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JP2018178074A - Radically Polymerizable Polymer and Resin Composition Comprising the Radically Polymerizable Polymer - Google Patents

Radically Polymerizable Polymer and Resin Composition Comprising the Radically Polymerizable Polymer Download PDF

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JP2018178074A JP2018001404A JP2018001404A JP2018178074A JP 2018178074 A JP2018178074 A JP 2018178074A JP 2018001404 A JP2018001404 A JP 2018001404A JP 2018001404 A JP2018001404 A JP 2018001404A JP 2018178074 A JP2018178074 A JP 2018178074A
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Yoshihiro Maeda
大槻信章
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Abstract

【課題】本発明の目的は、優れた耐熱性を有しつつアルカリ可溶性や光硬化性をも有する工業的に汎用性の高いラジカル重合性重合体を提供することである。【解決手段】マレイミド系単量体単位、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単位、水酸基を有する単量体単位を必須単位として有する重合体が有するカルボキシル基に対して、カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させて得たラジカル重合性重合体、ならびに、該ラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物とを含む樹脂組成物について、優れた耐熱性を有しつつアルカリ可溶性、光硬化性を発現することを見出した。感光性樹脂組成物として活用でき、耐熱性、密着性に優れる硬化物が得られる。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide an industrially versatile radical polymerizable polymer having excellent heat resistance, alkali solubility and photocurability. SOLUTION: The carboxyl radical reacts with the carboxyl radical of a polymer having a maleimide-based monomer unit, an unsaturated carboxylic acid unit having no ester bond, and a monomer unit having a hydroxyl group as essential units. A radically polymerizable polymer obtained by reacting a monomer having a functional group to be obtained, and a resin composition containing the radically polymerizable polymer and a radically polymerizable compound are alkaline while having excellent heat resistance. It has been found that it exhibits solubility and photocurability. It can be used as a photosensitive resin composition, and a cured product having excellent heat resistance and adhesion can be obtained. [Selection diagram] None

Description

本発明は、アルカリ水溶液に可溶なラジカル重合性重合体および該ラジカル重合性重合体を含んでなる樹脂組成物に関する。より詳しくは、それを用いた硬化物に関する。   The present invention relates to a radically polymerizable polymer soluble in an aqueous alkaline solution and a resin composition comprising the radically polymerizable polymer. More specifically, it relates to a cured product using it.

画像形成用の感光性樹脂組成物は、写真法(フォトリソグラフィー)の原理を応用することによって微細加工が可能な上に、物性に優れた硬化物を与えて画像を形成できることから、電子部品関係の各種レジスト材料や印刷版等の用途に多用されている。近年では、環境対策の点から希薄な弱アルカリ水溶液で現像できるアルカリ現像型が主流になっている。
ネガ型の画像形成用感光性樹脂組成物を、写真法(フォトリソグラフィー)の工程に用いる場合には、先ず基板上に樹脂組成物を塗布し、続いて加熱乾燥を行って塗膜を形成させた後、この塗膜にパターン形成用フィルムを装着し、露光して現像するという一連の工程が採用されている。光硬化後の塗膜には、現像性に加えて、耐熱性や、耐水性、耐湿性等の長期信頼性に関わる特性が求められる。
Since the photosensitive resin composition for image formation can be finely processed by applying the principle of photolithography (photolithography) and can give a cured product excellent in physical properties to form an image, the electronic component relationship It is widely used in applications such as various resist materials and printing plates. In recent years, an alkali developing type that can be developed with a dilute weak alkaline aqueous solution has become mainstream from the point of environmental protection.
When the negative photosensitive resin composition for image formation is used in the step of a photolithography method, first, the resin composition is coated on a substrate and then heat dried to form a coating film. After that, a series of steps of mounting a film for pattern formation on this coating film, exposing and developing it is adopted. In addition to developability, the coating film after photocuring is required to have properties relating to long-term reliability such as heat resistance, water resistance and moisture resistance.

上記各特性をある程度満足するものとして、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸を反応させて得られるビニルエステル(エポキシアクリレート)に酸無水物を反応させてカルボキシル基を導入したカルボキシル基含有ビニルエステルが知られている。このカルボキシル基含有ビニルエステルは、タックフリー性、光感度、現像性といった相反する特性をバランス良く満足している上に、硬化物に求められる耐熱性や耐水性等の重要特性も比較的良好であるが、さらに高いレベルでの向上、両立が求められている。   A carboxyl group-containing vinyl ester in which a carboxyl group is introduced by reacting an acid anhydride with a vinyl ester (epoxy acrylate) obtained by reacting an epoxy resin and (meth) acrylic acid is known as one that satisfies the above respective properties to a certain extent. It is done. This carboxyl group-containing vinyl ester is well-balanced and satisfied with conflicting properties such as tack-free property, photosensitivity, and developability, and important properties such as heat resistance and water resistance required for cured products are also relatively good. Although there is, there is a need for improvement and coexistence at a higher level.

この目的に沿ったものとして、例えば、分子中に2個のカルボキシル基を有する(メタ)アクリレート化合物と分子中に2個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を反応させて得られる不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を含有する樹脂組成物は、現像性、耐熱性、可撓性等の重要特性が良好であることが知られている(特許文献1参照)。しかしながら、技術の進歩に伴って、さらにハイレベルな特性が求められており、例えば、微細なパターン形成に適合し得る高度な寸法安定性や、より高い温度条件での処理に耐えることが要求されるようになっている。   In keeping with this object, for example, unsaturated group-containing polycarboxylic acids obtained by reacting a (meth) acrylate compound having two carboxyl groups in the molecule with an epoxy resin having two epoxy groups in the molecule. A resin composition containing an acid resin is known to have good important properties such as developability, heat resistance, flexibility and the like (see Patent Document 1). However, with the progress of technology, higher level characteristics are required, for example, it is required to withstand high dimensional stability compatible with fine patterning and processing at higher temperature conditions. It has become so.

ところで、高耐熱性要求に応え得る感光性樹脂として、N−置換マレイミド基とエチレン性不飽和二重結合を有するポリマーが検討されている(例えば特許文献2および3)。しかしながら、これらの系においても、耐熱性に重きを置き過ぎるとアルカリ現像性が低下したり硬化物に脆さが発現することになりかねず、アルカリ現像性、硬化性、耐熱性、可撓性のバランスの点で改善の余地があった。   By the way, polymers having an N-substituted maleimide group and an ethylenically unsaturated double bond have been studied as photosensitive resins capable of meeting high heat resistance requirements (for example, Patent Documents 2 and 3). However, even in these systems, too much emphasis on heat resistance may lower the alkali developability or cause the cured product to develop brittleness, and may develop alkali developability, curability, heat resistance, flexibility. There is room for improvement in terms of balance.

特開2001−48945号公報JP 2001-48945 A 特開平10−139843号公報JP 10-139843 A 特開2002−62651号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-62651

したがって、本発明の目的は、優れたアルカリ可溶性、硬化性を有しつつ、耐熱分解性が高く脆さを発現しない硬化物を与えうるラジカル重合性重合体ならびにそれを含む樹脂組成物を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a radically polymerizable polymer capable of giving a cured product having high thermal decomposition resistance and not exhibiting brittleness while having excellent alkali solubility and curability, and a resin composition containing the same. It is.

本発明者らは、鋭意検討の結果、特定の樹脂がアルカリ可溶性、硬化性を有しつつ、耐熱分解性が高く脆さを発現しない硬化物を与えうることを見出した。
すなわち、本発明の目的は、下記(1)〜(8)により達成される。
(1)重合体100質量%中、マレイミド系単量体由来の構成単位10〜60質量%、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位10〜40質量%、水酸基を有する単量体由来の構成単位10〜40質量%を必須単位として含有する上記重合体が有するカルボキシル基に対して、上記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてなる構造を有するラジカル重合性重合体。
上記ラジカル重合性重合体は、下記式により得られる熱処理後残存率X(質量%)と固形分濃度Y(質量%)との相対値X/Yが0.95以上である。
熱処理後残存率X(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)とアセトン2mlとの混合物を200℃で30分加熱乾燥して得た乾燥混合物の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)}
固形分濃度Y(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)を真空下160℃で1時間30分加熱乾燥させて得た固形分の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)}
(2)さらに、上記重合体100質量%中、エステル結合を有さない芳香族系単量体由来の構成単位1〜35質量%を含有する(1)に記載のラジカル重合性重合体。
(3)上記エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位が(メタ)アクリル酸由来の構成単位である(1)または(2)に記載のラジカル重合性重合体。
(4)(1)〜(3)のいずれか1つに記載のラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物を含んでなる樹脂組成物。
(5)(1)〜(3)のいずれか1つに記載のラジカル重合性重合体、または(4)に記載の樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
(6)下記式(1)および(2)
熱処理後残存率X(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)とアセトン2mlとの混合物を200℃で30分加熱乾燥して得た乾燥混合物の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)} (1)
固形分濃度Y(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)を真空下160℃で1時間30分加熱乾燥させて得た固形分の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)} (2)
により得られる熱処理後残存率X(質量%)と固形分濃度Y(質量%)との相対値X/Yが0.95以上であるラジカル重合性重合体の製造方法であって、
単量体成分100質量%中、マレイミド系単量体10〜60質量%、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体10〜40質量%、および水酸基を有する単量体10〜40質量%を必須として含有する上記単量体成分を反応させて重合体を得る工程と、
上記重合体が有するカルボキシル基に対して、上記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてラジカル重合性重合体を得る工程と、
を含むラジカル重合性重合体の製造方法。
(7)さらに、上記単量体成分100質量%中、エステル結合を有さない芳香族系単量体1〜35質量%を含有する、(6)に記載のラジカル重合性重合体の製造方法。
(8)上記重合体が、エステル類とアルコール類との混合溶媒中で重合して得られるものである、(6)または(7)に記載のラジカル重合性重合体の製造方法。
The inventors of the present invention, as a result of intensive studies, have found that a specific resin has alkali solubility and curability, and can give a cured product having high thermal decomposition resistance and not exhibiting brittleness.
That is, the object of the present invention is achieved by the following (1) to (8).
(1) In 100% by mass of the polymer, 10 to 60% by mass of a constituent unit derived from a maleimide-based monomer, 10 to 40% by mass of a constituent unit derived from an unsaturated carboxylic acid monomer having no ester bond, A structure in which a monomer having a functional group capable of reacting with the carboxyl group is reacted with a carboxyl group possessed by the polymer containing 10 to 40% by mass of the constituent unit derived from the monomer as an essential unit Radically polymerizable polymer having:
The above-mentioned radical polymerizable polymer has a relative value X / Y of 0.95 or more after heat treatment residual ratio X (mass%) obtained by the following formula and solid content concentration Y (mass%).
After heat treatment Residual ratio X (mass%) = {mass of dried mixture obtained by heating and drying a mixture of 0.3 g of radical polymerizable polymer (mass before heating and drying) and 2 ml of acetone at 200 ° C for 30 minutes ) / {Mass (0.3 (g) before heat drying of the radically polymerizable polymer)}
Solid content concentration Y (mass%) = {mass of solid content obtained by heating and drying radically polymerizable polymer 0.3 g (mass before heating and drying) at 160 ° C. for 1 hour and 30 minutes under a vacuum} / {Mass 0.3 (g) before drying by heating of radically polymerizable polymer}
(2) The radically polymerizable polymer according to (1), further comprising 1 to 35% by mass of a structural unit derived from an aromatic monomer having no ester bond in 100% by mass of the polymer.
(3) The radically polymerizable polymer as described in (1) or (2) whose structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid monomer which does not have the said ester bond is a structural unit derived from (meth) acrylic acid.
(4) A resin composition comprising the radically polymerizable polymer according to any one of (1) to (3) and a radically polymerizable compound.
(5) A cured product obtained by curing the radically polymerizable polymer according to any one of (1) to (3) or the resin composition according to (4).
(6) the following formulas (1) and (2)
After heat treatment Residual ratio X (mass%) = {mass of dried mixture obtained by heating and drying a mixture of 0.3 g of radical polymerizable polymer (mass before heating and drying) and 2 ml of acetone at 200 ° C for 30 minutes ) / {Mass (0.3 (g) before heat drying of radically polymerizable polymer)} (1)
Solid content concentration Y (mass%) = {mass of solid content obtained by heating and drying radically polymerizable polymer 0.3 g (mass before heating and drying) at 160 ° C. for 1 hour and 30 minutes under a vacuum} / {Mass 0.3 (g) before drying by heating of radically polymerizable polymer} (2)
A method for producing a radically polymerizable polymer, wherein the relative value X / Y of the after-heat treatment residual ratio X (mass%) and the solid content concentration Y (mass%) obtained by
10 to 60 mass% of a maleimide-based monomer, 10 to 40 mass% of an unsaturated carboxylic acid monomer having no ester bond, and 10 to 40 mass of a monomer having a hydroxyl group in 100 mass% of the monomer component B. reacting the above-mentioned monomer component essentially containing C. to obtain a polymer,
Reacting a monomer having a functional group capable of reacting with the carboxyl group with a carboxyl group of the polymer to obtain a radically polymerizable polymer;
A method of producing a radically polymerizable polymer comprising:
(7) Furthermore, the manufacturing method of the radically polymerizable polymer as described in (6) which contains 1-35 mass% of aromatic monomers which do not have an ester bond in 100 mass% of said monomer components. .
(8) The method for producing a radically polymerizable polymer according to (6) or (7), wherein the polymer is obtained by polymerizing in a mixed solvent of an ester and an alcohol.

本発明のラジカル重合性重合体ならびにそれを含む樹脂組成物は、アルカリ可溶性、硬化性が良く、得られた硬化物は耐熱分解性が高く脆さを発現せず、塗膜とした場合は基材との密着性に優れるものである。   The radically polymerizable polymer of the present invention and the resin composition containing the same have good alkali solubility and curability, and the resulting cured product has high thermal decomposition resistance and does not exhibit brittleness, and when it is used as a coating film It is excellent in adhesion to the material.

本発明のラジカル重合性重合体は、マレイミド系単量体由来の構成単位、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位、水酸基を有する単量体由来の構成単位を必須単位として有する重合体(ベースポリマー)が有するカルボキシル基に対して、カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてなる構造を有する。上記カルボキシル基は、上記重合体(ベースポリマー)中の上記エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位に含まれる。本発明のラジカル重合性重合体では、上記エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位が有するカルボキシル基の、好ましくはその一部に、カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を付加させてなる構造を有する。
上記ラジカル重合性重合体中、上記重合体(ベースポリマー)由来の構成単位は、主鎖を構成する。上記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体由来の構成単位は、ラジカル重合性重合体の側鎖を構成する。
上記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体は、ラジカル重合性炭素−炭素二重結合(以下、単にラジカル重合性二重結合という場合がある)を有することが好ましい。
本発明のラジカル重合性重合体は、好ましくは、主鎖100質量%中、マレイミド系単量体由来の構成単位10〜60質量%、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位10〜40質量%、および水酸基を有する単量体由来の構成単位10〜40質量%を含み、かつ、側鎖にラジカル重合性炭素−炭素二重結合を有する。
なお、以下において、単量体単位との記載は、単量体に由来する構成単位を示し、当該単量体中の重合性炭素−炭素二重結合(C=C)が単結合(C−C)になった構造単位を意味する。例えば、マレイミド系単量体単位とは、マレイミド系単量体を共重合又はグラフト重合した場合の、マレイミド系単量体由来の構成単位を意味する。
The radically polymerizable polymer of the present invention essentially comprises a constituent unit derived from a maleimide-based monomer, a constituent unit derived from an unsaturated carboxylic acid monomer having no ester bond, and a constituent unit derived from a monomer having a hydroxyl group. It has a structure in which a monomer having a functional group capable of reacting with a carboxyl group is reacted with a carboxyl group of a polymer (base polymer) having as a unit. The said carboxyl group is contained in the structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid monomer which does not have the said ester bond in the said polymer (base polymer). In the radically polymerizable polymer of the present invention, a functional group capable of reacting with a carboxyl group is preferably included in part of the carboxyl group of the constituent unit derived from the unsaturated carboxylic acid monomer having no ester bond. It has a structure in which the monomer which it has is made to add.
In the radical polymerizable polymer, constituent units derived from the polymer (base polymer) constitute a main chain. The structural unit derived from the monomer having a functional group capable of reacting with the carboxyl group constitutes the side chain of the radically polymerizable polymer.
The monomer having a functional group capable of reacting with a carboxyl group preferably has a radically polymerizable carbon-carbon double bond (hereinafter sometimes simply referred to as a radically polymerizable double bond).
The radically polymerizable polymer of the present invention is preferably derived from 10 to 60% by mass of a structural unit derived from a maleimide-based monomer, and from an unsaturated carboxylic acid monomer having no ester bond in 100% by mass of the main chain. It contains 10 to 40% by mass of a constituent unit and 10 to 40% by mass of a constituent unit derived from a monomer having a hydroxyl group, and has a radically polymerizable carbon-carbon double bond in the side chain.
In addition, in the following, the description with a monomer unit shows the structural unit derived from a monomer, and the polymerizable carbon-carbon double bond (C = C) in the said monomer is single bond (C-). C) means the structural unit that became For example, the maleimide-based monomer unit means a structural unit derived from the maleimide-based monomer when the maleimide-based monomer is copolymerized or graft-polymerized.

マレイミド系単量体単位、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸(単量体)単位、水酸基を有する単量体単位を必須単位として有する重合体(ベースポリマー)は、マレイミド系単量体、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸、水酸基を有する単量体を必須成分としてラジカル重合させて得られることが好ましい。以下に単量体について説明する。   A polymer (base polymer) having a maleimide-based monomer unit, an unsaturated carboxylic acid (monomer) unit having no ester bond, and a monomer unit having a hydroxyl group as an essential unit is a maleimide-based monomer, It is preferably obtained by radical polymerization of an unsaturated carboxylic acid having no ester bond and a monomer having a hydroxyl group as an essential component. The monomers are described below.

マレイミド系単量体としては、N−フェニルマレイミド、N−(2−メチルフェニル)マレイミド、N−(4−メチルフェニル)マレイミド、N−(2,6−ジエチルフェニル)マレイミド、N−(2−クロロフェニル)マレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−フェニルメチルマレイミド、N−(2,4,6−トリブロモフェニル)マレイミド、N−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]マレイミド、N−オクタデセニルマレイミド、N−ドデセニルマレイミド、N−(2−メトキシフェニル)マレイミド、N−(2,4,6−トリクロロフェニル)マレイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド、N−(1−ヒドロキシフェニル)マレイミド等のN−置換マレイミドや無置換マレイミドが挙げられ、これらの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、耐熱性向上効果が大きく、共重合性が良好で、かつ入手し易いという点でN−フェニルマレイミド、N−(2−メチルフェニル)マレイミド、N−(2,6−ジエチルフェニル)マレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド等が好ましく、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミドがより好ましく、N−フェニルマレイミド、N−ベンジルマレイミドが最も好ましい。
また、N−フェニルマレイミドとN−ベンジルマレイミドとを併用することも好ましい。併用する場合のN−フェニルマレイミドとN−ベンジルマレイミドとの好ましい比率は、質量比で99:1〜1:99である。
As a maleimide-based monomer, N-phenyl maleimide, N- (2-methylphenyl) maleimide, N- (4-methylphenyl) maleimide, N- (2, 6-diethylphenyl) maleimide, N- (2- Chlorophenyl) maleimide, N-methyl maleimide, N-ethyl maleimide, N-isopropyl maleimide, N-lauryl maleimide, N-cyclohexyl maleimide, N-benzyl maleimide, N-phenyl methyl maleimide, N- (2,4,6- tri Bromophenyl) maleimide, N- [3- (triethoxysilyl) propyl] maleimide, N-octadecenyl maleimide, N-dodecenyl maleimide, N- (2-methoxyphenyl) maleimide, N- (2, 2, 4,6-Trichlorophenyl) maleimide, N- (4-hydroxyphenyl) ) Maleimide, N- (1-hydroxyphenyl) include N- substituted maleimides or unsubstituted maleimides such as maleimide, may be used singly or in combination of two or more thereof. Among these, N-phenylmaleimide, N- (2-methylphenyl) maleimide, N- (2,6-diethylphenyl) in that the heat resistance improving effect is large, the copolymerizability is good, and it is easy to obtain. Maleimide, N-lauryl maleimide, N-cyclohexyl maleimide, N-benzyl maleimide, etc. are preferred, N-phenyl maleimide, N-cyclohexyl maleimide, N-benzyl maleimide is more preferred, N-phenyl maleimide, N-benzyl maleimide is most preferred .
Moreover, it is also preferable to use N-phenyl maleimide and N-benzyl maleimide in combination. When using together, the preferable ratio of N-phenyl maleimide and N- benzyl maleimide is 99: 1-1: 99 by mass ratio.

また、本発明ではアルカリ現像に必須となるカルボキシル基を導入し、加えて硬化物の特性を優れたものとするため、単量体としてエステル結合を有さない不飽和カルボン酸を必須成分として用いる。具体例としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸、ソルビン酸、フマル酸、マレイン酸等が挙げられ、中でも、硬化物の特性に優れることから(メタ)アクリル酸が好ましい。また、他の態様として、カルボキシル基と共に、またはカルボキシル基に代えて、他の酸基を導入してもよい。他の酸基としては、例えば、フェノール性水酸基、カルボン酸無水物基、リン酸基、スルホン酸基等、アルカリ水と中和反応する官能基が挙げられ、これらの1種のみを有していても、2種以上有していてもよい。以下の記載において、カルボキシル基に対する記載は、上記他の酸基にもあてはまる。   Further, in the present invention, in order to introduce a carboxyl group which is essential for alkali development and to make the cured product excellent in addition, an unsaturated carboxylic acid having no ester bond as a monomer is used as an essential component . Specific examples thereof include (meth) acrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, sorbic acid, fumaric acid, and maleic acid. Among them, (meth) acrylic acid is preferable because of its excellent cured product properties. In another embodiment, another acid group may be introduced together with or in place of the carboxyl group. Examples of other acid groups include phenolic hydroxyl groups, carboxylic acid anhydride groups, phosphoric acid groups, sulfonic acid groups, and other functional groups that are neutralized with alkaline water, and have only one of these. Or you may have 2 or more types. In the following description, the statements for the carboxyl group also apply to the other acid groups mentioned above.

本発明では、水酸基(ヒドロキシル基)を有する単量体を必須成分として用いる。従来より、カルボキシル基を有する重合体として(メタ)アクリル酸を共重合させたものが知られているが、アルカリ現像性の点で改善の余地があり、アルカリ現像性を向上させる手法として、水酸基を有する単量体単位を共重合させ、水酸基含有骨格中の水酸基に対して多塩基酸無水物を反応させたものや、特許文献3に記載されているように、グリシジル基含有骨格中のグリシジル基に対して(メタ)アクリル酸のような不飽和一塩基酸を反応させ、グリシジル基が開環して生成したヒドロキシル基に対して多塩基酸無水物を反応させたものが知られているが、いずれもアルカリ現像性、耐熱性の両立の点で改善の余地があった。   In the present invention, a monomer having a hydroxyl group (hydroxyl group) is used as an essential component. Conventionally, as a polymer having a carboxyl group, one obtained by copolymerizing (meth) acrylic acid is known, but there is room for improvement in terms of alkali developability, and hydroxyl group is a method for improving alkali developability. And glycidyl in the glycidyl group-containing skeleton as described in Patent Document 3 and in which polybasic acid anhydride is reacted to the hydroxyl group in the hydroxyl group-containing skeleton by copolymerizing monomer units having It is known that an unsaturated monobasic acid such as (meth) acrylic acid is reacted with a group and a polybasic acid anhydride is reacted with a hydroxyl group formed by ring opening of a glycidyl group. However, there is room for improvement in terms of both alkali developability and heat resistance.

それに対して、本発明では、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸、水酸基を有する単量体、両方を必須成分として共重合することで良好なアルカリ現像性を発現させることができ、加えて硬化物の特性にも優れるものとすることができる。分子内に水酸基を有する単量体としては、(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、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2,3−ジヒドロキシプロピル等の(ジ)ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや、2−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシピバリル(メタ)アクリルアミド、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリルアミド、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリルアミド等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドが挙げられ、これらの1種または2種以上が使用可能である。中でも、共重合性の点から、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、特に(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルが好ましい。   On the other hand, in the present invention, good alkali developability can be expressed by copolymerizing the unsaturated carboxylic acid having no ester bond, the monomer having a hydroxyl group, and both as essential components. It can also be excellent in the properties of the cured product. As a monomer having a hydroxyl group in the molecule, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy (meth) acrylate (Di) hydroxyalkyl (meth) acrylates such as butyl, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxymethyl (Meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxypropyl (meth) acrylamide, 3-hydroxypropyl (meth) acrylamide, 4-hydroxybutyl (meth) acrylamide, hydroxypivalyl (meth) acrylamide, 5 -Hydroxy-pliers (Meth) acrylamide, 6-hydroxyhexyl (meth) include hydroxyalkyl (meth) acrylamides such as acrylamide, one or more of these can be used. Among them, from the viewpoint of copolymerizability, hydroxyalkyl (meth) acrylate is preferable, and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is particularly preferable.

マレイミド系単量体(マレイミド系単量体単位)は、ベースポリマーを構成する全単量体成分(ベースポリマーを構成する全単量体単位100質量%)中10〜60質量%である。マレイミド系単量体の含有量を10質量%以上とすることで、硬化物に充分な耐熱性を付与することができる。一方、含有量を60質量%以下とすることで、不飽和カルボン酸、水酸基を有する単量体に起因するアルカリ現像性、硬化物特性を充分に付与することができる。マレイミド系単量体の好ましい下限は15質量%、より好ましい下限は20質量%である。また、好ましい上限は55質量%、より好ましい上限は50質量%である。   The maleimide-based monomer (maleimide-based monomer unit) is 10 to 60% by mass in all the monomer components (100% by mass of all the monomer units constituting the base polymer) constituting the base polymer. By making content of a maleimide-type monomer 10 mass% or more, sufficient heat resistance can be provided to hardened | cured material. On the other hand, by setting the content to 60% by mass or less, the alkali developability and the cured product characteristics attributed to the unsaturated carboxylic acid and the monomer having a hydroxyl group can be sufficiently imparted. The lower limit of the maleimide monomer is preferably 15% by mass, and more preferably 20% by mass. The upper limit is preferably 55% by mass, and more preferably 50% by mass.

エステル結合を有さない不飽和カルボン酸(エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単位)は、ベースポリマーを構成する全単量体成分(ベースポリマーを構成する全単量体単位100質量%)中10〜40質量%である。不飽和カルボン酸の含有量を10質量%以上とすることで良好なアルカリ現像性を発現させることができる。一方、含有量を40質量%以下とすることで、マレイミド系単量体に起因する耐熱性等の硬化物特性を充分に付与することができる。不飽和カルボン酸の好ましい下限は15質量%、より好ましい下限は20質量%である。また、好ましい上限は35質量%、より好ましい上限は30質量%である。   The unsaturated carboxylic acid having no ester bond (unsaturated carboxylic acid unit having no ester bond) comprises all monomer components constituting the base polymer (100% by mass of all monomer units constituting the base polymer) The content is 10 to 40% by mass. By setting the content of unsaturated carboxylic acid to 10% by mass or more, good alkali developability can be exhibited. On the other hand, by setting the content to 40% by mass or less, cured product properties such as heat resistance attributed to the maleimide-based monomer can be sufficiently imparted. The lower limit of the unsaturated carboxylic acid is preferably 15% by mass, and more preferably 20% by mass. The upper limit is preferably 35% by mass, and more preferably 30% by mass.

水酸基を有する単量体(水酸基を有する単量体単位)は、ベースポリマーを構成する全単量体成分(ベースポリマーを構成する全単量体単位100質量%)中10〜40質量%である。水酸基を有する単量体の含有量を10質量%以上とすることで良好なアルカリ現像性を発現させることができる。一方、含有量を40質量%以下とすることで、マレイミド系単量体に起因する耐熱性等の硬化物特性を充分に付与することができる。水酸基を有する単量体の好ましい下限は12質量%、より好ましい下限は15質量%である。また、好ましい上限は35質量%、より好ましい上限は30質量%である。   The monomer having a hydroxyl group (monomer unit having a hydroxyl group) is 10 to 40% by mass in all the monomer components constituting the base polymer (100% by mass of all monomer units constituting the base polymer) . By setting the content of the monomer having a hydroxyl group to 10% by mass or more, good alkali developability can be exhibited. On the other hand, by setting the content to 40% by mass or less, cured product properties such as heat resistance attributed to the maleimide-based monomer can be sufficiently imparted. The lower limit of the monomer having a hydroxyl group is preferably 12% by mass, and more preferably 15% by mass. The upper limit is preferably 35% by mass, and more preferably 30% by mass.

本発明では、特性に悪影響を及ぼさない限りにおいて、重合体(ベースポリマー)を得る際に他の共重合可能な単量体成分を使用しても良い。
このような単量体成分の具体例としては、エステル結合を有さない芳香族系単量体;酢酸ビニル、アジピン酸ビニル等のビニルエステルモノマー;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル系単量体;n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテルや対応するアルキルビニル(チオ)エーテル;無水マレイン酸等の酸無水物基含有単量体あるいはこれをアルコール類等により酸無水物基を開環変性した単量体や上記したもの以外の不飽和塩基酸;N−ビニルピロリドン、N−ビニルオキサゾリドン等のN−ビニル系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノ基含有単量体等が挙げられる。
In the present invention, other copolymerizable monomer components may be used in obtaining a polymer (base polymer) as long as the properties are not adversely affected.
Specific examples of such monomer components include aromatic monomers having no ester bond; vinyl ester monomers such as vinyl acetate and vinyl adipate; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic monomers such as butyl (meth) acrylate; n-propyl vinyl ethers, isopropyl vinyl ethers, n-butyl vinyl ethers, isobutyl vinyl ethers, n-hexyl vinyl ethers, alkyl vinyl ethers such as cyclohexyl vinyl ethers, 2-ethylhexyl vinyl ethers and the like Alkyl vinyl (thio) ethers; acid anhydride group-containing monomers such as maleic anhydride or monomers obtained by ring-opening modification of acid anhydride groups with alcohols etc. and unsaturated basic acids other than those mentioned above N-vinylpyrrolidone N- vinyl monomers such as N- vinyl oxazolidone; acrylonitrile, cyano group-containing monomers such as methacrylonitrile, and the like.

これらの中でも、マレイミド系単量体との共重合性が良好であり、硬化物の特性にも優れることから、エステル結合を有さない芳香族系単量体が好ましい。具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、α−クロロスチレン、ビニルトルエン等が挙げられ、電気特性に優れ、安価である点からスチレンが最も好ましい。   Among these, an aromatic monomer having no ester bond is preferable because the copolymerizability with a maleimide monomer is good and the characteristics of the cured product are also excellent. Specific examples thereof include styrene, α-methylstyrene, α-chlorostyrene, vinyl toluene and the like, and styrene is most preferable in terms of excellent electric characteristics and inexpensiveness.

上記他の共重合可能な単量体成分の含有量は、ベースポリマーを構成する全単量体成分(ベースポリマーを構成する全単量体単位100質量%)中、合計で、好ましくは0〜70質量%、より好ましくは0〜55質量%、さらに好ましくは0〜20質量%である。
また、エステル結合を有さない芳香族系単量体(エステル結合を有さない芳香族系単量体単位)が、ベースポリマーを構成する全単量体成分(ベースポリマーを構成する全単量体単位100質量%)中に1〜35質量%含まれていることが好ましい。エステル結合を有さない芳香族系単量体の含有量を1質量%以上とすることで、硬化物特性をより充分に付与することができる。一方、含有量を35質量%以下とすることで、マレイミド系単量体、不飽和カルボン酸、水酸基を有する単量体に起因する耐熱性、アルカリ現像性をより充分に付与することができる。エステル結合を有さない芳香族系単量体のより好ましい下限は5質量%、さらに好ましい下限は7質量%、特に好ましい下限は8質量%である。また、より好ましい上限は33質量%、さらに好ましい上限は30質量%である。
The total content of the other copolymerizable monomer components is preferably 0 to 100% by mass of all monomer components constituting the base polymer (100% by mass of all monomer units constituting the base polymer). It is 70% by mass, more preferably 0 to 55% by mass, and still more preferably 0 to 20% by mass.
In addition, an aromatic monomer having no ester bond (aromatic monomer unit having no ester bond) is an entire monomer component constituting the base polymer (an entire unit amount constituting the base polymer) It is preferable to be contained in an amount of 1 to 35% by mass in 100% by mass of the body unit. By setting the content of the aromatic monomer having no ester bond to 1% by mass or more, cured product properties can be more sufficiently imparted. On the other hand, by setting the content to 35% by mass or less, the heat resistance and the alkali developability resulting from the maleimide-based monomer, the unsaturated carboxylic acid, and the monomer having a hydroxyl group can be sufficiently imparted. A more preferable lower limit of the aromatic monomer having no ester bond is 5% by mass, a further preferable lower limit is 7% by mass, and a particularly preferable lower limit is 8% by mass. Moreover, a more preferable upper limit is 33 mass%, and a still more preferable upper limit is 30 mass%.

本発明のラジカル重合性重合体の製造方法は、下記式(1)および(2)
熱処理後残存率X(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)とアセトン2mlとの混合物を200℃で30分加熱乾燥して得た乾燥混合物の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)} (1)
固形分濃度Y(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)を真空下160℃で1時間30分加熱乾燥させて得た固形分の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)} (2)
により得られる熱処理後残存率X(質量%)と固形分濃度Y(質量%)との相対値X/Yが0.95以上であるラジカル重合性重合体の製造方法であって、
単量体成分100質量%中、マレイミド系単量体10〜60質量%、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体10〜40質量%、および水酸基を有する単量体10〜40質量%を必須として含有する上記単量体成分を反応させて重合体(ベースポリマー)を得る工程と、
上記重合体が有するカルボキシル基に対して、上記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてラジカル重合性重合体を得る工程と、
を含んでいる。
The method for producing a radically polymerizable polymer of the present invention is represented by the following formulas (1) and (2)
After heat treatment Residual ratio X (mass%) = {mass of dried mixture obtained by heating and drying a mixture of 0.3 g of radical polymerizable polymer (mass before heating and drying) and 2 ml of acetone at 200 ° C for 30 minutes ) / {Mass (0.3 (g) before heat drying of radically polymerizable polymer)} (1)
Solid content concentration Y (mass%) = {mass of solid content obtained by heating and drying radically polymerizable polymer 0.3 g (mass before heating and drying) at 160 ° C. for 1 hour and 30 minutes under a vacuum} / {Mass 0.3 (g) before drying by heating of radically polymerizable polymer} (2)
A method for producing a radically polymerizable polymer, wherein the relative value X / Y of the after-heat treatment residual ratio X (mass%) and the solid content concentration Y (mass%) obtained by
10 to 60 mass% of a maleimide-based monomer, 10 to 40 mass% of an unsaturated carboxylic acid monomer having no ester bond, and 10 to 40 mass of a monomer having a hydroxyl group in 100 mass% of the monomer component B. reacting the above-mentioned monomer component essentially containing C. to obtain a polymer (base polymer);
Reacting a monomer having a functional group capable of reacting with the carboxyl group with a carboxyl group of the polymer to obtain a radically polymerizable polymer;
Contains.

単量体成分を反応させて重合体(ベースポリマー)を得る工程において、該重合体を得る方法は特に限定されず、溶液重合法や塊状重合法等、従来公知の重合法の採用が可能である。中でも、重合反応中の温度制御が容易な溶液重合法が好ましい。
溶液重合の際の溶媒としては、重合を阻害したり、原料単量体各成分を変質させるおそれの無い溶媒であれば特に限定されない。使用可能な溶媒の具体的としては、トルエン、キシレン等の炭化水素類;セロソルブアセテート、カルビトールアセテート、(ジ)プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、グルタル酸(ジ)メチル、コハク酸(ジ)メチル、アジピン酸(ジ)メチル、メチルアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、メチルプロピオネート等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メチル−t−ブチルエーテル、(ジ)エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類;N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等が挙げられ、これらの1種または2種以上を混合して用いることができる。また、特に、マレイミド系単量体の使用量が30質量%を超える場合や(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸の使用量が30質量%を超える場合には、単量体や重合体の溶解性向上のために、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートやカルビトールアセテート等のエステル類とプロピレングリコールモノメチルエーテルやイソプロパノール等のアルコール類との混合溶媒が好ましい。
In the step of obtaining the polymer (base polymer) by reacting the monomer components, the method of obtaining the polymer is not particularly limited, and it is possible to adopt conventionally known polymerization methods such as solution polymerization method and bulk polymerization method. is there. Among them, a solution polymerization method in which temperature control during the polymerization reaction is easy is preferable.
The solvent in the solution polymerization is not particularly limited as long as it is a solvent which does not have the possibility of inhibiting the polymerization or deteriorating the components of the raw material monomers. Specific examples of usable solvents include hydrocarbons such as toluene and xylene; cellosolve acetate, carbitol acetate, (di) propylene glycol monomethyl ether acetate, glutaric acid (di) methyl, succinic acid (di) methyl, adipine Esters such as acid (di) methyl, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl propionate; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone; diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, Examples thereof include ethers such as methyl-t-butyl ether and (di) ethylene glycol dimethyl ether; amides such as N, N-dimethylacetamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and the like; Others can be used in combination of two or more. In particular, when the amount of use of the maleimide monomer exceeds 30% by mass, or when the amount of use of the unsaturated carboxylic acid such as (meth) acrylic acid exceeds 30% by mass, the monomer or polymer In order to improve the solubility of the solvent, a mixed solvent of an ester such as propylene glycol monomethyl ether acetate or carbitol acetate and an alcohol such as propylene glycol monomethyl ether or isopropanol is preferable.

重合反応の際に使用可能な重合開始剤としては、通常のラジカル重合開始剤が挙げられる。具体的には、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシー2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルイソブチロニトリル)等のアゾ系化合物;ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシネオデカネート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−アミルパーオキシオクトエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物等を挙げることができ、所望する反応条件や、得られる重合体に対する要求特性に応じて適宜選択して使用すればよい。   As a polymerization initiator which can be used at the time of polymerization reaction, a usual radical polymerization initiator is mentioned. Specifically, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) Azo compounds such as 2,2′-azobis (2-methylisobutyronitrile); lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butylperoxy neodecanate, t-butylperoxypivalate, t- Examples include organic peroxides such as amyl peroxy octoate, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, t-butyl peroxy benzoate, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, etc. It may be appropriately selected and used according to the conditions and the required characteristics for the obtained polymer.

上記重合開始剤の使用量は、上記重合反応に使用する単量体成分100質量%に対して、0.001〜15質量%とするのが好ましく、より好ましくは0.01〜10質量%である。   The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.001 to 15% by mass, and more preferably 0.01 to 10% by mass, with respect to 100% by mass of the monomer component used in the polymerization reaction. is there.

重合体(ベースポリマー)を得る具体的手法としては特に限定されないが、溶媒中に、全ての成分を一括で仕込んで重合する方法、予め溶媒と成分の一部を仕込んだ反応容器に残りの成分を連続添加あるいは逐次添加して重合する方法等が採用可能である。   A specific method for obtaining a polymer (base polymer) is not particularly limited. However, a method in which all components are charged at once into a solvent and polymerized, and the remaining components in a reaction vessel in which a part of the solvent and components are charged in advance. A method of continuously adding or sequentially adding and polymerizing can be adopted.

重合体(ベースポリマー)の製造では、ベースポリマーを構成する全単量体成分中、マレイミド系単量体10〜60質量%、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体10〜40質量%、水酸基を有する単量体10〜40質量%を必須成分とする単量体を、上記重合開始剤を用いて、ラジカル重合させることが好ましい。
上記全単量体成分中、さらに、エステル結合を有さない芳香族系単量体1〜35質量%を含有することが好ましい。
In the production of a polymer (base polymer), 10 to 60% by mass of a maleimide-based monomer and 10 to 40% of an unsaturated carboxylic acid monomer having no ester bond in all the monomer components constituting the base polymer It is preferable to radically polymerize a monomer having 10% to 40% by mass of a monomer having a hydroxyl group as an essential component using the above-mentioned polymerization initiator.
It is preferable to further contain 1 to 35% by mass of an aromatic monomer having no ester bond in the above-mentioned all monomer components.

反応時の圧力についても特に限定はなく、常圧、加圧のいずれの条件下で行ってもよい。重合反応時の温度については、使用する原料モノマーの種類や組成比、使用溶媒の種類にもよるが、通常は20〜150℃の範囲で行うのが好ましく、より好ましくは30〜120℃である。   There is no particular limitation on the pressure at the time of reaction, and the reaction may be performed under any conditions of normal pressure and pressure. The temperature at the time of polymerization reaction depends on the type and composition ratio of the raw material monomers used and the type of solvent used, but usually it is preferably in the range of 20 to 150 ° C., more preferably 30 to 120 ° C. .

重合反応時には、重合体溶液の最終固形分濃度が10〜70質量%となるように、溶媒と各単量体成分の量を設定することが好ましい。この最終固形分濃度が10質量%未満では、生産性が低くなるため好ましくない。一方、最終固形分濃度が70質量%を越える場合、溶液重合の場合でも重合液の粘度が上昇して重合転化率が上昇しないおそれがある。より好ましい最終固形分濃度は20〜65質量%であり、さらに好ましくは25〜60質量%である。   During the polymerization reaction, it is preferable to set the amount of the solvent and each monomer component such that the final solid concentration of the polymer solution is 10 to 70% by mass. If this final solid content concentration is less than 10% by mass, productivity is unfavorably low. On the other hand, when the final solid content concentration exceeds 70% by mass, the viscosity of the polymerization solution may increase and the polymerization conversion may not increase even in the case of solution polymerization. The more preferable final solid concentration is 20 to 65% by mass, and more preferably 25 to 60% by mass.

本発明のラジカル重合性重合体および該ラジカル重合性重合体を含んでなる樹脂組成物としての特性、アルカリ現像性、硬化塗膜物性、耐熱性等を考慮すれば、重合体の重量平均分子量Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定したときの値として、ポリスチレン換算値で1,000〜100,000が好ましい。Mwを1,000以上とすることで、硬化物に充分な耐熱性を付与することができる。一方、Mwを100,000以下とすることで、充分なアルカリ現像性を付与することができる。Mwのより好ましい下限は2,000、さらに好ましい下限は3,000である。また、より好ましい上限は50,000、さらに好ましい上限は30,000である。
この範囲の分子量に調整するために、必要であれば、重合反応時に連鎖移動剤を用いてもよいが、用いないことでメルカプタン臭のない樹脂組成物を得ることができる。
Considering the characteristics as the radically polymerizable polymer of the present invention and the resin composition comprising the radically polymerizable polymer, the alkali developability, the cured film physical properties, the heat resistance, etc., the weight average molecular weight Mw of the polymer As a value when it measures by gel permeation chromatography (GPC), 1,000-100,000 are preferable at a polystyrene conversion value. By setting Mw to 1,000 or more, sufficient heat resistance can be imparted to the cured product. On the other hand, sufficient alkali developability can be provided by setting Mw to 100,000 or less. A more preferable lower limit of Mw is 2,000, and a further preferable lower limit is 3,000. Moreover, a more preferable upper limit is 50,000, and a still more preferable upper limit is 30,000.
A chain transfer agent may be used during the polymerization reaction, if necessary, in order to adjust the molecular weight within this range, but by not using it, a resin composition free of mercaptan odor can be obtained.

使用する場合の使用可能な連鎖移動剤としては、重合に使用する各単量体成分に悪影響を及ぼさないものであればよく、通常、チオール化合物が使用される。具体的には、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン;チオフェノール等のアリールメルカプタン;メルカプトプロピオン酸、メルカプトプロピオン酸メチル等のメルカプト基含有脂肪族カルボン酸およびそのエステル等が好ましい物として挙げられる。連鎖移動剤の使用量は特に限定されず、所望の分子量を有する重合体が得られるように適宜調節すればよいが、一般的には、重合に使用される単量体総量に対して、0.1〜15質量%とするのが好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%である。   As a chain transfer agent which can be used when it is used, any one which does not adversely affect each monomer component used for polymerization, a thiol compound is usually used. Specifically, alkyl mercaptans such as n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan and t-dodecyl mercaptan; aryl mercaptans such as thiophenol; mercapto group-containing aliphatic carboxylic acids such as mercapto propionic acid and methyl mercapto propionate; Ester etc. are mentioned as a preferable thing. The use amount of the chain transfer agent is not particularly limited and may be appropriately adjusted so as to obtain a polymer having a desired molecular weight, but generally, it is 0 based on the total amount of monomers used for polymerization. The content is preferably in the range of 1 to 15% by mass, and more preferably 0.5 to 10% by mass.

次に、ラジカル重合性重合体を得る工程において、重合体(ベースポリマー)が有するカルボキシル基に対して、カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてラジカル重合性を付与し、ラジカル重合性重合体を得る。ラジカル重合性を付与するために、好ましくは、ラジカル重合性炭素−炭素二重結合導入反応を行う。ラジカル重合性基(好ましくは炭素−炭素二重結合)導入反応は、上記重合体のカルボキシル基と、カルボキシル基と反応し得る官能基ならびにラジカル重合性基(好ましくは炭素−炭素二重結合)を有する単量体の上記官能基との反応であり、メチルハイドロキノンや酸素等の重合禁止剤と、トリエチルアミン等の3級アミン、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン等のリン化合物、金属の有機酸塩および無機酸塩、キレート化合物等の反応触媒の共存下で、80〜130℃程度で行うことができる。また、他の態様として、カルボキシル基と共に、またはカルボキシル基に代えて、上記他の酸基と反応させてもよい。   Next, in the step of obtaining a radically polymerizable polymer, a monomer having a functional group capable of reacting with the carboxyl group is reacted with a carboxyl group possessed by the polymer (base polymer) to impart radical polymerization property. , To obtain a radically polymerizable polymer. In order to impart radical polymerizability, preferably, a radical polymerizable carbon-carbon double bond introduction reaction is carried out. The radically polymerizable group (preferably carbon-carbon double bond) introduction reaction comprises the carboxyl group of the above polymer, a functional group capable of reacting with the carboxyl group, and a radically polymerizable group (preferably carbon-carbon double bond) And a polymerization inhibitor such as methyl hydroquinone and oxygen, a tertiary amine such as triethylamine, a quaternary ammonium salt such as triethylbenzyl ammonium chloride, and 2-ethyl-4-methyl. The reaction can be performed at about 80 to 130 ° C. in the coexistence of a reaction catalyst such as imidazoles such as imidazole, phosphorus compounds such as triphenylphosphine, organic acid salts and inorganic acid salts of metals, and chelate compounds. In another embodiment, it may be reacted with the above-mentioned other acid group together with or in place of the carboxyl group.

カルボキシル基等の酸基と反応し得る官能基としては、グリシジル基、オキサゾリニル基、イソシアネート基およびオキセタニル基よりなる群から選択されることが好ましい。ラジカル重合性炭素−炭素二重結合は(メタ)アクリロイル基であることが好ましい。   The functional group capable of reacting with an acid group such as a carboxyl group is preferably selected from the group consisting of glycidyl group, oxazolinyl group, isocyanate group and oxetanyl group. The radically polymerizable carbon-carbon double bond is preferably a (meth) acryloyl group.

グリシジル基を有する単量体の具体例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、α−エチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート(例えば、ダイセル化学工業社製の「サイクロマーA400」等)、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート(例えば、ダイセル化学工業社製の「サイクロマーM100」等)等が挙げられる。   Specific examples of the monomer having a glycidyl group include glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, α-ethyl glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl methyl acrylate (eg, “manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. Cyclomer A400 "and the like), 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate (for example," Cyclomer M100 "and the like manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), and the like.

オキサゾリニル基を有する単量体の具体例としては、N−ビニルオキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン等が挙げられる。   As a specific example of the monomer which has an oxazolinyl group, N-vinyl oxazoline, 2-isopropenyl 2-oxazoline, etc. are mentioned.

イソシアネート基を有する単量体の具体例としては、(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、(メタ)アクリロイルオキシエトキシエチルイソシアネート、ビス(アクリロキシメチル)エチルイソシアネートあるいはこれらの変性体等が挙げられる。より具体的には、「カレンズMOI」(メタクリロイルオキシエチルイソシアネート)、「カレンズAOI」(アクリロイルオキシエトキシエチルイソシアネート)、「カレンズMOI−EG」(メタクリロイルオキシエトキシエチルイソシアネート)、「カレンズMOI−BM」(カレンズMOIのイソシアネートブロック体)、「カレンズMOIBP」(カレンズMOIのイソシアネートブロック体)、「カレンズBEI」(ビス(アクリロキシメチル)エチルイソシアネート)が、昭和電工社から市販されている。なお、これらの商品名は、いずれも登録商標である。   Specific examples of the monomer having an isocyanate group include (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, (meth) acryloyloxyethoxyethyl isocyanate, bis (acryloxymethyl) ethyl isocyanate, and modified products thereof. More specifically, "Kalen MOI" (methacryloyloxyethyl isocyanate), "Kalen AOI" (acryloyloxy ethoxyethyl isocyanate), "Kalen MOI-EG" (methacryloyloxy ethoxyethyl isocyanate), "Kalen MOI-BM" ( Isocyanate block of Karenz MOI), "Kalens MOIBP" (isocyanate block of Karenz MOI), and "Karenz BEI" (bis (acryloxymethyl) ethyl isocyanate) are commercially available from Showa Denko. All of these product names are registered trademarks.

オキセタニル基を有する単量体の具体例としては、3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン等が挙げられる。   Specific examples of the monomer having an oxetanyl group include 3- (meth) acryloyloxymethyl oxetane and 3-ethyl-3- (meth) acryloyloxymethyl oxetane.

これら単量体のうち1種または2種以上を用いることができる。これらの中でも反応性や工業的入手性の観点から、グリシジル(メタ)アクリレートや3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートが好ましい。特に好ましくは、グリシジルメタクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートである。   One or more of these monomers can be used. Among these, glycidyl (meth) acrylate and 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate are preferable from the viewpoint of reactivity and industrial availability. Particularly preferred are glycidyl methacrylate and 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate.

本発明のラジカル重合性重合体においては、二重結合当量が600〜4000g/当量になるように、ラジカル重合性炭素−炭素二重結合導入反応を行うことが好ましい。二重結合当量は光硬化性や硬化物の物性に関連しており、上記範囲にすることで、耐熱性や強度、可撓性等の物性に優れた硬化物を与えることができる。また、光硬化性とアルカリ現像性が両立するバランスの採れた感光性樹脂が得られる。二重結合当量のより好ましい範囲は、700〜3000g/当量であり、さらに好ましくは800〜2500g/当量である。   In the radically polymerizable polymer of the present invention, it is preferable to carry out a radically polymerizable carbon-carbon double bond introducing reaction so that the double bond equivalent is 600 to 4000 g / equivalent. The double bond equivalent is related to the photo-curing property and the physical properties of the cured product, and by setting it in the above range, a cured product excellent in physical properties such as heat resistance, strength and flexibility can be obtained. In addition, a photosensitive resin can be obtained in which a balance between photocurability and alkali developability is obtained. A more preferable range of the double bond equivalent is 700 to 3000 g / equivalent, more preferably 800 to 2500 g / equivalent.

上記のようにして得られるラジカル重合性重合体の酸価は、30mgKOH/g以上が好ましく、40mgKOH/g以上がより好ましく、50mgKOH/g以上がさらに好ましく、また160mgKOH/g以下が好ましく、155mgKOH/g以下がより好ましく、150mgKOH/g以下がさらに好ましい。ラジカル重合性重合体の酸価が30mgKOH/g以上とすることで、良好なアルカリ現像性を発現しやすくなる。ラジカル重合性重合体の酸価が160mgKOH/g以下であれば、アルカリ現像液によって露光部分が侵食されにくくなり、また硬化物の耐水性や耐湿性が向上する。   The acid value of the radically polymerizable polymer obtained as described above is preferably 30 mg KOH / g or more, more preferably 40 mg KOH / g or more, further preferably 50 mg KOH / g or more, and preferably 160 mg KOH / g or less, 155 mg KOH / g. g or less is more preferable, and 150 mg KOH / g or less is more preferable. By setting the acid value of the radically polymerizable polymer to 30 mg KOH / g or more, it becomes easy to develop good alkali developability. When the acid value of the radically polymerizable polymer is 160 mg KOH / g or less, the exposed portion is less likely to be corroded by the alkali developer, and the water resistance and moisture resistance of the cured product are improved.

カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体の使用量は、ラジカル重合性炭素−炭素二重結合導入反応を行う前の重合体が有するカルボキシル基1当量に対し0.01〜0.99当量の範囲で、かつ、得られるラジカル重合性重合体の二重結合当量と酸価が上記好適範囲になるように決定することが好ましい。なお、本発明のラジカル重合性重合体のMwの好適範囲は、上記ラジカル重合性炭素−炭素二重結合導入反応前の重合体のMwの好適範囲と同様である。   The amount of the monomer having a functional group capable of reacting with a carboxyl group is 0.01 to 0.99 per equivalent of the carboxyl group possessed by the polymer prior to the radical polymerizable carbon-carbon double bond introducing reaction. It is preferable to determine so that the double bond equivalent and the acid value of the radically polymerizable polymer to be obtained fall within the above-mentioned preferable range within the range of the equivalent. In addition, the suitable range of Mw of the radically polymerizable polymer of this invention is the same as the suitable range of Mw of the polymer before the said radically polymerizable carbon-carbon double bond introduction reaction.

本発明のラジカル重合性重合体は、下記式により得られる熱処理後残存率X(質量%)と固形分濃度Y(質量%)との相対値X/Yが0.95以上である。
熱処理後残存率X(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)とアセトン2mlとの混合物を200℃で30分加熱乾燥して得た乾燥混合物の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)}
固形分濃度Y(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)を真空下160℃で1時間30分加熱乾燥させて得た固形分の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)}
The radical polymerizable polymer of the present invention has a relative value X / Y of 0.95 or more after heat treatment residual ratio X (mass%) obtained by the following formula and solid content concentration Y (mass%).
After heat treatment Residual ratio X (mass%) = {mass of dried mixture obtained by heating and drying a mixture of 0.3 g of radical polymerizable polymer (mass before heating and drying) and 2 ml of acetone at 200 ° C for 30 minutes ) / {Mass (0.3 (g) before heat drying of the radically polymerizable polymer)}
Solid content concentration Y (mass%) = {mass of solid content obtained by heating and drying radically polymerizable polymer 0.3 g (mass before heating and drying) at 160 ° C. for 1 hour and 30 minutes under a vacuum} / {Mass 0.3 (g) before drying by heating of radically polymerizable polymer}

上記式において、ラジカル重合性重合体としては上記溶媒を含んだものであってもよい。ラジカル重合性重合体の加熱乾燥は、アルミカップ等の熱伝導性の高い容器で行うことが好ましい。ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3gについては、精秤した質量が分かれば良く、0.3g前後(例えば0.28〜0.32g)であってもよい。   In the above formula, the radical polymerizable polymer may contain the above solvent. The heating and drying of the radically polymerizable polymer is preferably performed in a container with high thermal conductivity such as an aluminum cup. With regard to the mass 0.3 g of the radically polymerizable polymer before heating and drying, the precisely weighed mass may be known, and may be around 0.3 g (for example, 0.28 to 0.32 g).

本発明のラジカル重合性重合体では、ラジカル重合性基導入反応前の重合体の全単量体由来の構成単位100質量%中、マレイミド系単量体由来の構成単位10〜60質量%、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位10〜40質量%、水酸基を有する単量体由来の構成単位10〜40質量%を必須単位として有するため、エステル結合の含有率を低く抑えられ、優れた耐熱分解性が得られる。   In the radically polymerizable polymer of the present invention, 10 to 60% by mass of a constitutional unit derived from a maleimide-based monomer in 100% by mass of constitutional units derived from all the monomers of the polymer before radically polymerizable group introduction reaction, ester Since it has 10 to 40 mass% of structural units derived from unsaturated carboxylic acid monomer having no bond and 10 to 40 mass% of structural units derived from monomers having a hydroxyl group as an essential unit, the ester bond content is It can be kept low and excellent thermal decomposition resistance can be obtained.

上記相対値X/Yは熱分解が全く生じなかった場合には1となり、上記相対値X/Yが1に近いほど、耐熱分解性が良い。上記相対値X/Yは、好ましくは0.96以上、より好ましくは0.97以上、さらに好ましくは0.98以上である。   The relative value X / Y is 1 when no thermal decomposition occurs, and the closer the relative value X / Y is to 1, the better the heat decomposition resistance. The relative value X / Y is preferably 0.96 or more, more preferably 0.97 or more, and still more preferably 0.98 or more.

本発明のラジカル重合性重合体は、カルボキシル基とラジカル重合性基(好ましくはラジカル重合性炭素−炭素二重結合)の両方を有していることから、単独でもアルカリ可溶性感光性樹脂とすることもできる。特に、ネガ型のアルカリ可溶性感光性樹脂として好適に用いることができる。   Since the radically polymerizable polymer of the present invention has both a carboxyl group and a radically polymerizable group (preferably a radically polymerizable carbon-carbon double bond), it should be an alkali-soluble photosensitive resin alone. You can also. In particular, it can be suitably used as a negative type alkali-soluble photosensitive resin.

本発明においては、ラジカル重合性重合体と公知のラジカル重合性化合物とを含有する樹脂組成物とすることで、熱や光反応を経て架橋構造を有する塗膜が得られることとなる。このようなラジカル重合性化合物には、ラジカル重合性樹脂とラジカル重合性モノマーとがある。   In the present invention, by using a resin composition containing a radically polymerizable polymer and a known radically polymerizable compound, a coating film having a crosslinked structure can be obtained through heat or light reaction. Such radically polymerizable compounds include radically polymerizable resins and radically polymerizable monomers.

ラジカル重合性樹脂としては、不飽和ポリエステル、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート等が使用できる。これらのラジカル重合性樹脂を用いる場合、本発明のラジカル重合性重合体100質量部に対し、ラジカル重合性樹脂を80質量部以下で使用することが好ましい。より好ましい上限値は70質量部、さらに好ましい上限値は60質量部である。   Unsaturated polyester, epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate etc. can be used as radically polymerizable resin. When using these radically polymerizable resin, it is preferable to use a radically polymerizable resin in 80 mass parts or less with respect to 100 mass parts of radically polymerizable polymers of this invention. A more preferable upper limit is 70 parts by mass, and a further preferable upper limit is 60 parts by mass.

ラジカル重合性モノマーとしては、単官能モノマー(ラジカル重合性二重結合が1個)と多官能モノマー(ラジカル重合性二重結合が2個以上)のいずれも使用可能である。ラジカル重合性モノマーは重合に関与するため、得られる硬化物の特性を改善する上に、樹脂組成物の粘度を調整することもできる。ラジカル重合性モノマーを使用する場合の好ましい使用量は、本発明のラジカル重合性重合体100質量部に対し、300質量部以下、より好ましくは100質量部以下である。好ましい下限値としては、ラジカル重合性重合体100質量部に対し1質量部、より好ましくは5質量部である。
ラジカル重合性モノマーの具体例としては、N−フェニルマレイミド、N−(2−メチルフェニル)マレイミド、N−(4−メチルフェニル)マレイミド、N−(2,6−ジエチルフェニル)マレイミド、N−(2−クロロフェニル)マレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルメチルマレイミド、N−(2,4,6−トリブロモフェニル)マレイミド、N−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]マレイミド、N−オクタデセニルマレイミド、N−ドデセニルマレイミド、N−(2−メトキシフェニル)マレイミド、N−(2,4,6−トリクロロフェニル)マレイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド、N−(1−ヒドロキシフェニル)マレイミド等のN−置換マレイミド基含有単量体;スチレン、α−メチルスチレン、α−クロロスチレン、ビニルトルエン、p−ヒドロキシスチレン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルベンゼンホスホネート等の芳香族ビニル系単量体;酢酸ビニル、アジピン酸ビニル等のビニルエステルモノマー;(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(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、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、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ヘキサ(メタ)アクリレート、トリス[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]トリアジン、デンドリチックアクリレート等の(メタ)アクリル系単量体;n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル等の(ヒドロキシ)アルキルビニル(チオ)エーテル;(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−(イソプロペノキシエトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸2−(イソプロペノキシエトキシエトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸2−(イソプロペノキシエトキシエトキシエトキシエトキシ)エチル等のラジカル重合性二重結合を有するビニル(チオ)エーテル;無水マレイン酸等の酸無水物基含有単量体あるいはこれをアルコール類、アミン類、水等により酸無水物基を開環変性した単量体;N−ビニルピロリドン、N−ビニルオキサゾリドン等のN−ビニル系単量体;アリルアルコール、トリアリルシアヌレート等、ラジカル重合可能な二重結合を1個以上有する化合物が挙げられる。
これらは、用途や要求特性に応じて適宜選択され、1種または2種以上を混合して用いることができる。
As a radically polymerizable monomer, any of a monofunctional monomer (one radically polymerizable double bond) and a polyfunctional monomer (two or more radically polymerizable double bonds) can be used. Since the radically polymerizable monomer participates in polymerization, the viscosity of the resin composition can also be adjusted in addition to improving the properties of the resulting cured product. The preferable amount used in the case of using a radically polymerizable monomer is 300 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable polymer of the present invention. The preferable lower limit value is 1 part by mass, more preferably 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable polymer.
Specific examples of the radically polymerizable monomer include N-phenylmaleimide, N- (2-methylphenyl) maleimide, N- (4-methylphenyl) maleimide, N- (2,6-diethylphenyl) maleimide, N- ( 2-Chlorophenyl) maleimide, N-methyl maleimide, N-ethyl maleimide, N-isopropyl maleimide, N-lauryl maleimide, N-cyclohexyl maleimide, N-phenylmethyl maleimide, N- (2,4,6-tribromophenyl) Maleimide, N- [3- (triethoxysilyl) propyl] maleimide, N-octadecenyl maleimide, N-dodecenyl maleimide, N- (2-methoxyphenyl) maleimide, N- (2,4,6 -Trichlorophenyl) maleimide, N- (4-hydroxyphenyl) maleimide N-substituted maleimide group-containing monomers such as N- (1-hydroxyphenyl) maleimide; styrene, α-methylstyrene, α-chlorostyrene, vinyltoluene, p-hydroxystyrene, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallylbenzene Aromatic vinyl monomers such as phosphonates; vinyl ester monomers such as vinyl acetate and vinyl adipate; (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-hydroxy Ethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxymethyl (meth) acrylamide, pentaerythritol mono (meth) Acrylate, dipentaerythritol mono (meth) acrylate, trimethylolpropane mono (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, (di) ethylene glycol di (meth) acrylate, Propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tris [2- (meth) acrylate Acryloyloxyethyl] triazine, (meth) acrylic monomers such as dendritic acrylate; n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl (Hydroxy) alkylvinyl (thio) ethers such as dithioether, isobutylvinylether, n-hexylvinylether, cyclohexylvinylether, 2-ethylhexylvinylether, 4-hydroxybutylvinylether etc; 2- (vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate ( (Meth) acrylic acid 2- (isopropenoxyethoxyethoxy) ethyl, (meth) acrylic acid 2- (isopropenoxyethoxyethoxyethoxy) ethyl, (meth) acrylic acid 2- (isopropenoxyethoxyethoxyethoxy) ethyl etc. (Thio) ethers having a radically polymerizable double bond; acid anhydride group-containing monomers such as maleic anhydride or monomers obtained by ring-opening modification of acid anhydride groups with alcohols, amines, water, etc. Mer; N- N-vinyl monomers such as vinyl pyrrolidone and N-vinyl oxazolidone; compounds having one or more radically polymerizable double bonds such as allyl alcohol and triallyl cyanurate.
These are suitably selected according to a use or a required characteristic, and 1 type or 2 or more types can be mixed and used.

本発明のラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物とを含んでなる樹脂組成物は、ベンゾイルパーオキサイドやクメンハイドロパーオキサイド等の公知の熱重合開始剤を使用することにより熱重合も可能であるが、光重合開始剤を配合した感光性樹脂組成物とすることで、光によるラジカル重合が可能となる。特に、ネガ型の感光性樹脂組成物とすることができる。   The resin composition comprising the radically polymerizable polymer of the present invention and the radically polymerizable compound can also be thermally polymerized by using a known thermal polymerization initiator such as benzoyl peroxide or cumene hydroperoxide. However, radical polymerization by light becomes possible by setting it as the photosensitive resin composition which mix | blended the photoinitiator. In particular, it can be set as a negative photosensitive resin composition.

光重合開始剤としては公知のものが使用でき、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾインとそのアルキルエーテル類;アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、4−(1−t−ブチルジオキシ−1−メチルエチル)アセトフェノン等のアセトフェノン類;2−メチルアントラキノン、2−アミルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン等のアントラキノン類;2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン等のチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類;ベンゾフェノン、4−(1−t−ブチルジオキシ−1−メチルエチル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラキス(t−ブチルジオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オンや2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1;アシルホスフィンオキサイド類およびキサントン類等が挙げられる。   As the photopolymerization initiator, known ones can be used, and benzoins such as benzoin, benzoin methyl ether and benzoin ethyl ether and alkyl ethers thereof; acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone Acetophenones such as 4- (1-t-butyldioxy-1-methylethyl) acetophenone; 2-methylanthraquinone, 2-amyl anthraquinone, 2-t-butyl anthraquinone, anthraquinones such as 1-chloroanthraquinone; 2,4 Thioxanthones such as dimethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone and 2-chlorothioxanthone; Ketals such as acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal; benzophenone, 4- (1- (1-) Benzophenones such as -butyldioxy-1-methylethyl) benzophenone and 3,3 ', 4,4'-tetrakis (t-butyldioxycarbonyl) benzophenone; 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl]- 2-morpholino-propan-1-one and 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1; acyl phosphine oxides and xanthones.

これらの光重合開始剤は1種または2種以上の混合物として使用され、本発明のラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物との総量100質量部に対し、0.5〜30質量部含まれていることが好ましい。光重合開始剤の量が0.5質量部より少ない場合には、光照射時間を増やさなければならなかったり、光照射を行っても重合が起こりにくかったりするため、適切な表面硬度が得られなくなる。なお、光重合開始剤を30質量部を越えて配合しても、多量に使用するメリットは少ない。   These photopolymerization initiators are used as one or a mixture of two or more, and are contained in an amount of 0.5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radically polymerizable polymer of the present invention and the radically polymerizable compound. Is preferred. When the amount of the photopolymerization initiator is less than 0.5 parts by mass, it is necessary to increase the light irradiation time, or polymerization is difficult to occur even when the light irradiation is performed, so that an appropriate surface hardness is obtained. It disappears. In addition, even if it mix | blends a photoinitiator with more than 30 mass parts, the merit used in large quantities is small.

本発明の樹脂組成物には、さらに必要に応じて、タルク、クレー、硫酸バリウム等の充填材、着色用顔料、消泡剤、カップリング剤、レベリング剤、増感剤、離型剤、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、重合抑制剤、増粘剤等の公知の添加剤を添加してもよい。また、各種強化繊維を補強用繊維として用い、繊維強化複合材料とすることができる。   In the resin composition of the present invention, if necessary, fillers such as talc, clay and barium sulfate, pigments for coloring, antifoaming agents, coupling agents, leveling agents, sensitizers, mold release agents and lubricants You may add well-known additives, such as a plasticizer, antioxidant, a ultraviolet absorber, a flame retardant, a polymerization inhibitor, a thickener. In addition, various reinforcing fibers can be used as reinforcing fibers to make a fiber reinforced composite material.

本発明のラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物とを含んでなる樹脂組成物を画像形成用として使用する場合には、通常、基材に公知の方法で塗布・乾燥し、露光して硬化塗膜を得た後、未露光部分をアルカリ水溶液に溶解させてアルカリ現像を行う。   When the resin composition comprising the radically polymerizable polymer of the present invention and the radically polymerizable compound is used for image formation, it is usually coated on a substrate by a known method, dried, exposed and cured. After obtaining the coating film, the unexposed area is dissolved in an aqueous alkali solution to carry out alkali development.

現像に使用可能なアルカリの具体例としては、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属化合物;水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属化合物;アンモニア;モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノプロピルアミン、ジメチルプロピルアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラブチルアンモニウムハイドロオキサイド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ポリエチレンイミン等の水溶性有機アミン類が挙げられ、これらの1種または2種以上を使用することができる。   Specific examples of the alkali usable for development include, for example, alkali metal compounds such as sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide and potassium hydroxide; alkaline earth metal compounds such as calcium hydroxide; ammonia; monomethylamine, dimethylamine , Trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, monopropylamine, dimethylpropylamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, triethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, dimethyl And water soluble organic amines such as aminoethyl methacrylate and polyethylene imine. It can be used one or more.

本発明の樹脂組成物は、液状のものを直接基材に塗布する方法以外にも、予めポリエチレンテレフタレート等のフィルムに塗布して乾燥させたドライフィルムの形態で使用することもできる。この場合、ドライフィルムを基材に積層し、露光前または露光後にフィルムを剥離すればよい。
また、印刷製版分野で最近多用されているCTP(Computer To Plate)システム、すなわち、露光時にパターン形成用フィルムを使用せず、デジタル化されたデータによってレーザー光を直接塗膜上に走査・露光して描画する方法を採用することができる。
The resin composition of the present invention can also be used in the form of a dry film which is previously applied to a film such as polyethylene terephthalate and dried, in addition to a method of directly applying a liquid one to a substrate. In this case, a dry film may be laminated on a substrate, and the film may be peeled off before or after exposure.
In addition, CTP (Computer To Plate) system, which is widely used recently in the field of printing and plate making, that is, without exposure to a film for pattern formation during exposure, laser light is directly scanned and exposed onto a coating film by digitized data. The method of drawing can be adopted.

以下、実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て本発明の技術的範囲に包含される。各例中、特に言及しない限り、部および%は質量基準である。なお、下記実施例において、物性の評価は次のようにして行なった。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the following examples do not limit the present invention, and all modifications and variations within the scope of the present invention are included in the technical scope of the present invention. Be done. In each example, parts and percentages are by weight unless otherwise stated. In the following examples, physical properties were evaluated as follows.

以下の実施例において、各種物性等は以下のように測定した。
<酸価>
各溶液約0.3gを精秤し、アセトン/水混合溶媒に溶解し、0.1規定のKOH水溶液を滴定液として用いて、自動滴定装置(平沼産業社製)により酸価を測定した。
In the following examples, various physical properties and the like were measured as follows.
<Acid number>
About 0.3 g of each solution was precisely weighed, dissolved in an acetone / water mixed solvent, and an aqueous solution of 0.1 N KOH was used as a titration solution, and the acid value was measured by an automatic titrator (manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.).

<重量平均分子量(Mw)>
ポリスチレンを標準物質とし、テトラヒドロフランを溶離液としてHLC−8220GPC(東ソー社製)によるGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)法にて重量平均分子量を測定した。
<Weight average molecular weight (Mw)>
The weight average molecular weight was measured by GPC (gel permeation chromatography) method using HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation) using polystyrene as a standard substance and tetrahydrofuran as an eluent.

<耐熱分解性>
各溶液を、アルミカップに0.3g程度入れて精秤し、アセトン約2mlを加え、よく混合した後、200℃の熱風乾燥機に入れた。30分加熱乾燥した後の質量を測定し、200℃で加熱乾燥後の質量を加熱乾燥前の質量で割って熱処理後残存率X(%)を求めた。このX(%)と真空下160℃にて1時間30分加熱乾燥させて得た固形分濃度Y(%)との相対値(X/Y)で評価した。この値が大きいほど、耐熱分解性が高いことになる。
<Heat resistant decomposition resistance>
About 0.3 g of each solution was accurately weighed in an aluminum cup, approximately 2 ml of acetone was added, mixed well, and then placed in a hot-air dryer at 200 ° C. The mass after drying by heating for 30 minutes was measured, and the mass after drying by heating at 200 ° C. was divided by the mass before drying by heating to determine the residual ratio after heat treatment X (%). It evaluated by the relative value (X / Y) with solid content concentration Y (%) obtained by making this X (%) heat-dry at 160 degreeC under vacuum for 1 hour 30 minutes, and obtain it. The larger the value, the higher the heat decomposition resistance.

<アルカリ溶解性>
表に示す配合にて得た溶液をスピンコートにて銅板上に塗布し、80℃で30分乾燥させた後に室温まで冷却し、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液に浸漬して塗膜の溶解性により評価した。
<Alkali solubility>
The solution obtained by the formulation shown in the table is applied on a copper plate by spin coating, dried at 80 ° C. for 30 minutes, cooled to room temperature, and immersed in a 30 ° C. 1 mass% aqueous solution of sodium carbonate to coat It evaluated by solubility.

<光硬化性>
上記で得たアルカリ溶解性評価用試験板に2J/cmの光を照射した後、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液に浸漬して評価した。
<Photo-curing property>
After irradiating the light of 2 J / cm < 2 > to the test board for alkali solubility evaluations obtained above, it immersed in 30 degreeC 1 mass% sodium carbonate aqueous solution, and evaluated.

<冷熱サイクル試験耐性(TCT耐性)>
光硬化性評価のときと同様に乾燥塗膜形成、光照射を行い、硬化物を得た。これを150℃で1時間加熱して試験基板とした。この試験基板を用いて、−65℃で15分、150℃で15分を1サイクルとして冷熱サイクル試験を行い、200サイクル後の外観を観察し、目視で評価した。
<Cold cycle test resistance (TCT resistance)>
The dry film formation and light irradiation were performed similarly to the time of photocurability evaluation, and the hardened | cured material was obtained. This was heated at 150 ° C. for 1 hour to prepare a test substrate. Using this test substrate, a thermal cycle test was carried out with 15 minutes at -65 ° C and 15 minutes at 150 ° C, and the appearance after 200 cycles was observed and visually evaluated.

合成例1
ラジカル重合性重合体の合成
反応槽としての冷却管付きセパラブルフラスコに、カルビトールアセテート81.5部を仕込み、窒素置換した後、80℃に昇温した。他方、滴下槽1にN−フェニルマレイミドを30部、カルビトールアセテートを120部混合したもの、滴下槽2にスチレンを29部、メタアクリル酸2−ヒドロキシエチルを20部混合したもの、滴下槽3にアクリル酸を21部、カルビトールアセテートを10.6部混合したもの、滴下槽4に重合開始剤としてルペロックス11(商品名;アルケマ吉富社製、t−ブチルパーオキシピバレートを70%含有する炭化水素溶液)を10部、カルビトールアセテートを21.2部混合したものをそれぞれ仕込んだ。反応温度を80℃に保ちながら、滴下槽1、2,4から3時間、滴下槽3から2.5時間かけて滴下を行った。滴下終了後から更に80℃で30分、反応を継続した。その後、反応温度を95℃に昇温し、1.5時間反応を継続してラジカル重合性二重結合導入反応前の重合体溶液を得た。
次いで、この重合体溶液にグリシジルメタクリレートを9.9部、カルビトールアセテートを7.4部、反応触媒としてトリフェニルホスフィンを0.7部、重合禁止剤としてアンテージW−400(川口化学工業社製)を0.2部加え、窒素と酸素との混合ガス(酸素濃度7%)をバブリングしながら115℃で反応させて本発明のラジカル重合性重合体溶液A−1を得た。
得られたラジカル重合性重合体溶液A−1について各種物性を測定したところ、重量平均分子量は19800、真空下160℃にて加熱乾燥させて得られた固形分濃度は32.0%、固形分当たりの酸価は121mgKOH/gであった。耐熱分解性については、X/Y=0.972であった。
Synthesis example 1
Synthesis of Radical Polymerizable Polymer 81.5 parts of carbitol acetate was charged into a separable flask equipped with a cooling pipe as a reaction vessel, and after nitrogen substitution, the temperature was raised to 80 ° C. On the other hand, 30 parts of N-phenylmaleimide and 120 parts of carbitol acetate were mixed in the dropping tank 1, 29 parts of styrene and 20 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate in the dropping tank 2, and the dropping tank 3 A mixture of 21 parts of acrylic acid and 10.6 parts of carbitol acetate, and Luperox 11 (trade name; manufactured by Arkema Yoshitomi Co., Ltd., 70% of t-butyl peroxypivalate as a polymerization initiator in the dropping tank 4) A mixture of 10 parts of a hydrocarbon solution and 21.2 parts of carbitol acetate was charged. While maintaining the reaction temperature at 80 ° C., dropping was performed over the dropping tank 1, 2, 4 to 3 hours, and from the dropping tank 3 over 2.5 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued at 80 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the reaction temperature was raised to 95 ° C., and the reaction was continued for 1.5 hours to obtain a polymer solution before the radical polymerizable double bond introduction reaction.
Next, 9.9 parts of glycidyl methacrylate, 7.4 parts of carbitol acetate, 0.7 parts of triphenylphosphine as a reaction catalyst, 0.7 parts of triphenylphosphine as a reaction catalyst, and Anthey W-400 (manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd. as a polymerization inhibitor) 0.2 part) was added, and mixed gas (oxygen concentration 7%) of nitrogen and oxygen was bubbled to react at 115 ° C. to obtain a radically polymerizable polymer solution A-1 of the present invention.
The physical properties of the obtained radical polymerizable polymer solution A-1 were measured. The weight average molecular weight was 19,800, and the solid content concentration obtained by heating and drying at 160 ° C. under vacuum was 32.0%, solid content The acid value per unit was 121 mg KOH / g. The heat decomposition resistance was X / Y = 0.972.

合成例2
ラジカル重合性重合体の合成
反応槽としての冷却管付きセパラブルフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート81.5部を仕込み、窒素置換した後、80℃に昇温した。他方、滴下槽1にN−フェニルマレイミドを30部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを120部混合したもの、滴下槽2にスチレンを28.5部、メタアクリル酸2−ヒドロキシエチルを20部混合したもの、滴下槽3にアクリル酸を21.5部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを10.6部混合したもの、滴下槽4に重合開始剤としてルペロックス11を10部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを21.2部混合したものをそれぞれ仕込んだ。反応温度を80℃に保ちながら、滴下槽1、2、4から3時間、滴下槽3から2.5時間かけて滴下を行った。滴下終了後から更に80℃で30分、反応を継続した。その後、反応温度を95℃に昇温し、1.5時間反応を継続してラジカル重合性二重結合導入反応前の重合体溶液を得た。
次いで、この重合体溶液にサイクロマーM100(ダイセル化学工業社製)を13.6部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを7.4部、反応触媒としてトリフェニルホスフィンを0.7部、重合禁止剤としてアンテージW−400を0.2部加え、窒素と酸素との混合ガス(酸素濃度7%)をバブリングしながら115℃で反応させて本発明のラジカル重合性重合体溶液A−2を得た。
得られたラジカル重合性重合体溶液A−2について各種物性を測定したところ、重量平均分子量は16900、真空下160℃にて加熱乾燥させて得られた固形分濃度は31.9%、固形分当たりの酸価は123mgKOH/gであった。耐熱分解性については、X/Y=0.997であった。
Synthesis example 2
Synthesis of Radical Polymerizable Polymer 81.5 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate was charged into a separable flask equipped with a cooling pipe as a reaction vessel, and after nitrogen substitution, the temperature was raised to 80 ° C. On the other hand, 30 parts of N-phenylmaleimide and 120 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate were mixed in the dropping tank 1, and 28.5 parts of styrene and 20 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate were mixed in the dropping tank 2. A mixture of 21.5 parts of acrylic acid and 10.6 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate in the dropping tank 3, 10 parts of Luperox 11 as a polymerization initiator, 21.2 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate in the dropping tank 4 Each mixture was charged separately. While maintaining the reaction temperature at 80 ° C., dropping was performed over the dropping tank 3 over 2.5 hours from the dropping tank 3 over a period of 3 to 4 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued at 80 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the reaction temperature was raised to 95 ° C., and the reaction was continued for 1.5 hours to obtain a polymer solution before the radical polymerizable double bond introduction reaction.
Next, 13.6 parts of Cyclomer M100 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), 7.4 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate, 0.7 parts of triphenylphosphine as a reaction catalyst, and a polymerization inhibitor were added to this polymer solution. 0.2 parts of Ange W-400 was added and reacted at 115 ° C. while bubbling a mixed gas of nitrogen and oxygen (oxygen concentration 7%) to obtain a radically polymerizable polymer solution A-2 of the present invention.
The physical properties of the obtained radical polymerizable polymer solution A-2 were measured, and the weight average molecular weight was 16,900, and the solid content concentration obtained by heating and drying at 160 ° C. under vacuum was 31.9%, solid content The acid value per unit was 123 mg KOH / g. The heat decomposition resistance was X / Y = 0.997.

合成例3
ラジカル重合性重合体の合成
反応槽としての冷却管付きセパラブルフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート82.4部、イソプロパノール35.3部を仕込み、窒素置換した後、100℃に昇温した。他方、滴下槽1にN−フェニルマレイミドを40部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを128部、イソプロパノールを32部混合したもの、滴下槽2にスチレンを13部、メタアクリル酸2−ヒドロキシエチルを20部、メタアクリル酸を27部、イソプロパノールを22.2部混合したもの、滴下槽3に重合開始剤としてパーブチルO(商品名;日本油脂社製、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート)10部をそれぞれ仕込んだ。反応温度を100℃に保ちながら、滴下槽1〜3から3時間かけて滴下を行った。滴下終了後から更に100℃で30分、反応を継続した。その後、反応温度を115℃に昇温し、1.5時間反応を継続してラジカル重合性二重結合導入反応前の重合体溶液を得た。
次いで、この重合体溶液にサイクロマーM100を13.7部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを31.2部、反応触媒としてトリフェニルホスフィンを0.7部、重合禁止剤としてアンテージW−400を0.2部加え、窒素と酸素との混合ガス(酸素濃度7%)をバブリングしながら115℃で反応させて本発明のラジカル重合性重合体溶液A−3を得た。
得られたラジカル重合性重合体溶液A−3について各種物性を測定したところ、重量平均分子量は7400、真空下160℃にて加熱乾燥させて得られた固形分濃度は32.0%、固形分当たりの酸価は124mgKOH/gであった。耐熱分解性については、X/Y=0.982であった。
Synthesis example 3
Synthesis of Radical Polymerizable Polymer 82.4 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate and 35.3 parts of isopropanol were charged into a separable flask equipped with a cooling pipe as a reaction vessel, and after nitrogen substitution, the temperature was raised to 100 ° C. On the other hand, 40 parts of N-phenylmaleimide, 128 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 32 parts of isopropanol were mixed in the dropping tank 1, 13 parts of styrene and 20 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate in the dropping tank 2. A mixture of 27 parts of methacrylic acid and 22.2 parts of isopropanol, Perbutyl O as a polymerization initiator in a dropping tank 3 (trade name; t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, manufactured by NOF Corporation) I prepared 10 parts each. While maintaining the reaction temperature at 100 ° C., dropping was performed over 3 hours from the dropping tanks 1 to 3. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued at 100 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the reaction temperature was raised to 115 ° C., and the reaction was continued for 1.5 hours to obtain a polymer solution before the radical polymerizable double bond introduction reaction.
Then, 13.7 parts of cyclomer M100, 31.2 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate, 0.7 parts of triphenylphosphine as a reaction catalyst, 0.7 parts of triphenylphosphine as a reaction catalyst, and 0. Two parts were added, and a mixed gas of nitrogen and oxygen (oxygen concentration 7%) was bubbled to react at 115 ° C. to obtain a radically polymerizable polymer solution A-3 of the present invention.
The physical properties of the obtained radical polymerizable polymer solution A-3 were measured. The weight average molecular weight was 7,400, and the solid content concentration obtained by heating and drying at 160 ° C. under vacuum was 32.0%, solid content The acid value per unit was 124 mg KOH / g. The heat decomposition resistance was X / Y = 0.982.

合成例4
ラジカル重合性重合体の合成
合成例3において、N−フェニルマレイミド40部に変えてN−ベンジルマレイミドを40部とした以外は、合成例3と同様にして、本発明のラジカル重合性重合体溶液A−4を得た。
得られたラジカル重合性重合体溶液A−4について各種物性を測定したところ、重量平均分子量は6200、真空下160℃にて加熱乾燥させて得られた固形分濃度は32.0%、固形分当たりの酸価は125mgKOH/gであった。耐熱分解性については、X/Y=0.980であった。
Synthesis example 4
Synthesis of Radically Polymerizable Polymer A radically polymerizable polymer solution of the present invention was prepared in the same manner as in Synthesis Example 3 except that 40 parts of N-phenylmaleimide was used instead of 40 parts of N-phenylmaleimide. A-4 was obtained.
The physical properties of the obtained radical polymerizable polymer solution A-4 were measured. The weight average molecular weight was 6,200, and the solid content concentration obtained by heating and drying at 160 ° C. under vacuum was 32.0%, solid content The acid value per unit was 125 mg KOH / g. The heat decomposition resistance was X / Y = 0.980.

合成例5
ラジカル重合性重合体の合成
合成例3において、N−フェニルマレイミド40部に変えてN−フェニルマレイミドを20部およびN−ベンジルマレイミドを20部とし、パーブチルOの仕込み量を8部とした以外は、合成例3と同様にして、本発明のラジカル重合性重合体溶液A−5を得た。
得られたラジカル重合性重合体溶液A−5について各種物性を測定したところ、重量平均分子量は7600、真空下160℃にて加熱乾燥させて得られた固形分濃度は32.0%、固形分当たりの酸価は126mgKOH/gであった。耐熱分解性については、X/Y=0.985であった。
Synthesis example 5
Synthesis of Radical Polymerizable Polymer In Synthesis Example 3, except that 40 parts of N-phenylmaleimide were replaced with 20 parts of N-phenylmaleimide and 20 parts of N-benzylmaleimide, and the preparation amount of perbutyl O was 8 parts. In the same manner as in Synthesis Example 3, a radically polymerizable polymer solution A-5 of the present invention was obtained.
The physical properties of the obtained radical polymerizable polymer solution A-5 were measured. The weight average molecular weight was 7600, and the solid content concentration obtained by heating and drying at 160 ° C. under vacuum was 32.0%, solid content The acid value per unit was 126 mg KOH / g. The heat decomposition resistance was X / Y = 0.985.

合成例6
比較用ラジカル重合性重合体の合成
反応槽としての冷却管付きセパラブルフラスコに、カルビトールアセテート81.5部を仕込み、窒素置換した後、80℃に昇温した。他方、滴下槽1にN−フェニルマレイミドを30部、カルビトールアセテートを120部混合したもの、滴下槽2にスチレンを39部、メタアクリル酸2−ヒドロキシエチルを10部混合したもの、滴下槽3にアクリル酸を21部、カルビトールアセテートを10.6部混合したもの、滴下槽4に重合開始剤としてルペロックス11を10部、カルビトールアセテートを21.2部混合したものをそれぞれ仕込んだ。反応温度を80℃に保ちながら、滴下槽1、2,4から3時間、滴下槽3から2.5時間かけて滴下を行った。滴下終了後から更に80℃で30分、反応を継続した。その後、反応温度を95℃に昇温し、1.5時間反応を継続してラジカル重合性二重結合導入反応前の重合体溶液を得た。
次いで、この重合体溶液にグリシジルメタクリレートを9.9部、カルビトールアセテートを7.4部、反応触媒としてトリフェニルホスフィンを0.7部、重合禁止剤としてアンテージW−400を0.2部加え、窒素と酸素との混合ガス(酸素濃度7%)をバブリングしながら115℃で反応させて比較用のラジカル重合性重合体溶液B−1を得た。
得られたラジカル重合性重合体溶液B−1について各種物性を測定したところ、重量平均分子量は15600、真空下160℃にて加熱乾燥させて得られた固形分濃度は31.6%、固形分当たりの酸価は121mgKOH/gであった。耐熱分解性については、X/Y=0.959であった。
Synthesis example 6
Synthesis of Radical Polymerizable Polymer for Comparison 81.5 parts of carbitol acetate was charged into a separable flask equipped with a cooling pipe as a reaction vessel, and after nitrogen substitution, the temperature was raised to 80 ° C. On the other hand, 30 parts of N-phenylmaleimide and 120 parts of carbitol acetate were mixed in the dropping tank 1, 39 parts of styrene and 10 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate in the dropping tank 2, and the dropping tank 3 A mixture of 21 parts of acrylic acid and 10.6 parts of carbitol acetate was charged, and a mixture of 10 parts of Luperox 11 as a polymerization initiator and 21.2 parts of carbitol acetate was charged in the dropping tank 4 respectively. While maintaining the reaction temperature at 80 ° C., dropping was performed over the dropping tank 1, 2, 4 to 3 hours, and from the dropping tank 3 over 2.5 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued at 80 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the reaction temperature was raised to 95 ° C., and the reaction was continued for 1.5 hours to obtain a polymer solution before the radical polymerizable double bond introduction reaction.
Next, 9.9 parts of glycidyl methacrylate, 7.4 parts of carbitol acetate, 0.7 parts of triphenylphosphine as a reaction catalyst, and 0.2 parts of Ange W-400 as a polymerization inhibitor are added to the polymer solution. A mixed gas of nitrogen and oxygen (oxygen concentration 7%) was bubbled to react at 115 ° C. to obtain a radically polymerizable polymer solution B-1 for comparison.
The physical properties of the obtained radical polymerizable polymer solution B-1 were measured. The weight average molecular weight was 15600, and the solid content concentration obtained by heating and drying at 160 ° C. under vacuum was 31.6%, solid content The acid value per unit was 121 mg KOH / g. The heat decomposition resistance was X / Y = 0.959.

各溶液を用いて表1に示す配合物を調製し、上記した方法でアルカリ溶解性、光硬化性、TCT耐性について評価した。結果を合わせて表1に示す。   The formulations shown in Table 1 were prepared using each solution, and evaluated for alkali solubility, photocurability, and TCT resistance by the method described above. The results are shown in Table 1 together.

Figure 2018178074
Figure 2018178074

表1中の用語は以下の通りである。
モノマー:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
重合開始剤:イルガキュアー907(BASFジャパン社製光重合開始剤)
The terms in Table 1 are as follows.
Monomer: dipentaerythritol hexaacrylate polymerization initiator: Irgacure 907 (photopolymerization initiator manufactured by BASF Japan Ltd.)

耐熱分解性については、比較用ラジカル重合性重合体溶液B−1に対し、ラジカル重合性重合体溶液A−1〜A−5は良好で、中でもサイクロマーM100を反応させて得たA−2〜A−5が高い結果となった。また、実施例1〜5に示すように、ラジカル重合性重合体溶液A−1〜A−5を用いて得た樹脂組成物は、アルカリ溶解性、光硬化性、TCT耐性、いずれも良好であった。
一方、比較例1に示すように、比較用ラジカル重合性重合体溶液B−1を用いた樹脂組成物では、アルカリ溶解性に劣る結果となった。
As for the thermal decomposition resistance, the radically polymerizable polymer solutions A-1 to A-5 are better than the comparative radically polymerizable polymer solution B-1, and among them, A-2 obtained by reacting the cyclomer M100 among others. The result of ~ A-5 was high. In addition, as shown in Examples 1 to 5, the resin compositions obtained using the radically polymerizable polymer solutions A-1 to A-5 are all good in alkali solubility, photocurability, TCT resistance, there were.
On the other hand, as shown in Comparative Example 1, in the resin composition using the radical polymerizable polymer solution for comparison B-1, the result was inferior in alkali solubility.

本発明のラジカル重合性重合体、ならびに、該ラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物とを含んでなる樹脂組成物は微細加工に必須となるアルカリ可溶性を有していることから、感光性樹脂組成物として活用できる。   Since the radically polymerizable polymer of the present invention, and the resin composition comprising the radically polymerizable polymer and the radically polymerizable compound have alkali solubility which is essential for fine processing, a photosensitive resin can be obtained. It can be used as a composition.

本発明のラジカル重合性重合体、ならびに、該ラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物とを含んでなる樹脂組成物は、優れた耐熱性を有しつつアルカリ可溶性、光硬化性を有し、さらには硬化塗膜とした場合、被塗物への密着性も良好なことから、アルカリ現像可能な画像形成用の感光性樹脂組成物の構成成分として、例えば、印刷製版、カラーフィルターの保護膜、カラーフィルター、ブラックマトリックス、フォトスペーサー、ブラックカラムスペーサー等の液晶表示板製造用等の各種の用途に好適に使用できる。
The radically polymerizable polymer of the present invention, and a resin composition comprising the radically polymerizable polymer and a radically polymerizable compound have alkali solubility and photocurability while having excellent heat resistance, Furthermore, in the case of a cured coating film, the adhesion to a substrate is good, and thus, as a component of a photosensitive resin composition for image formation capable of alkali development, for example, a printing plate, a protective film of a color filter It can use suitably for various uses, such as for liquid crystal display board manufacture of color filters, a black matrix, a photo spacer, a black column spacer, etc.

Claims (8)

重合体100質量%中、マレイミド系単量体由来の構成単位10〜60質量%、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位10〜40質量%、水酸基を有する単量体由来の構成単位10〜40質量%を必須単位として含有する前記重合体が有するカルボキシル基に対して、前記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてなる構造を有するラジカル重合性重合体であって、
下記式により得られる熱処理後残存率X(質量%)と固形分濃度Y(質量%)との相対値X/Yが0.95以上であるラジカル重合性重合体。
熱処理後残存率X(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)とアセトン2mlとの混合物を200℃で30分加熱乾燥して得た乾燥混合物の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)}
固形分濃度Y(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)を真空下160℃で1時間30分加熱乾燥させて得た固形分の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)}
In 100% by mass of the polymer, 10 to 60% by mass of a constitutional unit derived from a maleimide-based monomer, 10 to 40% by mass of a constitutional unit derived from an unsaturated carboxylic acid monomer not having an ester bond, and a unit having a hydroxyl group Radical having a structure in which a monomer having a functional group capable of reacting with the carboxyl group is reacted with a carboxyl group possessed by the polymer containing 10 to 40% by mass of a structural unit derived from a body as an essential unit A polymerizable polymer, and
The radically polymerizable polymer whose relative value X / Y of residual ratio X (mass%) and solid content concentration Y (mass%) after heat processing obtained by a following formula is 0.95 or more.
After heat treatment Residual ratio X (mass%) = {mass of dried mixture obtained by heating and drying a mixture of 0.3 g of radical polymerizable polymer (mass before heating and drying) and 2 ml of acetone at 200 ° C for 30 minutes ) / {Mass (0.3 (g) before heat drying of the radically polymerizable polymer)}
Solid content concentration Y (mass%) = {mass of solid content obtained by heating and drying radically polymerizable polymer 0.3 g (mass before heating and drying) at 160 ° C. for 1 hour and 30 minutes under a vacuum} / {Mass 0.3 (g) before drying by heating of radically polymerizable polymer}
前記重合体100質量%中、エステル結合を有さない芳香族系単量体由来の構成単位1〜35質量%を含有する、請求項1に記載のラジカル重合性重合体。   The radically polymerizable polymer according to claim 1, containing 1 to 35% by mass of a constituent unit derived from an aromatic monomer having no ester bond in 100% by mass of the polymer. 前記エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位が(メタ)アクリル酸由来の構成単位である請求項1または2に記載のラジカル重合性重合体。   The radically polymerizable polymer according to claim 1 or 2, wherein the structural unit derived from the unsaturated carboxylic acid monomer having no ester bond is a structural unit derived from (meth) acrylic acid. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物とを含んでなる樹脂組成物。   A resin composition comprising the radically polymerizable polymer according to any one of claims 1 to 3 and a radically polymerizable compound. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のラジカル重合性重合体、または請求項4に記載の樹脂組成物を硬化してなる硬化物。   A cured product obtained by curing the radically polymerizable polymer according to any one of claims 1 to 3 or the resin composition according to claim 4. 下記式(1)および(2)
熱処理後残存率X(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)とアセトン2mlとの混合物を200℃で30分加熱乾燥して得た乾燥混合物の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)} (1)
固形分濃度Y(質量%)={ラジカル重合性重合体0.3g(加熱乾燥前の質量)を真空下160℃で1時間30分加熱乾燥させて得た固形分の質量(g)}/{ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量0.3(g)} (2)
により得られる熱処理後残存率X(質量%)と固形分濃度Y(質量%)との相対値X/Yが0.95以上であるラジカル重合性重合体の製造方法であって、
単量体成分100質量%中、マレイミド系単量体10〜60質量%、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体10〜40質量%、および水酸基を有する単量体10〜40質量%を必須として含有する前記単量体成分を反応させて重合体を得る工程と、
前記重合体が有するカルボキシル基に対して、前記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてラジカル重合性重合体を得る工程と、
を含むラジカル重合性重合体の製造方法。
The following formulas (1) and (2)
After heat treatment Residual ratio X (mass%) = {mass of dried mixture obtained by heating and drying a mixture of 0.3 g of radical polymerizable polymer (mass before heating and drying) and 2 ml of acetone at 200 ° C for 30 minutes ) / {Mass (0.3 (g) before heat drying of radically polymerizable polymer)} (1)
Solid content concentration Y (mass%) = {mass of solid content obtained by heating and drying radically polymerizable polymer 0.3 g (mass before heating and drying) at 160 ° C. for 1 hour and 30 minutes under a vacuum} / {Mass 0.3 (g) before drying by heating of radically polymerizable polymer} (2)
A method for producing a radically polymerizable polymer, wherein the relative value X / Y of the after-heat treatment residual ratio X (mass%) and the solid content concentration Y (mass%) obtained by
10 to 60 mass% of a maleimide-based monomer, 10 to 40 mass% of an unsaturated carboxylic acid monomer having no ester bond, and 10 to 40 mass of a monomer having a hydroxyl group in 100 mass% of the monomer component B. reacting the above-mentioned monomer component essentially containing C. to obtain a polymer,
Reacting a monomer having a functional group capable of reacting with the carboxyl group with a carboxyl group of the polymer to obtain a radically polymerizable polymer;
A method of producing a radically polymerizable polymer comprising:
前記単量体成分100質量%中、エステル結合を有さない芳香族系単量体1〜35質量%を含有する、請求項6に記載のラジカル重合性重合体の製造方法。   The manufacturing method of the radically polymerizable polymer of Claim 6 which contains 1-35 mass% of aromatic monomers which do not have an ester bond in 100 mass% of said monomer components. 前記重合体が、エステル類とアルコール類との混合溶媒中で重合して得られるものである、
請求項6または7に記載のラジカル重合性重合体の製造方法。
The polymer is obtained by polymerization in a mixed solvent of an ester and an alcohol,
The manufacturing method of the radically polymerizable polymer of Claim 6 or 7.
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