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JP7844843B2 - Polymers, polymer solutions, photosensitive resin compositions, and cured products - Google Patents
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JP7844843B2 - Polymers, polymer solutions, photosensitive resin compositions, and cured products - Google Patents

Polymers, polymer solutions, photosensitive resin compositions, and cured products

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JP7844843B2 JP2021188585A JP2021188585A JP7844843B2 JP 7844843 B2 JP7844843 B2 JP 7844843B2 JP 2021188585 A JP2021188585 A JP 2021188585A JP 2021188585 A JP2021188585 A JP 2021188585A JP 7844843 B2 JP7844843 B2 JP 7844843B2
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Description

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

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

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

カラーフィルタやブラックマトリクスを形成するための感光性樹脂組成物には、光により重合反応が起こって硬化する性質を備える樹脂が用いられる。カラーフィルタやブラックマトリクスは、感光性樹脂組成物を、露光、現像によりパターニングした後、これを硬化することにより作製される。感光性樹脂組成物において、「高感度化」は一般的な課題にも思われるが、表示装置や撮像装置の複雑化や普及などに伴い、一層高いレベルの高感度化が求められている。感光性樹脂組成物の感度が高いほど、露光に必要な時間は短くなり、生産性を向上させることができる。また、感光性樹脂組成物は、アルカリ性現像液を用いる現像処理において優れた加工性を備えることが求められる。さらに、感光性樹脂組成物の硬化物には、高い透明性を備えることが求められる。 Photosensitive resin compositions used to form color filters and black matrices utilize resins that undergo polymerization and hardening upon exposure to light. Color filters and black matrices are produced by patterning the photosensitive resin composition through exposure and development, followed by hardening. While "high sensitivity" may seem like a common challenge in photosensitive resin compositions, the increasing complexity and widespread use of display and imaging devices necessitates even higher levels of sensitivity. Higher sensitivity in a photosensitive resin composition reduces the exposure time, improving productivity. Furthermore, photosensitive resin compositions are required to exhibit excellent processability in development processes using alkaline developers. Additionally, the hardened product of the photosensitive resin composition is required to possess high transparency.

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

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

(式(P)において、
mは、0であり、
nは、1~6の整数であり、
pは0より大きく、qは0より大きく、rは0であり、
pはAのモル含有率を表し、qはBのモル含有率を表し、p+q=1であり、
Xは、水素であり、
Yは、チオエーテル基を有する有機基であって、式(s-1)~(s-21)で表される2官能以上のチオール基含有化合物から選択される少なくとも1つから誘導される1~6価の有機基であり、前記チオエーテル基を有する有機基は、前記チオール基含有化合物から誘導されるチオエーテル基(*-S-*(*は結合手))を介して、[ ]n内の構造単位と結合しており、
Aは、式(IN)で表される構造単位を表し、
Bは、式(5)で表される構造単位、式(6)で表される構造単位、式(8)で表される構造単位、および式(9)で表される構造単位から選択される少なくとも1つの構造単位を含み、
前記構造単位Aおよび前記構造単位Bは、ランダムまたは交互に配列している
(In equation (P),
m is 0,
n is an integer between 1 and 6.
p is greater than 0, q is greater than 0, and r is 0.
p represents the molar content of A, q represents the molar content of B, and p + q = 1.
X is hydrogen,
Y is an organic group having a thioether group, which is a 1-6 valent organic group derived from at least one selected from two or more thiol group-containing compounds represented by formula (s-1) to (s-21), and the organic group having the thioether group is bonded to the structural unit in [ ]n via the thioether group (*-S-* (* is a bond)) derived from the thiol group-containing compound,
A represents a structural unit expressed by formula (IN),
B includes at least one structural unit selected from the structural units represented by formula (5), formula (6), formula (8), and formula (9) ,
The structural units A and B are arranged randomly or alternately .

(式(IN)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。) (In formula (IN), R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.)

(式(5)、(6)、(8)、および(9)において、
は、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を含む基を表し、
は、1つの(メタ)アクリロイル基を含む基を表し、
Zは、1以上の(メタ)アクリロイル基を含む基であり、
Qは、水素原子、または置換もしくは未置換の炭素数1~6のアルキル基であり、
Xは、酸素原子、置換もしくは未置換の炭素数1~4のアルキレン基を表し、
Qが前記アルキル基であり、Xが前記アルキレン基である場合、QとXが縮合して環式基を形成してもよい。)
(In equations (5), (6), (8), and (9),
R p represents a group containing two or more (meth)acryloyl groups,
R s represents a group containing one (meth)acryloyl group,
Z is a group containing one or more (meth)acryloyl groups,
Q is a hydrogen atom, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X represents an oxygen atom, a substituted or unsubstituted alkylene group with 1 to 4 carbon atoms,
If Q is the alkyl group and X is the alkylene group, Q and X may condense to form a cyclic group.

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

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

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

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

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

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

本明細書における基(原子団)の表記において、置換か無置換かを記していない表記は、置換基を有しないものと置換基を有するものの両方を包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。 In this specification, when a group (atomic group) is not specified as substituted or unsubstituted, it encompasses both unsubstituted and substituted groups. For example, "alkyl group" includes not only unsubstituted alkyl groups but also substituted alkyl groups.

本明細書における「(メタ)アクリル」との表記は、アクリルとメタクリルの両方を包含する概念を表す。「(メタ)アクリレート」等の類似の表記についても同様である。
特に、本明細書における「(メタ)アクリロイル基」とは、-C(=O)-CH=CHで表されるアクリロイル基と、-C(=O)-C(CH)=CHで表されるメタクリロイル基とを包含する概念を表す。
In this specification, the term "(meth)acrylic" refers to a concept that encompasses both acrylic and methacrylic. The same applies to similar terms such as "(meth)acrylate."
In particular, the term "(meth)acryloyl group" in this specification refers to a concept that encompasses both the acryloyl group represented by -C(=O)-CH= CH2 and the methacryloyl group represented by -C(=O)-C( CH3 )= CH2 .

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

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

式(IN)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。 In formula (IN), R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.

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

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

式(3)において、
Zは、1以上の(メタ)アクリロイル基を含む基である。
Qは、水素原子、または置換もしくは未置換の炭素数1~6のアルキル基である。このアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基を挙げることができる。置換された炭素数1~6のアルキル基の置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、シアノ基、メルカプト基等を挙げることができる。
Xは、酸素原子、置換もしくは未置換の炭素数1~4のアルキレン基を表す。Xを構成するアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基を挙げることができる。置換された炭素数1~4のアルレン基の置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、シアノ基、メルカプト基等を挙げることができる。
Qが前記アルキル基であり、Xが前記アルキレン基である場合、Qのアルキル基とXのアルキレン基の何れかの炭素原子とが結合して環を形成してもよい。環構造としては、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、デカリン環、ベンゼン環、ナフタレン環等を挙げることができる。
式(3)において、Xが炭素数1~4のアルキレンであり、かつZが(メタ)アクリロイルオキシ基である態様、またはXが酸素原子であり、かつZが(メタ)アクリロイル基である態様が好ましく用いられる。
In equation (3),
Z is a group containing one or more (meth)acryloyl groups.
Q is a hydrogen atom, or a substituted or unsubstituted C1-C6 alkyl group. Examples of this alkyl group include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, and hexyl group. Examples of substituents on the substituted C1-C6 alkyl group include halogen atoms, hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, cyano groups, and mercapto groups.
X represents an oxygen atom or a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of alkylene groups constituting X include methylene, ethylene, propylene, and butylene groups. Examples of substituents on a substituted alkylene group having 1 to 4 carbon atoms include halogen atoms, hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, cyano groups, and mercapto groups.
When Q is the alkyl group and X is the alkylene group, the alkyl group of Q and any carbon atom of the alkylene group of X may bond to form a ring. Examples of ring structures include a cyclopropane ring, cyclobutane ring, cyclopentane ring, cyclohexane ring, decalin ring, benzene ring, naphthalene ring, and the like.
In formula (3), the embodiment in which X is an alkylene having 1 to 4 carbon atoms and Z is a (meth)acryloyloxy group, or the embodiment in which X is an oxygen atom and Z is a (meth)acryloyl group, is preferably used.

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

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

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

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

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

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

一般式(11)において、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、aは、0または1である。一般式(12)において、Rは、水素原子、アルキル基またはアリール基を示す。一般式(13)において、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基またはアリール基を示す。一般式(14)において、R~R10は、それぞれ独立して水素原子、水酸基または炭素数1~30の有機基を示す。 In general formula (11), R1 to R4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, and a1 is 0 or 1. In general formula (12), R3 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group. In general formula (13), R4 to R6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group. In general formula (14), R7 to R10 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.

ポリマーPを構成する一般式(IN)で表される構造単位において、RおよびRを構成し得る炭素数1~30の有機基としては、置換または無置換の、直鎖または分岐鎖の炭素数1~30のアルキルが挙げられ、より具体的には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、ヘテロ環基、カルボキシル基などが挙げられる。 In the structural unit represented by the general formula (IN) that constitutes polymer P, examples of C1 to C30 organic groups that can constitute R1 and R2 include substituted or unsubstituted, linear or branched C1 to C30 alkyl groups, more specifically, alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, alkylidene groups, aryl groups, aralkyl groups, alkalil groups, cycloalkyl groups, alkoxy groups, heterocyclic groups, carboxyl groups, and the like.

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

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

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

一般式(IN)で表される構造単位における、RおよびRとしては水素またはアルキル基が好ましく、水素がより好ましい。
なお、RおよびRの炭素数1~30の有機基中の水素原子は、任意の原子団により置換されていてもよい。例えば、フッ素原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基などで置換されていてもよい。より具体的には、RおよびRの炭素数1~30の有機基として、フッ化アルキル基などを選択してもよい。
In the structural unit represented by the general formula (IN), R1 and R2 are preferably hydrogen or alkyl groups, and more preferably hydrogen.
Furthermore, the hydrogen atoms in the organic groups R1 and R2 , having 1 to 30 carbon atoms, may be substituted with any atomic group. For example, they may be substituted with fluorine atoms, hydroxyl groups, carboxyl groups, etc. More specifically, alkyl fluorides may be selected as the organic groups R1 and R2 , having 1 to 30 carbon atoms.

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

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

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

式(1b)中、
kは2または3であり、
Rは水素原子またはメチル基であり、複数のRは同じでも異なっていてもよく、
は単結合、炭素数1~6のアルキレン基または-Z-X-で表される基(Zは-O-または-OCO-であり、Xは炭素数1~6のアルキレン基である)であり、複数存在するXは同一であっても異なっていてもよく、
'は単結合、炭素数1~6のアルキレン基または-X'-Z'-で表される基(X'は炭素数1~6のアルキレン基であり、Z'は-O-または-COO-である)であり、
は炭素数1~12のk+1価の有機基である。
Rは、感度の一層の向上(重合のしやすさ)などから、水素原子が好ましい。
kは、2でも3でもよいが、原料の入手容易性や感度の一層の向上の点からは、好ましくは3である。
In formula (1b),
k is 2 or 3,
R is a hydrogen atom or a methyl group, and multiple Rs may be the same or different.
X1 is a single bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by -Z-X- (where Z is -O- or -OCO-, and X is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms). Multiple X1 groups may be identical or different.
X1 ' is a single bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by -X'-Z'- (where X' is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and Z' is -O- or -COO-),
X2 is a k+1 valent organic group with 1 to 12 carbon atoms.
For R, a hydrogen atom is preferred due to further improvements in sensitivity (ease of polymerization), etc.
k can be either 2 or 3, but 3 is preferred from the standpoint of ease of obtaining raw materials and further improvement of sensitivity.

が炭素数1~6のアルキレン基である場合、アルキレン基は直鎖状であっても分枝状であってもよい。
が炭素数1~6のアルキレン基である場合、Xは好ましくは直鎖状アルキレン基であり、より好ましくは炭素数1~3の直鎖状アルキレン基であり、さらに好ましくは-CH-(メチレン基)である。
If X1 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, the alkylene group may be linear or branched.
When X1 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X1 is preferably a linear alkylene group, more preferably a linear alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and even more preferably a -CH2- (methylene group).

が-Z-X-で表される基(Zは-O-または-OCO-であり、Xは炭素数1~6のアルキレン基である)場合の、Xの炭素数1~6のアルキレン基は、直鎖状であっても分枝状であってもよい。
Xの炭素数1~6のアルキレン基は、好ましくは直鎖状アルキレン基であり、より好ましくは炭素数1~3の直鎖状アルキレン基であり、さらに好ましくは-CH-CH-(エチレン基)または-CH-CH(CH)-である。
When X1 is a group represented by -Z-X- (where Z is -O- or -OCO- and X is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms), the alkylene group of X having 1 to 6 carbon atoms may be linear or branched.
The alkylene group of X having 1 to 6 carbon atoms is preferably a linear alkylene group, more preferably a linear alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and even more preferably -CH2 - CH2- (ethylene group) or -CH2 -CH( CH3 )-.

'が炭素数1~6のアルキレン基である場合、その具体的態様についてはXと同様である。
'が-X'-Z'-で表される基である場合、X'の具体的態様については上記Xと同様である。
When X1 ' is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, the specific embodiment is the same as for X1 .
If X1 ' is a base represented by -X'-Z'-, the specific form of X' is the same as that of X described above.

の炭素数1~12のk+1価の有機基としては、任意の有機化合物からk+1個の水素原子を除いた任意の基を挙げることができる。ここでの「任意の有機化合物」としては、例えば分子量300以下、好ましくは200以下、より好ましくは100以下の有機化合物である。
は、例えば、炭素数1~12(好ましくは炭素数1~6)の直鎖状または分枝状炭化水素からk+1個の水素原子を除いた基である。より好ましくは、炭素数1~3の直鎖状炭化水素からk+1個の水素原子を除いた基である。なお、ここでの炭化水素は、酸素原子(例えばエーテル結合やヒドロキシ基など)を含んでもよい。また、炭化水素は飽和炭化水素であることが好ましい。
別の態様として、Xは、環状構造を含む基であってもよい。環状構造を含む基としては、脂環構造を含む基、複素環構造(例えば、イソシアヌル酸構造)を含む基などを挙げることができる。
As for the k+1 valent organic group X2 having 1 to 12 carbon atoms, any group obtained by removing k+1 hydrogen atoms from any organic compound can be cited. Here, "any organic compound" refers to, for example, an organic compound with a molecular weight of 300 or less, preferably 200 or less, and more preferably 100 or less.
X2 is, for example, a group obtained by removing k+1 hydrogen atoms from a linear or branched hydrocarbon having 1 to 12 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms). More preferably, it is a group obtained by removing k+1 hydrogen atoms from a linear hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms. Note that the hydrocarbon here may contain oxygen atoms (e.g., ether bonds or hydroxyl groups). Furthermore, the hydrocarbon is preferably a saturated hydrocarbon.
In another embodiment, X2 may be a group containing a cyclic structure. Examples of groups containing a cyclic structure include groups containing an alicyclic structure and groups containing a heterocyclic structure (for example, an isocyanuric acid structure).

式(1c)中、
k、R、XおよびXは、それぞれ、式(1b)におけるR、k、XおよびXと同義であり、複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のXは互いに同一であっても異なっていてもよく、
は、炭素数1~6の2価の有機基であり、
およびXは、それぞれ独立に、単結合または炭素数1~6の2価の有機基であり、
は、炭素数1~6の2価の有機基である。
In formula (1c),
k, R, X1 , and X2 are equivalent to R, k, X1 , and X2 in equation (1b), respectively, and the multiple Rs may be the same or different from each other, and the multiple X1s may be the same or different from each other.
X3 is a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms.
X4 and X5 are each independently a single bond or a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms.
X6 is a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms.

R、k、XおよびXの具体的態様、好ましい態様などについては、一般式(1b)で説明したものと同様である。
およびXの炭素数1~6の2価の有機基としては、例えば、炭素数1~6の直鎖状または分枝状炭化水素から2個の水素原子を除いた基を挙げることができる。なお、ここでの炭化水素は、酸素原子(例えばエーテル結合やヒドロキシ基など)を含んでもよい。また、炭化水素は飽和炭化水素であることが好ましい。
およびXの炭素数1~6の2価の有機基としては、直鎖状または分枝状アルキレン基を挙げることができる。直鎖状または分枝状アルキレン基の炭素数は好ましくは1~3である。
The specific embodiments and preferred embodiments of R, k, X1 , and X2 are the same as those described in general formula (1b).
Examples of divalent organic groups having 1 to 6 carbon atoms in X3 and X6 include groups obtained by removing two hydrogen atoms from a linear or branched hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms. The hydrocarbon here may also contain oxygen atoms (e.g., ether bonds or hydroxyl groups). Furthermore, the hydrocarbon is preferably a saturated hydrocarbon.
Examples of divalent organic groups having 1 to 6 carbon atoms in X4 and X5 include linear or branched alkylene groups. The linear or branched alkylene group preferably has 1 to 3 carbon atoms.

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

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

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

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

式(2a)において、X10は2価の有機基であり、Rは水素原子またはメチル基である。
10の総炭素数は、好ましくは1~30、より好ましくは1~20である、さらに好ましくは1~10である。
式(2a)において、X10は2価の有機基であり、Rは水素原子またはメチル基である。
10の総炭素数は、好ましくは1~30、より好ましくは1~20である、さらに好ましくは1~10である。
10の2価の有機基としては、例えばアルキレン基が好ましい。このアルキレン基中の一部の-CH-はエーテル基(-O-)となっていてもよい。アルキレン基は、直鎖状でも分枝状でもよいが、直鎖状であることがより好ましい。
In formula (2a), X 10 is a divalent organic group, and R is a hydrogen atom or a methyl group.
The total number of carbon atoms in X 10 is preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, and even more preferably 1 to 10.
In formula (2a), X 10 is a divalent organic group, and R is a hydrogen atom or a methyl group.
The total number of carbon atoms in X 10 is preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, and even more preferably 1 to 10.
A preferred divalent organic group of X 10 is, for example, an alkylene group. Some of the -CH2- in this alkylene group may be ether groups (-O-). The alkylene group may be linear or branched, but linear is more preferred.

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

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

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

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

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

一般式(P)において、Xは、水素または炭素数1以上30以下の有機基である。炭素数1以上30以下の有機基は、上述の式(IN)におけるRおよびRを構成する炭素数1以上30以下の有機基と同様である。 In general formula (P), X is hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms. The organic group having 1 to 30 carbon atoms is the same as the organic group having 1 to 30 carbon atoms that constitutes R1 and R2 in formula (IN) above.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

(第二の実施形態)
第二の実施形態において、ポリマーPは、下記式(INm)で表されるインデンモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上のチオール基含有化合物の存在下で重合して、原料ポリマーを調製し、その後この原料ポリマーと、多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能(メタ)アクリル化合物とを、塩基性触媒の存在下で反応させて得られるポリマーであり得る。式(INm)において、RおよびRは、式(IN)におけるものと同義である。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, polymer P may be a polymer obtained by polymerizing a monomer composition containing an indene monomer represented by the following formula (INm) and maleic anhydride in the presence of a bifunctional or thiol group-containing compound to prepare a raw material polymer, and then reacting this raw material polymer with a polyfunctional (meth)acrylic compound and/or a monofunctional (meth)acrylic compound in the presence of a basic catalyst. In formula (INm), R1 and R2 are the same as those in formula (IN).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

以下、各工程について説明する。
(工程(I))
工程(I)における、一般式(IN)で表される構造単位と、一般式(MA)で表される構造単位と、1~6価の炭素数1以上30以下の前記有機基(i)とを含む原料ポリマーを準備する工程は、一般式(INm)で表されるインデンモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上の前記チオール基含有化合物の存在下で、重合(付加重合)することで実施することができる。なお、一般式(INm)のRおよびRの定義は、一般式(IN)のものと同様である。好ましい態様についても同様である。
The following describes each step.
(Step (I))
The step of preparing a raw material polymer in step (I) that includes a structural unit represented by general formula (IN), a structural unit represented by general formula (MA), and the organic group (i) having 1 to 6 valent carbon atoms and 1 to 30 carbon atoms can be carried out by polymerizing (addition polymerization) a monomer composition containing an indene monomer represented by general formula (INm) and maleic anhydride in the presence of the thiol group-containing compound with two or more functionalities. The definitions of R1 and R2 in general formula (INm) are the same as those for general formula (IN). The same applies to preferred embodiments.

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

2官能以上のチオール基含有化合物としては、前記化学式(s-1)~(s-21)で表される化合物が挙げられるがこれらに限定されない。2官能以上のチオール基含有化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。 Examples of thiol group-containing compounds with two or more functions include, but are not limited to, the compounds represented by the chemical formulas (S-1) to (S-21) above. A single thiol group-containing compound with two or more functions may be used, or two or more may be used in combination.

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

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

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

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

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

より具体的には、まず、原料ポリマーを適当な有機溶剤に溶解させた溶液を準備する。有機溶媒としては、メチルエチルケトン(MEK)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチルピロリドン(NMP)、テトラヒドロフラン(THF)などの単独溶剤または混合溶剤を用いることができるが、これらのみには限定されず、有機化合物や高分子の合成で用いられる種々の有機溶剤を用いることができる。 More specifically, first, a solution is prepared by dissolving the raw material polymer in a suitable organic solvent. As the organic solvent, single or mixed solvents such as methyl ethyl ketone (MEK), propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), dimethylacetamide (DMAc), N-methylpyrrolidone (NMP), and tetrahydrofuran (THF) can be used, but are not limited to these; various organic solvents used in the synthesis of organic compounds and polymers can be used.

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

ここで用いることができる多官能(メタ)アクリル化合物としては、例えば式(1b-m)で表される化合物、式(1c-m)で表される化合物、および式(1d-m)で表される化合物が挙げられる。式(1b-m)におけるk、R、X1、X1'およびX2の定義および具体的態様は、上述の式(1b)におけるものと同様である。また式(1c-m)におけるk、R、X、X、X、X、XおよびXの定義および具体的態様は、上述の式(1c)におけるものと同様である。式(1d-m)におけるnおよびRは、上記の式(1d)におけるものと同様である。 Examples of polyfunctional (meth)acrylic compounds that can be used here include the compound represented by formula (1b-m), the compound represented by formula (1c-m), and the compound represented by formula (1d-m). The definitions and specific embodiments of k, R, X1, X1', and X2 in formula (1b-m) are the same as those in formula (1b) described above. The definitions and specific embodiments of k, R, X1 , X2 , X3 , X4 , X5 , and X6 in formula (1c-m) are the same as those in formula (1c) described above. The values of n and R in formula (1d-m) are the same as those in formula (1d) described above.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ポリマー前駆体と、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物との反応は、塩基性触媒の存在下で進行する。塩基性触媒は、工程(II)で得られた反応系に残存している触媒をそのまま使用することができる。そのため、工程(IIIb)は、工程(II)で得られたポリマー前駆体を含む反応混合物からポリマー前駆体を単離精製したり、当該混合物中に含まれる塩基性触媒を中和したりすることなく、インサイチュで、工程(II)で得られたポリマー前駆体を含む反応混合物にエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物を追添することにより実施することが好ましい。 The reaction between the polymer precursor and the epoxy group-containing (meth)acrylic compound proceeds in the presence of a basic catalyst. The basic catalyst can be the one remaining in the reaction system obtained in step (II). Therefore, it is preferable to carry out step (IIIb) by adding the epoxy group-containing (meth)acrylic compound to the reaction mixture containing the polymer precursor obtained in step (II) in situ, without isolating and purifying the polymer precursor from the reaction mixture containing the polymer precursor obtained in step (II) or neutralizing the basic catalyst contained in the mixture.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

一般式(1b-p)におけるk、R、X、X'およびXの定義および具体的態様は、上述の一般式(1b)におけるものと同様である。また一般式(1c-p)におけるk、R、X、X、X、X、XおよびXの定義および具体的態様は、上述の一般式(1c)におけるものと同様である。 The definitions and specific embodiments of k, R, X1 , X1 ', and X2 in general formula (1b-p) are the same as those in general formula (1b) described above. Similarly, the definitions and specific embodiments of k, R, X1 , X2 , X3 , X4 , X5 , and X6 in general formula (1c-p) are the same as those in general formula (1c) described above.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

上記一般式中、a:b(モル比)は2:1~4:1である。重量平均分子量は1000~1500である。*は結合手である。当該化合物としては、X-12-1154(信越シリコーン社製)等を挙げることができる。
また化合物(B)またはそのオリゴマーは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
In the above general formula, the molar ratio a:b is 2:1 to 4:1. The weight-average molecular weight is 1000 to 1500. * indicates a bond. Examples of such compounds include X-12-1154 (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.).
Compound (B) or its oligomer may be used alone or as a mixture of two or more.

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

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

有機溶剤の具体例としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、γ-ブチルラクトン、N-メチルピロリドンおよびシクロヘキサノン等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
有機溶剤の使用量は特に限定されないが、不揮発成分の濃度が例えば10~70質量%、好ましくは15~60質量%となるような量で使用される。
Specific examples of organic solvents include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, γ-butyl lactone, N-methylpyrrolidone, and cyclohexanone. These may be used individually or in combination of two or more.
The amount of organic solvent used is not particularly limited, but it is used in such an amount that the concentration of nonvolatile components is, for example, 10 to 70% by mass, preferably 15 to 60% by mass.

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

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

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

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

(着色剤)
一態様として、感光性樹脂組成物は着色剤を含んでもよい。着色剤を含むことで、液晶表示装置や固体撮像素子のカラーフィルタの形成材料として好ましく用いることができる。着色剤としては、種々の顔料または染料を用いることができる。
顔料としては有機顔料や無機顔料を用いることができる。
(Coloring agent)
In one embodiment, the photosensitive resin composition may contain a coloring agent. The inclusion of a coloring agent makes it suitable for use as a material for forming color filters in liquid crystal displays and solid-state image sensors. Various pigments or dyes can be used as the coloring agent.
Organic pigments and inorganic pigments can be used as pigments.

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

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

染料としては、例えば、特開2003-270428号公報や特開平9-171108号公報、特開2008-50599号公報等に記載されている公知の染料を使用することができる。
感光性樹脂組成物が着色剤を含む場合、感光性樹脂組成物は着色剤を1種のみ含んでもよいし、2種以上含んでもよい。
As dyes, for example, known dyes described in Japanese Patent Publication No. 2003-270428, Japanese Patent Publication No. 9-171108, Japanese Patent Publication No. 2008-50599, etc., can be used.
If the photosensitive resin composition contains a coloring agent, the photosensitive resin composition may contain only one type of coloring agent or two or more types.

着色剤(特に顔料)は、目的や用途に応じて、適切な平均粒子径を有するものを使用できるが、特にカラーフィルタのような透明性が要求される場合は、0.1μm以下の小さい平均粒子径が好ましく、その他、塗料などの隠蔽性が必要とされる場合は、0.5μm以上の大きい平均粒子径が好ましい。 Colorants (especially pigments) can be selected based on their purpose and application, while those with an appropriate average particle size are preferred. For applications requiring transparency, such as color filters, a small average particle size of 0.1 μm or less is preferable. For other applications requiring opacity, such as paints, a larger average particle size of 0.5 μm or more is preferred.

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

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

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

非イオン性界面活性剤を含むことにより、前記感光性樹脂組成物を基材上に塗布して樹脂膜を得る際の塗布性が良好となり、均一な厚みの塗布膜を得ることができる。また、塗布膜を現像する際の残渣やパターン浮き上がりを防止することができる。 The inclusion of a nonionic surfactant improves the coatability of the photosensitive resin composition when applying it to a substrate to obtain a resin film, resulting in a uniformly thick coating. Furthermore, it prevents residue and pattern lifting during the development of the coating.

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

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

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

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

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

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

架橋剤は、例えば、一分子中に2以上の重合性二重結合を有する多官能化合物が好ましく、一分子中に2以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリル化合物であることがより好ましい(ただし、架橋剤は、前述のポリマーには該当しない)。ポリマーが有する架橋性基(重合性二重結合)と同種の架橋性基を有する架橋剤を用いることが、均一な硬化性、感度の更なる向上などの点で好ましい。
架橋剤一分子あたりの官能数(重合性二重結合の数)の上限は特にないが、例えば8以下、好ましくは6以下である。
The crosslinking agent is preferably a polyfunctional compound having two or more polymerizable double bonds in one molecule, and more preferably a polyfunctional (meth)acrylic compound having two or more (meth)acryloyl groups in one molecule (however, the crosslinking agent does not fall under the polymers mentioned above). Using a crosslinking agent having the same type of crosslinkable group (polymerizable double bond) as the polymer is preferable in terms of uniform curability and further improvement of sensitivity.
There is no particular upper limit to the number of functionalities (number of polymerizable double bonds) per molecule of the crosslinking agent, but it is, for example, 8 or less, preferably 6 or less.

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

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

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

(その他の添加剤)
感光性樹脂組成物は、各種目的や要求特性に応じて、フィラー、上述のポリマー以外のバインダー樹脂、酸発生剤、耐熱向上剤、現像助剤、可塑剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、艶消し剤、消泡剤、レベリング剤、帯電防止剤、分散剤、スリップ剤、表面改質剤、揺変化剤、揺変助剤、シランカップリング剤、多価フェノール化合物等の成分を含んでもよい。
(Other additives)
Depending on the purpose and required properties, the photosensitive resin composition may also contain components such as fillers, binder resins other than the polymers mentioned above, acid generators, heat resistance improvers, developing aids, plasticizers, polymerization inhibitors, ultraviolet absorbers, antioxidants, matting agents, defoamers, leveling agents, antistatic agents, dispersants, slip agents, surface modifiers, oscillating agents, oscillating aids, silane coupling agents, and polyvalent phenol compounds.

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

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

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

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

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

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

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

活性光線としては、例えばX線、電子線、紫外線、可視光線などが挙げられる。波長でいうと200~500nmの光が好ましい。パターンの解像度や取り扱い性の点で、光源は水銀ランプのg線、h線又はi線であることが好ましく、特にi線が好ましい。また、2つ以上の光線を混合して用いてもよい。露光装置としては、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション又はステッパ-が好ましい。
露光の光量は、感光性樹脂膜中の感光剤の量などにより適宜調整すればよいが、例えば100~500mJ/cm程度である。
Examples of active light include X-rays, electron beams, ultraviolet rays, and visible light. In terms of wavelength, light with a range of 200 to 500 nm is preferred. In terms of pattern resolution and handling ease, the light source is preferably the g-line, h-line, or i-line of a mercury lamp, with the i-line being particularly preferred. Alternatively, two or more light rays may be mixed and used. As the exposure apparatus, a contact aligner, mirror projection, or stepper is preferred.
The amount of light used for exposure can be adjusted as appropriate depending on the amount of photosensitive agent in the photosensitive resin film, but it is typically around 100 to 500 mJ/ cm² .

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

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

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

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

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

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

例えば、現像の後、リンス液によりパターンおよび基板を洗浄してもよい。リンス液としては、例えば蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 For example, after development, the pattern and substrate may be cleaned with a rinsing solution. Examples of rinsing solutions include distilled water, methanol, ethanol, isopropanol, and propylene glycol monomethyl ether. These may be used individually or in combination of two or more.

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

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

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

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

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

[1] 式(INm)で表されるモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上のチオール基含有化合物の存在下で重合して、原料ポリマーを調製する工程と、
前記原料ポリマーと、多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能メタアクリル化合物とを、塩基性触媒の存在下で反応させて、ポリマーを得る工程と、を含むポリマーの製造方法。
(式(INm)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。)
[1] A step of preparing a raw material polymer by polymerizing a monomer composition containing a monomer represented by formula (INm) and maleic anhydride in the presence of a thiol group-containing compound with two or more functionalities,
A method for producing a polymer, comprising the step of reacting the aforementioned raw material polymer with a polyfunctional (meth)acrylic compound and/or a monofunctional methacrylic compound in the presence of a basic catalyst to obtain a polymer.
(In formula (INm), R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.)

[2] 式(INm)で表されるモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上のチオール基含有化合物の存在下で重合して、原料ポリマーを調製する工程と、
前記原料ポリマーと、多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能メタアクリル化合物とを、塩基性触媒の存在下で反応させて、ポリマー前駆体を調製する工程と、
前記ポリマー前駆体を、塩基性触媒の存在下、水で処理することにより、ポリマーを得る工程と、を含むポリマーの製造方法。
(式(INm)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。)
[2] A step of preparing a raw material polymer by polymerizing a monomer composition containing a monomer represented by formula (INm) and maleic anhydride in the presence of a thiol group-containing compound with two or more functionalities,
A step of preparing a polymer precursor by reacting the aforementioned raw material polymer with a polyfunctional (meth)acrylic compound and/or a monofunctional methacrylic compound in the presence of a basic catalyst,
A method for producing a polymer, comprising the step of obtaining a polymer by treating the polymer precursor with water in the presence of a basic catalyst.
(In formula (INm), R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.)

[3] 式(INm)で表されるモノマーと、無水マレイン酸とを含むモノマー組成物を、2官能以上のチオール基含有化合物の存在下で重合して、原料ポリマーを調製する工程と、
前記原料ポリマーと、多官能(メタ)アクリル化合物および/または単官能メタアクリル化合物とを、塩基性触媒の存在下で反応させて、ポリマー前駆体を調製する工程と、
前記ポリマー前駆体を、触媒の存在下、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物と反応させてポリマーを得る工程と、を含むポリマーの製造方法。
(式(INm)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。)
[3] A step of preparing a raw material polymer by polymerizing a monomer composition containing a monomer represented by formula (INm) and maleic anhydride in the presence of a thiol group-containing compound with two or more functionalities,
A step of preparing a polymer precursor by reacting the aforementioned raw material polymer with a polyfunctional (meth)acrylic compound and/or a monofunctional methacrylic compound in the presence of a basic catalyst,
A method for producing a polymer, comprising the step of reacting the aforementioned polymer precursor with an epoxy group-containing (meth)acrylic compound in the presence of a catalyst to obtain a polymer.
(In formula (INm), R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.)

[4] 前記2官能以上のチオール基含有化合物が、式(s-1)~式(s-21)から選択される少なくとも1つの化合物である、[1]~[3]のいずれかに記載のポリマーの製造方法。
[4] The method for producing a polymer according to any one of [1] to [3], wherein the thiol group-containing compound with two or more functions is at least one compound selected from formulas (s-1) to (s-21).

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

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

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

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

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

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

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

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

<原料ポリマーの合成>
(原料ポリマー1の合成)
撹拌機および冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、インデン122.4g(1.05モル)と、メチルエチルケトン1376.7gと、ジメチル2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)9.70g(0.042モル)とを計量して入れ、撹拌・溶解させた。次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去した後、加温し、内温が80℃に到達したところで、無水マレイン酸103.2g(1.05モル)をMEK741.30gに溶解させ、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去した溶液を3時間かけて添加した。その後さらに80℃で4時間加熱することで、無水マレイン酸と、インデンとを重合させ、重合溶液を作製した。
上記で得られた重合溶液を、メタノール2047.94gに滴下することで白色固体を沈殿させた。得られた白色固体を、さらにメタノール2047.94gで洗浄した後、温度120℃で真空乾燥することにより、インデンに由来する構造単位と、無水マレイン酸に由来する構造単位とを備えるポリマー(原料ポリマー1)320.1gを得た。
得られたポリマーをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した結果、重量平均分子量Mwは9248であり、多分散度(重量平均分子量Mw)/(数平均分子量Mn)は2.31であった。
<Synthesis of raw material polymers>
(Synthesis of raw material polymer 1)
In a reaction vessel of appropriate size equipped with a stirrer and condenser, 122.4 g (1.05 mol) of indene, 1376.7 g of methyl ethyl ketone, and 9.70 g (0.042 mol) of dimethyl 2,2'-azobis(2-methylpropionate) were weighed and added, and stirred until dissolved. Next, dissolved oxygen in the system was removed by nitrogen bubbling, and the mixture was heated until the internal temperature reached 80°C. At this point, 103.2 g (1.05 mol) of maleic anhydride was dissolved in 1.30 g of MEK 74, and the solution, from which dissolved oxygen was removed by nitrogen bubbling, was added over 3 hours. Subsequently, the mixture was heated further at 80°C for 4 hours to polymerize the maleic anhydride and indene, thereby preparing a polymerization solution.
The polymerization solution obtained above was added dropwise to 2047.94 g of methanol to precipitate a white solid. The obtained white solid was then washed with another 2047.94 g of methanol and vacuum-dried at 120°C to obtain 320.1 g of a polymer (raw material polymer 1) comprising structural units derived from indene and structural units derived from maleic anhydride.
The obtained polymer was measured using gel permeation chromatography (GPC), and the weight-average molecular weight Mw was 9248, with a polydispersity (weight-average molecular weight Mw) / (number-average molecular weight Mn) of 2.31.

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

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

(a)反応溶液の分析
再沈殿精製前の反応溶液のGPC測定で、PEMP単体のピークが認められなかった。すなわち、反応溶液中にPEMPが残存していないことが確認された。また、再沈殿精製前の反応溶液のGC(ガスクロマトグラフィー)測定で、反応前と比べ、反応後の反応溶液中のインデン単体、無水マレイン酸単体のピークが減少しており、インデンおよび無水マレイン酸が反応し、ポリマーを形成していることが確認された。
ガスクロマトグラフィー測定の測定条件は下記の通りであった。
・GC装置:GC-2030(株式会社島津製作所)
・キャリアガス:N2
・検出器:水素炎イオン化(FID)検出器 、FID温度:300℃
・カラム:SH-RXi-1HT、内径0.25、長さ30m、膜厚0.25μm(株式会社島津ジーエルシー)
・気化室温度:210℃
・カラム流量:0.64mL/min
・カラム昇温条件:50℃5minホールド、20℃/minで300℃まで昇温、300℃10minホールド
(a) Analysis of the reaction solution GPC measurement of the reaction solution before reprecipitation and purification did not show a peak for PEMP alone. In other words, it was confirmed that no PEMP remained in the reaction solution. In addition, GC (gas chromatography) measurement of the reaction solution before reprecipitation and purification showed that the peaks for indene and maleic anhydride in the reaction solution after the reaction were reduced compared to before the reaction, confirming that indene and maleic anhydride reacted and formed a polymer.
The measurement conditions for gas chromatography were as follows:
・GC device: GC-2030 (Shimadzu Corporation)
Carrier gas: N2
• Detector: Flame ionization (FID) detector, FID temperature: 300°C
• Column: SH-RXi-1HT, inner diameter 0.25, length 30 m, film thickness 0.25 μm (Shimadzu GLC Corporation)
• Evaporation chamber temperature: 210°C
Column flow rate: 0.64 mL/min
Column heating conditions: Hold at 50°C for 5 minutes, heat up to 300°C at a rate of 20°C/min, hold at 300°C for 10 minutes.

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

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

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

PEMPを使用して合成した原料ポリマー2の13C-NMR測定において、62.0ppm付近に、炭素b由来のピークbの出現を確認した。反応溶液のGPC測定で、PEMP単体のピークが認められず、未反応のPEMPが残っていないことから、PEMPが原料ポリマー2中に取り込まれたことを確認した。 In 13C -NMR analysis of the raw material polymer 2 synthesized using PEMP, a peak b derived from carbon b was observed at approximately 62.0 ppm. GPC analysis of the reaction solution did not reveal a peak for PEMP alone, indicating that no unreacted PEMP remained, thus confirming that PEMP was incorporated into the raw material polymer 2.

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

13C-NMR測定の条件は以下の通りである。
(試験条件)測定サンプルは、秤量した試料に測定溶媒を加えて濃度調製した後、NMR測定用試料管に規定分量注いで作製した。
・測定装置:日本電子JNM-ECA400超伝導FT-NMR装置
・共鳴周波数:100.53MHz
・測定核:13
・測定法:NNE測定(インバースゲートデカップリング法)
・パルス幅:3.83μsec
・パルス繰り返し待ち時間:30s
・積算回数:4096回
・測定温度:室温
・測定溶媒:DMSO-d(重水素化ジメチルスルホキシド)
・試料濃度:20%(w/v)
13. The conditions for 13C -NMR measurement are as follows:
(Test conditions) The measurement sample was prepared by adding the measurement solvent to the weighed sample to adjust the concentration, and then pouring the specified amount into an NMR measurement sample tube.
• Measurement device: JEOL JNM-ECA400 superconducting FT-NMR spectrometer • Resonance frequency: 100.53 MHz
・Measurement nucleus: 13C
• Measurement method: NNE measurement (inverse gate decoupling method)
Pulse width: 3.83 μsec
Pulse repetition waiting time: 30s
• Total number of measurements: 4096 • Measurement temperature: Room temperature • Measurement solvent: DMSO- d6 (Deuterated Dimethyl Sulfoxide)
• Sample concentration: 20% (w/v)

13C-NMR測定より、以下の計算法に基づき算出した、原料ポリマー2中のインデンと無水マレイン酸の合計量に対する、原料ポリマー2中に取り込まれたPEMPの量は、2.2モル%であった。 13. Based on 13¹¹C-NMR measurements, the amount of PEMP incorporated into the raw material polymer 2 relative to the total amount of indene and maleic anhydride in the raw material polymer 2 was calculated to be 2.2 mol% using the following calculation method.

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

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

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

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

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

元素分析した結果、原料ポリマー3中の硫黄含有量は2.4wt%であった。 Elemental analysis revealed that the sulfur content in raw polymer 3 was 2.4 wt%.

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

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

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

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

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

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

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

ポリマーP6のGPC測定により、使用した多官能(メタ)アクリル化合物および単官能(メタ)アクリル化合物、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物のピークの消失を確認した。これにより、得られたポリマーP6には、未反応の(メタ)アクリル化合物、水酸基を有さない(メタ)アクリル化合物、未反応のエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物が含まれないことを確認した。 GPC analysis of polymer P6 confirmed the disappearance of peaks for the polyfunctional (meth)acrylic compound, monofunctional (meth)acrylic compound, and epoxy group-containing (meth)acrylic compound used. This confirmed that the resulting polymer P6 did not contain unreacted (meth)acrylic compounds, (meth)acrylic compounds without hydroxyl groups, or unreacted epoxy group-containing (meth)acrylic compounds.

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

ポリマーP7のGPC測定により、使用した多官能(メタ)アクリル化合物および単官能(メタ)アクリル化合物、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物のピークの消失を確認した。これにより、得られたポリマーP7には、未反応の(メタ)アクリル化合物、水酸基を有さない(メタ)アクリル化合物、未反応のエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物が含まれないことを確認した。 GPC analysis of polymer P7 confirmed the disappearance of peaks for the polyfunctional (meth)acrylic compound, monofunctional (meth)acrylic compound, and epoxy group-containing (meth)acrylic compound used. This confirmed that the resulting polymer P7 did not contain unreacted (meth)acrylic compounds, (meth)acrylic compounds without hydroxyl groups, or unreacted epoxy group-containing (meth)acrylic compounds.

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

(調製例9)
(ポリマーの合成)
原料ポリマー3のMA単位を、単官能(メタ)アクリル化合物(HEMA)で開環し、次いでエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物(GMA)と反応させて得られたポリマーP9を作製した。以下、詳細を説明する。
まず、原料ポリマー3 60g(MA換算0.312モル)に対して、MEK 111.43gを加えて、溶解液を作製した。次いで、この溶解液に対して、 HEMA 25.38g(0.195モル)を加え、その後、トリエチルアミン6.00g(0.059モル)を加え、温度70℃で6時間反応させた。さらにその後、GMA 13.31g(0.094モル)を加え、温度70℃で4時間反応させ、反応溶液を作製した。
作製された反応溶液をMEKで希釈し、ギ酸水溶液で処理することで、反応溶液から水相を除去した。その後、以下手順でポリマーを精製した。
・過剰量の水でポリマーを再沈殿させた。
・再沈殿で得られたポリマー粉末を、過剰量の水で洗浄する操作を2回繰り返した。
・得られた反応生成物を、40℃で16時間乾燥させた。
以上により、原料ポリマー中の無水マレイン酸に由来する構造単位を、HEMAで開環し、GMAと反応させたポリマーP9を35.1g得た。
ポリマーP9のGPC測定により、使用した単官能(メタ)アクリル化合物のピーク、及びエポキシ基含有(メタ)アクリル化合物のピークの消失を確認した。これにより、得られたポリマーP9には、未反応の(メタ)アクリル化合物も、エポキシ基含有(メタ)アクリル化合物も含まれないことを確認した。
(Preparation Example 9)
(Polymer synthesis)
Polymer P9 was prepared by ring-opening the MA units of raw material polymer 3 with a monofunctional (meth)acrylic compound (HEMA), and then reacting it with an epoxy group-containing (meth)acrylic compound (GMA). The details are described below.
First, a solution was prepared by adding 111.43 g of MEK to 360 g of the raw polymer (0.312 mol in MA equivalent). Next, 25.38 g of HEMA (0.195 mol) was added to this solution, followed by 6.00 g of triethylamine (0.059 mol), and the mixture was reacted at 70°C for 6 hours. Subsequently, 13.31 g of GMA (0.094 mol) was added, and the mixture was reacted at 70°C for 4 hours to prepare the reaction solution.
The prepared reaction solution was diluted with MEK and treated with an aqueous formic acid solution to remove the aqueous phase. The polymer was then purified using the following procedure.
- The polymer was reprecipitated with an excess amount of water.
The polymer powder obtained by reprecipitation was washed twice with an excess amount of water.
The resulting reaction product was dried at 40°C for 16 hours.
Based on the above, 35.1 g of polymer P9 was obtained by ring-opening the structural units derived from maleic anhydride in the raw material polymer with HEMA and reacting them with GMA.
GPC analysis of polymer P9 confirmed the disappearance of the peaks of the monofunctional (meth)acrylic compound and the epoxy group-containing (meth)acrylic compound used. This confirmed that the obtained polymer P9 did not contain any unreacted (meth)acrylic compounds or epoxy group-containing (meth)acrylic compounds.

(調製例10)
原料ポリマー2のMA単位を、3官能(メタ)アクリル化合物および単官能(メタ)アクリル化合物および水で開環したポリマーP10を作製した。以下、詳細を説明する。
まず、原料ポリマー2 60.00g(MA換算0.280モル)に対して、MEK 99.71gを加えて、溶解液を作製した。次いで、この溶解液に対して、A-TMM-3LM-N 38.75gを加え、その後、トリエチルアミン18.00g(0.178モル)を加え、温度70℃で2時間反応させた。さらにその後、4-HBA 56.27g(0.390モル)を加え、温度70℃で4時間反応させ、反応溶液を作製した。
次いで、得られた反応溶液を後処理することなく、この反応溶液に水3.00g(0.167モル)を添加し、70℃で2時間反応させた。
作製された反応溶液をMEKで希釈し、ギ酸水溶液で処理することで、反応溶液から水相を除去した。その後、以下の手順でポリマーを精製した。
・過剰量のトルエンでポリマーを再沈殿させた。
・再沈殿で得られたポリマー粉末を、過剰量のトルエンで洗浄する操作を2回繰り返した。
・上記の2回洗浄後のポリマー粉末を、過剰量の水で洗浄する操作を3回行った。
・得られた反応生成物を、40℃で16時間乾燥させた。
以上により、原料ポリマー2中の無水マレイン酸に由来する構造単位を、A-TMM-3LM-N、4-HBA、おおび水で開環して得られるポリマーP10を32.4g得た。
ポリマーP10のGPC測定により、使用した多官能(メタ)アクリル化合物および単官能(メタ)アクリル化合物のピークの消失を確認した。これにより、得られたポリマーP10には、未反応の(メタ)アクリル化合物も、水酸基を有さない(メタ)アクリル化合物も含まれないことを確認した。
(Preparation Example 10)
Polymer P10 was prepared by ring-opening the MA units of raw material polymer 2 with trifunctional (meth)acrylic compounds, monofunctional (meth)acrylic compounds, and water. Details are described below.
First, a solution was prepared by adding 99.71 g of MEK to 60.00 g of raw polymer 2 (0.280 mol in MA equivalent). Next, 38.75 g of A-TMM-3LM-N was added to this solution, followed by 18.00 g (0.178 mol) of triethylamine, and the mixture was reacted at 70°C for 2 hours. Subsequently, 56.27 g (0.390 mol) of 4-HBA was added, and the mixture was reacted at 70°C for 4 hours to prepare the reaction solution.
Next, without any post-treatment of the resulting reaction solution, 3.00 g (0.167 mol) of water was added to the reaction solution, and the mixture was reacted at 70°C for 2 hours.
The prepared reaction solution was diluted with MEK and treated with an aqueous formic acid solution to remove the aqueous phase. The polymer was then purified using the following procedure.
The polymer was reprecipitated with an excess amount of toluene.
The polymer powder obtained by reprecipitation was washed twice with an excess amount of toluene.
The polymer powder, after being washed twice as described above, was washed three times with an excess amount of water.
The resulting reaction product was dried at 40°C for 16 hours.
Based on the above, 32.4 g of polymer P10 was obtained by ring-opening the structural units derived from maleic anhydride in raw material polymer 2 with A-TMM-3LM-N, 4-HBA, and plenty of water.
GPC analysis of polymer P10 confirmed the disappearance of peaks for the polyfunctional (meth)acrylic and monofunctional (meth)acrylic compounds used. This confirmed that the obtained polymer P10 did not contain any unreacted (meth)acrylic compounds or (meth)acrylic compounds without hydroxyl groups.

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

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

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

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

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

得られた感光性樹脂組成物を、HMDS(Hexamethyldisilazane)処理した3インチシリコンウェハー上に回転塗布し、100℃、120秒間ホットプレートにてベークして、約3.0μm厚(±0.3μm)の薄膜Aを得た。
この薄膜Aに、遮光率1~100%の階調を有するフォトマスクを介して、キヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA-501F)にて100mJ/cmの露光量でg+h+i線を露光した。
露光後、薄膜を2.0質量%炭酸ナトリウム水溶液で23℃、60秒間現像(ウェハーごと浸漬)することで、1~100mJ/cmの各露光量で露光、現像された薄膜Bを得た。
上記の方法にて得られた薄膜A、薄膜Bの膜厚から、以下の式より残膜率を算出した。
残膜率(%)=(各露光量での薄膜Bの膜厚/薄膜Afの膜厚)×100
そして、残膜率が95%以上となる露光量を、各感光性樹脂組成物の感度とした。結果を表1に示す。残膜率が95%以上となる露光量が、20mJ/cm以下であれば感度が良好であり、15mJ/cm以下であれば感度が特に良好であるとみなすことができる。
The obtained photosensitive resin composition was rotary coated onto a 3-inch silicon wafer treated with HMDS (Hexamethyldisilazane), and baked on a hot plate at 100°C for 120 seconds to obtain a thin film A with a thickness of approximately 3.0 μm (±0.3 μm).
This thin film A was exposed to g+h+i rays at an exposure dose of 100 mJ/cm² using a Canon g+h+i-ray mask aligner (PLA-501F) via a photomask having a light-shielding rate of 1 to 100%.
After exposure, the thin film was developed in a 2.0% by mass sodium carbonate aqueous solution at 23°C for 60 seconds (immersed together with the wafer) to obtain thin films B exposed and developed at exposure levels of 1 to 100 mJ/ cm² .
The residual film percentage was calculated from the film thicknesses of thin films A and B obtained by the above method using the following formula.
Residual film percentage (%) = (Thickness of thin film B at each exposure dose / Thickness of thin film Af) × 100
The exposure dose at which a residual film rate of 95% or more was determined as the sensitivity of each photosensitive resin composition. The results are shown in Table 1. If the exposure dose at which a residual film rate of 95% or more is 20 mJ/ cm² or less, the sensitivity can be considered good, and if it is 15 mJ/ cm² or less, the sensitivity can be considered particularly good.

[樹脂組成物の感度評価2(低露光量で露光後の残膜率)]
(5mJ/cmの露光量における残膜率)
上述の感度評価1で調製した感光性樹脂組成物を、HMDS(Hexamethyldisilazane)処理した3インチシリコンウェハー上に回転塗布し、100℃、120秒間ホットプレートにてベークして、3.0μm厚(±0.3μm)の薄膜Aを得た。
この薄膜Aに、遮光率1~100%の階調を有するフォトマスクを介して、キヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA-501F)にて5mJ/cmの露光量でg+h+i線を露光した。
露光後、薄膜を2.0質量%炭酸ナトリウム水溶液で23℃、60秒間現像(ウェハーごと浸漬)することで、薄膜Bを得た。
上記の方法にて得られた薄膜A、薄膜Bの膜厚から、以下の式より残膜率を算出した。
残膜率(%)=(各露光量での薄膜Bの膜厚/薄膜Aの膜厚)×100
[Sensitivity evaluation of resin composition 2 (residual film rate after exposure at low exposure dose)]
(Residual film percentage at an exposure dose of 5 mJ/ cm² )
The photosensitive resin composition prepared in Sensitivity Evaluation 1 described above was rotary coated onto a 3-inch silicon wafer treated with HMDS (Hexamethyldisilazane), and baked on a hot plate at 100°C for 120 seconds to obtain a thin film A with a thickness of 3.0 μm (±0.3 μm).
This thin film A was exposed to g+h+i rays at an exposure dose of 5 mJ/cm² using a Canon g+h+i-ray mask aligner (PLA-501F) via a photomask having a light-shielding rate of 1 to 100 %.
After exposure, the thin film was developed in a 2.0% by mass sodium carbonate aqueous solution at 23°C for 60 seconds (immersed together with the wafer) to obtain thin film B.
The residual film percentage was calculated from the film thicknesses of thin films A and B obtained by the above method using the following formula.
Residual film percentage (%) = (Thickness of thin film B at each exposure dose / Thickness of thin film A) × 100

(10mJ/cmの露光量における残膜率)
上述の感度評価1で調製した感光性樹脂組成物を、HMDS(Hexamethyldisilazane)処理した3インチシリコンウェハー上に回転塗布し、100℃、120秒間ホットプレートにてベークして、3.0μm厚(±0.3μm)の薄膜Aを得た。
この薄膜Aに、遮光率1~100%の階調を有するフォトマスクを介して、キヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA-501F)にて10mJ/cmの露光量でg+h+i線を露光した。
露光後、薄膜を2.0質量%炭酸ナトリウム水溶液で23℃、60秒間現像(ウェハーごと浸漬)することで、薄膜Bを得た。
上記の方法にて得られた薄膜A、薄膜Bの膜厚から、以下の式より残膜率を算出した。
残膜率(%)=(各露光量での薄膜Bの膜厚/薄膜Aの膜厚)×100
10mJ/cmの露光量における残膜率が50%以上であれば感光性材料として問題なく使用することができる。
(Residual film percentage at an exposure dose of 10 mJ/ cm² )
The photosensitive resin composition prepared in Sensitivity Evaluation 1 described above was rotary coated onto a 3-inch silicon wafer treated with HMDS (Hexamethyldisilazane), and baked on a hot plate at 100°C for 120 seconds to obtain a thin film A with a thickness of 3.0 μm (±0.3 μm).
This thin film A was exposed to g+h+i rays at an exposure dose of 10 mJ/cm² using a Canon g+h+i-ray mask aligner (PLA-501F) through a photomask having a light-shielding rate of 1 to 100%.
After exposure, the thin film was developed in a 2.0% by mass sodium carbonate aqueous solution at 23°C for 60 seconds (immersed together with the wafer) to obtain thin film B.
The residual film percentage was calculated from the film thicknesses of thin films A and B obtained by the above method using the following formula.
Residual film percentage (%) = (Thickness of thin film B at each exposure dose / Thickness of thin film A) × 100
If the residual film rate at an exposure dose of 10 mJ/ cm² is 50% or more, it can be used without problems as a photosensitive material.

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

[イエローインデックス]
上述の感度評価1で調製した感光性樹脂組成物を、イーグルXGガラス(コーニング社製、厚み0.5mm)上に回転塗布し、100℃、120秒間ホットプレートにてベークして、約3.0μm厚(±0.1μm)の薄膜を得た。
この薄膜に、キヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA-600F)にて100mJ/cmの露光量でg+h+i線を露光した。
露光後、薄膜を2.0質量%炭酸ナトリウム水溶液で23℃、60秒間現像(ウェハーごと浸漬)することで、100mJ/cmの露光量で露光、現像された薄膜を得た。
薄膜を230℃、30分間、空気下で加熱処理した。薄膜を室温空気下で冷却した後、再度薄膜を230℃、30分間、空気化で加熱処理した。同様の操作を繰り返し、30分間、空気下で加熱処理を合計で3回行った。
上記の方法にて得られた薄膜のイエローインデックス(YI)を色彩色差計CR-5(コニカミノルタ製)を用いて、測定箇所変えて3回測定し、その平均値をYIの値とした。測定タイプは透過測定、100%校正は未塗布のイーグルXGガラス(コーニング社製、厚み0.5mm)を使用した。結果を表1に示す。イエローインデックスが低い程、耐熱変色性が良好であり、2.0以下であればブラックマトリクス作製用の感光性樹脂として問題なく使用でき、1.50以下であれば耐熱変色性が良好とみなすことができる。
[Yellow Index]
The photosensitive resin composition prepared in Sensitivity Evaluation 1 described above was rotary coated onto Eagle XG glass (manufactured by Corning, 0.5 mm thick) and baked on a hot plate at 100°C for 120 seconds to obtain a thin film with a thickness of approximately 3.0 μm (±0.1 μm).
This thin film was exposed to g+h+i rays using a Canon g+h+i-ray mask aligner (PLA-600F) at an exposure dose of 100 mJ/ cm² .
After exposure, the thin film was developed in a 2.0% by mass sodium carbonate aqueous solution at 23°C for 60 seconds (immersed together with the wafer) to obtain a thin film exposed and developed with an exposure dose of 100 mJ/ cm² .
The thin film was heat-treated at 230°C for 30 minutes under air conditions. After the thin film was cooled under air conditions at room temperature, it was heat-treated again at 230°C for 30 minutes under air conditions. The same procedure was repeated, and the heat treatment under air conditions for 30 minutes was performed a total of three times.
The yellow index (YI) of the thin film obtained by the above method was measured three times at different measurement points using a colorimeter CR-5 (Konica Minolta), and the average value was taken as the YI value. The measurement type was transmission measurement, and 100% calibration was performed using uncoated Eagle XG glass (Corning, 0.5 mm thick). The results are shown in Table 1. The lower the yellow index, the better the heat discoloration resistance. A value of 2.0 or less can be used without problems as a photosensitive resin for black matrix production, and a value of 1.50 or less can be considered to have good heat discoloration resistance.

現像性評価および感度評価の結果を表2に示す。 The results of the developability and sensitivity evaluations are shown in Table 2.

実施例の感光性樹脂組成物は、アルカリ溶解速度が良好であり、よって、現像性に優れていた。実施例の感光性樹脂組成物は、残膜率が95%以上となる露光量が、20mJ/cm以下であり、換言すると低い露光量で硬化し、感度が高いと言える。よって、実施例の感光性樹脂組成物は、高い現像性と高い感度と、低いイエローインデックスとをバランス良く備えていた。 The photosensitive resin composition of the example exhibited a good alkaline dissolution rate and, therefore, excellent developability. The photosensitive resin composition of the example required an exposure dose of 20 mJ/ cm² or less to achieve a residual film rate of 95% or more. In other words, it cured at a low exposure dose and had high sensitivity. Therefore, the photosensitive resin composition of the example had a good balance of high developability, high sensitivity, and a low yellow index.

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

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

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

Claims (11)

式(P)で表される構造を有する、ポリマーであって、
(式(P)において、
mは、0であり、
nは、1~6の整数であり、
pは0より大きく、qは0より大きく、rは0であり、
pはAのモル含有率を表し、qはBのモル含有率を表し、p+q=1であり、
Xは、水素であり、
Yは、チオエーテル基を有する有機基であって、式(s-1)~(s-21)で表される2官能以上のチオール基含有化合物から選択される少なくとも1つから誘導される1~6価の有機基であり、前記チオエーテル基を有する有機基は、前記チオール基含有化合物から誘導されるチオエーテル基(*-S-*(*は結合手))を介して、[ ]n内の構造単位と結合しており、
Aは、式(IN)で表される構造単位を表し、
Bは、式(5)で表される構造単位、式(6)で表される構造単位、式(8)で表される構造単位、および式(9)で表される構造単位から選択される少なくとも1つの構造単位を含み、
前記構造単位Aおよび前記構造単位Bは、ランダムまたは交互に配列している
(式(IN)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~30の有機基である。)
(式(5)、(6)、(8)、および(9)において、
は、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を含む基を表し、
は、1つの(メタ)アクリロイル基を含む基を表し、
Zは、1以上の(メタ)アクリロイル基を含む基であり、
Qは、水素原子、または置換もしくは未置換の炭素数1~6のアルキル基であり、
Xは、酸素原子、置換もしくは未置換の炭素数1~4のアルキレン基を表し、
Qが前記アルキル基であり、Xが前記アルキレン基である場合、QとXが縮合して環式基を形成してもよい。))
A polymer having a structure represented by formula (P) ,
(In equation (P),
m is 0,
n is an integer between 1 and 6.
p is greater than 0, q is greater than 0, and r is 0.
p represents the molar content of A, q represents the molar content of B, and p + q = 1.
X is hydrogen,
Y is an organic group having a thioether group, which is a 1-6 valent organic group derived from at least one selected from two or more thiol group-containing compounds represented by formula (s-1) to (s-21), and the organic group having the thioether group is bonded to the structural unit in [ ]n via the thioether group (*-S-* (* is a bond)) derived from the thiol group-containing compound,
A represents a structural unit expressed by formula (IN),
B includes at least one structural unit selected from the structural units represented by formula (5), formula (6), formula (8), and formula (9) ,
The structural units A and B are arranged randomly or alternately .
(In formula (IN), R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.)
(In equations (5), (6), (8), and (9),
R p represents a group containing two or more (meth)acryloyl groups,
R s represents a group containing one (meth)acryloyl group,
Z is a group containing one or more (meth)acryloyl groups,
Q is a hydrogen atom, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X represents an oxygen atom, a substituted or unsubstituted alkylene group with 1 to 4 carbon atoms,
If Q is the alkyl group and X is the alkylene group, Q and X may condense to form a cyclic group.
前記Bが、式(10)で表される構造単位をさらに含む、請求項1に記載のポリマー。
The polymer according to claim 1, wherein B further comprises a structural unit represented by formula (10).
前記Bが、式(MA)で表される構造単位をさらに含む、請求項1または2に記載のポリマー。
The polymer according to claim 1 or 2, wherein B further comprises a structural unit represented by formula (MA).
前記式(5)または(8)で表される構造単位におけるRが、式(1b)で表される基、式(1c)で表される基、および式(1d)で表される基から選択される少なくとも1つである、請求項1~3のいずれかに記載のポリマー。
(式(1b)中、
kは2または3であり、
Rは水素原子またはメチル基であり、複数のRは同じでも異なっていてもよく、
は単結合、炭素数1~6のアルキレン基または-L-M-で表される基(Lは-O-または-OCO-であり、Mは炭素数1~6のアルキレン基である)であり、複数存在するXは同一であっても異なっていてもよく、
’は単結合、炭素数1~6のアルキレン基または-L’-M’-で表される基(L’は炭素数1~6のアルキレン基であり、M’は-O-または-COO-である)であり、
は炭素数1~12のk+1価の有機基である。)
(式(1c)中、
k、R、XおよびXは、それぞれ、式(1b)におけるR、k、XおよびXと同義であり、複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数のXは互いに同一であっても異なっていてもよく、
は、炭素数1~6の2価の有機基であり、
およびXは、それぞれ独立に、単結合または炭素数1~6の2価の有機基であり、
は、炭素数1~6の2価の有機基である。)
(式(1d)中、
nは、2~5の整数であり、
Rは水素原子またはメチル基であり、複数のRは同じでも異なっていてもよい。)
The polymer according to any one of claims 1 to 3, wherein Rp in the structural unit represented by formula (5) or (8) is at least one selected from the group represented by formula (1b), the group represented by formula (1c), and the group represented by formula (1d).
(In formula (1b),
k is 2 or 3,
R is a hydrogen atom or a methyl group, and multiple Rs may be the same or different.
X1 is a single bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by -L-M- (where L is -O- or -OCO-, and M is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms). Multiple X1 groups may be the same or different.
X1 ' is a single bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or a group represented by -L'-M'- (where L' is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and M' is -O- or -COO-),
X2 is a k+1 valent organic group with 1 to 12 carbon atoms.
(In formula (1c),
k, R, X1 , and X2 are equivalent to R, k, X1 , and X2 in equation (1b), respectively, and the multiple Rs may be the same or different from each other, and the multiple X1s may be the same or different from each other.
X3 is a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms.
X4 and X5 are each independently a single bond or a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms.
X6 is a divalent organic group with 1 to 6 carbon atoms.
(In formula (1d),
n is an integer between 2 and 5.
R represents a hydrogen atom or a methyl group, and multiple Rs may be the same or different.
前記式(6)または(9)で表される構造単位におけるRが、式(2a)で表される基である、請求項1~4のいずれかに記載のポリマー。
(式(2a)において、X10は、2価の有機基であり、Rは、水素原子またはメチル基である。)
The polymer according to any one of claims 1 to 4, wherein R s in the structural unit represented by formula (6) or (9) is a group represented by formula (2a).
(In formula (2a), X 10 is a divalent organic group, and R is a hydrogen atom or a methyl group.)
重量平均分子量が、5,000以上80,000以下である、請求項1~5のいずれかに記載のポリマー。 A polymer according to any one of claims 1 to 5, wherein the weight-average molecular weight is 5,000 or more and 80,000 or less. 請求項1~6のいずれかに記載のポリマーを含む、ポリマー溶液。 A polymer solution comprising the polymer described in any one of claims 1 to 6. 多官能(メタ)アクリル化合物、単官能(メタ)アクリル化合物、およびチオール基とアルコキシ基とを有する化合物またはそのオリゴマーから選択される少なくとも1つをさらに含む、請求項7に記載のポリマー溶液。 The polymer solution according to claim 7, further comprising at least one selected from a polyfunctional (meth)acrylic compound, a monofunctional (meth)acrylic compound, and a compound having a thiol group and an alkoxy group or its oligomer. カラーフィルタまたはブラックマトリクスの形成に用いられる、請求項7または8に記載のポリマー溶液。 A polymer solution according to claim 7 or 8, used for forming a color filter or a black matrix. 請求項7または8に記載のポリマー溶液と、
光重合開始剤と、を含む感光性樹脂組成物。
A polymer solution according to claim 7 or 8,
A photosensitive resin composition comprising a photopolymerization initiator.
請求項10に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。 A cured product of the photosensitive resin composition according to claim 10.
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