JP7809466B2 - Resin manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂の製造方法、樹脂、レジスト組成物及びレジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法等に関する。 The present invention relates to a method for producing a resin, a resin, a resist composition, and a method for producing a resist pattern using the resist composition.
特許文献1には、下記化合物を含むモノマーを共重合させた後、酸と反応させることによる樹脂の製造方法が記載されている。
Patent Document 1 describes a method for producing a resin by copolymerizing a monomer containing the following compound, followed by reacting with an acid.
本発明は、上記樹脂の製造方法により得られた樹脂を含有するレジスト組成物によって形成されたレジストパターンよりも、CD均一性(CDU)が良好なレジストパターンを形成する樹脂の製造方法を提供する。 The present invention provides a method for producing a resin that forms a resist pattern with better CD uniformity (CDU) than a resist pattern formed with a resist composition containing a resin obtained by the above-mentioned resin production method.
本発明は、以下の発明を含む。
[1]式(a1-0)で表される化合物、式(a1-1)で表される化合物及び式(a1-2)で表される化合物から構成される群より選ばれる少なくとも1種と、式(a1-4)で表される化合物とを含むモノマーを、塩基成分存在下、ラジカル重合開始剤を用いて共重合させて、樹脂(A0)を得る工程と、
前記樹脂(A0)と、酸成分とを反応させて、式(a1-0)で表される構造単位、式(a1-1)で表される構造単位及び式(a1-2)で表される構造単位から構成される群より選ばれる少なくとも1種と、式(a2-A)で表される構造単位とを含む樹脂(A)を得る工程とを有する樹脂の製造方法。
[式(a1-0)、式(a1-1)及び式(a1-2)中、
La01、La1及びLa2は、それぞれ独立に、-O-又は*-O-(CH2)k1-CO-O-を表し、k1は1~7のいずれかの整数を表し、*は-CO-との結合部位を表す。
Ra01、Ra4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
Ra02、Ra03及びRa04は、それぞれ独立に、炭素数1~8のアルキル基、炭素数3~18の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表す。
Ra6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1~8のアルキル基、炭素数2~8のアルケニル基、炭素数3~18の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基を表す。
m1は0~14のいずれかの整数を表す。
n1は0~10のいずれかの整数を表す。
n1’は0~3のいずれかの整数を表す。
式(a1-4)及び式(a2-A)中、
Ra50は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
Ra51は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~12のアルコキシアルキル基、炭素数2~12のアルコキシアルコキシ基、炭素数2~4のアルキルカルボニル基、炭素数2~4のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
Aa50は、単結合又は*-Xa51-(Aa52-Xa52)nb-を表し、*は-Ra50が結合する炭素原子との結合部位を表す。
Aa52は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
Xa51及びXa52は、それぞれ独立に、-O-、-CO-O-又は-O-CO-を表す。
nbは、0又は1を表す。
mdは、1~3のいずれかの整数を表す。mdが2以上のいずれかの整数である場合、複数のRa34、Ra35、Ra36は、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
meは0~4のいずれかの整数を表す。meが2以上のいずれかの整数である場合、複数のRa51は互いに同一であっても異なってもよい。
1≦md+me≦5を満たす。
式(a1-4)中、
Ra34及びRa35はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~12の炭化水素基を表し、 Ra36は、炭素数1~20の炭化水素基を表すか、Ra35及びRa36は互いに結合してそれらが結合する-C-O-とともに炭素数2~20の2価の炭化水素基を形成し、該炭化水素基及び該2価の炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-S-で置き換わってもよい。]
[2]ラジカル重合開始剤が、アゾ系化合物である[1]に記載の樹脂の製造方法。
[3]塩基が、ピリジン類、炭素数1~4のアルキル基を有する第三級アミン、炭素数1~6のアルキル基又は炭素数3~6のシクロアルキル基を有する第二級アミン、炭素数1~8のアルキル基、炭素3~6のシクロアルキル基又はアリール基を有する第一級アミンから構成される群から選択される少なくとも1種の塩基である[1]又は[2]に記載の樹脂の製造方法。
[4]前記塩基が、ピリジン類又は炭素数1~4のアルキル基を有する第三級アミンである[3]に記載の樹脂の製造方法。
[5]酸が、p-トルエンスルホン酸、蓚酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、蟻酸、マレイン酸、フタル酸、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸から構成される群か選択される少なくとも1種である[1]~[4]のいずれかに記載の樹脂の製造方法。
[6]酸の使用量は、前記樹脂(A0)の共重合に用いた合計モノマーの1質量部に対して、0.1~10質量部である、[5]に記載の樹脂の製造方法。
[7][1]~[6]のいずれかに記載の樹脂の製造方法により得られた樹脂。
[8][7]に記載の樹脂と、酸発生剤とを含むレジスト組成物。
[9]酸発生剤が、式(B1)で表される塩を含む[8]に記載のレジスト組成物。
[式(B1)中、
Qb1及びQb2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1~6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、炭素数1~24の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3~24の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。]
[10]酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩をさらに含有する[8]又は[9]に記載のレジスト組成物。
[11](1)[8]~[10]のいずれかに記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程、を含むレジストパターンの製造方法。
The present invention includes the following inventions.
[1] a step of copolymerizing a monomer containing at least one selected from the group consisting of a compound represented by formula (a1-0), a compound represented by formula (a1-1), and a compound represented by formula (a1-2), and a compound represented by formula (a1-4), using a radical polymerization initiator in the presence of a base component, to obtain a resin (A0);
and reacting the resin (A0) with an acid component to obtain a resin (A) containing at least one structural unit selected from the group consisting of a structural unit represented by formula (a1-0), a structural unit represented by formula (a1-1), and a structural unit represented by formula (a1-2), and a structural unit represented by formula (a2-A).
[In formula (a1-0), formula (a1-1) and formula (a1-2),
L a01 , L a1 and L a2 each independently represent —O— or *-O—(CH 2 ) k1 —CO—O—, where k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bonding site to —CO—.
R a01 , R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a02 , R a03 and R a04 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms or a combination thereof.
R a6 and R a7 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining these.
m1 represents an integer of 0 to 14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1' represents an integer of 0 to 3;
In formula (a1-4) and formula (a2-A),
R a50 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a51 represents a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkoxyalkoxy group having 2 to 12 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group, or a methacryloyloxy group.
A a50 represents a single bond or * -X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -, where * represents the bonding site with the carbon atom to which -R a50 is bonded.
A a52 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X a51 and X a52 each independently represent —O—, —CO—O—, or —O—CO—.
nb represents 0 or 1.
md represents an integer of 1 to 3. When md is an integer of 2 or more, the plurality of R a34 , R a35 and R a36 may be the same or different from each other.
me represents an integer of 0 to 4. When me is an integer of 2 or more, multiple R a51 may be the same or different.
The relationship 1≦md+me≦5 is satisfied.
In formula (a1-4),
R a34 and R a35 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a36 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a35 and R a36 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms together with the —C—O— to which they are bonded, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the divalent hydrocarbon group may be replaced by —O— or —S—.]
[2] The method for producing a resin according to [1], wherein the radical polymerization initiator is an azo compound.
[3] The method for producing a resin according to [1] or [2], wherein the base is at least one base selected from the group consisting of pyridines, tertiary amines having an alkyl group of 1 to 4 carbon atoms, secondary amines having an alkyl group of 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group of 3 to 6 carbon atoms, and primary amines having an alkyl group of 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group of 3 to 6 carbon atoms, or an aryl group.
[4] The method for producing a resin according to [3], wherein the base is a pyridine or a tertiary amine having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
[5] The method for producing a resin according to any one of [1] to [4], wherein the acid is at least one selected from the group consisting of p-toluenesulfonic acid, oxalic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, formic acid, maleic acid, phthalic acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, and phosphoric acid.
[6] The method for producing a resin according to [5], wherein the amount of the acid used is 0.1 to 10 parts by mass per part by mass of the total monomers used in copolymerization of the resin (A0).
[7] A resin obtained by the method for producing a resin according to any one of [1] to [6].
[8] A resist composition comprising the resin according to [7] and an acid generator.
[9] The resist composition according to [8], wherein the acid generator contains a salt represented by formula (B1):
[In formula (B1),
Q b1 and Q b2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, in which —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—, and in which a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted by a fluorine atom or a hydroxy group.
Y represents an optionally substituted methyl group or an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 24 carbon atoms, and one —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation.
[10] The resist composition according to [8] or [9], further comprising a salt that generates an acid that is weaker in acidity than the acid generated from the acid generator.
[11] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [8] to [10] onto a substrate;
(2) a step of drying the applied composition to form a composition layer;
(3) exposing the composition layer to light;
(4) a step of heating the composition layer after exposure; and (5) a step of developing the composition layer after heating.
本発明の樹脂の製造方法により得られた樹脂を含有するレジスト組成物を用いることにより、良好なCD均一性(CDU)でレジストパターンを製造することができる。 By using a resist composition containing a resin obtained by the resin manufacturing method of the present invention, it is possible to produce resist patterns with good CD uniformity (CDU).
本明細書において、特筆しない限り、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート及びメタクリレートからなる群から選ばれる少なくとも一種」を意味する。「(メタ)アクリル酸」や「(メタ)アクリロイル」等の表記も、同様の意味を有する。「CH2=C(CH3)-CO-」又は「CH2=CH-CO-」を有する構造単位が例示されている場合には、双方の基を有する構造単位が同様に例示されているものとする。本明細書中に記載する基において、直鎖構造と分岐構造の両方をとり得るものについては、そのいずれでもよい。炭化水素基等に含まれる-CH2-が-O-、-S-、-CO-又は-SO2-で置き換わる場合、各基において同様の例を適用するものとする。「組み合わせた基」とは、例示した基を2種以上、それらの価数を適宜変更して結合させた基を意味する。「由来する」又は「誘導される」とは、その分子中に含まれる重合性C=C結合が重合により-C-C-基となることを指す。また、立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を包含する。
本明細書において、「レジスト組成物の固形分」とは、レジスト組成物の総量から、後述する溶剤(E)を除いた成分の合計を意味する。
Unless otherwise specified, in this specification, "(meth)acrylate" means "at least one selected from the group consisting of acrylate and methacrylate." Terms such as "(meth)acrylic acid" and "(meth)acryloyl" have the same meaning. When a structural unit having "CH 2 ═C(CH 3 )—CO—" or "CH 2 ═CH—CO—" is exemplified, structural units having both groups are also exemplified. Regarding groups described in this specification, those that can have both a linear structure and a branched structure are acceptable. When —CH 2 — contained in a hydrocarbon group or the like is replaced with —O—, —S—, —CO—, or —SO 2 —, the same examples apply to each group. A "combined group" refers to a group formed by combining two or more of the exemplified groups with their valences appropriately changed. "Derived from" or "derived from" refers to a polymerizable C═C bond contained in the molecule becoming a —C—C— group by polymerization. In addition, when stereoisomers exist, all stereoisomers are included.
In this specification, the term "solids content of a resist composition" refers to the sum of all components in the resist composition excluding the solvent (E), which will be described later.
〔樹脂の製造方法及びこの方法で得られた樹脂〕
本発明の樹脂の製造方法は、式(a1-0)で表される化合物(以下「モノマー(a1-0)」という場合がある)、式(a1-1)で表される化合物(以下「モノマー(a1-1)」という場合がある)及び式(a1-2)で表される化合物(以下「モノマー(a1-3)」という場合がある)からなる群より選ばれる少なくとも1種と、式(a1-4)で表される化合物(以下「モノマー(a1-4)」という場合がある)とを含むモノマー(これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。)を、塩基成分存在下、ラジカル重合開始剤を用いて共重合させて、樹脂(A0)を得る工程と、
前記樹脂(A0)と、酸成分とを反応させて、式(a1-0)で表される構造単位(以下「構造単位(a1-0)」という場合がある)、式(a1-1)で表される構造単位(以下「構造単位(a1-1)」という場合がある)及び式(a1-2)で表される構造単位(以下「構造単位(a1-2)」という場合がある)からなる群より選ばれる少なくとも1種と、式(a2-A)で表される構造単位(以下「構造単位(a2-A)」という場合がある)とを含む樹脂(A)を得る工程とを有する。
[式中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。]
[Method for producing resin and resin obtained by this method]
The method for producing a resin of the present invention includes the steps of copolymerizing a monomer containing at least one selected from the group consisting of a compound represented by formula (a1-0) (hereinafter may be referred to as "monomer (a1-0)"), a compound represented by formula (a1-1) (hereinafter may be referred to as "monomer (a1-1)"), and a compound represented by formula (a1-2) (hereinafter may be referred to as "monomer (a1-3)"), and a compound represented by formula (a1-4) (hereinafter may be referred to as "monomer (a1-4)") (these may be used alone or in combination of two or more), using a radical polymerization initiator in the presence of a base component, to obtain resin (A0);
and a step of reacting the resin (A0) with an acid component to obtain a resin (A) containing at least one structural unit selected from the group consisting of a structural unit represented by formula (a1-0) (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a1-0)"), a structural unit represented by formula (a1-1) (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a1-1)"), and a structural unit represented by formula (a1-2) (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a1-2)"), and a structural unit represented by formula (a2-A) (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a2-A)").
[In the formula, all symbols have the same meanings as defined above.]
Ra01、Ra4及びRa5は、好ましくは水素原子又はメチル基であり、より好ましくはメチル基である。
La01、La1及びLa2は、好ましくは酸素原子又は*-O-(CH2)k1-CO-O-であり(但し、k1は、好ましくは1~4のいずれかの整数、より好ましくは1である。)、より好ましくは酸素原子である。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
Ra6及びRa7におけるアルケニル基としては、エテニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、tert-ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、イソオクテニル基、ノネニル基が挙げられる。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7における脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合部位を表す。)等が挙げられる。Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~16である。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7における芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基が挙げられる。
組み合わせた基としては、上述したアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基(例えばシクロアルキルアルキル基)、ベンジル基等のアラルキル基、アルキル基を有する芳香族炭化水素基(p-メチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、2,6-ジエチルフェニル基、2-メチル-6-エチルフェニル基等)、脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(p-シクロヘキシルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基等)、フェニルシクロヘキシル基等のアリール-シクロアルキル基等が挙げられる。
Ra02、Ra03、及びRa04におけるアルキル基は、好ましくは炭素数1~6のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基であり、さらに好ましくはメチル基である。
Ra6及びRa7におけるアルキル基は、好ましくは炭素数1~6のアルキル基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基又はt-ブチル基であり、さらに好ましくはエチル基、イソプロピル基又はt-ブチル基である。
Ra6及びRa7におけるアルケニル基は、好ましくは炭素数2~6のアルケニル基であり、より好ましくはエテニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基である。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは5~12であり、より好ましくは5~10である。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7の芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6~12であり、より好ましくは6~10である。
組み合わせた基としては、合計炭素数が18以下であることが好ましく、アルキル基と脂環式炭化水素基とを組合せた基及びアルキル基と芳香族炭化水素基とを組合せた基であることがより好ましい。
Ra02及びRa03は、好ましくは炭素数1~6のアルキル基又は炭素数6~12の芳香族炭化水素基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、フェニル基又はナフチル基である。
Ra04は、好ましくは炭素数1~6のアルキル基又は炭素数5~12の脂環式炭化水素基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。
Ra6及びRa7は、それぞれ独立に、好ましくは炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基又は炭素数6~12の芳香族炭化水素基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、t-ブチル基、エテニル基、フェニル基又はナフチル基であり、さらに好ましくはエチル基、イソプロピル基、t-ブチル基、エテニル基又はフェニル基である。
m1は、好ましくは0~3のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0~3のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
n1’は好ましくは0又は1である。
R a01 , R a4 and R a5 are preferably a hydrogen atom or a methyl group, more preferably a methyl group.
L a01 , L a1 and L a2 are preferably an oxygen atom or *-O-(CH 2 ) k1 -CO-O- (wherein k1 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1), and more preferably an oxygen atom.
Examples of the alkyl group in R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group and an octyl group.
Examples of the alkenyl group for R a6 and R a7 include an ethenyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, an isobutenyl group, a tert-butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a heptenyl group, an octenyl group, an isooctenyl group, and a nonenyl group.
The alicyclic hydrocarbon groups in R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 may be either monocyclic or polycyclic. Examples of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group and a cyclooctyl group. Examples of polycyclic alicyclic hydrocarbon groups include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group and the following groups (* represents a bonding site): The number of carbon atoms in the alicyclic hydrocarbon groups of R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 is preferably 3 to 16.
Examples of the aromatic hydrocarbon group in R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 include aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenyl group and a phenanthryl group.
Examples of the combined group include a group in which the above-mentioned alkyl group and alicyclic hydrocarbon group are combined (for example, a cycloalkylalkyl group), an aralkyl group such as a benzyl group, an aromatic hydrocarbon group having an alkyl group (for example, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, a mesityl group, a 2,6-diethylphenyl group, a 2-methyl-6-ethylphenyl group), an aromatic hydrocarbon group having an alicyclic hydrocarbon group (for example, a p-cyclohexylphenyl group, a p-adamantylphenyl group), and an aryl-cycloalkyl group such as a phenylcyclohexyl group.
The alkyl group in R a02 , R a03 , and R a04 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and even more preferably a methyl group.
The alkyl group in R a6 and R a7 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, or a t-butyl group, and even more preferably an ethyl group, an isopropyl group, or a t-butyl group.
The alkenyl group in R a6 and R a7 is preferably an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably an ethenyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, or a butenyl group.
The alicyclic hydrocarbon groups of R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 preferably have 5 to 12 carbon atoms, and more preferably 5 to 10 carbon atoms.
The aromatic hydrocarbon groups of R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 preferably have 6 to 12 carbon atoms, and more preferably 6 to 10 carbon atoms.
The combined group preferably has a total carbon number of 18 or less, and is more preferably a group combining an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group, or a group combining an alkyl group and an aromatic hydrocarbon group.
R a02 and R a03 are preferably alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms or aromatic hydrocarbon groups having 6 to 12 carbon atoms, and more preferably methyl, ethyl, phenyl or naphthyl groups.
R a04 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, and more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group or an adamantyl group.
R a6 and R a7 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a t-butyl group, an ethenyl group, a phenyl group, or a naphthyl group, and even more preferably an ethyl group, an isopropyl group, a t-butyl group, an ethenyl group, or a phenyl group.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0 or 1.
n1' is preferably 0 or 1.
Ra50及びRa51におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。
Ra50におけるハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、1,1,2,2-テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-ノナフルオロペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基及びペルフルオロヘキシル基が挙げられる。
Ra51におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。アルキル基は、炭素数1~4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。
Ra51におけるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基が挙げられる。アルコキシ基は、炭素数1~4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
Ra51におけるアルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、エトキシメチル基が挙げられる。アルコキシアルキル基は、炭素数2~8のアルコキシアルキル基が好ましく、炭素数2~4のアルコキシアルキル基がより好ましい。
Ra51におけるアルコキシアルコキシ基としては、メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、エトキシメトキシ基、エトキシエトキシ基が挙げられる。アルコキシアルコキシ基は、炭素数2~8のアルコキシアルコキシ基が好ましく、炭素数2~4のアルコキシアルコキシ基がより好ましい。
Ra51におけるアルキルカルボニル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。アルキルカルボニル基は、炭素数2~3のアルキルカルボニル基が好ましく、アセチル基がより好ましい。
Ra51におけるアルキルカルボニルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基及びブチリルオキシ基が挙げられる。アルキルカルボニルオキシ基は、炭素数2~3のアルキルカルボニルオキシ基が好ましく、アセチルオキシ基がより好ましい。
Examples of the halogen atom in R a50 and R a51 include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom for R a50 include a trifluoromethyl group, a difluoromethyl group, a methyl group, a perfluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a 1,1,2,2-tetrafluoroethyl group, an ethyl group, a perfluoropropyl group, a 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, a propyl group, a perfluorobutyl group, a 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, a butyl group, a perfluoropentyl group, a 2,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoropentyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a perfluorohexyl group.
Examples of the alkyl group for R a51 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and even more preferably a methyl group.
Examples of the alkoxy group for R a51 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, a sec-butoxy group, and a tert-butoxy group. The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group, and even more preferably a methoxy group.
Examples of the alkoxyalkyl group for R a51 include a methoxymethyl group, a methoxyethyl group, an ethoxyethyl group, and an ethoxymethyl group. The alkoxyalkyl group is preferably an alkoxyalkyl group having 2 to 8 carbon atoms, and more preferably an alkoxyalkyl group having 2 to 4 carbon atoms.
Examples of the alkoxyalkoxy group for R a51 include a methoxymethoxy group, a methoxyethoxy group, an ethoxymethoxy group, and an ethoxyethoxy group. The alkoxyalkoxy group is preferably an alkoxyalkoxy group having 2 to 8 carbon atoms, and more preferably an alkoxyalkoxy group having 2 to 4 carbon atoms.
Examples of the alkylcarbonyl group for R a51 include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, etc. The alkylcarbonyl group is preferably an alkylcarbonyl group having 2 to 3 carbon atoms, and more preferably an acetyl group.
Examples of the alkylcarbonyloxy group for R a51 include an acetyloxy group, a propionyloxy group, and a butyryloxy group. The alkylcarbonyloxy group is preferably an alkylcarbonyloxy group having 2 to 3 carbon atoms, and more preferably an acetyloxy group.
*-Xa51-(Aa52-Xa52)nb-としては、*-O-、*-CO-O-、*-O-CO-、*-CO-O-Aa52-CO-O-、*-O-CO-Aa52-O-、*-O-Aa52-CO-O-、*-CO-O-Aa52-O-CO-、*-O-CO-Aa52-O-CO-、が挙げられる。なかでも、*-CO-O-、*-CO-O-Aa52-CO-O-又は*-O-Aa52-CO-O-が好ましい。 Examples of *-X a51 -(A a52 -X a52 ) nb - include *-O-, *-CO-O-, *-O-CO-, *-CO-O-A a52 -CO-O-, *-O-CO-A a52 -O-, *-O-A a52 -CO-O-, *-CO-O-A a52 -O-CO-, *-O-CO-A a52 -O-CO-. Of these, *-CO-O-, *-CO-O-A a52 -CO-O- or *-O-A a52 -CO-O- are preferred.
A52におけるアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル基及び2-メチルブタン-1,4-ジイル基等が挙げられる。
Aa52は、メチレン基又はエチレン基であることが好ましい。
Examples of the alkanediyl group in A 52 include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, a hexane-1,6-diyl group, a butane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,2-diyl group, a pentane-1,4-diyl group, and a 2-methylbutane-1,4-diyl group.
A a52 is preferably a methylene group or an ethylene group.
Ra34、Ra35及びRa36における炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、及びこれらを組み合わせた基が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合部位を表す。)等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基が挙げられる。
組み合わせた基としては、上述したアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基(例えばシクロアルキルアルキル基)、ベンジル基等のアラルキル基、アルキル基を有する芳香族炭化水素基(p-メチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、2,6-ジエチルフェニル基、2-メチル-6-エチルフェニル基等)、脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(p-シクロヘキシルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基等)、フェニルシクロヘキシル基等のアリール-シクロアルキル基等が挙げられる。
特に、Ra36としては、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~18の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせることにより形成される基が挙げられる。
Ra35及びRa36は互いに結合してそれらが結合する-C-O-とともに形成する炭化水素基、これら基に含まれる-CH2-が、-O-又は-S-で置き換わった基としては、以下の基等が挙げられる。*は、結合部位を表す。
-OC(Ra34)(Ra35)-O-Ra36の具体例としては、以下の基等が挙げられる。*は、結合部位を表す。
なお、Ra34、Ra35及びRa36における炭化水素基及びRa35及びRa36が互いに結合して形成する炭化水素基は、これら基に含まれる-CH2-が、-O-又は-S-で置き換わってもよい。この場合、置き換わる前の炭素数を炭化水素基の炭素数とする。
Examples of the hydrocarbon group for R a34 , R a35 and R a36 include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group and a group formed by combining these groups.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic. Examples of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include cycloalkyl groups such as cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, and cyclooctyl. Examples of polycyclic alicyclic hydrocarbon groups include decahydronaphthyl, adamantyl, and norbornyl groups, as well as the following groups (* indicates a bonding site):
Examples of the aromatic hydrocarbon group include aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenyl group, and a phenanthryl group.
Examples of the combined group include a group in which the above-mentioned alkyl group and alicyclic hydrocarbon group are combined (for example, a cycloalkylalkyl group), an aralkyl group such as a benzyl group, an aromatic hydrocarbon group having an alkyl group (for example, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, a mesityl group, a 2,6-diethylphenyl group, a 2-methyl-6-ethylphenyl group), an aromatic hydrocarbon group having an alicyclic hydrocarbon group (for example, a p-cyclohexylphenyl group, a p-adamantylphenyl group), and an aryl-cycloalkyl group such as a phenylcyclohexyl group.
In particular, R a36 may be an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining these.
R a35 and R a36 are bonded to each other to form a hydrocarbon group together with the —C—O— to which they are bonded, and examples of groups in which —CH 2 — contained in these groups is replaced by —O— or —S— include the following groups. * represents a bonding site.
Specific examples of —OC(R a34 )(R a35 )—O—R a36 include the following groups: * represents a bonding site.
In addition, in the hydrocarbon groups of R a34 , R a35 and R a36 and the hydrocarbon group formed by bonding R a35 and R a36 together, —CH 2 — contained in these groups may be replaced by —O— or —S—, in which case the number of carbon atoms before replacement is regarded as the number of carbon atoms of the hydrocarbon group.
Ra50としては、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基がより好ましく、水素原子又はメチル基がさらに好ましい。
Aa50は、単結合、*-CO-O-又は*-CO-O-Aa52-CO-O-であることが好ましく、単結合、*-CO-O-又は*-CO-O-CH2-CO-O-であることがより好ましく、単結合又は*-CO-O-であることがさらに好ましい。
Ra51としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素数2~8のアルコキシアルコキシ基が好ましく、フッ素原子、ヨウ素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、エトキシエトキシ基及びエトキシメトキシ基がより好ましく、フッ素原子、ヨウ素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基及びエトキシエトキシ基がさらに好ましい。
mdとしては、1又は2が好ましい。mdが2の場合、2つの-OC(Ra34)(Ra35)-O-Ra36は、同一であることが好ましい。
meとしては、0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましく、0がさらに好ましい。
Ra34は、好ましくは、水素原子である。
Ra35は、好ましくは、水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数3~12の脂環式炭化水素基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
Ra36の炭化水素基は、好ましくは、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~18の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせることにより形成される基であり、より好ましくは、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~18の脂環式脂肪族炭化水素基又は炭素数7~18のアラルキル基である。Ra36におけるアルキル基及び脂環式炭化水素基は、無置換であることが好ましい。Ra36における芳香族炭化水素基は、炭素数6~10のアリールオキシ基を有する芳香環が好ましい。
構造単位(a1-4)における-OC(Ra34)(Ra35)-O-Ra36は、酸(例えばp-トルエンスルホン酸)と接触して脱離し、ヒドロキシ基を形成する。
構造単位(a2-A)におけるヒドロキシ基は、mdが1の場合、ベンゼン環のo-位又はp-位に結合することが好ましく、p-位に結合することがより好ましく、mdが2の場合、2つのヒドロキシ基は、それぞれベンゼン環のm位とp位に結合することが好ましい。
R a50 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and even more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
A a50 is preferably a single bond, *-CO-O- or *-CO-O-A a52 -CO-O-, more preferably a single bond, *-CO-O- or *-CO-O-CH 2 -CO-O-, and even more preferably a single bond or *-CO-O-.
R a51 is preferably a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxyalkoxy group having 2 to 8 carbon atoms, more preferably a fluorine atom, an iodine atom, a hydroxy group, a methoxy group, an ethoxy group, an ethoxyethoxy group, or an ethoxymethoxy group, and still more preferably a fluorine atom, an iodine atom, a hydroxy group, a methoxy group, or an ethoxyethoxy group.
md is preferably 1 or 2. When md is 2, two —OC(R a34 )(R a35 )—O—R a36 are preferably the same.
As me, 0, 1 or 2 is preferable, 0 or 1 is more preferable, and 0 is even more preferable.
R a34 is preferably a hydrogen atom.
R a35 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
The hydrocarbon group for R a36 is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining these, and more preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. The alkyl group and alicyclic hydrocarbon group for R a36 are preferably unsubstituted. The aromatic hydrocarbon group for R a36 is preferably an aromatic ring having an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms.
The —OC(R a34 )(R a35 )—O—R a36 in the structural unit (a1-4) is eliminated upon contact with an acid (for example, p-toluenesulfonic acid) to form a hydroxy group.
When md is 1, the hydroxy group in the structural unit (a2-A) is preferably bonded to the o-position or p-position of the benzene ring, and more preferably bonded to the p-position. When md is 2, the two hydroxy groups are preferably bonded to the m-position and p-position of the benzene ring, respectively.
モノマー(a1-0)としては、例えば、式(a1-0-1)~式(a1-0-18)のいずれかで表されるモノマー及びモノマー(a1-0)におけるRa01に相当するメチル基が水素原子に置き換わったモノマーが挙げられ、式(a1-0-1)~式(a1-0-10)、式(a1-0-13)、式(a1-0-14)のいずれかで表されるモノマーが好ましい。
Examples of the monomer (a1-0) include a monomer represented by any one of formulas (a1-0-1) to (a1-0-18) and a monomer in which the methyl group corresponding to R a01 in the monomer (a1-0) has been replaced with a hydrogen atom, and a monomer represented by any one of formulas (a1-0-1) to (a1-0-10), (a1-0-13) and (a1-0-14) is preferred.
構造単位(a1-0)としては、例えば、式(a1-0-1)~式(a1-0-18)のいずれかで表される構造単位及び構造単位(a1-0)におけるRa01に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられ、式(a1-0-1)~式(a1-0-10)、式(a1-0-13)、式(a1-0-14)のいずれかで表される構造単位が好ましい。
Examples of the structural unit (a1-0) include structural units represented by any one of formulas (a1-0-1) to (a1-0-18) and structural units in which the methyl group corresponding to R a01 in the structural unit (a1-0) has been replaced with a hydrogen atom, and structural units represented by any one of formulas (a1-0-1) to (a1-0-10), (a1-0-13) and (a1-0-14) are preferred.
モノマー(a1-1)としては、例えば、特開2010-204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。中でも、式(a1-1-1)~式(a1-1-7)のいずれかで表されるモノマー及びモノマー(a1-1)におけるRa4に相当するメチル基が水素原子に置き換わったモノマーが好ましく、式(a1-1-1)~式(a1-1-3)のいずれかで表されるモノマーがより好ましい。
Examples of the monomer (a1-1) include the monomers described in JP-A-2010-204646. Among them, a monomer represented by any one of formulas (a1-1-1) to (a1-1-7) and a monomer in which the methyl group corresponding to R a4 in the monomer (a1-1) has been replaced with a hydrogen atom are preferred, and a monomer represented by any one of formulas (a1-1-1) to (a1-1-3) is more preferred.
構造単位(a1-1)としては、例えば、特開2010-204646号公報に記載されたモノマーに由来する構造単位が挙げられる。中でも、式(a1-1-1)~式(a1-1-7)のいずれかで表される構造単位及び構造単位(a1-1)におけるRa4に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が好ましく、式(a1-1-1)~式(a1-1-3)のいずれかで表される構造単位がより好ましい。
Examples of the structural unit (a1-1) include structural units derived from monomers described in JP 2010-204646 A. Among these, structural units represented by any one of formulas (a1-1-1) to (a1-1-7) and structural units in which the methyl group corresponding to R a4 in the structural unit (a1-1) has been replaced with a hydrogen atom are preferred, and structural units represented by any one of formulas (a1-1-1) to (a1-1-3) are more preferred.
モノマー(a1-2)としては、式(a1-2-1)~式(a1-2-12)のいずれかで表されるモノマー及びモノマー(a1-2)におけるRa5に相当するメチル基が水素原子に置き換わったモノマーが挙げられ、式(a1-2-2)、式(a1-2-5)、式(a1-2-6)及び式(a1-2-10)~式(a1-2-12)で表されるモノマーが好ましい。
Examples of the monomer (a1-2) include a monomer represented by any one of formulas (a1-2-1) to (a1-2-12) and a monomer in which the methyl group corresponding to R a5 in the monomer (a1-2) has been replaced with a hydrogen atom, and the monomers represented by formulas (a1-2-2), (a1-2-5), (a1-2-6) and (a1-2-10) to (a1-2-12) are preferred.
構造単位(a1-2)としては、式(a1-2-1)~式(a1-2-12)のいずれかで表される構造単位及び構造単位(a1-2)におけるRa5に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられ、式(a1-2-2)、式(a1-2-5)、式(a1-2-6)及び式(a1-2-10)~式(a1-2-12)で表される構造単位が好ましい。
Examples of the structural unit (a1-2) include structural units represented by any one of formulas (a1-2-1) to (a1-2-12) and structural units in which the methyl group corresponding to R a5 in the structural unit (a1-2) has been replaced with a hydrogen atom, and structural units represented by formulas (a1-2-2), (a1-2-5), (a1-2-6) and (a1-2-10) to (a1-2-12) are preferred.
樹脂(A0)を重合するために、モノマー(a1-0)を用いる場合、その使用量は、樹脂(A0)を構成する全モノマーの合計に対して、好ましくは5~80モル%であり、より好ましくは5~75モル%であり、さらに好ましくは10~70モル%である。
モノマー(a1-1)及び/又はモノマー(a1-2)を用いる場合、これらの合計使用量は、樹脂(A0)を構成する全モノマーの合計に対して、好ましくは10~90モル%であり、より好ましくは15~85モル%であり、さらに好ましくは20~80モル%であり、より一層好ましくは20~75モル%であり、さらに一層好ましくは20~70モル%である。
When the monomer (a1-0) is used to polymerize the resin (A0), the amount used is preferably 5 to 80 mol %, more preferably 5 to 75 mol %, and even more preferably 10 to 70 mol %, based on the total amount of all the monomers constituting the resin (A0).
When the monomer (a1-1) and/or the monomer (a1-2) are used, the total amount used is preferably 10 to 90 mol %, more preferably 15 to 85 mol %, even more preferably 20 to 80 mol %, still more preferably 20 to 75 mol %, and still more preferably 20 to 70 mol %, based on the total amount of all monomers constituting the resin (A0).
樹脂(A)が構造単位(a1-0)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、好ましくは5~80モル%であり、より好ましくは5~75モル%であり、さらに好ましくは10~70モル%である。
樹脂(A)が構造単位(a1-1)及び/又は構造単位(a1-2)を含む場合、これらの合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、好ましくは10~90モル%であり、より好ましくは15~85モル%であり、さらに好ましくは20~80モル%であり、より一層好ましくは20~75モル%であり、さらに一層好ましくは20~70モル%である。
樹脂(A)における構造単位(a1-0)、構造単位(a1-1)及び構造単位(a1-2)の合計含有率は、5モル%~95モル%であり、好ましくは25モル%~80モル%である。
When the resin (A) contains the structural unit (a1-0), the content thereof is preferably 5 to 80 mol %, more preferably 5 to 75 mol %, and even more preferably 10 to 70 mol %, based on all structural units of the resin (A).
When the resin (A) contains the structural unit (a1-1) and/or the structural unit (a1-2), the total content thereof is preferably 10 to 90 mol %, more preferably 15 to 85 mol %, even more preferably 20 to 80 mol %, still more preferably 20 to 75 mol %, and even more preferably 20 to 70 mol %, based on all structural units in the resin (A).
The total content of the structural units (a1-0), (a1-1) and (a1-2) in the resin (A) is 5 to 95 mol %, and preferably 25 to 80 mol %.
モノマー(a1-4)としては、例えば、特開2010-204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。好ましくは、式(a1-4-1)~式(a1-4-18)でそれぞれ表されるモノマー及びRa50に相当する水素原子がメチル基に置き換わったモノマーが挙げられ、より好ましくは、式(a1-4-1)~式(a1-4-5)、式(a1-4-10)、式(a1-4-13)、式(a1-4-14)でそれぞれ表されるモノマーが挙げられる。
Examples of the monomer (a1-4) include the monomers described in JP 2010-204646 A. Preferred examples include the monomers represented by formulas (a1-4-1) to (a1-4-18) and monomers in which the hydrogen atom corresponding to R a50 has been replaced with a methyl group, and more preferred examples include the monomers represented by formulas (a1-4-1) to (a1-4-5), (a1-4-10), (a1-4-13), and (a1-4-14).
樹脂(A0)を重合するための、モノマー(a1-4)の使用量は、樹脂(A0)を構成する全モノマーの合計に対して、3~80モル%であることが好ましく、5~75モル%であることがより好ましく、7~70モル%であることがさらに好ましく、7~65モル%であることがさらにより好ましく、10~60モル%であることが特に好ましい。 The amount of monomer (a1-4) used to polymerize resin (A0) is preferably 3 to 80 mol%, more preferably 5 to 75 mol%, even more preferably 7 to 70 mol%, even more preferably 7 to 65 mol%, and particularly preferably 10 to 60 mol%, based on the total amount of all monomers constituting resin (A0).
構造単位(a1-4)としては、例えば、特開2010-204646号公報に記載されたモノマー由来の構造単位が挙げられる。好ましくは、式(a1-4-1)~式(a1-4-18)でそれぞれ表される構造単位及びRa50に相当する水素原子がメチル基に置き換わった構造単位が挙げられ、より好ましくは、式(a1-4-1)~式(a1-4-5)、式(a1-4-10)、式(a1-4-13)、式(a1-4-14)でそれぞれ表される構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit (a1-4) include structural units derived from monomers described in JP 2010-204646 A. Preferred examples include structural units represented by formulas (a1-4-1) to (a1-4-18) and structural units in which the hydrogen atom corresponding to R a50 has been replaced with a methyl group, and more preferred examples include structural units represented by formulas (a1-4-1) to (a1-4-5), (a1-4-10), (a1-4-13), and (a1-4-14).
樹脂(A)が、構造単位(a1-4)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、3~80モル%であることが好ましく、5~75モル%であることがより好ましく、7~70モル%であることがさらに好ましく、7~65モル%であることがさらにより好ましく、10~60モル%であることが特に好ましい。 When resin (A) contains structural unit (a1-4), its content is preferably 3 to 80 mol%, more preferably 5 to 75 mol%, even more preferably 7 to 70 mol%, even more preferably 7 to 65 mol%, and particularly preferably 10 to 60 mol%, based on the total of all structural units in resin (A).
構造単位(a2-A)としては、式(a2-2-1)~式(a2-2-16)で表される構造単位及び、式(a2-2-1)~式(a2-2-16)で表される構造単位において構造単位(a2-A)におけるRa50に相当するメチル基が水素原子、ハロゲン原子、ハロアルキル基又は他のアルキル基に置き換わった構造単位が挙げられる。構造単位(a2-A)は、式(a2-2-1)で表される構造単位、式(a2-2-3)で表される構造単位、式(a2-2-6)で表される構造単位、式(a2-2-8)で表される構造単位、式(a2-2-12)~式(a2-2-14)で表される構造単位及び式(a2-2-1)で表される構造単位、式(a2-2-3)で表される構造単位、式(a2-2-6)で表される構造単位、式(a2-2-8)で表される構造単位及び式(a2-2-12)~式(a2-2-14)で表される構造単位において、構造単位(a2-A)におけるRa50に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位であることが好ましく、式(a2-2-8)で表される構造単位及び式(a2-2-8)で表される構造単位において、構造単位(a2-A)におけるRa50に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位であることがさらに好ましい。
Examples of the structural unit (a2-A) include structural units represented by formulas (a2-2-1) to (a2-2-16) and structural units in which the methyl group corresponding to R in the structural unit (a2-A) in the structural units represented by formulas ( a2-2-1 ) to (a2-2-16) is replaced with a hydrogen atom, a halogen atom, a haloalkyl group, or another alkyl group. The structural unit (a2-A) is preferably a structural unit in which a methyl group corresponding to R in the structural unit (a2-A) is replaced with a hydrogen atom in the structural unit represented by formula (a2-2-1), the structural unit represented by formula (a2-2-3), the structural unit represented by formula (a2-2-6), the structural unit represented by formula (a2-2-8), the structural unit represented by formulas (a2-2-12) to (a2-2-14), and the structural unit represented by formula (a2-2-1), the structural unit represented by formula ( a2-2-3 ), the structural unit represented by formula (a2-2-6), the structural unit represented by formula (a2-2-8), and the structural unit represented by formulas (a2-2-12) to (a2-2-14). More preferably, the structural unit is one in which a methyl group corresponding to a50 is replaced with a hydrogen atom.
樹脂(A)中の、構造単位(a2-A)の含有率は、全構造単位に対して、好ましくは3~80モル%であり、より好ましくは5~80モル%であり、さらに好ましくは10~70モル%であり、より一層好ましくは15~65モル%であり、さらに一層好ましくは20~65モル%である。
構造単位(a2-A)は、例えば構造単位(a1-4)を用いて重合した後、p-トルエンスルホン酸等の酸で処理することにより、樹脂(A)に含ませることができる。また、アセトキシスチレン等を用いて重合した後、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等のアルカリで処理することにより、構造単位(a2-A)を樹脂(A)に含ませることができる。
The content of the structural unit (a2-A) in the resin (A) is preferably 3 to 80 mol %, more preferably 5 to 80 mol %, even more preferably 10 to 70 mol %, still more preferably 15 to 65 mol %, and even more preferably 20 to 65 mol %, based on all structural units.
The structural unit (a2-A) can be incorporated into the resin (A) by, for example, polymerizing the structural unit (a1-4) and then treating with an acid such as p-toluenesulfonic acid. Alternatively, the structural unit (a2-A) can be incorporated into the resin (A) by polymerizing the structural unit (a1-4) and then treating with an alkali such as tetramethylammonium hydroxide.
樹脂(A0)は、モノマー(a1-0)、モノマー(a1-1)、モノマー(a1-2)及びモノマー(a1-4)に加えて、これら以外のモノマーをさらに用いて重合してもよい。従って、樹脂(A)は、さらに、構造単位(a1-0)、構造単位(a1-1)、構造単位(a1-2)及び構造単位(a2-A)以外の構造単位を含んでもよい。構造単位(a1-0)、構造単位(a1-1)、構造単位(a1-2)及び構造単位(a2-A)以外の構造単位としては、酸不安定基を有する構造単位(以下「構造単位(a1)」という場合がある)、酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(s)」という場合がある)、構造単位(a1)及び構造単位(s)以外の構造単位(例えば、後述するハロゲン原子を有する構造単位(以下「構造単位(a4)」という場合がある)、後述する非脱離炭化水素基を有する構造単位(以下「構造単位(a5)」という場合がある)及びその他の当該分野で公知のモノマーに由来する構造単位等が挙げられる。ここで、「酸不安定基」とは、脱離基を有し、酸との接触により脱離基が脱離して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を有する構成単位に変換する基を意味する。
本願発明における樹脂の製造方法では、樹脂(A0)を重合するために、以下の構造単位を誘導するモノマーを用いる。その場合、構造単位の樹脂(A)における含有率を導く使用量のモノマーを用いることが好ましい。
樹脂(A0)を重合するために、モノマー(a1-0)、モノマー(a1-1)、モノマー(a1-2)及びモノマー(a1-4)の合計使用量は、樹脂(A0)を構成する全モノマーの合計量に対して、10~99.9モル%であることが好ましく、15モル%~95モル%であることがより好ましく、30モル%~90モル%であることがさらに好ましい。
Resin (A0) may be polymerized using monomers other than monomer (a1-0), monomer (a1-1), monomer (a1-2), and monomer (a1-4). Thus, resin (A) may further contain structural units other than structural units (a1-0), structural unit (a1-1), structural unit (a1-2), and structural unit (a2-A). Examples of structural units other than the structural unit (a1-0), the structural unit (a1-1), the structural unit (a1-2), and the structural unit (a2-A) include structural units having an acid labile group (hereinafter may be referred to as "structural unit (a1)"), structural units not having an acid labile group (hereinafter may be referred to as "structural unit (s)"), structural units other than the structural unit (a1) and the structural unit (s) (for example, a structural unit having a halogen atom (hereinafter may be referred to as "structural unit (a4)") described below, a structural unit having a non-leaving hydrocarbon group (hereinafter may be referred to as "structural unit (a5)") described below), and other structural units derived from monomers known in the art. Here, the term "acid labile group" refers to a group that has a leaving group that is eliminated upon contact with an acid, resulting in conversion to a structural unit having a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group).
In the method for producing a resin according to the present invention, a monomer that derives the following structural unit is used to polymerize resin (A0). In this case, it is preferable to use the monomer in an amount that leads to the content of the structural unit in resin (A).
The total amount of the monomers (a1-0), (a1-1), (a1-2) and (a1-4) used to polymerize the resin (A0) is preferably 10 to 99.9 mol %, more preferably 15 mol % to 95 mol %, and even more preferably 30 mol % to 90 mol %, based on the total amount of all the monomers constituting the resin (A0).
〈構造単位(a1)〉
構造単位(a1)は、酸不安定基を有するモノマー(以下「モノマー(a1)」という場合がある)から導かれる。
樹脂(A)に含まれる酸不安定基は、式(1)で表される基(以下、基(1)とも記す)及び/又は式(2)で表される基(以下、基(2)とも記す)が好ましい。
[式(1)中、Ra1、Ra2及びRa3は、それぞれ独立に、炭素数1~8のアルキル基、炭素数2~8のアルケニル基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素環又はこれらを組み合わせた基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合してそれらが結合する炭素原子とともに炭素数3~20の非芳香族炭化水素環を形成する。
ma及びnaは、それぞれ独立して、0又は1を表し、ma及びnaの少なくとも一方は1を表す。
*は結合部位を表す。]
[式(2)中、Ra1’及びRa2’は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~12の炭化水素基を表し、Ra3’は、炭素数1~20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合してそれらが結合する炭素原子及びXとともに炭素数3~20の複素環を形成し、該炭化水素基及び該複素環に含まれる-CH2-は、-O-又は-S-で置き換わってもよい。
Xは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
na’は、0又は1を表す。
*は結合部位を表す。]
<Structural Unit (a1)>
The structural unit (a1) is derived from a monomer having an acid labile group (hereinafter, sometimes referred to as "monomer (a1)").
The acid labile group contained in the resin (A) is preferably a group represented by formula (1) (hereinafter also referred to as group (1)) and/or a group represented by formula (2) (hereinafter also referred to as group (2)).
[In formula (1), R a1 , R a2 and R a3 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 18 carbon atoms, or a group combining these, or R a1 and R a2 bond to each other to form a non-aromatic hydrocarbon ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atoms to which they are bonded.]
ma and na each independently represent 0 or 1, and at least one of ma and na represents 1.
* indicates a binding site.]
[In formula (2), R a1′ and R a2′ each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms; R a3′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; or R a2′ and R a3′ are bonded to each other to form a heterocycle having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded and X, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group and the heterocycle may be replaced by —O— or —S—.
X represents an oxygen atom or a sulfur atom.
na' represents 0 or 1.
* indicates a binding site.]
Ra1、Ra2及びRa3におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。
Ra1、Ra2及びRa3におけるアルケニル基としては、エテニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、tert-ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、イソオクテニル基、ノネニル基が挙げられる。
Ra1、Ra2及びRa3における脂環式炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合部位を表す。)等が挙げられる。Ra1、Ra2及びRa3の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~16である。
Ra1、Ra2及びRa3における芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基が挙げられる。
組み合わせた基としては、上述したアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基(例えばシクロアルキルアルキル基)、ベンジル基等のアラルキル基、アルキル基を有する芳香族炭化水素基(p-メチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、2,6-ジエチルフェニル基、2-メチル-6-エチルフェニル基等)、脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(p-シクロヘキシルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基等)、フェニルシクロヘキシル基等のアリール-シクロアルキル基等が挙げられる。
好ましくは、maは0であり、naは1である。
Ra1及びRa2が互いに結合して非芳香族炭化水素環を形成する場合の-C(Ra1)(Ra2)(Ra3)としては、下記の環が挙げられる。非芳香族炭化水素環は、好ましくは炭素数3~12である。*は-O-との結合部位を表す。
Examples of the alkyl group for R a1 , R a2 and R a3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group and an octyl group.
Examples of the alkenyl group for R a1 , R a2 and R a3 include an ethenyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, an isobutenyl group, a tert-butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a heptenyl group, an octenyl group, an isooctenyl group and a nonenyl group.
The alicyclic hydrocarbon groups for R a1 , R a2 and R a3 may be either monocyclic or polycyclic. Examples of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group and a cyclooctyl group. Examples of polycyclic alicyclic hydrocarbon groups include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group and the following groups (* represents a bonding site): The number of carbon atoms in the alicyclic hydrocarbon groups for R a1 , R a2 and R a3 is preferably 3 to 16.
Examples of the aromatic hydrocarbon group for R a1 , R a2 and R a3 include aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenyl group and a phenanthryl group.
Examples of the combined group include a group in which the above-mentioned alkyl group and alicyclic hydrocarbon group are combined (for example, a cycloalkylalkyl group), an aralkyl group such as a benzyl group, an aromatic hydrocarbon group having an alkyl group (for example, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, a mesityl group, a 2,6-diethylphenyl group, a 2-methyl-6-ethylphenyl group), an aromatic hydrocarbon group having an alicyclic hydrocarbon group (for example, a p-cyclohexylphenyl group, a p-adamantylphenyl group), and an aryl-cycloalkyl group such as a phenylcyclohexyl group.
Preferably, ma is 0 and na is 1.
When R a1 and R a2 are bonded to each other to form a non-aromatic hydrocarbon ring, examples of -C(R a1 )(R a2 )(R a3 ) include the following rings. The non-aromatic hydrocarbon ring preferably has 3 to 12 carbon atoms. * represents the bonding site with -O-.
Ra1’、Ra2’及びRa3’における炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらを組み合わせることにより形成される基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、Ra1、Ra2及びRa3で挙げた基と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基が挙げられる。
組み合わせた基としては、上述したアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基(例えばアルキルシクロアルキル基又はシクロアルキルアルキル基)、ベンジル基等のアラルキル基、アルキル基を有する芳香族炭化水素基(p-メチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、2,6-ジエチルフェニル基、2-メチル-6-エチルフェニル基等)、脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(p-シクロヘキシルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基等)、フェニルシクロヘキシル基等のアリール-シクロアルキル基等が挙げられる。
Ra2’及びRa3’が互いに結合してそれらが結合する炭素原子及びXとともに複素環を形成する場合、-C(Ra1’)(Ra2’)-X-Ra3’としては、下記の環が挙げられる。*は、結合部位を表す。
Ra1’及びRa2’のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
na’は、好ましくは0である。
Examples of the hydrocarbon group for R a1′ , R a2′ and R a3′ include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group and a group formed by combining these groups.
Examples of the alkyl group and alicyclic hydrocarbon group include the same groups as those exemplified for R a1 , R a2 and R a3 .
Examples of the aromatic hydrocarbon group include aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenyl group, and a phenanthryl group.
Examples of the combined group include a group in which the above-mentioned alkyl group and alicyclic hydrocarbon group are combined (for example, an alkylcycloalkyl group or a cycloalkylalkyl group), an aralkyl group such as a benzyl group, an aromatic hydrocarbon group having an alkyl group (for example, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, a mesityl group, a 2,6-diethylphenyl group, a 2-methyl-6-ethylphenyl group), an aromatic hydrocarbon group having an alicyclic hydrocarbon group (for example, a p-cyclohexylphenyl group, a p-adamantylphenyl group), and an aryl-cycloalkyl group such as a phenylcyclohexyl group.
When R a2′ and R a3′ are bonded to each other to form a heterocycle together with the carbon atom to which they are bonded and X, —C(R a1′ )(R a2′ )—X—R a3′ includes the following rings: * represents the bonding site.
At least one of R a1′ and R a2′ is preferably a hydrogen atom.
na' is preferably 0.
基(1)としては、以下の基が挙げられる。
式(1)においてRa1、Ra2及びRa3がアルキル基であり、ma=0であり、na=1である基。当該基としては、tert-ブトキシカルボニル基が好ましい。
式(1)において、Ra1、Ra2が、これらが結合する炭素原子と一緒になってアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基であり、ma=0であり、na=1である基。
式(1)において、Ra1及びRa2がそれぞれ独立してアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基であり、ma=0であり、na=1である基。
基(1)としては、具体的には以下の基が挙げられる。*は結合部位を表す。
Examples of the group (1) include the following groups.
A group in which R a1 , R a2 and R a3 are alkyl groups, ma = 0 and na = 1 in formula (1). The group is preferably a tert-butoxycarbonyl group.
A group in which, in formula (1), R a1 and R a2 together with the carbon atom to which they are bonded form an adamantyl group, R a3 is an alkyl group, ma=0, and na=1.
A group represented by formula (1), in which R a1 and R a2 each independently represent an alkyl group, R a3 represents an adamantyl group, ma=0, and na=1.
Specific examples of the group (1) include the following groups: * represents a binding site.
基(2)の具体例としては、以下の基が挙げられる。*は結合部位を表す。
Specific examples of group (2) include the following groups: * represents a binding site.
モノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。 Monomer (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and an ethylenically unsaturated bond, more preferably a (meth)acrylic monomer having an acid labile group.
酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーのうち、好ましくは、炭素数5~20の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー(a1)に由来する構造単位を有する樹脂(A)をレジスト組成物に使用すれば、レジストパターンの解像度を向上させることができる。 Among (meth)acrylic monomers having an acid labile group, those having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferred. The use of a resin (A) having structural units derived from a monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group in a resist composition can improve the resolution of the resist pattern.
基(2)を有する(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造単位としては、式(a1-5)で表される構造単位(以下「構造単位(a1-5)」という場合がある)も挙げられる。
式(a1-5)中、
Ra8は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Za1は、単結合又は*-(CH2)h3-CO-L54-を表し、h3は1~4のいずれかの整数を表し、*は、L51との結合部位を表す。
L51、L52、L53及びL54は、それぞれ独立に、-O-又は-S-を表す。
s1は、1~3のいずれかの整数を表す。
s1’は、0~3のいずれかの整数を表す。
Examples of the structural unit derived from a (meth)acrylic monomer having the group (2) include a structural unit represented by formula (a1-5) (hereinafter, sometimes referred to as "structural unit (a1-5)").
In formula (a1-5),
R a8 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
Z a1 represents a single bond or *-(CH 2 ) h3 -CO-L 54 -, where h3 represents an integer of 1 to 4, and * represents the bonding site to L 51 .
L 51 , L 52 , L 53 and L 54 each independently represent —O— or —S—.
s1 represents an integer of 1 to 3.
s1' represents an integer of 0 to 3.
ハロゲン原子としては、フッ素原子及び塩素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、フルオロメチル基及びトリフルオロメチル基が挙げられる。
式(a1-5)においては、Ra8は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基が好ましい。
L51は、酸素原子が好ましい。
L52及びL53のうち、一方が-O-であり、他方が-S-であることが好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0~2のいずれかの整数が好ましい。
Za1は、単結合又は*-CH2-CO-O-が好ましい。
Examples of halogen atoms include fluorine atoms and chlorine atoms, with fluorine atoms being preferred.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a fluoromethyl group, and a trifluoromethyl group.
In formula (a1-5), R a8 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
L 51 is preferably an oxygen atom.
It is preferred that one of L 52 and L 53 is —O— and the other is —S—.
s1 is preferably 1.
s1' is preferably an integer of 0 to 2.
Z a1 is preferably a single bond or *-CH 2 -CO-O-.
構造単位(a1-5)としては、例えば、特開2010-61117号公報に記載されたモノマー由来の構造単位が挙げられる。中でも、式(a1-5-1)~式(a1-5-4)でそれぞれ表される構造単位が好ましく、式(a1-5-1)又は式(a1-5-2)で表される構造単位がより好ましい。
Examples of the structural unit (a1-5) include structural units derived from monomers described in JP-A-2010-61117. Among these, structural units represented by formulas (a1-5-1) to (a1-5-4) are preferred, and structural units represented by formula (a1-5-1) or (a1-5-2) are more preferred.
樹脂(A)が、構造単位(a1-5)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1~50モル%が好ましく、3~45モル%がより好ましく、5~40モル%がさらに好ましく、5~30モル%がさらにより好ましい。 When resin (A) contains structural unit (a1-5), its content is preferably 1 to 50 mol%, more preferably 3 to 45 mol%, even more preferably 5 to 40 mol%, and even more preferably 5 to 30 mol%, based on the total structural units of resin (A).
また、構造単位(a1)としては、以下の構造単位も挙げられる。
Further, examples of the structural unit (a1) include the following structural units.
樹脂(A)が上記、(a1-3-1)~(a1-3-7)のような構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、10~95モル%が好ましく、15~90モル%がより好ましく、20~85モル%がさらに好ましく、20~70モル%がさらにより好ましく、20~60モル%が特に好ましい。 When resin (A) contains structural units such as (a1-3-1) to (a1-3-7) above, the content thereof is preferably 10 to 95 mol%, more preferably 15 to 90 mol%, even more preferably 20 to 85 mol%, even more preferably 20 to 70 mol%, and particularly preferably 20 to 60 mol%, based on the total structural units of resin (A).
また、構造単位(a1)としては、以下の構造単位も挙げられる。
樹脂(A)が上記、(a1-6-1)~(a1-6-3)のような構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、10~60モル%が好ましく、15~55モル%がより好ましく、20~50モル%がさらに好ましく、20~45モル%がさらにより好ましく、20~40モル%が特に好ましい。
Further, examples of the structural unit (a1) include the following structural units.
When the resin (A) contains the structural units (a1-6-1) to (a1-6-3) described above, the content thereof is preferably 10 to 60 mol %, more preferably 15 to 55 mol %, even more preferably 20 to 50 mol %, still more preferably 20 to 45 mol %, and particularly preferably 20 to 40 mol %, based on the total structural units of the resin (A).
〈構造単位(s)〉
構造単位(s)は、酸不安定基を有さないモノマー(以下「モノマー(s)」という場合がある)から導かれる。構造単位(s)を導くモノマーは、レジスト分野で公知の酸不安定基を有さないモノマーを使用できる。
構造単位(s)としては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有するのが好ましい。ヒドロキシ基を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a2)」という場合がある)及び/又はラクトン環を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a3)」という場合がある)を有する樹脂を本発明のレジスト組成物に使用すれば、レジストパターンの解像度及び基板との密着性を向上させることができる。
<Structural unit (s)>
The structural unit (s) is derived from a monomer having no acid labile group (hereinafter, may be referred to as "monomer (s)"). As the monomer from which the structural unit (s) is derived, a monomer having no acid labile group known in the resist field can be used.
The structural unit (s) preferably has a hydroxy group or a lactone ring. By using a resin having a structural unit that has a hydroxy group but no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a2)") and/or a structural unit that has a lactone ring but no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a3)") in the resist composition of the present invention, the resolution of the resist pattern and adhesion to the substrate can be improved.
〈構造単位(a2)〉
構造単位(a2)が有するヒドロキシ基は、アルコール性ヒドロキシ基でも、フェノール性ヒドロキシ基でもよい。
本発明のレジスト組成物からレジストパターンを製造するとき、露光光源としてKrFエキシマレーザ(248nm)、電子線又はEUV(超紫外光)等の高エネルギー線を用いる場合には、構造単位(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)が好ましく、前述する構造単位(a2-A)を用いることがより好ましい。また、ArFエキシマレーザ(193nm)等を用いる場合には、構造単位(a2)として、アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)が好ましく、後述する構造単位(a2-1)を用いることがより好ましい。構造単位(a2)としては、1種を単独で含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。
<Structural Unit (a2)>
The hydroxy group contained in the structural unit (a2) may be an alcoholic hydroxy group or a phenolic hydroxy group.
When producing a resist pattern from the resist composition of the present invention, if a high-energy ray such as a KrF excimer laser (248 nm), an electron beam, or EUV (extreme ultraviolet) is used as an exposure light source, the structural unit (a2) preferably has a phenolic hydroxy group, and it is more preferable to use the structural unit (a2-A) described above. Furthermore, if an ArF excimer laser (193 nm) or the like is used, the structural unit (a2) preferably has an alcoholic hydroxy group, and it is more preferable to use the structural unit (a2-1) described below. The structural unit (a2) may contain one type alone, or two or more types.
構造単位(a2)においてアルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位としては、式(a2-1)で表される構造単位(以下「構造単位(a2-1)」という場合がある。)が挙げられる。
式(a2-1)中、
La3は、-O-又は*-O-(CH2)k2-CO-O-を表し、
k2は1~7のいずれかの整数を表す。*は-CO-との結合位を表す。
Ra14は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0~10のいずれかの整数を表す。
An example of the structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group is a structural unit represented by formula (a2-1) (hereinafter, sometimes referred to as "structural unit (a2-1)").
In formula (a2-1),
L a3 represents —O— or *—O—(CH 2 ) k2 —CO—O—;
k2 represents an integer of 1 to 7. * represents the bonding position with —CO—.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer of 0 to 10.
式(a2-1)では、La3は、好ましくは、-O-、-O-(CH2)f1-CO-O-であり(前記f1は、1~4のいずれかの整数を表す)、より好ましくは-O-である。
Ra14は、好ましくはメチル基である。
Ra15は、好ましくは水素原子である。
Ra16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0~3のいずれかの整数、より好ましくは0又は1である。
In formula (a2-1), L a3 is preferably —O— or —O—(CH 2 ) f1 —CO—O— (wherein f1 represents an integer of 1 to 4), and more preferably —O—.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
構造単位(a2-1)としては、例えば、特開2010-204646号公報に記載されたモノマーに由来する構造単位が挙げられる。式(a2-1-1)~式(a2-1-6)のいずれかで表される構造単位が好ましく、式(a2-1-1)~式(a2-1-4)のいずれかで表される構造単位がより好ましく、式(a2-1-1)又は式(a2-1-3)で表される構造単位がさらに好ましい。
Examples of the structural unit (a2-1) include structural units derived from monomers described in JP 2010-204646 A. A structural unit represented by any one of formulas (a2-1-1) to (a2-1-6) is preferred, a structural unit represented by any one of formulas (a2-1-1) to (a2-1-4) is more preferred, and a structural unit represented by formula (a2-1-1) or formula (a2-1-3) is even more preferred.
樹脂(A)が構造単位(a2-1)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常1~45モル%であり、好ましくは1~40モル%であり、より好ましくは1~35モル%であり、さらに好ましくは1~20モル%であり、さらにより好ましくは1~10モル%である。 When resin (A) contains structural unit (a2-1), its content is typically 1 to 45 mol%, preferably 1 to 40 mol%, more preferably 1 to 35 mol%, even more preferably 1 to 20 mol%, and even more preferably 1 to 10 mol%, based on all structural units in resin (A).
〈構造単位(a3)〉
構造単位(a3)が有するラクトン環は、β-プロピオラクトン環、γ-ブチロラクトン環、δ-バレロラクトン環のような単環でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。好ましくは、γ-ブチロラクトン環、アダマンタンラクトン環、又は、γ-ブチロラクトン環構造を含む橋かけ環(例えば下式(a3-2)で表される構造単位)が挙げられる。
<Structural Unit (a3)>
The lactone ring contained in the structural unit (a3) may be a monocyclic ring such as a β-propiolactone ring, a γ-butyrolactone ring, or a δ-valerolactone ring, or may be a condensed ring of a monocyclic lactone ring with another ring. Preferred examples include a γ-butyrolactone ring, an adamantane lactone ring, or a bridged ring containing a γ-butyrolactone ring structure (for example, a structural unit represented by the following formula (a3-2)).
構造単位(a3)は、好ましくは、式(a3-1)、式(a3-2)、式(a3-3)又は式(a3-4)で表される構造単位である。これらの1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有していてもよい。
[式(a3-1)、式(a3-2)、式(a3-3)及び式(a3-4)中、
La4、La5及びLa6は、それぞれ独立に、-O-又は*-O-(CH2)k3-CO-O-(k3は1~7のいずれかの整数を表す。)で表される基を表す。
La7は、-O-、*-O-La8-O-、*-O-La8-CO-O-、*-O-La8-CO-O-La9-CO-O-又は*-O-La8-O-CO-La9-O-を表す。
La8及びLa9は、それぞれ独立に、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
*はカルボニル基との結合位を表す。
Ra18、Ra19及びRa20は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra24は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Xa3は、-CH2-又は酸素原子を表す。
Ra21は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基を表す。
Ra22、Ra23及びRa25は、それぞれ独立に、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基を表す。
p1は0~5のいずれかの整数を表す。
q1は、0~3のいずれかの整数を表す。
r1は、0~3のいずれかの整数を表す。
w1は、0~8のいずれかの整数を表す。
p1、q1、r1及び/又はw1が2以上のとき、複数のRa21、Ra22、Ra23及び/又はRa25は互いに同一でも異なっていてもよい。]
The structural unit (a3) is preferably a structural unit represented by formula (a3-1), formula (a3-2), formula (a3-3), or formula (a3-4). One of these may be contained alone, or two or more may be contained.
[In formula (a3-1), formula (a3-2), formula (a3-3) and formula (a3-4),
L a4 , L a5 and L a6 each independently represent a group represented by —O— or *-O—(CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7).
L a7 represents -O-, *-OL a8 -O-, *-OL a8 -CO-O-, *-OL a8 -CO-O-L a9 -CO-O-, or *-OL a8 -O-CO-L a9 -O-.
L a8 and L a9 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
* indicates the bonding position with the carbonyl group.
R a18 , R a19 and R a20 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a24 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
X a3 represents —CH 2 — or an oxygen atom.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
R a22 , R a23 and R a25 each independently represent a carboxy group, a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents an integer of 0 to 5.
q1 represents an integer of 0 to 3.
r1 represents an integer of 0 to 3.
w1 represents an integer of 0 to 8.
When p1, q1, r1 and/or w1 is 2 or more, multiple R a21 , R a22 , R a23 and/or R a25 may be the same or different from each other.]
Ra21、Ra22、Ra23及びRa25における脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基及びtert-ブチル基等のアルキル基が挙げられる。
Ra24におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
Ra24におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数1~4のアルキル基が挙げられ、より好ましくはメチル基又はエチル基が挙げられる。
Ra24におけるハロゲン原子を有するアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec-ブチル基、ペルフルオロtert-ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基、トリヨードメチル基等が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group for R a21 , R a22 , R a23 and R a25 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group and a tert-butyl group.
The halogen atom in R a24 includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the alkyl group for R a24 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, and a hexyl group, and are preferably alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
Examples of the alkyl group having a halogen atom for R a24 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a trichloromethyl group, a tribromomethyl group, and a triiodomethyl group.
La8及びLa9におけるアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル基及び2-メチルブタン-1,4-ジイル基等が挙げられる。 Examples of the alkanediyl group in L a8 and L a9 include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, a hexane-1,6-diyl group, a butane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,2-diyl group, a pentane-1,4-diyl group, and a 2-methylbutane-1,4-diyl group.
式(a3-1)~式(a3-3)において、La4~La6は、それぞれ独立に、好ましくは-O-又は、*-O-(CH2)k3-CO-O-において、k3が1~4のいずれかの整数である基、より好ましくは-O-及び、*-O-CH2-CO-O-、さらに好ましくは酸素原子である。
Ra18~Ra21は、好ましくはメチル基である。
Ra22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1、q1及びr1は、それぞれ独立に、好ましくは0~2のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
In formulas (a3-1) to (a3-3), L a4 to L a6 each independently represent preferably —O— or *—O—(CH 2 ) k3 —CO—O—, where k3 is an integer of 1 to 4, more preferably —O— and *—O—CH 2 —CO—O—, and even more preferably an oxygen atom.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 each independently represent preferably a carboxy group, a cyano group, or a methyl group.
p1, q1 and r1 each independently represent an integer of preferably 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
式(a3-4)において、Ra24は、好ましくは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基又はエチル基であり、さらに好ましくは水素原子又はメチル基である。
Ra25は、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
La7は、好ましくは-O-又は*-O-La8-CO-O-であり、より好ましくは-O-、-O-CH2-CO-O-又は-O-C2H4-CO-O-である。
w1は、好ましくは0~2のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
特に、式(a3-4)は、式(a3-4)’が好ましい。
(式中、Ra24、La7は、上記と同じ意味を表す。)
In formula (a3-4), R a24 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and even more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R a25 is preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
L a7 is preferably —O— or *-OL a8 —CO—O—, and more preferably —O—, —O—CH 2 —CO—O— or —OC 2 H 4 —CO—O—.
w1 is preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
In particular, the formula (a3-4) is preferably the formula (a3-4)'.
(In the formula, R a24 and L a7 have the same meanings as above.)
構造単位(a3)としては、特開2010-204646号公報に記載されたモノマー、特開2000-122294号公報に記載されたモノマー、特開2012-41274号公報に記載されたモノマーに由来の構造単位が挙げられる。構造単位(a3)としては、式(a3-1-1)、式(a3-1-2)、式(a3-2-1)、式(a3-2-2)、式(a3-3-1)、式(a3-3-2)及び式(a3-4-1)~式(a3-4-12)のいずれかで表される構造単位及び、前記構造単位において、式(a3-1)~式(a3-4)におけるRa18、Ra19、Ra20及びRa24に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が好ましい。 Examples of the structural unit (a3) include structural units derived from the monomers described in JP-A No. 2010-204646, JP-A No. 2000-122294, and JP-A No. 2012-41274. Preferred structural units (a3) are structural units represented by any one of formulas (a3-1-1), (a3-1-2), (a3-2-1), (a3-2-2), (a3-3-1), (a3-3-2), and (a3-4-1) to (a3-4-12), and structural units in which the methyl groups corresponding to R a18 , R a19 , R a20 , and R a24 in formulas (a3-1) to (a3-4) in the structural units are replaced with hydrogen atoms.
樹脂(A)が構造単位(a3)を含む場合、その合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、好ましくは1~70モル%であり、より好ましくは3~65モル%であり、さらに好ましくは5~60モル%である。
また、構造単位(a3-1)、構造単位(a3-2)、構造単位(a3-3)又は構造単位(a3-4)の含有率は、それぞれ、樹脂(A)の全構造単位に対して、1~60モル%が好ましく、3~50モル%がより好ましく、5~50モル%がさらに好ましい。
When the resin (A) contains the structural unit (a3), the total content thereof is preferably 1 to 70 mol %, more preferably 3 to 65 mol %, and even more preferably 5 to 60 mol %, based on all structural units in the resin (A).
Furthermore, the content of the structural unit (a3-1), the structural unit (a3-2), the structural unit (a3-3), or the structural unit (a3-4) is preferably 1 to 60 mol%, more preferably 3 to 50 mol%, and even more preferably 5 to 50 mol%, based on all structural units in the resin (A).
〈構造単位(a4)〉
構造単位(a4)としては、以下の構造単位が挙げられる。
[式(a4)中、
R41は、水素原子又はメチル基を表す。
R42は、炭素数1~24のハロゲン原子を有する飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。]
R42で表される飽和炭化水素基は、鎖式飽和炭化水素基及び単環又は多環の脂環式飽和炭化水素基、並びに、これらを組み合わせることにより形成される基等が挙げられる。
<Structural unit (a4)>
Examples of the structural unit (a4) include the following structural units.
[In formula (a4),
R 41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 42 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms and containing a halogen atom, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—.]
Examples of the saturated hydrocarbon group represented by R 42 include a chain saturated hydrocarbon group, a monocyclic or polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon group, and groups formed by combining these groups.
鎖式飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基及びオクタデシル基が挙げられる。
単環又は多環の脂環式飽和炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基;デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合部位を表す。)等の多環式の脂環式飽和炭化水素基が挙げられる。
組み合わせにより形成される基としては、1以上のアルキル基又は1以上のアルカンジイル基と、1以上の脂環式飽和炭化水素基とを組み合わせることにより形成される基が挙げられ、-アルカンジイル基-脂環式飽和炭化水素基、-脂環式飽和炭化水素基-アルキル基、-アルカンジイル基-脂環式飽和炭化水素基-アルキル基等が挙げられる。
Examples of the chain saturated hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, and an octadecyl group.
Examples of the monocyclic or polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group; and polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups such as a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups (* represents a bonding site):
Examples of groups formed by this combination include groups formed by combining one or more alkyl groups or one or more alkanediyl groups with one or more alicyclic saturated hydrocarbon groups, such as -alkanediyl group-alicyclic saturated hydrocarbon group, -alicyclic saturated hydrocarbon group-alkyl group, and -alkanediyl group-alicyclic saturated hydrocarbon group-alkyl group.
構造単位(a4)としては、式(a4-0)で表される構造単位、式(a4-1)で表される構造単位、及び式(a4-4)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a4-0)中、
R54は、水素原子又はメチル基を表す。
L4aは、単結合又は炭素数1~4のアルカンジイル基を表す。
L3aは、炭素数1~8のペルフルオロアルカンジイル基又は炭素数3~12のペルフルオロシクロアルカンジイル基を表す。
R64は、水素原子又はフッ素原子を表す。]
Examples of the structural unit (a4) include a structural unit represented by formula (a4-0), a structural unit represented by formula (a4-1), and a structural unit represented by formula (a4-4).
[In formula (a4-0),
R 54 represents a hydrogen atom or a methyl group.
L 4a represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms.
L3a represents a perfluoroalkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms or a perfluorocycloalkanediyl group having 3 to 12 carbon atoms.
R 64 represents a hydrogen atom or a fluorine atom.
L4aにおけるアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基、エタン-1,1-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基及び2-メチルプロパン-1,2-ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。 Examples of the alkanediyl group for L4a include linear alkanediyl groups such as a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, and a butane-1,4-diyl group, and branched alkanediyl groups such as an ethane-1,1-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, and a 2-methylpropane-1,2-diyl group.
L3aにおけるペルフルオロアルカンジイル基としては、ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロエチルフルオロメチレン基、ペルフルオロプロパン-1,3-ジイル基、ペルフルオロプロパン-1,2-ジイル基、ペルフルオロプロパン-2,2-ジイル基、ペルフルオロブタン-1,4-ジイル基、ペルフルオロブタン-2,2-ジイル基、ペルフルオロブタン-1,2-ジイル基、ペルフルオロペンタン-1,5-ジイル基、ペルフルオロペンタン-2,2-ジイル基、ペルフルオロペンタン-3,3-ジイル基、ペルフルオロヘキサン-1,6-ジイル基、ペルフルオロヘキサン-2,2-ジイル基、ペルフルオロヘキサン-3,3-ジイル基、ペルフルオロヘプタン-1,7-ジイル基、ペルフルオロヘプタン-2,2-ジイル基、ペルフルオロヘプタン-3,4-ジイル基、ペルフルオロヘプタン-4,4-ジイル基、ペルフルオロオクタン-1,8-ジイル基、ペルフルオロオクタン-2,2-ジイル基、ペルフルオロオクタン-3,3-ジイル基、ペルフルオロオクタン-4,4-ジイル基等が挙げられる。
L3aにおけるペルフルオロシクロアルカンジイル基としては、ペルフルオロシクロヘキサンジイル基、ペルフルオロシクロペンタンジイル基、ペルフルオロシクロヘプタンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基等が挙げられる。
Examples of the perfluoroalkanediyl group in L3a include a difluoromethylene group, a perfluoroethylene group, a perfluoroethylfluoromethylene group, a perfluoropropane-1,3-diyl group, a perfluoropropane-1,2-diyl group, a perfluoropropane-2,2-diyl group, a perfluorobutane-1,4-diyl group, a perfluorobutane-2,2-diyl group, a perfluorobutane-1,2-diyl group, a perfluoropentane-1,5-diyl group, a perfluoropentane-2,2-diyl group, a perfluoropentane- perfluorohexane-3,3-diyl group, perfluorohexane-1,6-diyl group, perfluorohexane-2,2-diyl group, perfluorohexane-3,3-diyl group, perfluoroheptane-1,7-diyl group, perfluoroheptane-2,2-diyl group, perfluoroheptane-3,4-diyl group, perfluoroheptane-4,4-diyl group, perfluorooctane-1,8-diyl group, perfluorooctane-2,2-diyl group, perfluorooctane-3,3-diyl group, and perfluorooctane-4,4-diyl group.
Examples of the perfluorocycloalkanediyl group in L3a include a perfluorocyclohexanediyl group, a perfluorocyclopentanediyl group, a perfluorocycloheptanediyl group, and a perfluoroadamantanediyl group.
L4aは、好ましくは単結合、メチレン基又はエチレン基であり、より好ましくは、単結合、メチレン基である。
L3aは、好ましくは炭素数1~6のペルフルオロアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数1~3のペルフルオロアルカンジイル基である。
L 4a is preferably a single bond, a methylene group or an ethylene group, more preferably a single bond or a methylene group.
L3a is preferably a perfluoroalkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms.
構造単位(a4-0)としては、以下に示す構造単位及び下記構造単位中の構造単位(a4-0)におけるR54に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit (a4-0) include the structural units shown below and structural units in which the methyl group corresponding to R 54 in the structural unit (a4-0) is replaced with a hydrogen atom.
[式(a4-1)中、
Ra41は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra42は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
Aa41は、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルカンジイル基又は式(a-g1)で表される基を表す。ただし、Aa41及びRa42のうち少なくとも1つは、置換基としてハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有する。
〔式(a-g1)中、
sは0又は1を表す。
Aa42及びAa44は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1~5の2価の飽和炭化水素基を表す。
Aa43は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1~5の2価の飽和炭化水素基を表す。
Xa41及びXa42は、それぞれ独立に、-O-、-CO-、-CO-O-又は-O-CO-を表す。
ただし、Aa42、Aa43、Aa44、Xa41及びXa42の炭素数の合計は7以下である。〕
*は結合部位であり、右側の*が-O-CO-Ra42との結合部位である。]
[In formula (a4-1),
R a41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a42 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and one --CH 2 -- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by --O-- or --CO--.
A a41 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent or a group represented by formula (a-g1), provided that at least one of A a41 and R a42 has a halogen atom (preferably a fluorine atom) as a substituent.
[In formula (a-g1),
s represents 0 or 1.
A a42 and A a44 each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
A a43 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
X a41 and X a42 each independently represent —O—, —CO—, —CO—O— or —O—CO—.
However, the total number of carbon atoms of A a42 , A a43 , A a44 , X a41 and X a42 is 7 or less.]
* indicates a binding site, and the * on the right side indicates the binding site with —O—CO—R a42 .]
Ra42における飽和炭化水素基としては、鎖式炭化水素基及び単環又は多環の飽和脂環式炭化水素基、並びに、これらを組み合わせることにより形成される基等が挙げられる。 Examples of the saturated hydrocarbon group for R a42 include chain hydrocarbon groups, monocyclic or polycyclic saturated alicyclic hydrocarbon groups, and groups formed by combining these groups.
鎖式炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基及びオクタデシル基等が挙げられる。
単環又は多環の飽和脂環式炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基;デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合部位を表す。)等の多環式の脂環式炭化水素基が挙げられる。
組み合わせにより形成される基としては、1以上のアルキル基又は1以上のアルカンジイル基と、1以上の脂環式飽和炭化水素基とを組み合わせることにより形成される基が挙げられ、-アルカンジイル基-脂環式飽和炭化水素基、-脂環式飽和炭化水素基-アルキル基、-アルカンジイル基-脂環式飽和炭化水素基-アルキル基等が挙げられる。
Examples of the chain hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, and an octadecyl group.
Examples of the monocyclic or polycyclic saturated alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group; and polycyclic alicyclic hydrocarbon groups such as a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups (* indicates a bonding site):
Examples of groups formed by this combination include groups formed by combining one or more alkyl groups or one or more alkanediyl groups with one or more alicyclic saturated hydrocarbon groups, such as -alkanediyl group-alicyclic saturated hydrocarbon group, -alicyclic saturated hydrocarbon group-alkyl group, and -alkanediyl group-alicyclic saturated hydrocarbon group-alkyl group.
Ra42が有する置換基として、ハロゲン原子及び式(a-g3)で表される基からなる群からなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。
[式(a-g3)中、
Xa43は、酸素原子、カルボニル基、*-O-CO-又は*-CO-O-を表す。
Aa45は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~17の飽和炭化水素基を表す。
*はRa42との結合部位を表す。]
ただし、Ra42-Xa43-Aa45において、Ra42がハロゲン原子を有しない場合は、Aa45は、少なくとも1つのハロゲン原子を有する炭素数1~17の飽和炭化水素基を表す。
Examples of the substituent of R a42 include at least one selected from the group consisting of a halogen atom and a group represented by formula (a-g3): Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferred.
[In formula (a-g3),
X a43 represents an oxygen atom, a carbonyl group, *-O-CO- or *-CO-O-.
A a45 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
* indicates the binding site with Ra42 .]
However, in R a42 -X a43 -A a45 , when R a42 does not have a halogen atom, A a45 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms and at least one halogen atom.
Aa45における飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基及びオクタデシル基等のアルキル基;
シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の単環式の脂環式炭化水素基;並びにデカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合部位を表す。)等の多環式の脂環式炭化水素基が挙げられる。
組み合わせにより形成される基としては、1以上のアルキル基又は1以上のアルカンジイル基と、1以上の脂環式炭化水素基とを組み合わせることにより形成される基が挙げられ、-アルカンジイル基-脂環式炭化水素基、-脂環式炭化水素基-アルキル基、-アルカンジイル基-脂環式炭化水素基-アルキル基等が挙げられる。
Examples of the saturated hydrocarbon group for A a45 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, and an octadecyl group;
Examples include monocyclic alicyclic hydrocarbon groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group; and polycyclic alicyclic hydrocarbon groups such as a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups (* indicates a bonding site):
Examples of groups formed by combination include groups formed by combining one or more alkyl groups or one or more alkanediyl groups with one or more alicyclic hydrocarbon groups, such as -alkanediyl group-alicyclic hydrocarbon group, -alicyclic hydrocarbon group-alkyl group, and -alkanediyl group-alicyclic hydrocarbon group-alkyl group.
Ra42は、ハロゲン原子を有していてもよい飽和炭化水素基が好ましく、ハロゲン原子を有するアルキル基及び/又は式(a-g3)で表される基を有する飽和炭化水素基がより好ましい。
Ra42がハロゲン原子を有する飽和炭化水素基である場合、好ましくはフッ素原子を有する飽和炭化水素基であり、より好ましくはペルフルオロアルキル基又はペルフルオロシクロアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数が1~6のペルフルオロアルキル基であり、特に好ましくは炭素数1~3のペルフルオロアルキル基である。ペルフルオロアルキル基としては、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基等が挙げられる。ペルフルオロシクロアルキル基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基等が挙げられる。
Ra42が、式(a-g3)で表される基を有する飽和炭化水素基である場合、式(a-g3)で表される基に含まれる炭素数を含めて、Ra42の総炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましい。式(a-g3)で表される基を置換基として有する場合、その数は1個が好ましい。
R a42 is preferably a saturated hydrocarbon group which may have a halogen atom, and more preferably a saturated hydrocarbon group having an alkyl group having a halogen atom and/or a group represented by formula (a-g3).
When R a42 is a saturated hydrocarbon group having a halogen atom, it is preferably a saturated hydrocarbon group having a fluorine atom, more preferably a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group, still more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Examples of perfluoroalkyl groups include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a perfluoroheptyl group, and a perfluorooctyl group. Examples of perfluorocycloalkyl groups include a perfluorocyclohexyl group.
When R a42 is a saturated hydrocarbon group having a group represented by formula (a-g3), the total number of carbon atoms in R a42 , including the number of carbon atoms contained in the group represented by formula (a-g3), is preferably 15 or less, and more preferably 12 or less. When R a42 has a group represented by formula (a-g3) as a substituent, the number thereof is preferably 1.
Ra42が式(a-g3)で表される基を有する飽和炭化水素基である場合、Ra42は、さらに好ましくは式(a-g2)で表される基である。
[式(a-g2)中、
Aa46は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~17の2価の飽和炭化水素基を表す。
Xa44は、**-O-CO-又は**-CO-O-を表す(**はAa46との結合部位を表す。)。
Aa47は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~17の飽和炭化水素基を表す。
ただし、Aa46、Aa47及びXa44の炭素数の合計は18以下であり、Aa46及びAa47のうち、少なくとも一方は、少なくとも1つのハロゲン原子を有する。
*はカルボニル基との結合部位を表す。]
When R a42 is a saturated hydrocarbon group having a group represented by formula (a-g3), R a42 is more preferably a group represented by formula (a-g2).
[In formula (a-g2),
A a46 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
X a44 represents **-O-CO- or **-CO-O- (** represents the bonding site to A a46 ).
A a47 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
However, the total number of carbon atoms of A a46 , A a47 and X a44 is 18 or less, and at least one of A a46 and A a47 has at least one halogen atom.
* indicates the bonding site with the carbonyl group.]
Aa46の飽和炭化水素基の炭素数は1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
Aa47の飽和炭化水素基の炭素数は4~15が好ましく、5~12がより好ましく、Aa47は、シクロヘキシル基又はアダマンチル基がさらに好ましい。
The saturated hydrocarbon group of A a46 preferably has 1 to 6 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The saturated hydrocarbon group of A a47 preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 5 to 12 carbon atoms, and A a47 is even more preferably a cyclohexyl group or an adamantyl group.
式(a-g2)で表される基の好ましい構造は、以下の構造である(*はカルボニル基との結合部位である)。
A preferred structure of the group represented by formula (a-g2) is the following structure (* indicates the bonding site with the carbonyl group):
Aa41におけるアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、1-メチルブタン-1,4-ジイル基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。
Aa41の表すアルカンジイル基における置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1~6のアルコキシ基等が挙げられる。
Aa41は、好ましくは炭素数1~4のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数2~4のアルカンジイル基であり、さらに好ましくはエチレン基である。
Examples of the alkanediyl group for A a41 include linear alkanediyl groups such as a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, and a hexane-1,6-diyl group; and branched alkanediyl groups such as a propane-1,2-diyl group, a butane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,2-diyl group, a 1-methylbutane-1,4-diyl group, and a 2-methylbutane-1,4-diyl group.
Examples of the substituent in the alkanediyl group represented by A a41 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
A a41 is preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, and even more preferably an ethylene group.
式(a-g1)で表される基におけるAa42、Aa43及びAa44の表す2価の飽和炭化水素基としては、直鎖又は分岐のアルカンジイル基及び単環の2価の脂環式飽和炭化水素基、並びに、アルカンジイル基及び2価の脂環式飽和炭化水素基を組合せることにより形成される2価の飽和炭化水素基等が挙げられる。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、1-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基等が挙げられる。
Aa42、Aa43及びAa44の表す2価の飽和炭化水素基の置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1~6のアルコキシ基等が挙げられる。
sは、0であることが好ましい。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group represented by A a42 , A a43 , and A a44 in the group represented by formula (a-g1) include a linear or branched alkanediyl group, a monocyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, and a divalent saturated hydrocarbon group formed by combining an alkanediyl group and a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group. Specific examples include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a 1-methylpropane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, and a 2-methylpropane-1,2-diyl group.
Examples of the substituent of the divalent saturated hydrocarbon group represented by A a42 , A a43 and A a44 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
Preferably, s is 0.
式(a-g1)で表される基において、Xa42が-O-、-CO-、-CO-O-又は-O-CO-である基としては、以下の基等が挙げられる。以下の例示において、*及び**はそれぞれ結合部位を表わし、**が-O-CO-Ra42との結合部位である。
In the group represented by formula (a-g1), examples of the group in which X a42 is —O—, —CO—, —CO—O—, or —O—CO— include the following groups: In the following examples, * and ** each represent a bonding site, and ** is the bonding site to —O—CO—R a42 .
式(a4-1)で表される構造単位としては、以下に示す構造単位及び下記構造単位中の式(a4-1)で表される構造単位におけるRa41に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit represented by formula (a4-1) include the structural units shown below and structural units in which the methyl group corresponding to R a41 in the structural unit represented by formula (a4-1) in the following structural units is replaced with a hydrogen atom.
式(a4-1)で表される構造単位としては、式(a4-2)で表される構造単位及び式(a4-3)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a4-2)中、
Rf5は、水素原子又はメチル基を表す。
L44は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
Rf6は、炭素数1~20のフッ素原子を有する飽和炭化水素基を表す。
ただし、L44及びRf6の合計炭素数の上限は21である。]
Examples of the structural unit represented by formula (a4-1) include a structural unit represented by formula (a4-2) and a structural unit represented by formula (a4-3).
[In formula (a4-2),
R f5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
L 44 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and one --CH 2 -- contained in the alkanediyl group may be replaced by --O-- or --CO--.
R f6 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and containing a fluorine atom.
However, the upper limit of the total number of carbon atoms in L 44 and R f6 is 21.]
L44の炭素数1~6のアルカンジイル基は、Aa41で例示したものと同様の基が挙げられる。
Rf6の飽和炭化水素基は、R42で例示したものと同様の基が挙げられる。
L44におけるアルカンジイル基としては、炭素数2~4のアルカンジイル基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
Examples of the alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms for L 44 include the same groups as those exemplified for A a41 .
Examples of the saturated hydrocarbon group of R f6 include the same groups as those exemplified for R 42 .
The alkanediyl group in L 44 is preferably an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, more preferably an ethylene group.
式(a4-2)で表される構造単位としては、例えば、式(a4-1-1)~式(a4-1-11)でそれぞれ表される構造単位が挙げられる。構造単位(a4-2)におけるRf5に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も式(a4-2)で表される構造単位として挙げられる。 Examples of the structural unit represented by formula (a4-2) include structural units represented by formulas (a4-1-1) to (a4-1-11). Examples of the structural unit represented by formula (a4-2) include a structural unit in which the methyl group corresponding to R f5 in the structural unit (a4-2) is replaced with a hydrogen atom.
[式(a4-3)中、
Rf7は、水素原子又はメチル基を表す。
L5は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
Af13は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Xf12は、*-O-CO-又は*-CO-O-を表す(*はAf13との結合部位を表す。)。
Af14は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1~17の飽和炭化水素基を表す。
但し、Af13及びAf14の少なくとも1つは、フッ素原子を有し、L5、Af13及びAf14の合計炭素数の上限は20である。]
[In formula (a4-3),
R f7 represents a hydrogen atom or a methyl group.
L5 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
A f13 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a fluorine atom.
X f12 represents *-O-CO- or *-CO-O- (* represents the bonding site to A f13 ).
A f14 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a fluorine atom.
However, at least one of A f13 and A f14 has a fluorine atom, and the upper limit of the total number of carbon atoms of L 5 , A f13 and A f14 is 20.]
L5におけるアルカンジイル基としては、Aa41のアルカンジイル基で例示したものと同様の基が挙げられる。 Examples of the alkanediyl group in L5 include the same groups as those exemplified as the alkanediyl group in Aa41 .
Af13におけるフッ素原子を有していてもよい2価の飽和炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有していてもよい2価の鎖式飽和炭化水素基及びフッ素原子を有していてもよい2価の脂環式飽和炭化水素基であり、より好ましくはペルフルオロアルカンジイル基である。
フッ素原子を有していてもよい2価の鎖式飽和炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基及びペンタンジイル基等のアルカンジイル基;ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロプロパンジイル基、ペルフルオロブタンジイル基及びペルフルオロペンタンジイル基等のペルフルオロアルカンジイル基等が挙げられる。
フッ素原子を有していてもよい2価の脂環式飽和炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の基としては、シクロヘキサンジイル基及びペルフルオロシクロヘキサンジイル基等が挙げられる。多環式の基としては、アダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基等が挙げられる。
The divalent saturated hydrocarbon group for A f13 which may have a fluorine atom is preferably a divalent chain saturated hydrocarbon group which may have a fluorine atom and a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group which may have a fluorine atom, and more preferably a perfluoroalkanediyl group.
Examples of the divalent chain saturated hydrocarbon group which may have a fluorine atom include alkanediyl groups such as a methylene group, an ethylene group, a propanediyl group, a butanediyl group, and a pentanediyl group; and perfluoroalkanediyl groups such as a difluoromethylene group, a perfluoroethylene group, a perfluoropropanediyl group, a perfluorobutanediyl group, and a perfluoropentanediyl group.
The divalent alicyclic saturated hydrocarbon group optionally having a fluorine atom may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic group include a cyclohexanediyl group and a perfluorocyclohexanediyl group. Examples of the polycyclic group include an adamantanediyl group, a norbornanediyl group, and a perfluoroadamantanediyl group.
Af14の飽和炭化水素基及びフッ素原子を有していてもよい飽和炭化水素基は、Ra42で例示したものと同様の基が挙げられる。なかでも、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、1,1,2,2-テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-ノナフルオロペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ペルフルオロヘキシル基、ヘプチル基、ペルフルオロヘプチル基、オクチル基及びペルフルオロオクチル基等のフッ化アルキル基、シクロプロピルメチル基、シクロプロピル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ペルフルオロシクロヘキシル基、アダマンチル基、アダマンチルメチル基、アダマンチルジメチル基、ノルボルニル基、ノルボルニルメチル基、ペルフルオロアダマンチル基、ペルフルオロアダマンチルメチル基等が好ましい。 Examples of the saturated hydrocarbon group and the saturated hydrocarbon group which may have a fluorine atom of A f14 include the same groups as those exemplified for R a42 . Among them, a trifluoromethyl group, a difluoromethyl group, a methyl group, a perfluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a 1,1,2,2-tetrafluoroethyl group, an ethyl group, a perfluoropropyl group, a 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, a propyl group, a perfluorobutyl group, a 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, a butyl group, a perfluoropentyl group, a 2,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoropentyl group, a pentyl group, Preferred are fluorinated alkyl groups such as a hexyl group, a perfluorohexyl group, a heptyl group, a perfluoroheptyl group, an octyl group, and a perfluorooctyl group, a cyclopropylmethyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutylmethyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a perfluorocyclohexyl group, an adamantyl group, an adamantylmethyl group, an adamantyldimethyl group, a norbornyl group, a norbornylmethyl group, a perfluoroadamantyl group, and a perfluoroadamantylmethyl group.
式(a4-3)において、L5は、エチレン基が好ましい。
Af13の2価の飽和炭化水素基は、炭素数1~6の2価の鎖式飽和炭化水素基及び炭素数3~12の2価の脂環式飽和炭化水素基を含む基が好ましく、炭素数2~3の2価の鎖式飽和炭化水素基がさらに好ましい。
Af14の飽和炭化水素基は、炭素数3~12の鎖式飽和炭化水素基及び炭素数3~12の脂環式飽和炭化水素基を含む基が好ましく、炭素数3~10の鎖式飽和炭化水素基及び炭素数3~10の脂環式飽和炭化水素基を含む基がさらに好ましい。なかでも、Af14は、好ましくは炭素数3~12の脂環式飽和炭化水素基を含む基であり、より好ましくは、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基である。
In formula (a4-3), L 5 is preferably an ethylene group.
The divalent saturated hydrocarbon group for A f13 is preferably a group containing a divalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms and a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and more preferably a divalent chain saturated hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms.
The saturated hydrocarbon group of A f14 is preferably a group containing a chain saturated hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms and a group containing an alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and more preferably a group containing a chain saturated hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms and a group containing an alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms. Of these, A f14 is preferably a group containing an alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and more preferably a cyclopropylmethyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, or an adamantyl group.
式(a4-3)で表される構造単位としては、例えば、式(a4-1’-1)~式(a4-1’-11)でそれぞれ表される構造単位が挙げられる。構造単位(a4-3)におけるRf7に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も式(a4-3)で表される構造単位として挙げられる。 Examples of the structural unit represented by formula (a4-3) include structural units represented by formulas (a4-1'-1) to (a4-1'-11). Examples of the structural unit represented by formula (a4-3) include a structural unit in which the methyl group corresponding to Rf7 in the structural unit (a4-3) is replaced with a hydrogen atom.
構造単位(a4)としては、式(a4-4)で表される構造単位も挙げられる。
[式(a4-4)中、
Rf21は、水素原子又はメチル基を表す。
Af21は、-(CH2)j1-、-(CH2)j2-O-(CH2)j3-又は-(CH2)j4-CO-O-(CH2)j5-を表す。
j1~j5は、それぞれ独立に、1~6のいずれかの整数を表す。
Rf22は、フッ素原子を有する炭素数1~10の飽和炭化水素基を表す。]
The structural unit (a4) also includes a structural unit represented by formula (a4-4).
[In formula (a4-4),
R f21 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A f21 represents --(CH 2 ) j1 --, --(CH 2 ) j2 --O--(CH 2 ) j3 --, or --(CH 2 ) j4 --CO--O--(CH 2 ) j5 --.
j1 to j5 each independently represent an integer of 1 to 6.
R f22 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms and a fluorine atom.]
Rf22の飽和炭化水素基は、Ra42で表される飽和炭化水素基と同様のものが挙げられる。Rf22は、フッ素原子を有する炭素数1~10のアルキル基又はフッ素原子を有する炭素数1~10の脂環式飽和炭化水素基が好ましく、フッ素原子を有する炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、フッ素原子を有する炭素数1~6のアルキル基がさらに好ましい。 Examples of the saturated hydrocarbon group for R f22 include the same as the saturated hydrocarbon group represented by R a42 . R f22 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and containing a fluorine atom, or an alicyclic saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms and containing a fluorine atom, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and containing a fluorine atom, and even more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and containing a fluorine atom.
式(a4-4)においては、Af21としては、-(CH2)j1-が好ましく、エチレン基又はメチレン基がより好ましく、メチレン基がさらに好ましい。 In formula (a4-4), A f21 is preferably —(CH 2 ) j1 —, more preferably an ethylene group or a methylene group, and even more preferably a methylene group.
式(a4-4)で表される構造単位としては、例えば、以下の構造単位及び以下の式で表される構造単位において、構造単位(a4-4)におけるRf21に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit represented by formula (a4-4) include the following structural units and structural units represented by the following formulas in which a methyl group corresponding to R f21 in the structural unit (a4-4) is replaced with a hydrogen atom:
樹脂(A)が、構造単位(a4)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1~20モル%が好ましく、2~15モル%がより好ましく、3~10モル%がさらに好ましい。 When resin (A) contains structural unit (a4), its content is preferably 1 to 20 mol %, more preferably 2 to 15 mol %, and even more preferably 3 to 10 mol %, based on the total structural units of resin (A).
〈構造単位(a5)〉
構造単位(a5)が有する非脱離炭化水素基としては、直鎖、分岐又は環状の炭化水素基を有する基が挙げられる。なかでも、構造単位(a5)は、脂環式炭化水素基を有する基が好ましい。
構造単位(a5)としては、例えば、式(a5-1)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a5-1)中、
R51は、水素原子又はメチル基を表す。
R52は、炭素数3~18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は炭素数1~8の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。
L55は、単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。]
<Structural unit (a5)>
The non-leaving hydrocarbon group contained in the structural unit (a5) may be a group containing a linear, branched, or cyclic hydrocarbon group. Among these, the structural unit (a5) is preferably a group containing an alicyclic hydrocarbon group.
Examples of the structural unit (a5) include a structural unit represented by formula (a5-1).
[In formula (a5-1),
R 51 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 52 represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L 55 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and one —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—.]
R52における脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、アダマンチル基及びノルボルニル基等が挙げられる。
炭素数1~8の脂肪族炭化水素基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2-エチルヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。
置換基を有する脂環式炭化水素基としては、3-メチルアダマンチル基などが挙げられる。
R52は、好ましくは、無置換の炭素数3~18の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは、アダマンチル基、ノルボルニル基又はシクロヘキシル基である。
The alicyclic hydrocarbon group for R52 may be either monocyclic or polycyclic. Examples of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, and cyclohexyl. Examples of polycyclic alicyclic hydrocarbon groups include adamantyl and norbornyl.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, and a 2-ethylhexyl group.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a substituent include a 3-methyladamantyl group.
R 52 is preferably an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and more preferably an adamantyl group, a norbornyl group, or a cyclohexyl group.
L55における2価の飽和炭化水素基としては、2価の鎖式飽和炭化水素基及び2価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、好ましくは2価の鎖式飽和炭化水素基である。
2価の鎖式飽和炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基及びペンタンジイル基等のアルカンジイル基が挙げられる。
2価の脂環式飽和炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式飽和炭化水素基としては、シクロペンタンジイル基及びシクロヘキサンジイル基等のシクロアルカンジイル基が挙げられる。多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基としては、アダマンタンジイル基及びノルボルナンジイル基等が挙げられる。
The divalent saturated hydrocarbon group for L 55 includes a divalent chain saturated hydrocarbon group and a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, and is preferably a divalent chain saturated hydrocarbon group.
Examples of the divalent chain saturated hydrocarbon group include a methylene group, an ethylene group, and an alkanediyl group such as a propanediyl group, a butanediyl group, and a pentanediyl group.
The divalent alicyclic saturated hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic saturated hydrocarbon group include cycloalkanediyl groups such as cyclopentanediyl and cyclohexanediyl. Examples of the polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group include adamantanediyl and norbornanediyl.
L55の表す2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-が、-O-又は-CO-で置き換わった基としては、例えば、式(L1-1)~式(L1-4)で表される基が挙げられる。下記式中、*及び**は各々結合部位を表し、*は酸素原子との結合部位を表す。
式(L1-1)中、
Xx1は、*-O-CO-又は*-CO-O-を表す(*はLx1との結合部位を表す。)。
Lx1は、炭素数1~16の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx2は、単結合又は炭素数1~15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx1及びLx2の合計炭素数は、16以下である。
式(L1-2)中、
Lx3は、炭素数1~17の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx4は、単結合又は炭素数1~16の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx3及びLx4の合計炭素数は、17以下である。
式(L1-3)中、
Lx5は、炭素数1~15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx6及びLx7は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1~14の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx5、Lx6及びLx7の合計炭素数は、15以下である。
式(L1-4)中、
Lx8及びLx9は、単結合又は炭素数1~12の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Wx1は、炭素数3~15の2価の脂環式飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx8、Lx9及びWx1の合計炭素数は、15以下である。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group represented by L 55 in which —CH 2 — is replaced by —O— or —CO— include groups represented by formulae (L1-1) to (L1-4). In the following formulae, * and ** each represent a bonding site, and * represents a bonding site with an oxygen atom.
In formula (L1-1),
X x1 represents *-O-CO- or *-CO-O- (* represents the bonding site to L x1 ).
L x1 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
L x2 represents a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
However, the total number of carbon atoms in L x1 and L x2 is 16 or less.
In formula (L1-2),
L x3 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms.
L x4 represents a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
However, the total number of carbon atoms in L x3 and L x4 is 17 or less.
In formula (L1-3),
L x5 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L x6 and L x7 each independently represent a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
However, the total number of carbon atoms in L x5 , L x6 and L x7 is 15 or less.
In formula (L1-4),
L x8 and L x9 each represent a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
W x1 represents a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms.
However, the total number of carbon atoms in L x8 , L x9 and W x1 is 15 or less.
Lx1は、好ましくは、炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Lx2は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合である。
Lx3は、好ましくは、炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx4は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx5は、好ましくは、炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Lx6は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Lx7は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx8は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
Lx9は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
Wx1は、好ましくは、炭素数3~10の2価の脂環式飽和炭化水素基、より好ましくは、シクロヘキサンジイル基又はアダマンタンジイル基である。
L x1 is preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a methylene group or an ethylene group.
L x2 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a single bond.
L x3 is preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L x4 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L x5 is preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a methylene group or an ethylene group.
L x6 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a methylene group or an ethylene group.
L x7 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L x8 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a single bond or a methylene group.
L x9 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a single bond or a methylene group.
W x1 is preferably a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably a cyclohexanediyl group or an adamantanediyl group.
式(L1-1)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by formula (L1-1) include the divalent groups shown below.
式(L1-2)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by formula (L1-2) include the divalent groups shown below.
式(L1-3)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by formula (L1-3) include the divalent groups shown below.
式(L1-4)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by formula (L1-4) include the divalent groups shown below.
L55は、好ましくは、単結合又は式(L1-1)で表される基である。 L 55 is preferably a single bond or a group represented by formula (L1-1).
構造単位(a5-1)としては、以下に示す構造単位及び下記構造単位中の構造単位(a5-1)におけるR51に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられる。
樹脂(A)が、構造単位(a5)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1~30モル%が好ましく、2~20モル%がより好ましく、3~15モル%がさらに好ましい。
〈構造単位(a6)〉
構造単位(a6)は、-SO2-基を有する構造単位であり、-SO2-基を側鎖に有することが好ましい。
-SO2-基を有する構造単位は、-SO2-基を有する直鎖状構造を有していてもよいし、-SO2-基を有する分岐状構造を有していてもよいし、-SO2-基を有する環状構造(単環及び多環構造)を有していてもよい。好ましくは、-SO2-基を有する環状構造を有する構造単位であり、より好ましくは、-SO2-O-を含む環状構造(スルトン環)を有する構造単位である。
Examples of the structural unit (a5-1) include the structural units shown below and structural units in which the methyl group corresponding to R 51 in the structural unit (a5-1) has been replaced with a hydrogen atom.
When the resin (A) has the structural unit (a5), the content thereof is preferably 1 to 30 mol %, more preferably 2 to 20 mol %, and even more preferably 3 to 15 mol %, based on all structural units of the resin (A).
<Structural Unit (a6)>
The structural unit (a6) is a structural unit having an —SO 2 — group, and preferably has an —SO 2 — group in a side chain.
The structural unit having an —SO 2 — group may have a linear structure having an —SO 2 — group, a branched structure having an —SO 2 — group, or a cyclic structure (monocyclic or polycyclic structure) having an —SO 2 — group. A structural unit having a cyclic structure having an —SO 2 — group is preferred, and a structural unit having a cyclic structure containing —SO 2 —O— (sultone ring) is more preferred.
スルトン環としては、下記式(T1-1)、式(T1-2)、式(T1-3)及び式(T1-4)で表される環が挙げられる。結合部位は任意の位置とすることができる。スルトン環は、単環式であってもよいが、多環式であることが好ましい。多環式のスルトン環とは、環を構成する原子団として-SO2-O-を含む橋かけ環を意味し、式(T1-1)及び式(T1-2)で表される環が挙げられる。スルトン環は、式(T1-2)で表される環のように、環を構成する原子団として、-SO2-O-以外に、さらにヘテロ原子を含んでいてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子が挙げられ、好ましくは酸素原子である。
Examples of the sultone ring include rings represented by the following formulae (T 1 -1), (T 1 -2), (T 1 -3), and (T 1 -4). The bonding site can be at any position. The sultone ring may be monocyclic, but is preferably polycyclic. A polycyclic sultone ring refers to a bridged ring containing —SO 2 —O— as an atomic group constituting the ring, and examples include rings represented by formulae (T 1 -1) and (T 1 -2). The sultone ring, like the ring represented by formula (T 1 -2), may further contain a heteroatom in addition to —SO 2 —O— as an atomic group constituting the ring. Examples of the heteroatom include an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom, and an oxygen atom is preferred.
スルトン環は置換基を有してもよく、置換基としては、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1~12のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~12のアリール基、炭素数7~12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2~12のアルコキシカルボニル基及び炭素数2~4のアルキルカルボニル基等が挙げられる。 The sultone ring may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom or a hydroxy group, a halogen atom, a hydroxy group, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, and an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms.
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及びデシル基が挙げられ、好ましくは炭素数1~6のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。
ハロゲン原子を有するアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec-ブチル基、ペルフルオロtert-ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基が挙げられ、好ましくはトリフルオロメチル基が挙げられる。
ヒドロキシ基を有するアルキル基としては、ヒドロキシメチル基及び2-ヒドロキシエチル基のヒドロキシアルキル基が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基が挙げられる。
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p-メチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クミル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6-ジエチルフェニル基及び2-メチル-6-エチルフェニル基が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基が挙げられる。
アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシ基とカルボニル基とが結合した基が挙げられ、好ましくは炭素数6以下のアルコキシカルボニル基が挙げられ、より好ましくはメトキシカルボニル基が挙げられる。
アルキルカルボニル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基が挙げられる。
Halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, and iodine atoms.
Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, and decyl groups, and are preferably alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, more preferably methyl groups.
Examples of the alkyl group having a halogen atom include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a trichloromethyl group, a tribromomethyl group, and a triiodomethyl group, and preferably a trifluoromethyl group.
Examples of the alkyl group having a hydroxy group include a hydroxymethyl group and a 2-hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a decyloxy group, and a dodecyloxy group.
Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a p-adamantylphenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumyl group, a mesityl group, a biphenyl group, a phenanthryl group, a 2,6-diethylphenyl group, and a 2-methyl-6-ethylphenyl group.
Aralkyl groups include benzyl, phenethyl, phenylpropyl, naphthylmethyl and naphthylethyl groups.
Examples of the alkoxycarbonyl group include groups in which an alkoxy group, such as a methoxycarbonyl group or an ethoxycarbonyl group, is bonded to a carbonyl group, and preferred are alkoxycarbonyl groups having 6 or less carbon atoms, more preferably methoxycarbonyl groups.
Alkylcarbonyl groups include acetyl, propionyl and butyryl groups.
構造単位(a6)を導くモノマーの製造が容易であるという観点から、置換基を有さないスルトン環が好ましい。
スルトン環としては、以下の式(T1’)で表される環が好ましい。
[式(T1’)中、
X11は、酸素原子、硫黄原子又はメチレン基を表す。
R41は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1~12のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~12のアリール基、炭素数7~12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2~12のアルコキシカルボニル基又は炭素数2~4のアルキルカルボニル基を表す。
mtは、0~9のいずれかの整数を表す。mtが2以上のとき、複数のR41は同一であっても異なってもよい。
結合部位は任意の位置である。]
X11は、好ましくは酸素原子又はメチレン基であり、より好ましくはメチレン基である。
R41としては、スルトン環の置換基と同様のものが挙げられ、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1~12のアルキル基が好ましい。
From the viewpoint of ease of production of the monomer from which the structural unit (a6) is derived, a sultone ring having no substituent is preferred.
The sultone ring is preferably a ring represented by the following formula (T1').
[In formula (T1'),
X11 represents an oxygen atom, a sulfur atom or a methylene group.
R 41 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom or a hydroxy group, a halogen atom, a hydroxy group, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms.
mt represents an integer of 0 to 9. When mt is 2 or more, multiple R 41 may be the same or different.
The binding site is at any position.]
X 11 is preferably an oxygen atom or a methylene group, more preferably a methylene group.
Examples of R 41 include the same substituents as those on the sultone ring, and are preferably alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom or a hydroxyl group.
スルトン環としては、式(T1)で表される環がより好ましい。
[式(T1)中、
R8は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1~12のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~12のアリール基、炭素数7~12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2~12のアルコキシカルボニル基あるいは炭素数2~4のアルキルカルボニル基を表す。
mは、0~9のいずれかの整数を表す。mが2以上のとき、複数のR8は同一であっても異なってもよい。
結合部位は任意の位置である。]
The sultone ring is more preferably a ring represented by formula (T1).
[In formula (T1),
R8 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom or a hydroxy group, a halogen atom, a hydroxy group, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms.
m represents an integer of 0 to 9. When m is 2 or more, multiple R 8s may be the same or different.
The binding site is at any position.]
R8は、R41と同様のものが挙げられる。
式(T1’)におけるmt及び式(T1)におけるmは、好ましくは0又は1であり、より好ましくは0である。
Examples of R8 include the same as those of R41 .
mt in formula (T1′) and m in formula (T1) are preferably 0 or 1, and more preferably 0.
式(T1’)で表される環及び式(T1)で表される環としては、以下の環が挙げられる。結合部位は任意の位置である。
Examples of the ring represented by formula (T1') and the ring represented by formula (T1) include the following rings: The binding site is at any position.
スルトン環を有する構造単位は、下記の基を有することが好ましい。下記基における*は結合部位を表す。
The structural unit having a sultone ring preferably has the following group: In the following group, * represents a bonding site.
-SO2-基を有する構造単位は、さらに、重合性基に由来する基を有することが好ましい。重合性基としては、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アクリロイルチオ基、メタクリロイルチオ基等が挙げられる。
中でも、構造単位(a6)を導くモノマーは、好ましくはエチレン性不飽和結合を有するモノマーであり、より好ましくは(メタ)アクリル系モノマーである。
The structural unit having an —SO 2 — group preferably further has a group derived from a polymerizable group, such as a vinyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, an acryloylthio group, or a methacryloylthio group.
Among these, the monomer from which the structural unit (a6) is derived is preferably a monomer having an ethylenically unsaturated bond, and more preferably a (meth)acrylic monomer.
構造単位(a6)は、好ましくは、式(Ix)で表される構造単位である。
[式(Ix)中、Rxは、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Axxは、酸素原子、-N(Rc)-又は硫黄原子を表す。
Axは、炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-又は-N(Rd)-に置き換わっていてもよい。
X11は、酸素原子、硫黄原子又はメチレン基を表す。
R41は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1~12のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~12のアリール基、炭素数7~12のアラルキル基、グリシジルオキシ基、炭素数2~12のアルコキシカルボニル基又は炭素数2~4のアルキルカルボニル基を表す。
mtは、0~9のいずれかの整数を表す。mtが2以上のとき、複数のR41は同一であっても異なってもよい。
Rc及びRdは、互いに独立に、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。]
The structural unit (a6) is preferably a structural unit represented by formula (Ix).
In formula (Ix), R x represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have one or more halogen atoms, a hydrogen atom, or a halogen atom.
A xx represents an oxygen atom, —N(R c )— or a sulfur atom.
A x represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and one —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by —O—, —CO— or —N(R d )—.
X11 represents an oxygen atom, a sulfur atom or a methylene group.
R 41 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a halogen atom or a hydroxy group, a halogen atom, a hydroxy group, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, a glycidyloxy group, an alkoxycarbonyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms.
mt represents an integer of 0 to 9. When mt is 2 or more, multiple R 41 may be the same or different.
Rc and Rd each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Rxのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
Rxのアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基及びn-ヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数1~4のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
Rxのハロゲン原子を有するアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec-ブチル基、ペルフルオロtert-ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基及びトリヨードメチル基などが挙げられる。
Rxは、好ましくは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基又はエチル基であり、さらに好ましくは水素原子又はメチル基である。
The halogen atom of R x includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the alkyl group for R x include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, and an n-hexyl group, and are preferably alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
Examples of the alkyl group having a halogen atom for R x include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a trichloromethyl group, a tribromomethyl group, and a triiodomethyl group.
R x is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and even more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Axの2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組合せたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ヘプタン-1,7-ジイル基、オクタン-1,8-ジイル基、ノナン-1,9-ジイル基、デカン-1,10-ジイル基、ウンデカン-1,11-ジイル基、ドデカン-1,12-ジイル基、トリデカン-1,13-ジイル基、テトラデカン-1,14-ジイル基、ペンタデカン-1,15-ジイル基、ヘキサデカン-1,16-ジイル基、ヘプタデカン-1,17-ジイル基、エタン-1,1-ジイル基、プロパン-1,1-ジイル基及びプロパン-2,2-ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
ブタン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン-1,3-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ジイル基、シクロオクタン-1,5-ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン-1,4-ジイル基、ノルボルナン-2,5-ジイル基、アダマンタン-1,5-ジイル基、アダマンタン-2,6-ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group for Ax include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, and a monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, and Ax may be a combination of two or more of these groups.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group linear alkanediyl groups such as a dodecane-1,12-diyl group, a tridecane-1,13-diyl group, a tetradecane-1,14-diyl group, a pentadecane-1,15-diyl group, a hexadecane-1,16-diyl group, a heptadecane-1,17-diyl group, an ethane-1,1-diyl group, a propane-1,1-diyl group, and a propane-2,2-diyl group;
branched alkanediyl groups such as butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, and 2-methylbutane-1,4-diyl group;
a monocyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group such as a cycloalkanediyl group, such as a cyclobutane-1,3-diyl group, a cyclopentane-1,3-diyl group, a cyclohexane-1,4-diyl group, or a cyclooctane-1,5-diyl group;
Examples include polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon groups such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, and adamantane-2,6-diyl group.
R41、X11及びmtは、式(T1’)と同様のものが挙げられる。
スルトン環としては、上述のものが挙げられ、中でも、結合位置が特定された上述のものが好ましい。
R 41 , X 11 and mt are the same as those in formula (T1′).
Examples of the sultone ring include those mentioned above, and among these, those having a specific bonding position are preferred.
構造単位(a6)としては、以下の構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit (a6) include the following structural units.
なかでも、式(a6-1)、式(a6-2)、式(a6-6)、式(a6-7)、式(a6-8)及び式(a6-12)で表される構造単位が好ましく、式(a6-1)、式(a6-2)、式(a6-7)及び(a6-8)で表される構造単位がより好ましい。
樹脂(A)が、構造単位(a6)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1~50モル%が好ましく、2~40モル%がより好ましく、3~30モル%がさらに好ましい。
Of these, structural units represented by formula (a6-1), formula (a6-2), formula (a6-6), formula (a6-7), formula (a6-8), and formula (a6-12) are preferred, and structural units represented by formula (a6-1), formula (a6-2), formula (a6-7), and formula (a6-8) are more preferred.
When the resin (A) has the structural unit (a6), the content thereof is preferably 1 to 50 mol %, more preferably 2 to 40 mol %, and even more preferably 3 to 30 mol %, based on all structural units of the resin (A).
<構造単位(II)>
樹脂(A)は、さらに、露光により分解して酸を発生する構造単位(以下、「構造単位(II)」という場合がある)を含有していてもよい。構造単位(II)としては、具体的には特開2016-79235号公報に記載の構造単位が挙げられ、側鎖にスルホナート基若しくはカルボキシレート基と有機カチオンとを有する構造単位又は側鎖にスルホニオ基と有機アニオンとを有する構造単位であることが好ましい。
<Structural Unit (II)>
Resin (A) may further contain a structural unit that decomposes upon exposure to generate an acid (hereinafter, sometimes referred to as "structural unit (II)"). Specific examples of structural unit (II) include the structural units described in JP-A-2016-79235, and are preferably structural units having a sulfonate group or carboxylate group and an organic cation in the side chain, or a structural unit having a sulfonio group and an organic anion in the side chain.
側鎖にスルホナート基若しくはカルボキシレート基と有機カチオンとを有する構造単位は、式(II-2-A’)で表される構造単位であることが好ましい。
[式(II-2-A’)中、
XIII3は、炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-S-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基又はヒドロキシ基で置き換わっていてもよい。
Ax1は、炭素数1~8のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、フッ素原子又は炭素数1~6のペルフルオロアルキル基で置換されていてもよい。
RA-は、スルホナート基又はカルボキシレート基を表す。
RIII3は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
ZA+は、有機カチオンを表す。]
The structural unit having a sulfonate group or carboxylate group and an organic cation in the side chain is preferably a structural unit represented by formula (II-2-A').
[In formula (II-2-A'),
X III3 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, in which —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by —O—, —S— or —CO—, and in which a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, or a hydroxy group.
A x1 represents an alkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the alkanediyl group may be substituted with a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
RA - represents a sulfonate group or a carboxylate group.
R III3 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
ZA + represents an organic cation.
RIII3で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
RIII3で表されるハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基としては、Ra8で表されるハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基と同じものが挙げられる。
Ax1で表される炭素数1~8のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、エタン-1,1-ジイル基、プロパン-1,1-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、プロパン-2,2-ジイル基、ペンタン-2,4-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基等が挙げられる。
Ax1に置換されていてもよい炭素数1~6のペルフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec-ブチル基、ペルフルオロtert-ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。
Examples of the halogen atom represented by R III3 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom and which is represented by R III3 include the same as the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom and which is represented by R a8 .
Examples of the alkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms represented by A x1 include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, a hexane-1,6-diyl group, an ethane-1,1-diyl group, a propane-1,1-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a propane-2,2-diyl group, a pentane-2,4-diyl group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,2-diyl group, a pentane-1,4-diyl group, and a 2-methylbutane-1,4-diyl group.
Examples of the perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may substitute for A x1 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group.
XIII3で表される炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基としては、直鎖又は分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の2価の脂環飽和炭化水素基が挙げられ、これらの組み合わせてあってもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ヘプタン-1,7-ジイル基、オクタン-1,8-ジイル基、ノナン-1,9-ジイル基、デカン-1,10-ジイル基、ウンデカン-1,11-ジイル基、ドデカン-1,12-ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;ブタン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン-1,3-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ジイル基、シクロオクタン-1,5-ジイル基等のシクロアルカンジイル基等の2価の単環式脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン-1,4-ジイル基、ノルボルナン-2,5-ジイル基、アダマンタン-1,5-ジイル基、アダマンタン-2,6-ジイル基等の2価の多環式脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms represented by XIII3 include linear or branched alkanediyl groups, and monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon groups, and combinations of these may also be used.
Specific examples thereof include linear alkanediyl groups such as methylene, ethylene, propane-1,3-diyl, propane-1,2-diyl, butane-1,4-diyl, pentane-1,5-diyl, hexane-1,6-diyl, heptane-1,7-diyl, octane-1,8-diyl, nonane-1,9-diyl, decane-1,10-diyl, undecane-1,11-diyl, and dodecane-1,12-diyl groups; and branched alkanediyl groups such as butane-1,3-diyl, 2-methylpropane-1,3-diyl, 2-methylpropane-1,2-diyl, pentane-1,4-diyl, and 2-methylbutane-1,4-diyl groups.
divalent monocyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups such as cycloalkanediyl groups such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, and cyclooctane-1,5-diyl group;
Examples include divalent polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, and adamantane-2,6-diyl group.
飽和炭化水素基に含まれる-CH2-が、-O-、-S-又は-CO-で置き換わったものとしては、例えば式(X1)~式(X53)で表される2価の基が挙げられる。ただし、飽和炭化水素基に含まれる-CH2-が、-O-、-S-又は-CO-で置き換わる前の炭素数はそれぞれ17以下である。下記式において、*及び**は結合部位を表し、*はAx1との結合部位を表す。
Examples of saturated hydrocarbon groups in which —CH 2 — is replaced by —O—, —S— or —CO— include divalent groups represented by formulae (X1) to (X53), where the number of carbon atoms before —CH 2 — is replaced by —O—, —S— or —CO— is 17 or less. In the following formulae, * and ** represent bonding sites, and * represents the bonding site with A x1 .
X3は、炭素数1~16の2価の飽和炭化水素基を表す。
X4は、炭素数1~15の2価の飽和炭化水素基を表す。
X5は、炭素数1~13の2価の飽和炭化水素基を表す。
X6は、炭素数1~14の2価の飽和炭化水素基を表す。
X7は、炭素数1~14の3価の飽和炭化水素基を表す。
X8は、炭素数1~13の2価の飽和炭化水素基を表す。
X3 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
X 4 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
X5 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms.
X6 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
X7 represents a trivalent saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
X8 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms.
式(II-2-A’)中のZA+は、式(B1)で表される塩におけるカチオンZ1+と同様のものが挙げられる。 Examples of ZA + in formula (II-2-A') include the same as the cation Z1 + in the salt represented by formula (B1).
式(II-2-A’)で表される構造単位は、式(II-2-A)で表される構造単位であることが好ましい。
[式(II-2-A)中、
RIII3、XIII3及びZA+は、上記と同じ意味を表す。
zは、0~6のいずれかの整数を表す。
RIII2及びRIII4は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は炭素数1~6のペルフルオロアルキル基を表し、zが2以上のとき、複数のRIII2及びRIII4は互いに同一でも、異なっていてもよい。
Qa及びQbは、それぞれ独立して、フッ素原子又は炭素数1~6のペルフルオロアルキル基を表す。]
The structural unit represented by formula (II-2-A') is preferably a structural unit represented by formula (II-2-A).
[In formula (II-2-A),
R III3 , X III3 and ZA + have the same meanings as above.
z represents an integer of 0 to 6;
R III2 and R III4 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and when z is 2 or greater, multiple R III2s and multiple R III4s may be the same or different.
Q a and Q b each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.]
RIII2、RIII4、Qa及びQbで表される炭素数1~6のペルフルオロアルキル基としては、後述のQb1で表される炭素数1~6のペルフルオロアルキル基と同じものが挙げられる。 Examples of the perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R III2 , R III4 , Q a and Q b include the same as the perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by Q b1 described below.
式(II-2-A)で表される構造単位は、式(II-2-A-1)で表される構造単位であることが好ましい。
[式(II-2-A-1)中、
RIII2、RIII3、RIII4、Qa、Qb、z及びZA+は、上記と同じ意味を表す。
RIII5は、炭素数1~12の飽和炭化水素基を表す。
XI2は、炭素数1~11の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-S-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。]
The structural unit represented by formula (II-2-A) is preferably a structural unit represented by formula (II-2-A-1).
[In formula (II-2-A-1),
R III2 , R III3 , R III4 , Q a , Q b , z and ZA + have the same meanings as above.
R III5 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X I2 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms, in which —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by —O—, —S—, or —CO—, and in which a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted by a halogen atom or a hydroxy group.]
RIII5で表される炭素数1~12の飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基及びドデシル基等の直鎖又は分岐のアルキル基が挙げられる。
XI2で表される2価の飽和炭化水素基としては、XIII3で表される2価の飽和炭化水素基と同様のものが挙げられる。
Examples of the saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms represented by R III5 include linear or branched alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, and dodecyl groups.
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group represented by X I2 include the same as the divalent saturated hydrocarbon group represented by X III3 .
式(II-2-A-1)で表される構造単位としては、式(II-2-A-2)で表される構造単位が好ましい。
[式(II-2-A-2)中、
RIII3、RIII5及びZA+は、上記と同じ意味を表す。
m及びnAは、それぞれ独立に、1又は2を表す。]
The structural unit represented by formula (II-2-A-1) is preferably a structural unit represented by formula (II-2-A-2).
[In formula (II-2-A-2),
R III3 , R III5 and ZA + have the same meanings as above.
m and nA each independently represent 1 or 2.
式(II-2-A’)で表される構造単位としては、例えば、以下の構造単位、RIII3のメチル基に相当する基が水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子)又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基(例えば、トリフルオロメチル基等)等に置き換わった構造単位及び国際公開第2012/050015号記載の構造単位が挙げられる。ZA+は、有機カチオンを表す。
Examples of the structural unit represented by formula (II-2-A') include the following structural units, structural units in which the group corresponding to the methyl group in R III3 is replaced with a hydrogen atom, a halogen atom (e.g., a fluorine atom), or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom (e.g., a trifluoromethyl group), and structural units described in WO 2012/050015. ZA + represents an organic cation.
側鎖にスルホニオ基と有機アニオンとを有する構造単位は、式(II-1-1)で表される構造単位であることが好ましい。
[式(II-1-1)中、
AII1は、単結合又は2価の連結基を表す。
RII1は、炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基を表す。
RII2及びRII3は、それぞれ独立して、炭素数1~18の炭化水素基を表し、RII2及びRII3は互いに結合してそれらが結合する硫黄原子とともに環を形成していてもよい。
RII4は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
A-は、有機アニオンを表す。]
RII1で表される炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基及びナフチレン基等が挙げられる。
RII2及びRII3で表される炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらを組み合わせることにより形成される基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、上記と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基が挙げられる。
組み合わせた基としては、上述したアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基、ベンジル基等のアラルキル基、アルキル基を有する芳香族炭化水素基(p-メチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、2,6-ジエチルフェニル基、2-メチル-6-エチルフェニル基等)、脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(p-シクロヘキシルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基等)、フェニルシクロヘキシル基等のアリール-シクロアルキル基等が挙げられる。
RII4で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
RII4で表されるハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基としては、Ra8で表されるハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基と同じものが挙げられる。
AII1で表される2価の連結基としては、例えば、炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基が挙げられ、該2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-S-又は-CO-で置き換わっていてもよい。具体的には、XIII3で表される炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基と同じものが挙げられる。
The structural unit having a sulfonio group and an organic anion on the side chain is preferably a structural unit represented by formula (II-1-1).
[In formula (II-1-1),
A II1 represents a single bond or a divalent linking group.
R II1 represents a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R II2 and R II3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and R II2 and R II3 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded.
R II4 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
A − represents an organic anion.
Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms represented by R II1 include a phenylene group and a naphthylene group.
Examples of the hydrocarbon group represented by R II2 and R II3 include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group formed by combining these groups.
Examples of the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group include the same as those described above.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenyl group, and a phenanthryl group.
Examples of the combined group include a group in which the above-mentioned alkyl group and alicyclic hydrocarbon group are combined, aralkyl groups such as a benzyl group, aromatic hydrocarbon groups having an alkyl group (e.g., a p-methylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, a mesityl group, a 2,6-diethylphenyl group, a 2-methyl-6-ethylphenyl group), aromatic hydrocarbon groups having an alicyclic hydrocarbon group (e.g., a p-cyclohexylphenyl group, a p-adamantylphenyl group), and aryl-cycloalkyl groups such as a phenylcyclohexyl group.
Examples of the halogen atom represented by R II4 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom and which is represented by R II4 include the same as the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom and which is represented by R a8 .
Examples of the divalent linking group represented by A II1 include divalent saturated hydrocarbon groups having 1 to 18 carbon atoms, in which —CH 2 — may be replaced by —O—, —S— or —CO—. Specific examples include the same as the divalent saturated hydrocarbon groups having 1 to 18 carbon atoms represented by X III3 .
式(II-1-1)中のカチオンを含む構造単位としては、以下で表される構造単位、RII4のメチル基に相当する基が、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子)又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基(例えば、トリフルオロメチル基等)等に置き換わった構造単位などが挙げられる。
Examples of the structural unit containing a cation in formula (II-1-1) include structural units represented by the following formulas, and structural units in which a group corresponding to the methyl group in R II4 is replaced with a hydrogen atom, a halogen atom (e.g., a fluorine atom), or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom (e.g., a trifluoromethyl group).
A-で表される有機アニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、スルホニルメチドアニオン及びカルボン酸アニオン等が挙げられる。A-で表される有機アニオンは、スルホン酸アニオンが好ましく、スルホン酸アニオンとしては、後述の式(B1)で表されるアニオンと同様のものが挙げられる。
A-で表されるスルホニルイミドアニオンとしては、以下のものが挙げられる。
スルホニルメチドアニオンとしては、以下のものが挙げられる。
カルボン酸アニオンとしては、以下のものが挙げられる。
Examples of the organic anion represented by A- include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, a sulfonylmethide anion, and a carboxylate anion. The organic anion represented by A- is preferably a sulfonate anion, and examples of the sulfonate anion include the same anions as those represented by formula (B1) described below.
Examples of the sulfonylimide anion represented by A 1 - include the following.
Examples of sulfonylmethide anions include the following:
Examples of carboxylate anions include the following:
式(II-1-1)で表される構造単位としては、以下で表される構造単位などが挙げられる。
Examples of the structural unit represented by formula (II-1-1) include structural units represented by the following formulas:
樹脂(A)中に、構造単位(II)を含有する場合の構造単位(II)の含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、好ましくは1~20モル%であり、より好ましくは2~15モル%であり、さらに好ましくは3~10モル%である。 When the structural unit (II) is contained in the resin (A), the content of the structural unit (II) is preferably 1 to 20 mol %, more preferably 2 to 15 mol %, and even more preferably 3 to 10 mol %, based on the total structural units of the resin (A).
樹脂(A)は、上述の構造単位以外の構造単位を有していてもよく、このような構造単位としては、当技術分野で周知の構造単位が挙げられる。 Resin (A) may contain structural units other than those described above, including structural units well known in the art.
樹脂(A)は、好ましくは、構造単位(a1)(但し、式(a1-0)で表される構造単位、構造単位(a1-1)及び構造単位(a1-2)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む。)と構造単位(s)(但し、式(a2-A)で表される構造単位を含む。)とからなる樹脂、すなわち、モノマー(a1)とモノマー(a1-4)との共重合体である。
構造単位(a1)は、好ましくは、構造単位(a1-0)、構造単位(a1-1)及び構造単位(a1-2)からなる群から選ばれる少なくとも二種である。
構造単位(s)は、好ましくは構造単位(a2-A)、構造単位(a2-1)及び構造単位(a3-4)である。
The resin (A) is preferably a resin composed of the structural unit (a1) (provided that it contains at least one selected from the group consisting of the structural unit represented by formula (a1-0), the structural unit (a1-1), and the structural unit (a1-2)) and the structural unit (s) (provided that it contains the structural unit represented by formula (a2-A)), i.e., a copolymer of the monomer (a1) and the monomer (a1-4).
The structural unit (a1) is preferably at least two types selected from the group consisting of the structural unit (a1-0), the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2).
The structural unit (s) is preferably the structural unit (a2-A), the structural unit (a2-1) or the structural unit (a3-4).
樹脂(A)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を導くモノマーを用いて、ラジカル重合法によって製造することができる。樹脂(A)が有する各構造単位の含有率は、重合に用いるモノマーの使用量で調整できる。
樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,000以上(より好ましくは2,500以上、さらに好ましくは3,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下、さらに好ましくは15,000以下)である。本明細書では、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで実施例に記載の条件により求めた値である。
The structural units constituting the resin (A) may be used singly or in combination of two or more, and the resin (A) can be produced by radical polymerization using monomers that lead to these structural units. The content of each structural unit in the resin (A) can be adjusted by the amount of monomer used in the polymerization.
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,000 or more (more preferably 2,500 or more, even more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less, even more preferably 15,000 or less). In this specification, the weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography under the conditions described in the Examples.
樹脂(A0)を得る工程での塩基としては、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、アニリン、2-,3-又は4-メチルアニリン、4-ニトロアニリン、1-又は2-ナフチルアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’-ジアミノ-1,2-ジフェニルエタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルジフェニルメタン、4,4’-ジアミノ-3,3’、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、N-メチルアニリン、ピペリジン、ジフェニルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2-(2-メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、N,N-ジメチルアニリン、2,6-イソプロピルアニリン、イミダゾール、ピリジン、2-、3-又は4-メチルピリジン、ジメチルアミノピリジン、2,6-ルチジン,2,4,6-トリメチルピリジン、ピリミジン、4-メチルイミダゾール、ビピリジン、2,2’-ジピリジルアミン、ジ-2-ピリジルケトン、1,2-ジ(2-ピリジル)エタン、1,2-ジ(4-ピリジル)エタン、1,3-ジ(4-ピリジル)プロパン、1,2-ビス(2-ピリジル)エチレン、1,2-ビス(4-ピリジル)エチレン、1,2-ビス(4-ピリジルオキシ)エタン、4,4’-ジピリジルスルフィド、4,4’-ジピリジルジスルフィド、1,2-ビス(4-ピリジル)エチレン、2,2’-ジピコリルアミン、3,3’-ジピコリルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-n-ヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-n-オクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3-(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、及びコリン等が挙げられる。
なかでも、重合温度よりも沸点が高い塩基であることが好ましく、沸点が85℃以上であるものがより好ましく、含窒素塩基性有機化合物であることがさらに好ましい。含窒素塩基性有機化合物は、ピリジン類、炭素数が1~4のアルキル基を有する第三級アミン、炭素数1~6のアルキル基もしくは炭素数3~6のシクロアルキル基を有する第二級アミン、又は炭素数1~8のアルキル基、炭素数3~6のシクロアルキル基もしくはアリール基を有する第一級アミンであることがさらに好ましく、ピリジン類又は炭素数1~4のアルキル基を有する第三級アミンであることがさらにより好ましい。ピリジン類は、ピリジン、2-、3-又は4-メチルピリジン、ジメチルアミノピリジン、2,6-ルチジン,2,4,6-トリメチルピリジン、ピリミジンが好ましく、第三級アミンは、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリメチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジプロピルアミンなどが好ましい。
樹脂(A0)を得る工程での塩基の使用量は、酸不安定基を有するモノマーの使用量に応じて適宜決定すればよく、例えば、酸不安定基を有するモノマーの合計使用量に対して0.01~30モル%が好ましく、0.02~20モル%がより好ましく、0.03~10モル%がより好ましい。
Examples of the base used in the step of obtaining the resin (A0) include hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, aniline, 2-, 3-, or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, 1- or 2-naphthylamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3', dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, N-methylaniline, piperidine, diphenylamine, Phenylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylamine, triisopropanolamine, N,N-dimethylaniline, 2,6-isopropylaniline, imidazole, pyridine, 2-, 3-, or 4-methylpyridine, dimethylaminopyridine, 2,6-lutidine, 2,4,6-trimethylpyridine, pyrimidine, 4-methylimidazole, bipyridine, 2,2'-dipyridylamine, di-2-pyridyl ketone, 1,2-di(2-pyridyl)ethane, 1,2-di(4-pyridyl)ethane, 1,3-di(4-pyridyl)propane, 1,2-bis(2-pyridyl)ethylene, 1,2-bis(4-pyridyl) Examples of the alkyl ammonium hydroxide include ethylene, 1,2-bis(4-pyridyloxy)ethane, 4,4'-dipyridyl sulfide, 4,4'-dipyridyl disulfide, 1,2-bis(4-pyridyl)ethylene, 2,2'-dipicolylamine, 3,3'-dipicolylamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetra-n-hexylammonium hydroxide, tetra-n-octylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3-(trifluoromethyl)phenyltrimethylammonium hydroxide, and choline.
Among these, a base having a boiling point higher than the polymerization temperature is preferred, a base having a boiling point of 85°C or higher is more preferred, and a nitrogen-containing basic organic compound is even more preferred. The nitrogen-containing basic organic compound is more preferably a pyridine, a tertiary amine having an alkyl group of 1 to 4 carbon atoms, a secondary amine having an alkyl group of 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group of 3 to 6 carbon atoms, or a primary amine having an alkyl group of 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group of 3 to 6 carbon atoms or an aryl group, and even more preferably a pyridine or a tertiary amine having an alkyl group of 1 to 4 carbon atoms. Preferred pyridines are pyridine, 2-, 3- or 4-methylpyridine, dimethylaminopyridine, 2,6-lutidine, 2,4,6-trimethylpyridine, and pyrimidine, and preferred tertiary amines are triethylamine, tripropylamine, trimethylamine, methyldiethylamine, ethyldipropylamine, and the like.
The amount of the base used in the step of obtaining Resin (A0) may be appropriately determined depending on the amount of the monomer having an acid labile group used, and is, for example, preferably 0.01 to 30 mol %, more preferably 0.02 to 20 mol %, and still more preferably 0.03 to 10 mol %, based on the total amount of the monomer having an acid labile group used.
樹脂(A0)を得る工程でのラジカル重合開始剤としては、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチル-4-メトキシバレロニトリル)、ジメチル-2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、2,2’-アゾビス(2-ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、アゾビス(イソ酪酸)ジメチルなどのアゾ系化合物;ラウリルパーオキサイド、tert-ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、tert-ブチルパーオキシネオデカノエート、tert-ブチルパーオキシピバレート、(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキシドなどの有機過酸化物;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素などの無機過酸化物等が挙げられる。 Radical polymerization initiators used in the process to obtain resin (A0) include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), dimethyl-2,2'-azobis(2-methylpropionate), 2,2'-azobis(2-hydroxymethylpropionitrile), and dimethyl azobis(isobutyrate). Examples of peroxides include organic peroxides such as lauryl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, cumene hydroperoxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, tert-butyl peroxyneodecanoate, tert-butyl peroxypivalate, and (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide; and inorganic peroxides such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and hydrogen peroxide.
なかでも、アゾ系化合物が好ましく、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、ジメチル-2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)及びアゾビス(イソ酪酸)ジメチルがより好ましく、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)及びアゾビス(イソ酪酸)ジメチルがさらに好ましい。また、重合開始剤を2種併用する場合、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)と2,2’-アゾビスイソブチロニトリルとの組み合わせ、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)と2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)との組み合わせ、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)と1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)との組み合わせ、及び2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)とジメチル-2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)との組み合わせ、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)とアゾビス(イソ酪酸)ジメチルとの組み合わせが好ましく、そのモル比率は1:1~1:10の範囲が好ましい。
樹脂(A0)を得る工程でのラジカル重合開始剤の使用量は、モノマーの使用量に応じて適宜決定すればよく、例えば、モノマー合計使用量に対して0.1~30モル%が好ましく、1~15モル%がより好ましい。
Of these, azo compounds are preferred, with 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), dimethyl-2,2'-azobis(2-methylpropionate) and dimethyl azobis(isobutyrate) being more preferred, and 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and dimethyl azobis(isobutyrate) being even more preferred. In addition, when two polymerization initiators are used in combination, a combination of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2'-azobisisobutyronitrile, a combination of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), a combination of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), a combination of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and dimethyl-2,2'-azobis(2-methylpropionate), or a combination of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and dimethyl azobis(isobutyrate) is preferred, and the molar ratio thereof is preferably in the range of 1:1 to 1:10.
The amount of radical polymerization initiator used in the step of obtaining resin (A0) may be appropriately determined depending on the amount of monomer used, and is, for example, preferably 0.1 to 30 mol %, more preferably 1 to 15 mol %, based on the total amount of monomer used.
前記ラジカル重合方法における温度条件は、特に限定されず、例えば重合開始剤の種類等に応じて適宜決定すればよく、例えば、50~200℃が好ましく、60~120℃がより好ましい。 The temperature conditions in the radical polymerization method are not particularly limited and may be determined appropriately depending on, for example, the type of polymerization initiator. For example, 50 to 200°C is preferred, and 60 to 120°C is more preferred.
前記ラジカル重合法では有機溶剤を使用することが好ましい。この有機溶剤としては、通常、モノマー、重合開始剤、及び得られる共重合体のいずれも溶解できる溶剤である。このような有機溶剤としては、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルイソプロピルケトン及びメチルアミルケトンのようなケトン類、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン及びジエチレングリコールジメチルエーテルのようなエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート及びエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類、蟻酸n-プロピル、蟻酸イソプロピル、蟻酸n-ブチル、蟻酸イソブチル、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n-プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸n-ブチル及びプロピオン酸イソブチルのようなエステル類、ヘプタン及びオクタンのような脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン及びニトロベンゼンのような芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド及びジメチルアセトアミドのようなアミド類、ジクロロエタン及び四塩化炭素のような脂肪族ハロゲン化炭化水素類;水等が挙げられる。これらの溶媒はそれぞれ単独でも用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、ケトン類、エーテル類、グリコールエーテルエステル類、アルコール類、エステル類が好ましい。 The radical polymerization method preferably uses an organic solvent. This organic solvent is typically one that can dissolve all of the monomers, polymerization initiator, and the resulting copolymer. Examples of such organic solvents include ketones such as methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl isopropyl ketone, and methyl amyl ketone; ethers such as 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, diisopropyl ether, dimethoxyethane, diethoxyethane, and diethylene glycol dimethyl ether; and propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, and ethylene glycol monopropyl ether acetate. Examples of suitable solvents include glycol ether esters such as n-propyl formate, isopropyl formate, n-butyl formate, isobutyl formate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, isopropyl propionate, n-butyl propionate, and isobutyl propionate; aliphatic hydrocarbons such as heptane and octane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and nitrobenzene; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; aliphatic halogenated hydrocarbons such as dichloroethane and carbon tetrachloride; and water. These solvents may be used alone or in combination. Among these, ketones, ethers, glycol ether esters, alcohols, and esters are preferred.
有機溶剤の使用量は、仕込みモノマー総量に対して、1~5重量倍が好ましい。
反応時間は、重合開始剤の種類、温度条件等に応じて適宜決定すればよく、例えば0.5~24時間程度であり、好ましくは0.5~8時間である。
The amount of the organic solvent used is preferably 1 to 5 times by weight relative to the total amount of the charged monomers.
The reaction time may be appropriately determined depending on the type of polymerization initiator, temperature conditions, etc., and is, for example, about 0.5 to 24 hours, preferably 0.5 to 8 hours.
本発明で製造する樹脂(A0)の分子量は、通常、重量平均分子量で2,000~500,000程度であり、好ましくは、4,000~50,000である。 The molecular weight of the resin (A0) produced in the present invention is typically approximately 2,000 to 500,000 in weight average molecular weight, and preferably 4,000 to 50,000.
樹脂(A)は、樹脂(A0)と酸成分とを反応させることにより得ることができる。
樹脂(A0)と酸成分との反応は、例えば、樹脂(A0)及び酸成分を溶剤に加えて混合することにより行うことができる。
The resin (A) can be obtained by reacting the resin (A0) with an acid component.
The reaction between the resin (A0) and the acid component can be carried out, for example, by adding the resin (A0) and the acid component to a solvent and mixing them.
酸成分は、樹脂(A0)中の式(a1-4)で表される構造単位の種類に応じて適宜選択される。好ましくは、式(a1-0)で表される構造単位、式(a1-1)で表される構造単位及び式(a1-2)で表される構造単位から酸不安定基を解離させず、式(a1-4)で表される構造単位から酸不安定基を解離させる程度の酸強度をもつ酸成分が好ましい。
酸成分としては、p-トルエンスルホン酸、蓚酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、蟻酸、マレイン酸、フタル酸、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸などが挙げられ、なかでも、p-トルエンスルホン酸、硫酸が好ましく、p-トルエンスルホン酸がより好ましい。
The acid component is appropriately selected depending on the type of the structural unit represented by formula (a1-4) in resin (A0), and is preferably an acid component having an acid strength sufficient to dissociate the acid labile group from the structural unit represented by formula (a1-4) without dissociating the acid labile group from the structural unit represented by formula (a1-0), the structural unit represented by formula (a1-1), and the structural unit represented by formula (a1-2).
Examples of the acid component include p-toluenesulfonic acid, oxalic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, formic acid, maleic acid, phthalic acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, and phosphoric acid. Of these, p-toluenesulfonic acid and sulfuric acid are preferred, and p-toluenesulfonic acid is more preferred.
酸成分の使用量は、酸成分の種類や濃度条件等に応じて適宜決定すればよく、例えば、合計モノマー1質量部に対して0.1~10質量部が好ましく、0.3~5質量部が好ましく、0.7~3質量部がより好ましい。 The amount of acid component used can be determined appropriately depending on the type of acid component, concentration conditions, etc. For example, it is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.3 to 5 parts by mass, and more preferably 0.7 to 3 parts by mass per 1 part by mass of total monomers.
溶剤としては、樹脂(A0)合成の際と同様のものが挙げられる。その中でも、グリコールエーテルエステル類、アルコール類、水が好ましい。 Solvents that can be used include those similar to those used in the synthesis of resin (A0). Among these, glycol ether esters, alcohols, and water are preferred.
樹脂(A0)と酸成分との反応の際の温度条件は、特に限定されず、酸成分、樹脂(A0)中の酸解離性基の種類等に応じて適宜決定すればよく、例えば0~60℃が好ましく、20~40℃がより好ましい。
樹脂(A0)と酸成分との反応時間は、酸成分、樹脂(A0)中の酸解離性基の種類等に応じて適宜決定すればよく、例えば1~24時間程度であり、好ましくは2~10時間である。
上述した樹脂(A0)と酸成分との反応により、樹脂(A)が得られる。
上述した樹脂の製造方法によれば、第三級炭素原子型酸不安定基の一部が脱離してカルボキシ基が生成することを抑制できる。これにより、CD均一性(CDU)が良好なレジストパターンを形成する樹脂が得られる。
The temperature conditions for the reaction of the resin (A0) with the acid component are not particularly limited and may be appropriately determined depending on the acid component, the type of acid-dissociable group in the resin (A0), and the like. For example, the temperature is preferably 0 to 60°C, more preferably 20 to 40°C.
The reaction time between the resin (A0) and the acid component may be appropriately determined depending on the acid component, the type of acid-dissociable group in the resin (A0), etc., and is, for example, about 1 to 24 hours, preferably 2 to 10 hours.
Resin (A) is obtained by reacting the above-mentioned resin (A0) with an acid component.
The above-described method for producing a resin can prevent a portion of the tertiary carbon atom-type acid labile groups from being eliminated to form carboxy groups, thereby providing a resin that can form a resist pattern with excellent CD uniformity (CDU).
〔レジスト組成物〕
本発明のレジスト組成物は、上述した製法によって得られた樹脂(A)と酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)とを含有する。樹脂(A)は、1種のみを含んでいてもよいし、2種以上の樹脂(A)を含んでいてもよい。
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)以外の樹脂を含有していてもよい。
本発明のレジスト組成物は、クエンチャー(以下「クエンチャー(C)」という場合がある)及び/又は溶剤(以下「溶剤(E)」という場合がある)をさらに含有することが好ましい。
[Resist Composition]
The resist composition of the present invention contains the resin (A) obtained by the above-mentioned production method and an acid generator (hereinafter, may be referred to as "acid generator (B)"). The resin (A) may be a single type, or two or more types of resins (A).
The resist composition of the present invention may contain a resin other than the resin (A).
The resist composition of the present invention preferably further contains a quencher (hereinafter sometimes referred to as "quencher (C)") and/or a solvent (hereinafter sometimes referred to as "solvent (E)").
<樹脂(A)以外の樹脂>
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)以外の樹脂を含んでいてもよい。
樹脂(A)以外の樹脂としては、例えば、構造単位(a4)又は構造単位(a5)を含有する樹脂(以下、樹脂(X)という場合がある)等が挙げられる。
樹脂(X)としては、なかでも、構造単位(a4)を含む樹脂が好ましい。
樹脂(X)において、構造単位(a4)の含有率は、樹脂(X)の全構造単位の合計に対して、30モル%以上であることが好ましく、40モル%以上であることがより好ましく、45モル%以上であることがさらに好ましい。
樹脂(X)がさらに有していてもよい構造単位としては、構造単位(a2)、構造単位(a3)及びその他の公知のモノマーに由来する構造単位が挙げられる。中でも、樹脂(X)は、構造単位(a4)及び/又は構造単位(a5)のみからなる樹脂であることが好ましく、構造単位(a4)のみからなる樹脂であることがより好ましい。
樹脂(X)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組合せて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造することができる。樹脂(X)が有する各構造単位の含有率は、重合に用いるモノマーの使用量で調整できる。
樹脂(X)の重量平均分子量は、好ましくは6,000以上(より好ましくは7,000以上)、80,000以下(より好ましくは60,000以下)である。樹脂(X)の重量平均分子量の測定手段は、樹脂(A)の場合と同様である。
レジスト組成物が樹脂(X)を含む場合、その含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1~60質量部であり、より好ましくは1~50質量部であり、さらに好ましくは1~40質量部であり、さらにより好ましくは1~30質量部であり、特に好ましくは1~8質量部である。
<Resins other than resin (A)>
The resist composition of the present invention may contain a resin other than the resin (A).
Examples of resins other than resin (A) include resins containing the structural unit (a4) or the structural unit (a5) (hereinafter, sometimes referred to as resin (X)).
Of these, the resin (X) is preferably a resin containing the structural unit (a4).
In the resin (X), the content of the structural unit (a4) is preferably 30 mol % or more, more preferably 40 mol % or more, and even more preferably 45 mol % or more, based on the total amount of all structural units in the resin (X).
Examples of structural units that the resin (X) may further have include the structural unit (a2), the structural unit (a3), and structural units derived from other known monomers. Among these, the resin (X) is preferably a resin consisting only of the structural unit (a4) and/or the structural unit (a5), and more preferably a resin consisting only of the structural unit (a4).
The structural units constituting the resin (X) may be used singly or in combination of two or more, and can be produced by a known polymerization method (e.g., radical polymerization) using monomers that derive these structural units. The content of each structural unit in the resin (X) can be adjusted by the amount of monomer used in the polymerization.
The weight average molecular weight of resin (X) is preferably 6,000 or more (more preferably 7,000 or more) and 80,000 or less (more preferably 60,000 or less). The method for measuring the weight average molecular weight of resin (X) is the same as that for resin (A).
When the resist composition contains resin (X), the content thereof is preferably 1 to 60 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, even more preferably 1 to 40 parts by mass, still more preferably 1 to 30 parts by mass, and particularly preferably 1 to 8 parts by mass, relative to 100 parts by mass of resin (A).
レジスト組成物における樹脂(A)の含有率は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%以下であることが好ましく、90質量%以上99質量%以下がより好ましい。また、樹脂(A)以外の樹脂を含む場合は、樹脂(A)と樹脂(A)以外の樹脂との合計含有率は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%以下であることが好ましく、90質量%以上99質量%以下がより好ましい。レジスト組成物の固形分及びこれに対する樹脂の含有率は、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定することができる。 The content of resin (A) in the resist composition is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less, and more preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less, based on the solid content of the resist composition. Furthermore, when resins other than resin (A) are contained, the total content of resin (A) and the resins other than resin (A) is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less, and more preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less, based on the solid content of the resist composition. The solid content of the resist composition and the resin content relative to the solid content can be measured using known analytical methods such as liquid chromatography or gas chromatography.
<酸発生剤(B)>
酸発生剤(B)は、非イオン系又はイオン系のいずれを用いてもよい。非イオン系酸発生剤としては、スルホネートエステル類(例えば2-ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N-スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾナフトキノン 4-スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が挙げられる。イオン系酸発生剤としては、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩)が代表的である。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、スルホニルメチドアニオン等が挙げられる。
酸発生剤(B)としては、特開昭63-26653号、特開昭55-164824号、特開昭62-69263号、特開昭63-146038号、特開昭63-163452号、特開昭62-153853号、特開昭63-146029号、米国特許第3,779,778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第126,712号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物を使用することができる。また、公知の方法で製造した化合物を使用してもよい。酸発生剤(B)は、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Acid Generator (B)>
The acid generator (B) may be either nonionic or ionic. Examples of nonionic acid generators include sulfonate esters (e.g., 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4-sulfonate), sulfones (e.g., disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane), and the like. Examples of ionic acid generators include onium salts containing onium cations (e.g., diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts). Examples of the anion of the onium salt include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.
As the acid generator (B), compounds that generate an acid when exposed to radiation, such as those described in JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029, U.S. Pat. No. 3,779,778, U.S. Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3,914,407, and European Patent No. 126,712, can be used. Compounds produced by known methods may also be used. Two or more types of acid generators (B) may be used in combination.
酸発生剤(B)は、好ましくはフッ素含有酸発生剤であり、より好ましくは式(B1)で表される塩(以下「酸発生剤(B1)」という場合がある。)である。
[式(B1)中、
Qb1及びQb2は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1~6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1は、炭素数1~24の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3~24の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。]
The acid generator (B) is preferably a fluorine-containing acid generator, and more preferably a salt represented by formula (B1) (hereinafter, sometimes referred to as "acid generator (B1)").
[In formula (B1),
Q b1 and Q b2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L b1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, in which —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—, and in which a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted by a fluorine atom or a hydroxy group.
Y represents an optionally substituted methyl group or an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 24 carbon atoms, and one —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—.
Z + represents an organic cation.
Qb1及びQb2の表すペルフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec-ブチル基、ペルフルオロtert-ブチル基、ペルフルオロペンチル基及びペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。
Qb1及びQb2は、それぞれ独立に、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であることが好ましく、ともにフッ素原子であることがより好ましい。
Examples of the perfluoroalkyl group represented by Q b1 and Q b2 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group.
Q b1 and Q b2 each independently represent preferably a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and more preferably both represent a fluorine atom.
Lb1における2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、単環式又は多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組合せることにより形成される基でもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ヘプタン-1,7-ジイル基、オクタン-1,8-ジイル基、ノナン-1,9-ジイル基、デカン-1,10-ジイル基、ウンデカン-1,11-ジイル基、ドデカン-1,12-ジイル基、トリデカン-1,13-ジイル基、テトラデカン-1,14-ジイル基、ペンタデカン-1,15-ジイル基、ヘキサデカン-1,16-ジイル基及びヘプタデカン-1,17-ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
エタン-1,1-ジイル基、プロパン-1,1-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、プロパン-2,2-ジイル基、ペンタン-2,4-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン-1,3-ジイル基、シクロペンタン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ジイル基、シクロオクタン-1,5-ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン-1,4-ジイル基、ノルボルナン-2,5-ジイル基、アダマンタン-1,5-ジイル基、アダマンタン-2,6-ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group for L b1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, and a monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, and may also be a group formed by combining two or more of these groups.
Specific examples thereof include linear alkanediyl groups such as a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, a hexane-1,6-diyl group, a heptane-1,7-diyl group, an octane-1,8-diyl group, a nonane-1,9-diyl group, a decane-1,10-diyl group, an undecane-1,11-diyl group, a dodecane-1,12-diyl group, a tridecane-1,13-diyl group, a tetradecane-1,14-diyl group, a pentadecane-1,15-diyl group, a hexadecane-1,16-diyl group, and a heptadecane-1,17-diyl group;
branched alkanediyl groups such as an ethane-1,1-diyl group, a propane-1,1-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a propane-2,2-diyl group, a pentane-2,4-diyl group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,2-diyl group, a pentane-1,4-diyl group, and a 2-methylbutane-1,4-diyl group;
a monocyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group such as a cycloalkanediyl group, such as a cyclobutane-1,3-diyl group, a cyclopentane-1,3-diyl group, a cyclohexane-1,4-diyl group, or a cyclooctane-1,5-diyl group;
Examples include polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon groups such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, and adamantane-2,6-diyl group.
Lb1で表される2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-が-O-又は-CO-で置き換わった基としては、例えば、式(b1-1)~式(b1-3)のいずれかで表される基が挙げられる。なお、式(b1-1)~式(b1-3)で表される基及びそれらの具体例である式(b1-4)~式(b1-11)で表される基において、*及び**は結合部位を表し、*は-Yとの結合手を表す。 Examples of the divalent saturated hydrocarbon group represented by L b1 in which one —CH 2 — group is replaced by —O— or —CO— include groups represented by any of formulas (b1-1) to (b1-3). In the groups represented by formulas (b1-1) to (b1-3) and specific examples thereof, groups represented by formulas (b1-4) to (b1-11), * and ** represent bonding sites, and * represents a bond to —Y.
[式(b1-1)中、
Lb2は、単結合又は炭素数1~22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb3は、単結合又は炭素数1~22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb2とLb3との炭素数合計は、22以下である。
式(b1-2)中、
Lb4は、単結合又は炭素数1~22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb5は、単結合又は炭素数1~22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb4とLb5との炭素数合計は、22以下である。
式(b1-3)中、
Lb6は、単結合又は炭素数1~23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
Lb7は、単結合又は炭素数1~23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb6とLb7との炭素数合計は、23以下である。]
[In formula (b1-1),
L b2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, in which a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and a —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with —O— or —CO—.
However, the total number of carbon atoms in L b2 and L b3 is 22 or less.
In formula (b1-2),
L b4 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b5 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, in which a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and a —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with —O— or —CO—.
However, the total number of carbon atoms in L b4 and L b5 is 22 or less.
In formula (b1-3),
L b6 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
L b7 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, in which a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and a —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with —O— or —CO—.
However, the total number of carbon atoms in L b6 and L b7 is 23 or less.]
式(b1-1)~式(b1-3)で表される基においては、飽和炭化水素基に含まれる-CH2-が-O-又は-CO-に置き換わっている場合、置き換わる前の炭素数を該飽和炭化水素基の炭素数とする。
2価の飽和炭化水素基としては、Lb1の2価の飽和炭化水素基と同様のものが挙げられる。
In the groups represented by formulae (b1-1) to (b1-3), when —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group is replaced with —O— or —CO—, the number of carbon atoms before replacement is regarded as the number of carbon atoms of the saturated hydrocarbon group.
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group include the same divalent saturated hydrocarbon groups as those for L b1 .
Lb2は、好ましくは単結合である。
Lb3は、好ましくは炭素数1~4の2価の飽和炭化水素基である。
Lb4は、好ましくは炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基であり、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb5は、好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb6は、好ましくは単結合又は炭素数1~4の2価の飽和炭化水素基であり、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb7は、好ましくは単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基であり、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
L b2 is preferably a single bond.
L b3 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L b4 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b5 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b6 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b7 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, in which a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and a —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with —O— or —CO—.
Lb1で表される2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-が-O-又は-CO-で置き換わった基としては、式(b1-1)又は式(b1-3)で表される基が好ましい。
式(b1-1)で表される基としては、式(b1-4)~式(b1-8)でそれぞれ表される基が挙げられる。
[式(b1-4)中、
Lb8は、単結合又は炭素数1~22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
式(b1-5)中、
Lb9は、炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
Lb10は、単結合又は炭素数1~19の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb9及びLb10の合計炭素数は20以下である。
式(b1-6)中、
Lb11は、炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb12は、単結合又は炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb11及びLb12の合計炭素数は21以下である。
式(b1-7)中、
Lb13は、炭素数1~19の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb14は、単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
Lb15は、単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb13~Lb15の合計炭素数は19以下である。
式(b1-8)中、
Lb16は、炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
Lb17は、炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb18は、単結合又は炭素数1~17の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb16~Lb18の合計炭素数は19以下である。]
As the divalent saturated hydrocarbon group represented by L b1 in which one —CH 2 — group is replaced by —O— or —CO—, a group represented by formula (b1-1) or formula (b1-3) is preferred.
Examples of the group represented by formula (b1-1) include groups represented by formulas (b1-4) to (b1-8).
[In formula (b1-4),
L b8 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
In formula (b1-5),
L b9 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and one —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—.
L b10 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms in L b9 and L b10 is 20 or less.
In formula (b1-6),
L b11 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms.
L b12 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms in L b11 and L b12 is 21 or less.
In formula (b1-7),
L b13 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms.
L b14 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and one —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO—.
L b15 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms of L b13 to L b15 is 19 or less.
In formula (b1-8),
L b16 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and one —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced by —O— or —CO—.
L b17 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
L b18 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms of L b16 to L b18 is 19 or less.]
Lb8は、好ましくは炭素数1~4の2価の飽和炭化水素基である。
Lb9は、好ましくは炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb10は、好ましくは単結合又は炭素数1~19の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb11は、好ましくは炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb12は、好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb13は、好ましくは炭素数1~12の2価の飽和炭化水素基である。
Lb14は、好ましくは単結合又は炭素数1~6の2価の飽和炭化水素基である。
Lb15は、好ましくは単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb16は、好ましくは炭素数1~12の2価の飽和炭化水素基である。
Lb17は、好ましくは炭素数1~6の2価の飽和炭化水素基である。
Lb18は、好ましくは単結合又は炭素数1~17の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1~4の2価の飽和炭化水素基である。
L b8 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L b9 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b10 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b11 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b12 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b13 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b14 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
L b15 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b16 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b17 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
L b18 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
式(b1-3)で表される基としては、式(b1-9)~式(b1-11)でそれぞれ表される基が挙げられる。
[式(b1-9)中、
Lb19は、単結合又は炭素数1~23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb20は、単結合又は炭素数1~23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基に置換されていてもよい。該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb19及びLb20の合計炭素数は23以下である。
式(b1-10)中、
Lb21は、単結合又は炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb22は、単結合又は炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb23は、単結合又は炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基に置換されていてもよい。該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb21、Lb22及びLb23の合計炭素数は21以下である。
式(b1-11)中、
Lb24は、単結合又は炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb25は、炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb26は、単結合又は炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基に置換されていてもよい。該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb24、Lb25及びLb26の合計炭素数は21以下である。]
Examples of the group represented by formula (b1-3) include groups represented by formulas (b1-9) to (b1-11).
[In formula (b1-9),
L b19 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b20 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, wherein a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxy group, or an alkylcarbonyloxy group, wherein a —CH 2 — contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with —O— or —CO—, and a hydrogen atom contained in the alkylcarbonyloxy group may be substituted with a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms in L b19 and L b20 is 23 or less.
In formula (b1-10),
L b21 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b22 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms.
L b23 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxy group, or an alkylcarbonyloxy group. A —CH 2 — contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with —O— or —CO—, and a hydrogen atom contained in the alkylcarbonyloxy group may be substituted with a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms of L b21 , L b22 and L b23 is 21 or less.
In formula (b1-11),
L b24 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b25 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms.
L b26 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxy group, or an alkylcarbonyloxy group. A —CH 2 — contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with —O— or —CO—, and a hydrogen atom contained in the alkylcarbonyloxy group may be substituted with a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms in L b24 , L b25 and L b26 is 21 or less.]
なお、式(b1-9)で表される基から式(b1-11)で表される基においては、飽和炭化水素基に含まれる水素原子がアルキルカルボニルオキシ基に置換されている場合、置き換わる前の炭素数を該飽和炭化水素基の炭素数とする。
アルキルカルボニルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、アダマンチルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
In addition, in the groups represented by formulae (b1-9) to (b1-11), when a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group is substituted with an alkylcarbonyloxy group, the number of carbon atoms before substitution is defined as the number of carbon atoms in the saturated hydrocarbon group.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, a cyclohexylcarbonyloxy group, and an adamantylcarbonyloxy group.
式(b1-4)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by formula (b1-4) include the following.
式(b1-5)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by formula (b1-5) include the following.
式(b1-6)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by formula (b1-6) include the following.
式(b1-7)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by formula (b1-7) include the following.
式(b1-8)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by formula (b1-8) include the following.
式(b1-2)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by formula (b1-2) include the following.
式(b1-9)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by formula (b1-9) include the following.
式(b1-10)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by formula (b1-10) include the following.
式(b1-11)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by formula (b1-11) include the following.
Yで表される脂環式炭化水素基としては、式(Y1)~式(Y11)、式(Y36)~式(Y38)で表される基が挙げられる。
Yで表される脂環式炭化水素基に含まれる-CH2-が-O-、-SO2-又は-CO-で置き換わる場合、その数は1つでもよいし、2以上でもよい。そのような基としては、式(Y12)~式(Y35)、式(Y39)~式(Y43)で表される基が挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by Y include groups represented by formulae (Y1) to (Y11) and (Y36) to (Y38).
When a —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group represented by Y is replaced by —O—, —SO 2 — or —CO—, the number may be 1 or 2 or more. Examples of such groups include groups represented by formulae (Y12) to (Y35) and formulae (Y39) to (Y43).
Yで表される脂環式炭化水素基としては、好ましくは式(Y1)~式(Y20)、式(Y26)、式(Y27)、式(Y30)、式(Y31)、式(Y39)~式(Y43)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y11)、式(Y15)、式(Y16)、式(Y20)、式(Y26)、式(Y27)、式(Y30)、式(Y31)、式(Y39)、式(Y40)、式(Y42)又は式(Y43)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y11)、式(Y15)、式(Y20)、式(Y26)、式(Y27)、式(Y30)、式(Y31)、式(Y39)、式(Y40)、式(Y42)又は式(Y43)で表される基である。
Yで表される脂環式炭化水素基が式(Y28)~式(Y35)、式(Y39)、式(Y40)、式(Y42)、式(Y43)等の酸素原子を有するスピロ環である場合には、2つの酸素原子間のアルカンジイル基は、1以上のフッ素原子を有することが好ましい。また、ケタール構造に含まれるアルカンジイル基のうち、酸素原子に隣接するメチレン基には、フッ素原子が置換されていないのが好ましい。
The alicyclic hydrocarbon group represented by Y is preferably a group represented by any one of formulas (Y1) to (Y20), (Y26), (Y27), (Y30), (Y31), and (Y39) to (Y43), more preferably a group represented by formula (Y11), (Y15), (Y16), (Y20), (Y26), (Y27), (Y30), (Y31), (Y39), (Y40), (Y42), or (Y43), and even more preferably a group represented by formula (Y11), (Y15), (Y20), (Y26), (Y27), (Y30), (Y31), (Y39), (Y40), (Y42), or (Y43).
When the alicyclic hydrocarbon group represented by Y is a spiro ring having an oxygen atom, such as those of formulae (Y28) to (Y35), (Y39), (Y40), (Y42), and (Y43), the alkanediyl group between the two oxygen atoms preferably has one or more fluorine atoms. Furthermore, among the alkanediyl groups contained in the ketal structure, it is preferred that the methylene group adjacent to the oxygen atom is not substituted with a fluorine atom.
Yで表されるメチル基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数3~16の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシ基、-(CH2)ja-CO-O-Rb1基又は-(CH2)ja-O-CO-Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1~16のアルキル基、炭素数3~16の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該アルキル基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基又はフッ素原子に置き換わっていてもよい。jaは、0~4のいずれかの整数を表す。)等が挙げられる。
Yで表される脂環式炭化水素基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数1~16のアルキル基(該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-で置き換わっていてもよい。)、炭素数3~16の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基、炭素数7~21のアラルキル基、グリシジルオキシ基、-(CH2)ja-CO-O-Rb1基又は-(CH2)ja-O-CO-Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1~16のアルキル基、炭素数3~16の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表し、該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該アルキル基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基又はフッ素原子に置き換わっていてもよい。jaは、0~4のいずれかの整数を表す。)等が挙げられる。
Examples of the substituent on the methyl group represented by Y include a halogen atom, a hydroxy group, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a glycidyloxy group, a -(CH 2 ) ja -CO-O-R b1 group, or a -(CH 2 ) ja -O-CO-R b1 group (wherein R b1 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a group combining these; -CH 2 - contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be replaced by -O-, -SO 2 -, or -CO-; and a hydrogen atom contained in the alkyl group, the alicyclic hydrocarbon group, or the aromatic hydrocarbon group may be replaced by a hydroxy group or a fluorine atom; and ja represents an integer of 0 to 4).
Substituents of the alicyclic hydrocarbon group represented by Y include a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms which may be substituted with a hydroxy group (wherein —CH 2 — contained in the alkyl group may be replaced with —O— or —CO—), an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, a glycidyloxy group, a —(CH 2 ) ja -CO—O—R b1 group, or a —(CH 2 ) ja -O—CO—R b1 group (wherein R b1 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a group combining these, and —CH 2 — contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group is replaced with —O—, —SO 2 - or -CO-, and a hydrogen atom contained in the alkyl group, the alicyclic hydrocarbon group, and the aromatic hydrocarbon group may be replaced by a hydroxy group or a fluorine atom. ja represents an integer of 0 to 4.
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。脂環式炭化水素基は、鎖式炭化水素基を有していてもよく、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基等が挙げられる。脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~12であり、より好ましくは3~10である。
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基等が挙げられる。芳香族炭化水素基は、鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を有していてもよく、炭素数1~18の鎖式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、p-メチルフェニル基、p-エチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、2-メチル-6-エチルフェニル基等)、及び炭素数3~18の脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(p-アダマンチルフェニル基、p-シクロへキシルフェニル基等)が好ましい。芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6~14であり、より好ましくは6~10である。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。アルキル基の炭素数は、好ましくは1~12であり、より好ましくは1~6であり、さらに好ましくは1~4である。
ヒドロキシ基で置換されているアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基等のヒドロキシアルキル基が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基等が挙げられる。
アルキル基に含まれる-CH2-が-O-、-SO2-又は-CO-等で置き換わった基としては、アルコキシ基、アルキルスルホニル基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はこれらを組み合わせた基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基等が挙げられる。アルコキシ基の炭素数は、好ましくは1~12であり、より好ましくは1~6であり、さらに好ましくは1~4である。
アルキルスルホニル基としては、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基等が挙げられる。アルキルスルホニル基の炭素数は、好ましくは1~12であり、より好ましくは1~6であり、さらに好ましくは1~4である。
アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等が挙げられる。アルコキシカルボニル基の炭素数は、好ましくは2~12であり、より好ましくは2~6であり、さらに好ましくは2~4である。
アルキルカルボニル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。アルキルカルボニル基の炭素数は、好ましくは2~12であり、より好ましくは2~6であり、さらに好ましくは2~4である。
アルキルカルボニルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等が挙げられる。アルキルカルボニルオキシ基の炭素数は、好ましくは2~12であり、より好ましくは2~6であり、さらに好ましくは2~4である。
組み合わせた基としては、例えば、アルコキシ基とアルキル基とを組み合わせた基、アルコキシ基とアルコキシ基とを組み合わせた基、アルコキシ基とアルキルカルボニル基とを組み合わせた基、アルコキシ基とアルキルカルボニルオキシ基とを組み合わせた基等が挙げられる。
アルコキシ基とアルキル基とを組み合わせた基としては、例えば、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、エトキシメチル基等のアルコキシアルキル基等が挙げられる。アルコキシアルキル基の炭素数は、好ましくは2~12であり、より好ましくは2~6であり、さらに好ましくは2~4である。
アルコキシ基とアルコキシ基とを組み合わせた基としては、メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、エトキシメトキシ基、エトキシエトキシ基等のアルコキシアルコキシ基等が挙げられる。アルコキシアルコキシ基の炭素数は、好ましくは2~12であり、より好ましくは2~6であり、さらに好ましくは2~4である。
アルコキシ基とアルキルカルボニル基とを組み合わせた基としては、メトキシアセチル基、メトキシプロピオニル基、エトキシアセチル基、エトキシプロピオニル基等のアルコキシアルキルカルボニル基等が挙げられる。アルコキシアルキルカルボニル基の炭素数は、好ましくは3~13であり、より好ましくは3~7であり、さらに好ましくは3~5である。
アルコキシ基とアルキルカルボニルオキシ基とを組み合わせた基としては、メトキシアセチルオキシ基、メトキシプロピオニルオキシ基、エトキシアセチルオキシ基、エトキシプロピオニルオキシ基等のアルコキシアルキルカルボニルオキシ基等が挙げられる。アルコキシアルキルカルボニルオキシ基の炭素数は、好ましくは3~13であり、より好ましくは3~7であり、さらに好ましくは3~5である。
脂環式炭化水素基に含まれる-CH2-が-O-、-SO2-又は-CO-等で置き換わった基としては、式(Y12)~式(Y35)、式(Y39)~式(Y43)で表される基が挙げられる。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group. The alicyclic hydrocarbon group may have a chain hydrocarbon group, such as a methylcyclohexyl group or a dimethylcyclohexyl group. The number of carbon atoms in the alicyclic hydrocarbon group is preferably 3 to 12, and more preferably 3 to 10.
Examples of aromatic hydrocarbon groups include aryl groups such as phenyl, naphthyl, anthryl, biphenyl, and phenanthryl. The aromatic hydrocarbon group may have a chain hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, and aromatic hydrocarbon groups having a chain hydrocarbon group of 1 to 18 carbon atoms (such as tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, p-methylphenyl, p-ethylphenyl, p-tert-butylphenyl, 2,6-diethylphenyl, and 2-methyl-6-ethylphenyl) and aromatic hydrocarbon groups having an alicyclic hydrocarbon group of 3 to 18 carbon atoms (such as p-adamantylphenyl and p-cyclohexylphenyl) are preferred. The number of carbon atoms in the aromatic hydrocarbon group is preferably 6 to 14, and more preferably 6 to 10.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, a 2-ethylhexyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, etc. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 4.
Examples of the alkyl group substituted with a hydroxy group include hydroxyalkyl groups such as a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.
Examples of the alkyl group in which —CH 2 — is replaced by —O—, —SO 2 —, —CO— or the like include an alkoxy group, an alkylsulfonyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylcarbonyloxy group, or a combination thereof.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a decyloxy group, and a dodecyloxy group. The number of carbon atoms in the alkoxy group is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 4.
Examples of the alkylsulfonyl group include a methylsulfonyl group, an ethylsulfonyl group, a propylsulfonyl group, etc. The number of carbon atoms in the alkylsulfonyl group is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 4.
Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a butoxycarbonyl group, etc. The number of carbon atoms in the alkoxycarbonyl group is preferably 2 to 12, more preferably 2 to 6, and even more preferably 2 to 4.
Examples of the alkylcarbonyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group. The alkylcarbonyl group preferably has 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and even more preferably 2 to 4 carbon atoms.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, etc. The number of carbon atoms in the alkylcarbonyloxy group is preferably 2 to 12, more preferably 2 to 6, and even more preferably 2 to 4.
Examples of the combined group include a group combining an alkoxy group and an alkyl group, a group combining an alkoxy group and an alkoxy group, a group combining an alkoxy group and an alkylcarbonyl group, and a group combining an alkoxy group and an alkylcarbonyloxy group.
Examples of the group combining an alkoxy group and an alkyl group include alkoxyalkyl groups such as a methoxymethyl group, a methoxyethyl group, an ethoxyethyl group, an ethoxymethyl group, etc. The number of carbon atoms in the alkoxyalkyl group is preferably 2 to 12, more preferably 2 to 6, and even more preferably 2 to 4.
Examples of a group formed by combining an alkoxy group with another alkoxy group include alkoxyalkoxy groups such as a methoxymethoxy group, a methoxyethoxy group, an ethoxymethoxy group, and an ethoxyethoxy group. The number of carbon atoms in the alkoxyalkoxy group is preferably 2 to 12, more preferably 2 to 6, and even more preferably 2 to 4.
Examples of the group combining an alkoxy group and an alkylcarbonyl group include alkoxyalkylcarbonyl groups such as a methoxyacetyl group, a methoxypropionyl group, an ethoxyacetyl group, an ethoxypropionyl group, etc. The number of carbon atoms in the alkoxyalkylcarbonyl group is preferably 3 to 13, more preferably 3 to 7, and even more preferably 3 to 5.
Examples of a group combining an alkoxy group and an alkylcarbonyloxy group include alkoxyalkylcarbonyloxy groups such as a methoxyacetyloxy group, a methoxypropionyloxy group, an ethoxyacetyloxy group, an ethoxypropionyloxy group, etc. The number of carbon atoms in the alkoxyalkylcarbonyloxy group is preferably 3 to 13, more preferably 3 to 7, and even more preferably 3 to 5.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group in which —CH 2 — is replaced by —O—, —SO 2 —, —CO— or the like include groups represented by formulae (Y12) to (Y35) and formulae (Y39) to (Y43).
Yとしては、以下のものが挙げられる。
Examples of Y include the following:
Yは、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数3~24の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは置換基を有していてもよい炭素数3~20の脂環式炭化水素基であり、さらに好ましくは置換基を有していてもよい炭素数3~18の脂環式炭化水素基であり、より一層好ましくは置換基を有していてもよいアダマンチル基であり、該脂環式炭化水素基又はアダマンチル基を構成する-CH2-は-CO-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。Yは、具体的に好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基、オキソアダマンチル基又は式(Y42)、式(Y100)~式(Y114)で表される基である。 Y is preferably an alicyclic hydrocarbon group of 3 to 24 carbon atoms which may have a substituent, more preferably an alicyclic hydrocarbon group of 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent, even more preferably an alicyclic hydrocarbon group of 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and even more preferably an adamantyl group which may have a substituent, wherein —CH 2 — constituting the alicyclic hydrocarbon group or the adamantyl group may be replaced by —CO—, —SO 2 — or —CO—. Specifically, Y is preferably an adamantyl group, a hydroxyadamantyl group, an oxoadamantyl group, or a group represented by formula (Y42), or formula (Y100) to formula (Y114).
式(B1)で表される塩におけるアニオンとしては、式(B1-A-1)~式(B1-A-59)で表されるアニオン〔以下、式番号に応じて「アニオン(B1-A-1)」等という場合がある。〕が好ましく、式(B1-A-1)~式(B1-A-4)、式(B1-A-9)、式(B1-A-10)、式(B1-A-24)~式(B1-A-33)、式(B1-A-36)~式(B1-A-40)、式(B1-A-47)~式(B1-A-59)のいずれかで表されるアニオンがより好ましい。 The anion in the salt represented by formula (B1) is preferably an anion represented by formula (B1-A-1) to formula (B1-A-59) (hereinafter, these may be referred to as "anion (B1-A-1)" or the like depending on the formula number). An anion represented by any of formulas (B1-A-1) to (B1-A-4), (B1-A-9), (B1-A-10), (B1-A-24) to (B1-A-33), (B1-A-36) to (B1-A-40), and (B1-A-47) to (B1-A-59) is more preferred.
ここでRi2~Ri7は、互いに独立に、例えば、炭素数1~4のアルキル基、好ましくはメチル基又はエチル基である。Ri8は、例えば、炭素数1~12の鎖式炭化水素基、好ましくは炭素数1~4のアルキル基、炭素数5~12の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。LA41は、単結合又は炭素数1~4のアルカンジイル基である。Qb1及びQb2は、上記と同じ意味を表す。
式(B1)で表される塩におけるアニオンとしては、具体的には、特開2010-204646号公報に記載されたアニオンが挙げられる。
Here, R i2 to R i7 are each independently, for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group. R i8 is, for example, an open-chain hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, or a group formed by combining these, more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, or an adamantyl group. L A41 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms. Q b1 and Q b2 have the same meaning as above.
Specific examples of the anion in the salt represented by formula (B1) include the anions described in JP-A-2010-204646.
式(B1)で表される塩におけるアニオンとして好ましくは、式(B1a-1)~式(B1a-38)でそれぞれ表されるアニオンが挙げられる。
Preferable anions in the salt represented by formula (B1) include anions represented by formulas (B1a-1) to (B1a-38).
なかでも、式(B1a-1)~式(B1a-3)及び式(B1a-7)~式(B1a-16)、式(B1a-18)、式(B1a-19)、式(B1a-22)~式(B1a-38)のいずれかで表されるアニオンが好ましい。 Among these, anions represented by any of formulas (B1a-1) to (B1a-3), (B1a-7) to (B1a-16), (B1a-18), (B1a-19), and (B1a-22) to (B1a-38) are preferred.
Z+の有機カチオンとしては、有機オニウムカチオン、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン及び有機ホスホニウムカチオン等が挙げられる。これらの中でも、有機スルホニウムカチオン及び有機ヨードニウムカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。具体的には、式(b2-1)~式(b2-4)のいずれかで表されるカチオン(以下、式番号に応じて「カチオン(b2-1)」等という場合がある。)が挙げられる。 Examples of the organic cation for Z + include organic onium cations, organic sulfonium cations, organic iodonium cations, organic ammonium cations, benzothiazolium cations, and organic phosphonium cations. Among these, organic sulfonium cations and organic iodonium cations are preferred, and arylsulfonium cations are more preferred. Specific examples include cations represented by any of formulas (b2-1) to (b2-4) (hereinafter, these may be referred to as "cation (b2-1)" or the like depending on the formula number).
式(b2-1)~式(b2-4)において、
Rb4~Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1~30の鎖式炭化水素基、炭素数3~36の脂環式炭化水素基又は炭素数6~36の芳香族炭化水素基を表し、該鎖式炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数3~12の脂環式炭化水素基又は炭素数6~18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~18の脂肪族炭化水素基、炭素数2~4のアルキルカルボニル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~18の脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のフッ化アルキル基又は炭素数1~12のアルコキシ基で置換されていてもよい。
Rb4とRb5とは、互いに結合してそれらが結合する硫黄原子と一緒になって環を形成してもよく、該環に含まれる-CH2-は、-O-、-S-又は-CO-に置き換わってもよい。
Rb7及びRb8は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~12の脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のフッ化アルキル基又は炭素数1~12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に0~5のいずれかの整数を表す。
m2が2以上のとき、複数のRb7は同一でも異なってもよく、n2が2以上のとき、複数のRb8は同一でも異なってもよい。
Rb9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1~36の鎖式炭化水素基又は炭素数3~36の脂環式炭化水素基を表す。
Rb9とRb10とは、互いに結合してそれらが結合する硫黄原子と一緒になって環を形成してもよく、該環に含まれる-CH2-は、-O-、-S-又は-CO-に置き換わってもよい。
Rb11は、水素原子、炭素数1~36の鎖式炭化水素基、炭素数3~36の脂環式炭化水素基又は炭素数6~18の芳香族炭化水素基を表す。
Rb12は、炭素数1~12の鎖式炭化水素基、炭素数3~18の脂環式炭化水素基又は炭素数6~18の芳香族炭化水素基を表し、該鎖式炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数6~18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1~12のアルコキシ基又は炭素数1~12のアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Rb11とRb12とは、互いに結合してそれらが結合する-CH-CO-を含めて環を形成していてもよく、該環に含まれる-CH2-は、-O-、-S-又は-CO-に置き換わってもよい。
Rb13~Rb18は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~12の脂肪族炭化水素基、炭素数1~12のフッ化アルキル基又は炭素数1~12のアルコキシ基を表す。
Lb31は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
o2、p2、s2、及びt2は、それぞれ独立に、0~5のいずれかの整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0~4のいずれかの整数を表す。
u2は0又は1を表す。
o2が2以上のとき、複数のRb13は同一又は相異なり、p2が2以上のとき、複数のRb14は同一又は相異なり、q2が2以上のとき、複数のRb15は同一又は相異なり、r2が2以上のとき、複数のRb16は同一又は相異なり、s2が2以上のとき、複数のRb17は同一又は相異なり、t2が2以上のとき、複数のRb18は同一又は相異なる。
脂肪族炭化水素基とは、鎖式炭化水素基及び脂環式炭化水素基を表す。
鎖式炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2-エチルヘキシル基のアルキル基が挙げられる。
特に、Rb9~Rb12の鎖式炭化水素基は、好ましくは炭素数1~12である。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基等が挙げられる。
特に、Rb9~Rb12の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3~18、より好ましくは炭素数4~12である。
水素原子が脂肪族炭化水素基で置換された脂環式炭化水素基としては、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、2-メチルアダマンタン-2-イル基、2-エチルアダマンタン-2-イル基、2-イソプロピルアダマンタン-2-イル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。水素原子が脂肪族炭化水素基で置換された脂環式炭化水素基においては、脂環式炭化水素基と脂肪族炭化水素基との合計炭素数が好ましくは20以下である。
フッ化アルキル基とは、フッ素原子を有する炭素数1~12のアルキル基を表し、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペルフルオロブチル等が挙げられる。フッ化アルキル基の炭素数は、好ましくは1~9であり、より好ましくは1~6であり、さらに好ましくは1~4である。
In formulas (b2-1) to (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represent a chain hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms, a hydrogen atom contained in the chain hydrocarbon group may be substituted with a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a glycidyloxy group, and a hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
R b4 and R b5 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded, and --CH 2 -- contained in the ring may be replaced with --O--, --S-- or --CO--.
R b7 and R b8 each independently represent a halogen atom, a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5.
When m2 is 2 or more, multiple R b7s may be the same or different, and when n2 is 2 or more, multiple R b8s may be the same or different.
R b9 and R b10 each independently represent a chain hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms.
R b9 and R b10 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded, and --CH 2 -- contained in the ring may be replaced with --O--, --S-- or --CO--.
R b11 represents a hydrogen atom, a chain hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R b12 represents a chain hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the chain hydrocarbon group may be substituted with an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group may be substituted with an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an alkylcarbonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms.
R b11 and R b12 may be bonded to each other to form a ring including the —CH—CO— to which they are bonded, and —CH 2 — contained in the ring may be replaced by —O—, —S— or —CO—.
R b13 to R b18 each independently represent a halogen atom, a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
L b31 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
o2, p2, s2, and t2 each independently represent an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represent an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1;
When o2 is 2 or more, multiple R b13s are the same or different; when p2 is 2 or more, multiple R b14s are the same or different; when q2 is 2 or more, multiple R b15s are the same or different; when r2 is 2 or more, multiple R b16s are the same or different; when s2 is 2 or more, multiple R b17s are the same or different; and when t2 is 2 or more, multiple R b18s are the same or different.
The aliphatic hydrocarbon group refers to a chain hydrocarbon group and an alicyclic hydrocarbon group.
Examples of the chain hydrocarbon group include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, and 2-ethylhexyl.
In particular, the chain hydrocarbon groups of R b9 to R b12 preferably have 1 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic, and examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, and cyclodecyl. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl, adamantyl, and norbornyl groups, as well as the following groups:
In particular, the alicyclic hydrocarbon groups of R b9 to R b12 preferably have 3 to 18 carbon atoms, and more preferably have 4 to 12 carbon atoms.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an aliphatic hydrocarbon group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a 2-methyladamantan-2-yl group, a 2-ethyladamantan-2-yl group, a 2-isopropyladamantan-2-yl group, a methylnorbornyl group, an isobornyl group, etc. In the alicyclic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an aliphatic hydrocarbon group, the total number of carbon atoms in the alicyclic hydrocarbon group and the aliphatic hydrocarbon group is preferably 20 or less.
The fluorinated alkyl group refers to an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and a fluorine atom, and examples thereof include a fluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a perfluorobutyl group, etc. The number of carbon atoms in the fluorinated alkyl group is preferably 1 to 9, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 4.
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基等のアリール基が挙げられる。芳香族炭化水素基に、鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を有していてもよく、炭素数1~18の鎖式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、p-エチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、2-メチル-6-エチルフェニル基等)及び炭素数3~18の脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(p-シクロへキシルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基等)等が挙げられる。なお、芳香族炭化水素基が、鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を有する場合は、炭素数1~18の鎖式炭化水素基及び炭素数3~18の脂環式炭化水素基が好ましい。
水素原子がアルコキシ基で置換された芳香族炭化水素基としては、p-メトキシフェニル基等が挙げられる。
水素原子が芳香族炭化水素基で置換された鎖式炭化水素基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等のアラルキル基が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基等が挙げられる。
アルキルカルボニル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、sec-ブチルカルボニルオキシ基、tert-ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び2-エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
Rb4とRb5とが互いに結合してそれらが結合する硫黄原子と一緒になって形成する環は、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この環は、炭素数3~18の環が挙げられ、好ましくは炭素数4~18の環である。また、硫黄原子を含む環は、3員環~12員環が挙げられ、好ましくは3員環~7員環であり、例えば下記の環が挙げられる。*は結合部位を表す。
Rb9とRb10とが一緒になって形成する環は、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この環は、3員環~12員環が挙げられ、好ましくは3員環~7員環である。例えば、チオラン-1-イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン-1-イウム環、1,4-オキサチアン-4-イウム環等が挙げられる。
Rb11とRb12とが一緒になって形成する環は、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この環は、3員環~12員環が挙げられ、好ましくは3員環~7員環である。オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環等が挙げられる。
Examples of aromatic hydrocarbon groups include aryl groups such as phenyl, biphenyl, naphthyl, and phenanthryl. The aromatic hydrocarbon group may contain a chain hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, and examples include aromatic hydrocarbon groups having a chain hydrocarbon group of 1 to 18 carbon atoms (such as tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, p-ethylphenyl, p-tert-butylphenyl, 2,6-diethylphenyl, and 2-methyl-6-ethylphenyl) and aromatic hydrocarbon groups having an alicyclic hydrocarbon group of 3 to 18 carbon atoms (such as p-cyclohexylphenyl and p-adamantylphenyl). When the aromatic hydrocarbon group contains a chain hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, chain hydrocarbon groups having 1 to 18 carbon atoms and alicyclic hydrocarbon groups having 3 to 18 carbon atoms are preferred.
Examples of aromatic hydrocarbon groups in which hydrogen atoms are substituted with alkoxy groups include p-methoxyphenyl groups.
Examples of the chain hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an aromatic hydrocarbon group include aralkyl groups such as benzyl, phenethyl, phenylpropyl, trityl, naphthylmethyl, and naphthylethyl.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a decyloxy group, and a dodecyloxy group.
Examples of the alkylcarbonyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, a propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, a butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, a tert-butylcarbonyloxy group, a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group, and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group.
The ring formed by R b4 and R b5 bonding to each other and together with the sulfur atom to which they are bonded may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. This ring may be a ring having 3 to 18 carbon atoms, preferably a ring having 4 to 18 carbon atoms. Furthermore, the ring containing a sulfur atom may be a 3- to 12-membered ring, preferably a 3- to 7-membered ring, and examples thereof include the rings shown below. * represents a bonding site.
The ring formed by R b9 and R b10 together may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. This ring may be a 3- to 12-membered ring, preferably a 3- to 7-membered ring. Examples of this ring include a thiolan-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathian-4-ium ring.
The ring formed by R b11 and R b12 together may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. This ring may be a 3- to 12-membered ring, preferably a 3- to 7-membered ring. Examples of the ring include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.
カチオン(b2-1)~カチオン(b2-4)の中でも、好ましくは、カチオン(b2-1)である。
カチオン(b2-1)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Among the cations (b2-1) to (b2-4), the cation (b2-1) is preferred.
Examples of the cation (b2-1) include the following cations.
カチオン(b2-2)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-2) include the following cations.
カチオン(b2-3)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-3) include the following cations.
カチオン(b2-4)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-4) include the following cations.
酸発生剤(B)は、上述のアニオン及び上述の有機カチオンの組合せであり、これらは任意に組合せることができる。酸発生剤(B)としては、好ましくは式(B1a-1)~式(B1a-3)及び式(B1a-7)~式(B1a-16)、式(B1a-18)、式(B1a-19)、式(B1a-22)~式(B1a-38)のいずれかで表されるアニオンと、カチオン(b2-1)、カチオン(b2-3)又はカチオン(b2-4)との組合せが挙げられる。 Acid generator (B) is a combination of the above-mentioned anions and the above-mentioned organic cations, and these can be combined in any desired manner. Acid generator (B) is preferably a combination of an anion represented by any of formulas (B1a-1) to (B1a-3), (B1a-7) to (B1a-16), (B1a-18), (B1a-19), and (B1a-22) to (B1a-38) with cation (b2-1), cation (b2-3), or cation (b2-4).
酸発生剤(B)としては、好ましくは式(B1-1)~式(B1-56)でそれぞれ表されるものが挙げられる、中でもアリールスルホニウムカチオンを含むものが好ましく、式(B1-1)~式(B1-3)、式(B1-5)~式(B1-7)、式(B1-11)~式(B1-14)、式(B1-20)~式(B1-26)、式(B1-29)、式(B1-31)~式(B1-56)で表されるものがとりわけ好ましい。
The acid generator (B) is preferably one represented by any of formulas (B1-1) to (B1-56). Of these, those containing an arylsulfonium cation are preferred, and those represented by formulas (B1-1) to (B1-3), (B1-5) to (B1-7), (B1-11) to (B1-14), (B1-20) to (B1-26), (B1-29), and (B1-31) to (B1-56) are particularly preferred.
本発明のレジスト組成物においては、酸発生剤の含有率は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上45質量部以下、より好ましくは1質量部以上40質量部以下、さらに好ましくは3質量部以上35質量部以下である。本発明のレジスト組成物は、酸発生剤(B)の1種を単独で含有してもよく、複数種を含有してもよい。 In the resist composition of the present invention, the content of the acid generator is preferably 1 part by mass or more and 45 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or more and 40 parts by mass or less, and even more preferably 3 parts by mass or more and 35 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the resin (A). The resist composition of the present invention may contain one type of acid generator (B) alone, or may contain multiple types.
<溶剤(E)>
溶剤(E)の含有率は、レジスト組成物中、通常90質量%以上99.9質量%以下であり、好ましくは92質量%以上99質量%以下であり、より好ましくは94質量%以上99質量%以下である。溶剤(E)の含有率は、例えば液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。
溶剤(E)としては、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2-ヘプタノン及びシクロヘキサノン等のケトン類;γ-ブチロラクトン等の環状エステル類;等を挙げることができる。溶剤(E)の1種を単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
<Solvent (E)>
The content of the solvent (E) in the resist composition is usually from 90% by mass to 99.9% by mass, preferably from 92% by mass to 99% by mass, and more preferably from 94% by mass to 99% by mass. The content of the solvent (E) can be measured by known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography.
Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; esters such as ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate, and ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone, and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; etc. One type of solvent (E) may be used alone, or two or more types may be used.
<クエンチャー(C)>
クエンチャー(C)としては、酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩、及び塩基性の含窒素有機化合物が挙げられる。クエンチャー(C)の含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、0.01~15質量%程度であることが好ましく、0.01~10質量%程度であることがより好ましく、0.1~8質量%程度であることがさらに好ましく、0.1~5質量%程度であることがさらにより好ましい。
<Quencher (C)>
Examples of the quencher (C) include a salt that generates an acid that is weaker in acidity than the acid generated from the acid generator (B), and a basic nitrogen-containing organic compound. The content of the quencher (C) is preferably about 0.01 to 15 mass %, more preferably about 0.01 to 10 mass %, even more preferably about 0.1 to 8 mass %, and even more preferably about 0.1 to 5 mass %, based on the solids content of the resist composition.
<酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩>
酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩における酸性度は、酸解離定数(pKa)で示される。酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩は、該塩から発生する酸の酸解離定数が、通常-3<pKaの塩であり、好ましくは-1<pKa<7の塩であり、より好ましくは0<pKa<5の塩である。
酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩としては、下記式で表される塩、特開2015-147926号公報記載の式(D)で表される塩(以下、「弱酸分子内塩(D)」という場合がある。)、並びに特開2012-229206号公報、特開2012-6908号公報、特開2012-72109号公報、特開2011-39502号公報及び特開2011-191745号公報記載の塩が挙げられる。酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩として、好ましくは、酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱いカルボン酸を発生する塩(カルボン酸アニオンを有する塩)であり、より好ましくは、弱酸分子内塩(D)である。
<Salts that generate acids weaker in acidity than the acid generated from the acid generator>
The acidity of a salt that generates an acid weaker than the acid generated from the acid generator (B) is indicated by its acid dissociation constant (pKa). A salt that generates an acid weaker than the acid generated from the acid generator (B) is a salt whose acid dissociation constant of the acid generated from the salt is usually −3<pKa, preferably −1<pKa<7, and more preferably 0<pKa<5.
Examples of salts that generate an acid with a weaker acidity than the acid generated from acid generator (B) include salts represented by the following formula, salts represented by formula (D) described in JP 2015-147926 A (hereinafter, sometimes referred to as "weak acid inner salt (D)"), and salts described in JP 2012-229206 A, JP 2012-6908 A, JP 2012-72109 A, JP 2011-39502 A, and JP 2011-191745 A. The salt that generates an acid with a weaker acidity than the acid generated from acid generator (B) is preferably a salt (salt having a carboxylic acid anion) that generates a carboxylic acid with a weaker acidity than the acid generated from acid generator (B), and more preferably a weak acid inner salt (D).
弱酸分子内塩(D)としては、カルボキシアニオンが置換されたフェニル基を有するジフェニルヨードニウム塩であれば、特に限定されず、具体的には以下の塩が挙げられる。
The weak acid inner salt (D) is not particularly limited as long as it is a diphenyliodonium salt having a phenyl group substituted with a carboxy anion, and specific examples thereof include the following salts:
塩基性の含窒素有機化合物としては、アミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。
アミンとしては、1-ナフチルアミン、2-ナフチルアミン、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2-,3-又は4-メチルアニリン、4-ニトロアニリン、N-メチルアニリン、N,N-ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2-(2-メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’-ジアミノ-1,2-ジフェニルエタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルジフェニルメタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジエチルジフェニルメタン、2,2’-メチレンビスアニリン、イミダゾール、4-メチルイミダゾール、ピリジン、4-メチルピリジン、1,2-ジ(2-ピリジル)エタン、1,2-ジ(4-ピリジル)エタン、1,2-ジ(2-ピリジル)エテン、1,2-ジ(4-ピリジル)エテン、1,3-ジ(4-ピリジル)プロパン、1,2-ジ(4-ピリジルオキシ)エタン、ジ(2-ピリジル)ケトン、4,4’-ジピリジルスルフィド、4,4’-ジピリジルジスルフィド、2,2’-ジピリジルアミン、2,2’-ジピコリルアミン、ビピリジン等が挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリン等の芳香族アミンが挙げられ、より好ましくは2,6-ジイソプロピルアニリンが挙げられる。
アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3-(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-n-ブチルアンモニウムサリチラート及びコリン等が挙げられる。
The basic nitrogen-containing organic compound includes amines and ammonium salts. The amines include aliphatic amines and aromatic amines. The aliphatic amines include primary amines, secondary amines, and tertiary amines.
Examples of amines include 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-, 3-, or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N,N-dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, and tributylamine. Amine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine amine, dicyclohexylmethylamine, tris[2-(2-methoxyethoxy)ethyl]amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-diethyldiphenylmethane, 2,2'-methylenebisaniline, imidazole, 4-methylimidazole, pyridine, 4-methylpyridine, 1,2-di(2-pyridyl)ethane Examples of the amines include 4,4'-dipyridyl ethane, 1,2-di(2-pyridyl)ethene, 1,2-di(4-pyridyl)ethene, 1,3-di(4-pyridyl)propane, 1,2-di(4-pyridyloxy)ethane, di(2-pyridyl)ketone, 4,4'-dipyridyl sulfide, 4,4'-dipyridyl disulfide, 2,2'-dipyridylamine, 2,2'-dipicolylamine, and bipyridine. Preferred are aromatic amines such as diisopropylaniline, and more preferred is 2,6-diisopropylaniline.
Examples of ammonium salts include tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3-(trifluoromethyl)phenyltrimethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, and choline.
〈その他の成分〉
本発明のレジスト組成物は、必要に応じて、上述の成分以外の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある。)を含有していてもよい。その他の成分(F)に特に限定はなく、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料等を利用できる。
<Other ingredients>
The resist composition of the present invention may optionally contain components other than those described above (hereinafter, these may be referred to as "other components (F)"). There are no particular limitations on the other components (F), and additives known in the resist field, such as sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, and dyes, can be used.
〈レジスト組成物の調製〉
本発明のレジスト組成物は、本発明の樹脂(A)、酸発生剤(B)及び酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩、並びに、必要に応じて、樹脂(X)、クエンチャー(C)、溶剤(E)及びその他の成分(F)を混合することにより調製することができる。混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10~40℃から、樹脂等の種類や樹脂等の溶剤(E)に対する溶解度等に応じて適切な温度を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、0.5~24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合等を用いることができる。
各成分を混合した後は、孔径0.003~0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Preparation of Resist Composition>
The resist composition of the present invention can be prepared by mixing the resin (A) of the present invention, the acid generator (B), a salt that generates an acid weaker in acidity than the acid generated by the acid generator, and, if necessary, the resin (X), the quencher (C), the solvent (E), and other components (F). The order of mixing is arbitrary and is not particularly limited. The temperature during mixing can be selected from 10 to 40°C, depending on the type of resin, the solubility of the resin in the solvent (E), and other factors. The mixing time can be selected from 0.5 to 24 hours, depending on the mixing temperature. The mixing means is also not particularly limited, and stirring and mixing can be used.
After mixing the components, it is preferable to filter the mixture using a filter with a pore size of about 0.003 to 0.2 μm.
〈レジストパターンの製造方法〉
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
<Method for producing a resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises the steps of:
(1) applying the resist composition of the present invention onto a substrate;
(2) a step of drying the applied composition to form a composition layer;
(3) exposing the composition layer to light;
(4) a step of heating the composition layer after exposure; and (5) a step of developing the composition layer after heating.
レジスト組成物を基板上に塗布するには、スピンコーター等、通常、用いられる装置によって行うことができる。基板としては、シリコンウェハ等の無機基板、表面にレジスト膜が形成された有機基板が挙げられる。レジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄してもよく、基板上に反射防止膜等が形成されていてもよい。
塗布後の組成物を乾燥することにより、溶剤を除去し、組成物層を形成する。乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させること(いわゆるプリベーク)により行うか、あるいは減圧装置を用いて行う。加熱温度は、50~200℃であることが好ましく、加熱時間は、10~180秒間であることが好ましい。また、減圧乾燥する際の圧力は、1~1.0×105Pa程度であることが好ましい。
得られた組成物層に、通常、露光機を用いて露光する。露光機は、液浸露光機であってもよい。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの、電子線や、超紫外光(EUV)を照射するもの等、種々のものを用いることができる。尚、本明細書において、これらの放射線を照射することを総称して「露光」という場合がある。露光の際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源が電子線の場合は、マスクを用いずに直接描画により露光してもよい。
露光後の組成物層を、酸不安定基における脱保護反応を促進するために加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)を行う。加熱温度は、通常50~200℃程度、好ましくは70~150℃程度である。加熱後の組成物の表面側にある樹脂の親水性又は疎水性を調整する化学処理(シリル化)を行ってもよい。また、現像を行う前に、露光後の組成物層上に、レジスト組成物の塗布、乾燥、露光、加熱の工程を繰り返し行ってもよい。
加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、現像液を利用して現像する。現像方法としては、ディップ法、パドル法、スプレー法、ダイナミックディスペンス法等が挙げられる。現像温度は、例えば、5~60℃であることが好ましく、現像時間は、例えば、5~300秒間であることが好ましい。現像液の種類を以下のとおりに選択することにより、ポジ型レジストパターン又はネガ型レジストパターンを製造できる。
本発明のレジスト組成物からポジ型レジストパターンを製造する場合は、現像液としてアルカリ現像液を用いる。アルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2-ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。アルカリ現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。
現像後レジストパターンを超純水で洗浄し、次いで、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
本発明のレジスト組成物からネガ型レジストパターンを製造する場合は、現像液として有機溶剤を含む現像液(以下「有機系現像液」という場合がある)を用いる。
有機系現像液に含まれる有機溶剤としては、2-ヘキサノン、2-ヘプタノン等のケトン溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエステル溶剤;酢酸ブチル等のエステル溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル溶剤;N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド溶剤;アニソール等の芳香族炭化水素溶剤等が挙げられる。
有機系現像液中、有機溶剤の含有率は、90質量%以上100質量%以下が好ましく、95質量%以上100質量%以下がより好ましく、実質的に有機溶剤のみであることがさらに好ましい。
中でも、有機系現像液としては、酢酸ブチル及び/又は2-ヘプタノンを含む現像液が好ましい。有機系現像液中、酢酸ブチル及び2-ヘプタノンの合計含有率は、50質量%以上100質量%以下が好ましく、90質量%以上100質量%以下がより好ましく、実質的に酢酸ブチル及び/又は2-ヘプタノンのみであることがさらに好ましい。
有機系現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。また、有機系現像液には、微量の水分が含まれていてもよい。
現像の際、有機系現像液とは異なる種類の溶剤に置換することにより、現像を停止してもよい。
現像後のレジストパターンをリンス液で洗浄することが好ましい。リンス液としては、レジストパターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用することができ、好ましくはアルコール溶剤又はエステル溶剤である。
洗浄後は、基板及びパターン上に残ったリンス液を除去することが好ましい。
The resist composition can be applied to a substrate using a commonly used device such as a spin coater. Examples of the substrate include inorganic substrates such as silicon wafers and organic substrates having a resist film formed on their surfaces. Before applying the resist composition, the substrate may be cleaned, and an anti-reflective film or the like may be formed on the substrate.
The composition after coating is dried to remove the solvent and form a composition layer. Drying is carried out, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), or by using a vacuum device. The heating temperature is preferably 50 to 200°C, and the heating time is preferably 10 to 180 seconds. The pressure during vacuum drying is preferably about 1 to 1.0 x 105 Pa.
The obtained composition layer is usually exposed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. As the exposure light source, various types can be used, such as those that emit ultraviolet laser light such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), and F2 excimer laser (wavelength 157 nm), those that emit harmonic laser light in the far ultraviolet or vacuum ultraviolet region by wavelength conversion of laser light from a solid laser light source (YAG or semiconductor laser, etc.), and those that irradiate electron beams or extreme ultraviolet light (EUV). In this specification, irradiation with these types of radiation may be collectively referred to as "exposure". During exposure, exposure is usually performed through a mask corresponding to the desired pattern. When the exposure light source is an electron beam, exposure may be performed by direct writing without using a mask.
The composition layer after exposure is subjected to a heat treatment (so-called post-exposure bake) to promote the deprotection reaction of the acid labile groups. The heating temperature is usually about 50 to 200°C, preferably about 70 to 150°C. A chemical treatment (silylation) may be performed to adjust the hydrophilicity or hydrophobicity of the resin on the surface side of the composition after heating. Furthermore, before development, the steps of applying a resist composition, drying, exposing, and heating may be repeatedly performed on the composition layer after exposure.
The heated composition layer is usually developed using a developer in a developing device. Development methods include dipping, puddling, spraying, and dynamic dispensing. The development temperature is preferably, for example, 5 to 60°C, and the development time is preferably, for example, 5 to 300 seconds. By selecting the type of developer as follows, a positive resist pattern or a negative resist pattern can be produced.
When producing a positive resist pattern from the resist composition of the present invention, an alkaline developer is used as the developer. The alkaline developer may be any of various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples include aqueous solutions of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl)trimethylammonium hydroxide (commonly known as choline). The alkaline developer may also contain a surfactant.
After development, the resist pattern is preferably washed with ultrapure water, and then water remaining on the substrate and pattern is removed.
When a negative resist pattern is produced from the resist composition of the present invention, a developer containing an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as an "organic developer") is used as the developer.
Examples of the organic solvent contained in the organic developer include ketone solvents such as 2-hexanone and 2-heptanone; glycol ether ester solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate; ester solvents such as butyl acetate; glycol ether solvents such as propylene glycol monomethyl ether; amide solvents such as N,N-dimethylacetamide; and aromatic hydrocarbon solvents such as anisole.
The content of the organic solvent in the organic developer is preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less, and even more preferably substantially only the organic solvent.
Among these, the organic developer is preferably a developer containing butyl acetate and/or 2-heptanone. The total content of butyl acetate and 2-heptanone in the organic developer is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, and even more preferably the organic developer contains substantially only butyl acetate and/or 2-heptanone.
The organic developer may contain a surfactant and a small amount of water.
During development, development may be stopped by replacing the organic developer with a different type of solvent.
The developed resist pattern is preferably washed with a rinse solution. There are no particular limitations on the rinse solution as long as it does not dissolve the resist pattern, and a solution containing a general organic solvent can be used, preferably an alcohol solvent or an ester solvent.
After cleaning, it is preferable to remove the rinse liquid remaining on the substrate and the pattern.
〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物、特にArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物として好適であり、半導体の微細加工に有用である。
<Application>
The resist composition of the present invention is suitable as a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure, and is particularly suitable as a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure, and is useful for semiconductor microfabrication.
実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで下記条件により求めた値である。
装置:HLC-8120GPC型(東ソー社製)
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
また、化合物の構造は、質量分析(LCはAgilent製1100型、MASSはAgilent製LC/MSD型)を用い、分子イオンピークを測定することで確認した。以下の実施例ではこの分子イオンピークの値を「MASS」で示す。
The present invention will be explained in more detail with reference to examples. In the examples, "%" and "parts" representing the content or amount used are by mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography under the following conditions.
Apparatus: HLC-8120GPC model (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel Multipore H XL -M x 3 + guard column (Tosoh Corporation)
Eluent: tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL/min
Detector: RI detector Column temperature: 40°C
Injection volume: 100μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (Tosoh Corporation)
The structure of the compound was confirmed by measuring the molecular ion peak using mass spectrometry (LC: Agilent 1100 model, MASS: Agilent LC/MSD model). In the following examples, the value of this molecular ion peak is indicated by "MASS".
樹脂の合成
樹脂の合成において使用した化合物(モノマー)を下記に示す。
以下、これらのモノマーを式番号に応じて「モノマー(a1-1-3)」等という。
Synthesis of Resin The compounds (monomers) used in the synthesis of the resin are shown below.
Hereinafter, these monomers will be referred to as "monomer (a1-1-3)" etc. according to their formula numbers.
実施例1〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-11)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-11)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.1×103である樹脂A1を収率78%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有するものである。
Example 1 [Synthesis of Resin A1]
Monomer (a1-4-2), monomer (a1-2-6), and monomer (a2-2-11) were used as monomers, and they were mixed so that the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-2-6):monomer (a2-2-11)] was 29:65:6. Furthermore, propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture in an amount of 2.5 times the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl was added as an initiator, relative to the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine was added as a base, relative to the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate. To the resulting solution, 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers was added, stirred for 3 hours, and then the mixture was separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then the mixture was separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A1 with a weight-average molecular weight of approximately 5.1 x 103 in a 78% yield. This Resin A1 has the following structural units:
合成例1〔樹脂AX1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-11)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-11)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.1×103である樹脂AX1を収率82%で得た。この樹脂AX1は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が0.4%確認された。
Synthesis Example 1 [Synthesis of Resin AX1]
Monomer (a1-4-2), monomer (a1-2-6), and monomer (a2-2-11) were used as monomers, and they were mixed so that the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-2-6):monomer (a2-2-11)] was 29:65:6. Furthermore, propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture in an amount of 2.5 times the total mass of all monomers. Azobis(isobutyrate)dimethyl ester was added as an initiator to the resulting mixture in an amount of 9.2 mol% relative to the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX1 with a weight-average molecular weight of approximately 5.1 x 103 in an 82% yield. This resin AX1 has the following structural units. 0.4% of structural units derived from methacrylic acid was confirmed.
実施例2〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-2-10)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-2-10):モノマー(a2-2-10)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.0×103である樹脂A2を収率76%で得た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有するものである。
Example 2 [Synthesis of Resin A2]
Monomers (a1-4-2), (a1-2-10), and (a2-2-10) were used and mixed at a molar ratio of 29:65:6 [monomer (a1-4-2):monomer (a1-2-10):monomer (a2-2-10)]. Further, 2.5 times the mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture, based on the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl was added as an initiator, based on the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine was added as a base, based on the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate. To the resulting solution, 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers was added, stirred for 3 hours, and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A2 with a weight-average molecular weight of approximately 5.0 x 103 in a 76% yield. This Resin A2 has the following structural units:
合成例2〔樹脂AX2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-2-10)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-2-10):モノマー(a2-2-10)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.0×103である樹脂AX2を収率80%で得た。この樹脂AX2は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が0.7%確認された。
Synthesis Example 2 [Synthesis of Resin AX2]
Monomer (a1-4-2), monomer (a1-2-10), and monomer (a2-2-10) were used as monomers, and they were mixed so that the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-2-10):monomer (a2-2-10)] was 29:65:6. Furthermore, propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture in an amount of 2.5 times the total mass of all monomers. Azobis(isobutyrate)dimethyl ester was added as an initiator to the resulting mixture in an amount of 9.2 mol% relative to the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times the mass of a 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times the mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX2 with a weight-average molecular weight of approximately 5.0 x 103 in an 80% yield. This resin AX2 has the following structural units. 0.7% of structural units derived from methacrylic acid were confirmed.
実施例3〔樹脂A3の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-2-11)及びモノマー(a2-2-12)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-2-11):モノマー(a2-2-12)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.2×103である樹脂A3を収率75%で得た。この樹脂A3は、以下の構造単位を有するものである。
Example 3 [Synthesis of Resin A3]
Monomer (a1-4-2), monomer (a1-2-11), and monomer (a2-2-12) were used as monomers, and they were mixed so that the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-2-11):monomer (a2-2-12)] was 29:65:6. Furthermore, propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture in an amount of 2.5 times the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl was added as an initiator, relative to the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine was added as a base, relative to the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate. To the resulting solution, 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers was added, stirred for 3 hours, and then the mixture was separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then the mixture was separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A3 with a weight-average molecular weight of approximately 5.2 x 103 in a 75% yield. This Resin A3 has the following structural units:
合成例3〔樹脂AX3の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-2-11)及びモノマー(a2-2-12)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-2-11):モノマー(a2-2-12)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.1×103である樹脂AX3を収率77%で得た。この樹脂AX3は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が1.1%確認された。
Synthesis Example 3 [Synthesis of Resin AX3]
Monomer (a1-4-2), monomer (a1-2-11), and monomer (a2-2-12) were used as monomers and mixed in a molar ratio of 29:65:6 [monomer (a1-4-2):monomer (a1-2-11):monomer (a2-2-12)]. Further, propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture in an amount of 2.5 times the total mass of all monomers. Azobis(isobutyrate)dimethyl ester was added as an initiator to the resulting mixture in an amount of 9.2 mol% relative to the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX3 with a weight-average molecular weight of approximately 5.1 x 103 in a 77% yield. This resin AX3 has the following structural units. 1.1% of structural units derived from methacrylic acid were confirmed.
実施例4〔樹脂A4の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-13)、モノマー(a1-2-12)及びモノマー(a2-2-11)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-13):モノマー(a1-2-12):モノマー(a2-2-11)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.3×103である樹脂A4を収率70%で得た。この樹脂A4は、以下の構造単位を有するものである。
Example 4 [Synthesis of Resin A4]
Monomers (a1-4-13), (a1-2-12), and (a2-2-11) were used and mixed in a molar ratio of 29:65:6 [monomer (a1-4-13):monomer (a1-2-12):monomer (a2-2-11)]. Further, 2.5 times the mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture, based on the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl was added as an initiator, based on the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine was added as a base, based on the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate. To the resulting solution, 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers was added, stirred for 3 hours, and then the mixture was separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then the mixture was separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A4 with a weight-average molecular weight of approximately 5.3 x 10⁻¹ in 70% yield. This Resin A4 has the following structural units:
合成例4〔樹脂AX4の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-13)、モノマー(a1-2-12)及びモノマー(a2-2-11)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-13):モノマー(a1-2-12):モノマー(a2-2-11)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.2×103である樹脂AX4を収率73%で得た。この樹脂AX4は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が1.0%確認された。
Synthesis Example 4 [Synthesis of Resin AX4]
Monomer (a1-4-13), monomer (a1-2-12), and monomer (a2-2-11) were used as monomers and mixed so that the molar ratio [monomer (a1-4-13):monomer (a1-2-12):monomer (a2-2-11)] was 29:65:6. Furthermore, propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture in an amount of 2.5 times the total mass of all monomers. Azobis(isobutyrate)dimethyl ester was added as an initiator to the resulting mixture in an amount of 9.2 mol% relative to the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times the mass of a 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times the mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX4 with a weight-average molecular weight of approximately 5.2 x 103 in a 73% yield. This resin AX4 has the following structural units. 1.0% of structural units derived from methacrylic acid was confirmed.
実施例5〔樹脂A5の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-11)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-11)〕が、29:30:35:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.4×103である樹脂A5を収率62%で得た。この樹脂A5は、以下の構造単位を有するものである。
Example 5 [Synthesis of Resin A5]
Monomers were used: Monomer (a1-4-2), Monomer (a1-1-3), Monomer (a1-2-6), and Monomer (a2-2-11). They were mixed in a molar ratio of 29:30:35:6 [monomer (a1-4-2): Monomer (a1-1-3): Monomer (a1-2-6): Monomer (a2-2-11)]. Furthermore, 2.5 times the mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture, based on the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl was added as an initiator, based on the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine was added as a base, based on the total monomer amount. The mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate. To the resulting solution, 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers was added, stirred for 3 hours, and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A5 with a weight-average molecular weight of approximately 5.4 x 10⁻¹ in a 62% yield. This Resin A5 has the following structural units:
合成例5〔樹脂AX5の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-11)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-11)〕が、29:30:35:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.1×103である樹脂AX5を収率64%で得た。この樹脂AX5は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が0.3%確認された。
Synthesis Example 5 [Synthesis of Resin AX5]
Monomers were used: Monomer (a1-4-2), Monomer (a1-1-3), Monomer (a1-2-6), and Monomer (a2-2-11). They were mixed in a molar ratio of 29:30:35:6 [monomer (a1-4-2): Monomer (a1-1-3): Monomer (a1-2-6): Monomer (a2-2-11)]. Furthermore, 2.5 times by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture, based on the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl as an initiator, based on the total monomer amount, was added, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX5 with a weight-average molecular weight of approximately 5.1 x 103 in a 64% yield. This resin AX5 has the following structural units. 0.3% of structural units derived from methacrylic acid was confirmed.
実施例6〔樹脂A6の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-0-13)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-11)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-0-13):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-11)〕が、29:30:35:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.1×103である樹脂A6を収率80%で得た。この樹脂A6は、以下の構造単位を有するものである。
Example 6 [Synthesis of Resin A6]
Monomers used were monomer (a1-4-2), monomer (a1-0-13), monomer (a1-2-6), and monomer (a2-2-11), and the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-0-13):monomer (a1-2-6):monomer (a2-2-11)] was mixed at a ratio of 29:30:35:6. Furthermore, 2.5 times the mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture relative to the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl was added as an initiator relative to the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine was added as a base relative to the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate. To the resulting solution, 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers was added, stirred for 3 hours, and then the mixture was separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then the mixture was separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A6 with a weight-average molecular weight of approximately 5.1 x 103 in an 80% yield. This Resin A6 has the following structural units:
合成例6〔樹脂AX6の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-0-13)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-11)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-0-13):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-11)〕が、29:30:35:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.1×103である樹脂AX6を収率82%で得た。この樹脂AX6は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が0.6%確認された。
Synthesis Example 6 [Synthesis of Resin AX6]
Monomers used were monomer (a1-4-2), monomer (a1-0-13), monomer (a1-2-6), and monomer (a2-2-11), and the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-0-13):monomer (a1-2-6):monomer (a2-2-11)] was mixed at a ratio of 29:30:35:6. Furthermore, 2.5 times by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture relative to the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl as an initiator relative to the total monomer amount was added, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times the mass of a 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times the mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX6 with a weight-average molecular weight of approximately 5.1 x 103 in an 82% yield. This resin AX6 has the following structural units. 0.6% of structural units derived from methacrylic acid were confirmed.
実施例7〔樹脂A7の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-0-14)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-11)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-0-14):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-11)〕が、29:30:35:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.1×103である樹脂A7を収率77%で得た。この樹脂A7は、以下の構造単位を有するものである。
Example 7 [Synthesis of Resin A7]
Monomers used were monomer (a1-4-2), monomer (a1-0-14), monomer (a1-2-6), and monomer (a2-2-11), and the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-0-14):monomer (a1-2-6):monomer (a2-2-11)] was mixed at a ratio of 29:30:35:6. Furthermore, 2.5 times the mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture relative to the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl was added as an initiator relative to the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine was added as a base relative to the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate. To the resulting solution, 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers was added, stirred for 3 hours, and then the mixture was separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then the mixture was separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A7 with a weight-average molecular weight of approximately 5.1 x 10⁻¹ in 77% yield. This Resin A7 has the following structural units:
合成例7〔樹脂AX7の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-0-14)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-11)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-0-14):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-11)〕が、29:30:35:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.1×103である樹脂AX7を収率79%で得た。この樹脂AX7は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が0.9%確認された。
Synthesis Example 7 [Synthesis of Resin AX7]
Monomers used were monomer (a1-4-2), monomer (a1-0-14), monomer (a1-2-6), and monomer (a2-2-11), and the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-0-14):monomer (a1-2-6):monomer (a2-2-11)] was mixed at a ratio of 29:30:35:6. Furthermore, 2.5 times by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture relative to the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl as an initiator relative to the total monomer amount was added, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX7 with a weight-average molecular weight of approximately 5.1 x 103 in a 79% yield. This resin AX7 has the following structural units. 0.9% of structural units derived from methacrylic acid were confirmed.
実施例8〔樹脂A8の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-6)、モノマー(a2-1-3)、モノマー(a3-4-2)、モノマー(a1-4-13)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-1-3):モノマー(a3-4-2):モノマー(a1-4-13):モノマー(a2-2-10)〕が、50:3:12:32:3の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.2×103である樹脂A8を収率71%で得た。この樹脂A8は、以下の構造単位を有するものである。
Example 8 [Synthesis of Resin A8]
Monomers were used: Monomer (a1-2-6), Monomer (a2-1-3), Monomer (a3-4-2), Monomer (a1-4-13), and Monomer (a2-2-10). The molar ratio [monomer (a1-2-6): Monomer (a2-1-3): Monomer (a3-4-2): Monomer (a1-4-13): Monomer (a2-2-10)] was 50:3:12:32:3. Further, 2.5 times the mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was added to this monomer mixture relative to the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl was added as an initiator relative to the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine was added as a base relative to the total monomer amount. The mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution in an amount 2.0 times by mass relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A8 with a weight-average molecular weight of approximately 5.2 x 10⁻¹ in a 71% yield. This Resin A8 has the following structural units:
合成例8〔樹脂AX8の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-6)、モノマー(a2-1-3)、モノマー(a3-4-2)、モノマー(a1-4-13)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-1-3):モノマー(a3-4-2):モノマー(a1-4-13):モノマー(a2-2-10)〕が、50:3:12:32:3の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.2×103である樹脂AX8を収率74%で得た。この樹脂AX8は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が0.2%確認された。
Synthesis Example 8 [Synthesis of Resin AX8]
Monomers (a1-2-6), (a2-1-3), (a3-4-2), (a1-4-13), and (a2-2-10) were used and mixed in a molar ratio of 50:3:12:32:3 [monomer (a1-2-6):monomer (a2-1-3):monomer (a3-4-2):monomer (a1-4-13):monomer (a2-2-10)]. Further, 2.5 times by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture relative to the total mass of all monomers. Azobis(isobutyric acid)dimethyl ester was added as an initiator to the resulting mixture in an amount of 9.2 mol% relative to the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX8 with a weight-average molecular weight of approximately 5.2 x 103 in a 74% yield. This resin AX8 has the following structural units. 0.2% of structural units derived from methacrylic acid was confirmed.
実施例9〔樹脂A9の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-10)〕が、29:30:35:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.3×103である樹脂A9を収率66%で得た。この樹脂A9は、以下の構造単位を有するものである。
Example 9 [Synthesis of Resin A9]
Monomers were used: Monomer (a1-4-2), Monomer (a1-1-3), Monomer (a1-2-6), and Monomer (a2-2-10). They were mixed in a molar ratio of 29:30:35:6 [monomer (a1-4-2): Monomer (a1-1-3): Monomer (a1-2-6): Monomer (a2-2-10)]. Furthermore, 2.5 times the mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture, based on the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl was added as an initiator, based on the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine was added as a base, based on the total monomer amount. The mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate. To the resulting solution, 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers was added, stirred for 3 hours, and then the mixture was separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then the mixture was separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A9 with a weight-average molecular weight of approximately 5.3 x 103 in a 66% yield. This Resin A9 has the following structural units:
合成例9〔樹脂AX9の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-10)〕が、29:30:35:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.2×103である樹脂AX9を収率64%で得た。この樹脂AX9は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が0.2%確認された。
Synthesis Example 9 [Synthesis of Resin AX9]
Monomers were used: Monomer (a1-4-2), Monomer (a1-1-3), Monomer (a1-2-6), and Monomer (a2-2-10). They were mixed in a molar ratio of 29:30:35:6 [monomer (a1-4-2): Monomer (a1-1-3): Monomer (a1-2-6): Monomer (a2-2-10)]. Furthermore, 2.5 times by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture, based on the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl as an initiator, based on the total monomer amount, was added, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times the mass of a 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times the mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX9 with a weight-average molecular weight of approximately 5.2 x 103 in a 64% yield. This resin AX9 has the following structural units. 0.2% of structural units derived from methacrylic acid was confirmed.
実施例10〔樹脂A10の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-10)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.3×103である樹脂A10を収率84%で得た。この樹脂A10は、以下の構造単位を有するものである。
Example 10 [Synthesis of Resin A10]
Monomer (a1-4-2), monomer (a1-2-6), and monomer (a2-2-10) were used as monomers, and they were mixed so that the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-2-6):monomer (a2-2-10)] was 29:65:6. Furthermore, propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture in an amount of 2.5 times the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl as an initiator, based on the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine as a base, based on the total monomer amount, were added, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate. To the resulting solution, 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers was added, stirred for 3 hours, and then the mixture was separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then the mixture was separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A10 with a weight-average molecular weight of approximately 5.3 x 103 in an 84% yield. This Resin A10 has the following structural units:
合成例10〔樹脂AX10の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-10)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.3×103である樹脂AX10を収率83%で得た。この樹脂AX10は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が0.2%確認された。
Synthesis Example 10 [Synthesis of Resin AX10]
Monomer (a1-4-2), monomer (a1-2-6), and monomer (a2-2-10) were used as monomers and mixed so that the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-2-6):monomer (a2-2-10)] was 29:65:6. Furthermore, propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture in an amount of 2.5 times the total mass of all monomers. Azobis(isobutyrate)dimethyl ester was added as an initiator to the resulting mixture in an amount of 9.2 mol% relative to the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX10 with a weight-average molecular weight of approximately 5.3 x 103 in an 83% yield. This resin AX10 has the following structural units. 0.2% of structural units derived from methacrylic acid was confirmed.
実施例11〔樹脂A11の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-13)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-13):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-10)〕が、29:30:35:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.2×103である樹脂A11を収率63%で得た。この樹脂A11は、以下の構造単位を有するものである。
Example 11 [Synthesis of Resin A11]
Monomers were used: Monomer (a1-4-13), Monomer (a1-1-3), Monomer (a1-2-6), and Monomer (a2-2-10). They were mixed in a molar ratio of 29:30:35:6 [monomer (a1-4-13): Monomer (a1-1-3): Monomer (a1-2-6): Monomer (a2-2-10)]. Furthermore, 2.5 times the mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture, based on the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl was added as an initiator, based on the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine was added as a base, based on the total monomer amount. The mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution in an amount 2.0 times by mass relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A11 with a weight-average molecular weight of approximately 5.2 x 103 in a 63% yield. This Resin A11 has the following structural units:
合成例11〔樹脂AX11の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-13)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-13):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-10)〕が、29:30:35:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.1×103である樹脂AX11を収率62%で得た。この樹脂AX11は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が0.3%確認された。
Synthesis Example 11 [Synthesis of Resin AX11]
Monomers were used: Monomer (a1-4-13), Monomer (a1-1-3), Monomer (a1-2-6), and Monomer (a2-2-10). They were mixed in a molar ratio of 29:30:35:6 [monomer (a1-4-13): Monomer (a1-1-3): Monomer (a1-2-6): Monomer (a2-2-10)]. Furthermore, 2.5 times by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture, based on the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl as an initiator, based on the total monomer amount, was added, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX11 with a weight-average molecular weight of approximately 5.1 x 10 3 in a 62% yield. This resin AX11 has the following structural units. 0.3% of structural units derived from methacrylic acid was confirmed.
実施例12〔樹脂A12の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-13)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-13):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-10)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.2×103である樹脂A12を収率82%で得た。この樹脂A12は、以下の構造単位を有するものである。
Example 12 [Synthesis of Resin A12]
Monomer (a1-4-13), monomer (a1-2-6), and monomer (a2-2-10) were used as monomers, and they were mixed so that the molar ratio [monomer (a1-4-13):monomer (a1-2-6):monomer (a2-2-10)] was 29:65:6. Furthermore, propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture in an amount of 2.5 times the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl as an initiator, based on the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine as a base, based on the total monomer amount, were added, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate. To the resulting solution, 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers was added, stirred for 3 hours, and then the mixture was separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then the mixture was separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A12 with a weight-average molecular weight of approximately 5.2 x 103 in an 82% yield. This Resin A12 has the following structural units:
合成例12〔樹脂AX12の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-13)、モノマー(a1-2-6)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-13):モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-2-10)〕が、29:65:6の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.2×103である樹脂AX12を収率81%で得た。この樹脂AX12は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が0.3%確認された。
Synthesis Example 12 [Synthesis of Resin AX12]
Monomer (a1-4-13), monomer (a1-2-6), and monomer (a2-2-10) were used as monomers and mixed in a molar ratio of 29:65:6 [monomer (a1-4-13):monomer (a1-2-6):monomer (a2-2-10)]. Furthermore, 2.5 times by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture relative to the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl as an initiator relative to the total monomer amount was added, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the resulting solution was added with 2.0 times by mass of 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX12 with a weight-average molecular weight of approximately 5.2 x 103 in an 81% yield. This resin AX12 has the following structural units. 0.3% of structural units derived from methacrylic acid was confirmed.
実施例13〔樹脂A13の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-6)、モノマー(a2-1-3)、モノマー(a3-4-2)、モノマー(a1-4-2)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-1-3):モノマー(a3-4-2):モノマー(a1-4-2):モノマー(a2-2-10)〕が、50:3:12:32:3の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、塩基としてピリジンを全モノマー量に対して、6mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.3×103である樹脂A13を収率75%で得た。この樹脂A13は、以下の構造単位を有するものである。
Example 13 [Synthesis of Resin A13]
Monomers were used: Monomer (a1-2-6), Monomer (a2-1-3), Monomer (a3-4-2), Monomer (a1-4-2), and Monomer (a2-2-10). The molar ratio [monomer (a1-2-6): Monomer (a2-1-3): Monomer (a3-4-2): Monomer (a1-4-2): Monomer (a2-2-10)] was 50:3:12:32:3. Further, 2.5 times the mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was added to this monomer mixture, based on the total mass of all monomers. To the resulting mixture, 9.2 mol% of azobis(isobutyrate)dimethyl was added as an initiator, based on the total monomer amount, and 6 mol% of pyridine was added as a base, based on the total monomer amount. The mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction mixture was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, to which a 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution was added in an amount 2.0 times by mass relative to the total mass of all monomers. The solution was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate a resin, which was then filtered and recovered, yielding Resin A13 with a weight-average molecular weight of approximately 5.3 x 10⁻¹ in a 75% yield. This Resin A13 has the following structural units:
合成例13〔樹脂AX13の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-2-6)、モノマー(a2-1-3)、モノマー(a3-4-2)、モノマー(a1-4-2)及びモノマー(a2-2-10)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-2-6):モノマー(a2-1-3):モノマー(a3-4-2):モノマー(a1-4-2):モノマー(a2-2-10)〕が、50:3:12:32:3の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、2.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビス(イソ酪酸)ジメチルを全モノマー量に対して、9.2mol%添加し、これらを85℃で約5時間加熱した。その後、重合反応液を23℃まで冷却した。得られた重合反応液を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液を、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍の2.5%p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、3時間攪拌した後、分液した。回収された有機層に、全モノマーの合計質量に対して、2.0質量倍のイオン交換水を加え、攪拌した後、分液した。この水栓操作を5回繰り返した。回収された有機層を、大量のメタノール/水(重量比率:6/4)混合溶媒に注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.4×103である樹脂AX13を収率74%で得た。この樹脂AX13は、以下の構造単位を有するものである。メタクリル酸由来の構造単位が0.4%確認された。
Synthesis Example 13 [Synthesis of Resin AX13]
Monomers (a1-2-6), (a2-1-3), (a3-4-2), (a1-4-2), and (a2-2-10) were used and mixed in a molar ratio of 50:3:12:32:3 [monomer (a1-2-6):monomer (a2-1-3):monomer (a3-4-2):monomer (a1-4-2):monomer (a2-2-10)]. Further, 2.5 times by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was mixed with this monomer mixture relative to the total mass of all monomers. Azobis(isobutyric acid)dimethyl ester was added as an initiator to the resulting mixture in an amount of 9.2 mol% relative to the total monomer amount, and the mixture was heated at 85°C for approximately 5 hours. The polymerization reaction solution was then cooled to 23°C. The resulting polymerization reaction solution was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered. The resulting resin was again dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and a 2.5% p-toluenesulfonic acid aqueous solution was added to the resulting solution in an amount 2.0 times by mass relative to the total mass of all monomers. The mixture was stirred for 3 hours and then separated. To the recovered organic layer, 2.0 times by mass of ion-exchanged water relative to the total mass of all monomers was added, stirred, and then separated. This water tapping operation was repeated five times. The recovered organic layer was poured into a large amount of a methanol/water (weight ratio: 6/4) mixed solvent to precipitate the resin, which was then filtered and recovered, yielding resin AX13 with a weight-average molecular weight of approximately 5.4 x 103 in a 74% yield. This resin AX13 has the following structural units. 0.4% of structural units derived from methacrylic acid was confirmed.
<レジスト組成物の調製>
表1に示す各成分を混合して溶解することにより得られた混合物を孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過し、レジスト組成物を調製した。
The components shown in Table 1 were mixed and dissolved to obtain a mixture, which was then filtered through a fluororesin filter with a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.
<樹脂>
A1~A13、AX1~AX13:樹脂A1~樹脂A13、樹脂AX1~樹脂AX13
<酸発生剤(B)>
B1-43:式(B1-43)で表される塩(特開2016-47815号公報の実施例に従って合成)
<クエンチャー(C)>
(酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩)
D1:特開2011-39502号公報記載の方法で合成
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 400部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 150部
γ-ブチロラクトン 5部
<Resin>
A1 to A13, AX1 to AX13: Resins A1 to A13, Resins AX1 to AX13
<Acid Generator (B)>
B1-43: Salt represented by formula (B1-43) (synthesized according to the examples in JP 2016-47815 A)
<Quencher (C)>
(Salts that generate acids that are weaker in acidity than the acid generated by the acid generator)
D1: Synthesized by the method described in JP-A-2011-39502
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 400 parts Propylene glycol monomethyl ether 150 parts γ-butyrolactone 5 parts
(レジスト組成物の電子線露光評価:アルカリ現像)
6インチのシリコンウェハを、ダイレクトホットプレート上で、ヘキサメチルジシラザンを用いて90℃で60秒処理した。このシリコンウェハに、レジスト組成物を、組成物層の膜厚が0.04μmとなるようにスピンコートした。その後、ダイレクトホットプレート上で、表1の「PB」欄に示す温度で60秒間プリベークして組成物層を形成した。ウェハ上に形成された組成物層に、電子線描画機〔(株)エリオニクス製の「ELS-F125 125keV」〕を用い、露光量を段階的に変化させてコンタクトホールパターン(ホールピッチ40nm/ホール径17nm)を直接描画した。
露光後、ホットプレート上にて表1の「PEB」欄に示す温度で60秒間ポストエキスポジャーベークを行い、さらに2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行うことにより、レジストパターンを得た。
現像後に得られたレジストパターンにおいて、形成したホール径が17nmとなる露光量を実効感度とした。
(Electron Beam Exposure Evaluation of Resist Composition: Alkaline Development)
A 6-inch silicon wafer was treated with hexamethyldisilazane on a direct hot plate at 90°C for 60 seconds. The resist composition was spin-coated onto the silicon wafer so that the composition layer had a thickness of 0.04 μm. The wafer was then pre-baked on a direct hot plate at the temperature shown in the "PB" column of Table 1 for 60 seconds to form a composition layer. A contact hole pattern (hole pitch 40 nm/hole diameter 17 nm) was directly written on the composition layer formed on the wafer using an electron beam lithography machine (ELS-F125 125 keV, manufactured by Elionix Co., Ltd.) by gradually changing the exposure dose.
After exposure, post-exposure baking was performed on a hot plate for 60 seconds at the temperature shown in the "PEB" column of Table 1, and then puddle development was performed for 60 seconds using a 2.38% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to obtain a resist pattern.
In the resist pattern obtained after development, the exposure amount at which the diameter of the formed hole was 17 nm was defined as the effective sensitivity.
<CD均一性(CDU)評価>
実効感度において、ホール径17nmで形成したパターンのホール径を、一つのホールにつき24回測定し、その平均値を一つのホールの平均ホール径とした。同一ウェハ内の、ホール径17nmで形成したパターンの平均ホール径を400箇所測定したものを母集団として標準偏差を求めた。
その結果を表2に示す。表内の数値は標準偏差(nm)を示す。
比較組成物1~7、9~12と比較して、組成物1~7、9~12での標準偏差が小さく、CD均一性(CDU)評価が良好であった。
<CD Uniformity (CDU) Evaluation>
For the effective sensitivity, the hole diameter of a pattern formed with a hole diameter of 17 nm was measured 24 times per hole, and the average value was taken as the average hole diameter of one hole. The standard deviation was calculated using the population of 400 measurements of the average hole diameter of patterns formed with a hole diameter of 17 nm on the same wafer.
The results are shown in Table 2. The values in the table indicate standard deviations (nm).
Compared with the comparative compositions 1 to 7 and 9 to 12, the standard deviations of the compositions 1 to 7 and 9 to 12 were small, and the CD uniformity (CDU) evaluation was good.
(レジスト組成物の電子線露光評価:酢酸ブチル現像)
6インチのシリコンウェハを、ダイレクトホットプレート上で、ヘキサメチルジシラザンを用いて90℃で60秒処理した。このシリコンウェハに、レジスト組成物を、組成物層の膜厚が0.04μmとなるようにスピンコートした。その後、ダイレクトホットプレート上で、表1の「PB」欄に示す温度で60秒間プリベークして組成物層を形成した。ウェハ上に形成された組成物層に、電子線描画機〔(株)エリオニクス製の「ELS-F125 125keV」〕を用い、露光量を段階的に変化させて、現像後にコンタクトホールパターン(ホールピッチ50nm/ホール径23nm)になるように直接描画した。
露光後、ホットプレート上にて表1の「PEB」欄に示す温度で60秒間ポストエキスポジャーベークを行った。次いで、このシリコンウェハ上の組成物層を、現像液として酢酸ブチル(東京化成工業(株)製)を用いて、23℃で20秒間ダイナミックディスペンス法によって現像を行うことにより、レジストパターンを得た。
現像後に得られたレジストパターンにおいて、形成したホール径が23nmとなる露光量を実効感度とした。
(Electron beam exposure evaluation of resist composition: butyl acetate development)
A 6-inch silicon wafer was treated with hexamethyldisilazane on a direct hot plate at 90°C for 60 seconds. The resist composition was spin-coated onto the silicon wafer so that the composition layer had a thickness of 0.04 μm. The wafer was then pre-baked on a direct hot plate at the temperature shown in the "PB" column of Table 1 for 60 seconds to form a composition layer. An electron beam lithography machine (ELS-F125 125 keV, manufactured by Elionix Corporation) was used to directly write the composition layer formed on the wafer, gradually changing the exposure dose so that a contact hole pattern (hole pitch 50 nm/hole diameter 23 nm) would result after development.
After exposure, post-exposure baking was performed on a hot plate for 60 seconds at the temperature shown in the "PEB" column of Table 1. Next, the composition layer on the silicon wafer was developed by a dynamic dispensing method using butyl acetate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a developer at 23°C for 20 seconds, thereby obtaining a resist pattern.
In the resist pattern obtained after development, the exposure amount at which the diameter of the formed hole was 23 nm was defined as the effective sensitivity.
<CD均一性(CDU)評価>
実効感度において、ホール径23nmで形成したパターンのホール径を、一つのホールにつき24回測定し、その平均値を一つのホールの平均ホール径とした。同一ウェハ内の、ホール径23nmで形成したパターンの平均ホール径を400箇所測定したものを母集団として標準偏差を求めた。
その結果を表3に示す。表内の数値は標準偏差(nm)を示す。
比較組成物8、13と比較して、組成物8、13での標準偏差が小さく、CD均一性(CDU)評価が良好であった。
<CD Uniformity (CDU) Evaluation>
For the effective sensitivity, the hole diameter of a pattern formed with a hole diameter of 23 nm was measured 24 times per hole, and the average value was taken as the average hole diameter of one hole. The standard deviation was calculated using the population of 400 measurements of the average hole diameter of patterns formed with a hole diameter of 23 nm on the same wafer.
The results are shown in Table 3. The values in the table indicate standard deviations (nm).
Compared with the comparative compositions 8 and 13, the compositions 8 and 13 had smaller standard deviations and better CD uniformity (CDU) ratings.
本発明の樹脂及びそれを含むレジスト組成物は、良好なCD均一性(CDU)を有するレジストパターンを得られるため、半導体の微細加工に好適であり、産業上極めて有用である。 The resin of the present invention and the resist composition containing it can produce resist patterns with excellent CD uniformity (CDU), making them suitable for semiconductor microfabrication and extremely useful industrially.
Claims (5)
前記樹脂(A0)と、酸成分とを反応させて、式(a1-0)で表される構造単位、式(a1-1)で表される構造単位及び式(a1-2)で表される構造単位から構成される群より選ばれる少なくとも1種と、2種の式(a2-A)で表される構造単位とを含む樹脂(A)を得る工程とを有する樹脂の製造方法であって、
前記樹脂(A0)を得る工程において、前記式(a1-4)で表される化合物は、Ra51がヨウ素原子ではなく、
前記式(a2-A)で表される化合物は、meが1以上の整数であり、かつ、複数のRa51のうち少なくとも1つがヨウ素原子であり、
前記樹脂(A)を得る工程において、前記2種の式(a2-A)で表される構造単位のうち1種は、meが1以上の整数であり、かつ、複数のRa51のうち少なくとも1つがヨウ素原子であり、他方の1種は、Ra51がヨウ素原子ではなく、
前記塩基成分の使用量は、前記樹脂(A0)を得る工程に使用した酸不安定基を有するモノマーの合計使用量に対して0.01~30モル%であり、
前記酸成分の使用量は、前記樹脂(A0)を得る工程に使用した合計モノマー1質量部に対して、0.1~10質量部であり、
前記樹脂(A0)と前記酸成分との反応の温度条件は、0℃~60℃であり、
前記樹脂(A0)と前記酸成分との反応の反応時間は、1時間から24時間である樹脂の製造方法。
[式(a1-0)、式(a1-1)及び式(a1-2)中、
La01、La1及びLa2は、それぞれ独立に、-O-又は*-O-(CH2)k1-CO-O-を表し、k1は1~7のいずれかの整数を表し、*は-CO-との結合部位を表す。
Ra01、Ra4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
Ra02、Ra03及びRa04は、それぞれ独立に、炭素数1~8のアルキル基、炭素数5~10の脂環式炭化水素基、炭素数6~10の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表す。
Ra6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1~8のアルキル基、炭素数2~8のアルケニル基、炭素数3~10の脂環式炭化水素基、炭素数6~10の芳香族炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基を表す。
m1は0~14のいずれかの整数を表す。
n1は0~10のいずれかの整数を表す。
n1’は0~3のいずれかの整数を表す。
式(a1-4)及び式(a2-A)中、
Ra50は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
Ra51は、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数2~12のアルコキシアルキル基を表す。
Aa50は、単結合を表す。
mdは、1~3のいずれかの整数を表す。mdが2以上のいずれかの整数である場合、複数のRa34、Ra35及びRa36は、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
meは0~4のいずれかの整数を表す。meが2以上のいずれかの整数である場合、複数のRa51は互いに同一であっても異なってもよい。
1≦md+me≦5を満たす。
式(a1-4)中、
Ra34は、水素原子を表し、
Ra35は、水素原子、メチル基又はエチル基を表し、
Ra36は、炭素数1~20の1価の炭化水素基を表し、該1価の炭化水素基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、フェニル基、ナフチル基又はこれらを組み合わせた基を表す。] a step of copolymerizing a monomer containing at least one compound selected from the group consisting of a compound represented by formula (a1-0), a compound represented by formula (a1-1), and a compound represented by formula (a1-2), a compound represented by formula (a1-4), and a compound represented by formula (a2-A) using a radical polymerization initiator in the presence of a base component to obtain a resin (A0);
a step of reacting the resin (A0) with an acid component to obtain a resin (A) containing at least one structural unit selected from the group consisting of a structural unit represented by formula (a1-0), a structural unit represented by formula (a1-1), and a structural unit represented by formula (a1-2), and two structural units represented by formula (a2-A),
In the step of obtaining the resin (A0), the compound represented by the formula (a1-4) is such that R a51 is not an iodine atom, and
In the compound represented by formula (a2-A), me is an integer of 1 or more, and at least one of the plurality of R a51 is an iodine atom;
In the step of obtaining the resin (A), one of the two structural units represented by formula (a2-A) has me as an integer of 1 or more, and at least one of the plurality of R a51 is an iodine atom, and the other has R a51 as not an iodine atom,
the amount of the base component used is 0.01 to 30 mol % based on the total amount of the monomers having an acid labile group used in the step of obtaining the resin (A0),
the amount of the acid component used is 0.1 to 10 parts by mass relative to 1 part by mass of the total monomers used in the step of obtaining the resin (A0),
the temperature condition for the reaction of the resin (A0) with the acid component is 0°C to 60°C;
The method for producing a resin , wherein the reaction time of the reaction between the resin (A0) and the acid component is 1 hour to 24 hours .
[In formula (a1-0), formula (a1-1) and formula (a1-2),
L a01 , L a1 and L a2 each independently represent —O— or *-O—(CH 2 ) k1 —CO—O—, where k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bonding site to —CO—.
R a01 , R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a02 , R a03 and R a04 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms or a combination thereof.
R a6 and R a7 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, or a group formed by combining these.
m1 represents an integer of 0 to 14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1' represents an integer of 0 to 3;
In formula (a1-4) and formula (a2-A),
R a50 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a51 represents a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkoxyalkyl group having 2 to 12 carbon atoms.
A a50 represents a single bond.
md represents an integer of 1 to 3. When md is an integer of 2 or more, a plurality of R a34 , R a35 and R a36 may be the same or different from each other.
me represents an integer of 0 to 4. When me is an integer of 2 or more, multiple R a51 may be the same or different.
The relationship 1≦md+me≦5 is satisfied.
In formula (a1-4),
R a34 represents a hydrogen atom;
R a35 represents a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group;
R a36 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the monovalent hydrocarbon group represents a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a phenyl group, a naphthyl group, or a combination thereof.]
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