脂は、上記本発明のノボラック型フェノール樹脂の製造方法により得られたものであることを特徴とする。
そして、本発明のフォトレジスト用樹脂組成物は、
(ア)上記本発明のノボラック型フェノール樹脂、
(イ)感光剤、及び、
(ウ)溶剤、
を含有することを特徴とする。
まず、本発明のノボラック型フェノール樹脂の製造方法(以下、単に「製造方法」ということがある)について説明する。
The novolak type phenolic resin of the present invention is obtained by the method for producing the novolac type phenolic resin of the present invention.
And the resin composition for photoresists of the present invention comprises:
(A) the novolak-type phenolic resin of the present invention,
(A) photosensitizer and
(C) Solvent,
It is characterized by containing.
First, a method for producing the novolak type phenolic resin of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “manufacturing method”) will be described.

本発明の製造方法においては、まず、(a)フェノール類とアルデヒド類とを縮合反応させる。   In the production method of the present invention, first, (a) a phenol and an aldehyde are subjected to a condensation reaction.

上記(a)工程で用いられるフェノール類としては特に限定されないが、例えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール等のクレゾール類、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール等のキシレノール類、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール等のエチルフェノール類、イソプロピルフェノール、ブチルフェノール、p−tert−ブチルフェノール等のアルキルフェノール類のほか、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン、ピロガロール、フロログルシン等の多価フェノール類、アルキルレゾルシン、アルキルカテコール、アルキルハイドロキノンなどのアルキル多価フェノール類(いずれのアルキル基も、炭素数は1〜4である)が挙げられる。これらを単独または2種類以上組み合わせて使用することができる。   Although it does not specifically limit as phenols used at the said (a) process, For example, cresols, such as a phenol, o-cresol, m-cresol, and p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2 , 5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, xylenols such as 3,5-xylenol, ethylphenols such as o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, isopropylphenol, In addition to alkylphenols such as butylphenol and p-tert-butylphenol, polyhydric phenols such as resorcin, catechol, hydroquinone, pyrogallol, and phloroglucin, and alkyl polyvalent phenols such as alkylresorcin, alkylcatechol, and alkylhydroquinone. Lumpur compounds (any alkyl group, carbon number of 1-4) can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.

上記フェノール類の中でも、本発明の製造方法により得られたノボラック型フェノール樹脂をフォトレジスト用樹脂組成物に適用する場合は、特に、m−クレゾールとp−クレゾールとを用いることが好ましい。これらのフェノール類を用い、かつ、両者の配合比率を調節することで、フォトレジストとしての感度、耐熱性などの諸特性を調節することができる。
この場合、m−クレゾールとp−クレゾールとの比率は特に限定されないが、重量比(m−クレゾール/p-クレゾール)=9/1〜1/9とすることが好ましい。さらに好ま
しくは8/2〜2/8である。m−クレゾールの比率が上記下限値未満になると感度が低下することがあり、上記上限値を超えると耐熱性が低下することがある。
Among the phenols described above, when the novolak type phenol resin obtained by the production method of the present invention is applied to a resin composition for photoresist, it is particularly preferable to use m-cresol and p-cresol. By using these phenols and adjusting the blending ratio of the two, various characteristics such as sensitivity and heat resistance as a photoresist can be adjusted.
In this case, the ratio of m-cresol and p-cresol is not particularly limited, but is preferably a weight ratio (m-cresol / p-cresol) = 9/1 to 1/9. More preferably, it is 8/2 to 2/8. When the ratio of m-cresol is less than the lower limit, the sensitivity may decrease, and when the ratio exceeds the upper limit, the heat resistance may decrease.

上記(a)工程で用いられるアルデヒド類としては特に限定されないが、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ポリオキシメチレン、クロラール、ヘキサメチレンテトラミン、フルフラール、グリオキザール、n-ブチルアルデヒド、カプロアルデヒド、アリルアルデヒド、ベン
ズアルデヒド、クロトンアルデヒド、アクロレイン、テトラオキシメチレン、フェニルアセトアルデヒド、o-トルアルデヒド、サリチルアルデヒド等が挙げられる。
これらの中でも、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドを用いることが特性上好ましい。
The aldehydes used in the step (a) are not particularly limited. For example, formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane, acetaldehyde, propionaldehyde, polyoxymethylene, chloral, hexamethylenetetramine, furfural, glyoxal, n-butyraldehyde, Examples include caproaldehyde, allyl aldehyde, benzaldehyde, crotonaldehyde, acrolein, tetraoxymethylene, phenylacetaldehyde, o-tolualdehyde, and salicylaldehyde.
Among these, it is preferable in terms of characteristics to use formaldehyde and paraformaldehyde.

上記フェノール類(P)とアルデヒド類(F)との反応モル比(F/P)としては特に限定されず、ノボラック型フェノール樹脂の製造において公知の反応モル比で実施することができる。
特に、得られたノボラック型フェノール樹脂をフォトレジスト用に適用する場合は、反応モル比を0.5〜1.0とすることが好ましい。これにより、フォトレジスト用として好適な分子量を有したものとすることができる。
上記反応モル比が上記上限値を超えると、フォトレジスト用とするには過剰に高分子量化したり、反応条件によってはゲル化したりすることがある。また、上記下限値未満では、低核体成分の含有量が相対的に多くなるため、これを除去する際の効率が低下することがある。
It does not specifically limit as reaction molar ratio (F / P) of the said phenols (P) and aldehydes (F), It can implement by well-known reaction molar ratio in manufacture of a novolak-type phenol resin.
In particular, when the obtained novolac type phenol resin is applied to a photoresist, the reaction molar ratio is preferably 0.5 to 1.0. Thereby, it can have a molecular weight suitable for a photoresist.
When the reaction molar ratio exceeds the upper limit, it may be excessively high in molecular weight for use in a photoresist or gelled depending on the reaction conditions. In addition, if the content is less than the lower limit, the content of the low-nuclear component is relatively increased, and thus the efficiency in removing this may be reduced.

上記(a)工程においては、必要に応じて反応溶媒を用いることができる。
反応溶媒としては、フェノール樹脂を溶解するものであれば使用でき、特に限定されないが、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールアルキルエーテル類、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のジエチレングリコールジアルキルエーテル類、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、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エチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、シクロヘキサノン、メチルアミルケトンなどのケトン類、ジオキサンのような環式エーテル類及び、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、オキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のエステル類、N,N’−ジメチルホルムアミドなどのアミド類を挙げることができる。これらは一種単独で用いてもよいし、また2種以上混合して用いてもよい。
In the step (a), a reaction solvent can be used as necessary.
The reaction solvent can be used as long as it dissolves a phenol resin, and is not particularly limited. For example, ethylene glycol alkyl such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, etc. Ethers, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol mono D Propylene glycol alkyl ether acetates such as ruether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, ketones such as cyclohexanone and methyl amyl ketone, cyclic ethers such as dioxane, methyl 2-hydroxypropionate, 2-hydroxypropionic acid Ethyl, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxy acetate, ethyl oxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, butyl acetate, Examples thereof include esters such as methyl acetoacetate and ethyl acetoacetate, and amides such as N, N′-dimethylformamide. These may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types.

上記(a)工程においては、通常、酸性触媒を用いることができる。
酸性触媒としては特に限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、亜リン酸等の無機酸類、蓚酸、ジエチル硫酸、パラトルエンスルホン酸、有機ホスホン酸等の有機酸類、酢酸亜鉛等の金属塩類等が挙げられる。これらを単独または2種類以上組み合わせて使用することができる。
In the step (a), an acidic catalyst can usually be used.
Although it does not specifically limit as an acidic catalyst, For example, inorganic acids, such as hydrochloric acid, a sulfuric acid, phosphoric acid, phosphorous acid, Organic acids, such as oxalic acid, diethyl sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid, and organic phosphonic acid, Metal salts, such as zinc acetate Etc. These can be used alone or in combination of two or more.

上記(a)工程において、フェノール類とアルデヒド類とを縮合反応させる条件としては公知の手法を適用することができ、特に限定されないが、例えば、還流条件下で実施することができる。
具体的には、例えば、攪拌装置、温度計、熱交換器を備えた反応容器にフェノール類、アルデヒド類、酸性触媒を仕込み、必要に応じて反応溶媒を加え、還流条件下で1〜10時間反応を行うことができる。あるいは、フェノール類、酸性触媒、必要に応じて反応溶媒を加え、アルデヒド類を逐次添加しながら還流条件下で1〜10時間反応を行うことができる。
In the step (a), a known method can be applied as a condition for the condensation reaction of phenols and aldehydes, and is not particularly limited. For example, the reaction can be performed under reflux conditions.
Specifically, for example, phenols, aldehydes, and an acidic catalyst are charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a heat exchanger, a reaction solvent is added as necessary, and the mixture is refluxed for 1 to 10 hours. The reaction can be performed. Alternatively, the reaction can be performed for 1 to 10 hours under reflux conditions while adding phenols, an acidic catalyst, and a reaction solvent as necessary, and sequentially adding aldehydes.

次に、本発明の製造方法においては、必要に応じて、(b)上記(a)工程後の反応系から、水又は水と反応溶媒とを実質的に除去する。なお、「実質的に除去する」とは、反応系全体の重量に対して、5重量%、好ましくは3重量%となる状態になるまで除去することをいう。   Next, in the production method of the present invention, if necessary, water or water and the reaction solvent are substantially removed from the reaction system after the step (b) (a). Note that “substantially remove” means removing until the weight reaches 5% by weight, preferably 3% by weight, based on the weight of the entire reaction system.

上記(b)工程については、公知の手法を適用することができる。
例えば、上記(a)工程後の反応系を常圧下、減圧下、あるいは、常圧下及び減圧下で、130〜220℃に昇温して、1〜15時間処理することにより、反応系中から水を実
質的に除去することができる。また、上記(a)工程で反応溶媒を用いた場合も、この(b)工程で実質的に除去することができる。なお、減圧下で処理する場合は、反応系を例えば40〜100Torrに保持して実施することができる。
なお、この(b)工程においては、上記条件で実施することにより、水、反応溶媒のほか、ノボラック型フェノール樹脂中に含有される未反応モノマー類の大部分についても除去することができる。
このように(b)工程を設けて、水、反応溶媒および場合によっては未反応モノマー類を除去した場合、続く(c)工程を効率よく行うことができるようになる。
A known technique can be applied to the step (b).
For example, the reaction system after the step (a) is heated from 130 to 220 ° C. under normal pressure, reduced pressure, or normal pressure and reduced pressure, and then treated for 1 to 15 hours. Water can be substantially removed. Also, when a reaction solvent is used in the step (a), it can be substantially removed in the step (b). In addition, when processing under reduced pressure, it can carry out by hold | maintaining a reaction system at 40-100 Torr, for example.
In addition, in this (b) process, by implementing on the said conditions, most unreacted monomers contained in a novolak-type phenol resin other than water and a reaction solvent can also be removed.
As described above, when the step (b) is provided and water, the reaction solvent, and in some cases, unreacted monomers are removed, the subsequent step (c) can be efficiently performed.

次に、本発明の製造方法においては、(c)上記(a)工程後、または場合によっては上記(b)工程後の反応系温度を170〜250℃に維持しながら、該反応系温度よりも沸点が低い低沸点化合物を添加して、ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を除去する。
なお、本発明においては、特に断りのない限り、「ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分」とは、「未反応フェノール類と、ノボラック型フェノール樹脂の2核体成分」を指すものとする。
Next, in the production method of the present invention, (c) after the step (a), or in some cases, the reaction system temperature after the step (b) is maintained at 170 to 250 ° C. In addition, a low-boiling compound having a low boiling point is added to remove the low-nuclear component of the novolak-type phenol resin.
In the present invention, unless otherwise specified, the “low-nuclear component of the novolak-type phenol resin” refers to “an unreacted phenol and a binuclear component of the novolac-type phenol resin”.

本発明の製造方法においては、上記(c)工程を実施することにより、ノボラック型フェノール樹脂中に含有される低核体成分を所定量以下に低減させることができる。
上記(c)工程における反応系温度は、上記下限値未満であると、特に、2核体成分の除去を実施するのが難しくなることがある。一方、上記上限値を越えると、フェノール類とアルデヒド類との反応モル比などによっては、(c)工程の実施中にフェノール樹脂の経時変化が進行しやすくなることがある。
In the production method of the present invention, the low-nuclear component contained in the novolac-type phenol resin can be reduced to a predetermined amount or less by performing the step (c).
When the reaction system temperature in the step (c) is less than the above lower limit value, it may be difficult to remove the dinuclear component, in particular. On the other hand, when the above upper limit is exceeded, depending on the reaction molar ratio of the phenols and aldehydes, the time-dependent change of the phenol resin may easily proceed during the step (c).

この(c)工程における反応系温度は、170〜250℃に維持される。
ここで、(c)工程は上記範囲内において反応系温度を一定として実施することもできるし、必要に応じて、適宜段階的に反応系温度を変えて実施することもできる。
この(c)工程においては、反応系温度を210〜240℃に維持する段階を有することが好ましい。これにより、ノボラック型フェノール樹脂中の低核体成分を留去しやすくすることができる。
The reaction system temperature in this (c) process is maintained at 170-250 degreeC.
Here, step (c) can be carried out at a constant reaction system temperature within the above range, or can be carried out by changing the reaction system temperature stepwise as needed.
The step (c) preferably includes a step of maintaining the reaction system temperature at 210 to 240 ° C. Thereby, the low nucleus component in a novolak-type phenol resin can be made easy to distill off.

本発明の製造方法においては、上記温度に維持された反応系に、この反応系の温度よりも沸点が低い低沸点化合物を添加する。これにより、ノボラック型フェノール樹脂中に含有される低核体成分を留去することができる。
このメカニズムは明確ではないが、低沸点化合物がノボラック型フェノール樹脂と接触して気化する際に、ノボラック型フェノール樹脂中に含有される低核体成分との共沸作用により、低沸点化合物とともに低核体成分を留去することができるのではないかと考えられる。
In the production method of the present invention, a low boiling point compound having a boiling point lower than the temperature of the reaction system is added to the reaction system maintained at the above temperature. Thereby, the low nucleus component contained in the novolac type phenol resin can be distilled off.
Although this mechanism is not clear, when a low boiling point compound is vaporized in contact with a novolac type phenol resin, the low boiling point compound is low together with the low boiling point compound due to an azeotropic action with a low nucleus component contained in the novolac type phenol resin. It is thought that the nucleus component can be distilled off.

上記低沸点化合物としては、(c)工程における反応系温度などを考慮して適宜選択することができるが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトンなどのケトン類、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノールなどのアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエチレングリコールアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのエチレングリコールア
ルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなど
のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ジオキサンなどのエーテル類、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチルなどのエステル類のほか、水などを挙げることができる。
これらは一種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いることもできる。
The low boiling point compound can be appropriately selected in consideration of the reaction system temperature in the step (c), for example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl amyl ketone, methanol, Ethanol glycol ethers such as ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, etc., ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, etc. , Diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol Ethylene glycol alkyl ether acetates such as noethyl ether acetate, propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, ethers such as dioxane, methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, butyl acetate, In addition to esters such as methyl acetoacetate and ethyl acetoacetate, water and the like can be mentioned.
These may be used alone or in combination of two or more.

上記(c)工程においては、低沸点化合物を液状形態で添加することが好ましい。これにより、取り扱い作業性を向上させることができる。   In the step (c), it is preferable to add the low boiling point compound in a liquid form. Thereby, handling workability | operativity can be improved.

また、上記低沸点化合物としては、沸点が反応系温度より低く、かつ、沸点が50℃以上、好ましくは80℃以上であるものを用いることが好ましい。これにより、低沸点化合物が反応系中のノボラック型フェノール樹脂の表面に到達するまで液状形態を保ちやすくすることができる。
沸点が上記下限値未満であると、反応装置内の減圧度によっては、低沸点化合物がノボラック型フェノール樹脂表面に到達する前に気化して、低核体成分の除去効果が充分でなくなることがある。

Further, as the low-boiling compounds having a boiling point of rather low Ri by reaction temperature, and a boiling point of 50 ° C. or higher, preferably it is used as it is 80 ° C. or higher. Thereby, it can be made easy to maintain a liquid form until the low boiling point compound reaches the surface of the novolac type phenol resin in the reaction system.
If the boiling point is less than the above lower limit, depending on the degree of pressure reduction in the reactor, the low boiling point compound may vaporize before reaching the novolac phenol resin surface, and the removal effect of the low-nuclear component may not be sufficient. is there.

上記低沸点化合物としては、水を含むものを用いることが好ましい。水は、低核体成分の除去効果が高く、また、安価で安全性が高いという利点も有する。
また、上記低沸点化合物としては、ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を溶解しうる化合物を含むものを用いることが好ましい。これにより、留去した後の2核体成分が、配管や熱交換器の内部に付着、固結するのを防ぐことができる。
上記低沸点化合物としては、水とともに、ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を溶解しうる化合物を用いると、低核体成分を効率よく除去することができるとともに、留去した後の低核体成分の取り扱い性を良好なものとすることができる。
As the low boiling point compound, it is preferable to use a compound containing water. Water has a high effect of removing low-nuclear components, and also has an advantage of being inexpensive and highly safe.
Further, as the low boiling point compound, it is preferable to use a compound containing a compound capable of dissolving the low nucleus component of the novolak type phenol resin. Thereby, it can prevent that the binuclear component after distilling off adheres to the inside of piping or a heat exchanger, and solidifies.
As the low-boiling compound, when a compound capable of dissolving the low-nuclear component of the novolak-type phenolic resin is used together with water, the low-nuclear component can be efficiently removed and the low-nuclear compound after being distilled off The handleability of the components can be improved.

上記ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を溶解しうる化合物としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。
これらの中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、1−ブタノール、メチルイソブチルケトンから選ばれるものを用いることが好ましい。そして特に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いることが好ましい。
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートは、フォトレジスト用樹脂組成物の溶剤として用いられている高純度(低不純物)のグレードを容易に入手することができるので、特に、得られるノボラック型フェノール樹脂をフォトレジスト用途に用いる場合には、ノボラック型フェノール樹脂中の不純物を増やすことなく低核体成分を除去でき、フォトレジスト用途に好適なノボラック型フェノール樹脂とすることができる。
As a compound which can melt | dissolve the low nucleus component of the said novolak-type phenol resin, propylene glycol monomethyl ether acetate, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, methyl isobutyl ketone etc. are mentioned, for example.
Among these, it is preferable to use one selected from propylene glycol monomethyl ether acetate, 1-butanol, and methyl isobutyl ketone. In particular, it is preferable to use propylene glycol monomethyl ether acetate.
Propylene glycol monomethyl ether acetate is easily available in the high purity (low impurity) grade used as a solvent for photoresist resin compositions. In particular, the resulting novolac phenolic resin is used for photoresists. When used in the above, the low-nuclear component can be removed without increasing the impurities in the novolak-type phenol resin, and a novolak-type phenol resin suitable for photoresist applications can be obtained.

この(c)工程において、低沸点化合物をノボラック型フェノール樹脂に添加する方法としては特に限定されないが、例えば、上記(a)、(b)工程で用いた反応装置上に、上記低沸点化合物用のタンクを設け、流量調整可能なバルブなどにより量を調整しながら添加する方法が挙げられる。
ここで、低沸点化合物を2種類以上用いるときは、予めそれらを混合して1つのタンクからこれを添加することもできるし、各々のタンクから別々に添加することもできる。
この(c)工程においては、低沸点化合物は単位時間あたりの添加量を一定に維持しながら添加することが好ましい。これにより、低核体成分の留去速度を一定に保ち、目的とする低核体成分の含有量へ容易に導くことができる。
In this step (c), the method for adding the low boiling point compound to the novolak type phenol resin is not particularly limited. For example, the low boiling point compound is added to the reactor used in the above steps (a) and (b). There is a method of adding the tank while adjusting the amount with a valve capable of adjusting the flow rate.
Here, when using 2 or more types of low boiling-point compounds, they can be mixed previously and can be added from one tank, and can also be added separately from each tank.
In the step (c), it is preferable to add the low boiling point compound while keeping the addition amount per unit time constant. As a result, the distillation rate of the low-nuclear component can be kept constant, and the content of the desired low-nuclear component can be easily derived.

この(c)工程において添加される低沸点化合物の量(単位時間あたりの添加量)としては、反応系全体に対して1〜10重量%/時間とすることが好ましい。
添加量が小さすぎると、低核体成分の低減に長時間を有することがある。また、大きすぎると、反応系の温度が低下し、低核体成分の留去を円滑に行うのが難しくなることがある。そこで、低沸点化合物の添加量を上記の範囲にすることにより、反応系の温度を好適な水準に維持しながら、効率的に低核体成分の除去を行うことができる。
なお、この(c)工程において添加される低沸点化合物の総量としては特に限定されず、目的とする低核体成分の留去量のほか、反応系の温度、用いる低沸点化合物の種類に応じて適宜設定することができる。
The amount of the low boiling point compound added in step (c) (added amount per unit time) is preferably 1 to 10% by weight / hour with respect to the entire reaction system.
If the amount added is too small, it may take a long time to reduce the low-nuclear component. Moreover, when too large, the temperature of a reaction system will fall and it may become difficult to distill off a low-nuclear-body component smoothly. Therefore, by setting the amount of the low-boiling compound added within the above range, the low-nuclear component can be efficiently removed while maintaining the temperature of the reaction system at a suitable level.
The total amount of low-boiling compounds added in step (c) is not particularly limited, and depends on the amount of low-nuclear component distilled off, the temperature of the reaction system, and the type of low-boiling compounds used. Can be set as appropriate.

本発明の製造方法において、上記(c)工程は、減圧下で実施されることが好ましい。これにより、ノボラック型フェノール樹脂と接触した後に気化した低沸点化合物と、低沸点化合物とともに気化した低核体成分とを円滑に反応系外へ留去することができる。
このような目的のためには、(c)工程は80Torr以下の減圧下で実施されるものであることが好ましい。これにより、上記作用を効果的に発現させることができる。
In the production method of the present invention, the step (c) is preferably carried out under reduced pressure. Thereby, the low boiling point compound vaporized after contacting with the novolac-type phenol resin and the low nuclei component vaporized together with the low boiling point compound can be smoothly distilled out of the reaction system.
For this purpose, the step (c) is preferably performed under a reduced pressure of 80 Torr or less. Thereby, the said effect | action can be expressed effectively.

以上に説明したように、本発明の製造方法では、上記(c)工程において、所定温度に維持された反応系に、この反応系よりも沸点が低い低沸点化合物を添加することを特徴とする。
これにより、ノボラック型フェノール樹脂中の低核体成分を留去することができる。そして、本発明の方法は、ノボラック型フェノール樹脂中の各成分の明確な沸点差を利用するため、低核体成分のみを選択的に除去することができ、除去効率に優れるだけでなく、ノボラック型フェノール樹脂の収得率も高いという利点をも有する。
さらに、例えば従来の水蒸気蒸留法と比較すると、高温の水蒸気を用いることによる取り扱い性の問題がなく、装置のための投資も大幅に軽減でき、簡易な方法でありながら高い効率で低核体成分の含有量が少ないノボラック型フェノール樹脂を得ることができるものである。
As described above, the production method of the present invention is characterized in that, in the step (c), a low boiling point compound having a boiling point lower than that of the reaction system is added to the reaction system maintained at a predetermined temperature. .
Thereby, the low nucleus component in a novolak-type phenol resin can be distilled off. And since the method of the present invention utilizes a clear boiling point difference of each component in the novolak-type phenol resin, not only the low-nuclear component can be selectively removed, it is not only excellent in removal efficiency but also novolak. There is also an advantage that the yield of the type phenol resin is high.
In addition, for example, compared with the conventional steam distillation method, there is no problem of handleability due to the use of high-temperature steam, and the investment for equipment can be greatly reduced. It is possible to obtain a novolac type phenol resin with a low content of.

次に、本発明のノボラック型フェノール樹脂について説明する。
本発明のノボラック型フェノール樹脂は、上記本発明の製造方法で得られたものであることを特徴とする。
Next, the novolak type phenol resin of the present invention will be described.
The novolak-type phenol resin of the present invention is obtained by the production method of the present invention.

本発明のノボラック型フェノール樹脂において、未反応フェノール類の含有量としては特に限定されないが、3重量%以下、好ましくは1重量%以下まで除去したものであることが好ましい。
また、同様に、2核体成分の含有量としては特に限定されないが、7%以下、好ましくは6%以下まで除去したものであることが好ましい。
これにより特に、本発明のノボラック型フェノール樹脂をフォトレジスト用に適用する場合、LCD等の製造工程において低核体成分の昇華物の発生量を低減させ、生産性を向上させる作用を効果的に発現させることができる。
In the novolak-type phenol resin of the present invention, the content of unreacted phenols is not particularly limited, but it is preferably 3% by weight or less, preferably 1% by weight or less.
Similarly, the content of the binuclear component is not particularly limited, but it is preferably 7% or less, preferably 6% or less.
As a result, in particular, when the novolak type phenolic resin of the present invention is applied to a photoresist, it effectively reduces the amount of low-nuclear component sublimates generated in the manufacturing process of LCD and the like, and effectively improves productivity. Can be expressed.

本発明のノボラック型フェノール樹脂の分子量は特に限定されないが、GPC法により測定される重量平均分子量が1000〜20000であることが好ましい。
このような分子量を有するノボラック型フェノール樹脂を製造するにあたって、本発明の製造方法は特に好ましく適用することができる。
The molecular weight of the novolak-type phenol resin of the present invention is not particularly limited, but the weight average molecular weight measured by GPC method is preferably 1000 to 20000.
In producing a novolac type phenol resin having such a molecular weight, the production method of the present invention can be particularly preferably applied.

また、本発明のノボラック型フェノール樹脂をフォトレジスト用に適用する場合は、重量平均分子量が1000〜20000であることが好ましく、さらに好ましくは1500〜15000、特に好ましくは2000〜7000である。
これにより、耐熱性、感度など、フォトレジスト用樹脂として好ましい特性を有するものとすることができる。重量平均分子量が上記下限値よりも小さいと耐熱性が低下する可能性があり、上記上限値よりも大きいと感度が充分でないことがある。
Moreover, when applying the novolak-type phenol resin of this invention for photoresists, it is preferable that a weight average molecular weight is 1000-20000, More preferably, it is 1500-15000, Most preferably, it is 2000-7000.
Thereby, it can have a characteristic preferable as resin for photoresists, such as heat resistance and a sensitivity. If the weight average molecular weight is smaller than the lower limit, the heat resistance may be lowered, and if it is larger than the upper limit, the sensitivity may not be sufficient.

ここで、未反応フェノール類の含有量は、JIS K 0114に準拠して、3,5−キシレノールを内部標準物質として内部標準法によって測定したものである。
また、重量平均分子量および2核体成分の含有量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC測定)により測定したものである。重量平均分子量は、ポリスチレン標準物質を用いて作成した検量線をもとに計算する。2核体成分の含有量は、分子量分布曲線から、樹脂全体に対する2核体成分の面積比率(%)により算出する。GPC測定はテトラヒドロフランを溶出溶媒として使用し、流量1.0ml/分、カラム温度40℃の条件で実施する。
装置は、例えば
・本体:TOSOH社製HLC−8020
・検出器:波長280nmにセットしたTOSOH社製UV−8011
・分析用カラム:昭和電工社製・SHODEX KF−802 1本、KF−803 1本、KF−805 1本、を使用する。
Here, the content of unreacted phenols is measured by an internal standard method using 3,5-xylenol as an internal standard substance in accordance with JIS K 0114.
In addition, the weight average molecular weight and the content of the binuclear component are measured by gel permeation chromatography (GPC measurement). The weight average molecular weight is calculated based on a calibration curve prepared using a polystyrene standard. The content of the binuclear component is calculated from the molecular weight distribution curve by the area ratio (%) of the binuclear component to the entire resin. GPC measurement is performed using tetrahydrofuran as an elution solvent under conditions of a flow rate of 1.0 ml / min and a column temperature of 40 ° C.
The apparatus is, for example: Main body: HLC-8020 manufactured by TOSOH
-Detector: UV-8011 manufactured by TOSOH Corporation set at a wavelength of 280 nm
-Column for analysis: Showa Denko Co., Ltd. * 1 SHODEX KF-802, 1 KF-803, 1 KF-805 are used.

次に、本発明のフォトレジスト用樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ということがある)について説明する。
本発明の樹脂組成物は、
(ア)上記本発明のノボラック型フェノール樹脂、
(イ)感光剤、及び、
(ウ)溶剤、
を含有することを特徴とする。
Next, the photoresist resin composition of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “resin composition”) will be described.
The resin composition of the present invention is
(A) the novolak-type phenolic resin of the present invention,
(A) photosensitizer and
(C) Solvent,
It is characterized by containing.

本発明の樹脂組成物においては、(ア)樹脂成分として、上記本発明のノボラック型フェノール樹脂を用いることができる。
また、(イ)感光剤としては例えば、キノンジアジド基含有化合物を含有することができる。
そして、(ウ)溶剤としては、上記(ア)、(イ)成分を溶解するものを用いることができる。
In the resin composition of the present invention, (a) the novolac type phenol resin of the present invention can be used as the resin component.
The (a) photosensitizer can contain, for example, a quinonediazide group-containing compound.
And (c) As a solvent, what melt | dissolves said (a) and (b) component can be used.

上記(イ)感光剤について説明する。
感光剤としては例えば、キノンジアジド基含有化合物を用いることができる。
キノンジアジド基含有化合物としては、例えば、(1)2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,4’−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,6−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4−トリヒドロキシ−2’−メチルベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3’,4,4’,6−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,3,4,4’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,3,4,5−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、2,3’,4,4’,5’,6−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、2,3,3’,4,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノンなどのポリヒドロキシベンゾフェノン類、
The (a) photosensitive agent will be described.
As the photosensitizer, for example, a quinonediazide group-containing compound can be used.
Examples of the quinonediazide group-containing compound include (1) 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,4,4′-trihydroxybenzophenone, 2,4,6-trihydroxybenzophenone, 2,3,6-tri Hydroxybenzophenone, 2,3,4-trihydroxy-2′-methylbenzophenone, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3 ′, 4,4 ′, 6-pentahydroxybenzophenone, 2,2 ′, 3,4,4′-pentahydroxybenzophenone, 2,2 ′, 3,4,5-pentahydroxybenzophenone, 2,3 ′, 4,4 Polyhydroxybenzenes such as ', 5', 6-hexahydroxybenzophenone, 2,3,3 ', 4,4', 5'-hexahydroxybenzophenone Nzophenones,

(2)ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−2−(2’,4’−ジヒドロキシフェニル)プロパン、2−(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)−2−(2’,3’,4’−トリヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−{1−[4−〔2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル〕フェニル]エチリデン}ビスフェノール,3,3’−ジメチル−{1−[4−〔2−(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル〕フェニル]エチリデン}ビスフェノールなどのビス[(ポリ)ヒドロキシフェニル]
アルカン類、
(2) Bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane, 2- (4-hydroxyphenyl) -2- (4′-hydroxyphenyl) propane, 2- (2,4-dihydroxyphenyl) -2- (2 ′, 4′-dihydroxyphenyl) propane, 2- (2,3,4-trihydroxyphenyl) -2- (2 ′, 3 ′, 4′-tri Hydroxyphenyl) propane, 4,4 ′-{1- [4- [2- (4-hydroxyphenyl) -2-propyl] phenyl] ethylidene} bisphenol, 3,3′-dimethyl- {1- [4- [ Bis [(poly) hydroxyphenyl] such as 2- (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -2-propyl] phenyl] ethylidene} bisphenol
Alkanes,

(3)トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3、5−ジメチルフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−2,5−ジメチルフェニル)−3,4−ジヒドロキシフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−3,4−ジヒドロキシフェニルメタンなどのトリス(ヒドロキシフェニル)メタン類又はそのメチル置換体、 (3) Tris (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -4-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) -4-hydroxyphenyl Methane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2,5-dimethylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-2, Tris (hydroxyphenyl) methane such as 5-dimethylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane, or a methyl-substituted product thereof,

(4)ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)−3−ヒドロキシフェニルメタン,ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン,ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン,ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン,ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−3−ヒドロキシフェニルメタン、 ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(3−シクロヘキシル−2−ヒドロキシフェニル)−3−ヒドロキシフェニルメタン、 ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−3−ヒドロキシフェニルメタン、 ビス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(3−シクロヘキシル−2−ヒドロキシフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(3−シクロヘキシル−2−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、 ビス(5−シクロヘキシル−2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、ビス(5−シクロヘキシル−2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−4−ヒドロキシフェニルメタンなどの、ビス(シクロヘキシルヒドロキシフェニル)(ヒドロキシフェニル)メタン類又はそのメチル置換体などとナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルホン酸又はナフトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホン酸、オルトアントラキノンジアジドスルホン酸などのキノンジアジド基含有スルホン酸との完全エステル化合物、部分エステル化合物、アミド化物又は部分アミド化物、などを挙げることができる。 (4) Bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) -3-hydroxyphenylmethane, bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) -4-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) -3-hydroxyphenylmethane Bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-2-methylphenyl) -4-hydroxyphenylmethane, bis (3-cyclohexyl-2-hydroxyphenyl) -3-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy -3-Me Tilphenyl) -4-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-3-methylphenyl) -3-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-4-hydroxy-3-methylphenyl) -2-hydroxy Phenylmethane, bis (3-cyclohexyl-2-hydroxyphenyl) -4-hydroxyphenylmethane, bis (3-cyclohexyl-2-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-2-hydroxy-4) -Methylphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, bis (5-cyclohexyl-2-hydroxy-4-methylphenyl) -4-hydroxyphenylmethane and the like, bis (cyclohexylhydroxyphenyl) (hydroxyphenyl) methanes Is a complete ester compound of a quinonediazide group-containing sulfonic acid such as naphthoquinone-1,2-diazide-5-sulfonic acid or naphthoquinone-1,2-diazide-4-sulfonic acid, orthoanthraquinonediazidesulfonic acid, etc. , Partial ester compounds, amidated products or partially amidated products.

ここで上記キノンジアジド基含有化合物成分としては、一種単独で含有してもよいし、2種以上を含有してもよい。   Here, the quinonediazide group-containing compound component may be contained singly or in combination of two or more.

本発明の樹脂組成物において、(イ)感光剤の配合量としては特に限定されないが、(ア)ノボラック型フェノール樹脂100重量部に対し、通常5〜100重量部、好ましくは10〜50重量部の範囲で配合することができる。
(イ)感光剤の配合量が上記下限値未満ではパターンに忠実な画像を得にくく、転写性が低下することがある。一方、上記上限値を超えると、フォトレジストとして感度の低下がみられることがある。
In the resin composition of the present invention, (a) the amount of the photosensitizer is not particularly limited, but (a) 5 to 100 parts by weight, preferably 10 to 50 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the novolak type phenol resin. It can mix | blend in the range of.
(A) When the blending amount of the photosensitizer is less than the lower limit, it is difficult to obtain an image faithful to the pattern, and transferability may be deteriorated. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the sensitivity of the photoresist may be reduced.

上記(ウ)溶剤について説明する。
本発明の樹脂組成物で用いられる溶剤としては例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールアルキルエーテル類、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のジエチレングリコールジアルキルエーテル類、メチルセロソルブアセテート、エチルセ
ロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、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エチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトンなどのケトン類、ジオキサンのような環式エーテル類及び、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、オキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、蟻酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のエステル類を挙げることができる。これらは一種単独で用いてもよいし、また2種以上混合して用いてもよい。
The (c) solvent will be described.
Examples of the solvent used in the resin composition of the present invention include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol alkyl ethers such as ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, Diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dipropyl ether and diethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol Propylene glycol alkyl ether acetates such as monopropyl ether acetate, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and methyl amyl ketone, cyclic ethers such as dioxane, and methyl 2-hydroxypropionate and ethyl 2-hydroxypropionate , Ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl oxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl formate, acetic acid Examples include esters such as ethyl, butyl acetate, methyl acetoacetate, and ethyl acetoacetate. These may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types.

上記溶剤の使用量は特に限定されないが、樹脂組成物中の固形分濃度を30〜65重量%とすることが好ましい。固形分濃度が上記下限値未満の場合は、組成物の流動性が低下するので取り扱いが難しくなる上、スピンコート法により均一なレジストフィルムが得られにくくなる。   Although the usage-amount of the said solvent is not specifically limited, It is preferable that the solid content concentration in a resin composition shall be 30 to 65 weight%. When the solid content concentration is less than the above lower limit value, the fluidity of the composition is lowered, so that it becomes difficult to handle and it is difficult to obtain a uniform resist film by the spin coating method.

なお、本発明の樹脂組成物には、以上説明した成分のほかにも、必要に応じて、充填材、顔料などのほか、界面活性剤、密着性向上剤、溶解促進剤などの種々の添加剤を使用することができる。   In addition to the above-described components, the resin composition of the present invention may contain various additives such as a filler, a pigment, a surfactant, an adhesion improver, and a dissolution accelerator, as necessary. Agents can be used.

本発明の樹脂組成物の調製方法としては特に限定されないが、樹脂組成物に充填材、顔料を添加しない場合には、上記(ア)〜(ウ)の成分を通常の方法で混合・攪拌することにより調製することができる。
また、充填材、顔料を添加する場合には、ディゾルバー、ホモジナイザー、3本ロールミルなどの分散装置を用いて分散、混合させることができる。また、必要に応じて、さらにメッシュフィルター、メンブレンフィルターなどを用いて樹脂組成物のろ過を行うこともできる。
The method for preparing the resin composition of the present invention is not particularly limited. However, when no filler or pigment is added to the resin composition, the components (a) to (c) are mixed and stirred by a usual method. Can be prepared.
Moreover, when adding a filler and a pigment, it can disperse | distribute and mix using dispersers, such as a dissolver, a homogenizer, and a 3 roll mill. Further, if necessary, the resin composition can be filtered using a mesh filter, a membrane filter or the like.

このようにして得られた樹脂組成物に対して、マスクを介して露光を行うことで、露光部においては樹脂組成物に構造変化が生じてアルカリ現像液に対しての溶解性が促進される。一方、非露光部においてはアルカリ現像液に対する低い溶解性を保持している。こうして生じた溶解性の差により、レジスト機能を付与することができる。   By exposing the resin composition thus obtained through a mask, a structural change occurs in the resin composition in the exposed portion, and the solubility in an alkali developer is promoted. . On the other hand, low solubility in an alkaline developer is maintained in the non-exposed area. A resist function can be provided by the difference in solubility generated in this way.

以上に説明したように、本発明のノボラック型フェノール樹脂の製造方法は、低核体成分の含有量が少ないノボラック型フェノール樹脂を、効率的かつ簡易に製造することができる。
本発明の製造方法により製造されたノボラック型フェノール樹脂は種々の用途に適用することができるが、例えば、フォトレジスト用に適用することにより、例えばLCD製造工程において、低核体成分の昇華物による生産ラインの汚染を低減させ、生産性を向上させることができるものである。
As described above, the method for producing a novolak type phenolic resin of the present invention can efficiently and easily produce a novolak type phenolic resin having a low content of low-nuclear component.
The novolak-type phenolic resin produced by the production method of the present invention can be applied to various uses. For example, by applying it to a photoresist, for example, in the LCD production process, the subnucleate of a low-nuclear component is used. It is possible to reduce the contamination of the production line and improve the productivity.

以下、本発明を実施例により説明する。しかし本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。また、実施例及び比較例に記載されている「部」は「重量部」、「%」は2核体成分の含有量以外は「重量%」を示す。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. In the examples and comparative examples, “part” means “part by weight”, and “%” means “% by weight” except for the content of the binuclear component.

1.フォトレジスト用フェノール樹脂の合成
(1)実施例1
攪拌装置、温度計、熱交換器を備えた3Lの4口フラスコに、m−クレゾールとp−ク
レゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=40:60の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液450部(F/P=0.60)、シュウ酸6部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温170℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、60Torrの減圧下で220℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を220℃に維持して、60torrの減圧下で、反応系全体に対して7(%/時間)の割合で水(沸点100℃)を添加する処理を4時間実施して、重量平均分子量4000、2核体成分6.4%、未反応フェノール類(モノマー)0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂710部を得た。
1. Synthesis of phenolic resin for photoresist (1) Example 1
Phenol in which m-cresol and p-cresol are mixed in a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 40: 60 in a 3 L four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a heat exchanger. 1000 parts, a 37% aqueous formaldehyde solution (450 parts) (F / P = 0.60), and 6 parts of oxalic acid were charged, and the reaction was performed under reflux conditions for 4 hours.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 170 ° C. and dehydrated under normal pressure, and further, the temperature was raised to 220 ° C. under a reduced pressure of 60 Torr, followed by dehydration under reduced pressure.
Thereafter, the reaction system was maintained at 220 ° C., and water (boiling point: 100 ° C.) was added for 4 hours under a reduced pressure of 60 torr at a rate of 7 (% / hour) with respect to the entire reaction system. Thus, 710 parts of a novolak type phenol resin having a weight average molecular weight of 4000, a dinuclear component of 6.4%, and an unreacted phenol (monomer) of 0.1% or less was obtained.

(2)実施例2
実施例1と同様の装置に、m−クレゾールとp−クレゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=50:50の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液473部(F/P=0.63)、シュウ酸12部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温170℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、50Torrの減圧下で230℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を230℃に維持して、50torrの減圧下で、反応系全体に対して5(%/時間)の割合で水を添加する処理を7時間実施して、重量平均分子量4500、2核体成分3.2%、未反応フェノール類0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂740部を得た。
(2) Example 2
1000 parts of phenols and 473 parts of 37% formaldehyde aqueous solution prepared by mixing m-cresol and p-cresol in a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 50: 50 in the same apparatus as in Example 1. (F / P = 0.63), 12 parts of oxalic acid was charged, and the reaction was performed under reflux conditions for 4 hours.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 170 ° C. and dehydrated under normal pressure. Further, the temperature was raised to 230 ° C. under a reduced pressure of 50 Torr, and dehydration was performed under reduced pressure.
Thereafter, the reaction system was maintained at 230 ° C., and a process of adding water at a rate of 5 (% / hour) with respect to the entire reaction system was performed for 7 hours under a reduced pressure of 50 torr. As a result, 740 parts of a novolak-type phenol resin having 3.2% dinuclear component and 0.1% or less of unreacted phenols was obtained.

(3)実施例3
実施例1と同様の装置に、m−クレゾールとp−クレゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=70:30の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液653部(F/P=0.87)、シュウ酸0.4部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温150℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、40Torrの減圧下で240℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を240℃に維持して、40torrの減圧下で、反応系全体に対して10(%/時間)の割合で1−ブタノール(沸点118℃)を添加する処理を8時間実施して、重量平均分子量6000、2核体成分2.3%、未反応フェノール類0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂720部を得た。
(3) Example 3
1000 parts of phenols and 653 parts of 37% formaldehyde aqueous solution prepared by mixing m-cresol and p-cresol in a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 70: 30 in the same apparatus as in Example 1. (F / P = 0.87) and 0.4 part of oxalic acid were charged, and the reaction was performed under reflux conditions for 4 hours.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 150 ° C. and dehydrated under normal pressure. Further, the temperature was raised to 240 ° C. under a reduced pressure of 40 Torr, and dehydration was performed.
Thereafter, the reaction system was maintained at 240 ° C., and 1-butanol (boiling point 118 ° C.) was added at a rate of 10 (% / hour) to the entire reaction system under a reduced pressure of 40 torr for 8 hours. As a result, 720 parts of a novolak type phenol resin having a weight average molecular weight of 6000, a dinuclear component of 2.3%, and an unreacted phenol of 0.1% or less was obtained.

(4)実施例4
実施例1と同様の装置に、m−クレゾールとp−クレゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=50:50の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液473部(F/P=0.63)、シュウ酸7.5部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温170℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、60Torrの減圧下で220℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を220℃に維持して、60torrの減圧下で、反応系全体に対して10(%/時間)の割合でプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点146℃)を添加する処理を3時間実施して、重量平均分子量4500、2核体成分6.9%、未反応フェノール類0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂700部を得た。
(4) Example 4
1000 parts of phenols and 473 parts of 37% formaldehyde aqueous solution prepared by mixing m-cresol and p-cresol in a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 50: 50 in the same apparatus as in Example 1. (F / P = 0.63) and 7.5 parts of oxalic acid were charged, and the reaction was performed under reflux conditions for 4 hours.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 170 ° C. and dehydrated under normal pressure, and further, the temperature was raised to 220 ° C. under a reduced pressure of 60 Torr, followed by dehydration under reduced pressure.
Thereafter, a process of adding propylene glycol monomethyl ether acetate (boiling point 146 ° C.) at a rate of 10 (% / hour) to the whole reaction system under a reduced pressure of 60 torr while maintaining the reaction system at 220 ° C. 3 After a period of time, 700 parts of a novolak type phenol resin having a weight average molecular weight of 4,500, a binuclear component of 6.9%, and an unreacted phenol of 0.1% or less was obtained.

(5)実施例5
実施例1と同様の装置に、m−クレゾールとp−クレゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=45:55の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液480部(F/P=0.64)、シュウ酸3.5部を仕込み、還
流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温170℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、30Torrの減圧下で210℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を210℃に維持して、30torrの減圧下で、反応系全体に対して8(%/時間)の割合でメチルイソブチルケトン(沸点116℃)を添加する処理を5時間実施して、重量平均分子量4900、2核体成分4.8%、モノマー成分0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂700部を得た。
(5) Example 5
In the same apparatus as in Example 1, m-cresol and p-cresol were mixed at a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 45: 55, 1000 parts of phenol, 480 parts of 37% aqueous formaldehyde solution. (F / P = 0.64), 3.5 parts of oxalic acid were charged, and the reaction was performed for 4 hours under reflux conditions.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 170 ° C. and dehydrated under normal pressure. Further, the temperature was raised to 210 ° C. under a reduced pressure of 30 Torr, and dehydration was performed under reduced pressure.
Thereafter, the reaction system was maintained at 210 ° C., and a process of adding methyl isobutyl ketone (boiling point 116 ° C.) at a rate of 8 (% / hour) to the entire reaction system was performed for 5 hours under a reduced pressure of 30 torr. As a result, 700 parts of a novolak type phenol resin having a weight average molecular weight of 4900, a binuclear component of 4.8%, and a monomer component of 0.1% or less was obtained.

(6)実施例6
実施例1と同様の装置に、m−クレゾールとp−クレゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=50:50の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液488部(F/P=0.65)、シュウ酸10.5部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温170℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、50Torrの減圧下で230℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を230℃に維持して、50torrの減圧下で、反応系全体に対して6(%/時間)の割合で、水とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの混合溶液(85:15)を添加する処理を8時間実施して、重量平均分子量3200、2核体成分3.4%、未反応フェノール類0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂740部を得た。
(6) Example 6
In the same apparatus as in Example 1, m-cresol and p-cresol were mixed in a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 50: 50: 1000 parts of phenol, 488 parts of 37% aqueous formaldehyde solution (F / P = 0.65) and 10.5 parts of oxalic acid were charged and reacted under reflux conditions for 4 hours.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 170 ° C. and dehydrated under normal pressure. Further, the temperature was raised to 230 ° C. under a reduced pressure of 50 Torr, and dehydration was performed under reduced pressure.
Thereafter, the reaction system was maintained at 230 ° C., and a mixed solution of water and propylene glycol monomethyl ether acetate (85:15) at a rate of 6 (% / hour) with respect to the whole reaction system under a reduced pressure of 50 torr. Was added for 8 hours to obtain 740 parts of a novolak-type phenol resin having a weight average molecular weight of 3,200, a dinuclear component of 3.4%, and unreacted phenols of 0.1% or less.

(7)実施例7
実施例1と同様の装置に、m−クレゾールとp−クレゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=45:55の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液450部(F/P=0.60)、シュウ酸11部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温170℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、60Torrの減圧下で220℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を220℃に維持して、60torrの減圧下で、反応系全体に対して4(%/時間)の割合で、水とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの混合溶液(90:10)を添加する処理を2時間実施して、重量平均分子量3700、2核体成分6.4%、未反応フェノール類0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂710部を得た。
(7) Example 7
In the same apparatus as in Example 1, m-cresol and p-cresol were mixed in a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 45: 55. (F / P = 0.60), 11 parts of oxalic acid were charged, and the reaction was performed under reflux conditions for 4 hours.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 170 ° C. and dehydrated under normal pressure, and further, the temperature was raised to 220 ° C. under a reduced pressure of 60 Torr, followed by dehydration under reduced pressure.
Thereafter, the reaction system was maintained at 220 ° C., and a mixed solution of water and propylene glycol monomethyl ether acetate (90:10) at a rate of 4 (% / hour) with respect to the whole reaction system under a reduced pressure of 60 torr. Was added for 2 hours to obtain 710 parts of a novolak type phenol resin having a weight average molecular weight of 3700, a binuclear component of 6.4%, and unreacted phenols of 0.1% or less.

(8)実施例8
実施例1と同様の装置に、m−クレゾールとp−クレゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=40:60の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液458部(F/P=0.61)、シュウ酸0.4部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温150℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、30Torrの減圧下で210℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を210℃に維持して、30torrの減圧下で、反応系全体に対して8(%/時間)の割合で水とメチルエチルケトン(沸点80℃)の混合溶液(95:5)を添加する処理を8時間実施して、重量平均分子量4700、2核体成分4.0%、未反応フェノール類0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂690部を得た。
(8) Example 8
In the same apparatus as in Example 1, m-cresol and p-cresol were mixed at a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 40: 60, 1000 parts of phenols, 458 parts of 37% formaldehyde aqueous solution. (F / P = 0.61), 0.4 part of oxalic acid was charged, and the reaction was performed under reflux conditions for 4 hours.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 150 ° C. and dehydrated under normal pressure. Further, the temperature was raised to 210 ° C. under a reduced pressure of 30 Torr, and dehydration was performed under reduced pressure.
Thereafter, the reaction system was maintained at 210 ° C., and a mixed solution of water and methyl ethyl ketone (boiling point 80 ° C.) at a rate of 8 (% / hour) with respect to the whole reaction system under a reduced pressure of 30 torr (95: 5) Was added for 8 hours to obtain 690 parts of a novolak-type phenol resin having a weight average molecular weight of 4700, a binuclear component of 4.0%, and unreacted phenols of 0.1% or less.

(9)実施例9
実施例1と同様の装置に、m−クレゾールとp−クレゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=45:55の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液443部(F/P=0.59)、シュウ酸0.6部を仕込み、還
流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温170℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、30Torrの減圧下で240℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を240℃に維持して、30torrの減圧下で、反応系全体に対して3(%/時間)の割合で水と1−ブタノールの混合溶液(80:20)を添加する処理を6時間実施して、重量平均分子量4300、2核体成分2.0%、未反応フェノール類0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂620部を得た。
(9) Example 9
1000 parts of phenols and 443 parts of 37% aqueous formaldehyde solution prepared by mixing m-cresol and p-cresol in a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 45: 55 in the same apparatus as in Example 1. (F / P = 0.59), 0.6 part of oxalic acid was charged, and the reaction was performed for 4 hours under reflux conditions.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 170 ° C. and dehydrated under normal pressure. Further, the temperature was raised to 240 ° C. under a reduced pressure of 30 Torr, followed by dehydration under reduced pressure.
Thereafter, the reaction system is maintained at 240 ° C., and a mixed solution of water and 1-butanol (80:20) is added at a rate of 3 (% / hour) to the whole reaction system under a reduced pressure of 30 torr. The treatment was carried out for 6 hours to obtain 620 parts of a novolak type phenol resin having a weight average molecular weight of 4300, a binuclear component of 2.0%, and unreacted phenols of 0.1% or less.

(10)実施例10
攪拌装置、温度計、滴下漏斗2つ、熱交換器を備えた3Lの4口フラスコに、m−クレゾールとp−クレゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=35:65の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液420部(F/P=0.56)、シュウ酸6部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温170℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、60Torrの減圧下で220℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を230℃に昇温後維持して、40torrの減圧下で、反応系全体に対して水を4(%/時間)と、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを3(%/時間)とを、これらの割合で同時に添加する処理を12時間実施して、重量平均分子量3800、2核体成分3.4%、未反応フェノール類0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂690部を得た。
(10) Example 10
In a 3 L four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, two dropping funnels, and a heat exchanger, m-cresol and p-cresol were mixed at a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 35: 65. 1000 parts of phenols mixed at a ratio, 420 parts of a 37% formaldehyde aqueous solution (F / P = 0.56), and 6 parts of oxalic acid were charged and reacted under reflux conditions for 4 hours.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 170 ° C. and dehydrated under normal pressure, and further, the temperature was raised to 220 ° C. under a reduced pressure of 60 Torr, followed by dehydration under reduced pressure.
Thereafter, the temperature of the reaction system was raised to 230 ° C. and maintained, and under a reduced pressure of 40 torr, 4 (% / hour) of water and 3 (% / hour) of propylene glycol monomethyl ether acetate were added to the entire reaction system. Are added at these ratios simultaneously for 12 hours to obtain 690 parts of a novolak-type phenol resin having a weight average molecular weight of 3800, a binuclear component of 3.4%, and unreacted phenols of 0.1% or less. It was.

(11)実施例11
実施例1と同様の装置に、フェノール1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液647部(F/P=0.75)、シュウ酸10部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温140℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、80Torrの減圧下で170℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を240℃に昇温後維持して、80torrの減圧下で、反応系全体に対して4(%/時間)の割合で水を添加する処理を6時間実施して、重量平均分子量2500、2核体成分2.1%、未反応フェノール類0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂800部を得た。
(11) Example 11
In the same apparatus as in Example 1, 1000 parts of phenol, 647 parts of 37% formaldehyde aqueous solution (F / P = 0.75), and 10 parts of oxalic acid were charged and reacted under reflux conditions for 4 hours.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 140 ° C. and dehydrated under normal pressure. Further, the temperature was raised to 170 ° C. under a reduced pressure of 80 Torr, and dehydration was performed under reduced pressure.
Thereafter, the temperature of the reaction system was raised to 240 ° C. and maintained, and a treatment of adding water at a rate of 4 (% / hour) to the entire reaction system was performed for 6 hours under a reduced pressure of 80 torr. 800 parts of a novolak-type phenol resin having an average molecular weight of 2500, a binuclear component of 2.1%, and unreacted phenols of 0.1% or less was obtained.

(12)実施例12
実施例1と同様の装置に、フェノール1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液690部(F/P=0.80)、シュウ酸10部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
反応後、内温150℃まで昇温して常圧下で脱水し、さらに、40Torrの減圧下で200℃まで昇温して減圧脱水を行った。
この後、反応系を210℃に昇温後維持して、40torrの減圧下で、反応系全体に対して6(%/時間)の割合で水を添加する処理を5時間実施して、重量平均分子量4500、2核体成分5.6%、未反応フェノール類0.1%以下のノボラック型フェノール樹脂820部を得た。
(12) Example 12
In the same apparatus as in Example 1, 1000 parts of phenol, 690 parts of a 37% aqueous formaldehyde solution (F / P = 0.80) and 10 parts of oxalic acid were charged and reacted under reflux conditions for 4 hours.
After the reaction, the temperature was raised to an internal temperature of 150 ° C. and dehydrated under normal pressure. Further, the temperature was raised to 200 ° C. under a reduced pressure of 40 Torr, and dehydration was performed.
Thereafter, the temperature of the reaction system was raised to 210 ° C. and maintained, and a process of adding water at a rate of 6 (% / hour) to the entire reaction system was performed for 5 hours under a reduced pressure of 40 torr. 820 parts of a novolak type phenol resin having an average molecular weight of 4500, a dinuclear component of 5.6%, and unreacted phenols of 0.1% or less was obtained.

(13)比較例1
実施例1と同様の装置に、m−クレゾールとp−クレゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=40:60の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液450部(F/P=0.58)、シュウ酸21部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
この後、内温170℃まで常圧下で脱水し、さらに、60torrの減圧下で230℃まで昇温して減圧脱水を行い、重量平均分子量2800、2核体成分11.2%、未反応
フェノール類1.1%のノボラック型フェノール樹脂730部を得た。
(13) Comparative Example 1
In the same apparatus as in Example 1, m-cresol and p-cresol were mixed in a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 40: 60: 1000 parts of phenol, 450 parts of 37% aqueous formaldehyde solution (F / P = 0.58), 21 parts of oxalic acid was charged, and the reaction was performed under reflux conditions for 4 hours.
Thereafter, dehydration is carried out under normal pressure up to an internal temperature of 170 ° C., and further, dehydration under reduced pressure is carried out by raising the temperature to 230 ° C. under a reduced pressure of 60 torr, a weight average molecular weight of 2800, a binuclear component of 11.2%, unreacted phenol 730 parts of a 1.1% novolak type phenolic resin was obtained.

(14)比較例2
実施例1と同様の装置に、m−クレゾールとp−クレゾールとを、モル比(m−クレゾール:p−クレゾール)=60:40の割合で混合したフェノール類1000部、37%ホルムアルデヒド水溶液533部(F/P=0.71)、シュウ酸8部を仕込み、還流条件下で4時間反応を行った。
この後、内温170℃まで常圧下で脱水し、さらに、50torrの減圧下で220℃まで昇温して減圧脱水を行い、重量平均分子量4500、2核体成分10.0%、未反応フェノール類1.8%のノボラック型フェノール樹脂780部を得た。
(14) Comparative Example 2
In the same apparatus as in Example 1, m-cresol and p-cresol were mixed at a molar ratio (m-cresol: p-cresol) = 60: 40. (F / P = 0.71), 8 parts of oxalic acid were charged, and the reaction was performed for 4 hours under reflux conditions.
Thereafter, dehydration is performed under normal pressure up to an internal temperature of 170 ° C., and further, dehydration under reduced pressure is performed by increasing the temperature to 220 ° C. under a reduced pressure of 50 torr, a weight average molecular weight of 4,500, a binuclear component of 10.0%, unreacted phenol 780 parts of a novolak type phenolic resin of 1.8% was obtained.

実施例1〜12、及び、比較例1〜2で得られたノボラック型フェノール樹脂について、表1に示す。   Table 1 shows the novolac type phenol resins obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2.

Figure 0004929733
Figure 0004929733

2.フォトレジスト用フェノール樹脂組成物の調製
(1)実施例21
実施例1で得られたノボラック型フェノール樹脂70部と、ナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルホン酸の2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンエステル15部とを、PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)150部に溶解した後、孔径1.0μmのメンブレンフィルターを用いてろ過して、樹脂組成物を得た。
2. Preparation of phenolic resin composition for photoresist (1) Example 21
70 parts of the novolak-type phenol resin obtained in Example 1 and 15 parts of 2,3,4-trihydroxybenzophenone ester of naphthoquinone-1,2-diazide-5-sulfonic acid were mixed with PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate). ) After dissolving in 150 parts, the mixture was filtered using a membrane filter having a pore size of 1.0 μm to obtain a resin composition.

(2)実施例22〜30
実施例22は、実施例1で得られたノボラック型フェノール樹脂のかわりに、実施例2で得られたノボラック型フェノール樹脂を用いたほかは、実施例21と同様にして樹脂組成物を得た。
実施例23〜30についても同様に、実施例1で得られたノボラック型フェノール樹脂のかわりに、それぞれ、実施例3〜10で得られたノボラック型フェノール樹脂を用いたほかは、実施例21と同様にして樹脂組成物を得た。
(2) Examples 22-30
In Example 22, a resin composition was obtained in the same manner as in Example 21, except that the novolac type phenol resin obtained in Example 2 was used instead of the novolac type phenol resin obtained in Example 1. .
Similarly to Examples 23 to 30, Example 21 and Example 21 were used except that the novolac type phenol resin obtained in Examples 3 to 10 was used instead of the novolac type phenol resin obtained in Example 1. Similarly, a resin composition was obtained.

(3)比較例21
実施例1で得られたノボラック型フェノール樹脂のかわりに、比較例1で得られたノボラック型フェノール樹脂を用いたほかは、実施例11と同様にして樹脂組成物を得た。
(3) Comparative Example 21
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 11 except that the novolak type phenol resin obtained in Comparative Example 1 was used instead of the novolak type phenol resin obtained in Example 1.

(4)比較例22
実施例1で得られたノボラック型フェノール樹脂のかわりに、比較例2で得られたノボラック型フェノール樹脂を用いたほかは、実施例11と同様にして樹脂組成物を得た。
(4) Comparative Example 22
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 11 except that the novolak type phenol resin obtained in Comparative Example 2 was used instead of the novolak type phenol resin obtained in Example 1.

実施例21〜30、及び、比較例21〜22で得られた樹脂組成物を用いて、下記に示す特性評価を行った。結果を表2に示す。   The characteristic evaluation shown below was performed using the resin compositions obtained in Examples 21 to 30 and Comparative Examples 21 to 22. The results are shown in Table 2.

Figure 0004929733
Figure 0004929733

3.特性の評価方法
3.1 ノボラック型フェノール樹脂
(1)収率
下記式により算出した。
収率(%)=(得られた樹脂の重量/仕込んだフェノール類モノマーの重量)×100
3. 3. Evaluation method of characteristics 3.1 Novolak type phenolic resin (1) yield It was calculated by the following formula.
Yield (%) = (weight of resin obtained / weight of charged phenolic monomer) × 100

(2)未反応フェノール類(モノマー)の含有量
JIS K 0114に準拠して、3,5‐キシレノールを内部標準物質として内部標準法によって測定した。
(2) Content of Unreacted Phenols (Monomer) Based on JIS K 0114, it was measured by an internal standard method using 3,5-xylenol as an internal standard substance.

(3)重量平均分子量(Mw)および2核体成分の含有量
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC測定)により測定した。重量平均分子量は、ポリスチレン標準物質を用いて作成した検量線をもとに計算した。2核体成分の含有量は、分子量分布曲線から、樹脂全体に対する2核体成分の面積比率(%)により算出した。GPC測定はテトラヒドロフランを溶出溶媒として使用し、流量1.0ml/分、カラム温度40℃の条件で実施した。
装置は、
・本体:TOSOH社製・「HLC−8020」
・検出器:波長280nmにセットしたTOSOH社製・「UV−8011」
・分析用カラム:昭和電工社製・「SHODEX KF−802 1本、KF−803 1本、KF−805 1本」
を使用した。
(3) Weight average molecular weight (Mw) and content of binuclear component Measured by gel permeation chromatography (GPC measurement). The weight average molecular weight was calculated based on a calibration curve prepared using a polystyrene standard. The content of the binuclear component was calculated from the molecular weight distribution curve by the area ratio (%) of the binuclear component to the entire resin. GPC measurement was performed using tetrahydrofuran as an elution solvent under conditions of a flow rate of 1.0 ml / min and a column temperature of 40 ° C.
The device
-Body: manufactured by TOSOH-"HLC-8020"
・ Detector: TOSOH manufactured at a wavelength of 280 nm ・ “UV-8011”
・ Analytical column: Showa Denko Co., Ltd. “SHODEX KF-802 x 1, KF-803 x 1, KF-805 x 1”
It was used.

3.2 フォトレジスト用フェノール樹脂組成物
(1)昇華性試験
樹脂組成物を3インチシリコンウエハ上に約1μmの厚みになるようにスピンコーターで塗布し、110℃のホットプレート上で100秒間乾燥させた。この乾燥時に、シリコンウエハをシャーレで覆い昇華物を捕集した。この作業を10枚分行い、シャーレに付着した物質の重量を測定した。
3.2 Phenolic resin composition for photoresist (1) Sublimation test The resin composition was applied on a 3 inch silicon wafer with a spin coater to a thickness of about 1 μm and dried on a hot plate at 110 ° C. for 100 seconds. I let you. During this drying, the silicon wafer was covered with a petri dish to collect the sublimate. This operation was performed for 10 sheets, and the weight of the substance adhering to the petri dish was measured.

(2)膜減り率
樹脂組成物を3インチシリコンウエハ上に約1μmの厚さになるようにスピンコーターで塗布し、110℃のホットプレート上で100秒間乾燥させた。そのウエハを現像液(2.38%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液)に60秒間浸した後、水で洗浄し、110℃のホットプレート上で100秒間乾燥させた。現像液に浸した時の膜厚の減少量を現像液に浸す前の膜厚に対して百分率で表し、膜減り率とした。
(2) Film reduction rate The resin composition was applied on a 3 inch silicon wafer with a spin coater so as to have a thickness of about 1 μm, and dried on a hot plate at 110 ° C. for 100 seconds. The wafer was immersed in a developing solution (2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) for 60 seconds, washed with water, and dried on a hot plate at 110 ° C. for 100 seconds. The reduction amount of the film thickness when immersed in the developer is expressed as a percentage with respect to the film thickness before being immersed in the developer, and is defined as the film reduction rate.

実施例1〜12は、本発明の製造方法により得られたノボラック型フェノール樹脂であり、未反応フェノール類、2核体成分のような低核体成分の含有量が少ないノボラック型フェノール樹脂を効率的に得ることができた。
実施例21〜30は、実施例1〜10で得られたノボラック型フェノール樹脂を用いたフォトレジスト用フェノール樹脂組成物であり、従来の製造方法で得られたノボラック型フェノール樹脂を用いた比較例11、12と比べて、昇華物量が少なく、膜減り率にも優れたものとすることができた。
Examples 1 to 12 are novolak type phenol resins obtained by the production method of the present invention, and the novolak type phenol resin having a low content of low-nuclear components such as unreacted phenols and binuclear components is efficiently used. I was able to get it.
Examples 21-30 are the phenol resin compositions for photoresists using the novolac type phenol resin obtained in Examples 1-10, and the comparative example using the novolak type phenol resin obtained by the conventional manufacturing method. Compared with 11 and 12, the amount of sublimation was small, and the film reduction rate was excellent.

本発明の製造方法は、低核体成分の含有量が少ないノボラック型フェノール樹脂を効率的に製造することができるものである。本発明の製造方法により得られたノボラック型フェノール樹脂を用いたフォトレジスト用フェノール樹脂組成物は、低核体成分の昇華物による生産ラインの汚染を低減し、生産性を向上させることができるので、IC、LSI等の半導体製造、LCDなどの表示画面機器の製造および印刷原版の製造などに好適に用いることができるものである。
The production method of the present invention can efficiently produce a novolac-type phenol resin with a low content of low-nuclear components. Since the phenolic resin composition for photoresist using the novolak type phenolic resin obtained by the production method of the present invention can reduce the contamination of the production line by the sublimates of low-nuclear components and improve the productivity. It can be suitably used for the manufacture of semiconductors such as IC and LSI, the manufacture of display screen devices such as LCDs, and the manufacture of printing originals.

Claims (9)

(a)フェノール類とアルデヒド類とを縮合反応させる工程と、
(c)前記(a)工程後の反応系温度を170〜250℃に維持しながら、沸点が50℃以上、かつ、沸点が該反応系温度よりも低い低沸点化合物を液状形態で添加して、ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を除去する工程と、
を有することを特徴とする、ノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
(A) a step of subjecting phenols and aldehydes to a condensation reaction;
(C) while maintaining the reaction system temperature after step (a) to 170 to 250 ° C., a boiling point of 50 ° C. or higher, and a low-boiling compounds having a boiling point not lower than the temperature of the reaction system was added in liquid form Removing the low-nuclear component of the novolac-type phenolic resin,
A process for producing a novolac-type phenolic resin, comprising:
前記(a)工程の後であって、前記(c)工程の前に、さらに、(b)前記(a)工程後の反応系から、水又は水と反応溶媒とを除去する工程を備えることを特徴とする、請求項1に記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。 Even after the step (a) prior to step (c) further comprises (b) the (a) from the reaction system after step, a step of divided the water or water and the reaction solvent The method for producing a novolac type phenolic resin according to claim 1, wherein: (a)フェノール類とアルデヒド類とを縮合反応させる工程と、
(b)前記(a)工程後の反応系から、水又は水と反応溶媒とを除去する工程と、
(c)前記(b)工程後の反応系温度を170〜250℃に維持しながら、沸点が50℃以上、かつ、沸点が該反応系温度よりも低い低沸点化合物を液状形態で添加して、ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を除去する工程と、
を有することを特徴とする、請求項1に記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。
(A) a step of subjecting phenols and aldehydes to a condensation reaction;
(B) from the reaction system after step (a), a step of divided the water or water and reaction solvent,
(C) while maintaining the reaction system temperature after step (b) to 170 to 250 ° C., a boiling point of 50 ° C. or higher, and a low-boiling compounds having a boiling point not lower than the temperature of the reaction system was added in liquid form Removing the low-nuclear component of the novolac-type phenolic resin,
The method for producing a novolac type phenol resin according to claim 1, comprising:
前記(c)工程において、反応系温度を210〜240℃に維持する段階を有する請求項1ないし3のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。 The method for producing a novolac type phenolic resin according to any one of claims 1 to 3, further comprising a step of maintaining the reaction system temperature at 210 to 240 ° C in the step (c). 前記(c)工程において、低沸点化合物として、水を含むものを用いる請求項1ないしのいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。 The method for producing a novolac type phenol resin according to any one of claims 1 to 4 , wherein a low-boiling compound containing water is used in the step (c). 前記(c)工程において、低沸点化合物として、ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を溶解しうる化合物を含むものを用いるノボラック型フェノール樹脂の製造方法であって、前記ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を溶解しうる化合物は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、メチルイソブチルケトンから選ばれるものである請求項1ないしのいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。 In the step (c), a method for producing a novolac type phenol resin using a low boiling point compound containing a compound capable of dissolving a low nucleus component of a novolac type phenol resin, wherein the low nucleus of the novolac type phenol resin is used compounds capable of dissolving the body component, propylene glycol monomethyl ether acetate, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, according to any one of 5 claims 1 are those selected from methyl isobutyl ketone Of producing a novolac-type phenolic resin. 前記ノボラック型フェノール樹脂の低核体成分を溶解しうる化合物は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、1−ブタノール、メチルイソブチルケトンから選ばれるものである請求項に記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。 The method for producing a novolak type phenol resin according to claim 6 , wherein the compound capable of dissolving the low-nuclear component of the novolak type phenol resin is selected from propylene glycol monomethyl ether acetate, 1-butanol, and methyl isobutyl ketone. 前記(c)工程において添加される低沸点化合物の量は、反応系全体に対して1〜10重量%/時間である、請求項1ないしのいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。 The method for producing a novolac type phenol resin according to any one of claims 1 to 7 , wherein the amount of the low boiling point compound added in the step (c) is 1 to 10% by weight / hour with respect to the entire reaction system. . 前記(c)工程は、80Torr以下の減圧下で実施されるものである、請求項1ないしのいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂の製造方法。 The method for producing a novolac type phenol resin according to any one of claims 1 to 8 , wherein the step (c) is carried out under a reduced pressure of 80 Torr or less.
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