KR20160132829A - Fluorine-based surfactant, coating composition, resist composition, and cured product - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 알칼리성의 용액이나 산성의 용액에 노출되어도 도막이 변색하기 어려운(물얼룩이 일어나기 어려운) 도막이 얻어지는 불소계 계면활성제와 이것을 사용한 조성물 및 경화물을 제공하는 것을 목적으로 해서, 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 1∼6인 불소화알킬기와 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A1)와, 가교환 탄화수소의 골격과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A2)를 포함하는 블록 공중합체인 것을 특징으로 하는 불소계 계면활성제를 제공한다.The present invention relates to a fluorinated surfactant which is capable of obtaining a coating film in which a coating film is hardly discolored even when exposed to an alkaline solution or an acidic solution (water hardly occurs), a composition using the fluorinated surfactant and a cured product, (A1) obtained by using a polymerizable monomer containing a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a polymerizable monomer (a1) having a polymerizable unsaturated group and a polymer segment (A1) having a polymerizable unsaturated group having a skeleton of a crosslinked ring hydrocarbon and a polymerizable unsaturated group A fluorine-based surfactant characterized by being a block copolymer comprising a polymer segment (A2) obtained by using a polymerizable monomer containing a monomer (a2).

Description

불소계 계면활성제, 코팅 조성물, 레지스트 조성물 및 경화물{FLUORINE-BASED SURFACTANT, COATING COMPOSITION, RESIST COMPOSITION, AND CURED PRODUCT}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a fluorine-based surfactant, a coating composition, a resist composition, and a cured product,

본 발명은, 알칼리성의 용액이나 산성의 용액에 노출되어도 도막이 변색하기 어려운(물얼룩이 일어나기 어려운) 도막이 얻어지는 불소계 계면활성제와 이것을 사용한 코팅 조성물, 레지스트 조성물 및 이들 조성물의 경화물에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorine-based surfactant which can obtain a coating film which is difficult to discolor (hardly causing water spots) even when exposed to an alkaline solution or an acidic solution, a coating composition, a resist composition and a cured product of these compositions using the same.

컬러 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치에 사용되는 컬러 필터는, 일반적으로 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 화소와, 그 사이에 표시 콘트라스트 향상 등의 목적으로 블랙 매트릭스(BM)가 형성된 기본 구성을 갖는다. 컬러 필터의 제작에 있어서는, 일반적으로 유리 기판 상에 레지스트 조성물을 스핀 코팅, 슬릿 코팅 등의 도포 방법에 의해서 도포하고, 건조 후 마스크를 사용해서 노광, 다음으로 현상해서 착색 패턴을 형성시킨다.A color filter used in a color liquid crystal display device or an organic EL display device is generally composed of red (R), green (G), and blue (B) pixels and a black matrix BM) are formed. In the production of a color filter, a resist composition is generally applied on a glass substrate by a coating method such as spin coating, slit coating, etc., followed by exposure using a mask and then development to form a coloring pattern.

상기 현상은, 현상액으로서 알칼리성의 현상액을 사용해, 미노광 부분은 세정(린스)에 의해 씻어낸다. 그때에, 세정액 중에 존재하는 미노광부의 수지 등의 잔사가 노광부의 착색 패턴의 경화 도막 표면에 부착하는 문제도 있어, 잔사의 착색 패턴에의 부착하기 어려운 특성도 레지스트 조성물에 요구된다.In the above-mentioned phenomenon, an alkaline developer is used as a developing solution, and the unexposed portions are rinsed by rinsing. At that time, there is also a problem that residues such as the resin of the unexposed portion present in the cleaning liquid adhere to the cured coating film surface of the colored pattern of the exposed portion, and the resist composition is also required to have characteristics that it is difficult to adhere to the coloring pattern of the residue.

상기 잔사가 착색 패턴 상에 부착하기 어려운 컬러 필터 화소 형성용 조성물로서, 예를 들면, 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄를 갖는 라디칼 중합성 단량체와 폴리알킬렌글리콜쇄를 갖는 라디칼 중합성 단량체를 공중합시켜서 얻어지는 반응성 관능기를 갖는 공중합체와 당해 반응성 관능기와 반응성을 갖는 기와 라디칼 중합성기를 갖는 화합물을 반응시켜서 얻어지는 불소 원자 함유 계면활성제를 포함하는 컬러 필터 화소 형성용 조성물이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 그러나, 특허문헌 1에 기재된 컬러 필터 화소 형성용 조성물을 사용해서 얻어지는 착색 패턴은, 상기 현상 공정에 있어서 사용되는 알칼리성의 현상액에 노출되었을 경우, 착색 패턴(도막)이 변색하는 현상(물얼룩)이 발생하는 문제가 있다. 이러한 물얼룩은, 포스트 베이킹 후에 사라지므로 제품으로서는 문제가 없지만, 현상 후에 패터닝면의 외관 검사에 있어서, 불균일 이상으로서 검출되어버려, 정상품과 이상품의 구별이 되지 않는다는 문제가 발생하고 있었다. 그 때문에, 외관 검사에 있어서 검사 장치의 검사 감도를 낮추면, 결과적으로 최종적인 컬러 필터 제품의 수율 저하를 일으켜, 문제로 된다. 따라서, 현상 공정이나 세정 공정에 있어서 물얼룩이 발생하기 어려운 경화 도막이 얻어지는 레지스트 조성물이 요구되고 있다.As a composition for forming a color filter pixel in which the residue is difficult to adhere onto a coloring pattern, for example, a composition comprising a radical polymerizable monomer having a poly (perfluoroalkylene ether) chain and a radical polymerizable monomer having a polyalkylene glycol chain A fluorine atom-containing surfactant obtained by reacting a copolymer having a reactive functional group obtained by copolymerizing a reactive functional group with a compound having a reactive group with the reactive functional group and a compound having a radically polymerizable group (See Patent Document 1). However, the coloring pattern obtained by using the composition for forming a color filter pixel described in Patent Document 1 is a phenomenon (water stain) in which the coloring pattern (coating film) discolors when exposed to an alkaline developing solution used in the developing step There is a problem that arises. Such water spots disappear after post-baking, so there is no problem with the product. However, in the appearance inspection of the patterned surface after the development, the water spots are detected as irregularities, resulting in a problem that the regular product and the abnormal product can not be discriminated. Therefore, if the inspection sensitivity of the inspection apparatus is lowered in the visual inspection, the yield of the final color filter product is lowered as a result, which is a problem. Accordingly, there is a demand for a resist composition which can provide a cured coating film that is less prone to water spots in the developing process and the cleaning process.

일본국 특개2010-250256호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-250256

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 알칼리성의 용액이나 산성의 용액에 노출되어도 도막이 변색하기 어려운(물얼룩이 일어나기 어려운) 도막이 얻어지는 불소계 계면활성제와 이것을 사용한 코팅 조성물, 레지스트 조성물 및 이들 조성물의 경화물을 제공하는 것에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a coating composition, a resist composition and a cured product of the fluorinated surfactant which can obtain a coating film which is difficult to discolor (hardly causing water spots) even when exposed to an alkaline solution or an acidic solution .

본 발명자들은, 예의 연구한 결과, 불소화알킬기와 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체로 이루어지는 중합체 세그먼트와, 가교환 탄화수소의 골격과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체, 구체적으로는, 아다만탄환과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체나, 디시클로펜탄환과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체나, 디시클로펜텐환과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체나, 노르보르난환과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체나, 노르보르넨환과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를 포함하는 중합성 단량체로 이루어지는 중합체 세그먼트로 이루어지는 블록 공중합체가, 상기 과제를 해결하는 불소계 계면활성제로 되는 것 등을 알아내, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result of intensive studies, the present inventors have found that a polymer segment comprising a polymerizable monomer having a fluorinated alkyl group and a polymerizable unsaturated group, a polymer segment having a skeleton of a crosslinked ring hydrocarbon and a polymerizable monomer having a polymerizable unsaturated group, A polymerizable monomer having a dicyclopentanone ring and a polymerizable unsaturated group, a polymerizable monomer having a dicyclopentene ring and a polymerizable unsaturated group, a polymerizable monomer having a dicyclopentane ring and a polymerizable monomer having a polymerizable unsaturated group, Or a block copolymer comprising a polymer segment comprising a polymerizable monomer having a norbornene ring and a polymerizable monomer having a polymerizable unsaturated group as a fluorochemical surfactant for solving the above problems, I have come to completion.

즉, 본 발명은, 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 1∼6인 불소화알킬기와 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A1)와, 가교환 탄화수소의 골격과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A2)를 포함하는 블록 공중합체인 것을 특징으로 하는 불소계 계면활성제를 제공하는 것이다.That is, the present invention relates to a polymer segment (A1) obtained by using a polymerizable monomer comprising a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in which fluorine atoms are directly bonded and a polymerizable monomer (a1) having a polymerizable unsaturated group, (A2) obtained by using a polymerizable monomer comprising a skeleton of a cyclic hydrocarbon and a polymerizable monomer (a2) having a polymerizable unsaturated group. The present invention also provides a fluorinated surfactant comprising the polymer segment (A2).

또한, 본 발명은, 상기 불소계 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물을 제공하는 것이다.The present invention also provides a coating composition characterized by containing the above-mentioned fluorine-based surfactant.

또한, 본 발명은, 상기 불소계 계면활성제를 함유하는 레지스트 조성물을 제공하는 것이다.The present invention also provides a resist composition containing the above fluorine-based surfactant.

또한, 본 발명은, 상기 코팅 조성물 또는 레지스트 조성물을 경화시켜서 얻어지는 것을 특징으로 하는 경화물을 제공하는 것이다.The present invention also provides a cured product obtained by curing the coating composition or the resist composition.

본 발명의 불소계 계면활성제를 사용함으로써, 도막 등의 경화물에의 물얼룩이 발생하기 어려운 코팅 조성물이나 레지스트 조성물을 제공할 수 있다.By using the fluorine-based surfactant of the present invention, it is possible to provide a coating composition or a resist composition which is less likely to cause water stains on a cured product such as a coating film.

본 발명의 불소계 계면활성제는, 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 1∼6인 불소화알킬기와 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A1)와, 가교환 탄화수소의 골격과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A2)를 포함하는 블록 공중합체인 것을 특징으로 한다.The fluorine-containing surfactant of the present invention comprises polymer segments (A1) and (2) obtained by using a polymerizable monomer containing a polymerizable monomer (a1) having a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in which fluorine atoms are directly bonded and a polymerizable unsaturated group , And a polymer segment (A2) obtained by using a polymerizable monomer comprising a skeleton of a crosslinked ring hydrocarbon and a polymerizable monomer (a2) having a polymerizable unsaturated group.

본 발명에 있어서, 블록 공중합체를 구성하는 중합체 세그먼트(A1)는, 중합성 단량체(a1)가 2 이상 중합해서 얻어지는 세그먼트를 말한다. 이러한 세그먼트를 얻기 위하여, 본 발명의 효과를 훼손시키지 않는 범위에서 중합성 단량체(a1) 이외의 중합성 단량체를 병용할 수 있다. 병용할 수 있는 중합성 단량체로서는, 예를 들면, 폴리옥시알킬렌쇄를 갖는 중합성 단량체, 탄소 원자수 1∼18의 직쇄상의 알킬기를 갖는 중합성 단량체 및 탄소 원자수 1∼18의 분기상의 알킬기를 갖는 중합성 단량체 등을 들 수 있다.In the present invention, the polymer segment (A1) constituting the block copolymer refers to a segment obtained by polymerizing two or more polymerizable monomers (a1). In order to obtain such a segment, a polymerizable monomer other than the polymerizable monomer (a1) may be used in combination as long as the effect of the present invention is not impaired. Examples of the polymerizable monomer that can be used in combination include a polymerizable monomer having a polyoxyalkylene chain, a polymerizable monomer having a straight chain alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and a branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms And the like.

본 발명에 있어서, 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체로서, 중합성 단량체(a1)의 함유율이 높은 단량체를 사용하는 것이 바람직하며, 중합성 단량체(a1)의 함유율이 100질량%인 것이 특히 바람직하다.In the present invention, as the polymerizable monomer containing the polymerizable monomer (a1), it is preferable to use a monomer having a high content of the polymerizable monomer (a1). When the content of the polymerizable monomer (a1) is 100% Is particularly preferable.

본 발명에서 사용하는 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 1∼6인 불소화알킬기와 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(a1)로서는, 분자 중에 상기 불소화알킬기와 중합성 불포화기를 갖는 화합물이면, 특히 제한 없이 사용할 수 있다.The polymerizable monomer (a1) having a fluorinated alkyl group and a polymerizable unsaturated group having 1 to 6 carbon atoms in which a fluorine atom is directly bonded in the present invention is not particularly limited as long as the compound has the fluorinated alkyl group and the polymerizable unsaturated group in the molecule Can be used.

여기에서, 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 1∼6인 불소화알킬기는, 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 1∼6인 퍼플루오로알킬기 또는 수소 원자의 일부를 불소 원자로 한 부분 불소화알킬기이다. 이들 불소화알킬기 중에서도, 계면활성제로서의 효과가 높으므로 퍼플루오로알킬기가 바람직하다. 또한, 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수는 많을수록 바람직하며, 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수는 4∼6의 것이 특히 바람직하다.Here, the fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in which the fluorine atoms are directly bonded is a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms in which fluorine atoms are directly bonded, or a partially fluorinated alkyl group in which a part of hydrogen atoms are fluorine atoms. Of these fluorinated alkyl groups, perfluoroalkyl groups are preferred because they are highly effective as surfactants. The number of the carbon atoms to which the fluorine atoms are directly bonded is more preferable, and the number of the carbon atoms to which the fluorine atoms are directly bonded is particularly preferably from 4 to 6.

상기 중합성 단량체(a1)가 갖는 중합성 불포화기로서는, 예를 들면, (메타)아크릴로일기, 비닐기, 말레이미드기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 원료의 입수 용이성, 각종 코팅 조성물이나 레지스트 조성물 중의 배합 성분에 대한 상용성(相溶性)을 제어하는 것의 용이성, 또는 중합 반응성이 양호하므로, (메타)아크릴로일기가 바람직하다. 이 (메타)아크릴로일기를 갖는 구체로서는, 예를 들면, 하기 일반식(1)으로 표시되는 단량체를 바람직하게 예시할 수 있다. 또한, 상기 중합성 단량체(a1)는, 1종류만 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 상관없다.Examples of the polymerizable unsaturated group of the polymerizable monomer (a1) include a (meth) acryloyl group, a vinyl group, and a maleimide group. Among these, the (meth) acryloyl group is preferable because it is easy to obtain the raw materials, ease of controlling various coating compositions, compatibility with the compounding components in the resist composition, or polymerization reactivity. As the sphere having the (meth) acryloyl group, for example, a monomer represented by the following general formula (1) can be preferably exemplified. The polymerizable monomer (a1) may be used singly or in combination of two or more.

Figure pct00001
Figure pct00001

〔상기 일반식(1) 중, R1은 수소 원자, 불소 원자, 메틸기, 시아노기, 페닐기, 벤질기 또는 -CnH2n-Rf'(n은 1∼8의 정수를 나타내고, Rf'는 하기 식(Rf-1)∼(Rf-4) 중 어느 하나의 기를 나타낸다)를 나타내고, X는, 하기 식(X-1)∼(X-10) 중 어느 하나의 기를 나타내고, Rf는 하기 식(Rf-1)∼(Rf-4) 중 어느 하나의 기를 나타낸다〕R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, a cyano group, a phenyl group, a benzyl group or -C n H 2n -Rf '(n represents an integer of 1 to 8, and Rf' X represents any one of groups represented by the following formulas (X-1) to (X-10), Rf represents a group represented by any one of the following formulas (Rf-1) to (Rf-1) to (Rf-4).

Figure pct00002
Figure pct00002

〔상기 식(X-1), (X-3), (X-5), (X-6) 및 (X-7) 중의 n은 1∼8의 정수를 나타낸다. 상기 식(X-8), (X-9) 및 (X-10) 중의 m은 1∼8의 정수를 나타내고, n은 0∼8의 정수를 나타낸다. 상기 식(X-6) 및 (X-7) 중의 Rf''는 하기 식(Rf-1)∼(Rf-4) 중 어느 하나의 기를 나타낸다〕N in the formulas (X-1), (X-3), (X-5), (X-6) and (X-7) represents an integer of 1 to 8. M in the formulas (X-8), (X-9) and (X-10) represents an integer of 1 to 8 and n represents an integer of 0 to 8. Rf " in the above formulas (X-6) and (X-7) represents any one of the following formulas (Rf-1) to (Rf-

Figure pct00003
Figure pct00003

〔상기 식(Rf-1) 및 (Rf-2) 중의 n은 1∼6의 정수를 나타낸다. 상기 식(Rf-3) 중의 n은 2∼6의 정수를 나타낸다. 상기 식(Rf-4) 중의 n은 4∼6의 정수를 나타낸다〕[N in the formulas (Rf-1) and (Rf-2) represents an integer of 1 to 6) N in the formula (Rf-3) represents an integer of 2 to 6. N in the formula (Rf-4) represents an integer of 4 to 6)

또, 본 발명에 있어서, 「(메타)아크릴레이트」란, 메타크릴레이트와 아크릴레이트의 한쪽 또는 양쪽을 말하며, 「(메타)아크릴산」이란, 메타크릴산과 아크릴산의 한쪽 또는 양쪽을 말한다.In the present invention, "(meth) acrylate" refers to one or both of methacrylate and acrylate, and "(meth) acrylic acid" refers to one or both of methacrylic acid and acrylic acid.

본 발명에서 사용하는 중합성 단량체(a2)는 가교환 탄화수소의 골격과 중합성 불포화기를 갖는다. 본 발명의 불소계 계면활성제를 포함하는 레지스트 조성물이나 코팅 조성물의 도막의 표면에는, 본 발명의 불소계 계면활성제를 포함하는 층(이하, 블록층이라 하는 경우가 있다)이 표면에 편재한다. 본 발명의 불소계 계면활성제는, 상기 가교환 탄화수소의 골격의 존재에 의해 유리전이 온도(Tg)가 높고, 그 결과, 상기 블록층은 단단한 층으로 된다. 즉, 활성 에너지선이 조사됨에 의해 경화 도막이 형성되지만, 충분한 활성 에너지선이 조사되지 않아도, 가교환 탄화수소의 골격의 존재에 의해 충분히 경화한 도막이 얻어진다. 그 결과, 본 발명의 불소계 계면활성제를 사용해서 얻어지는 도막은 물얼룩이 일어나기 어려운 도막이 얻어진다고 본 발명자들은 생각하고 있다.The polymerizable monomer (a2) used in the present invention has a crosslinked ring hydrocarbon skeleton and a polymerizable unsaturated group. On the surface of the coating film of the resist composition or coating composition containing the fluorine-based surfactant of the present invention, a layer containing the fluorine-based surfactant of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as a block layer) is localized on the surface. In the fluorine-based surfactant of the present invention, the glass transition temperature (Tg) is high due to the presence of the skeleton of the crosslinked ring hydrocarbon, and as a result, the block layer becomes a hard layer. That is, although the cured coating film is formed by irradiation of the active energy ray, a coating film that is sufficiently cured by the presence of the skeleton of the crosslinked ring hydrocarbon can be obtained even when a sufficient activation energy ray is not irradiated. As a result, the inventors of the present invention have conceived that a coating film obtained by using the fluorine-based surfactant of the present invention can obtain a coating film in which water stains rarely occur.

상기 가교환 탄화수소의 골격으로서는, 예를 들면, 아다만탄환, 퍼히드로인덴환, 데칼린환, 퍼히드로플루오렌환, 퍼히드로안트라센환, 퍼히드로페난트렌환, 디시클로펜탄환, 디시클로펜텐환, 퍼히드로아세나프텐환, 퍼히드로페날렌환, 노르보르난환, 노르보르넨환 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 도막제 표면에 의해 Tg가 높은 블록층을 형성할 수 있고, 그 결과, 보다 물얼룩지기 어려운 경화 도막이 얻어지므로, 아다만탄환, 디시클로펜탄환, 노르보르난환, 노르보르넨환이 바람직하며, 아다만탄환이 보다 바람직하다.Examples of the skeleton of the crosslinked ring hydrocarbon include adamantane ring, perhydroindenylene ring, decalin ring, perhydrofluorene ring, perhydroanthracene ring, perhydrophenanthrene ring, dicyclopentane ring, dicyclopentane ring , Perhydro-acenaphthene ring, perhydrophenylene ring, norbornane ring, norbornene ring and the like. Among them, a block layer having a high Tg can be formed by the surface of the coating film, and as a result, a cured coating film which is less liable to be immersed in water is obtained, and therefore adamantane, dicyclopentane ring, norbornane ring and norbornene ring are preferable And an adamantane ring is more preferable.

상기 중합성 불포화기로서는, 예를 들면, (메타)아크릴로일기, 비닐기, 말레이미드기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 원료의 입수용이성, 각종 코팅 조성물이나 레지스트 조성물 중의 배합 성분에 대한 상용성을 제어하는 것의 용이성, 혹은 중합 반응성이 양호하므로, (메타)아크릴로일기가 바람직하다.Examples of the polymerizable unsaturated group include (meth) acryloyl group, vinyl group, maleimide group, and the like. Among them, the (meth) acryloyl group is preferable because it is easy to obtain raw materials, ease of control of compatibility with various coating compositions or compounding components in a resist composition, or polymerization reactivity is good.

이하, 본 발명에서 중합성 단량체(a2)로서 바람직하게 사용할 수 있는 아다만탄환과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체에 대하여 설명한다.Hereinafter, the polymerizable monomer having an adamantane ring and a polymerizable unsaturated group which can be preferably used as the polymerizable monomer (a2) in the present invention will be described.

상기 아다만탄환과 (메타)아크릴로일기를 갖는 중합성 단량체로서는, 예를 들면, 하기 식(a2-1), (a2-2)으로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the polymerizable monomer having adamantane ring and (meth) acryloyl group include the compounds represented by the following formulas (a2-1) and (a2-2).

Figure pct00004
Figure pct00004

(식 중, L은 반응성 관능기를 나타내고, X 및 Y는 2가의 유기기 또는 단결합을 나타내고, R은 수소 원자, 메틸기 또는 CF3를 나타낸다)(Wherein L represents a reactive functional group, X and Y represent a divalent organic group or a single bond, and R represents a hydrogen atom, a methyl group or CF 3 )

상기 반응성 관능기로서는, 예를 들면, 수산기, 이소시아네이트기, 에폭시기, 카르복시기, 카르복시산할라이드기, 산 무수물기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 코팅 조성물과의 상용성이 좋은 불소계 계면활성제가 얻어지므로 수산기가 바람직하다.Examples of the reactive functional group include a hydroxyl group, an isocyanate group, an epoxy group, a carboxyl group, a carboxylic acid halide group, and an acid anhydride group. Among them, a hydroxyl group is preferable because a fluorine-based surfactant having good compatibility with a coating composition can be obtained.

상기 일반식(a2-1) 중의 -X-L으로 표시되는 상기 반응성 관능기를 갖는 유기기 및 Y의 결합 위치는, 아다만탄환 중의 어느 탄소 원자에 결합해 있어도 되며, 또한, -X-L에 대해서는 2개 이상 갖고 있어도 된다. 또한, 아다만탄환을 구성하는 탄소 원자에 결합해 있는 수소 원자는, 그 일부 또는 전부가 불소 원자, 알킬기 등으로 치환되어 있어도 상관없다. 또한, 상기 일반식(a2-1) 중의 X 및 Y는 2가의 유기기 또는 단결합이지만, 이 2가의 유기기로서는, 메틸렌기, 프로필기, 이소프로필리덴기 등의 탄소 원자수 1∼8의 알킬렌기를 들 수 있다.The bonding position of the organic group having a reactive functional group represented by -XL in the general formula (a2-1) and Y may be bonded to any carbon atom in the adamantaneminal ring, and two or more . The hydrogen atom bonded to the carbon atom constituting the adamantanemember may be partially or entirely substituted with a fluorine atom, an alkyl group, or the like. In the general formula (a2-1), X and Y are a divalent organic group or a single bond. Examples of the divalent organic group include a methylene group, a propyl group, an isopropylidene group and the like having 1 to 8 carbon atoms Alkylene group.

또한, 상기 식(a2-2)으로 표시되는 화합물에 있어서, (메타)아크릴로일기는, 아다만탄환 중의 어느 탄소 원자에 결합해 있어도 된다. 또한, 상기 일반식(a2-1) 중의 아다만탄 구조를 구성하는 탄소 원자에 결합해 있는 수소 원자는, 그 일부 또는 전부가 불소 원자, 알킬기 등으로 치환되어 있어도 상관없다.In the compound represented by the above formula (a2-2), the (meth) acryloyl group may be bonded to any carbon atom in the adamantyl group. The hydrogen atom bonded to the carbon atom constituting the adamantane structure in the general formula (a2-1) may be partially or entirely substituted with a fluorine atom, an alkyl group or the like.

상기 일반식(a2-1)으로 표시되는 중합성 단량체의 보다 구체적인 예로서는, 예를 들면, 하기로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.More specific examples of the polymerizable monomer represented by the general formula (a2-1) include, for example, the following compounds.

Figure pct00005
Figure pct00005

또한, 일반식(a2-2)으로 표시되는 중합성 단량체의 보다 구체적인 예로서는, 예를 들면, 하기로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.Further, more specific examples of the polymerizable monomer represented by the general formula (a2-2) include, for example, the following compounds.

Figure pct00006
Figure pct00006

아다만탄환과 (메타)아크릴로일기를 갖는 중합성 단량체 중에서도, 코팅 조성물 중의 다른 구성 성분과의 상용성이 양호한 불소계 계면활성제가 얻어지므로 상기 식(a2-1)으로 표시되는 화합물이 바람직하며, 상기 식(a2-1-1), 식(a2-1-3) 및 상기 식(a2-1-5)으로 표시되는 화합물이 보다 바람직하다.Among the polymerizable monomers having an adamantane ring and a (meth) acryloyl group, a fluorinated surfactant having good compatibility with other constituent components in the coating composition can be obtained, and therefore the compound represented by the above formula (a2-1) is preferable, The compounds represented by the above formulas (a2-1-1), (a2-1-3) and (a2-1-5) are more preferable.

이하, 본 발명에서 중합성 단량체(a2)로서 바람직하게 사용할 수 있는 디시클로펜탄환과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체에 대하여 설명한다.Hereinafter, a polymerizable monomer having a dicyclopentanecane ring and a polymerizable unsaturated group which can be preferably used as the polymerizable monomer (a2) in the present invention will be described.

상기 디시클로펜탄환과 (메타)아크릴로일기를 갖는 중합성 단량체로서는, 예를 들면, 하기 식(a2-3)으로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the polymerizable monomer having a dicyclopentane ring and a (meth) acryloyl group include a compound represented by the following formula (a2-3).

Figure pct00007
Figure pct00007

(식 중, R은 수소 원자, 메틸기 또는 CF3를 나타낸다)(Wherein R represents a hydrogen atom, a methyl group or CF 3 )

또한, 상기 식(a2-3)으로 표시되는 화합물에 있어서, (메타)아크릴로일기는, 디시클로펜탄환 중의 어느 탄소 원자에 결합해 있어도 된다. 또한, 상기 일반식(a2-3) 중의 디시클로펜탄환을 구성하는 탄소 원자에 결합해 있는 수소 원자는, 그 일부 또는 전부가 불소 원자, 알킬기 등으로 치환되어 있어도 상관없다.In the compound represented by the above formula (a2-3), the (meth) acryloyl group may be bonded to any carbon atom in the dicyclopentanemal ring. The hydrogen atom bonded to the carbon atom constituting the dicyclopentanecane ring in the general formula (a2-3) may be partially or entirely substituted with a fluorine atom, an alkyl group, or the like.

상기 일반식(a2-3)으로 표시되는 중합성 단량체의 보다 구체적인 예로서는, 예를 들면, 하기로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.More specific examples of the polymerizable monomer represented by the general formula (a2-3) include, for example, the following compounds.

Figure pct00008
Figure pct00008

디시클로펜탄환과 (메타)아크릴로일기를 갖는 중합성 단량체 중에서도, 도막의 Tg가 높으므로 상기 식(a2-3-2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.Among the polymerizable monomers having a dicyclopentanecane ring and a (meth) acryloyl group, a compound represented by the above formula (a2-3-2) is preferable because the Tg of the coating film is high.

이하, 본 발명에서 중합성 단량체(a2)로서 바람직하게 사용할 수 있는 디시클로펜텐환과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체에 대하여 설명한다.Hereinafter, a polymerizable monomer having a dicyclopentene ring and a polymerizable unsaturated group which can be preferably used as the polymerizable monomer (a2) in the present invention will be described.

상기 디시클로펜텐환과 (메타)아크릴로일기를 갖는 중합성 단량체로서는, 예를 들면, 하기 식(a2-4)으로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the polymerizable monomer having a dicyclopentene ring and a (meth) acryloyl group include a compound represented by the following formula (a2-4).

Figure pct00009
Figure pct00009

(식 중, R은 수소 원자, 메틸기 또는 CF3를 나타낸다)(Wherein R represents a hydrogen atom, a methyl group or CF 3 )

또한, 상기 식(a2-4)으로 표시되는 화합물에 있어서, (메타)아크릴로일기는, 디시클로펜텐환 중의 어느 탄소 원자에 결합해 있어도 된다. 또한, 상기 일반식(a2-3) 중의 디시클로펜텐환을 구성하는 탄소 원자에 결합해 있는 수소 원자는, 그 일부 또는 전부가 불소 원자, 알킬기 등으로 치환되어 있어도 상관없다.In the compound represented by the formula (a2-4), the (meth) acryloyl group may be bonded to any carbon atom in the dicyclopentane ring. The hydrogen atom bonded to the carbon atom constituting the dicyclopentane ring in the general formula (a2-3) may be partially or entirely substituted with a fluorine atom, an alkyl group or the like.

상기 일반식(a2-4)으로 표시되는 중합성 단량체의 보다 구체적인 예로서는, 예를 들면, 하기로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.More specific examples of the polymerizable monomer represented by the general formula (a2-4) include, for example, the following compounds.

Figure pct00010
Figure pct00010

디시클로펜텐환과 (메타)아크릴로일기를 갖는 중합성 단량체 중에서도, 도막의 Tg가 높아지므로 상기 식(a2-4-2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.Among the polymerizable monomers having a dicyclopentene ring and a (meth) acryloyl group, a compound represented by the formula (a2-4-2) is preferable because the Tg of the coating film becomes high.

이하, 본 발명에서 중합성 단량체(a2)로서 바람직하게 사용할 수 있는 노르보르난환과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체에 대하여 설명한다.Hereinafter, a norbornane ring and a polymerizable monomer having a polymerizable unsaturated group, which can be preferably used as the polymerizable monomer (a2) in the present invention, will be described.

상기 노르보르난환과 (메타)아크릴로일기를 갖는 중합성 단량체로서는, 예를 들면, 하기 식(a2-5)으로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the polymerizable monomer having a norbornane ring and a (meth) acryloyl group include a compound represented by the following formula (a2-5).

Figure pct00011
Figure pct00011

(식 중, R은 수소 원자, 메틸기 또는 CF3를 나타낸다)(Wherein R represents a hydrogen atom, a methyl group or CF 3 )

또한, 상기 식(a2-5)으로 표시되는 화합물에 있어서, (메타)아크릴로일기는, 노르보르난환 중의 어느 탄소 원자에 결합해 있어도 된다. 또한, 상기 일반식(a2-5) 중의 노르보르난환을 구성하는 탄소 원자에 결합해 있는 수소 원자는, 그 일부 또는 전부가 불소 원자, 알킬기 등으로 치환되어 있어도 상관없다.In the compound represented by the formula (a2-5), the (meth) acryloyl group may be bonded to any carbon atom in the norbornane ring. The hydrogen atom bonded to the carbon atom constituting the norbornane ring in the general formula (a2-5) may be partially or entirely substituted with a fluorine atom, an alkyl group or the like.

상기 일반식(a2-5)으로 표시되는 중합성 단량체의 보다 구체적인 예로서는, 예를 들면, 하기로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.More specific examples of the polymerizable monomer represented by the general formula (a2-5) include, for example, the following compounds.

Figure pct00012
Figure pct00012

노르보르난환과 (메타)아크릴로일기를 갖는 중합성 단량체 중에서도, 도막의 Tg가 높아지므로 상기 식(a2-5-2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.Among the polymerizable monomers having a norbornane ring and a (meth) acryloyl group, a compound represented by the formula (a2-5-2) is preferable because the Tg of the coating film becomes high.

이하, 본 발명에서 중합성 단량체(a2)로서 바람직하게 사용할 수 있는 노르보르넨환과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체에 대하여 설명한다.Hereinafter, the norbornene ring and the polymerizable monomer having a polymerizable unsaturated group which can be preferably used as the polymerizable monomer (a2) in the present invention will be described.

상기 노르보르넨환과 (메타)아크릴로일기를 갖는 중합성 단량체로서는, 예를 들면, 하기 식(a2-6), (a2-7)으로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the polymerizable monomer having a norbornene ring and a (meth) acryloyl group include compounds represented by the following formulas (a2-6) and (a2-7).

Figure pct00013
Figure pct00013

(식 중, R은 수소 원자, 메틸기 또는 CF3를 나타낸다)(Wherein R represents a hydrogen atom, a methyl group or CF 3 )

또한, 상기 식(a2-6)으로 표시되는 화합물에 있어서, (메타)아크릴로일기는, 노르보르넨환 중의 어느 탄소 원자에 결합해 있어도 된다. 또한, 상기 일반식(a2-6) 중의 노르보르넨환을 구성하는 탄소 원자에 결합해 있는 수소 원자는, 그 일부 또는 전부가 불소 원자, 알킬기 등으로 치환되어 있어도 상관없다.In the compound represented by the formula (a2-6), the (meth) acryloyl group may be bonded to any carbon atom in the norbornene ring. The hydrogen atom bonded to the carbon atom constituting the norbornene ring in the general formula (a2-6) may be partially or entirely substituted with a fluorine atom, an alkyl group or the like.

상기 일반식(a2-6)으로 표시되는 중합성 단량체의 보다 구체적인 예로서는, 예를 들면, 하기로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.More specific examples of the polymerizable monomer represented by the general formula (a2-6) include, for example, the following compounds.

Figure pct00014
Figure pct00014

노르보르넨환과 (메타)아크릴로일기를 갖는 중합성 단량체 중에서도, 도막의 Tg가 높아지므로 상기 식(a2-6-2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.Among the polymerizable monomers having a norbornene ring and a (meth) acryloyl group, a compound represented by the formula (a2-6-2) is preferable because the Tg of the coating film becomes high.

본 발명의 불소계 계면활성제는, 상기와 같이, 불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 1∼6인 불소화알킬기와 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A1)와, 가교환 탄화수소의 골격과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A2)를 포함하는 블록 공중합체인 것을 특징으로 한다. 여기에서, 중합체 세그먼트(A1)와 중합체 세그먼트(A2)의 비율은, 코팅 조성물과의 상용성이 양호한 불소계 계면활성제가 얻어지므로 질량비로 (A1):(A2)=5:95∼90:10이 바람직하며, 10:90∼80:20이 보다 바람직하다.As described above, the fluorine-containing surfactant of the present invention is a polymer segment obtained by using a polymerizable monomer containing a polymerizable monomer (a1) having a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in which fluorine atoms are directly bonded and a polymerizable unsaturated group (A2) obtained by using a polymerizable monomer containing a crosslinkable ring hydrocarbon skeleton and a polymerizable monomer (a2) having a polymerizable unsaturated group. Here, the proportion of the polymer segment (A1) to the polymer segment (A2) is (A1) :( A2) = 5: 95 to 90: 10 in terms of mass ratio since a fluorochemical surfactant having good compatibility with the coating composition is obtained More preferably 10:90 to 80:20.

또한, 상기 중합체 세그먼트(A2)는, 중합성 단량체(a2)를, 중합체 세그먼트(A2)를 얻을 때에 사용하는〔중합체 세그먼트(A2)를 구성하는〕 전 중합성 단량체의 질량을 기준으로 해서 10∼100질량% 사용해서 얻어지는 것이, 도막 표면에 보다 견고한 층을 형성할 수 있는 불소계 계면활성제가 얻어지므로 바람직하며, 20∼90질량% 사용해서 얻어지는 것이 보다 바람직하다.The polymer segment (A2) is obtained by polymerizing the polymerizable monomer (a2) in an amount of from 10 to 100 mass% based on the mass of the prepolymerizable monomer (constituting the polymer segment (A2)) used in obtaining the polymer segment 100% by mass is preferable because it is possible to obtain a fluorine-based surfactant capable of forming a more rigid layer on the surface of the coating film, more preferably 20 to 90% by mass.

상기와 같이, 상기 중합체 세그먼트(A2)를 얻을 때에는, 본 발명의 효과를 훼손시키지 않는 범위에서 중합성 단량체(a2) 이외의 중합성 단량체를 병용해서 얻어도 된다. 병용할 수 있는 중합성 단량체로서는, 예를 들면, 폴리옥시알킬렌쇄를 갖는 중합성 단량체, 탄소 원자수 1∼18의 직쇄상의 알킬기를 갖는 중합성 단량체 및 탄소 원자수 1∼18의 분기상의 알킬기를 갖는 중합성 단량체 등을 들 수 있다.As described above, when the polymer segment (A2) is obtained, a polymerizable monomer other than the polymerizable monomer (a2) may be used in combination within a range not to impair the effect of the present invention. Examples of the polymerizable monomer that can be used in combination include a polymerizable monomer having a polyoxyalkylene chain, a polymerizable monomer having a straight chain alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and a branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms And the like.

본 발명의 불소계 계면활성제를 제조하는 방법으로서는, 특히 제한은 없지만, 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A1)와, 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A2)로 이루어지는 블록 공중합체를 얻기 위한 중합 반응이 제어하기 쉬우므로 리빙 라디칼 중합이 바람직하다.The method for producing the fluorine-based surfactant of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a polymer segment (A1) obtained by using a polymerizable monomer containing a polymerizable monomer (a1) and a polymer segment Living radical polymerization is preferable because the polymerization reaction for obtaining a block copolymer composed of the polymer segment (A2) obtained by using a monomer is easy to control.

일반적으로 리빙 라디칼 중합에 있어서는, 활성 중합 말단이 원자 또는 원자단에 의해 보호된 도먼트종(種)이 가역적으로 라디칼을 발생시켜서 모노머와 반응함에 의해 생장 반응이 진행해, 제1 모노머가 소비되어도 생장 말단이 활성을 잃지 않고, 축차적으로 추가되는 제2 모노머와 반응해서 블록 폴리머를 얻을 수 있다. 이러한 리빙 라디칼 중합의 예로서는, 원자 이동 라디칼 중합(ATRP), 가역적 부가-개열형 라디칼 중합(RAFT), 니트록시드를 개재하는 라디칼 중합(NMP), 유기 텔루륨을 사용하는 라디칼 중합(TERP) 등을 들 수 있다. 이들 중 어느 방법을 사용할지는 특히 제약은 없지만, 제어의 용이함 등에서 상기 ATRP가 바람직하다. ATRP는, 유기 할로겐화물, 또는 할로겐화설포닐 화합물 등을 개시제, 천이 금속 화합물과 배위자로 이루어지는 금속 착체(錯體)를 촉매로 해서 중합된다.Generally, in the living radical polymerization, a dormant species (species) protected by an active polymerization terminal atom or atomic group reversibly reacts with a monomer by reacting with the monomer, so that the growth reaction proceeds, and even if the first monomer is consumed, The block polymer can be obtained by reacting with the second monomer which is added in sequence without losing the activity. Examples of such living radical polymerization include atom transfer radical polymerization (ATRP), reversible addition-cleavable radical polymerization (RAFT), radical polymerization through nitroxide (NMP), radical polymerization using organic tellurium . No particular limitation is imposed on which method to use, but ATRP is preferable for ease of control and the like. ATRP is polymerized using an organic halide, a halogenated sulfonyl compound or the like as a catalyst as a catalyst, a metal complex comprising an initiator, a transition metal compound and a ligand.

상기 ATRP로 사용하는 중합개시제로는, 유기 할로겐화 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 1-페닐에틸클로라이드 및 1-페닐에틸브로마이드, 클로로포름, 사염화탄소, 2-클로로프로피오니트릴, α,α'-디클로로자일렌, α,α'-디브로모자일렌, 헥사키스(α-브로모메틸)벤젠, 탄소 원자수 1∼6의 2-할로겐화카르복시산(예를 들면 2-클로로프로피온산, 2-브로모프로피온산, 2-클로로이소부티르산, 2-브로모이소부티르산 등)의 탄소 원자수 1∼6의 알킬에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 탄소 원자수 1∼6의 2-할로겐화카르복시산의 탄소 원자수 1∼6의 알킬에스테르의 보다 구체적인 예로서는, 예를 들면, 2-클로로프로피온산메틸, 2-클로로프로피온산에틸, 2-브로모프로피온산메틸, 2-브로모이소부티르산에틸 등을 들 수 있다.As the polymerization initiator used in the ATRP, an organic halogenated compound can be used. Specific examples thereof include 1-phenylethyl chloride and 1-phenylethyl bromide, chloroform, carbon tetrachloride, 2-chloropropionitrile,?,? '- dichloro xylene,?,?' - dibromohydrin, hexakis (Such as 2-chloropropionic acid, 2-bromopropionic acid, 2-chloroisobutyric acid, 2-bromoisobutyric acid, etc.) of 2-halogenated carboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms Alkyl esters having a number of 1 to 6, and the like. More specific examples of the alkyl esters having 1 to 6 carbon atoms in the 2-halogenated carboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms include methyl 2-chloropropionate, ethyl 2-chloropropionate, methyl 2-bromopropionate , Ethyl 2-bromoisobutyrate, and the like.

상기 ATRP로 사용하는 천이 금속 화합물은, Mn+Xn로 표시되는 것이다. 천이 금속인 Mn+는, Cu+, Cu2 +, Fe2 +, Fe3 +, Ru2 +, Ru3 +, Cr2 +, Cr3 +, Mo0, Mo+, Mo2 +, Mo3+, W2+, W3+, Rh3 +, Rh4 +, Co+, Co2 +, Re2 +, Re3 +, Ni0, Ni+, Mn3 +, Mn4 +, V2+, V3+, Zn+, Zn2+, Au+, Au2 +, Ag+ 및 Ag2 +로 이루어지는 군에서 선택할 수 있다. 또한, X는, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6의 알콕시기, (S04)1/2, (P04)1/3, (HP04)1/2, (H2P04), 트리플레이트, 헥사플루오로포스페이트, 메탄설포네이트, 아릴설포네이트(바람직하게는 벤젠설포네이트 또는 톨루엔설포네이트), SeR1, CN 및 R2COO로 이루어지는 군에서 선택할 수 있다. 여기에서, R1은, 아릴, 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1∼20(바람직하게는 탄소 원자수 1∼10)의 알킬기를 나타내고, R2은, 수소 원자, 할로겐으로 1∼5회(호적(好適)하게는 불소 또는 염소로 1∼3회) 치환되어 있어도 되는 직쇄상 또는 분기상의 탄소 원자수 1∼6의 알킬기(바람직하게는 메틸기)를 나타낸다. 또한, n은, 금속 상의 형식 전하를 나타내며, 0∼7의 정수이다.The transition metal compound used for ATRP is represented by M n + X n . The transition metal is M n + is, Cu +, Cu 2 +, Fe 2 +, Fe 3 +, Ru 2 +, Ru 3 +, Cr 2 +, Cr 3 +, Mo 0, Mo +, Mo 2 +, Mo 3 +, W 2+, W 3+, Rh + 3, Rh 4 +, Co +, Co + 2, Re + 2, Re + 3, Ni 0, Ni +, Mn + 3, Mn + 4, V 2+ , V 3+, Z n +, Zn 2+, Au +, Au 2 +, can be selected from the group consisting of Ag + and Ag + 2. X represents a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, (SO 4 ) 1/2 , (PO 4 ) 1/3 , (HPO 4 ) 1/2 , (H 2 PO 4 ) Plate, hexafluorophosphate, methanesulfonate, arylsulfonate (preferably benzene sulfonate or toluene sulfonate), SeR 1 , CN and R 2 COO. Here, R 1 represents an alkyl group of 1 to 20 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms) in the aryl, straight-chain or branched chain, and R 2 represents a hydrogen atom, Or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably a methyl group), which may be substituted, which may be substituted one to three times by fluorine or chlorine. In addition, n represents a formal charge on the metal, and is an integer of 0 to 7.

상기 천이 금속 착체로서는 특히 한정되지 않지만, 바람직한 것으로서, 7, 8, 9, 10, 11족의 천이 금속 착체가, 더 바람직한 것으로서, 0가의 구리, 1가의 구리, 2가의 루테늄, 2가의 철 또는 2가의 니켈의 착체를 들 수 있다.The transition metal complex is not particularly limited but is preferably a transition metal complex of group 7, 8, 9, 10 or 11, more preferably a transition metal complex of 0 valent copper, monovalent copper, divalent ruthenium, Nickel complexes of nickel and silver.

상기한 천이 금속과 배위 결합 가능한 배위자를 갖는 화합물로서는, 천이 금속과 σ결합을 개재해서 배위할 수 있는 1개 이상의 질소 원자, 산소 원자, 인 원자 또는 황 원자를 포함하는 배위자를 갖는 화합물, 천이 금속과 π결합을 개재해서 배위할 수 있는 2개 이상의 탄소 원자를 포함하는 배위자를 갖는 화합물, 천이 금속과 μ결합 또는 η결합을 개재해서 배위할 수 있는 배위자를 갖는 화합물을 들 수 있다.As the compound having a ligand capable of coordinating with the transition metal described above, a compound having a ligand containing at least one nitrogen atom, oxygen atom, phosphorus atom or sulfur atom capable of coordinating with a transition metal via a sigma bond, A compound having a ligand containing two or more carbon atoms capable of coordinating via a π bond, and a compound having a ligand capable of coordinating with a transition metal via a μ-bond or an η-bond.

상기 배위자를 갖는 화합물의 구체예로서는, 예를 들면, 중심 금속이 구리인 경우는 2,2'-비피리딜 및 그 유도체, 1,10-페난트롤린 및 그 유도체, 테트라메틸에틸렌디아민, 펜타메틸디에틸렌트리아민, 헥사메틸트리스(2-아미노에틸)아민 등의 폴리아민 등의 배위자와의 착체를 들 수 있다. 또한 2가의 루테늄 착체로서는, 디클로로트리스(트리페닐포스핀)루테늄, 디클로로트리스(트리부틸포스핀)루테늄, 디클로로(시클로옥타디엔)루테늄, 디클로로벤젠루테늄, 디클로로p-시멘루테늄, 디클로로(노르보르나디엔)루테늄, 시스-디클로로비스(2,2'-비피리딘)루테늄, 디클로로트리스(1,10-페난트롤린)루테늄, 카르보닐클로로히드리드트리스(트리페닐포스핀)루테늄 등을 들 수 있다. 또한 2가의 철 착체로서는, 비스트리페닐포스핀 착체, 트리아자시클로노난 착체 등을 들 수 있다.Specific examples of the compound having a ligand include, for example, 2,2'-bipyridyl and its derivatives when the central metal is copper, 1,10-phenanthroline and its derivatives, tetramethylethylenediamine, pentamethyl And polyamines such as diethylenetriamine, hexamethyltris (2-aminoethyl) amine, and the like. Examples of divalent ruthenium complexes include dichlorotris (triphenylphosphine) ruthenium, dichlorotris (tributylphosphine) ruthenium, dichloro (cyclooctadiene) ruthenium, dichlorobenzene ruthenium, dichloro p-cymene ruthenium, Ruthenium, cis-dichlorobis (2,2'-bipyridine) ruthenium, dichlorotris (1,10-phenanthroline) ruthenium and carbonylchlorohydrid tris (triphenylphosphine) ruthenium . Examples of the divalent iron complexes include bistriphenylphosphine complexes and triazacyclononane complexes.

또한, 상기 리빙 라디칼 중합에 있어서는, 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 사용하는 용매로서는, 예를 들면, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 에스테르계 용매; 디이소프로필에테르, 디메톡시에탄, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르계 용매; 디클로로메탄, 디클로로에탄 등의 할로겐계 용매; 톨루엔, 자일렌 등의 방향족계 용매; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온 등의 케톤계 용제; 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올계 용제; 디메틸포름아미드, 디메틸설폭시드 등의 비프로톤성 극성 용매 등을 들 수 있다. 또한, 이들 용매는, 단독으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다.In the living radical polymerization, a solvent is preferably used. Examples of the solvent to be used include ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; Ether solvents such as diisopropyl ether, dimethoxyethane and diethylene glycol dimethyl ether; Halogen-based solvents such as dichloromethane and dichloroethane; Aromatic solvents such as toluene and xylene; Ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; Alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropanol; And aprotic polar solvents such as dimethylformamide and dimethylsulfoxide. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

본 발명의 불소계 계면활성제의 제조에 있어서는, 이하의 방법을 바람직하게 예시할 수 있다.In the production of the fluorine-based surfactant of the present invention, the following methods can be preferably exemplified.

방법 1 : 중합개시제, 천이 금속 화합물, 당해 천이 금속과 배위 결합 가능한 배위자를 갖는 화합물, 및 용매의 존재 하에서, 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 리빙 라디칼 중합, 바람직하게는 원자 이동 라디칼 중합시켜, 중합체 세그먼트(A1)를 얻은 후, 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 더해서 중합체 세그먼트(A1)에 추가로 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 리빙 라디칼 중합, 바람직하게는 원자 이동 라디칼 중합시키는 방법.Method 1: In the presence of a polymerization initiator, a transition metal compound, a ligand capable of coordinating with the transition metal, and a solvent, the polymerizable monomer containing the polymerizable monomer (a1) is subjected to living radical polymerization, preferably atom transfer To obtain a polymer segment (A1), and then a polymerizable monomer containing a polymerizable monomer (a2) is added to obtain a polymerizable monomer containing a polymerizable monomer (a2) in addition to the polymer segment (A1) Polymerization, preferably atom transfer radical polymerization.

방법 2 : 중합개시제, 천이 금속 화합물, 당해 천이 금속과 배위 결합 가능한 배위자를 갖는 화합물, 및 용매의 존재 하에서, 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 리빙 라디칼 중합, 바람직하게는 원자 이동 라디칼 중합시켜 중합체 세그먼트(A2)를 얻은 후, 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 반응계에 더해서 중합체 세그먼트(A2)에 추가로 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 리빙 라디칼 중합, 바람직하게는 원자 이동 라디칼 중합시키는 방법.Method 2: A method of polymerizing a polymerizable monomer containing a polymerizable monomer (a2) in the presence of a polymerization initiator, a transition metal compound, a ligand capable of coordinating with the transition metal, and a solvent to a living radical polymerization, (A1) is added to the reaction system to obtain a polymer segment containing the polymerizable monomer (a1) in addition to the polymer segment (A2) Radical polymerization, preferably atom transfer radical polymerization.

상기 리빙 라디칼 중합 시의 중합 온도는, 실온 내지 120℃의 범위가 바람직하다.The polymerization temperature in the living radical polymerization is preferably in the range of room temperature to 120 캜.

또한, 본 발명의 불소계 계면활성제를 리빙 라디칼 중합에 의해 제조하는 경우는, 당해 불소계 계면활성제 중에, 중합에서 사용한 천이 금속 화합물에 기인하는 금속이 잔류하는 경우가 있다. 그래서, 금속이 잔류하면 문제를 일으키는 포토레지스트 조성물 등의 반도체 용도로 사용할 경우에는, 중합 반응 후에 활성 알루미나 등을 사용해서 잔류 금속을 제거하는 것이 바람직하다.Further, when the fluorine-based surfactant of the present invention is produced by living radical polymerization, a metal originating from the transition metal compound used in the polymerization may remain in the fluorine-based surfactant. Therefore, when the metal is used for a semiconductor such as a photoresist composition which causes a problem when it remains, it is preferable to remove the residual metal by using activated alumina or the like after the polymerization reaction.

본 발명의 불소계 계면활성제의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)은, 보다 견고한 도막 표면이 얻어지는 불소계 계면활성제로 되므로, 500∼200,000이 바람직하며, 1,000∼150,000의 범위가 보다 바람직하고, 1,500∼100,000의 범위가 더 바람직하다. 또한, 본 발명의 불소계 계면활성제의 분산도(Mw/Mn)는, 보다 견고한 도막 표면이 얻어지는 불소계 계면활성제로 되므로, 1.5 이하가 바람직하며, 1.00∼1.40의 범위가 보다 바람직하고, 1.05∼1.30의 범위가 더 바람직하다.The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the fluorine-based surfactant of the present invention are preferably 500 to 200,000, more preferably 1,000 to 150,000, since they are fluorine- , And more preferably in the range of 1,500 to 100,000. The dispersion degree (Mw / Mn) of the fluorine-based surfactant of the present invention is preferably 1.5 or less, more preferably in the range of 1.00 to 1.40, further preferably in the range of 1.05 to 1.30 Range is more preferable.

여기에서, 수평균 분자량(Mn) 및 중량 평균 분자량(Mw)은, 겔침투 크로마토그래피(이하, 「GPC」로 약기한다) 측정에 의거해 폴리스티렌 환산한 값이다. 또, GPC의 측정 조건은 이하와 같다.Here, the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) are values converted to polystyrene on the basis of gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as "GPC") measurement. The measurement conditions of GPC are as follows.

[GPC측정 조건][Conditions for measuring GPC]

측정 장치 : 도소가부시키가이샤제 「HLC-8220 GPC」, Measurement apparatus: "HLC-8220 GPC" manufactured by Tosoh Corporation,

칼럼 : 도소가부시키가이샤제 가드칼럼 「HHR-H」(6.0㎜ I.D.×4㎝)+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8㎜ I.D.×30㎝)+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8㎜ I.D.×30㎝)+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8㎜ I.D.×30㎝)+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8㎜ I.D.×30㎝)Column: " HHR-H " (6.0 mm ID x 4 cm) manufactured by Tosoh Corporation; TSK-GEL GMHHR- N (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation; "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tosoh Corporation, "TSK-GEL GMHHR-N" (7.8 mm ID x 30 cm) manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., TSK-GEL GMHHR-N "(7.8 mm ID x 30 cm)

검출기 : ELSD(오르테크재팬가부시키가이샤제 「ELSD2000」)Detector: ELSD ("ELSD2000" manufactured by Orthek Japan Co., Ltd.)

데이터 처리 : 도소가부시키가이샤제 「GPC-8020 모델 Ⅱ 데이터 해석 버전 4.30」Data processing: "GPC-8020 Model II Data Interpretation Version 4.30" manufactured by Tosoh Corporation

측정 조건 : 칼럼 온도 40℃Measuring conditions : Column temperature 40 ℃

전개 용매 테트라히드로 퓨란(THF) Developing solvent Tetrahydrofuran (THF)

유속 1.0㎖/분 Flow rate 1.0 ml / min

시료 : 수지 고형분 환산으로 1.0질량%의 테트라히드로 퓨란 용액을 마이크로 필터로 여과한 것(5㎕).Sample: A tetrahydrofuran solution of 1.0% by mass in terms of resin solid matter was filtered with a microfilter (5)).

표준 시료 : 상기 「GPC-8020 모델 Ⅱ 데이터 해석 버전 4.30」의 측정 매뉴얼에 준거해서, 분자량이 기지인 하기의 단분산 폴리스티렌을 사용했다.Standard samples: The following monodisperse polystyrene having a known molecular weight was used in accordance with the measurement manual of "GPC-8020 Model II Data Analysis Version 4.30".

(단분산 폴리스티렌)(Monodisperse polystyrene)

도소가부시키가이샤제 「A-500」&Quot; A-500 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「A-1000」&Quot; A-1000 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「A-2500」Quot; A-2500 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「A-5000」Quot; A-5000 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「F-1」Quot; F-1 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「F-2」Quot; F-2 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「F-4」Quot; F-4 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「F-10」Quot; F-10 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「F-20」Quot; F-20 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「F-40」Quot; F-40 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「F-80」Quot; F-80 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「F-128」&Quot; F-128 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「F-288」&Quot; F-288 " manufactured by Tosoh Corporation

도소가부시키가이샤제 「F-550」Quot; F-550 " manufactured by Tosoh Corporation

본 발명의 불소계 계면활성제 중의 불소 원자 함유율은, 도포 불균일이 적은 양호한 레벨링성이 얻어지므로, 4∼40질량%의 범위가 바람직하며, 5∼35질량%의 범위가 보다 바람직하고, 6∼30질량%의 범위가 더 바람직하다. 또, 불소 원자 함유율은, 연소 이온 크로마토그래피에 의해 측정할 수 있다.The content of fluorine atoms in the fluorine-based surfactant of the present invention is preferably in the range of 4 to 40 mass%, more preferably in the range of 5 to 35 mass%, more preferably in the range of 6 to 30 mass% % Is more preferable. The content of fluorine atoms can be measured by combustion ion chromatography.

본 발명의 코팅 조성물은, 상기한 본 발명의 불소계 계면활성제를 첨가제로서 사용한 것이다. 코팅 조성물 중의 당해 불소계 계면활성제의 첨가량은, 코팅 수지의 종류, 도공 방법, 목적으로 하는 막두께 등에 따라서 다르지만, 코팅 조성물 중 고형분 100질량부에 대해서 0.0001∼10질량부가 바람직하며, 0.001∼5질량부가 보다 바람직하고, 0.01∼2질량부가 더 바람직하다. 불소계 계면활성제가 이 범위의 첨가량이면, 충분히 표면 장력을 저하시킬 수 있으며, 목적으로 하는 레벨링성이 얻어지고, 도공 시의 거품 발생 등 문제의 발생을 억제할 수 있다.The coating composition of the present invention uses the above-mentioned fluorine-based surfactant of the present invention as an additive. The amount of the fluorinated surfactant to be added in the coating composition varies depending on the kind of the coating resin, the coating method, and the intended thickness, but is preferably from 0.0001 to 10 parts by mass, more preferably from 0.001 to 5 parts by mass And more preferably 0.01 to 2 parts by mass. When the amount of the fluorochemical surfactant is within this range, the surface tension can be sufficiently lowered, and the aimed leveling property can be obtained, and occurrence of problems such as foam generation during coating can be suppressed.

코팅 조성물의 첨가제로서, 본 발명의 불소계 계면활성제를 사용함으로써, 종래의 탄소 원자수 8 이상의 퍼플루오로알킬기를 갖는 불소계 계면활성제에 비해, 환경 및 생체에 대한 축적성이 낮으며, 또한 종래의 탄소 원자수 8 이상의 퍼플루오로알킬기를 갖는 불소계 계면활성제의 동등 이상, 즉 고속, 고전단력을 수반하는 도공 방법에 있어서도, 고도한 레벨링성을 발현시키는 코팅 조성물을 제공하는 것이 가능하다. 이러한 코팅 조성물로서는, 유용한 코팅 조성물로서, 예를 들면, 각종 도료용 조성물이나 감광성 수지 조성물을 들 수 있다.By using the fluorine-based surfactant of the present invention as an additive for the coating composition, compared with the conventional fluorine-based surfactant having a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms, the accumulation property to the environment and the living body is low, It is possible to provide a coating composition which exhibits high leveling property even in a coating method accompanied by equivalent or superiority of a fluorinated surfactant having a perfluoroalkyl group having at least 8 atoms, that is, a high speed and a high shear force. As such a coating composition, useful coating compositions include, for example, compositions for various paints and photosensitive resin compositions.

상기 도료용 조성물로서는, 예를 들면, 석유 수지 도료, 셸락 도료, 로진계 도료, 셀룰로오스계 도료, 고무계 도료, 칠 도료, 캐슈 수지 도료, 유성 비이클 도료 등의 천연 수지를 사용한 도료; 페놀 수지 도료, 알키드 수지 도료, 불포화 폴리에스테르 수지 도료, 아미노 수지 도료, 에폭시 수지 도료, 비닐 수지 도료, 아크릴 수지 도료, 폴리우레탄 수지 도료, 실리콘 수지 도료, 불소 수지 도료 등의 합성 수지를 사용한 도료 등을 들 수 있다.Examples of the composition for paints include paints using natural resins such as petroleum resin paints, shellac paints, rosin paints, cellulose paints, rubber paints, paint paints, cashew resin paints, oil based vehicle paints and the like; Paints using synthetic resins such as phenol resin paints, alkyd resin paints, unsaturated polyester resin paints, amino resin paints, epoxy resin paints, vinyl resin paints, acrylic resin paints, polyurethane resin paints, silicone resin paints, fluoric resin paints, etc. .

또한, 상기 도료용 조성물 중에는 필요에 따라서, 안료, 염료, 카본 등의 착색제; 실리카, 산화티타늄, 산화아연, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화칼슘, 탄산칼슘 등의 무기 분말; 고급 지방산, 폴리아크릴 수지, 폴리에틸렌 등의 유기 미분말; 내광성 향상제, 내후성 향상제, 내열성 향상제, 산화방지제, 증점제, 침강방지제 등의 각종 첨가제를 적의(適宜) 첨가하는 것이 가능하다. 또한, 도공 방법에 대해서는, 공지 공용의 도공 방법이면 어떠한 방법도 사용할 수 있으며, 예를 들면, 롤 코터, 정전 도장, 바 코터, 그라비어 코터, 나이프 코터, 디핑 도포, 스프레이 도포 등의 방법을 들 수 있다.In addition, the above-mentioned composition for paints may contain colorants such as pigments, dyes, and carbon, if necessary; Inorganic powders such as silica, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, calcium oxide, and calcium carbonate; Organic fine powders such as higher fatty acids, polyacrylic resins, and polyethylene; Various additives such as a light resistance improving agent, a weather resistance improving agent, a heat resistance improving agent, an antioxidant, a thickener, and an anti-settling agent can be appropriately added. As the coating method, any method can be used as long as it is a publicly known coating method. For example, methods such as roll coater, electrostatic coating, bar coater, gravure coater, knife coater, dipping coating, have.

상기 감광성 수지 조성물은, 가시광, 자외광 등의 광을 조사함에 의해 수지의 용해성, 점도, 투명도, 굴절률, 전도도, 이온투과성 등의 물성이 변화하는 것이다. 이 감광성 수지 조성물 중에서도, 레지스트 조성물(포토레지스트 조성물, 컬러 필터용의 컬러 레지스트 조성물 등)은, 고도한 레벨링성이 요구된다. 통상, 반도체 또는 액정에 관한 포토리소그래피에 있어서는, 레지스트 조성물을 고전단력을 수반하는 스핀 코팅에 의해서, 두께가 1∼2㎛ 정도로 되도록 실리콘 웨이퍼 또는 각종 금속을 증착한 유리 기판 상에 도포하는 것이 일반적이다. 이때, 도포막 두께가 불균일하거나, 일반적으로 스트리에이션이라 불리는 도포 불균일이 발생하거나 하면, 패턴의 직선성이나 재현성이 저하해, 목적으로 하는 정도(精度)를 갖는 레지스트 패턴이 얻어지지 않는다는 문제가 생긴다. 또한, 최근은 그 이외에도 적하 흔적, 전체 불균일, 중심부에 비교해 엣지부가 막후화(膜厚化)하는 비드 현상 등의 다양한 레벨링에 관여하는 문제점이 클로즈업되고 있다. 반도체 소자의 고집적화에 수반하는 레지스트 패턴의 미세화 또는 실리콘 웨이퍼의 대구경화, 액정용 유리 기판의 대형화가 진행하는 현재, 이러한 도포막 두께의 불균일이나 스트리에이션의 발생을 억제하는 것이 중요한 과제로 되어 있다. 또한 최근, 반도체, 액정 소자의 생산성 향상, 고기능화 등의 관점에서, 상기 도포막 두께의 불균일이나 스트리에이션의 발생의 억제를 엄밀하게 컨트롤할 필요가 있다.The above-mentioned photosensitive resin composition changes physical properties such as solubility, viscosity, transparency, refractive index, conductivity, and ion permeability of the resin by irradiating light such as visible light or ultraviolet light. Among these photosensitive resin compositions, resist compositions (such as a photoresist composition, a color resist composition for a color filter, and the like) require high leveling properties. Generally, in photolithography for semiconductors or liquid crystals, a resist composition is generally applied onto a silicon wafer or a glass substrate on which various metals are deposited by spin coating accompanied by a high shear force so as to have a thickness of about 1 to 2 mu m . At this time, if the thickness of the coating film is uneven or coating irregularity generally called striping occurs, the linearity and reproducibility of the pattern are lowered, and there arises a problem that a resist pattern having the desired degree (accuracy) can not be obtained . In addition, in recent years, problems related to various leveling such as drop marks, total irregularities, and bead phenomenon in which the edge portion becomes thicker than the center portion are being close up. It is an important problem to suppress the occurrence of unevenness of thickness of the coating film and the occurrence of stretching at the present time as the resist pattern becomes finer or the size of the silicon wafer becomes larger and the glass substrate for liquid crystal becomes larger. In addition, from the viewpoints of improvement in the productivity of the semiconductor and the liquid crystal device, and high functionality, it is necessary to strictly control the unevenness of the coating film thickness and the suppression of occurrence of striping.

여기에서, 본 발명의 불소계 계면활성제는, 이 감광성 수지 조성물, 특히 레지스트 조성물의 첨가제로서 사용함으로써, 고도한 레벨링성을 발휘하며, 균일한 도막(경화물)을 형성할 수 있기 때문에, 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다.Here, the fluorine-based surfactant of the present invention exhibits a high leveling property and can form a uniform coating film (cured product) by using the fluorine-containing surfactant as an additive for the photosensitive resin composition, particularly, the resist composition. I can solve the problem.

통상, 레지스트 조성물 중에서도 컬러 레지스트 조성물은, 계면활성제와 포토레지스트제로 이루어지며, 이 포토레지스트제는, (1)알칼리 가용성 수지, (2)중합성 화합물 및 (3)착색제를 함유하는 것을 예시할 수 있다.In general, in a resist composition, a color resist composition is composed of a surfactant and a photoresist agent. Examples of the photoresist agent include (1) an alkali-soluble resin, (2) a polymerizable compound and have.

본 발명에서 사용하는 (1)알칼리 가용성 수지로서는, 알칼리 현상액에 가용인 것이면 특히 한정은 없지만, 카르복시기, 페놀성 수산기 및 설폰산기의 군에서 선택되는 적어도 1개의 산성기 또는 그 염을 갖는 수지가 바람직하다.The (1) alkali-soluble resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is soluble in an alkali developer, but resins having at least one acid group selected from the group of a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group and a sulfonic acid group or a salt thereof are preferable Do.

상기 (1)알칼리 가용성 수지에 대하여, 보다 구체적으로 설명하면, 산성기를 갖는 단량체를 중합시킨 것을 들 수 있다. (1)알칼리 가용성 수지의 원료로 되는 산성기로서 카르복시기를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 비닐아세트산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 신남산 또는 이들의 염 등을 들 수 있다.More specifically, the alkali-soluble resin (1) is obtained by polymerizing a monomer having an acidic group. (1) As the monomer having a carboxyl group as an acidic group serving as a raw material of the alkali-soluble resin, for example, acrylic acid, methacrylic acid, vinylacetic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, cinnamic acid, .

(1)알칼리 가용성 수지의 원료로 되는 산성기로서 페놀성 수산기를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, o-히드록시스티렌, m-히드록시스티렌, p-히드록시스티렌 등을 들 수 있다. 또한, 이들 단량체의 방향환에 결합한 페놀성 수산기 및 비닐기 이외의 1개 이상의 수소 원자가, 알킬기, 알콕시기, 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 아미드기로 치환된 화합물 등도 들 수 있다.(1) Examples of the monomer having a phenolic hydroxyl group as an acidic group serving as a raw material of the alkali-soluble resin include o-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene and the like. Further, compounds in which at least one hydrogen atom other than a phenolic hydroxyl group and a vinyl group bonded to the aromatic rings of these monomers are substituted with an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group or an amide group may be mentioned.

(1)알칼리 가용성 수지의 원료로 되는 산성기로서 설폰산기를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, 비닐설폰산, 스티렌설폰산, (메타)알릴설폰산, 2-히드록시-3-(메타)알릴옥시프로판설폰산, (메타)아크릴산-2-설포에틸, (메타)아크릴산-2-설포프로필, 2-히드록시-3-(메타)아크릴옥시프로판설폰산, 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산 또는 이들의 염 등을 들 수 있다.(1) Examples of the monomer having a sulfonic acid group as an acidic group serving as a raw material of the alkali-soluble resin include vinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, (meth) allylsulfonic acid, 2-hydroxy- (Meth) acryloxypropane sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2 (meth) acrylate, 2- -Methylpropanesulfonic acid or their salts, and the like.

또한, 상기한 산성기를 갖는 단량체는, 단독으로 중합해서 (1)알칼리 가용성 수지로 할 수도 있지만, 다른 단량체와 공중합시켜도 상관없다. 이러한 다른 단량체로서는, 탄화수소계 올레핀류, 비닐에테르류, 이소프로페닐에테르류, 알릴에테르류, 비닐에스테르류, 알릴에스테르류, (메타)아크릴산에스테르류, (메타)아크릴아미드류, 방향족 비닐 화합물, 클로로올레핀류, 공역 디엔류 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, (메타)아크릴산에스테르류가 바람직하다.The above-mentioned monomer having an acidic group may be polymerized singly to (1) an alkali-soluble resin, but it may be copolymerized with other monomers. Examples of such other monomers include hydrocarbon-based olefins, vinyl ethers, isopropenyl ethers, allyl ethers, vinyl esters, allyl esters, (meth) acrylic esters, (meth) acrylamides, Chloroolefins, conjugated dienes, and the like. Of these, (meth) acrylic acid esters are preferred.

상기 (메타)아크릴산에스테르류로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산n-프로필, (메타)아크릴산이소프로필, (메타)아크릴산n-부틸, (메타)아크릴산이소부틸, (메타)아크릴산sec-부틸, (메타)아크릴산t-부틸, (메타)아크릴산n-펜틸, (메타)아크릴산3-메틸부틸, (메타)아크릴산n-헥실, (메타)아크릴산2-에틸-n-헥실, (메타)아크릴산n-옥틸, (메타)아크릴산시클로헥실, (메타)아크릴산이소보르닐, (메타)아크릴산2-히드록시에틸, (메타)아크릴산2-히드록시프로필, (메타)아크릴산3-히드록시프로필, (메타)아크릴산4-히드록시부틸, (메타)아크릴산5-히드록시펜틸, (메타)아크릴산6-히드록시헥실, (메타)아크릴산4-히드록시시클로헥실, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산3-클로로-2-히드록시프로필, 글리세린모노(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산1,1-디메틸-3-옥소부틸, (메타)아크릴산2-아세토아세톡시에틸, (메타)아크릴산2-메톡시에틸, (메타)아크릴산2-에톡시에틸, (메타)아크릴산벤질 등을 들 수 있다.Examples of the (meth) acrylic esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n- (Meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, t- (Meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, , Hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 5-hydroxypentyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 4-hydroxycyclo Hexyl, neopentyl glycol mono (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycerin mono Acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 1,1-dimethyl-3-oxobutyl (meth) acrylate, 2-acetoacetoxyethyl , And benzyl (meth) acrylate.

(1)알칼리 가용성 수지의 원료로 되는 산성기를 갖는 단량체 및 상기한 다른 단량체는, 각각 단독으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다.(1) Monomers having an acidic group as a raw material of the alkali-soluble resin and the above-mentioned other monomers may be used alone or in combination of two or more.

상기 (2)중합성 화합물로서는, 자외선 등의 활성 에너지선 조사에 의해 중합 또는 가교 반응 가능한 광중합성 관능기를 갖는 화합물이면 특히 한정되지 않고 사용할 수 있다. 구체적인 예로서는, 예를 들면, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 헥산디올디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(아크릴로일옥시프로필)에테르, 트리(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 트리(아크릴로일옥시에틸)시아누레이트, 글리세린트리(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트 화합물을 들 수 있다.The above-mentioned (2) polymerizable compound is not particularly limited as long as it is a compound having a photopolymerizable functional group capable of undergoing polymerization or crosslinking by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays. Specific examples thereof include, for example, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane diacrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) (Meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, tri (Meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, and the like (Meth) acrylate.

또한, N,N'-에틸렌디말레이미드, N,N'-헥사메틸렌디말레이미드, N,N'-도데카메틸렌디말레이미드, N,N'-m-페닐렌디말레이미드, N,N'-p-페닐렌디말레이미드, N,N'-(옥시디-p-페닐렌)디말레이미드, N,N'-(메틸렌디-p-페닐렌)디말레이미드, N,N'-2,4-톨릴렌디말레이미드, N,N'-2,6-톨릴렌디말레이미드, N,N'-디말레이미드, N,N'-m-자일릴렌디말레이미드, N,N'-p-자일릴렌디말레이미드, N,N'-옥시디프로필렌디말레이미드, 에틸렌디옥시-비스-N-에틸말레이미드, N,N'-p,p'-디페닐설폰비스말레이미드, N,N'-p,p'-디페닐에테르비스말레이미드, N,N'-디시클로헥실메탄비스말레이미드, N,N'-(3,3'-디클로로-p,p'-비스페닐렌)비스말레이미드, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2,2-비스(4-말레이미드페닐)프로판, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2,2-비스〔4-(4-말레이미드페녹시)페닐〕프로판, 에톡시(3-말레이미드프로피옥시)에탄, 에톡시(3-말레이미드프로피옥시)부탄, 디에틸렌글리콜(3-말레이미드프로필)메틸에테르, Mn=400의 폴리에틸렌글리콜의 메틸(3-말레이미드프로필)에테르, 트리메틸올프로판트리(3-말레이미드프로필에테르), Mn=400의 폴리에틸렌글리콜의 비스(3-말레이미드프로필)에테르, Mn=400의 폴리에틸렌글리콜의 모노(3-말레이미드프로필)비닐에테르 등의 에테르계 화합물; 메틸말레이미드아세테이트, 에틸말레이미드카프로네이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르말레이미드아세테이트, Mn=400의 폴리에틸렌글리콜의 모노메틸에테르말레이미드아세테이트, 테트라히드로푸르푸릴말레이미드아세테이트, 디에틸렌글리콜비스말레이미드아세테이트, 디에틸렌글리콜모노말레이미드아세테이트아크릴레이트, Mn=400의 폴리에틸렌글리콜의 비스말레이미드아세테이트, Mn=250의 폴리테트라메틸렌글리콜의 비스말레이미드아세테이트, Mn=400의 폴리에틸렌글리콜의 모노말레이미드카프로네이트아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리말레이미드아세테이트, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리말레이미드아세테이트, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판디말레이미드아세테이트모노아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라말레이미드아세테이트, 에틸렌옥사이드 변성 펜타에리트리톨디말레이미드아세테이트, 에틸렌옥사이드 변성 펜타에리트리톨트리말레이미드아세테이트, 에틸렌옥사이드 변성 펜타에리트리톨테트라말레이미드아세테이트, 에틸렌옥사이드 변성 펜타에리트리톨디말레이미드아세테이트디아크릴레이트 등의 말레이미드에스테르 화합물; N-에틸-(2-말레이미드에틸)카바메이트; 이소포론디이소시아네이트와 (폴리)알킬렌폴리올과의 당량 혼합물을 2-말레이미드에탄올과 반응시킨 우레탄 화합물; 2-말레이미드에틸-에틸카보네이트, 2-말레이미드에틸-이소프로필카보네이트, 테트라에틸렌글리콜비스(3-말레이미드프로필카보네이트) 등의 말레이미드카보네이트 화합물 등의 말레이미드 유도체도 들 수 있다. 이들 (2)중합성 화합물은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.Further, it is also possible to use N, N'-ethylenediimaleimide, N, N'-hexamethylene dimaleimide, N, N'-dodecamethylene dimaleimide, N, N'-methylene di-p-phenylene) dimaleimide, N, N '- (oxydi-p-phenylene) dimaleimide, N, N'-m-xylylenediimaleimide, N, N'-2,6-tolylene dimaleimide, N, N, N'-p, p'-diphenylsulfone bismaleimide, N, N'-oxydipropylene dimaleimide, ethylenedioxy-bis-N-ethyl maleimide, , N'-p, p'-diphenyl ether bismaleimide, N, N'-dicyclohexylmethane bismaleimide, N, N '- (3,3'-dichloro-p, p'-bisphenylene ) Bismaleimide, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis (4-maleimidophenyl) propane, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro -2,2-bis [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl] propane, ethoxy (3-maleimidopropyl (3-maleimidopropyl) butane, diethylene glycol (3-maleimidopropyl) methyl ether, methyl (3-maleimidopropyl) ether of polyethylene glycol with Mn = 400, trimethylolpropane (3-maleimide propyl ether), Mn = 400 bis (3-maleimidopropyl) ether of polyethylene glycol, and Mn = 400 polyethylene glycol mono (3-maleimidopropyl) vinyl ether; Methylmaleimide acetate, ethylmaleimide caproate, ethylene glycol monomethyl ether maleimide acetate, monomethyl ether maleimide acetate of polyethylene glycol with Mn = 400, tetrahydrofurfuryl maleimide acetate, diethylene glycol bismaleimide acetate, Diethylene glycol monomaleimide acetate acrylate, bismaleimide acetate of polyethylene glycol of Mn = 400, bismaleimide acetate of polytetramethylene glycol of Mn = 250, monomaleimide capronate acrylate of polyethylene glycol of Mn = 400 , Trimethylolpropane trimaleimide acetate, ethylene oxide modified trimethylol propane trimaleimide acetate, ethylene oxide modified trimethylol propane dimaleimide acetate monoacrylate, pentaerythritol tetramale Ethylene oxide modified pentaerythritol dimaleimide acetate, ethylene oxide modified pentaerythritol trimaleimide acetate, ethylene oxide modified pentaerythritol tetramaleimide acetate, ethylene oxide modified pentaerythritol dimaleimide acetate diacrylate, etc. Maleimide ester compounds; N-ethyl- (2-maleimideethyl) carbamate; A urethane compound obtained by reacting an equivalent mixture of isophorone diisocyanate and (poly) alkylene polyol with 2-maleimide ethanol; Maleimide derivatives such as maleimide carbonate compounds such as 2-maleimide ethyl-ethyl carbonate, 2-maleimide ethyl-isopropyl carbonate and tetraethylene glycol bis (3-maleimidepropyl carbonate). These (2) polymerizable compounds may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

상기 (1)알칼리 가용성 수지와 (2)중합성 화합물과의 질량 비율은, (1):(2)=20:80∼90:10의 범위가 바람직하며, 30:70∼80:20의 범위가 보다 바람직하고, 40:60∼70:30의 범위가 더 바람직하다.The mass ratio of the alkali-soluble resin (1) to the polymerizable compound (2) is preferably in the range of (1) :( 2) = 20:80 to 90:10, more preferably in the range of 30:70 to 80:20 , And more preferably in the range of 40:60 to 70:30.

본 발명에서 사용하는 (3)착색제로서는, 착색이 가능한 것이면, 특히 제한 없이 사용할 수 있지만, 내열성 및 내광성이 높은 점에서 안료가 바람직하며, 유기 안료, 무기 안료의 어느 것이어도 사용할 수 있다.The colorant (3) used in the present invention is not particularly limited as long as it can be colored, but a pigment is preferable from the viewpoint of heat resistance and light fastness, and organic pigments and inorganic pigments can be used.

상기 유기 안료로서는, 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 화소의 색에 따라서 사용한다. 적(R)의 화소에서는, 예를 들면, C.I. 피그먼트 레드9, C.I. 피그먼트 레드97, C.I. 피그먼트 레드122, C.I. 피그먼트 레드123, C.I. 피그먼트 레드149, C.I. 피그먼트 레드168, C.I. 피그먼트 레드177, C.I. 피그먼트 레드180, C.I. 피그먼트 레드192, C.I. 피그먼트 레드215, C.I. 피그먼트 레드216, C.I. 피그먼트 레드217, C.I. 피그먼트 레드220, C.I. 피그먼트 레드223, C.I. 피그먼트 레드224, C.I. 피그먼트 레드226, C.I. 피그먼트 레드227, C.I. 피그먼트 레드228, C.I.피그먼트 레드240, C.I.피그먼트 레드254, C.I. 피그먼트 레드48:1 등의 적색 안료를 사용할 수 있다.The organic pigment is used in accordance with the color of each pixel of red (R), green (G), and blue (B). In the red pixel, for example, C.I. Pigment Red 9, C.I. Pigment Red 97, C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 123, C.I. Pigment Red 149, C.I. Pigment Red 168, C.I. Pigment Red 177, C.I. Pigment Red 180, C.I. Pigment Red 192, C.I. Pigment Red 215, C.I. Pigment Red 216, C.I. Pigment Red 217, C.I. Pigment Red 220, C.I. Pigment Red 223, C.I. Pigment Red 224, C.I. Pigment Red 226, C.I. Pigment Red 227, C.I. Pigment Red 228, C. I. Pigment Red 240, C. I. Pigment Red 254, C.I. Pigment Red 48: 1 can be used.

녹(G)의 화소에서는, 예를 들면, C.I. 피그먼트 그린7, C.I. 피그먼트 그린36 등의 녹색 안료를 사용할 수 있다. 청(B)화소에서는, 예를 들면, C.I. 피그먼트 블루15, C.I. 피그먼트 블루15:6, C.I. 피그먼트 블루22, C.I. 피그먼트 블루60, C.I. 피그먼트 블루64 등의 청색 안료를 사용할 수 있다.In the pixel of green (G), for example, C.I. Pigment Green 7, C.I. Pigment Green 36 and the like can be used. In the blue (B) pixel, for example, C.I. Pigment Blue 15, C.I. Pigment Blue 15: 6, C.I. Pigment Blue 22, C.I. Pigment Blue 60, C.I. Pigment Blue 64 and the like can be used.

또한, 상기한 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 화소의 색재현성을 향상할 목적으로, 그 밖의 색의 유기 안료를 색상 조정으로서 사용해도 된다. 이러한 색상 조정의 유기 안료로서는, C.I. 피그먼트 바이올렛19, C.I. 피그먼트 바이올렛23, C.I. 피그먼트 바이올렛29, C.I. 피그먼트 바이올렛30, C.I. 피그먼트 바이올렛37, C.I. 피그먼트 바이올렛40, C.I. 피그먼트 바이올렛50 등의 바이올렛 안료; C.I. 피그먼트 옐로20, C.I. 피그먼트 옐로24, C.I. 피그먼트 옐로83, C.I. 피그먼트 옐로86, C.I. 피그먼트 옐로93, C.I. 피그먼트 옐로109, C.I. 피그먼트 옐로110, C.I. 피그먼트 옐로117, C.I. 피그먼트 옐로125, C.I. 피그먼트 옐로137, C.I. 피그먼트 옐로138, C.I. 피그먼트 옐로139, C.I. 피그먼트 옐로147, C.I. 피그먼트 옐로148, C.I. 피그먼트 옐로150, C.I. 피그먼트 옐로153, C.I. 피그먼트 옐로154, C.I. 피그먼트 옐로166, C.I. 피그먼트 옐로168, C.I. 피그먼트 옐로185 등의 황색 안료 등을 들 수 있다.Further, in order to improve the color reproducibility of each of the red (R), green (G) and blue (B) pixels, the organic pigments of other colors may be used as the color adjustment. As such an organic pigment for color adjustment, C.I. Pigment Violet 19, C.I. Pigment Violet 23, C.I. Pigment Violet 29, C.I. Pigment Violet 30, C.I. Pigment Violet 37, C.I. Pigment Violet 40, C.I. Violet pigments such as Pigment Violet 50; C.I. Pigment Yellow 20, C.I. Pigment Yellow 24, C.I. Pigment Yellow 83, C.I. Pigment Yellow 86, C.I. Pigment Yellow 93, C.I. Pigment Yellow 109, C.I. Pigment Yellow 110, C.I. Pigment Yellow 117, C.I. Pigment Yellow 125, C.I. Pigment Yellow 137, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 139, C.I. Pigment Yellow 147, C.I. Pigment Yellow 148, C.I. Pigment Yellow 150, C.I. Pigment Yellow 153, C.I. Pigment Yellow 154, C.I. Pigment Yellow 166, C.I. Pigment Yellow 168, C.I. And Pigment Yellow 185, and the like.

한편, 블랙 매트릭스(BM)를 형성하는 것에 사용하는 (3)착색제로서는, 흑색이면 특히 한정되는 것은 아니지만, 카본 블랙, 금속 산화물, 2종 이상의 금속 산화물로 이루어지는 복합 금속 화합물 등의 안료가 바람직하다. 또한, 적, 청, 녹, 자(紫), 황, 시안, 마젠타의 색상을 갖는 안료에서 선택되는 2종 이상의 유기 안료를 혼합하고, 혼색에 의해 흑색으로 한 조합이어도 상관없다.On the other hand, the (3) coloring agent used for forming the black matrix (BM) is not particularly limited as long as it is black, but a pigment such as carbon black, a metal oxide, and a composite metal compound composed of two or more metal oxides is preferable. Further, it may be a combination of two or more organic pigments selected from pigments having colors of red, blue, green, purple, yellow, cyan and magenta, and black by mixing.

상기 카본 블랙으로서는, 예를 들면, 램프 블랙, 아세틸렌 블랙, 서멀 블랙, 채널 블랙, 퍼네스 블랙 등을 들 수 있다. 상기 금속 산화물로서는, 티타늄의 산화 또는 이산화티타늄의 환원에 의해 얻어지는 티타늄 블랙을 들 수 있다. 통상, 티타늄 블랙은, TimO2m -1(m은 1 이상의 수)로 표시된다. 또한, 금속 산화물로서, 구리, 철, 크롬, 망간, 코발트 등의 금속 산화물도 들 수 있다. 또한, 2종 이상의 금속 산화물로 이루어지는 복합 금속 화합물로서는, 예를 들면, 구리-크롬의 산화물, 구리-크롬-망간의 산화물, 구리-철-망간의 산화물 또는 코발트-철-망간의 산화물 등을 들 수 있다.Examples of the carbon black include lamp black, acetylene black, thermal black, channel black, furnace black and the like. Examples of the metal oxide include titanium black obtained by oxidation of titanium or reduction of titanium dioxide. Usually, titanium black is represented by Ti m O 2 m -1 (m is a number of 1 or more). As the metal oxide, metal oxides such as copper, iron, chromium, manganese, and cobalt can also be used. Examples of the composite metal compound composed of two or more metal oxides include oxides of copper-chromium, oxides of copper-chromium-manganese, oxides of copper-iron-manganese, and oxides of cobalt-iron- .

한편, 유기 안료의 예로서는, 적(赤)의 색상을 갖는 안료로서는, 퀴나크리돈계 안료, 페릴렌계 안료, 피롤로·피롤계 안료, 안트라퀴논계 안료 등을 들 수 있으며, 청의 색상을 갖는 안료로서는, 프탈로시아닌계 안료, 인단트렌계 안료 등을 들 수 있으며, 녹의 색상을 갖는 안료로서는, 할로겐화프탈로시아닌계 안료 등을 들 수 있으며, 자(紫)의 색상을 갖는 안료로서는, 디옥사진 바이올렛, 패스트 바이올렛B, 메틸 바이올렛 레이크, 인단트렌 브릴리언트 바이올렛 등을 들 수 있으며, 황의 색상을 갖는 안료로서는, 테트라클로로이소인돌리논계 안료, 한자 옐로계 안료, 벤지딘 옐로계 안료, 아조계 안료 등을 들 수 있으며, 시안의 색상을 갖는 안료로서는 무금속 프탈로시아닌, 메로시아닌 등을 들 수 있으며, 마젠타의 색상을 갖는 안료로서는, 디메틸퀴나크리돈, 티오인디고 등을 들 수 있다.Examples of the organic pigments include quinacridone pigments, perylene pigments, pyrrolo pyrrole pigments, anthraquinone pigments, and the like. Examples of pigments having a hue include red Phthalocyanine pigments, and indanthrene pigments. Examples of pigments having a rust hue include halogenated phthalocyanine pigments and pigments having a purple hue include dioxazine violet, fast violet B , Methyl violet lake, and indanthrene brilliant violet. Examples of pigments having a yellow color include tetrachloroisoindolinone type pigments, hansa yellow type pigments, benzidine yellow type pigments and azo type pigments. Examples of the pigment having a hue include nonmetal phthalocyanine and merocyanine, and as the pigment having a magenta hue, Creations can be money, thioindigo and the like.

적(R), 녹(G), 청(B)의 각 화소 및 블랙 매트릭스(BM)를 형성하기 위하여 사용하는 (3)착색제는, 요구되는 색상에 따라서, 단독으로 사용할 수도 있고 2종 이상 병용할 수도 있다.The coloring agents used for forming red (R), green (G), and blue (B) and the black matrix (BM) may be used alone or in combination of two or more You may.

상기 (3)착색제의 배합량은, 상기 (1)알칼리 가용성 수지 및 (2)중합성 화합물의 합계 100질량부에 대해서, 질량 기준으로 10∼80질량부의 범위인 것이 바람직하며, 15∼65질량부의 범위인 것이 보다 바람직하다.The blending amount of (3) the colorant is preferably in the range of 10 to 80 parts by mass based on 100 parts by mass of the total of the above-mentioned (1) alkali-soluble resin and (2) polymerizable compound, more preferably 15 to 65 parts by mass Is more preferable.

본 발명의 레지스트 조성물에 있어서는, 상기 (3)착색제가 안료인 경우는, 분산제를 사용해 유기 용제 중에서 분산시켜서 조제한 안료 분산액을 미리 조제해서 사용하는 것이 바람직하다. 상기 분산제로서는, 예를 들면, 계면활성제; 안료의 중간체 또는 유도체; 염료의 중간체 혹은 유도체; 폴리아미드계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지 등의 수지형 분산제 등을 들 수 있다. 이들 안료 분산제 중에서도, 특히 주쇄 또는 측쇄에 N,N-디 치환 아미노기 및 산성기를 갖는 아크릴계 중합체를 함유하는 수지형 분산제가 바람직하다. 이러한 수지형 분산제의 시판품으로서는, 예를 들면, 빅케미사제의 「BYK-160」, 「BYK-161」, 「BYK-2001」, 에프카케미컬즈사제의 「에프카46」, 아지노모토파인테크노가부시키가이샤제의 「아지수퍼PB-814」 등을 들 수 있다. 이들 분산제는, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.In the resist composition of the present invention, when the (3) coloring agent is a pigment, it is preferable to prepare the pigment dispersion prepared by dispersing in an organic solvent using a dispersing agent in advance. As the dispersing agent, for example, a surfactant; Intermediates or derivatives of pigments; Intermediates or derivatives of dyes; And resinous dispersants such as polyamide resins, polyurethane resins, polyester resins and acrylic resins. Among these pigment dispersants, a resinous dispersant containing an acrylic polymer having an N, N-disubstituted amino group and an acidic group in the main chain or side chain is particularly preferable. Examples of commercial products of such a resinous dispersant include BYK-160, BYK-161 and BYK-2001 manufactured by BICKEMI Co., Ltd., FUKA 46 manufactured by Fuka Chemicals, Ajinomoto Fine Techno AJI Super PB-814 " manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., and the like. These dispersants may be used alone or in combination of two or more.

또한, 상기 안료 분산액의 조제 시에 사용되는 유기 용제로서는, 예를 들면, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 아세트산에스테르계 용제; 에톡시프로피오네이트 등의 프로피오네이트계 용제; 톨루엔, 자일렌, 메톡시벤젠 등의 방향족계 용제; 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르계 용제; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온 등의 케톤계 용제; 헥산 등의 지방족 탄화수소계 용제; N,N-디메틸포름아미드, γ-부티로락탐, N-메틸-2-피롤리돈 등의 질소 화합물계 용제; γ-부티로락톤 등의 락톤계 용제; 카르밤산에스테르 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.Examples of the organic solvent used in the preparation of the pigment dispersion include acetic acid ester solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate; Propionate-based solvents such as ethoxypropionate; Aromatic solvents such as toluene, xylene and methoxybenzene; Ether solvents such as butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether; Ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; Aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane; Nitrogen-based solvents such as N, N-dimethylformamide,? -Butyrolactam and N-methyl-2-pyrrolidone; lactone type solvents such as? -butyrolactone; And carbamic acid esters. These solvents may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

상기 안료 분산액의 조제 방법으로서는, (3)착색제의 혼련 분산 공정 및 미분산 공정을 거치는 방법, 미분산 공정만으로 행하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 혼련 분산 공정에서는, (3)착색제, (1)알칼리 가용성 수지의 일부, 및 필요에 따라서 상기 분산제를 혼합해 혼련한다. 혼련에 사용하는 기계는, 2개 롤, 3개 롤, 볼 밀, 트론 밀, 디스퍼, 니더, 코니더, 호모지나이저, 블렌더, 단축 혹은 2축의 압출기 등을 들 수 있으며, 이들 혼련기를 사용해서 강한 전단력을 더하면서 분산함에 의해 착색제를 분산할 수 있다. 또한, (3)착색제는, 상기한 혼련을 행하기 전에, 솔트밀링법 등에 의해서 입자 사이즈를 미세화해두는 것이 바람직하다.Examples of the method for preparing the pigment dispersion include (3) a method in which a colorant is subjected to a kneading and dispersing step and a microdispersion step, and a method in which only a microdispersion step is performed. In the kneading and dispersing step, (3) a colorant, (1) a part of an alkali-soluble resin and, if necessary, the dispersing agent are mixed and kneaded. Examples of the machine used for kneading include 2 rolls, 3 rolls, a ball mill, a tron mill, a dispenser, a kneader, a coneizer, a homogenizer, a blender, a single or double shaft extruder, So that the coloring agent can be dispersed by dispersing while adding a strong shearing force. It is preferable that (3) the coloring agent is made finer by the salt milling method or the like before carrying out the above kneading.

한편, 상기 미분산 공정에서는, 상기 혼련 분산 공정에서 얻어진 (3)착색제를 포함하는 조성물에 용제를 더한 것, 또는, (3)착색제, (1)알칼리 가용성 수지, 용제 및 필요에 따라서 상기 분산제를 혼합한 것을, 유리, 지르코니아나 세라믹의 미립의 분산용 미디어와 함께 분산기를 사용해서 혼합 분산함에 의해, (3)착색제의 입자를 일차 입자에 가까운 미소한 상태로까지 분산할 수 있다.(3) a colorant, (1) an alkali-soluble resin, a solvent and, if necessary, the above-mentioned dispersing agent, in the above- (3) the particles of the coloring agent can be dispersed in a minute state close to the primary particles by mixing and dispersing the mixture with a dispersion medium for fine particles of glass, zirconia or ceramics using a dispersing machine.

또한, (3)착색제의 일차 입자의 평균 입경은, 10∼100㎚인 것이 바람직하며, 10∼60㎚인 것이 보다 바람직하다. 또, 이 (3)착색제의 평균 입경은, 동적 광산란식의 입도분포계로 측정한 것이며, 예를 들면, 닛키소가부시키가이샤제의 나노트랙(Nanotrac) 입도 분포 측정 장치 「UPA-EX150」, 「UPA-EX250」 등으로 측정할 수 있다.The average particle diameter of (3) primary particles of the colorant is preferably 10 to 100 nm, more preferably 10 to 60 nm. The average particle diameter of the (3) colorant is measured by a particle size distribution meter of a dynamic light scattering type. For example, a particle size distribution measuring apparatus "UPA-EX150", a Nanotrac particle size distribution measuring apparatus manufactured by Nikkiso Co., &Quot; UPA-EX250 " or the like.

자외선 등의 활성 에너지선을 조사해서, 본 발명의 레지스트 조성물을 경화시킬 경우에는, 본 발명의 레지스트 조성물에 중합개시제를 배합한다. 이 중합개시제로서는, 예를 들면, 벤조페논, 아세토페논, 벤조인, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤질메틸케탈, 아조비스이소부티로니트릴, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 1-(4'-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-(4'-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 4,4''-디에틸이소프탈로펜, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 벤조인이소프로필에테르, 티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2-메틸티오잔톤, 2-이소프로필티오잔톤, 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄온-1, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀옥사이드, 비스(2,4,6,-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있으며, 단독이어도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 본 발명의 컬러 필터 화소 형성용 조성물 중에 포함되는 (3)착색제의 영향을 비교적 받기 어렵고, 높은 경화성을 나타내지만 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄온-1이 바람직하다.When an active energy ray such as ultraviolet rays is irradiated to cure the resist composition of the present invention, a polymerization initiator is added to the resist composition of the present invention. Examples of the polymerization initiator include benzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl methyl ketal, azobisisobutyronitrile, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2 (4'-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- (4'-dodecylphenyl) 2-methylpropan-1-one, 3,3 ', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4'-diethylisophthalo 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-methylthioxanthone, -Methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1-one, 2-benzyl- Bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6- And diphenylphosphine oxide. These may be used singly or in combination of two or more. Among them, the effect of the (3) coloring agent contained in the composition for forming a color filter pixel of the present invention is relatively difficult to obtain, and although it exhibits high curability, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -Butanone-1 is preferred.

또한, 필요에 따라서 아민 화합물 또는 인 화합물 등의 광증감제를 첨가해, 광중합을 촉진할 수도 있다.If necessary, a photosensitizer such as an amine compound or phosphorus compound may be added to promote photopolymerization.

중합개시제의 배합량은, 상기 (1)알칼리 가용성 수지, (2)중합성 화합물 및 (3)착색제의 합계 100질량부에 대해서, 0.01∼15질량부의 범위인 것이 바람직하며, 0.3∼7질량부의 범위인 것이 보다 바람직하다.The blending amount of the polymerization initiator is preferably in the range of 0.01 to 15 parts by mass, more preferably in the range of 0.3 to 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total of the above-mentioned (1) alkali-soluble resin, (2) polymerizable compound and (3) Is more preferable.

또한, 본 발명의 레지스트 조성물은, 용도, 특성 등의 목적에 따라, 본 발명의 효과를 훼손시키지 않는 범위에서, 유기 용제, 중합금지제, 대전방지제, 소포제, 점도 조정제, 내광안정제, 내열안정제, 산화방지제 등의 첨가제를 배합할 수 있다.The resist composition of the present invention may contain an organic solvent, a polymerization inhibitor, an antistatic agent, a defoaming agent, a viscosity adjuster, a light stabilizer, a heat stabilizer, a heat stabilizer, An antioxidant and the like may be added.

또한, 본 발명의 레지스트 조성물에 도포 적성을 부여하기 위해, 유기 용제를 첨가해서 점도 조정을 행해도 상관없다. 여기에서 사용할 수 있는 유기 용매로서는, 예를 들면, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 아세트산에스테르계 용제; 에톡시프로피오네이트 등의 프로피오네이트계 용제; 톨루엔, 자일렌, 메톡시벤젠 등의 방향족계 용제; 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르계 용제; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온 등의 케톤계 용제; 헥산 등의 지방족 탄화수소계 용제; N,N-디메틸포름아미드, γ-부티로락탐, N-메틸-2-피롤리돈 등의 질소 화합물계 용제; γ-부티로락톤 등의 락톤계 용제; 카르밤산에스테르 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.In order to impart coating properties to the resist composition of the present invention, an organic solvent may be added to adjust the viscosity. Examples of the organic solvent usable herein include acetic acid ester solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate; Propionate-based solvents such as ethoxypropionate; Aromatic solvents such as toluene, xylene and methoxybenzene; Ether solvents such as butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether; Ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; Aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane; Nitrogen-based solvents such as N, N-dimethylformamide,? -Butyrolactam and N-methyl-2-pyrrolidone; lactone type solvents such as? -butyrolactone; And carbamic acid esters. These solvents may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

여기에서 유기 용매의 사용량은, 용도나 목적으로 하는 막두께나 점도에 따라서 다르지만, 상기 (1)알칼리 가용성 수지 및 (2)중합성 화합물의 합계에 대해서, 질량 기준으로, 0.5∼6배량의 범위인 것이 바람직하다.Here, the amount of the organic solvent to be used varies depending on the intended use and the intended film thickness or viscosity. However, the amount of the organic solvent is preferably in the range of 0.5 to 6 times the mass of the total of the above-mentioned (1) alkali-soluble resin and (2) .

본 발명의 레지스트 조성물을 경화시키는 활성 에너지선으로서는, 광, 전자선, 방사선 등의 활성 에너지선을 들 수 있다. 구체적인 에너지원 또는 경화 장치로서는, 예를 들면 살균등, 자외선용 형광등, 카본 아크, 제논 램프, 복사용 고압 수은등, 중압 또는 고압 수은등, 초고압 수은등, 무전극 램프, 메탈할라이드 램프, 자연광 등을 광원으로 하는 자외선, 또는 주사형, 커튼형 전자선 가속기에 의한 전자선 등을 들 수 있다. 또, 전자선으로 경화시킬 경우에는, 본 발명의 레지스트 조성물에의 상기 중합개시제의 배합은 불요하다.Examples of the active energy ray for curing the resist composition of the present invention include active energy rays such as light, electron beam, and radiation. Specific examples of the energy source or curing device include sterilizing lamps, fluorescent lamps for ultraviolet rays, carbon arc lamps, xenon lamps, high pressure mercury lamps for copying, medium pressure or high pressure mercury lamps, ultra high pressure mercury lamps, electrodeless lamps, metal halide lamps, Ultraviolet rays generated by a curtain type electron beam accelerator, or an electron beam by a scanning type or curtain type electron beam accelerator. In addition, when curing is carried out with an electron beam, the addition of the polymerization initiator to the resist composition of the present invention is unnecessary.

이들 활성 에너지선 중에서도 특히 자외선인 것이 바람직하다. 또한, 질소 가스 등의 불활성 가스분위기 하에서 조사하면 도막의 표면경화성이 향상하기 때문에 바람직하다. 또한, 필요에 따라서 열을 에너지원으로서 병용하고, 활성 에너지선으로 경화한 후, 열처리를 행해도 된다.Among these active energy rays, ultraviolet rays are particularly preferable. Further, irradiation in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas is preferable because the surface hardenability of the coating film is improved. Further, if necessary, heat may be used as an energy source, followed by curing with an active energy ray, followed by heat treatment.

본 발명의 레지스트 조성물의 도포 방법은 용도에 따라 다르지만, 예를 들면, 그라비어 코터, 롤 코터, 콤마 코터, 나이프 코터, 커튼 코터, 샤워 코터, 스핀 코터, 슬릿 코터, 디핑, 스크린 인쇄, 스프레이, 어플리케이터, 바 코터 등을 사용한 도포 방법을 들 수 있다.The coating method of the resist composition of the present invention varies depending on the application, but may be applied to various coating methods such as a gravure coater, roll coater, comma coater, knife coater, curtain coater, shower coater, spin coater, slit coater, dipping, , A bar coater, and the like.

[실시예][Example]

이하에 실시예 및 비교예를 들어서, 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 예 중, 언급이 없는 한, 부, %는 질량 기준이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples and comparative examples. Unless otherwise noted, parts and percentages are by weight.

실시예 1(불소계 계면활성제의 합성)Example 1 (Synthesis of fluorine-containing surfactant)

질소 치환한 플라스크에, 용제로서 2-프로판올 47.5g과, 3-히드록시-1-아다만틸메타크릴레이트 25.6g을 투입하고, 질소 기류 하에서 교반하면서 40℃로 승온했다. 다음으로, 2,2'-비피리딜 5.3g, 염화제일구리 1.9g을 투입하고, 플라스크 내를 40℃로 유지하면서 30분 교반했다. 그 후, 2-브로모이소부티르산에틸 3.3g을 더해, 질소 기류 하, 40℃에서 2시간 반응시켜, 가교환 탄화수소의 골격을 포함하는 중합체 세그먼트를 얻었다. 다음으로, 당해 중합체 세그먼트를 포함하는 반응계에 2-(트리데카플루오로헥실)에틸메타크릴레이트 45.9g을 더해, 40℃에서 5시간 반응시켜, 반응물을 얻었다. 다음으로, 얻어진 반응물에, 활성 알루미나 30g을 더해서 교반했다. 활성 알루미나를 여과 후, 용매를 감압 증류 제거해서 본 발명의 불소계 계면활성제(1)를 얻었다. 이 불소계 계면활성제(1)의 분자량을 GPC로 측정한 결과, 중량 평균 분자량(Mw) 3,100, 수평균 분자량(Mn) 2,700이었다. 또한, 불소 원자 함유량은 14.5질량%였다.47.5 g of 2-propanol as a solvent and 25.6 g of 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate were fed into a nitrogen-purged flask, and the mixture was heated to 40 캜 while stirring under a nitrogen stream. Next, 5.3 g of 2,2'-bipyridyl and 1.9 g of cuprous chloride were added, and the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining the inside of the flask at 40 ° C. Thereafter, 3.3 g of ethyl 2-bromoisobutyrate was added and the mixture was reacted at 40 DEG C for 2 hours in a nitrogen stream to obtain a polymer segment containing a crosslinked ring hydrocarbon skeleton. Next, 45.9 g of 2- (tridecafluorohexyl) ethyl methacrylate was added to the reaction system containing the polymer segment and the reaction was carried out at 40 占 폚 for 5 hours to obtain a reaction product. Next, 30 g of activated alumina was added to the obtained reaction product and the mixture was stirred. After filtration of the activated alumina, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the fluorochemical surfactant (1) of the present invention. The molecular weight of this fluorine-containing surfactant (1) was measured by GPC and found to be 3, 100, and 2,700 in terms of weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn). The fluorine atom content was 14.5% by mass.

실시예 2(동상)Example 2 (frozen phase)

질소 치환한 플라스크에, 용제로서 2-프로판올 81.7g과, 3-히드록시-1-아다만틸메타크릴레이트 40.5g을 투입하고, 질소 기류 하에서 교반하면서 40℃로 승온했다. 다음으로, 2,2'-비피리딜 7.3g, 염화제일구리 1.5g을 투입하고, 플라스크 내를 40℃로 유지하면서 30분 교반했다. 그 후, 2-브로모이소부티르산에틸 2.5g을 더해, 질소 기류 하, 40℃에서 2시간 반응시켜, 가교환 탄화수소의 골격을 포함하는 중합체 세그먼트를 얻었다. 다음으로, 당해 중합체 세그먼트를 포함하는 반응계에 2-(트리데카플루오로헥실)에틸메타크릴레이트 13.7g을 더해, 40℃에서 5시간 반응시켜, 반응물을 얻었다. 다음으로, 얻어진 반응물에, 활성 알루미나 30g을 더해서 교반했다. 활성 알루미나를 여과 후, 용매를 감압 증류 제거해서 본 발명의 불소계 계면활성제(2)를 얻었다. 이 불소계 계면활성제(2)의 분자량을 GPC로 측정한 결과, 중량 평균 분자량(Mw) 3,200, 수평균 분자량(Mn) 2,700이었다. 또한, 불소 원자 함유량은 37질량%였다.Into a flask purged with nitrogen, 81.7 g of 2-propanol and 40.5 g of 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate were added as a solvent, and the mixture was heated to 40 DEG C while stirring under a nitrogen stream. Next, 7.3 g of 2,2'-bipyridyl and 1.5 g of cuprous chloride were added, and the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining the inside of the flask at 40 占 폚. Then, 2.5 g of ethyl 2-bromoisobutyrate was added and the mixture was reacted at 40 DEG C for 2 hours under a nitrogen stream to obtain a polymer segment containing a crosslinked ring hydrocarbon skeleton. Then, 13.7 g of 2- (tridecafluorohexyl) ethyl methacrylate was added to the reaction system containing the polymer segment, and the reaction was carried out at 40 DEG C for 5 hours to obtain a reaction product. Next, 30 g of activated alumina was added to the obtained reaction product and the mixture was stirred. After filtration of the activated alumina, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the fluorine-containing surfactant (2) of the present invention. The molecular weight of the fluorine-containing surfactant (2) was measured by GPC and found to be 3,200 in weight average molecular weight (Mw) and 2,700 in number average molecular weight (Mn). The fluorine atom content was 37% by mass.

실시예 3(동상(同上))Example 3 (frostbite (same as above))

질소 치환한 플라스크에, 용제로서 2-프로판올 47.5g과, 디시클로펜타닐메타크릴레이트 25.6g을 투입하고, 질소 기류 하에서 교반하면서 40℃로 승온했다. 다음으로, 2,2'-비피리딜 5.3g, 염화제일구리 1.9g을 투입하고, 플라스크 내를 40℃로 유지하면서 30분 교반했다. 그 후, 2-브로모이소부티르산에틸 3.3g을 더해, 질소 기류 하, 40℃에서 2시간 반응시키고, 다음으로 디시클로펜타닐메타크릴레이트 25.6g을 투입하고, 40℃에서 2시간 반응시킴으로써 가교환 탄화수소의 골격을 포함하는 중합체 세그먼트를 얻었다. 다음으로, 당해 중합체 세그먼트를 포함하는 반응계에 2-(트리데카플루오로헥실)에틸메타크릴레이트 45.9g을 더해, 40℃에서 5시간 반응시켜, 반응물을 얻었다. 다음으로, 얻어진 반응물에, 활성 알루미나 30g을 더해서 교반했다. 활성 알루미나를 여과 후, 용매를 감압 증류 제거해서 본 발명의 불소계 계면활성제(3)를 얻었다. 이 불소계 계면활성제(3)의 분자량을 GPC로 측정한 결과, 중량 평균 분자량(Mw) 3,300, 수평균 분자량(Mn) 2,900이었다. 또한, 불소 원자 함유량은 14.5질량%였다.47.5 g of 2-propanol and 25.6 g of dicyclopentyl methacrylate were added to a flask purged with nitrogen, and the temperature was raised to 40 占 폚 while stirring under a nitrogen stream. Next, 5.3 g of 2,2'-bipyridyl and 1.9 g of cuprous chloride were added, and the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining the inside of the flask at 40 ° C. Subsequently, 3.3 g of ethyl 2-bromoisobutyrate was added, and the mixture was reacted at 40 DEG C for 2 hours in a nitrogen stream. Then, 25.6 g of dicyclopentyl methacrylate was added and reacted at 40 DEG C for 2 hours, A polymer segment containing the skeleton of the hydrocarbon was obtained. Next, 45.9 g of 2- (tridecafluorohexyl) ethyl methacrylate was added to the reaction system containing the polymer segment and the reaction was carried out at 40 占 폚 for 5 hours to obtain a reaction product. Next, 30 g of activated alumina was added to the obtained reaction product and the mixture was stirred. After filtration of the activated alumina, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the fluorine-based surfactant (3) of the present invention. The molecular weight of this fluorine-containing surfactant (3) was measured by GPC and found to be 3,300 in weight average molecular weight (Mw) and 2,900 in number average molecular weight (Mn). The fluorine atom content was 14.5% by mass.

실시예 4(동상)Example 4 (frozen phase)

질소 치환한 플라스크에, 용제로서 메틸에틸케톤 65g과, 디시클로펜타닐메타크릴레이트 25.6g을 투입하고, 질소 기류 하에서 교반하면서 60℃로 승온했다. 다음으로, 2,2'-비피리딜 3.1g, 염화제일구리 1.1g을 투입하고, 플라스크 내를 60℃로 유지하면서 30분 교반했다. 그 후, 2-브로모이소부티르산에틸 2.0g을 더해, 질소 기류 하, 40℃에서 2시간 반응시켜, 가교환 탄화수소의 골격을 포함하는 중합체 세그먼트를 얻었다. 다음으로, 당해 중합체 세그먼트를 포함하는 반응계에 2-(트리데카플루오로헥실)에틸메타크릴레이트 10.5g을 더해, 60℃에서 8시간 반응시켜, 반응물을 얻었다. 다음으로, 얻어진 반응물에, 활성 알루미나 30g을 더해서 교반했다. 활성 알루미나를 여과 후, 용매를 감압 증류 제거해서 본 발명의 불소계 계면활성제(4)를 얻었다. 이 불소계 계면활성제(4)의 분자량을 GPC로 측정한 결과, 중량 평균 분자량(Mw) 4,200, 수평균 분자량(Mn) 3,500이었다. 또한, 불소 원자 함유량은 14.5질량%였다.65 g of methyl ethyl ketone and 25.6 g of dicyclopentyl methacrylate were put in a nitrogen-purged flask, and the temperature was raised to 60 캜 while stirring in a nitrogen stream. Next, 3.1 g of 2,2'-bipyridyl and 1.1 g of cuprous chloride were added, and the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining the inside of the flask at 60 ° C. Thereafter, 2.0 g of ethyl 2-bromoisobutyrate was added and the reaction was carried out at 40 DEG C for 2 hours under a nitrogen gas stream to obtain a polymer segment containing a skeleton of the crosslinked ring hydrocarbon. Next, 10.5 g of 2- (tridecafluorohexyl) ethyl methacrylate was added to the reaction system containing the polymer segment, and the reaction was carried out at 60 DEG C for 8 hours to obtain a reaction product. Next, 30 g of activated alumina was added to the obtained reaction product and the mixture was stirred. After filtration of the activated alumina, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the fluorine-containing surfactant (4) of the present invention. The molecular weight of this fluorine-containing surfactant (4) was measured by GPC and found to be 4,200 in weight average molecular weight (Mw) and 3,500 in number average molecular weight (Mn). The fluorine atom content was 14.5% by mass.

실시예 5(동상)Example 5 (frozen phase)

질소 치환한 플라스크에, 용제로서 메틸에틸케톤 65g과, 1-아다만틸메타크릴레이트 31g을 투입하고, 질소 기류 하에서 교반하면서 60℃로 승온했다. 다음으로, 2,2'-비피리딜 3.1g, 염화제일구리 1.1g을 투입하고, 플라스크 내를 60℃로 유지하면서 30분 교반했다. 그 후, 2-브로모이소부티르산에틸 2.0g을 더해, 질소 기류 하, 60℃에서 3시간 반응시켜, 가교환 탄화수소의 골격을 포함하는 중합체 세그먼트를 얻었다. 다음으로, 당해 중합체 세그먼트를 포함하는 반응계에 2-(트리데카플루오로헥실)에틸메타크릴레이트 10.5g을 더해, 60℃에서 8시간 반응시켜, 반응물을 얻었다. 다음으로, 얻어진 반응물에, 활성 알루미나 30g을 더해서 교반했다. 활성 알루미나를 여과 후, 용매를 감압 증류 제거해서 본 발명의 불소계 계면활성제(5)를 얻었다. 이 불소계 계면활성제(5)의 분자량을 GPC로 측정한 결과, 중량 평균 분자량(Mw) 4,100, 수평균 분자량(Mn) 3,500이었다. 또한, 불소 원자 함유량은 14.5질량%였다.65 g of methyl ethyl ketone as a solvent and 31 g of 1-adamantyl methacrylate were fed into a nitrogen-purged flask, and the mixture was heated to 60 캜 while stirring under a nitrogen stream. Next, 3.1 g of 2,2'-bipyridyl and 1.1 g of cuprous chloride were added, and the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining the inside of the flask at 60 ° C. Thereafter, 2.0 g of ethyl 2-bromoisobutyrate was added and the mixture was reacted at 60 DEG C for 3 hours under a nitrogen stream to obtain a polymer segment containing a skeleton of the crosslinked ring hydrocarbon. Next, 10.5 g of 2- (tridecafluorohexyl) ethyl methacrylate was added to the reaction system containing the polymer segment, and the reaction was carried out at 60 DEG C for 8 hours to obtain a reaction product. Next, 30 g of activated alumina was added to the obtained reaction product and the mixture was stirred. After filtration of the activated alumina, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the fluorine-containing surfactant (5) of the present invention. The molecular weight of this fluorine-containing surfactant (5) was measured by GPC, and found to be 4,100, and 3,500, respectively, as a weight average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight (Mn). The fluorine atom content was 14.5% by mass.

실시예 5(동상)Example 5 (frozen phase)

질소 치환한 플라스크에, 용제로서 메틸에틸케톤 65g과, 이소보로닐메타크릴레이트 31g을 투입하고, 질소 기류 하에서 교반하면서 60℃로 승온했다. 다음으로, 2,2'-비피리딜 3.1g, 염화제일구리 1.1g을 투입하고, 플라스크 내를 60℃로 유지하면서 30분 교반했다. 그 후, 2-브로모이소부티르산에틸 2.0g을 더해, 질소 기류 하, 60℃에서 3시간 반응시켜, 가교환 탄화수소의 골격을 포함하는 중합체 세그먼트를 얻었다. 다음으로, 당해 중합체 세그먼트를 포함하는 반응계에 2-(트리데카플루오로헥실)에틸메타크릴레이트 10.5g을 더해, 60℃에서 8시간 반응시켜, 반응물을 얻었다. 다음으로, 얻어진 반응물에, 활성 알루미나 30g을 더해서 교반했다. 활성 알루미나를 여과 후, 용매를 감압 증류 제거해서 본 발명의 불소계 계면활성제(5)를 얻었다. 이 불소계 계면활성제(5)의 분자량을 GPC로 측정한 결과, 중량 평균 분자량(Mw) 4,200, 수평균 분자량(Mn) 3,600이었다. 또한, 불소 원자 함유량은 14.5질량%였다.65 g of methyl ethyl ketone as a solvent and 31 g of isobornyl methacrylate were fed into a nitrogen-purged flask, and the mixture was heated to 60 캜 while stirring under a nitrogen stream. Next, 3.1 g of 2,2'-bipyridyl and 1.1 g of cuprous chloride were added, and the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining the inside of the flask at 60 ° C. Thereafter, 2.0 g of ethyl 2-bromoisobutyrate was added and the mixture was reacted at 60 DEG C for 3 hours under a nitrogen stream to obtain a polymer segment containing a skeleton of the crosslinked ring hydrocarbon. Next, 10.5 g of 2- (tridecafluorohexyl) ethyl methacrylate was added to the reaction system containing the polymer segment, and the reaction was carried out at 60 DEG C for 8 hours to obtain a reaction product. Next, 30 g of activated alumina was added to the obtained reaction product and the mixture was stirred. After filtration of the activated alumina, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the fluorine-containing surfactant (5) of the present invention. The molecular weight of this fluorine-containing surfactant (5) was measured by GPC and found to be 4,200 in weight average molecular weight (Mw) and 3,600 in number average molecular weight (Mn). The fluorine atom content was 14.5% by mass.

비교예 1Comparative Example 1

교반 장치, 콘덴서, 적하 장치, 온도계를 구비한 유리 플라스크에, 메틸이소부틸케톤 133질량부를 넣고, 질소 기류 중, 교반하면서 90℃로 승온했다. 다음으로, 2-(트리데카플루오로헥실)에틸메타크릴레이트 32질량부, 반복 단위수 1의 옥시프로필렌 부위와 평균 반복 단위수 6의 옥시부틸렌 부위를 갖는 프로필렌글리콜·폴리부틸렌글리콜모노메타크릴레이트 68질량부를 메틸이소부틸케톤 80질량부에 용해시킨 모노머 용액과, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 6질량부를 메틸이소부틸케톤 20질량부에 용해시킨 라디칼 중합개시제 용액의 2종류의 적하액을 각각 다른 적하 장치에 세팅하고, 플라스크 내를 90℃로 유지하면서 동시에 2시간에 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후, 90℃에서 10시간 교반한 후, 감압 하에서 용매를 제거함에 의해, 불소계 계면활성제(1')를 얻었다. 이 불소계 계면활성제(1')는, 수평균 분자량 3,600, 중량 평균 분자량 9,500이었다. 또한, 불소 함유율은 19질량%였다.A glass flask equipped with a stirrer, a condenser, a dropping device and a thermometer was charged with 133 parts by mass of methyl isobutyl ketone and heated to 90 DEG C while stirring in a nitrogen stream. Subsequently, 32 parts by mass of 2- (tridecafluorohexyl) ethyl methacrylate, propylene glycol-polybutylene glycol monomethacrylate having an oxypropylene portion having a number of repeating units of 1 and an oxybutylene portion having an average number of repeating units of 6 A monomer solution in which 68 parts by mass of acrylate was dissolved in 80 parts by mass of methyl isobutyl ketone and 2 parts by mass of a radical polymerization initiator solution in which 6 parts by mass of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was dissolved in 20 parts by mass of methyl isobutyl ketone The kinds of the dropping liquids were set in different dropping apparatuses, and dropped in the flask at the same time while maintaining the inside of the flask at 90 DEG C over 2 hours. After completion of dropwise addition, the mixture was stirred at 90 占 폚 for 10 hours, and then the solvent was removed under reduced pressure to obtain a fluorochemical surfactant (1 '). The fluorine-containing surfactant (1 ') had a number average molecular weight of 3,600 and a weight average molecular weight of 9,500. The fluorine content was 19% by mass.

비교예 2Comparative Example 2

교반 장치, 온도계, 냉각관, 적하 장치를 구비한 유리 플라스크에, 용매로서 메틸이소부틸케톤 50.4g을 투입하고, 질소 기류 하에서 교반하면서 90℃로 승온했다. 다음으로, 2-(트리데카플루오로헥실)에틸메타크릴레이트 44.1g과, 3-히드록시-1-아다만틸메타크릴레이트 59.1g을 메틸이소부틸케톤 167.4g에 용해한 모노머 용액과, 라디칼 중합개시제로서 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 6.2g을 메틸이소부틸케톤 23.2g에 용해한 중합개시제 용액과의 2종류의 적하액을 각각 다른 적하 장치에 세팅하고, 플라스크 내를 90℃로 유지하면서 동시에 2시간에 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후, 90℃에서 9시간 교반 후, 감압 하에서 용매 172.0부를 증류 제거함에 의해서, 중합체(P-1) 용액을 얻었다.50.4 g of methyl isobutyl ketone as a solvent was added to a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube and a dropping device, and the mixture was heated to 90 DEG C while stirring under a nitrogen stream. Next, a monomer solution prepared by dissolving 44.1 g of 2- (tridecafluorohexyl) ethyl methacrylate and 59.1 g of 3-hydroxy-1-adamantyl methacrylate in 167.4 g of methyl isobutyl ketone, And a polymerization initiator solution in which 6.2 g of t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate as an initiator was dissolved in 23.2 g of methyl isobutyl ketone were set in different dropping apparatuses, and the inside of the flask was maintained at 90 DEG C While dropping over two hours at the same time. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 90 占 폚 for 9 hours, and 172.0 parts of the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a polymer (P-1) solution.

다음으로, 중합금지제로서 p-메톡시페놀 0.1g, 우레탄화 촉매로서 옥틸주석 0.03g을 투입하고, 공기 기류 하에서 교반을 개시하고, 60℃를 유지하면서, 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트 34.4g을 1시간으로 적하했다. 적하 종료 후, 60℃에서 2시간 교반한 후, 80℃로 승온해서 8시간 교반함에 의해, IR 스펙트럼 측정으로 이소시아네이트기의 소실을 확인하고, 메틸이소부틸케톤을 더해, 불소계 계면활성제(2')를 40% 함유하는 메틸이소부틸케톤 용액을 얻었다. 불소계 계면활성제(2')의 분자량을 GPC(폴리스티렌 환산 분자량)로 측정한 결과, 수평균 분자량 3,600, 중량 평균 분자량 18,000이었다. 또한, 원료 투입비로부터 계산한 불소 원자 함유량은 18%, 아다만탄 함유량은 24%, 라디칼 중합성 불포화기 당량은 550g/eq.였다.Next, 0.1 g of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor and 0.03 g of tin octyl as a urethanization catalyst were introduced, stirring was started in an air stream, and 2-acryloyloxyethyl isocyanate 34.4 g for 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 60 ° C for 2 hours, then heated to 80 ° C and stirred for 8 hours to confirm the disappearance of the isocyanate group by IR spectroscopy and methyl isobutyl ketone was added thereto to prepare a fluorochemical surfactant (2 ' To obtain a solution of methyl isobutyl ketone containing 40%. The molecular weight of the fluorine-containing surfactant (2 ') was measured by GPC (polystyrene reduced molecular weight). As a result, the number average molecular weight was 3,600 and the weight average molecular weight was 18,000. The fluorine atom content was 18%, the adamantane content was 24%, and the radical polymerizable unsaturated group equivalent was 550 g / eq., Calculated from the raw material charging ratio.

비교예 3Comparative Example 3

교반 장치, 온도계, 냉각관, 적하 장치를 구비한 유리 플라스크에, 하기 식(X-1)으로 표시되는 양 말단에 수산기를 갖는 퍼플루오로폴리에테르 화합물을 20질량부, 용매로서 디이소프로필에테르 20질량부, 중합금지제로서 p-메톡시페놀 0.02질량부, 중화제로서 트리에틸아민 3.1질량부를 투입하고, 공기 기류 하에서 교반을 개시하고, 플라스크 내를 10℃로 유지하면서 아크릴산클로라이드 2.7질량부를 1시간에 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후, 10℃에서 1시간 교반하고, 승온해서 30℃에서 1시간 교반한 후, 50℃로 승온해서 10시간 교반함에 의해 반응을 행하고, 가스 크로마토그래피 측정으로 아크릴산클로라이드의 소실이 확인되었다. 다음으로, 용매로서 디이소프로필에테르 40질량부를 추가한 후, 이온 교환수 80질량부를 혼합해서 교반하고 나서 정치해 수층을 분리시켜서 제거하는 방법에 의한 세정을 3회 반복했다. 다음으로, 중합금지제로서 p-메톡시페놀 0.02질량부를 첨가하고, 탈수제로서 황산마그네슘 8질량부를 첨가해서 1일간 정치함으로써 완전하게 탈수한 후, 탈수제를 여과 분별했다. 다음으로, 감압 하에서 용매를 증류 제거함에 의해서, 하기 구조식(d1-1-1)으로 표시되는 단량체를 얻었다.In a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a dropping device, 20 parts by mass of a perfluoropolyether compound having hydroxyl groups at both terminals and represented by the following formula (X-1), 20 parts by mass of diisopropyl ether , 0.02 parts by mass of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor, and 3.1 parts by mass of triethylamine as a neutralizing agent were introduced into a flask, and stirring was started in an air stream. 2.7 parts by mass of acrylic acid chloride Over a period of time. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 10 ° C for 1 hour, elevated to room temperature, stirred at 30 ° C for 1 hour, heated to 50 ° C and stirred for 10 hours, and disappearance of acrylic acid chloride was confirmed by gas chromatography measurement. Subsequently, 40 parts by mass of diisopropyl ether was added as a solvent, and 80 parts by mass of ion-exchanged water was mixed and stirred. After that, the aqueous layer was separated and removed, followed by washing three times. Next, 0.02 parts by mass of p-methoxyphenol was added as a polymerization inhibitor, and 8 parts by mass of magnesium sulfate as a dehydrating agent was added. After complete dehydration by standing for one day, the dehydrating agent was filtered off. Next, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a monomer represented by the following structural formula (d1-1-1).

Figure pct00015
Figure pct00015

(식 중, X는 퍼플루오로메틸렌기 및 퍼플루오로에틸렌기이고, 1분자당, 퍼플루오로메틸렌기가 평균 7개, 퍼플루오로에틸렌기가 평균 8개 존재하는 것이며, 불소 원자의 수가 평균 46이다)(Wherein X is a perfluoromethylene group and a perfluoroethylene group, an average of 7 perfluoromethylene groups per molecule and an average of 8 perfluoroethylene groups, and the average number of fluorine atoms is 46 to be)

교반 장치, 온도계, 냉각관, 적하 장치를 구비한 다른 유리 플라스크에, 용매로서 메틸이소부틸케톤 63질량부를 투입하고, 질소 기류 하에서 교반하면서 105℃로 승온했다. 다음으로, 상기에서 얻어진 단량체(d1-1-1) 21.5질량부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 41.3질량부, 라디칼 중합개시제로서 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 9.4질량부와 용매로서 메틸이소부틸케톤 126질량부를 혼합한 개시제 용액 135.4질량부의 3종류의 적하액을 각각 다른 적하 장치에 세팅하고, 플라스크 내를 105℃로 유지하면서 동시에 2시간에 걸쳐서 적하했다. 적하 종료 후, 105℃에서 10시간 교반한 후, 감압 하에서 용매를 증류 제거함에 의해서, 중합체(P1-1)를 얻었다.In another glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube, and a dropping device, 63 parts by mass of methyl isobutyl ketone as a solvent was charged, and the mixture was heated to 105 DEG C while stirring under a nitrogen stream. Next, 21.5 parts by mass of the monomer (d1-1-1) obtained above, 41.3 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate, 9.4 parts by mass of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate as a radical polymerization initiator, And 135.4 parts by mass of an initiator solution obtained by mixing 126 parts by mass of methyl isobutyl ketone as a solvent were set in different dropping apparatuses and dropped simultaneously over 2 hours while maintaining the inside of the flask at 105 占 폚. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 105 DEG C for 10 hours, and then the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a polymer (P1-1).

다음으로, 용매로서 메틸에틸케톤 74.7질량부, 중합금지제로서 p-메톡시페놀 0.1질량부, 우레탄화 촉매로서 디부틸주석디라우레이트 0.06질량부를 투입하고, 공기 기류 하에서 교반을 개시하고, 60℃를 유지하면서 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트 44.8질량부를 1시간으로 적하했다. 적하 종료 후, 60℃에서 1시간 교반한 후, 80℃로 승온해서 10시간 교반함에 의해 반응을 행한 결과, IR 스펙트럼 측정에 의해 이소시아네이트기의 소실이 확인되었다. 다음으로, 용매로서 메틸에틸케톤 37.4질량부를 첨가하고, 여과에 의해서 용액에 불용인 것은 여과 분별해서, 중합성기를 갖는 불소계 계면활성제(3') 50질량% 함유의 메틸에틸케톤 용액을 얻었다. 불소계 계면활성제(3')의 분자량을 GPC(폴리스티렌 환산 분자량)로 측정한 결과, 수평균 분자량 2,400, 중량 평균 분자량 7,100, 최대 분자량 20만이었다.Next, 74.7 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent, 0.1 part by mass of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor, and 0.06 parts by mass of dibutyltin dilaurate as a urethanation catalyst were introduced, stirring was started in an air stream, And 44.8 parts by mass of 2-acryloyloxyethyl isocyanate was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 60 占 폚 for 1 hour, elevated to 80 占 폚 and stirred for 10 hours, and the disappearance of the isocyanate group was confirmed by IR spectroscopy. Next, 37.4 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent was added and the solution insoluble in the filtrate was filtered to obtain a methyl ethyl ketone solution containing 50% by mass of a fluorine surfactant (3 ') having a polymerizable group. The molecular weight of the fluorochemical surfactant (3 ') was measured by GPC (polystyrene reduced molecular weight). As a result, the number average molecular weight was 2,400, the weight average molecular weight was 7,100, and the maximum molecular weight was 200,000.

실시예 7(레지스트 조성물의 조제)Example 7 (Preparation of resist composition)

착색제로서 DIC가부시키가이샤제 FASTOGEN그린A110을 사용한 녹색 안료 분산액 42g에 대해, 바인더 수지로서 DIC가부시키가이샤제 유니딕 RS20-160을 15g, 광중합성 모노머로서 신나카무라가가쿠고교가부시키가이샤제 NK에스테르A-200을 6g, 광중합개시제로서 BASF재팬가부시키가이샤제 이르가큐어 #369를 0.5g, 상기 본 발명의 불소계 계면활성제(1)를 고형분 환산으로 0.06g, PGMEA를 37g을 혼합해서, 컬러 레지스트 조성물(1)을 조제했다.As a binder resin, 15 g of Unidic RS20-160 manufactured by DIC Co., Ltd. was added to 42 g of a green pigment dispersion liquid using FASTOGEN Green A110 manufactured by DIC Corporation as a coloring agent, 15 g of Unidic RS20-160 manufactured by DIC Kabushiki Kaisha, 0.5 g of Irgacure # 369 manufactured by BASF Japan Ltd. as a photopolymerization initiator, 0.06 g of the fluorine-based surfactant (1) of the present invention in terms of solid content and 37 g of PGMEA were mixed to prepare a color To thereby prepare a resist composition (1).

컬러 레지스트 조성물(1)을 사용해서 경화 도막을 얻었다. 이 경화 도막을 사용해서 물얼룩의 평가를 행했다. 경화 도막의 작성 방법, 물얼룩의 평가 방법을 하기에 나타낸다. 또한, 평가 결과를 표 1에 나타낸다.A cured coating film was obtained using the color resist composition (1). Water stains were evaluated using this cured coating film. The preparation method of the cured coating film and the evaluation method of the water stain are shown below. The evaluation results are shown in Table 1.

<경화 도막의 작성 방법>&Lt; Preparation method of cured coating film &

컬러 레지스트 조성물(1)을 7㎝×7㎝의 유리판 상에 회전수 1000rpm으로 10초간 스핀 코팅한 후, 고압 수은등으로 200mJ/㎠의 조건에서 노광해 도막을 형성했다.The color resist composition (1) was spin-coated on a 7 cm x 7 cm glass plate at a number of revolutions of 1000 rpm for 10 seconds and exposed to light under a condition of 200 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp to form a coating film.

<물얼룩의 평가 방법><Evaluation method of water stain>

도막을 형성한 유리판을 원통형의 용기에 세워 걸치고, 기판의 절반 정도가 잠길 때까지 이온 교환수를 더하고, 그 후 5분간 정치한 후, 취출했다. 기판의 끽수선(喫水線) 부분에 발생하는 백선상(白線狀)의 물얼룩의 정도에 따라서, 이하의 평가를 행했다. 평가는, 하기와 같다.A glass plate on which a coated film was formed was placed on a cylindrical container, and ion-exchanged water was added until about half of the substrate was immersed, and after standing for 5 minutes, it was taken out. The following evaluations were carried out according to the degree of white line water stains occurring in the portion of the humid water line (draft line) of the substrate. The evaluation is as follows.

○ : 백선상의 물얼룩이 거의 보이지 않음○: Water spots on the white line are hardly visible

△ : 백선상의 물얼룩이 가늘게 보임?: Water stains on the white line appear narrow

× : 백선상의 물얼룩이 굵게 보임 X: Water stain on the white line appears thick

실시예 8(동상)Example 8 (frozen phase)

불소계 계면활성제(1) 대신에 불소계 계면활성제(2)를 사용한 이외는 실시예 7과 마찬가지로 해서 컬러 레지스트 조성물(2)을 얻었다. 실시예 7과 마찬가지의 평가를 행하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.A color resist composition (2) was obtained in the same manner as in Example 7 except that the fluorinated surfactant (2) was used instead of the fluorinated surfactant (1). Evaluation was conducted in the same manner as in Example 7, and the results are shown in Table 1.

실시예 9(동상)Example 9 (frozen phase)

불소계 계면활성제(1) 대신에 불소계 계면활성제(3)를 사용한 이외는 실시예 7과 마찬가지로 해서 컬러 레지스트 조성물(3)을 얻었다. 실시예 7과 마찬가지의 평가를 행하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.A color resist composition (3) was obtained in the same manner as in Example 7 except that the fluorinated surfactant (3) was used instead of the fluorinated surfactant (1). Evaluation was conducted in the same manner as in Example 7, and the results are shown in Table 1.

실시예 10(동상)Example 10 (frozen phase)

불소계 계면활성제(1) 대신에 불소계 계면활성제(4)를 사용한 이외는 실시예 7과 마찬가지로 해서 컬러 레지스트 조성물(4)을 얻었다. 실시예 7과 마찬가지의 평가를 행하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.A color resist composition (4) was obtained in the same manner as in Example 7 except that the fluorinated surfactant (4) was used instead of the fluorinated surfactant (1). Evaluation was conducted in the same manner as in Example 7, and the results are shown in Table 1.

실시예 11(동상)Example 11 (frozen phase)

불소계 계면활성제(1) 대신에 불소계 계면활성제(5)를 사용한 이외는 실시예 7과 마찬가지로 해서 컬러 레지스트 조성물(5)을 얻었다. 실시예 7과 마찬가지의 평가를 행하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.A color resist composition (5) was obtained in the same manner as in Example 7 except that the fluorinated surfactant (5) was used instead of the fluorinated surfactant (1). Evaluation was conducted in the same manner as in Example 7, and the results are shown in Table 1.

실시예 12(동상)Example 12 (frozen phase)

불소계 계면활성제(1) 대신에 불소계 계면활성제(6)를 사용한 이외는 실시예 7과 마찬가지로 해서 컬러 레지스트 조성물(6)을 얻었다. 실시예 7과 마찬가지의 평가를 행하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.A color resist composition (6) was obtained in the same manner as in Example 7 except that the fluorinated surfactant (6) was used instead of the fluorinated surfactant (1). Evaluation was conducted in the same manner as in Example 7, and the results are shown in Table 1.

비교예 1(비교 대조용 레지스트 조성물의 조제)Comparative Example 1 (Preparation of resist composition for comparison control)

불소계 계면활성제(1) 대신에 비교 대조용 불소계 계면활성제(1')를 사용한 이외는 실시예 7과 마찬가지로 해서 비교 대조용 컬러 레지스트 조성물(1')을 얻었다. 실시예 7과 마찬가지의 평가를 행하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.A comparative color resist composition (1 ') was obtained in the same manner as in Example 7 except that the fluorine-containing surfactant (1') for comparison control was used in place of the fluorine-containing surfactant (1). Evaluation was conducted in the same manner as in Example 7, and the results are shown in Table 1.

비교예 2(동상)Comparative Example 2 (frost phase)

불소계 계면활성제(1) 대신에 비교 대조용 불소계 계면활성제(2')를 사용한 이외는 실시예 7과 마찬가지로 해서 비교 대조용 컬러 레지스트 조성물(2')을 얻었다. 실시예 7과 마찬가지의 평가를 행하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.A color resist composition (2 ') for comparison control was obtained in the same manner as in Example 7 except that the fluorine-containing surfactant (2') for comparison control was used in place of the fluorine-containing surfactant (1). Evaluation was conducted in the same manner as in Example 7, and the results are shown in Table 1.

비교예 3(동상)Comparative Example 3 (frost phase)

불소계 계면활성제(1) 대신에 비교 대조용 불소계 계면활성제(3')를 사용한 이외는 실시예 7과 마찬가지로 해서 비교 대조용 컬러 레지스트 조성물(3')을 얻었다. 실시예 7과 마찬가지의 평가를 행하고, 그 결과를 표 1에 나타낸다.A color resist composition (3 ') for comparison control was obtained in the same manner as in Example 7 except that the fluorine-containing surfactant (3') for comparison control was used in place of the fluorine-containing surfactant (1). Evaluation was conducted in the same manner as in Example 7, and the results are shown in Table 1.

[표 1] [Table 1]

Figure pct00016
Figure pct00016

Claims (14)

불소 원자가 직접 결합한 탄소 원자의 수가 1∼6인 불소화알킬기와 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A1)와, 가교환 탄화수소의 골격과 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 사용해서 얻어지는 중합체 세그먼트(A2)를 포함하는 블록 공중합체인 것을 특징으로 하는 불소계 계면활성제.A polymer segment (A1) obtained by using a polymerizable monomer comprising a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in which fluorine atoms are directly bonded and a polymerizable monomer (a1) having a polymerizable unsaturated group, and a polymer segment A fluorocarbon surfactant characterized by being a block copolymer comprising a polymer segment (A2) obtained by using a polymerizable monomer containing a polymerizable monomer (a2) having a unsaturated group. 제1항에 있어서,
상기 중합성 단량체(a2)가 갖는 가교환 탄화수소의 골격이, 아다만탄환, 디시클로펜탄환, 디시클로펜텐환, 노르보르난환 또는 노르보르넨환인 불소계 계면활성제.
The method according to claim 1,
Wherein the skeleton of the crosslinked ring hydrocarbon of the polymerizable monomer (a2) is an adamantane ring, a dicyclopentane ring, a dicyclopentane ring, a norbornane ring, or a norbornene ring.
제1항에 있어서,
상기 중합성 단량체(a2)가 갖는 가교환 탄화수소의 골격이, 아다만탄환인 불소계 계면활성제.
The method according to claim 1,
Wherein the skeleton of the crosslinked ring hydrocarbon of the polymerizable monomer (a2) is an adamantane ring.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 중합성 단량체(a2)가 갖는 가교환 탄화수소의 골격이, 수산기를 갖는 것인 불소계 계면활성제.
The method according to claim 2 or 3,
Wherein the skeleton of the crosslinked ring hydrocarbon of the polymerizable monomer (a2) has a hydroxyl group.
제1항에 있어서,
상기 중합체 세그먼트(A2)가 중합성 단량체(a2)를, 중합체 세그먼트(A2)를 구성하는 전 중합성 단량체의 질량을 기준으로 해서 10∼100질량% 사용해서 얻어지는 것인 불소계 계면활성제.
The method according to claim 1,
Wherein the polymer segment (A2) is obtained by using the polymerizable monomer (a2) in an amount of 10 to 100 mass% based on the mass of the polymerizable monomer constituting the polymer segment (A2).
제1항에 있어서,
상기 중합성 단량체(a1)가, 하기 일반식(1)으로 표시되는 단량체인 불소계 계면활성제.
Figure pct00017

〔상기 일반식(1) 중, R1은 수소 원자, 불소 원자, 메틸기, 시아노기, 페닐기, 벤질기 또는 -CnH2n-Rf'(n은 1∼8의 정수를 나타내고, Rf'는 하기 식(Rf-1)∼(Rf-4) 중 어느 하나의 기를 나타낸다)를 나타내고, X는, 하기 식(X-1)∼(X-10) 중 어느 하나의 기를 나타내고, Rf는 하기 식(Rf-1)∼(Rf-4) 중 어느 하나의 기를 나타낸다〕
Figure pct00018

〔상기 식(X-1), (X-3), (X-5), (X-6) 및 (X-7) 중의 n은 1∼8의 정수를 나타낸다. 상기 식(X-8), (X-9) 및 (X-10) 중의 m은 1∼8의 정수를 나타내고, n은 0∼8의 정수를 나타낸다. 상기 식(X-6) 및 (X-7) 중의 Rf''는 하기 식(Rf-1)∼(Rf-4) 중 어느 하나의 기를 나타낸다〕
Figure pct00019

〔상기 식(Rf-1) 및 (Rf-2) 중의 n은 1∼6의 정수를 나타낸다. 상기 식(Rf-3) 중의 n은 2∼6의 정수를 나타낸다. 상기 식(Rf-4) 중의 n은 4∼6의 정수를 나타낸다〕
The method according to claim 1,
Wherein the polymerizable monomer (a1) is a monomer represented by the following general formula (1).
Figure pct00017

R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, a cyano group, a phenyl group, a benzyl group or -C n H 2n -Rf '(n represents an integer of 1 to 8, and Rf' X represents any one of groups represented by the following formulas (X-1) to (X-10), Rf represents a group represented by any one of the following formulas (Rf-1) to (Rf-1) to (Rf-4).
Figure pct00018

N in the formulas (X-1), (X-3), (X-5), (X-6) and (X-7) represents an integer of 1 to 8. M in the formulas (X-8), (X-9) and (X-10) represents an integer of 1 to 8 and n represents an integer of 0 to 8. Rf &quot; in the above formulas (X-6) and (X-7) represents any one of the following formulas (Rf-1) to (Rf-
Figure pct00019

[N in the formulas (Rf-1) and (Rf-2) represents an integer of 1 to 6) N in the formula (Rf-3) represents an integer of 2 to 6. N in the formula (Rf-4) represents an integer of 4 to 6)
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블록 공중합체가, 리빙 라디칼 중합에 의해 제조된 것인 불소계 계면활성제.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the block copolymer is prepared by living radical polymerization.
제7항에 있어서,
상기 리빙 라디칼 중합이 원자 이동 라디칼 중합인 불소계 계면활성제.
8. The method of claim 7,
Wherein the living radical polymerization is an atom transfer radical polymerization.
제7항에 있어서,
상기 블록 공중합체가, 중합개시제, 천이 금속 화합물, 당해 천이 금속과 배위 결합 가능한 배위자를 갖는 화합물, 및 용매의 존재 하에서, 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 원자 이동 라디칼 중합시켜, 중합체 세그먼트(A1)를 얻은 후, 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 더해서, 중합체 세그먼트(A1)에 추가로 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 원자 이동 라디칼 중합시켜서 얻어지는 것인 불소계 계면활성제.
8. The method of claim 7,
The block copolymer is subjected to atom transfer radical polymerization of a polymerizable monomer containing a polymerizable monomer (a1) in the presence of a polymerization initiator, a transition metal compound, a compound having a ligand capable of coordinating with the transition metal, and a solvent, After obtaining the polymer segment (A1), a polymerizable monomer containing the polymerizable monomer (a2) is added to the polymer segment (A1) to further transfer the polymerizable monomer containing the polymerizable monomer (a2) Fluorine-containing surfactant.
제8항에 있어서,
상기 블록 공중합체가, 중합개시제, 천이 금속 화합물, 당해 천이 금속과 배위 결합 가능한 배위자를 갖는 화합물, 및 용매의 존재 하에서, 중합성 단량체(a2)를 포함하는 중합성 단량체를 원자 이동 라디칼 중합시켜, 중합체 세그먼트(A2)를 얻은 후, 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 더해서, 중합체 세그먼트(A2)에 추가로 중합성 단량체(a1)를 포함하는 중합성 단량체를 원자 이동 라디칼 중합시켜서 얻어지는 것인 불소계 계면활성제.
9. The method of claim 8,
The block copolymer is subjected to atom transfer radical polymerization of a polymerizable monomer containing a polymerizable monomer (a2) in the presence of a polymerization initiator, a transition metal compound, a compound having a ligand capable of coordinating with the transition metal, and a solvent, After the polymer segment (A2) is obtained, a polymerizable monomer containing the polymerizable monomer (a1) is added to the polymer segment (A2) to further transfer the polymerizable monomer containing the polymerizable monomer (a1) Fluorine-containing surfactant.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 불소계 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.A coating composition comprising the fluorosurfactant according to any one of claims 1 to 10. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 불소계 계면활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 레지스트 조성물.A resist composition comprising the fluorosurfactant according to any one of claims 1 to 10. 제11항에 기재된 코팅 조성물을 경화시켜서 얻어지는 것을 특징으로 하는 경화물.A cured product obtained by curing the coating composition according to claim 11. 제12항에 기재된 레지스트 조성물을 경화시켜서 얻어지는 것을 특징으로 하는 경화물.
A cured product obtained by curing the resist composition according to claim 12.
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