JPWO2009119622A1 - Photosensitive resin and photosensitive resin composition using the same - Google Patents

Photosensitive resin and photosensitive resin composition using the same Download PDF

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Abstract

低コストで容易に製造することができ、架橋密度や酸価の調整が容易であるとともに、高耐熱性、高透明性、高屈折率及び低線膨張率などの優れた特性を備えた感光性樹脂を提供することを目的とする。当該感光性樹脂は、下記一般式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物と四塩基酸二無水物とを反応させて得られる高分子化合物に、下記一般式(2)で表されるカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物を付加させて得られる感光性樹脂である。【化14】(式中、環Z1及び環Z2は芳香族炭化水素基を示し、R1a及びR1bは水素原子又は置換基を示し、R2a及びR2bは水素原子以外の置換基を示し、R3a及びR3bは水素原子又はメチル基を示し、k1及びk2は同一又は異なって0〜4の整数を示し、m1及びm2は同一又は異なって0〜3の整数を示し、n1及びn2は同一又は異なって0〜10の整数を示し、p1及びp2は同一又は異なって0〜4の整数を示す。)【化15】(式中、R4は水素原子又はメチル基を示し、R5は下記一般式(5)で表される基を示す)【化16】(式中、q、r、sはそれぞれ独立に0〜9の整数を示す。但し、q、r、sが同時に0となることはない。)Photosensitivity that can be easily manufactured at low cost, has easy cross-link density and acid value adjustment, and has excellent characteristics such as high heat resistance, high transparency, high refractive index, and low linear expansion coefficient. The object is to provide a resin. The photosensitive resin is represented by the following general formula (2) to a polymer compound obtained by reacting a compound having a fluorene skeleton represented by the following general formula (1) with tetrabasic acid dianhydride. It is a photosensitive resin obtained by adding a carboxylic acid reactive (meth) acrylate compound. Wherein ring Z1 and ring Z2 represent an aromatic hydrocarbon group, R1a and R1b represent a hydrogen atom or a substituent, R2a and R2b represent a substituent other than a hydrogen atom, and R3a and R3b Represents a hydrogen atom or a methyl group, k1 and k2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, m1 and m2 are the same or different and represent an integer of 0 to 3, and n1 and n2 are the same or different and represent 0 And p1 and p2 are the same or different and each represents an integer of 0 to 4. (In the formula, R4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R5 represents the following general formula (5). (Wherein q, r, and s each independently represent an integer of 0 to 9, provided that q, r, and s are not 0 at the same time.)

Description

本発明は、フロオレン骨格を有する感光性樹脂およびこれを用いた感光性樹脂組成物に関し、さらに詳細には、種々の優れた性質を有し、低コストで容易に製造することが可能な感光性樹脂およびこれを利用した、液晶ディスプレイや電子部品等における層間絶縁膜や保護膜(例えば、カラーフィルター、液晶表示素子、集積回路素子、固体撮像素子などに用いられる層間絶縁膜や保護膜)等を調製するために有用な感光性樹脂組成物に関するものである。   The present invention relates to a photosensitive resin having a fluorene skeleton and a photosensitive resin composition using the same. More specifically, the photosensitive resin has various excellent properties and can be easily produced at low cost. Resin and interlayer insulating films and protective films (for example, interlayer filters and protective films used for color filters, liquid crystal display elements, integrated circuit elements, solid-state image sensors, etc.) in liquid crystal displays and electronic parts, etc. The present invention relates to a photosensitive resin composition useful for preparation.

フルオレン骨格を有する高分子化合物は、高耐熱性、高透明性、高屈折率、低線膨張率など優れた物性を持つことが知られている。この特性を利用して、分子中にラジカル重合性の不飽和結合構造(ビニル基)を導入したフルオレン骨格を有する高分子化合物高分子化合物が、光学用オーバーコート剤、ハードコート剤、反射防止膜、眼鏡レンズ、光ファイバー、光導波路、ホログラムなどの光学材料用途に検討が進められている。例えば、プラスチックレンズ材料として、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンに(メタ)アクリル酸クロリドを反応させた化合物、又は9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加させたのち、(メタ)アクリル酸を反応させた化合物を主成分とする共重合体が開示されている(特許文献1)。   It is known that a polymer compound having a fluorene skeleton has excellent physical properties such as high heat resistance, high transparency, high refractive index, and low linear expansion coefficient. Utilizing this property, a polymer compound having a fluorene skeleton in which a radical polymerizable unsaturated bond structure (vinyl group) is introduced into the molecule is used as an optical overcoat agent, hard coat agent, antireflection film. In addition, studies on optical materials such as spectacle lenses, optical fibers, optical waveguides, and holograms are underway. For example, as a plastic lens material, a compound obtained by reacting 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene with (meth) acrylic acid chloride, or 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene with ethylene oxide or propylene oxide A copolymer containing as a main component a compound obtained by adding (meth) acrylic acid after the addition of is disclosed (Patent Document 1).

しかし、この特許文献に開示された化合物では分子量が低く、構造も柔軟であり、十分な屈折率を有しているとは言えず、かつ架橋密度が低いので硬化物強度が低いと言う欠点がある。   However, the compounds disclosed in this patent document have the disadvantages that the molecular weight is low, the structure is flexible, the refractive index is not sufficient, and the strength of the cured product is low because the crosslinking density is low. is there.

また、フルオレン骨格を有する高分子化合物は、その耐熱性、耐薬品性に優れるという特性を利用して、液晶カラーフィルターやブラックマトリックス、ソルダーレジストなどの所謂フォトレジストにも適用されている(特許文献2および3)。   In addition, polymer compounds having a fluorene skeleton are also applied to so-called photoresists such as liquid crystal color filters, black matrices, solder resists, etc., due to their excellent heat resistance and chemical resistance (Patent Documents). 2 and 3).

これらの技術による感光性樹脂は、高い架橋密度を得ることができ、強度、耐熱性、耐薬品性に優れた硬化物を得ることが可能であるが、その合成には非常に長時間を要するためコストが高く、広く普及しているとは言い難いのが実情であった。また、その製造方法に起因して着色が生じるため、透明性を要求される光学部品への適用は困難であり、フルオレン骨格の特性を十分に生かしているとはいえなかった。   Photosensitive resins based on these technologies can obtain a high crosslinking density and can obtain a cured product having excellent strength, heat resistance, and chemical resistance, but the synthesis takes a very long time. For this reason, the cost is high and it is difficult to say that it is widely used. Further, since coloring occurs due to the manufacturing method, it is difficult to apply to optical components that require transparency, and it cannot be said that the characteristics of the fluorene skeleton are fully utilized.

特開平4−325508号公報JP-A-4-325508 特許第3673321号公報Japanese Patent No. 3673321 特開2007−264433号公報JP 2007-264433 A

したがって、低コストで容易に製造することができ、架橋密度や酸価の調整が容易であるとともに、フルオレン骨格が本来有する、高耐熱性、高透明性、高屈折率及び低線膨張率などの優れた特性を備えた感光性樹脂の提供が求められており、本発明はそのような感光性樹脂およびこれを利用した感光性樹脂組成物を提供することを課題とする。   Therefore, it can be easily produced at a low cost, the crosslinking density and the acid value can be easily adjusted, and the fluorene skeleton originally has high heat resistance, high transparency, high refractive index, low linear expansion coefficient, etc. There is a demand for providing a photosensitive resin having excellent characteristics, and an object of the present invention is to provide such a photosensitive resin and a photosensitive resin composition using the photosensitive resin.

かかる実情に鑑み、本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定のフルオレン骨格を有する化合物と四塩基酸二無水物とを反応して得られる高分子化合物に、特定のカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物を付加させて得られる感光性樹脂は、低コストで容易に製造可能であり、高架橋密度で高い強度が得られるとともに、高耐熱性、高透明性、高屈折率、低線膨張率などの優れた特性を示すことを見出し、本発明を完成させるに至った。   In view of this situation, the present inventors have conducted extensive research to solve the above problems, and as a result, have obtained a polymer compound obtained by reacting a compound having a specific fluorene skeleton with tetrabasic dianhydride. A photosensitive resin obtained by adding a specific carboxylic acid-reactive (meth) acrylate compound can be easily produced at low cost, provides high strength at a high crosslinking density, and has high heat resistance and high transparency. The present inventors have found that it exhibits excellent characteristics such as a high refractive index and a low linear expansion coefficient, and has completed the present invention.

すなわち本発明は、下記一般式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物と四塩基酸二無水物とを反応させて得られる高分子化合物に、下記一般式(2)で表されるカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物を付加させて得られる感光性樹脂である。

Figure 2009119622
(式中、環Z及び環Zは単環式又は縮合多環式炭化水素環を示し、R1a及びR1bは水素原子又は置換基を示し、R2a及びR2bは水素原子以外の置換基を示し、R3a及びR3bは水素原子又はメチル基を示し、k1及びk2は同一又は異なって0〜4の整数を示し、m1及びm2は同一又は異なって0〜3の整数を示し、n1及びn2は同一又は異なって0〜10の整数を示し、p1及びp2は同一又は異なって0〜4の整数を示す。但し、環Z及び環Zが単環式炭化水素環の場合p1及びp2は1〜3であり、環Z及び環Zが縮合多環式炭化水素環の場合、環Zに含まれるp1の和及び環Zに含まれるp2の和がそれぞれ1以上である。)
Figure 2009119622
(式中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは下記一般式(5)で表される基を示す)
Figure 2009119622
(式中、q、r、sはそれぞれ独立に0〜9の整数を示す。但し、q、r、sが同時に0となることはない。)That is, the present invention provides a polymer compound obtained by reacting a compound having a fluorene skeleton represented by the following general formula (1) with a tetrabasic acid dianhydride to a carboxylic acid represented by the following general formula (2). It is a photosensitive resin obtained by adding an acid-reactive (meth) acrylate compound.
Figure 2009119622
(In the formula, ring Z 1 and ring Z 2 represent a monocyclic or condensed polycyclic hydrocarbon ring, R 1a and R 1b represent a hydrogen atom or a substituent, and R 2a and R 2b represent other than a hydrogen atom. R 3a and R 3b represent a hydrogen atom or a methyl group, k1 and k2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, m1 and m2 are the same or different and represent an integer of 0 to 3 , N1 and n2 are the same or different and represent an integer of 0 to 10, and p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, provided that the ring Z 1 and the ring Z 2 are monocyclic hydrocarbon rings. If p1 and p2 is 1 to 3, when the ring Z 1 and the ring Z 2 is a condensed polycyclic hydrocarbon ring, the sum of p2 included in the sum and ring Z 2 of p1 contained in the ring Z 1 each 1 or more.)
Figure 2009119622
(Wherein R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 5 represents a group represented by the following general formula (5))
Figure 2009119622
(In the formula, q, r, and s each independently represent an integer of 0 to 9. However, q, r, and s are not 0 simultaneously.)

また本発明は、上記感光性樹脂と、光重合開始剤および/または光増感剤とを含有することを特徴とする感光性樹脂組成物である。   Moreover, this invention contains the said photosensitive resin, a photoinitiator, and / or a photosensitizer, The photosensitive resin composition characterized by the above-mentioned.

本発明の感光性樹脂は、保存安定性が高く、低コストで容易に製造可能で生産性にも優れ、高耐熱性、高透明性、高屈折率、低線膨張率などの優れた特性を有するものである。またこの感光性樹脂を用いた本発明の感光性樹脂組成物は感度が高く、強度等に優れる硬化物を得ることが可能である。   The photosensitive resin of the present invention has high storage stability, can be easily produced at low cost, has excellent productivity, and has excellent characteristics such as high heat resistance, high transparency, high refractive index, and low linear expansion coefficient. I have it. In addition, the photosensitive resin composition of the present invention using this photosensitive resin has high sensitivity and can provide a cured product having excellent strength and the like.

本発明の感光性樹脂を構成する高分子化合物は、下記一般式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物および後述する四塩基酸二無水物を反応させて得られるものである。

Figure 2009119622
(式中、環Z及び環Zは単環式又は縮合多環式炭化水素環を示し、R1a及びR1bは水素原子又は置換基を示し、R2a及びR2bは水素原子以外の置換基を示し、R3a及びR3bは水素原子又はメチル基を示し、k1及びk2は同一又は異なって0〜4の整数を示し、m1及びm2は同一又は異なって0〜3の整数を示し、n1及びn2は同一又は異なって0〜10の整数を示し、p1及びp2は同一又は異なって0〜4の整数を示す。但し、環Z及び環Zが単環式炭化水素環の場合p1及びp2は1〜3であり、環Z及び環Zが縮合多環式炭化水素環の場合、環Zに含まれるp1の和及び環Zに含まれるp2の和がそれぞれ1以上である。)The polymer compound constituting the photosensitive resin of the present invention is obtained by reacting a compound having a fluorene skeleton represented by the following general formula (1) and a tetrabasic acid dianhydride described later.
Figure 2009119622
(In the formula, ring Z 1 and ring Z 2 represent a monocyclic or condensed polycyclic hydrocarbon ring, R 1a and R 1b represent a hydrogen atom or a substituent, and R 2a and R 2b represent other than a hydrogen atom. R 3a and R 3b represent a hydrogen atom or a methyl group, k1 and k2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, m1 and m2 are the same or different and represent an integer of 0 to 3 , N1 and n2 are the same or different and represent an integer of 0 to 10, and p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, provided that the ring Z 1 and the ring Z 2 are monocyclic hydrocarbon rings. If p1 and p2 is 1 to 3, when the ring Z 1 and the ring Z 2 is a condensed polycyclic hydrocarbon ring, the sum of p2 included in the sum and ring Z 2 of p1 contained in the ring Z 1 each 1 or more.)

上記式(1)において、環Z1および環Z2で表される炭化水素環に対応する炭化水素は、単環式又は縮合多環式のものであり、例えば、ベンゼンなどの単環式炭化水素、縮合二環式炭化水素(例えば、インデン、ナフタレンなどのC8-20縮合二環式炭化水素、好ましくはC10-16縮合二環式炭化水素)、縮合三環式炭化水素(アントラセン、フェナントレンなど)などの縮合2乃至4環式炭化水素などが挙げられる。特に高い屈折率、耐熱性が要求される用途において好ましい炭化水素としては、縮合多環式芳香族炭化水素(ナフタレン、アントラセンなど)が挙げられ、特にナフタレンが好ましい。また、特に高い溶解性、相溶性及び低溶液粘度が要求される用途においてはベンゼンが好ましい。なお、環Zおよび環Zはそれぞれ同一の又は異なる環であってもよく、通常、同一の環であってもよい。In the above formula (1), the hydrocarbon corresponding to the hydrocarbon ring represented by the ring Z 1 and the ring Z 2 is monocyclic or condensed polycyclic, for example, monocyclic carbonization such as benzene. Hydrogen, condensed bicyclic hydrocarbons (for example, C 8-20 condensed bicyclic hydrocarbons such as indene and naphthalene, preferably C 10-16 condensed bicyclic hydrocarbons), condensed tricyclic hydrocarbons (anthracene, And condensed 2- to 4-cyclic hydrocarbons such as phenanthrene. Examples of hydrocarbons that are particularly preferred in applications requiring high refractive index and heat resistance include condensed polycyclic aromatic hydrocarbons (such as naphthalene and anthracene), and naphthalene is particularly preferable. In addition, benzene is preferred in applications that require particularly high solubility, compatibility, and low solution viscosity. Ring Z 1 and ring Z 2 may be the same or different rings, and may usually be the same ring.

また上記式(1)において、R1aおよびR1bで表される置換基としては、特に限定されるものではないが、通常アルキル基である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基などのC1-6アルキル基(例えば、C1-4アルキル基、特にメチル基)等が例示できる。基R1aおよびR1bは互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。また、k1(又はk2)が2以上である場合、基R1a(又はR1b)は、同一のベンゼン環において、異なっていてもよく、同一であってもよい。なお、フルオレン骨格を構成するベンゼン環に対する基R1a(又はR1b)の結合位置(置換位置)は、特に限定されない。好ましい置換数k1およびk2は、0又は1、特に、0である。なお、置換数k1及びk2は、異なっていてもよいが、通常、同一である。In the above formula (1), the substituent represented by R 1a and R 1b is not particularly limited, but is usually an alkyl group. Examples of the alkyl group include C 1-6 alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and a t-butyl group (for example, a C 1-4 alkyl group, particularly a methyl group). . The groups R 1a and R 1b may be different from each other or the same. When k1 (or k2) is 2 or more, the groups R 1a (or R 1b ) may be different or the same in the same benzene ring. Note that the bonding position (substitution position) of the group R 1a (or R 1b ) with respect to the benzene ring constituting the fluorene skeleton is not particularly limited. Preferred substitution numbers k1 and k2 are 0 or 1, in particular 0. The substitution numbers k1 and k2 may be different but are usually the same.

環Z1及び環Z2に置換する置換基R2aおよびR2bとしては、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基などのC1-20アルキル基、好ましくはC1-8アルキル基、さらに好ましくはC1-6アルキル基など)、シクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロへキシル基などのC5-10シクロアルキル基、好ましくはC5-8シクロアルキル基、さらに好ましくはC5-6シクロアルキル基など)、アリール基[フェニル基、アルキルフェニル基(メチルフェニル基(トリル基)、ジメチルフェニル基(キシリル基)など)などのC6-10アリール基、好ましくはC6-8アリール基、特にフェニル基など)、アラルキル基(ベンジル基、フェネチル基などのC6-10アリール−C1-4アルキル基など)などの炭化水素基;アルコキシ基(メトキシ基などのC1-4アルコキシ基など);アシル基(アセチル基などのC1-6アシル基など);アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基などのC1-4アルコキシカルボニル基など);ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子など);ニトロ基;シアノ基などが挙げられる。Examples of the substituents R 2a and R 2b substituted on the ring Z 1 and the ring Z 2 include alkyl groups (methyl groups, ethyl groups, propyl groups, isopropyl groups, butyl groups, s-butyl groups, t-butyl groups, and the like). 1-20 alkyl group, preferably C 1-8 alkyl group, more preferably C 1-6 alkyl group etc.), cycloalkyl group (cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.) C 5-10 cycloalkyl group, preferably C 5-8 cycloalkyl group, more preferably C 5-6 cycloalkyl group, etc.), aryl group [phenyl group, alkylphenyl group (methylphenyl group (tolyl group), dimethylphenyl group (xylyl group) etc.), etc. C 6-10 aryl group, preferably C 6-8 aryl group, especially phenyl group), aralkyl group (C 6-10 aryl-C 1-4 alkyl group such as benzyl group, phenethyl group, etc.) Hydrocarbon groups such as alkoxy groups (C 1-4 alkoxy groups such as methoxy groups); acyl groups (C 1-6 acyl groups such as acetyl groups); alkoxycarbonyl groups (C 1- such as methoxycarbonyl groups) 4 alkoxycarbonyl group etc.); halogen atom (fluorine atom, chlorine atom etc.); nitro group; cyano group etc.

好ましい置換基R2a(又はR2b)は、アルキル基(C1-6アルキル基)、シクロアルキル基(C5-8シクロアルキル基)、アリール基(C6-10アリール基)、アラルキル基(C6-8アリール−C1-2アルキル基)であり、特に、C1-4アルキル基、C1-4アルコキシ基、C6-8アリール基が好ましい。置換基R2a(又はR2b)は、単独で又は2種以上組み合わせてベンゼン環に置換していてもよい。また、基R2aおよびR2bは互いに同一又は異なっていてもよいが、通常、同一である。また、m1(又はm2)が2以上である場合、基R2a(又はR2b)は、同一の炭化水素環において、異なっていてもよく、同一であってもよい。Preferred substituents R 2a (or R 2b ) are an alkyl group (C 1-6 alkyl group), a cycloalkyl group (C 5-8 cycloalkyl group), an aryl group (C 6-10 aryl group), an aralkyl group ( C 6-8 aryl-C 1-2 alkyl group), and C 1-4 alkyl group, C 1-4 alkoxy group, and C 6-8 aryl group are particularly preferable. The substituent R 2a (or R 2b ) may be substituted on the benzene ring alone or in combination of two or more. The groups R 2a and R 2b may be the same or different from each other, but are usually the same. When m1 (or m2) is 2 or more, the groups R 2a (or R 2b ) may be different or the same in the same hydrocarbon ring.

また、置換基R2a(又はR2b)の置換位置は、特に限定されず、ヒドロキシル基又はヒドロキシ(ポリ)アルキレンオキシ基(以下、ヒドロキシル基含有基と総称する場合がある)の置換位置に応じて、フェノール骨格を構成するフェニル基の2〜6位(例えば、2位、5位、2,5−位など)に置換できる。The substitution position of the substituent R 2a (or R 2b ) is not particularly limited, and depends on the substitution position of a hydroxyl group or a hydroxy (poly) alkyleneoxy group (hereinafter sometimes referred to as a hydroxyl group-containing group). Thus, the phenyl group constituting the phenol skeleton can be substituted at the 2-6 position (for example, the 2-position, 5-position, 2,5-position, etc.).

置換基R2a及びR2bの置換数m1及びm2は、ヒドロキシル基含有基の置換数にもよるが、0〜2が好ましく、さらに好ましくは0〜1(特に0)である。なお、置換数m1およびm2は、異なっていてもよいが、通常、同一である場合が多い。The substitution numbers m1 and m2 of the substituents R 2a and R 2b are preferably 0 to 2, more preferably 0 to 1 (particularly 0), although depending on the number of substitutions of the hydroxyl group-containing group. The substitution numbers m1 and m2 may be different but are usually the same in many cases.

ヒドロキシル基含有基のR3a及びR3bで表される置換基としては水素もしくはメチル基である。なお、R3a及びR3bは互いに同一であっても異なってもよいが、通常、同一である。The substituent represented by R 3a and R 3b of the hydroxyl group-containing group is hydrogen or a methyl group. R 3a and R 3b may be the same or different from each other, but are usually the same.

(ポリ)アルキレンオキシ基の付加数n1およびn2は、同一又は異なって、0〜10の範囲から選択でき、好ましくは0〜8(例えば、1〜8)、さらに好ましくは0〜6(例えば、1〜6)、特に0〜4(例えば、1〜4)程度であってもよい。また、n1とn2の和(n1+n2)は、0〜20の範囲から選択でき、好ましくは0〜16(例えば、2〜12)、さらに好ましくは0〜12(例えば、2〜12)、特に0〜8(例えば、2〜8)程度であってもよい。なお、n1(又はn2)が2以上の場合、(ポリ)アルキレンオキシ基は、同一のアルコキシ基で構成されていてもよく、異種のアルコキシ基(例えば、エトキシ基とプロピレンオキシ基)が混在して構成されていてもよいが、通常、同一のアルコキシ基で構成されている場合が多い。   The addition numbers n1 and n2 of the (poly) alkyleneoxy group are the same or different and can be selected from the range of 0 to 10, preferably 0 to 8 (for example, 1 to 8), more preferably 0 to 6 (for example, 1 to 6), particularly about 0 to 4 (for example, 1 to 4). Moreover, the sum (n1 + n2) of n1 and n2 can be selected from the range of 0-20, Preferably it is 0-16 (for example, 2-12), More preferably, it is 0-12 (for example, 2-12), Especially 0 About 8 (for example, 2-8) may be sufficient. When n1 (or n2) is 2 or more, the (poly) alkyleneoxy group may be composed of the same alkoxy group, and different types of alkoxy groups (for example, ethoxy group and propyleneoxy group) are mixed. Usually, it is often composed of the same alkoxy group.

ヒドロキシル基含有基の置換数p1およびp2は、0〜4の範囲であり、1〜4が好ましく、特に1〜2が好ましい。但し、環Z及び環Zが単環式炭化水素環の場合p1及びp2は1〜3であり、環Z及び環Zが縮合多環式炭化水素環の場合、環Zに含まれるp1の和及び環Zに含まれるp2の和がそれぞれ1以上である。また、p1とp2との和(p1+p2)は、2〜8が好ましく、さらに好ましくは2〜4である。特に硬化物の架橋密度が要求される用途においてp1およびp2は2ないし3が好ましい。なお、置換数p1およびp2は、異なっていてもよいが、通常、同一である場合が多い。ヒドロキシル基含有基の置換位置は、特に限定されず、p1(又はp2)の数に応じて、フルオレンの9位に置換するフェニル基の2〜6位から選択でき、p1(又はp2)が2の場合、例えば、3,4−位、3,5−位などであってもよい。1つのヒドロキシル基含有基が、通常、4位に置換していてもよい。The substitution numbers p1 and p2 of the hydroxyl group-containing group are in the range of 0 to 4, preferably 1 to 4, particularly preferably 1 to 2. However, when ring Z 1 and ring Z 2 are monocyclic hydrocarbon rings, p 1 and p 2 are 1 to 3, and when ring Z 1 and ring Z 2 are condensed polycyclic hydrocarbon rings, ring Z 1 p2 sum included in the sum and ring Z 2 of p1 contained is 1 or more, respectively. Moreover, 2-8 are preferable and, as for the sum (p1 + p2) of p1 and p2, More preferably, it is 2-4. In particular, p1 and p2 are preferably 2 to 3 in applications in which the crosslink density of the cured product is required. The substitution numbers p1 and p2 may be different but are usually the same in many cases. The substitution position of the hydroxyl group-containing group is not particularly limited, and can be selected from the 2 to 6 positions of the phenyl group substituted at the 9 position of fluorene according to the number of p1 (or p2), and p1 (or p2) is 2 In this case, for example, it may be 3,4-position, 3,5-position, and the like. One hydroxyl group-containing group may be generally substituted at the 4-position.

なお、同一のフェノール骨格を構成する複数のヒドロキシル基含有基は、同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、複数のヒドロキシル基含有基が、(i)n1=0(n2=0)であるヒドロキシル基単独(ただし、p1およびp2が2のときを除く)で構成されていてもよく、(ii)n1=0(n2=0)であるヒドロキシル基とn1≠0(n2≠0)であるヒドロキシ(ポリ)アルコキシ基(2−ヒドロキシエトキシ基など)とで構成されていてもよく、(iii)n1≠0(n2≠0)である同一のヒドロキシ(ポリ)アルコキシ基単独で構成されていてもよく、(iv)n1≠0(n2≠0)である異なるヒドロキシ(ポリ)アルコキシ基[例えば、2−ヒドロキシエトキシ基と2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ基]で構成されていてもよい。   In addition, the several hydroxyl group containing group which comprises the same phenol frame | skeleton may be the same, and may differ. For example, the plurality of hydroxyl group-containing groups may be composed of (i) a hydroxyl group alone where n1 = 0 (n2 = 0) (except when p1 and p2 are 2), and (ii) n1 = 0 (n2 = 0) and a hydroxyl (poly) alkoxy group (such as 2-hydroxyethoxy group) in which n1 ≠ 0 (n2 ≠ 0) may be formed, and (iii) n1 (Iv) different hydroxy (poly) alkoxy groups [n 2 ≠ 0 (n 2 ≠ 0)] [for example, 2 -Hydroxyethoxy group and 2- (2-hydroxyethoxy) ethoxy group].

上記一般式(1)のフルオレン骨格を有する化合物の中でも、特に高い屈折率、耐熱性を要求される用途においては、下記一般式(3)で表される構造のものが好ましい。

Figure 2009119622
(式中、R1a及びR1bは水素原子又は置換基を示し、R2a、R2b、R6b及びR6bは水素原子以外の置換基を示し、R3a及びR3bは水素原子又はメチル基を示し、k1及びk2は同一又は異なって0〜4の整数を示し、m1、m2、m3及びm4は同一又は異なって0〜3の整数を示し、n1、n2、n3及びn4は同一又は異なって0〜10の整数を示し、p1及びp2は同一又は異なって1〜4の整数を示し、p3及びp4は同一又は異なって0〜3の整数を示す。)Among the compounds having the fluorene skeleton of the general formula (1), those having a structure represented by the following general formula (3) are preferable in applications that require particularly high refractive index and heat resistance.
Figure 2009119622
(Wherein, R 1a and R 1b represent a hydrogen atom or a substituent, R 2a , R 2b , R 6b and R 6b represent a substituent other than a hydrogen atom, and R 3a and R 3b represent a hydrogen atom or a methyl group. K1 and k2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, m1, m2, m3 and m4 are the same or different and represent an integer of 0 to 3, and n1, n2, n3 and n4 are the same or different And p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 1 to 4, and p3 and p4 are the same or different and represent an integer of 0 to 3.)

1a及びR1b、R2a及びR2b、R3a及びR3b、k1及びk2、m1及びm2、n1及びn2は前記と同じである。また、R6b及びR6bは前記R2a及びR2b、m3及びm4は前記m1及びm2、n3及びn4は前記n1及びn2にそれぞれ対応し、同じ意味を有する。p1及びp2は前記と同じであるが、1〜4が好ましい。p3及びp4は前記p1及びp2と対応し、0〜3が好ましい。R 1a and R 1b , R 2a and R 2b , R 3a and R 3b , k1 and k2, m1 and m2, n1 and n2 are the same as described above. R 6b and R 6b correspond to R 2a and R 2b , m3 and m4 correspond to m1 and m2, n3 and n4 correspond to n1 and n2, respectively, and have the same meaning. Although p1 and p2 are the same as the above, 1-4 are preferable. p3 and p4 correspond to the above-mentioned p1 and p2, and 0-3 are preferable.

具体的には、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレン類、9,9−ビス(ヒドロキシポリアルコキシナフチル)フルオレン類などの前記一般式(3)においてp1+p2+p3+p4が2である化合物;9,9−ビス(ポリヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレン類、9,9−ビス(ポリヒドロキシポリアルコキシナフチル)フルオレン類などの前記一般式(3)においてp1+p2+p3+p4が2以上である化合物などが挙げられる。   Specifically, compounds in which p1 + p2 + p3 + p4 is 2 in the general formula (3) such as 9,9-bis (hydroxyalkoxynaphthyl) fluorenes and 9,9-bis (hydroxypolyalkoxynaphthyl) fluorenes; Examples thereof include compounds in which p1 + p2 + p3 + p4 is 2 or more in the general formula (3) such as -bis (polyhydroxyalkoxynaphthyl) fluorenes and 9,9-bis (polyhydroxypolyalkoxynaphthyl) fluorenes.

9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレン類としては、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレン{例えば、9,9−ビス[6−(2−ヒドロキシエトキシ)−2−ナフチル]フルオレン、9,9−ビス[6−(2−ヒドロキシプロポキシ)−2−ナフチル]フルオレン、9,9−ビス[5−(2−ヒドロキシエトキシ)−1−ナフチル]フルオレン、9,9−ビス[5−(2−ヒドロキシプロポキシ)−1−ナフチル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシC2−4アルコキシナフチル)フルオレンなど}などが挙げられる。As 9,9-bis (hydroxyalkoxynaphthyl) fluorenes, for example, 9,9-bis (hydroxyalkoxynaphthyl) fluorene {for example, 9,9-bis [6- (2-hydroxyethoxy) -2-naphthyl] Fluorene, 9,9-bis [6- (2-hydroxypropoxy) -2-naphthyl] fluorene, 9,9-bis [5- (2-hydroxyethoxy) -1-naphthyl] fluorene, 9,9-bis [ And 9,9-bis (hydroxyC 2-4 alkoxynaphthyl) fluorene such as 5- (2-hydroxypropoxy) -1-naphthyl] fluorene} and the like.

9,9−ビス(ヒドロキシポリアルコキシナフチル)フルオレン類としては、例えば、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシジアルコキシナフチル)フルオレン[例えば、9,9−ビス{6−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]−2−ナフチル}フルオレン、9,9−ビス{6−[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)プロポキシ]−2−ナフチル}フルオレン、9,9−ビス{5−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]−1−ナフチル}フルオレン、9,9−ビス{5−[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)プロポキシ]−1−ナフチル}フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシジC2−4アルコキシナフチル)フルオレンなど]などの9,9−ビス(ヒドロキシジアルコキシナフチル)フルオレン類;これらの化合物に対応し、前記一般式(3)においてn1,n2,n3,n4が3以上である化合物などが挙げられる。Examples of 9,9-bis (hydroxypolyalkoxynaphthyl) fluorenes include, for example, 9,9-bis (hydroxydialkoxynaphthyl) fluorene [for example, 9,9-bis {6- [2- (2-hydroxy Ethoxy) ethoxy] -2-naphthyl} fluorene, 9,9-bis {6- [2- (2-hydroxypropoxy) propoxy] -2-naphthyl} fluorene, 9,9-bis {5- [2- (2 9,9-bis (hydroxydiC 2 such as -hydroxyethoxy) ethoxy] -1-naphthyl} fluorene, 9,9-bis {5- [2- (2-hydroxypropoxy) propoxy] -1-naphthyl} fluorene -4 alkoxy naphthyl) fluorene] 9,9-bis (hydroxymethyl dialkoxy naphthyl) fluorene such as; these compounds And in the general formula (3), n1, n2, n3, and n4 are 3 or more.

9,9−ビス(ポリヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレン類としては、前記9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレン類に対応し、p1+p2+p3+p4が2以上の化合物、例えば、9,9−ビス(ジ又はトリヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレン[例えば、9,9−ビス[ジ(2−ヒドロキシエトキシ)−2−ナフチル]フルオレン、9,9−ビス[ジ(2−ヒドロキシプロポキシ)−2−ナフチル]フルオレンなどの9,9−ビス(ジ又はトリヒドロキシC2−4アルコキシナフチル)フルオレンなど]などの9,9−ビス(ポリヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレンが挙げられる。The 9,9-bis (polyhydroxyalkoxynaphthyl) fluorenes correspond to the 9,9-bis (hydroxyalkoxynaphthyl) fluorenes and have a compound in which p1 + p2 + p3 + p4 is 2 or more, for example, 9,9-bis (di or di) Trihydroxyalkoxynaphthyl) fluorene [eg, 9,9-bis [di (2-hydroxyethoxy) -2-naphthyl] fluorene, 9,9-bis [di (2-hydroxypropoxy) -2-naphthyl] fluorene, etc. 9,9-bis (polyhydroxyalkoxynaphthyl) fluorene such as 9,9-bis (di- or trihydroxyC 2-4 alkoxynaphthyl) fluorene and the like].

9,9−ビス(ポリヒドロキシポリアルコキシナフチル)フルオレン類としては、前記9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシナフチル)フルオレン類に対応し、n1,n2,n3,n4が2以上かつp1+p2+p3+p4が2以上の化合物、例えば、9,9−ビス(ジ又はトリヒドロキシジアルコキシナフチル)フルオレン[例えば、9,9−ビス{ジ[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]−2−ナフチル}フルオレンなどの9,9−ビス(ジ又はトリヒドロキシジC2−4アルコキシナフチル)フルオレンなど]などの9,9−ビス(ジ又はトリヒドロキシジアルコキシナフチル)フルオレン類;これらの化合物に対応し、前記式(化3)においてn1,n2,n3,n4が3以上である化合物などが挙げられる。The 9,9-bis (polyhydroxypolyalkoxynaphthyl) fluorenes correspond to the 9,9-bis (hydroxyalkoxynaphthyl) fluorenes, n1, n2, n3, n4 are 2 or more and p1 + p2 + p3 + p4 is 2 or more. A compound such as 9,9-bis (di- or trihydroxydialkoxynaphthyl) fluorene [e.g. 9,9-bis {di [2- (2-hydroxyethoxy) ethoxy] -2-naphthyl} fluorene, etc. 9 bis 9,9-bis (di or trihydroxy dialkoxy naphthyl) fluorene such as (di or trihydroxy-di C 2-4 alkoxy-naphthyl) fluorene, etc.]; corresponding to these compounds, the formula (formula 3 ) In which n1, n2, n3 and n4 are 3 or more.

これらのうち、9,9−ビス[6−(2−ヒドロキシエトキシ)−2−ナフチル]フルオレンなどが好ましい。   Of these, 9,9-bis [6- (2-hydroxyethoxy) -2-naphthyl] fluorene and the like are preferable.

上記一般式(1)のフルオレン骨格を有する化合物の中でも、特に高い溶解性、相溶性および低溶液粘度を要求される用途においては、下記一般式(4)で表される構造のものが好ましい。   Among the compounds having the fluorene skeleton of the general formula (1), those having a structure represented by the following general formula (4) are preferable in applications that require particularly high solubility, compatibility and low solution viscosity.

Figure 2009119622
(式中、R1a及びR1bは水素原子又は置換基を示し、R2a、R2b、R7b及びR7bは水素原子以外の置換基を示し、R3a及びR3bは水素原子又はメチル基を示す。k1及びk2は同一又は異なって0〜4の整数を示し、n1及びn2は同一又は異なって0〜10の整数を示し、p1及びp2は同一又は異なって1〜3の整数を示す。)
Figure 2009119622
(In the formula, R 1a and R 1b represent a hydrogen atom or a substituent, R 2a , R 2b , R 7b and R 7b represent a substituent other than a hydrogen atom, and R 3a and R 3b represent a hydrogen atom or a methyl group. K1 and k2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, n1 and n2 are the same or different and represent an integer of 0 to 10, and p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 1 to 3. .)

1a及びR1b、R2a及びR2b、R3a及びR3b、k1及びk2、m1及びm2、n1及びn2は前記と同じである。また、R7b及びR7bは前記R3a及びR3bに対応し、同じ意味を有する。p1及びp2は前記と同じであるが、1〜3が好ましい。R 1a and R 1b , R 2a and R 2b , R 3a and R 3b , k1 and k2, m1 and m2, n1 and n2 are the same as described above. R 7b and R 7b correspond to R 3a and R 3b and have the same meaning. Although p1 and p2 are the same as the above, 1-3 are preferable.

代表的な前記式(4)で表される化合物には、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレン類(前記一般式(4)においてn1=n2=1である化合物)、9,9−ビス(ヒドロキシポリアルコキシジアルキルフェニル)フルオレン類(前記一般式(4)においてn1,n2がそれぞれ1以上である化合物)などが含まれる。   Typical compounds represented by the formula (4) include 9,9-bis (hydroxyalkoxyphenyl) fluorenes (compounds in which n1 = n2 = 1 in the general formula (4)), 9,9- Bis (hydroxypolyalkoxydialkylphenyl) fluorenes (compounds wherein n1 and n2 are each 1 or more in the general formula (4)) are included.

9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレン類には、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシフェニル)フルオレン類{例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェノキシエタノール]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)フェノキシエタノール]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−2,5−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)−2,5−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,6−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)−2,6−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−2,4−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[3−(2−ヒドロキシプロポキシ)−2,4−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,4−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[2−(2−ヒドロキシプロポキシ)−3,4−ジメチルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシアルキルフェニル)フルオレン、好ましくは9,9−ビス(2−ヒドロキシプロポキシ−ジC1−4アルキルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシ分岐C3−4アルコキシ−ジアルキルフェニル)フルオレン類}が含まれる。9,9-bis (hydroxyalkoxyphenyl) fluorenes include, for example, 9,9-bis (hydroxyalkoxyphenyl) fluorenes {eg, 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxypropoxy) phenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) -3-methylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2 -Hydroxypropoxy) -3-methylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) -3,5-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) Phenoxyethanol] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxypropoxy) phenoxyethanol] fluorene 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) -3-methylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxypropoxy) -3-methylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) -2,5-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxypropoxy) -2,5-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4 -(2-hydroxyethoxy) -3,6-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxypropoxy) -2,6-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- ( 2-hydroxyethoxy) -2,4-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [3- (2-hydroxypropoxy) -2,4-dimethylphenyl] fluorene 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) -3,4-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [2- (2-hydroxypropoxy) -3,4-dimethylphenyl] fluorene, etc. 9,9-bis (hydroxyalkoxyalkylphenyl) fluorene, preferably 9,9-bis (hydroxy-branched C 3-4 such as 9,9-bis (2-hydroxypropoxy-diC 1-4 alkylphenyl) fluorene Alkoxy-dialkylphenyl) fluorenes}.

9,9−ビス(ヒドロキシポリアルコキシフェニル)フルオレン類には、n1,n2が2以上である化合物、例えば、9,9−ビス(ヒドロキシジアルコキシフェニル)フルオレン類{例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジエトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジプロポキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジエトキシ)−3,5−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジエトキシ)フェノキシエタノール]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジプロポキシ)フェノキシエタノール]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジエトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジプロポキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジエトキシ)−2,5−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジプロポキシ)−2,5−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジエトキシ)−3,6−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジプロポキシ)−2,6−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジエトキシ)−2,4−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[3−(2−ヒドロキシジプロポキシ)−2,4−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシジエトキシ)−3,4−ジメチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[2−(2−ヒドロキシジプロポキシ)−3,4−ジメチルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシジアルコキシフェニル)フルオレン}が含まれる。   9,9-bis (hydroxypolyalkoxyphenyl) fluorenes include compounds in which n1 and n2 are 2 or more, such as 9,9-bis (hydroxydialkoxyphenyl) fluorenes {for example, 9,9-bis [ 4- (2-hydroxydiethoxy) phenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydipropoxy) phenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydiethoxy) -3- Methylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydipropoxy) -3-methylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydiethoxy) -3,5-dimethylphenyl Fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydiethoxy) phenoxyethanol] fluorene, 9,9-bis [4- (2-H Roxydipropoxy) phenoxyethanol] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydiethoxy) -3-methylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydipropoxy) -3-methyl Phenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydiethoxy) -2,5-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydipropoxy) -2,5-dimethyl Phenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydiethoxy) -3,6-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydipropoxy) -2,6-dimethyl Phenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydiethoxy) -2,4-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [ -(2-hydroxydipropoxy) -2,4-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxydiethoxy) -3,4-dimethylphenyl] fluorene, 9,9-bis [2 9,9-bis (hydroxydialkoxyphenyl) fluorene} such as-(2-hydroxydipropoxy) -3,4-dimethylphenyl] fluorene.

これらのうち、9,9−ビス(ヒドロキシエトキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(ヒドロキシエトキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(ヒドロキシエトキシ−3,5ジメチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(ヒドロキシエトキシ−2フェノキシエタノール)フルオレンなどが好ましい。   Of these, 9,9-bis (hydroxyethoxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (hydroxyethoxy-3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (hydroxyethoxy-3,5dimethylphenyl) fluorene, 9 , 9-bis (hydroxyethoxy-2phenoxyethanol) fluorene is preferred.

本発明の感光性樹脂を構成する前記一般式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物は、特に高い屈折率と溶解性、相溶性および低溶液粘度を要求される用途においては、R2aおよびR2bがフェニル基であることが好ましい。Compounds having a fluorene skeleton represented by the above general formula (1) constituting the photosensitive resin of the present invention, particularly in a high refractive index and solubility, applications requiring compatibility and low solution viscosity, R 2a And R 2b is preferably a phenyl group.

具体的には、例えば、前記一般式(4)で表される化合物には、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシアリールフェニル)フルオレン類(前記一般式(4)においてn1=n2=1であり、R2a,R2bがフェニル基である化合物)、9,9−ビス(ヒドロキシポリアルコキシアリールフェニル)フルオレン類(前記一般式(4)においてn1+n2が2以上であり、R2a,R2bがフェニル基である化合物)が含まれる。Specifically, for example, the compound represented by the general formula (4) includes 9,9-bis (hydroxyalkoxyarylphenyl) fluorenes (in the general formula (4), n1 = n2 = 1, A compound in which R 2a and R 2b are phenyl groups), 9,9-bis (hydroxypolyalkoxyarylphenyl) fluorenes (in the general formula (4), n1 + n2 is 2 or more, and R 2a and R 2b are phenyl groups) Which is a compound).

9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシアリールフェニル)フルオレン類には、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−フェニルフェニル]フルオレン、9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)−3−フェニルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)−3−トリルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシアリールフェニル)フルオレン、好ましくは9,9−ビス(2−ヒドロキシエトキシアリールフェニル)フルオレン}などが含まれる。   9,9-bis (hydroxyalkoxyarylphenyl) fluorenes include 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) -3-phenylphenyl] fluorene, 9-bis [4- (2-hydroxypropoxy) 9,9-bis (hydroxyalkoxyarylphenyl) fluorene such as -3-phenylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxypropoxy) -3-tolylphenyl] fluorene, preferably 9,9- Bis (2-hydroxyethoxyarylphenyl) fluorene} and the like.

9,9−ビス(ヒドロキシポリアルコキシアリールフェニル)フルオレン類には、9,9−ビス(ヒドロキシジアルコキシアリールフェニル)フルオレン類{例えば、9,9−ビス{4−[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシ]−3−フェニルフェニル}フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシジアルコキシアリールフェニル)フルオレン、好ましくは9,9−ビス[2−(2−ヒドロキシエトキシ)エトキシアリールフェニル]フルオレン}などが含まれる。   9,9-bis (hydroxypolyalkoxyarylphenyl) fluorenes include 9,9-bis (hydroxydialkoxyarylphenyl) fluorenes {eg, 9,9-bis {4- [2- (2-hydroxyethoxy 9,9-bis (hydroxydialkoxyarylphenyl) fluorene such as ethoxy] -3-phenylphenyl} fluorene, preferably 9,9-bis [2- (2-hydroxyethoxy) ethoxyarylphenyl] fluorene} included.

これらのうち、9,9−ビス(ヒドロキシエトキシアリールフェニル)フルオレンなどが好ましい。   Of these, 9,9-bis (hydroxyethoxyarylphenyl) fluorene is preferred.

上記フルオレン骨格を有する化合物と反応させる化合物として、四塩基酸二無水物が用いられる。   A tetrabasic acid dianhydride is used as a compound to be reacted with the compound having the fluorene skeleton.

四塩基酸二無水物としては、具体的には、ブタンテトラカルボン酸二無水物、ペンタンテトラカルボン酸二無水物、ヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、シクロへプタンテトラカルボン酸二無水物、ノルボルナンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチルー3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物、ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等が例示でき、これらの1種または2種以上が用いられる。これらの中でも、ピロメリット酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチルー3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物が好ましい。   Specific examples of the tetrabasic dianhydride include butanetetracarboxylic dianhydride, pentanetetracarboxylic dianhydride, hexanetetracarboxylic dianhydride, cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic Acid dianhydride, cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, cycloheptane tetracarboxylic dianhydride, norbornane tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, benzophenone tetracarboxylic dianhydride, biphenyl tetracarboxylic acid Dianhydride, biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 4- (2, 5-Dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetra Dronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, 3,4,9 , 10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride and the like, and one or more of these are used. Among these, pyromellitic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride Biphenyltetracarboxylic dianhydride is preferred.

上記フルオレン骨格を有する化合物に、四塩基酸二無水物を付加反応させて本発明の感光性樹脂を構成する高分子化合物が得られる。この付加反応における、フルオレン骨格を有する化合物1molに対する、四塩基酸二無水物の割合は0.5mol〜1.5molであることが好ましく、さらに0.65mol〜1.25molであることが好ましい。四塩基酸二無水物の割合が0.5mol未満および1.5molを超える場合、十分な分子量が得られないことがある。   A polymer compound constituting the photosensitive resin of the present invention can be obtained by subjecting the compound having a fluorene skeleton to an addition reaction with tetrabasic dianhydride. In this addition reaction, the ratio of tetrabasic dianhydride to 1 mol of the compound having a fluorene skeleton is preferably 0.5 mol to 1.5 mol, and more preferably 0.65 mol to 1.25 mol. When the ratio of tetrabasic acid dianhydride is less than 0.5 mol and exceeds 1.5 mol, sufficient molecular weight may not be obtained.

フルオレン骨格を有する化合物と四塩基酸二無水物の付加反応にあたっては触媒を使用しても良い。使用する触媒は、反応を促進するものなら特に制限は無いが、一例として、ピリジン、キノリン、イミダゾール、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、トリエチルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメチルベンジルアミン、トリス(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノール、4−ジメチルアミノピリジン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン−5、等のアミン類、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の第4級アンモニウム化合物、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等およびそれらの混合物が挙げられる。また、使用する触媒の量にも特に制限はないが、フルオレン骨格を有する化合物および四塩基酸二無水物の合計100質量部に対して0.1〜2.0質量部の範囲が好ましい。触媒の量が2.0質量部よりも多すぎると感光性樹脂の電気特性や保存安定性に悪影響が出る場合がある。   A catalyst may be used in the addition reaction between the compound having a fluorene skeleton and tetrabasic acid dianhydride. The catalyst to be used is not particularly limited as long as it promotes the reaction. Examples thereof include pyridine, quinoline, imidazole, N, N-dimethylcyclohexylamine, triethylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, triethylenediamine, N , N-dimethylaniline, N, N-dimethylbenzylamine, tris (N, N-dimethylaminomethyl) phenol, 4-dimethylaminopyridine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene, , 5-diazabicyclo [4,3,0] nonene-5, etc., quaternary ammonium compounds such as tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, trimethylbenzylammonium chloride, tetramethylammonium hydroxide, Fins, triphenylphosphine and the like and mixtures thereof. The amount of the catalyst to be used is not particularly limited, but a range of 0.1 to 2.0 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass in total of the compound having a fluorene skeleton and the tetrabasic acid dianhydride. If the amount of the catalyst is more than 2.0 parts by mass, the electrical characteristics and storage stability of the photosensitive resin may be adversely affected.

また付加反応に際しては、反応原料の溶解、粘度低減等の目的で溶剤を使用しても良い。溶剤の種類は反応を阻害しないものなら特に制限は無いが、一例としては、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メチルエーテル等のグリコールエーテル類、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等のプロピレングリコールエーテル類、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールエーテルアセテート類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、およびそれらの混合物が挙げられる。   Further, in the addition reaction, a solvent may be used for the purpose of dissolving the reaction raw materials and reducing the viscosity. The type of solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction. Examples include glycol ethers such as ethylene glycol diethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, and diethylene glycol monobutyl ether acetate. Glycol ether acetates such as, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, propylene glycol ethers such as propylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl Ete Propylene glycol ether acetates such as acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetate esters such as ethyl acetate, butyl acetate, dimethyl Examples include sulfoxide, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, and mixtures thereof.

使用する溶剤の量にも特に制限は無いが、フルオレン骨格を有する化合物および四塩基酸二無水物の合計の合計100質量部に対し、25〜150質量部の範囲が好ましい。25質量部未満では粘度が十分に低減されない場合がある。一方、150質量部を超える場合、反応物の濃度が下がりすぎ反応速度が低下する場合がある。   Although there is no restriction | limiting in particular also in the quantity of the solvent to be used, The range of 25-150 mass parts is preferable with respect to a total of 100 mass parts of the sum total of the compound which has a fluorene skeleton, and tetrabasic acid dianhydride. If it is less than 25 parts by mass, the viscosity may not be sufficiently reduced. On the other hand, when the amount exceeds 150 parts by mass, the reaction concentration may decrease too much and the reaction rate may decrease.

フルオレン骨格を有する化合物および四塩基酸二無水物に、必要に応じ溶剤や触媒を添加して付加反応させるが、反応にあたっては加熱することが好ましく、加熱によって原料が溶解し、反応速度も加速される。加熱温度はフルオレン骨格を有する化合物および四塩基酸二無水物の種類や使用する装置に応じて適宜設定することができるが、おおむね60〜220℃の範囲が好ましい。より好ましくは90〜160℃の範囲である。反応温度が60℃よりも低いと、反応終了までに時間がかかることがある。一方、反応温度が220℃よりも高いと、着色等の副反応が発生したり、酸無水物が閉環する平衡により反応率が低下する場合がある。   Addition of a solvent or catalyst to the compound having a fluorene skeleton and tetrabasic acid dianhydride, if necessary, is allowed to carry out an addition reaction. In the reaction, it is preferable to heat, the raw material is dissolved by heating, and the reaction rate is also accelerated. The The heating temperature can be appropriately set according to the type of the compound having a fluorene skeleton and the tetrabasic acid dianhydride and the apparatus to be used, but it is generally preferably in the range of 60 to 220 ° C. More preferably, it is the range of 90-160 degreeC. When the reaction temperature is lower than 60 ° C., it may take time to complete the reaction. On the other hand, when the reaction temperature is higher than 220 ° C., side reactions such as coloring may occur, or the reaction rate may decrease due to an equilibrium in which the acid anhydride is closed.

以上のようにして得られる高分子化合物に、下記一般式(2)で現されるカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物を付加させることによって本発明の感光性樹脂が得られる。   The photosensitive resin of the present invention can be obtained by adding a carboxylic acid reactive (meth) acrylate compound represented by the following general formula (2) to the polymer compound obtained as described above.

Figure 2009119622
(式中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは下記一般式(5)で表される基を示す)
Figure 2009119622
(式中、q、r、sはそれぞれ独立に0〜9の整数を示す。但し、q、r、sが同時に0となることはない。)
Figure 2009119622
(Wherein R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 5 represents a group represented by the following general formula (5))
Figure 2009119622
(In the formula, q, r, and s each independently represent an integer of 0 to 9. However, q, r, and s are not 0 simultaneously.)

前記一般式(2)で表されるカルボン酸反応性(メタ)アクリレートとしては、具体的には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートグリシジルエーテルが挙げられる。   Specific examples of the carboxylic acid reactive (meth) acrylate represented by the general formula (2) include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate glycidyl ether, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate glycidyl ether, 3- Examples thereof include hydroxypropyl (meth) acrylate glycidyl ether, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, and polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate glycidyl ether.

このようなカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物を上記高分子化合物に付加反応させる。本発明の感光性樹脂におけるカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物の割合は、用途によっても異なるので一概には言えないが、光硬化性コーティング剤や光学材料に用いる場合、感光性樹脂の酸価が0になるまで付加させても良い。一方、アルカリ現像性の用途に適用する場合には、樹脂固形分の酸価が30〜150mgKOH/gの範囲にあるよう調整することが好ましい。酸価が30KOH/gよりも低すぎると現像速度が低下して必要なパターンが得られなくなる場合がある。一方、150mgKOH/gよりも酸価が高い場合は、現像過剰となってパターンが剥離しやすくなり電気特性等も低下する場合がある。なお、本明細書において、樹脂固形分の酸価はJIS−K0070に基づく測定値である。   Such a carboxylic acid reactive (meth) acrylate compound is subjected to an addition reaction with the above polymer compound. The proportion of the carboxylic acid-reactive (meth) acrylate compound in the photosensitive resin of the present invention is not unclear because it varies depending on the application, but when used for a photocurable coating agent or an optical material, the acid value of the photosensitive resin It may be added until becomes zero. On the other hand, when applied to an alkali developable application, it is preferable to adjust the acid value of the resin solid content to be in the range of 30 to 150 mgKOH / g. If the acid value is lower than 30 KOH / g, the development speed may be reduced and a required pattern may not be obtained. On the other hand, when the acid value is higher than 150 mgKOH / g, the pattern is likely to be peeled off due to excessive development, and the electrical characteristics and the like may be deteriorated. In addition, in this specification, the acid value of resin solid content is a measured value based on JIS-K0070.

上記高分子化合物とカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物との反応においては、反応促進の目的で触媒を用いてもよい。触媒の種類は、カルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物の種類により異なるので一概には言えないが、一例として、ピリジン、キノリン、イミダゾール、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、トリエチルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメチルベンジルアミン、トリス(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノール、4−ジメチルアミノピリジン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン−5、等のアミン類、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の第4級アンモニウム化合物、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等およびそれらの混合物が挙げられる。   In the reaction between the polymer compound and the carboxylic acid reactive (meth) acrylate compound, a catalyst may be used for the purpose of promoting the reaction. The type of the catalyst differs depending on the type of the carboxylic acid reactive (meth) acrylate compound, so it cannot be generally stated, but as an example, pyridine, quinoline, imidazole, N, N-dimethylcyclohexylamine, triethylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, triethylenediamine, N, N-dimethylaniline, N, N-dimethylbenzylamine, tris (N, N-dimethylaminomethyl) phenol, 4-dimethylaminopyridine, 1,8-diazabicyclo [5,4 , 0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] nonene-5, etc., tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, trimethylbenzylammonium chloride, tetramethylammonium hydroxide Quaternary ammonium compounds, tributylphosphine, triphenylphosphine and the like and mixtures thereof.

また、使用する触媒の量にも特に制限はないが、前記フルオレン骨格を有する化合物100質量部に対して0.1〜2.0質量部の範囲が好ましい。触媒の量が多すぎると感光性樹脂の電気特性や保存安定性に悪影響が出る場合がある。   Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the quantity of the catalyst to be used, However, The range of 0.1-2.0 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of compounds which have the said fluorene skeleton. If the amount of the catalyst is too large, the electrical properties and storage stability of the photosensitive resin may be adversely affected.

また、カルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物を反応させるにあたっては、重合禁止剤を加えることが好ましい。不飽和結合の反応を抑制するものであれば重合禁止剤の種類に特に制限は無いが、一例として、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、t−ブチルハイドロキノン、t−ブチルカテコール、N−メチル−N−ニトロソアニリンまたはN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン・アンモニウム塩(和光純薬工業株式会社製:Q−1300)、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン・アルミニウム塩(和光純薬工業株式会社製:Q−1301)、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル等が挙げられる。特に、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン・アルミニウム塩、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルが好ましい。重合禁止剤の量は、その種類および反応条件によって異なるので一概には言えないが、感光性樹脂全体に対して5〜2000ppmの範囲が好ましい。この範囲よりも少ないと、製造中に不飽和結合が反応しゲル化が起こる場合があり、この範囲よりも多いと、感度が低下する場合があるため好ましくない。   Moreover, when making a carboxylic-acid reactive (meth) acrylate compound react, it is preferable to add a polymerization inhibitor. The type of the polymerization inhibitor is not particularly limited as long as it suppresses the reaction of unsaturated bond. Examples thereof include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, t-butyl hydroquinone, t-butyl catechol, N-methyl-N-nitroso. Aniline or N-nitrosophenylhydroxylamine / ammonium salt (Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Q-1300), N-nitrosophenylhydroxylamine / aluminum salt (Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Q-1301), 2, Examples include 2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl. In particular, N-nitrosophenylhydroxylamine aluminum salt and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl are preferable. The amount of the polymerization inhibitor varies depending on the type and reaction conditions, and cannot be generally stated, but is preferably in the range of 5 to 2000 ppm with respect to the entire photosensitive resin. If it is less than this range, unsaturated bonds may react during production to cause gelation, and if it is more than this range, the sensitivity may decrease, which is not preferable.

カルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物を付加する際は、反応速度の向上を目的として加熱することが好ましい。加熱温度はカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物の種類や装置によって適宜設定することができるが、おおむね60〜150℃の範囲が好ましい。反応温度が60℃よりも低いと、反応終了までに時間がかかることがある。一方、反応温度が150℃よりも高いと、着色等の副反応が発生したり、不飽和結合が反応してゲル化が起こる場合がある。   When adding the carboxylic acid reactive (meth) acrylate compound, it is preferable to heat for the purpose of improving the reaction rate. The heating temperature can be appropriately set depending on the type and apparatus of the carboxylic acid reactive (meth) acrylate compound, but is generally preferably in the range of 60 to 150 ° C. When the reaction temperature is lower than 60 ° C., it may take time to complete the reaction. On the other hand, if the reaction temperature is higher than 150 ° C., side reactions such as coloring may occur, or unsaturated bonds may react to cause gelation.

かくして得られた本発明の感光性樹脂の分子量は特に限定されるものではないが、塗膜強度、造膜性、あるいは現像性の観点から1,000〜200,000が好ましく、さらに2,500〜50,000が好ましい。なお、本明細書において感光性樹脂の分子量は、実施例に記載された条件のGPCによるスチレン換算重量平均分子量である。   The molecular weight of the photosensitive resin of the present invention thus obtained is not particularly limited, but is preferably 1,000 to 200,000 from the viewpoint of coating film strength, film forming property, or developability, and more preferably 2,500. ~ 50,000 is preferred. In the present specification, the molecular weight of the photosensitive resin is a weight average molecular weight in terms of styrene by GPC under the conditions described in the examples.

本発明の感光性樹脂組成物は、上記感光性樹脂と、光重合開始剤および/または光増感剤とを必須成分として含有するものである。この光重合開始剤および/または光増感剤は溶剤に溶解、もしくは分散した状態で混合するか、感光性樹脂に対し化学的に結合させてもよい。   The photosensitive resin composition of this invention contains the said photosensitive resin and a photoinitiator and / or a photosensitizer as an essential component. The photopolymerization initiator and / or photosensitizer may be mixed in a state dissolved or dispersed in a solvent, or chemically bonded to the photosensitive resin.

本発明に用いられる光重合開始剤および/または光増感剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、ベンゾフェノン、4−ヒドロキシベンゾフェノン、ビス−N,N−ジメチルアミノベンゾフェノン、ビス−N,N−ジエチルアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4′−ジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、イソプロポキシクロロチオキサントン等のチオキサントン類、エチルアントラキノン、ベンズアントラキノン、アミノアントラキノン、クロロアントラキノン、アントラキノン−2−スルホン酸塩、アントラキノン−2,6−ジスルホン酸塩、等のアントラキノン類、アセトフェノン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル類、2,4,6−トリハロメチルトリアジン類、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2,4−ジ(p−メトキシフェニル)−5−フェニルイミダゾール二量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体等の、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体類、ベンジルジメチルケタール、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、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、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)]、フェナントレンキノン、9,10−フェナンスレンキノン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等ベンゾイン類、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9′−アクリジニル)ヘプタン等、アクリジン誘導体、ビスアシルフォスフィンオキサイドが挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。   The photopolymerization initiator and / or photosensitizer used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include benzophenone, 4-hydroxybenzophenone, bis-N, N-dimethylaminobenzophenone, and bis-N. Benzophenones such as N, diethylaminobenzophenone and 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone, thioxanthones such as thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, chlorothioxanthone and isopropoxychlorothioxanthone, ethyl anthraquinone, benzanthraquinone Anthraquinones such as aminoanthraquinone, chloroanthraquinone, anthraquinone-2-sulfonate, anthraquinone-2,6-disulfonate, acetophenones, benzo Benzoin ethers such as methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin phenyl ether, 2,4,6-trihalomethyltriazines, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole 2-mer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (m-methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o -Methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2,4-di (p-methoxyphenyl) -5-phenylimidazole Dimer, 2- (2,4-dimethoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole 2,4,5-triarylimidazole dimers such as dimer, benzyldimethyl ketal, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2- Methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -Phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], phenanthrenequinone, 9,10-phenanthrenequinone, benzoins such as methylbenzoin, ethylbenzoin, 9-phenylacridine, 1,7-bis (9,9'-acridinyl) Heptane, etc., acridine derivatives, include bisacylphosphine oxide, can be used alone or in combination of two or more thereof.

本発明の感光性樹脂には、さらに促進剤を添加することも出来る。促進剤の例として、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、N,N−ジメチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。   An accelerator may be further added to the photosensitive resin of the present invention. Examples of the accelerator include ethyl p-dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylethanolamine, N-methyldiethanolamine, triethanolamine and the like.

本発明の感光性樹脂組成物には、さらに分子中に1個以上の不飽和基を持つ重合性モノマー(以下、単に「重合性モノマー」ということがある)を用いることができ、これによって感度、耐薬品性、耐熱性および機械的強度を向上させることができる。また、流動特性調節等の目的で重合性モノマーを添加することも可能である。この重合性モノマーとしては、分子内に不飽和結合を1個以上持つものであれば、特に制限無く使用でき、適用する用途、目的によって適切なものを選択すれば良い。例えば、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(エチレン基の数が2〜14のもの)、トリメチロールプロパンジ(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、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(プロピレン基の数が2〜14のもの)、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、ビスフェノールAポリオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAトリオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAデカオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、多価カルボン酸(無水フタル酸等)と水酸基及びエチレン性不飽和基を有する化合物(β−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等)とのエステル化物、(メタ)アクリル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸エチルエステル、(メタ)アクリル酸ブチルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルエステル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールトリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル等のエポキシ化合物の(メタ)アクリル酸付加物、マレイン酸等の不飽和有機酸およびそれらの無水物、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−エチルメタクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルメタクリルアミド等のアクリルアミド類、スチレン、ヒドロキシスチレン等のスチレン類、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルイミダゾール等が例示でき、これらの1種または2種以上を用いることができる。   In the photosensitive resin composition of the present invention, a polymerizable monomer having one or more unsaturated groups in the molecule (hereinafter sometimes simply referred to as “polymerizable monomer”) can be used. , Chemical resistance, heat resistance and mechanical strength can be improved. Moreover, it is also possible to add a polymerizable monomer for the purpose of adjusting flow characteristics. As the polymerizable monomer, any monomer having at least one unsaturated bond in the molecule can be used without particular limitation, and an appropriate monomer may be selected depending on the intended use and purpose. For example, polyethylene glycol di (meth) acrylate (having 2 to 14 ethylene groups), trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethoxytri (meth) acrylate, Trimethylolpropane propoxytri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetetra (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate (having 2 to 14 propylene groups), dipenta Erythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, bisphenol A polyoxyethylene di (meth) acrylate, bisphenol A dioxyethylene Di (meth) acrylate, bisphenol A trioxyethylene di (meth) acrylate, bisphenol A decaoxyethylene di (meth) acrylate, polyvalent carboxylic acid (such as phthalic anhydride), a compound having a hydroxyl group and an ethylenically unsaturated group ( β-hydroxyethyl (meth) acrylate, etc.), (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid butyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester, etc. (Meth) acrylic acid alkyl ester, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, triethylene glycol diglycidyl ether, tetraethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycol Of epoxy compounds such as cidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, dipropylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, tetrapropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, sorbitol triglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether (Meth) acrylic acid adducts, unsaturated organic acids such as maleic acid and their anhydrides, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N-methylolacrylamide, N-methylmethacrylamide, N- Ethyl methacrylamide, N-isopropyl methacrylamide, N-methylol methacrylamide, N, N-dimethyl acryl , Acrylamides such as N, N-diethylacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, N, N-diethylmethacrylamide, styrenes such as styrene and hydroxystyrene, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N- Examples thereof include vinylacetamide and N-vinylimidazole, and one or more of these can be used.

本発明の感光性樹脂組成物には、デザイン性、視認性、およびフォトレジストのハレーション防止等の目的で着色剤を添加することも可能である。添加する着色剤の種類は、着色の目的によって適宜選択することができ、例えば、フタロシアニン系染料、アントラキノン系染料、アゾ系染料、インジゴ系染料、クマリン系染料、トリフェニルメタン系染料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、クマリン系顔料、トリフェニルメタン系顔料などが例示でき、これらの1種または2種以上を用いることができる。   A colorant can also be added to the photosensitive resin composition of the present invention for the purposes of design, visibility, and prevention of photoresist halation. The kind of colorant to be added can be appropriately selected depending on the purpose of coloring. For example, phthalocyanine dyes, anthraquinone dyes, azo dyes, indigo dyes, coumarin dyes, triphenylmethane dyes, phthalocyanine pigments Anthraquinone pigments, azo pigments, quinacridone pigments, coumarin pigments, triphenylmethane pigments and the like can be exemplified, and one or more of these can be used.

本発明の感光性樹脂組成物は、溶液又はフィラー等を混合したペーストの形態とすることができ、そのために溶剤を含有することも可能である。用いられる溶剤の種類に特に制限はないが、一例として、水、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のエチレングリコール類、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モノメチルエーテル、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メチルエーテル等のグリコールエーテル類、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート類、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のプロピレングリコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等のプロピレングリコールエーテル類、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールエーテルアセテート類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸エステル類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、およびそれらの混合物が挙げられる。   The photosensitive resin composition of this invention can be made into the form of the paste which mixed the solution or the filler etc., For that purpose, it is also possible to contain a solvent. The type of solvent used is not particularly limited, but examples include water, ethylene glycol such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and tetraethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol. Glycol ethers such as dimethyl ether, glycol ether acetates such as ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycols such as propylene glycol, dipropylene glycol and tripropylene glycol, propylene glycol monomethyl ether Propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether and other propylene glycol ethers, propylene glycol monomethyl ether acetate , Propylene glycol ether acetates such as propylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl lactate, lactate ester Lactate esters such as Le, ethyl acetate, acetic acid esters such as butyl acetate, dimethyl sulfoxide, N- methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, and mixtures thereof.

本発明の感光性樹脂組成物には、さらに重合禁止剤、可塑剤、消泡剤、カップリング剤等、従来公知の成分を必要に応じて配合できる。   In the photosensitive resin composition of the present invention, conventionally known components such as a polymerization inhibitor, a plasticizer, an antifoaming agent, and a coupling agent can be further blended as necessary.

本発明の感光性樹脂組成物は、上記必須成分および必要に応じて溶剤やその他の任意成分を常法に従って混合することにより得ることができる。   The photosensitive resin composition of this invention can be obtained by mixing the said essential component and a solvent and other arbitrary components as needed according to a conventional method.

以上のようにして得られた本発明の感光性樹脂組成物を、フォトレジストとして使用する場合は、溶液またはペーストとして基板上に塗布される。塗布方法は特に制限されないが、スクリーン印刷、カーテンコート、ブレードコート、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、スリットコート等が適用される。塗布された溶液またはペーストは、所定のマスクを介し、UV、もしくは電子線で露光が行われる。溶剤を使用して塗布する場合、乾燥工程を経由しても良い。露光した塗膜を湿式で現像することにより、パターンを形成することができる。現像方法は、スプレー式、パドル式、浸漬式等、いずれも可能であるが、残渣の少ないスプレー式が好ましい。必要に応じて、超音波等を照射することもできる。現像液としては、弱アルカリ性水を用いることが好ましい。現像性補助の目的で有機溶剤、界面活性剤、消泡剤等を添加することも可能である。   When the photosensitive resin composition of the present invention obtained as described above is used as a photoresist, it is applied on a substrate as a solution or a paste. The coating method is not particularly limited, and screen printing, curtain coating, blade coating, spin coating, spray coating, dip coating, slit coating, and the like are applied. The applied solution or paste is exposed with UV or electron beam through a predetermined mask. When apply | coating using a solvent, you may pass through a drying process. A pattern can be formed by developing the exposed coating film wet. The developing method can be any of a spray method, a paddle method, an immersion method, and the like, but a spray method with few residues is preferable. Ultrasonic waves or the like can be irradiated as necessary. As the developer, weak alkaline water is preferably used. For the purpose of assisting developability, an organic solvent, a surfactant, an antifoaming agent, etc. can be added.

以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited at all by these.

実施例1
攪拌機と冷却管を備えた1000mlのフラスコに、ピロメリット酸二無水物(ダイセル社製品:PMDA)64g、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(大阪ガスケミカル社製:BPEF)136g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート134gを入れ、窒素気流下で攪拌しながら155℃のオイルバスで4時間加熱した。続けて、120℃まで冷却した後、4−ジメチルアミノピリジン1g、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(ADEKA社製品:アデカスタブLA−7RD)0.04g、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(日本化成社製品:4HBAGE)106gを加え、120℃で4時間攪拌した。次に室温まで冷却し、不揮発分が50質量%になるよう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加えて淡黄色透明粘稠性の感光性樹脂(A1)溶液を得た。
Example 1
In a 1000 ml flask equipped with a stirrer and a condenser, pyromellitic dianhydride (Daicel product: PMDA) 64 g, 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene (produced by Osaka Gas Chemical Company) : BPEF) 136 g and propylene glycol monomethyl ether acetate 134 g were added and heated in an oil bath at 155 ° C. for 4 hours with stirring under a nitrogen stream. Subsequently, after cooling to 120 ° C., 1 g of 4-dimethylaminopyridine, 0.04 g of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (ADEKA product: ADK STAB LA-7RD), 106 g of 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (Nippon Kasei Co., Ltd. product: 4HBAGE) was added and stirred at 120 ° C. for 4 hours. Next, the mixture was cooled to room temperature, and propylene glycol monomethyl ether acetate was added so that the nonvolatile content was 50% by mass to obtain a light yellow transparent viscous photosensitive resin (A1) solution.

得られた樹脂溶液について、粘度、GPCによるスチレン換算重量平均分子量および固形分酸価を測定したところ、粘度2900mPa・s/25℃、GPCによるスチレン換算重量平均分子量12,523、固形分酸価2.2mgKOH/gであった。なお、粘度測定には東機産業株式会社製BM型粘度計を用いた。また、GPCの測定はカラムに東ソー株式会社製TSKgel G7000HXL、TSKgel GMHXL 2本、TSKgel G2500HXLを用い、THF溶離液40℃、0.5ml/min流速で測定した。酸価は、JIS−K0070に記載された中和滴定法に準拠して測定した。     The obtained resin solution was measured for viscosity, styrene-converted weight average molecular weight and solid content acid value by GPC, viscosity was 2900 mPa · s / 25 ° C., styrene-converted weight average molecular weight 12,523 by GPC, solid content acid value 2 0.2 mg KOH / g. In addition, Toki Sangyo Co., Ltd. BM type | mold viscosity meter was used for the viscosity measurement. Further, GPC was measured using TSKgel G7000HXL, TSKgel GMHXL 2 and TSKgel G2500HXL manufactured by Tosoh Corporation at a THF eluent of 40 ° C. and a flow rate of 0.5 ml / min. The acid value was measured according to the neutralization titration method described in JIS-K0070.

実施例2
攪拌機と冷却管を備えた1000mlのフラスコに、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(宇部興産社製品:BPDA)72g、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(大阪ガスケミカル社製:BPEF)128g、4−ジメチルアミノピリジン1g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート134gを入れ、窒素気流下で攪拌しながら155℃のオイルバスで4時間加熱した。続けて、120℃まで冷却した後、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(ADEKA社製品:アデカスタブLA−7RD)0.04g、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(日本化成社製品:4HBAGE)84gを加え、120℃で4時間攪拌した。次に室温まで冷却し、不揮発分が50質量%になるよう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加えて淡黄色透明粘稠性の感光性樹脂(A2)溶液を得た。得られた樹脂溶液について、粘度、GPCによるスチレン換算重量平均分子量および固形分酸価を測定したところ、粘度4200mPa・s/25℃、GPCによるスチレン換算重量平均分子量7,243、固形分酸価2.5mgKOH/gであった。
Example 2
In a 1000 ml flask equipped with a stirrer and a condenser tube, 72 g of biphenyltetracarboxylic dianhydride (Ube Industries, Ltd. product: BPDA), 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene (Osaka Gas Chemical) (Product: BPEF) 128 g, 4-dimethylaminopyridine 1 g and propylene glycol monomethyl ether acetate 134 g were added and heated in an oil bath at 155 ° C. for 4 hours with stirring under a nitrogen stream. Subsequently, after cooling to 120 ° C., 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (ADEKA product: Adeka Stab LA-7RD) 0.04 g, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (Nippon Kasei Co., Ltd. product: 4HBAGE) 84g was added, and it stirred at 120 degreeC for 4 hours. Next, the mixture was cooled to room temperature, and propylene glycol monomethyl ether acetate was added so that the nonvolatile content was 50% by mass to obtain a light yellow transparent viscous photosensitive resin (A2) solution. The obtained resin solution was measured for viscosity, styrene-converted weight average molecular weight and solid content acid value by GPC, viscosity was 4200 mPa · s / 25 ° C., styrene-converted weight average molecular weight 7,243 by GPC, solid content acid value 2 0.5 mg KOH / g.

比較例1
特開平4−325508号公報に記載の合成例1に従い感光性樹脂(A3)を得た。
Comparative Example 1
A photosensitive resin (A3) was obtained according to Synthesis Example 1 described in JP-A-4-325508.

実施例1〜2および比較例1の感光性樹脂を用い、表1の組成にて感光性組成物を作成した。この感光性組成物を1.1mm厚のソーダライムガラス基板にバーコーターで乾燥膜厚6μmとなるよう塗布、80℃の温風乾燥機で10分間乾燥させた後、室温まで冷却した。続いて超高圧水銀灯UV照射機にて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射した。この硬化塗膜についてJIS−K5400に従い鉛筆硬度およびクロスカット−テープピール試験を実施し、塗膜の強度を評価した。Using the photosensitive resins of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, photosensitive compositions were prepared with the compositions shown in Table 1. This photosensitive composition was applied to a 1.1 mm thick soda lime glass substrate with a bar coater to a dry film thickness of 6 μm, dried for 10 minutes with a hot air dryer at 80 ° C., and then cooled to room temperature. Subsequently, ultraviolet rays with an integrated light amount of 300 mJ / cm 2 were irradiated with an ultra-high pressure mercury lamp UV irradiator. The cured coating film was subjected to pencil hardness and crosscut-tape peel test in accordance with JIS-K5400 to evaluate the strength of the coating film.

Figure 2009119622
Figure 2009119622

比較例1の感光性樹脂を使用した感光性組成物は低分子量のため塗膜形成能力が弱く、他の樹脂成分を加えなければ評価できなかった。実施例1〜2の感光性樹脂を使用した感光性組成物は平滑な膜が得られ、硬度、密着性共に良好であった。   Since the photosensitive composition using the photosensitive resin of Comparative Example 1 had a low molecular weight, the film-forming ability was weak and could not be evaluated without adding other resin components. The photosensitive compositions using the photosensitive resins of Examples 1 and 2 gave smooth films, and both hardness and adhesion were good.

実施例7
攪拌機と冷却管を備えた1000mlのフラスコに、ピロメリット酸二無水物(ダイセル社製品:PMDA)76g、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(大阪ガスケミカル社製:BPEF)124g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート134gを入れ、窒素気流下で攪拌しながら155℃のオイルバスで4時間加熱した。続けて、120℃まで冷却した後、4−ジメチルアミノピリジン1g、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(ADEKA社製品:アデカスタブLA−7RD)0.04g、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(日本化成社製品:4HBAGE)106gを加え、120℃で2時間攪拌した。次に室温まで冷却し、不揮発分が50質量%になるよう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加えて淡黄色透明粘稠性の感光性樹脂(A4)溶液を得た。
Example 7
In a 1000 ml flask equipped with a stirrer and a cooling tube, 76 g of pyromellitic dianhydride (Daicel product: PMDA), 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene (manufactured by Osaka Gas Chemical Company) : BPEF) and propylene glycol monomethyl ether acetate (134 g) were added and heated in an oil bath at 155 ° C. for 4 hours with stirring under a nitrogen stream. Subsequently, after cooling to 120 ° C., 1 g of 4-dimethylaminopyridine, 0.04 g of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (ADEKA product: ADK STAB LA-7RD), 106 g of 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (Nippon Kasei Co., Ltd. product: 4HBAGE) was added and stirred at 120 ° C. for 2 hours. Next, the mixture was cooled to room temperature, and propylene glycol monomethyl ether acetate was added so that the nonvolatile content was 50% by mass to obtain a light yellow transparent viscous photosensitive resin (A4) solution.

得られた樹脂溶液について、粘度、GPCによるスチレン換算重量平均分子量および固形分酸価を測定したところ、粘度4800mPa・s/25℃、GPCによるスチレン換算重量平均分子量23,169、固形分酸価75.2mgKOH/gであった。   The obtained resin solution was measured for viscosity, styrene-converted weight average molecular weight and solid content acid value by GPC, viscosity was 4800 mPa · s / 25 ° C., styrene-converted weight average molecular weight by GPC was 23,169, and solid content acid value was 75. 0.2 mg KOH / g.

実施例8
攪拌機と冷却管を備えた1000mlのフラスコに、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(宇部興産社製品:BPDA)90g、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(大阪ガスケミカル社製:BPEF)110g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート134g、4−ジメチルアミノピリジン1gを入れ、窒素気流下で攪拌しながら155℃のオイルバスで4時間加熱した。続けて、120℃まで冷却した後、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(ADEKA社製品:アデカスタブLA−7RD)0.04g、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(日本化成社製品:4HBAGE)80gを加え、120℃で2時間攪拌した。次に室温まで冷却し、不揮発分が50質量%になるよう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加えて淡黄色透明粘稠性の感光性樹脂(A5)溶液を得た。
Example 8
In a 1000 ml flask equipped with a stirrer and a condenser, 90 g of biphenyltetracarboxylic dianhydride (Ube Industries, Ltd. product: BPDA), 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene (Osaka Gas Chemical) 110 g of BPEF, 134 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 1 g of 4-dimethylaminopyridine were added and heated in an oil bath at 155 ° C. for 4 hours while stirring under a nitrogen stream. Subsequently, after cooling to 120 ° C., 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (ADEKA product: Adeka Stab LA-7RD) 0.04 g, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (Nippon Kasei Co., Ltd. product: 4HBAGE) 80g was added, and it stirred at 120 degreeC for 2 hours. Next, the mixture was cooled to room temperature, and propylene glycol monomethyl ether acetate was added so that the nonvolatile content was 50% by mass to obtain a light yellow transparent viscous photosensitive resin (A5) solution.

得られた樹脂溶液について、粘度、GPCによるスチレン換算重量平均分子量および固形分酸価を測定したところ、粘度6600mPa・s/25℃、GPCによるスチレン換算重量平均分子量18,230、固形分酸価71.6mgKOH/gであった。   The obtained resin solution was measured for viscosity, styrene-converted weight average molecular weight and solid content acid value by GPC, viscosity was 6600 mPa · s / 25 ° C., styrene-converted weight average molecular weight 18,230 by GPC, solid content acid value 71 0.6 mg KOH / g.

比較例4
エポキシ当量257のビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂(大阪ガスケミカル社製品:BPFG)を用い、特許第3813244号公報に記載の合成例1および実施例1に従い感光性樹脂(A6)を得た。合成には20時間以上を要し、本発明の実施例1〜4に較べて生産性は著しく低いものであった。
Comparative Example 4
A photosensitive resin (A6) was obtained according to Synthesis Example 1 and Example 1 described in Japanese Patent No. 3813244 using a bisphenolfluorene type epoxy resin having an epoxy equivalent of 257 (product of Osaka Gas Chemical Co., Ltd .: BPFG). The synthesis took 20 hours or more, and the productivity was remarkably low as compared with Examples 1 to 4 of the present invention.

比較例5
エポキシ当量257のビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂(大阪ガスケミカル社製品:BPFG)を用い、特許第3813244号公報に記載の合成例1および実施例2に従い感光性樹脂(A7)を得た。合成には21時間以上を要し、本発明の実施例7および実施例8に較べて生産性は著しく低いものであった。
Comparative Example 5
A photosensitive resin (A7) was obtained according to Synthesis Example 1 and Example 2 described in Japanese Patent No. 3813244 using a bisphenolfluorene type epoxy resin (Osaka Gas Chemical Co., Ltd. product: BPFG) having an epoxy equivalent of 257. The synthesis took 21 hours or more, and the productivity was remarkably low as compared with Examples 7 and 8 of the present invention.

比較例6
実施例8の4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル80gをグリシジルメタクリレート(三菱レイヨン社製品:GMA)60gに変更した以外は同様に反応を行い、感光性樹脂溶液(A8)を得た。得られた樹脂溶液について、粘度、GPCによるスチレン換算重量平均分子量および固形分酸価を測定したところ、粘度12,400mPa・s/25℃、GPCによるスチレン換算重量平均分子量16,100、固形分酸価74.2mgKOH/gであった。
Comparative Example 6
The same reaction was carried out except that 80 g of 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether in Example 8 was changed to 60 g of glycidyl methacrylate (product of Mitsubishi Rayon Co .: GMA) to obtain a photosensitive resin solution (A8). The obtained resin solution was measured for viscosity, styrene-converted weight average molecular weight and solid content acid value by GPC, viscosity was 12,400 mPa · s / 25 ° C., GPC styrene-converted weight average molecular weight 16,100, solid content acid The value was 74.2 mgKOH / g.

試験例1
実施例7〜8および比較例4〜5の感光性樹脂について、製造直後と室温保存1ヵ月後のGPCによるポリスチレン換算重量平均分子量を測定し、その変化率を調べた。結果を表2に示す。
Test example 1
About the photosensitive resin of Examples 7-8 and Comparative Examples 4-5, the polystyrene conversion weight average molecular weight by GPC immediately after manufacture and 1 month after room temperature preservation | save was measured, and the change rate was investigated. The results are shown in Table 2.

Figure 2009119622
Figure 2009119622

実施例7〜8の感光性樹脂はほとんど変化が見られないが、比較例2〜3の感光性樹脂は25%程度の分子量増加が見られ保存安定性に劣るものであった。   The photosensitive resins of Examples 7 to 8 were hardly changed, but the photosensitive resins of Comparative Examples 2 to 3 were inferior in storage stability with an increase in molecular weight of about 25%.

実施例9〜12および比較例7〜12
実施例7〜8および比較例4〜6の感光性樹脂を用い、下記表3の配合で感光性組成物を作成した。この感光性組成物を1.1mm厚のソーダライムガラス基板にスピンコーターで乾燥膜厚3μmとなるよう塗布、100℃のホットプレートで90秒乾燥させた後、室温まで冷却した。続いて超高圧水銀灯露光機にて、紫外線照度15mW/cm2(365nm)、積算光量20mJ/cm2で、UGRA-OFFSET-TEST KAIL1982をマスクとしたソフトコンタクト露光を行った後、25℃の1%炭酸ナトリウム水に90秒間浸漬現像しパターンを形成し、残ったステップ段数で感度を、マイクロラインで解像度を評価した。結果を表3に併せて示す。
Examples 9-12 and Comparative Examples 7-12
Using the photosensitive resins of Examples 7 to 8 and Comparative Examples 4 to 6, photosensitive compositions were prepared with the formulations shown in Table 3 below. This photosensitive composition was applied to a 1.1 mm thick soda lime glass substrate with a spin coater to a dry film thickness of 3 μm, dried on a hot plate at 100 ° C. for 90 seconds, and then cooled to room temperature. Subsequently, after performing soft contact exposure using an UGRA-OFFSET-TEST KAIL1982 as a mask at an ultraviolet illuminance of 15 mW / cm 2 (365 nm) and an integrated light quantity of 20 mJ / cm 2 with an ultrahigh pressure mercury lamp exposure machine, 1 at 25 ° C. A pattern was formed by immersing in 90% aqueous sodium carbonate for 90 seconds, and the sensitivity was evaluated by the number of remaining steps, and the resolution was evaluated by a microline. The results are also shown in Table 3.

Figure 2009119622
Figure 2009119622

比較例4〜6の感光性樹脂(A6〜A8)を使用した感光性組成物に比べて、実施例7〜8(A4〜A5)の感光性樹脂を使用した感光性組成物は感度が高く良好なレジスト特性を示した。   The photosensitive compositions using the photosensitive resins of Examples 7 to 8 (A4 to A5) have higher sensitivity than the photosensitive compositions using the photosensitive resins (A6 to A8) of Comparative Examples 4 to 6. Good resist properties were shown.

実施例13
攪拌機と冷却管を備えた1000mlのフラスコに3,3’−4,4’ビフェニルテトラカルボン酸無水物(宇部興産製:BPDA)71.8g、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)3フェニルフェニル]フルオレン(大阪ガスケミカル社製:BOPPEF)109.7g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート128g、4−ジメチルアミノピリジン0.25gを入れ、攪拌しながら120℃のマントルヒーターで4時間加熱した。続けて、p−メトキシフェノール(東京化成製)0.1g、ヒドロキシエチルアクリレート(東京化成製)13.7gを入れ、120℃で4時間加熱した。更に、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(日本化成社製品:4HBAGE)34.68gを加え、120℃で4時間加熱攪拌し、淡黄色透明粘稠性の感光性樹脂(A9)溶液を得た。
得られた樹脂溶液について、粘度、GPCによるスチレン換算重量平均分子量、固形分および固形分酸価を測定したところ、粘度187100mPa・s/25℃、GPCによるスチレン換算重量平均分子量4,170、固形分66.8%、固形分酸価85.4mgKOH/gであった。
Example 13
In a 1000 ml flask equipped with a stirrer and a condenser tube, 71.8 g of 3,3′-4,4′biphenyltetracarboxylic anhydride (manufactured by Ube Industries: BPDA), 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) ) 3Phenylphenyl] fluorene (Osaka Gas Chemical Co., Ltd .: BOPPEF) 109.7g, propylene glycol monomethyl ether acetate 128g, 4-dimethylaminopyridine 0.25g was added and heated with a 120 ° C mantle heater for 4 hours with stirring. . Subsequently, 0.1 g of p-methoxyphenol (manufactured by Tokyo Chemical Industry) and 13.7 g of hydroxyethyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry) were added and heated at 120 ° C. for 4 hours. Furthermore, 34.68 g of 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (Nippon Kasei Co., Ltd. product: 4HBAGE) was added, and the mixture was heated and stirred at 120 ° C. for 4 hours to obtain a light yellow transparent viscous photosensitive resin (A9) solution.
About the obtained resin solution, when the viscosity, the styrene conversion weight average molecular weight by GPC, solid content, and solid content acid value were measured, the viscosity was 187100 mPa · s / 25 ° C., the styrene conversion weight average molecular weight by GPC was 4,170, solid content It was 66.8%, and the solid content acid value was 85.4 mgKOH / g.

実施例14
攪拌機と冷却管を備えた1000mlのフラスコに3,3’−4,4’ビフェニルテトラカルボン酸無水物(宇部興産製:BPDA)61.22g、9,9−ビス[6−(2−ヒドロキシエトキシ)ナフチル]フルオレン(大阪ガスケミカル社製:BNFEO)95.89g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート125g、4−ジメチルアミノピリジン0.25gを入れ、攪拌しながら120℃のマントルヒーターで4時間加熱した。続けて、p−メトキシフェノール(東京化成製)0.1g、ヒドロキシエチルアクリレート(東京化成製)13.3gを入れ、120℃で4時間加熱した。更に、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(日本化成社製品:4HBAGE)56gを加え、120℃で4時間加熱攪拌し淡黄色透明粘稠性の感光性樹脂(A10)溶液を得た。
得られた樹脂溶液について、粘度、GPCによるスチレン換算重量平均分子量、固形分および固形分酸価を測定したところ、粘度586700mPa・s/25℃、GPCによるスチレン換算重量平均分子量9,250、固形分59.0%、固形分酸価60.4mgKOH/gであった。
Example 14
In a 1000 ml flask equipped with a stirrer and a condenser, 61.22 g of 3,3′-4,4′biphenyltetracarboxylic anhydride (manufactured by Ube Industries: BPDA), 9,9-bis [6- (2-hydroxyethoxy) ) Naphtyl] Fluorene (Osaka Gas Chemical Co., Ltd .: BNFEO) 95.89 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 125 g, 4-dimethylaminopyridine 0.25 g were added and heated with a mantle heater at 120 ° C. for 4 hours while stirring. Subsequently, 0.1 g of p-methoxyphenol (manufactured by Tokyo Chemical Industry) and 13.3 g of hydroxyethyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry) were added and heated at 120 ° C. for 4 hours. Furthermore, 56 g of 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (Nippon Kasei Co., Ltd. product: 4HBAGE) was added and heated and stirred at 120 ° C. for 4 hours to obtain a light yellow transparent viscous photosensitive resin (A10) solution.
The obtained resin solution was measured for viscosity, styrene-converted weight average molecular weight, solid content, and solid content acid value by GPC. Viscosity 586700 mPa · s / 25 ° C., styrene-converted weight average molecular weight 9,250 by GPC, solid content It was 59.0% and the solid content acid value was 60.4 mgKOH / g.

実施例15〜16
実施例13の感光性樹脂を用い表4の配合で感光性組成物を作成した。この感光性組成物を実施例9〜12と同様の評価を行った。

Figure 2009119622
Examples 15-16
A photosensitive composition was prepared using the photosensitive resin of Example 13 and the formulation shown in Table 4. This photosensitive composition was evaluated in the same manner as in Examples 9-12.
Figure 2009119622

いずれの感光性組成物も感度が高く良好なレジスト特性を示した。   All the photosensitive compositions were highly sensitive and exhibited good resist characteristics.

本発明の感光性樹脂は、低コストで容易に製造可能で、架橋密度や酸価の調整が容易であり、また高耐熱性、高透明性、高屈折率及び低線膨張率などの優れた特性を備えたものである。したがって、この感光性樹脂を用いた樹脂組成物は、液晶ディスプレイや電子部品等における層間絶縁膜や保護膜(例えば、カラーフィルター、液晶表示素子、集積回路素子、固体撮像素子などに用いられる層間絶縁膜や保護膜)等を調製するために有用なものである。   The photosensitive resin of the present invention can be easily produced at a low cost, the adjustment of the crosslinking density and the acid value is easy, and excellent heat resistance, high transparency, high refractive index, low linear expansion coefficient, etc. It has characteristics. Therefore, the resin composition using the photosensitive resin is used for interlayer insulating films and protective films (for example, color filters, liquid crystal display elements, integrated circuit elements, solid-state imaging elements, etc.) in liquid crystal displays and electronic components. It is useful for preparing a film or a protective film.

環Z1及び環Z2に置換する置換基R2aおよびR2bとしては、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基などのC1-20アルキル基、好ましくはC1-8アルキル基、さらに好ましくはC1-6アルキル基など)、シクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロへキシル基などのC5-10シクロアルキル基、好ましくはC5-8シクロアルキル基、さらに好ましくはC5-6シクロアルキル基など)、アリール基[フェニル基、アルキルフェニル基(メチルフェニル基(トリル基)、ジメチルフェニル基(キシリル基)など)などのC6-10アリール基、好ましくはC6-8アリール基、特にフェニル基など)、アラルキル基(ベンジル基、フェネチル基などのC6-10アリール− 1-4 アルキル基など)などの炭化水素基;アルコキシ基(メトキシ基などのC1-4アルコキシ基など);アシル基(アセチル基などのC1-6アシル基など);アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基などのC1-4アルコキシカルボニル基など);ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子など);ニトロ基;シアノ基などが挙げられる。 Examples of the substituents R 2a and R 2b substituted on the ring Z 1 and the ring Z 2 include alkyl groups (methyl groups, ethyl groups, propyl groups, isopropyl groups, butyl groups, s-butyl groups, t-butyl groups, and the like). 1-20 alkyl group, preferably C 1-8 alkyl group, more preferably C 1-6 alkyl group etc.), cycloalkyl group (cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.) C 5-10 cycloalkyl group, preferably C 5-8 cycloalkyl group, more preferably C 5-6 cycloalkyl group, etc.), aryl group [phenyl group, alkylphenyl group (methylphenyl group (tolyl group), dimethylphenyl group (xylyl group), etc.), etc. C 6-10 aryl group, preferably a C 6-8 aryl group, especially phenyl group), an aralkyl group (benzyl group, C 6-10 aryl, such as phenethyl group - such as a C 1-4 alkyl group C, such as an alkoxycarbonyl group (methoxycarbonyl group 1; (such as C 1-4 alkoxy group such as methoxy group) alkoxy group; (C 1-6 acyl group such as acetyl group) an acyl group hydrocarbon group such as 4 alkoxycarbonyl group etc.); halogen atom (fluorine atom, chlorine atom etc.); nitro group; cyano group etc.

上記一般式(1)のフルオレン骨格を有する化合物の中でも、特に高い屈折率、耐熱性を要求される用途においては、下記一般式(3)で表される構造のものが好ましい。

Figure 2009119622
(式中、R1a及びR1bは水素原子又は置換基を示し、R2a、R2b 6a 及びR6bは水素原子以外の置換基を示し、R3a及びR3bは水素原子又はメチル基を示し、k1及びk2は同一又は異なって0〜4の整数を示し、m1、m2、m3及びm4は同一又は異なって0〜3の整数を示し、n1、n2、n3及びn4は同一又は異なって0〜10の整数を示し、p1及びp2は同一又は異なって1〜4の整数を示し、p3及びp4は同一又は異なって0〜3の整数を示す。) Among the compounds having the fluorene skeleton of the general formula (1), those having a structure represented by the following general formula (3) are preferable in applications that require particularly high refractive index and heat resistance.
Figure 2009119622
(In the formula, R 1a and R 1b represent a hydrogen atom or a substituent, R 2a , R 2b , R 6a and R 6b represent a substituent other than a hydrogen atom, and R 3a and R 3b represent a hydrogen atom or a methyl group. K1 and k2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, m1, m2, m3 and m4 are the same or different and represent an integer of 0 to 3, and n1, n2, n3 and n4 are the same or different And p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 1 to 4, and p3 and p4 are the same or different and represent an integer of 0 to 3.)

1a及びR1b、R2a及びR2b、R3a及びR3b、k1及びk2、m1及びm2、n1及びn2は前記と同じである。また、 6a 及びR6bは前記R2a及びR2b、m3及びm4は前記m1及びm2、n3及びn4は前記n1及びn2にそれぞれ対応し、同じ意味を有する。p1及びp2は前記と同じであるが、1〜4が好ましい。p3及びp4は前記p1及びp2と対応し、0〜3が好ましい。 R 1a and R 1b , R 2a and R 2b , R 3a and R 3b , k1 and k2, m1 and m2, n1 and n2 are the same as described above. R 6a and R 6b correspond to R 2a and R 2b , m3 and m4 correspond to m1 and m2, n3 and n4 correspond to n1 and n2, respectively, and have the same meaning. Although p1 and p2 are the same as the above, 1-4 are preferable. p3 and p4 correspond to the above-mentioned p1 and p2, and 0-3 are preferable.

Figure 2009119622
(式中、R1a及びR1bは水素原子又は置換基を示し、R2a、R2b 7a 及びR7bは水素原子以外の置換基を示し、R3a及びR3bは水素原子又はメチル基を示す。k1及びk2は同一又は異なって0〜4の整数を示し、n1及びn2は同一又は異なって0〜10の整数を示し、p1及びp2は同一又は異なって1〜3の整数を示す。)
Figure 2009119622
(In the formula, R 1a and R 1b represent a hydrogen atom or a substituent, R 2a , R 2b , R 7a and R 7b represent a substituent other than a hydrogen atom, and R 3a and R 3b represent a hydrogen atom or a methyl group. K1 and k2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, n1 and n2 are the same or different and represent an integer of 0 to 10, and p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 1 to 3. .)

1a及びR1b、R2a及びR2b、R3a及びR3b、k1及びk2、m1及びm2、n1及びn2は前記と同じである。また、 7a 及びR7bは前記R3a及びR3bに対応し、同じ意味を有する。p1及びp2は前記と同じであるが、1〜3が好ましい。 R 1a and R 1b , R 2a and R 2b , R 3a and R 3b , k1 and k2, m1 and m2, n1 and n2 are the same as described above. R 7a and R 7b correspond to R 3a and R 3b and have the same meaning. Although p1 and p2 are the same as the above, 1-3 are preferable.

9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシアリールフェニル)フルオレン類には、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−フェニルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)−3−フェニルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)−3−トリルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシアリールフェニル)フルオレン、好ましくは9,9−ビス(2−ヒドロキシエトキシアリールフェニル)フルオレンなどが含まれる。 9,9-bis (hydroxyalkoxyarylphenyl) fluorenes include 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) -3-phenylphenyl] fluorene, 9,9 -bis [4- (2-hydroxy 9,9-bis (hydroxyalkoxyarylphenyl) fluorene such as propoxy) -3-phenylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxypropoxy) -3-tolylphenyl] fluorene, preferably 9, 9-bis (2-hydroxyethoxyarylphenyl) fluorene and the like are included.

使用する溶剤の量にも特に制限は無いが、フルオレン骨格を有する化合物および四塩基酸二無水物の合計100質量部に対し、25〜150質量部の範囲が好ましい。25質量部未満では粘度が十分に低減されない場合がある。一方、150質量部を超える場合、反応物の濃度が下がりすぎ反応速度が低下する場合がある。 There is no particular limitation on the amount of the solvent used, to a total 1 00 parts by weight of a compound having a fluorene skeleton and tetracarboxylic acid dianhydride is preferably in the range of 25 to 150 parts by weight. If it is less than 25 parts by mass, the viscosity may not be sufficiently reduced. On the other hand, when the amount exceeds 150 parts by mass, the reaction concentration may decrease too much and the reaction rate may decrease.

このようなカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物を上記高分子化合物に付加反応させる。本発明の感光性樹脂におけるカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物の割合は、用途によっても異なるので一概には言えないが、光硬化性コーティング剤や光学材料に用いる場合、感光性樹脂の酸価が0になるまで付加させても良い。一方、アルカリ現像性の用途に適用する場合には、樹脂固形分の酸価が30〜150mgKOH/gの範囲にあるよう調整することが好ましい。酸価が30mgKOH/gよりも低すぎると現像速度が低下して必要なパターンが得られなくなる場合がある。一方、150mgKOH/gよりも酸価が高い場合は、現像過剰となってパターンが剥離しやすくなり電気特性等も低下する場合がある。なお、本明細書において、樹脂固形分の酸価はJIS−K0070に基づく測定値である。 Such a carboxylic acid reactive (meth) acrylate compound is subjected to an addition reaction with the above polymer compound. The proportion of the carboxylic acid-reactive (meth) acrylate compound in the photosensitive resin of the present invention is not unclear because it varies depending on the application, but when used for a photocurable coating agent or an optical material, the acid value of the photosensitive resin It may be added until becomes zero. On the other hand, when applied to an alkali developable application, it is preferable to adjust the acid value of the resin solid content to be in the range of 30 to 150 mgKOH / g. If the acid value is too lower than 30 mgKOH / g, the development rate may decrease and a required pattern may not be obtained. On the other hand, when the acid value is higher than 150 mgKOH / g, the pattern is likely to be peeled off due to excessive development, and the electrical characteristics and the like may be deteriorated. In addition, in this specification, the acid value of resin solid content is a measured value based on JIS-K0070.

本発明に用いられる光重合開始剤および/または光増感剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、ベンゾフェノン、4−ヒドロキシベンゾフェノン、ビス−N,N−ジメチルアミノベンゾフェノン、ビス−N,N−ジエチルアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4′−ジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、イソプロポキシクロロチオキサントン等のチオキサントン類、エチルアントラキノン、ベンズアントラキノン、アミノアントラキノン、クロロアントラキノン、アントラキノン−2−スルホン酸塩、アントラキノン−2,6−ジスルホン酸塩、等のアントラキノン類、アセトフェノン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル類、2,4,6−トリハロメチルトリアジン類、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2,4−ジ(p−メトキシフェニル)−5−フェニルイミダゾール二量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体等の、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体類、ベンジルジメチルケタール、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、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、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)]、フェナントレンキノン、9,10−フェナンレンキノン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等ベンゾイン類、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9′−アクリジニル)ヘプタン等、アクリジン誘導体、ビスアシルフォスフィンオキサイドが挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。
The photopolymerization initiator and / or photosensitizer used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include benzophenone, 4-hydroxybenzophenone, bis-N, N-dimethylaminobenzophenone, and bis-N. Benzophenones such as N, diethylaminobenzophenone and 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone, thioxanthones such as thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, chlorothioxanthone and isopropoxychlorothioxanthone, ethyl anthraquinone, benzanthraquinone Anthraquinones such as aminoanthraquinone, chloroanthraquinone, anthraquinone-2-sulfonate, anthraquinone-2,6-disulfonate, acetophenones, benzo Benzoin ethers such as methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin phenyl ether, 2,4,6-trihalomethyltriazines, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole 2-mer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (m-methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o -Methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2,4-di (p-methoxyphenyl) -5-phenylimidazole Dimer, 2- (2,4-dimethoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole 2,4,5-triarylimidazole dimers such as dimer, benzyldimethyl ketal, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2- Methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -Phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], phenanthrenequinone, 9,10 Fenan DOO Renkinon, methyl benzoin, ethyl benzoin and benzoin ethers, 9-phenyl acridine, 1,7-bis (9,9'-acridinyl) Heptane, etc., acridine derivatives, include bisacylphosphine oxide, can be used alone or in combination of two or more thereof.

すなわち本発明は、下記一般式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物と四塩基酸二無水物とを反応させて得られる高分子化合物に、下記一般式(2)で表されるカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物を付加させて得られる感光性樹脂である。

Figure 2009119622
(式中、環Z及び環Zは単環式又は縮合多環式炭化水素環を示し、R1a及びR1bは水素原子又はアルキル基を示し、R2a及びR2b炭化水素基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基又はシアノ基から選ばれる置換基を示し、R3a及びR3bは水素原子又はメチル基を示し、k1及びk2は同一又は異なって0〜4の整数を示し、m1及びm2は同一又は異なって0〜3の整数を示し、n1及びn2は同一又は異なって0〜10の整数を示し、p1及びp2は同一又は異なって0〜4の整数を示す。但し、環Z及び環Zが単環式炭化水素環の場合p1及びp2は1〜3であり、環Z及び環Zが縮合多環式炭化水素環の場合、環Zに含まれるp1の和及び環Zに含まれるp2の和がそれぞれ1以上である。)
Figure 2009119622
(式中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは下記一般式(5)で表される基を示す)
Figure 2009119622
(式中、q、r、sはそれぞれ独立に0〜9の整数を示す。但し、q、r、sが同時に0となることはない。)
That is, the present invention provides a polymer compound obtained by reacting a compound having a fluorene skeleton represented by the following general formula (1) with a tetrabasic acid dianhydride to a carboxylic acid represented by the following general formula (2). It is a photosensitive resin obtained by adding an acid-reactive (meth) acrylate compound.
Figure 2009119622
(Wherein, ring Z 1 and ring Z 2 represent a monocyclic or condensed polycyclic hydrocarbon ring, R 1a and R 1b represent a hydrogen atom or an alkyl group, R 2a and R 2b represent a hydrocarbon group, A substituent selected from an alkoxy group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, a halogen atom, a nitro group or a cyano group ; R 3a and R 3b represent a hydrogen atom or a methyl group; and k1 and k2 are the same or different and 4 represents an integer of 4, m1 and m2 are the same or different and represent an integer of 0 to 3, n1 and n2 are the same or different and represent an integer of 0 to 10, and p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4. Represents an integer, provided that when ring Z 1 and ring Z 2 are monocyclic hydrocarbon rings, p 1 and p 2 are 1 to 3, and when ring Z 1 and ring Z 2 are condensed polycyclic hydrocarbon rings, including the sum and ring Z 2 of p1 contained in the ring Z 1 The sum of p2 that is 1 or more, respectively.)
Figure 2009119622
(Wherein R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 5 represents a group represented by the following general formula (5))
Figure 2009119622
(In the formula, q, r, and s each independently represent an integer of 0 to 9. However, q, r, and s are not 0 simultaneously.)

Claims (7)

下記一般式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物と四塩基酸二無水物とを反応させて得られる高分子化合物に、下記一般式(2)で表されるカルボン酸反応性(メタ)アクリレート化合物を付加させて得られる感光性樹脂。
Figure 2009119622
(式中、環Z及び環Zは単環式又は縮合多環式炭化水素環を示し、R1a及びR1bは水素原子又は置換基を示し、R2a及びR2bは水素原子以外の置換基を示し、R3a及びR3bは水素原子又はメチル基を示し、k1及びk2は同一又は異なって0〜4の整数を示し、m1及びm2は同一又は異なって0〜3の整数を示し、n1及びn2は同一又は異なって0〜10の整数を示し、p1及びp2は同一又は異なって0〜4の整数を示す。但し、環Z及び環Zが単環式炭化水素環の場合p1及びp2は1〜3であり、環Z及び環Zが縮合多環式炭化水素環の場合、環Zに含まれるp1の和及び環Zに含まれるp2の和がそれぞれ1以上である。)
Figure 2009119622
(式中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは下記一般式(5)で表される基を示す)
Figure 2009119622
(式中、q、r、sはそれぞれ独立に0〜9の整数を示す。但し、q、r、sが同時に0となることはない。)
A polymer compound obtained by reacting a compound having a fluorene skeleton represented by the following general formula (1) with a tetrabasic acid dianhydride is reacted with a carboxylic acid reactivity (meta) represented by the following general formula (2). ) A photosensitive resin obtained by adding an acrylate compound.
Figure 2009119622
(In the formula, ring Z 1 and ring Z 2 represent a monocyclic or condensed polycyclic hydrocarbon ring, R 1a and R 1b represent a hydrogen atom or a substituent, and R 2a and R 2b represent other than a hydrogen atom. R 3a and R 3b represent a hydrogen atom or a methyl group, k1 and k2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, m1 and m2 are the same or different and represent an integer of 0 to 3 , N1 and n2 are the same or different and represent an integer of 0 to 10, and p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, provided that the ring Z 1 and the ring Z 2 are monocyclic hydrocarbon rings. If p1 and p2 is 1 to 3, when the ring Z 1 and the ring Z 2 is a condensed polycyclic hydrocarbon ring, the sum of p2 included in the sum and ring Z 2 of p1 contained in the ring Z 1 each 1 or more.)
Figure 2009119622
(Wherein R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 5 represents a group represented by the following general formula (5))
Figure 2009119622
(In the formula, q, r, and s each independently represent an integer of 0 to 9. However, q, r, and s are not 0 simultaneously.)
上記一般式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物が、下記一般式(3)で表されるものである請求項1記載の感光性樹脂。
Figure 2009119622
(式中、R1a及びR1bは水素原子又は置換基を示し、R2a、R2b、R6a及びR6bは水素原子以外の置換基を示し、R3a及びR3bは水素原子又はメチル基を示し、k1及びk2は同一又は異なって0〜4の整数を示し、m1、m2、m3及びm4は同一又は異なって0〜3の整数を示し、n1、n2、n3及びn4は同一又は異なって0〜10の整数を示し、p1及びp2は同一又は異なって1〜4の整数を示し、p3及びp4は同一又は異なって0〜3の整数を示す。)
The photosensitive resin according to claim 1, wherein the compound having a fluorene skeleton represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (3).
Figure 2009119622
(In the formula, R 1a and R 1b represent a hydrogen atom or a substituent, R 2a , R 2b , R 6a and R 6b represent a substituent other than a hydrogen atom, and R 3a and R 3b represent a hydrogen atom or a methyl group. K1 and k2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, m1, m2, m3 and m4 are the same or different and represent an integer of 0 to 3, and n1, n2, n3 and n4 are the same or different And p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 1 to 4, and p3 and p4 are the same or different and represent an integer of 0 to 3.)
上記一般式(1)で表されるフルオレン骨格を有する化合物が、下記一般式(4)で表されるものである請求項1に記載の感光性樹脂。
Figure 2009119622
(式中、R1a及びR1bは水素原子又は置換基を示し、R2a、R2b、R7b及びR7bは水素原子以外の置換基を示し、R3a及びR3bは水素原子又はメチル基を示す。k1及びk2は同一又は異なって0〜4の整数を示し、n1及びn2は同一又は異なって0〜10の整数を示し、p1及びp2は同一又は異なって1〜3の整数を示す。)
The photosensitive resin according to claim 1, wherein the compound having a fluorene skeleton represented by the general formula (1) is represented by the following general formula (4).
Figure 2009119622
(In the formula, R 1a and R 1b represent a hydrogen atom or a substituent, R 2a , R 2b , R 7b and R 7b represent a substituent other than a hydrogen atom, and R 3a and R 3b represent a hydrogen atom or a methyl group. K1 and k2 are the same or different and represent an integer of 0 to 4, n1 and n2 are the same or different and represent an integer of 0 to 10, and p1 and p2 are the same or different and represent an integer of 1 to 3. .)
上記一般式中のR2aおよびR2bがフェニル基である請求項1ないし3のいずれかの項に記載の感光性樹脂。The photosensitive resin according to claim 1, wherein R 2a and R 2b in the general formula are phenyl groups. 酸価が30〜150mgKOH/gである請求項1ないし4のいずれかの項に記載の感光性樹脂。   The photosensitive resin according to any one of claims 1 to 4, which has an acid value of 30 to 150 mgKOH / g. 請求項1ないし5のいずれかの項に記載の感光性樹脂と、光重合開始剤および/または光増感剤とを含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。   A photosensitive resin composition comprising the photosensitive resin according to claim 1, and a photopolymerization initiator and / or a photosensitizer. さらに、分子中に1個以上の不飽和基を持つ重合性モノマーを含有するものである請求項6に記載の感光性樹脂組成物。   Furthermore, the photosensitive resin composition of Claim 6 which contains the polymerizable monomer which has a 1 or more unsaturated group in a molecule | numerator.
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