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JP2024044061A - Radical polymerizable polymer and photosensitive resin composition - Google Patents

Radical polymerizable polymer and photosensitive resin composition Download PDF

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JP2024044061A
JP2024044061A JP2022149376A JP2022149376A JP2024044061A JP 2024044061 A JP2024044061 A JP 2024044061A JP 2022149376 A JP2022149376 A JP 2022149376A JP 2022149376 A JP2022149376 A JP 2022149376A JP 2024044061 A JP2024044061 A JP 2024044061A
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JP
Japan
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mass
polymer
monomer
meth
acrylate
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Pending
Application number
JP2022149376A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
晋介 田中
Shinsuke Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
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Publication of JP2024044061A publication Critical patent/JP2024044061A/en
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Abstract

To provide a radical polymerizable polymer capable of providing a cured product which is good in handleability and excellent in coating workability and has excellent hardness, transparency and adhesion and to provide a photosensitive resin composition comprising the radical polymerizable polymer.SOLUTION: There is provided a radical polymerizable polymer which is a polymer having a constitutional unit derived from an unsaturated monomer having an acid group, a constitutional unit derived from an unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group and a polymerizable double bond in the side chain, wherein the polymer further has a constitutional unit derived from an N-substituted maleimide monomer in the main chain and/or a constitutional unit derived from an unsaturated monomer having a cyclohexyl group in the side chain and the polymer has a weight average molecular weight of 18000 or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ラジカル重合性重合体、及び前記ラジカル重合性重合体を含む感光性樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a radically polymerizable polymer and a photosensitive resin composition containing the radically polymerizable polymer.

熱や活性エネルギー線によって硬化しうる硬化性樹脂組成物は、例えば、液晶表示装置や固体撮像素子等に用いられるカラーフィルター、インキ、印刷版、プリント配線板、半導体素子、フォトレジスト等の、各種の光学部材や電機・電子機器等の各種用途への適用が種々検討され、各用途で要求される特性に応じて優れた硬化性樹脂組成物の開発がなされている。例えば、特許文献1には、耐熱寸法安定性、耐熱変色性、及び基板との密着性に優れる層間絶縁膜を高い解像度で与えることができる感放射線性樹脂組成物として、アルカリ可溶性樹脂、1,2-キノンジアジド化合物、及びラジカル捕捉剤を含有する感放射線性樹脂組成物が記載されており、前記アルカリ可溶性樹脂としては、不飽和カルボン酸、エポキシ基を含有する不飽和化合物、マレイミド化合物等を共重合した共重合体が開示されている。また例えば、特許文献2には、優れた遮蔽部硬化性、高耐熱性、高密着性、及び高透明性を発現する硬化膜を与えることができる感光性樹脂組成物として、環状エーテル骨格を有する(メタ)アクリレート、アルキル基の炭素数が1~24であるアルキル(メタ)アクリレート、少なくとも2種のラジカル重合性モノマーの共重合体である(メタ)アクリル樹脂、及び重合開始剤を含有する活性エネルギー線硬化型感光性樹脂組成物が記載されている。 Curable resin compositions that can be cured by heat or active energy rays have been studied for various applications, such as color filters, inks, printing plates, printed wiring boards, semiconductor elements, photoresists, and other optical components and electrical and electronic devices used in liquid crystal display devices and solid-state imaging devices, and excellent curable resin compositions have been developed according to the characteristics required for each application. For example, Patent Document 1 describes a radiation-sensitive resin composition that contains an alkali-soluble resin, a 1,2-quinone diazide compound, and a radical scavenger as a radiation-sensitive resin composition that can provide an interlayer insulating film with excellent heat resistance, heat discoloration resistance, and adhesion to a substrate at high resolution, and discloses a copolymer obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid, an unsaturated compound containing an epoxy group, a maleimide compound, and the like as the alkali-soluble resin. For example, Patent Document 2 describes an active energy ray-curable photosensitive resin composition that contains a (meth)acrylate having a cyclic ether skeleton, an alkyl (meth)acrylate having an alkyl group with 1 to 24 carbon atoms, a (meth)acrylic resin that is a copolymer of at least two radically polymerizable monomers, and a polymerization initiator, as a photosensitive resin composition that can provide a cured film that exhibits excellent shielding portion curability, high heat resistance, high adhesion, and high transparency.

上述のように、光学部材に用いられる硬化性樹脂組成物に対しては、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、硬度、透明性、及び密着性に優れた硬化物を形成可能な樹脂組成物、及び該樹脂組成物を与えることができる重合体が求められている。またさらに取扱い性に優れる重合体、及び樹脂組成物が求められている。 As described above, with technological advances, higher levels of properties are being demanded for curable resin compositions used in optical components. For example, there is a demand for resin compositions capable of forming cured products with excellent hardness, transparency, and adhesion, and polymers capable of providing such resin compositions. There is also a demand for polymers and resin compositions with excellent handling properties.

国際公開第2011/046230号International Publication No. 2011/046230 特開2013-36024号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-36024

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、取扱い性が良好で塗布作業性に優れ、且つ硬度、透明性、及び密着性に優れた硬化物を与えることができるラジカル重合性重合体、及び前記ラジカル重合性重合体を含む感光性樹脂組成物を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a radical polymerization method that can provide a cured product that is easy to handle, has excellent coating workability, and has excellent hardness, transparency, and adhesion. The present invention provides a radically polymerizable polymer and a photosensitive resin composition containing the radically polymerizable polymer.

本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、酸基を有する不飽和単量体由来の構成単位、2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体由来の構成単位、及び側鎖に重合性二重結合を有する重合体であって、前記重合体がさらに主鎖にN-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位及び/又は側鎖にシクロヘキシル基を有する不飽和単量体由来の構成単位を有し、重量平均分子量が18000以下であるラジカル重合性重合体によれば、取扱い性が良好で塗布作業性に優れ、且つ硬度、透明性、及び密着性に優れた硬化物を与えることができることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive research conducted by the present inventors to solve the above problems, the present inventors discovered that a radical polymerizable polymer having a weight average molecular weight of 18,000 or less, which is a polymer having a structural unit derived from an unsaturated monomer having an acid group, a structural unit derived from an unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group, and a polymerizable double bond in the side chain, and which further has a structural unit derived from an N-substituted maleimide monomer in the main chain and/or a structural unit derived from an unsaturated monomer having a cyclohexyl group in the side chain, can give a cured product that is easy to handle and has excellent coating workability, as well as excellent hardness, transparency, and adhesion, and thus completed the present invention.

すなわち本発明は、以下の構成要件によって特定される。
[1] 酸基を有する不飽和単量体由来の構成単位、2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体由来の構成単位、及び側鎖に重合性二重結合を有する重合体であって、
前記重合体がさらに主鎖にN-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位及び/又は側鎖にシクロヘキシル基を有する不飽和単量体由来の構成単位を有し、
前記重合体の重量平均分子量が18000以下である、ラジカル重合性重合体。
[2] 前記酸基を有する不飽和単量体、2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体、及びシクロヘキシル基を有する不飽和単量体は、それぞれアクリル系又はメタクリル系のいずれかであり、
前記重合体の全構成単位100質量%中、アクリル系単量体に由来する構成単位の含有割合が7質量%以下である、[1]に記載のラジカル重合性重合体。
[3] 前記重合体の酸価が30~200mgKOH/gである、[1]又は[2]に記載のラジカル重合性重合体。
[4] 前記重合体の二重結合当量が330~1600g/molである、[1]~[3]のいずれかに記載のラジカル重合性重合体。
[5] 前記重合体が前記主鎖にN-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位を有し、
前記重合体の全構成単位100質量%中、前記N-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位の含有割合が5質量%以上30質量%以下である、[1]~[4]のいずれかに記載のラジカル重合性重合体。
[6] 前記重合体がさらに5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体由来の構成単位を有し、
前記5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体は、アクリル系又はメタクリル系のいずれかである、[1]~[5]のいずれかに記載のラジカル重合性重合体。
[7] 前記重合体の全構成単位100質量%中、前記5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体由来の構成単位含有割合が5質量%以上20質量%以下である、[6]に記載のラジカル重合性重合体。
[8] [1]~[7]のいずれかに記載のラジカル重合性重合体、多官能モノマー、重合開始剤、無機微粒子、及び溶剤を含む感光性樹脂組成物。
That is, the present invention is defined by the following constituent features.
[1] A polymer having a structural unit derived from an unsaturated monomer having an acid group, a structural unit derived from an unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group, and a polymerizable double bond in a side chain,
the polymer further has a structural unit derived from an N-substituted maleimide monomer in its main chain and/or a structural unit derived from an unsaturated monomer having a cyclohexyl group in its side chain,
The radical polymerizable polymer has a weight average molecular weight of 18,000 or less.
[2] The unsaturated monomer having an acid group, the unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group, and the unsaturated monomer having a cyclohexyl group are each either an acrylic or methacrylic monomer,
The radical polymerizable polymer according to [1], wherein a content of structural units derived from acrylic monomers is 7% by mass or less based on 100% by mass of all structural units of the polymer.
[3] The radical polymerizable polymer according to [1] or [2], wherein the acid value of the polymer is 30 to 200 mg KOH/g.
[4] The radical polymerizable polymer according to any one of [1] to [3], wherein the double bond equivalent of the polymer is 330 to 1600 g/mol.
[5] The polymer has a constitutional unit derived from an N-substituted maleimide monomer in the main chain,
The radical polymerizable polymer according to any one of [1] to [4], wherein a content ratio of the structural units derived from the N-substituted maleimide monomer in 100% by mass of all structural units of the polymer is 5% by mass or more and 30% by mass or less.
[6] The polymer further has a constitutional unit derived from an unsaturated monomer having a cyclic ether structure of a 5-membered or larger ring,
The radical polymerizable polymer according to any one of [1] to [5], wherein the unsaturated monomer having a cyclic ether structure of a 5- or higher membered ring is either an acrylic or methacrylic unsaturated monomer.
[7] The radical polymerizable polymer according to [6], wherein the content of the structural units derived from the unsaturated monomer having a cyclic ether structure of a 5 or more membered ring is 5% by mass or more and 20% by mass or less, based on 100% by mass of all structural units of the polymer.
[8] A photosensitive resin composition comprising the radical polymerizable polymer according to any one of [1] to [7], a polyfunctional monomer, a polymerization initiator, inorganic fine particles, and a solvent.

本発明のラジカル重合性重合体、及び感光性樹脂組成物は、塗布性に優れ、且つ硬度、透明性、及び密着性に優れた硬化物(例えば、硬化膜)を形成することができる。このため本発明のラジカル重合性重合体、及び感光性樹脂組成物は、例えば、レジスト材料、各種コーティング剤、塗料等の用途において好適に用いることができる。 The radically polymerizable polymer and photosensitive resin composition of the present invention can form a cured product (for example, a cured film) with excellent coating properties and excellent hardness, transparency, and adhesion. Therefore, the radically polymerizable polymer and photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used, for example, in applications such as resist materials, various coating agents, and paints.

以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせた形態もまた、本発明の好ましい形態である。
また、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」は、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」を意味し、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート及び/又はメタクリレート」を意味する。
また、本明細書において、数値範囲「Min~Max」は、最小値Min以上、且つ最大値Max以下を意味する。さらに、上限値及び下限値について好適な数値を段階的に記載する場合、各々分けて記載した上限値と下限値を適宜組み合わせた数値範囲も好適な数値範囲である。
The present invention will be explained in detail below.
Note that a combination of two or more of the individual preferred embodiments of the present invention described below is also a preferred embodiment of the present invention.
Moreover, in this specification, "(meth)acrylic acid" means "acrylic acid and/or methacrylic acid", and "(meth)acrylate" means "acrylate and/or methacrylate".
Furthermore, in this specification, the numerical range "Min to Max" means greater than or equal to the minimum value Min and less than or equal to the maximum value Max. Furthermore, when preferable numerical values are described in stages for the upper limit value and the lower limit value, a numerical range that is a combination of the upper limit value and lower limit value separately described is also a suitable numerical range.

1. ラジカル重合性単量体
本発明のラジカル重合性重合体は、酸基を有する不飽和単量体由来の構成単位、2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体由来の構成単位を有し、さらにN-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位及びシクロヘキシル基を有する不飽和単量体由来の構成単位の少なくとも一方を有する。これら構成単位を有する重合体において、側鎖に重合性二重結合を導入し、且つ所定の分子量にすることで、得られるラジカル重合性重合体は、塗布性に優れ、且つ硬度、透明性、及び密着性に優れた硬化物を形成することができる。
なお、不飽和単量体由来の構成単位とは、例えば、重合反応によって不飽和単量体が有する重合性二重結合が開いた構造に相当する。重合性二重結合が開いた構造とは、例えば、炭素間の二重結合(C=C)が単結合(-C-C-)となった構造である。
また、下記の各構成単位は、それぞれ1種のみでもよく、2種以上が併用されていてもよい。
1. Radical Polymerizable Monomer The radical polymerizable polymer of the present invention has a structural unit derived from an unsaturated monomer having an acid group, a structural unit derived from an unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group, and further has at least one of a structural unit derived from an N-substituted maleimide monomer and a structural unit derived from an unsaturated monomer having a cyclohexyl group. By introducing a polymerizable double bond into the side chain of a polymer having these structural units and adjusting the molecular weight to a predetermined value, the obtained radical polymerizable polymer can form a cured product having excellent coatability, hardness, transparency, and adhesion.
The constitutional unit derived from an unsaturated monomer corresponds to, for example, a structure in which a polymerizable double bond of an unsaturated monomer is opened by a polymerization reaction. For example, a structure in which a carbon-carbon double bond (C=C) becomes a single bond (-C-C-).
Furthermore, each of the following structural units may be used alone or in combination of two or more kinds.

前記酸基を有する不飽和単量体由来の構成単位は、樹脂のアルカリ現像性を良好にするために使用される。酸基としては、水中において酸性を示す官能基であれば特に限定されず、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられ、カルボキシル基が好ましい。 The structural unit derived from the unsaturated monomer having an acid group is used to improve the alkaline developability of the resin. The acid group is not particularly limited as long as it is a functional group that exhibits acidity in water, and examples thereof include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group, with a carboxyl group being preferred.

不飽和単量体としては、重合性二重結合を有する単量体である限り特に限定されず、(メタ)アクリル系単量体、ビニル系単量体等が挙げられ、(メタ)アクリル系単量体が好ましく、メタクリル系単量体がより好ましい。なお、本明細書で(メタ)アクリル系単量体とは、アクリル酸(すなわちビニルカルボン酸)又はそのエステル、メタクリル酸(すなわちα-メチルカルボン酸)又はそのエステル等のようにアクリロイル基及び/又はメタクリロイル基を有する単量体のことを意味し、ビニル系単量体とは、ビニル基を有する(メタ)アクリル系単量体以外の単量体を意味する。例えば、クロトン酸(すなわちβ-メチルカルボン酸)は、メタクリロイル基と同様にメチル置換ビニルカルボニル基には該当するが、アクリロイル基及びメタクリロイル基には該当しないため、ビニル系単量体に分類される。 The unsaturated monomer is not particularly limited as long as it is a monomer having a polymerizable double bond, and examples thereof include (meth)acrylic monomers and vinyl monomers, with (meth)acrylic monomers being preferred and methacrylic monomers being more preferred. In this specification, the term (meth)acrylic monomer refers to a monomer having an acryloyl group and/or a methacryloyl group, such as acrylic acid (i.e., vinyl carboxylic acid) or its ester, methacrylic acid (i.e., α-methyl carboxylic acid) or its ester, and the like, and the term vinyl monomer refers to a monomer other than a (meth)acrylic monomer having a vinyl group. For example, crotonic acid (i.e., β-methyl carboxylic acid) corresponds to a methyl-substituted vinyl carbonyl group like a methacryloyl group, but does not correspond to an acryloyl group or a methacryloyl group, and is therefore classified as a vinyl monomer.

酸基を有する不飽和単量体としては、カルボン酸基を有する(メタ)アクリル系単量体、カルボン酸基を有するビニル系単量体等が好ましく、カルボン酸基を有する(メタ)アクリル系単量体がより好ましい。
カルボン酸基を有するビニル系単量体としては、例えば、クロトン酸等のビニルモノカルボン酸;イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のビニルジカルボン酸;等が挙げられる。
カルボン酸基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸とポリオールとのエステルに多価カルボン酸がさらにエステル結合した化合物等が挙げられる。前記ポリオールには、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロパンジオール、ジプロパンジオール等のモノ又はポリC2-4アルカンジオールが含まれ、エチレングリコールが好ましい。前記多価カルボン酸には、シュウ酸;マロン酸、コハク酸、グルタル酸等のC1-10アルカンジカルボン酸;ヘキサヒドロフタル酸等のC6-10シクロアルカンジカルボン酸;フタル酸等のC6-10芳香族ジカルボン酸;等のジカルボン酸類が挙げられる。(メタ)アクリル酸とポリオールとのエステルに多価カルボン酸がさらにエステル結合した化合物には、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸等が挙げられる。
なお、酸基を有する不飽和単量体由来の構成単位に、後述する反応性基(エポキシ基等)と重合性不飽和二重結合を含む化合物を反応させ、生じたヒドロキシ基に多価カルボン酸を反応させた構成単位も酸基を有することになるが、かかる構成単位は不飽和二重結合を含むことから、本発明では酸基を有する不飽和単量体由来の構成単位には含まないこととする。
As the unsaturated monomer having an acid group, a (meth)acrylic monomer having a carboxylic acid group, a vinyl monomer having a carboxylic acid group, etc. are preferred, and a (meth)acrylic monomer having a carboxylic acid group is more preferred.
Examples of the vinyl monomer having a carboxylic acid group include vinyl monocarboxylic acids such as crotonic acid; vinyl dicarboxylic acids such as itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid; and the like.
Examples of the (meth)acrylic monomer having a carboxylic acid group include (meth)acrylic acid, and compounds in which a polycarboxylic acid is further ester-bonded to an ester of (meth)acrylic acid and a polyol. The polyol includes mono- or poly-C 2-4 alkanediols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propanediol, and dipropanediol, and ethylene glycol is preferred. Examples of the polycarboxylic acid include dicarboxylic acids such as oxalic acid; C 1-10 alkanedicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, and glutaric acid; C 6-10 cycloalkanedicarboxylic acids such as hexahydrophthalic acid; and C 6-10 aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid. Examples of the compound in which a polycarboxylic acid is further ester-bonded to an ester of (meth)acrylic acid and a polyol include 2-(meth)acryloyloxyethyl succinic acid, 2-(meth)acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, and 2-(meth)acryloyloxyethyl phthalic acid.
In addition, a structural unit obtained by reacting a structural unit derived from an unsaturated monomer having an acid group with a compound containing a reactive group (such as an epoxy group) and a polymerizable unsaturated double bond, which will be described later, and then reacting the resulting hydroxy group with a polyvalent carboxylic acid also has an acid group. However, since such a structural unit contains an unsaturated double bond, in the present invention, it is not included in the structural unit derived from an unsaturated monomer having an acid group.

カルボン酸基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、(メタ)アクリル酸が好ましく、メタクリル酸が特に好ましい。 As the (meth)acrylic monomer having a carboxylic acid group, (meth)acrylic acid is preferred, and methacrylic acid is particularly preferred.

酸基を有する不飽和単量体に由来する構成単位の含有割合は、ラジカル重合性重合体の全構成単位100質量%中、0.5~50質量%であることが好ましく、1質量%以上がより好ましく、2質量%以上がさらに好ましく、5質量%以上がよりさらに好ましく、また40質量%以下がより好ましく、35質量%以下がさらに好ましく、30質量%以下がよりさらに好ましい。酸基(特に、カルボキシル基)を有する不飽和単量体に由来する構成単位の含有割合が上記範囲内であると、得られる重合体の粘度が高くなり過ぎずに取扱い性が良好となる。またさらには、アルカリ物質による現像性がより良好となる。 The content of the structural units derived from unsaturated monomers having an acid group is preferably 0.5 to 50% by mass, more preferably 1% by mass or more, even more preferably 2% by mass or more, even more preferably 5% by mass or more, and more preferably 40% by mass or less, even more preferably 35% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less, out of 100% by mass of all structural units of the radical polymerizable polymer. When the content of the structural units derived from unsaturated monomers having an acid group (particularly a carboxyl group) is within the above range, the viscosity of the resulting polymer does not become too high, and the handleability is good. Furthermore, the developability with an alkaline substance is improved.

前記2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体由来の構成単位は、硬度、透明性、密着性が良好な硬化物を与えるのに有用である。なお「2級水酸基を含有する」とは、ヒドロキシアルキル基のヒドロキシ基(アルコール性水酸基)が、2個の炭素原子が結合した第2級炭素原子に結合していることを意味する。また前記ヒドロキシアルキル基が、重合体の主鎖の炭素原子や、カルボニル基、アミド基等の炭素原子に直接結合する場合には、これらの炭素原子とヒドロキシアルキル基とが結合した状態において2級水酸基を含有するものであればよい。 The structural unit derived from an unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group is useful for providing a cured product with good hardness, transparency, and adhesion. Note that "containing a secondary hydroxyl group" means that a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group) of a hydroxyalkyl group is bonded to a secondary carbon atom to which two carbon atoms are bonded. In addition, when the hydroxyalkyl group is directly bonded to a carbon atom in the main chain of the polymer, a carbonyl group, an amide group, etc., the state in which these carbon atoms and the hydroxyalkyl group are bonded is secondary. Any material containing a hydroxyl group may be used.

ヒドロキシアルキル基におけるアルキル基としては、例えば、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、n-ペンチル基、イソペンチル基、n-ヘキシル基、イソへキシル基、n-ヘプチル基、イソヘプチル基、n-オクチル基、2-メチルヘキシル基等の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基等が挙げられ、炭素数2~10のアルキル基が好ましく、炭素数2~10の直鎖状アルキル基がより好ましく、炭素数3~6の直鎖状アルキル基がさらに好ましい。 Examples of the alkyl group in the hydroxyalkyl group include linear or branched alkyl groups such as ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, n-pentyl, isopentyl, n-hexyl, isohexyl, n-heptyl, isoheptyl, n-octyl, and 2-methylhexyl groups, and alkyl groups having 2 to 10 carbon atoms are preferred, linear alkyl groups having 2 to 10 carbon atoms are more preferred, and linear alkyl groups having 3 to 6 carbon atoms are even more preferred.

2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基としては、例えば、2-ヒドロキシプロピル基、2-ヒドロキシブチル基、3-ヒドロキシブチル基、2,3-ジヒドロキシブチル基、2-ヒドロキシペンチル基、3-ヒドロキシペンチル基、4-ヒドロキシペンチル基、4-ヒドロキシヘキシル基、5-ヒドロキシヘキシル基等が挙げられる。 Examples of hydroxyalkyl groups containing a secondary hydroxyl group include 2-hydroxypropyl, 2-hydroxybutyl, 3-hydroxybutyl, 2,3-dihydroxybutyl, 2-hydroxypentyl, 3-hydroxypentyl, 4-hydroxypentyl, 4-hydroxyhexyl, and 5-hydroxyhexyl groups.

不飽和単量体としては、重合性二重結合を有する単量体である限り特に限定されず、(メタ)アクリル系単量体、ビニル系単量体等が挙げられ、(メタ)アクリル系単量体が好ましく、メタクリル系単量体がより好ましい。 The unsaturated monomer is not particularly limited as long as it is a monomer having a polymerizable double bond, and examples include (meth)acrylic monomers, vinyl monomers, etc. Monomers are preferred, and methacrylic monomers are more preferred.

2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体としては、2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリル系単量体がより好ましい。2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸2-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-ヒドロキシブチル等の水酸基を1つ有する(メタ)アクリル系単量体;(メタ)アクリル酸2,3-ジヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,3-ジヒドロキシブチル等の水酸基を2つ以上有する(メタ)アクリル系単量体が挙げられ、水酸基を1つ有する(メタ)アクリル系単量体が好ましく、水酸基を1つ有するメタクリル系単量体がより好ましい。 As the unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group, a (meth)acrylic monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group is more preferable. As the (meth)acrylic monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group, for example, (meth)acrylic monomers having one hydroxyl group such as 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, and 3-hydroxybutyl (meth)acrylate; (meth)acrylic monomers having two or more hydroxyl groups such as 2,3-dihydroxypropyl (meth)acrylate and 2,3-dihydroxybutyl (meth)acrylate are mentioned, and (meth)acrylic monomers having one hydroxyl group are preferable, and methacrylic monomers having one hydroxyl group are more preferable.

2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体に由来する構成単位の含有割合は、ラジカル重合性重合体の全構成単位100質量%中、0.3~35質量%であることが好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましく、3質量%以上がよりさらに好ましく、また30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がさらに好ましく、20質量%以下がよりさらに好ましい。2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体に由来する構成単位の含有割合が上記範囲内であると、ラジカル重合性重合体、及び該重合体を含む感光性樹脂組成物での粘度が低く取扱い性(塗布性)が良好であり、また硬度、透明性、密着性がより向上された硬化物を与えることが可能となる。さらに好ましくは、前記含有割合が上記範囲内であると、耐熱性(特に、耐熱分解性)に優れたラジカル重合性重合体、及び該重合体を含む感光性樹脂組成物となり、耐熱性に優れる硬化物を与えることが可能となる。 The content of the structural unit derived from the unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group is preferably 0.3 to 35% by mass, more preferably 0.5% by mass or more, even more preferably 1% by mass or more, even more preferably 3% by mass or more, even more preferably 30% by mass or less, even more preferably 25% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or less. When the content of the structural unit derived from the unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group is within the above range, the viscosity of the radical polymerizable polymer and the photosensitive resin composition containing the polymer is low, and the handleability (applicability) is good, and it is possible to give a cured product with improved hardness, transparency, and adhesion. More preferably, when the content is within the above range, it is possible to give a radical polymerizable polymer and a photosensitive resin composition containing the polymer that have excellent heat resistance (particularly, thermal decomposition resistance), and to give a cured product with excellent heat resistance.

前記N-置換マレイミド系単量体由来の構成単位は、重合体の粘度を低減するのに有用であり、硬化物の硬度、透明性、密着性を良好にできる。 The structural units derived from the N-substituted maleimide monomer are useful for reducing the viscosity of the polymer, and can improve the hardness, transparency, and adhesion of the cured product.

N-置換マレイミド系単量体は、分子内に二重結合含有環構造を有する単量体であり、例えば、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-ブチルマレイミド、N-イソブチルマレイミド、N-t-ブチルマレイミド、N-ラウリルマレイミド等のN-アルキルマレイミド(好ましくは、N-C1-12アルキルマレイミド);N-シクロプロピルマレイミド、N-シクロブチルマレイミド、N-シクロペンチルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド等のN-シクロアルキルマレイミド(好ましくは、N-C3-20シクロアルキルマレイミド);N-フェニルマレイミド等のN-アリールマレイミド(好ましくは、N-C6-12アリールマレイミド);N-ベンジルマレイミド等のN-アラルキルマレイミド(好ましくは、N-C7-12アラルキルマレイミド);等が挙げられる。N-置換マレイミド系単量体としては、密着性や分散性に優れる点で、N-シクロアルキルマレイミド、N-アリールマレイミド、N-アラルキルマレイミドが好ましく、N-C6-10シクロアルキルマレイミド、N-フェニルマレイミド、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さらに好ましい。また透明性に優れる点で、N-シクロアルキルマレイミド、N-アリールマレイミド、N-アラルキルマレイミドが好ましく、N-C6-10シクロアルキルマレイミド、N-フェニルマレイミド、N-ベンジルマレイミドがより好ましく、N-シクロヘキシルマレイミドがさらに好ましい。 The N-substituted maleimide monomer is a monomer having a double bond-containing ring structure in the molecule, and includes, for example, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-isopropylmaleimide, N-butylmaleimide, N- - N-alkylmaleimide (preferably N-C 1-12 alkylmaleimide) such as isobutylmaleimide, N-t-butylmaleimide, N-laurylmaleimide; N-cyclopropylmaleimide, N-cyclobutylmaleimide, N-cyclopentyl maleimide, N-cycloalkylmaleimide such as N-cyclohexylmaleimide (preferably N-C 3-20 cycloalkylmaleimide); N-arylmaleimide such as N-phenylmaleimide (preferably N-C 6-12 arylmaleimide) ); N-aralkylmaleimide such as N-benzylmaleimide (preferably N-C 7-12 aralkylmaleimide); and the like. As the N-substituted maleimide monomer, N-cycloalkylmaleimide, N-arylmaleimide, and N-aralkylmaleimide are preferred from the viewpoint of excellent adhesion and dispersibility, and N-C 6-10 cycloalkylmaleimide, N- -Phenylmaleimide and N-benzylmaleimide are more preferred, and N-phenylmaleimide and N-benzylmaleimide are even more preferred. In addition, in terms of excellent transparency, N-cycloalkylmaleimide, N-arylmaleimide, and N-aralkylmaleimide are preferred, and N-C 6-10 cycloalkylmaleimide, N-phenylmaleimide, and N-benzylmaleimide are more preferred, and N-cycloalkylmaleimide, N-phenylmaleimide, and N-benzylmaleimide are more preferred. - Cyclohexylmaleimide is more preferred.

前記N-アルキルマレイミド、N-シクロアルキルマレイミドは置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、ヒドロキシ基等が挙げられる。
前記N-アリールマレイミド、N-アラルキルマレイミドは置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、アルキル基、ニトロ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロゲノ基等が挙げられる。
具体的には、例えば、置換基を有するN-ベンジルマレイミドとしては、p-メチルベンジルマレイミド、p-ブチルベンジルマレイミド等のアルキル置換ベンジルマレイミド;p-ヒドロキシベンジルマレイミド等のフェノール性水酸基置換ベンジルマレイミド;o-クロロベンジルマレイミド、o-ジクロロベンジルマレイミド、p-ジクロロベンジルマレイミド等のハロゲン置換ベンジルマレイミド;等が挙げられる。また置換基を有するN-フェニルマレイミドとしては、例えば、p-メチルフェニルマレイミド、p-ブチルフェニルマレイミド等のアルキル置換フェニルマレイミド;p-ヒドロキシフェニルマレイミド等のフェノール性水酸基置換フェニルマレイミド;o-クロロフェニルマレイミド、o-ジクロロフェニルマレイミド、p-ジクロロフェニルマレイミド等のハロゲン置換フェニルマレイミド;等が挙げられる。
The N-alkylmaleimide and N-cycloalkylmaleimide may have a substituent, and examples of the substituent include a phenyl group, a benzyl group, and a hydroxy group.
The N-arylmaleimide and N-aralkylmaleimide may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, a nitro group, a hydroxy group, an alkoxy group, a carboxyl group, and a halogeno group. .
Specifically, for example, N-benzylmaleimide having a substituent includes alkyl-substituted benzylmaleimide such as p-methylbenzylmaleimide and p-butylbenzylmaleimide; phenolic hydroxyl-substituted benzylmaleimide such as p-hydroxybenzylmaleimide; Examples include halogen-substituted benzylmaleimides such as o-chlorobenzylmaleimide, o-dichlorobenzylmaleimide, and p-dichlorobenzylmaleimide; and the like. Examples of N-phenylmaleimides having substituents include alkyl-substituted phenylmaleimides such as p-methylphenylmaleimide and p-butylphenylmaleimide; phenolic hydroxyl-substituted phenylmaleimides such as p-hydroxyphenylmaleimide; o-chlorophenylmaleimide; , o-dichlorophenylmaleimide, p-dichlorophenylmaleimide, and other halogen-substituted phenylmaleimides; and the like.

N-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位の含有割合は、ラジカル重合性重合体の全構成単位100質量%中、1.5~40質量%であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、7質量%以上がよりさらに好ましく、また35質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましく、25質量%以下がよりさらに好ましい。N-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位由来の構成単位の含有割合が上記範囲内であると、ラジカル重合性重合体、及び該重合体を含む感光性樹脂組成物での粘度が低く取扱い性(塗布性)が良好であり、また硬度、透明性、密着性がより向上された硬化物を与えることが可能となる。さらに好ましくは、N-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位由来の構成単位の含有割合が上記範囲内であると、耐熱性に優れたラジカル重合性重合体、及び該重合体を含む感光性樹脂組成物となり、耐熱性に優れる硬化物を与えることが可能となり、また感光性樹脂組成物において無機微粒子の分散性が向上する。 The content of the structural units derived from the N-substituted maleimide monomer is preferably 1.5 to 40% by mass, and 3% by mass or more based on 100% by mass of the total structural units of the radically polymerizable polymer. It is more preferably 5% by mass or more, even more preferably 7% by mass or more, more preferably 35% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less, even more preferably 25% by mass or less. When the content of the structural unit derived from the N-substituted maleimide monomer is within the above range, the viscosity of the radically polymerizable polymer and the photosensitive resin composition containing the polymer is low. It is possible to provide a cured product that has good handling properties (applicability) and further improved hardness, transparency, and adhesion. More preferably, when the content of the structural units derived from the N-substituted maleimide monomer is within the above range, a radically polymerizable polymer with excellent heat resistance and a photosensitive material containing the polymer can be obtained. It becomes possible to obtain a cured product with excellent heat resistance, and the dispersibility of inorganic fine particles in the photosensitive resin composition is improved.

前記側鎖にシクロヘキシル基を有する不飽和単量体由来の構成単位は、重合体の粘度を低減するのに有用であり、また硬化物の硬度、透明性、密着性を良好にできる。シクロヘキシル基を有する不飽和単量体は、側鎖にシクロヘキシル基を少なくとも1つ有していれば特に限定されず、シクロヘキシル基は、直接又は鎖状のリンカー(例えば、エステル結合を含む有機基)を介して主鎖に結合する。 The structural unit derived from an unsaturated monomer having a cyclohexyl group in the side chain is useful for reducing the viscosity of the polymer, and can also improve the hardness, transparency, and adhesion of the cured product. The unsaturated monomer having a cyclohexyl group is not particularly limited as long as it has at least one cyclohexyl group in its side chain, and the cyclohexyl group is a direct or chain linker (for example, an organic group containing an ester bond). It is attached to the main chain via.

不飽和単量体としては、重合性二重結合を有する単量体である限り特に限定されず、(メタ)アクリル系単量体、ビニル系単量体等が挙げられ、(メタ)アクリル系単量体が好ましく、メタクリル系単量体がより好ましい。なお(メタ)アクリル系単量体の場合、(メタ)アクリロイル基を構成するカルボン酸基(-COO-)が前記リンカーの一部を構成する。 The unsaturated monomer is not particularly limited as long as it is a monomer having a polymerizable double bond, and examples include (meth)acrylic monomers, vinyl monomers, etc. Monomers are preferred, and methacrylic monomers are more preferred. In the case of a (meth)acrylic monomer, the carboxylic acid group (-COO-) constituting the (meth)acryloyl group constitutes a part of the linker.

(メタ)アクリル系単量体の場合、前記鎖状のリンカーとしては、例えば、*-COO-**、*-COO-C1-6アルキレン基-**、*-COO-C1-6アルキレン基-COO-**等が挙げられ、*-COO-**、*-COO-CH2-**が好ましい。ビニル系単量体の場合、前記リンカーとしては、例えば、-O-、*-O-C1-6アルキレン基-**、*-O-C1-6アルキレン基-COO-**等が挙げられ、-O-、*-O-CH2-**が好ましい。なお、上記式中、*は主鎖との結合位置を示し、**はシクロヘキシル基との結合位置を示す。 In the case of a (meth)acrylic monomer, examples of the chain linker include *-COO-**, *-COO-C 1-6 alkylene group-**, *-COO-C 1-6 alkylene group-COO-**, etc., with *-COO-** and *-COO-CH 2 -** being preferred. In the case of a vinyl monomer, examples of the linker include -O-, *-O-C 1-6 alkylene group-**, *-O-C 1-6 alkylene group-COO-**, etc., with -O- and *-O-CH 2 -** being preferred. In the above formula, * indicates the bonding position with the main chain, and ** indicates the bonding position with the cyclohexyl group.

シクロヘキシル基を有する不飽和単量体としては、シクロヘキシル基を有する(メタ)アクリル系単量体が好ましく、例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸メチルシクロヘキシル等が挙げられ、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルが好ましく、メタクリル酸シクロヘキシルがより好ましい。 As the unsaturated monomer having a cyclohexyl group, a (meth)acrylic monomer having a cyclohexyl group is preferable, such as cyclohexyl (meth)acrylate, methylcyclohexyl (meth)acrylate, etc., with cyclohexyl (meth)acrylate being preferable and cyclohexyl methacrylate being more preferable.

シクロヘキシル基を有する不飽和単量体に由来する構成単位の含有割合は、ラジカル重合性重合体の全構成単位100質量%中、1~50質量%であることが好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、7質量%以上がよりさらに好ましく、また45質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましく、35質量%以下がよりさらに好ましい。シクロヘキシル基を有する不飽和単量体由来の構成単位の含有割合が上記範囲内であると、ラジカル重合性重合体、及び該重合体を含む感光性樹脂組成物での粘度が低く取扱い性(塗布性)が良好であり、また硬化物の硬度、透明性、及び密着性がより向上する。さらに好ましくは、シクロヘキシル基を有する不飽和単量体由来の構成単位の含有割合が上記範囲内であると、耐熱性に優れたラジカル重合性重合体、及び該重合体を含む感光性樹脂組成物となり、耐熱性に優れる硬化物を与えることが可能となり、また感光性樹脂組成物において無機微粒子の分散性が向上する。 The content of the structural unit derived from an unsaturated monomer having a cyclohexyl group is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 3% by mass or more based on 100% by mass of the total structural units of the radically polymerizable polymer. It is preferably 5% by mass or more, more preferably 7% by mass or more, even more preferably 45% by mass or less, even more preferably 40% by mass or less, even more preferably 35% by mass or less. When the content ratio of the structural unit derived from the unsaturated monomer having a cyclohexyl group is within the above range, the viscosity of the radically polymerizable polymer and the photosensitive resin composition containing the polymer is low and easy to handle (coating). The hardness, transparency, and adhesion of the cured product are improved. More preferably, the content of the structural unit derived from an unsaturated monomer having a cyclohexyl group is within the above range, and the radically polymerizable polymer having excellent heat resistance and the photosensitive resin composition containing the polymer Therefore, it becomes possible to provide a cured product with excellent heat resistance, and the dispersibility of inorganic fine particles in the photosensitive resin composition is improved.

ラジカル重合性重合体は、N-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位及び側鎖にシクロヘキシル基を有する不飽和単量体由来の構成単位の少なくとも一方を有していればよいが、ラジカル重合性重合体及び感光性樹脂組成物の取扱い性、並びに硬化物の硬度、透明性、密着性をさらに良好とする点から、両方の構成単位を有していることが好ましい。 The radical polymerizable polymer may have at least one of a structural unit derived from an N-substituted maleimide monomer and a structural unit derived from an unsaturated monomer having a cyclohexyl group in the side chain, but it is preferable for the polymer to have both structural units in order to improve the handleability of the radical polymerizable polymer and the photosensitive resin composition, as well as the hardness, transparency, and adhesion of the cured product.

ラジカル重合性重合体の全構成単位100質量%中、酸基を有する不飽和単量体、2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体、N-置換マレイミド系単量体、及びシクロヘキシル基を有する不飽和単量体に由来の構成単位の合計含有割合は、15質量%以上であることが好ましく、30質量%以上がより好ましく、50質量%以上がさらに好ましく、80質量%以上がよりさらに好ましく、また上限は特になく、100質量%であってもよく、95質量%以下が好ましい。 Of the total 100% by mass of all structural units in the radically polymerizable polymer, the total content of structural units derived from unsaturated monomers having an acid group, unsaturated monomers having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group, N-substituted maleimide monomers, and unsaturated monomers having a cyclohexyl group is preferably 15% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, even more preferably 50% by mass or more, and even more preferably 80% by mass or more, and there is no particular upper limit, and it may be 100% by mass, but is preferably 95% by mass or less.

本発明のラジカル重合性重合体は、さらに5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体に由来する構成単位を有していてもよい。5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体に由来する構成単位を有していれば、粘度をより低減させることができ、塗布性をより向上させることができる。 The radical polymerizable polymer of the present invention may further have a structural unit derived from an unsaturated monomer having a cyclic ether structure of 5 or more members. If the polymer has a structural unit derived from an unsaturated monomer having a cyclic ether structure of 5 or more members, the viscosity can be further reduced and the coatability can be further improved.

5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体に含まれる環状エーテル構造としては、5員環以上であれば特に限定されず、単環、多環、又は縮合環であってもよい。また5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体は、5員環以上の環状エーテル構造を1つ有していても、2つ以上有していてもよい。前記環状エーテル構造としては、5~10員環であることが好ましく、5~8員環がより好ましく、5員環又は6員環がさらに好ましく、フラン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピラン環、テトラヒドロピラン環、ジオキサン環がよりさらに好ましく、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、テトラヒドロピラン環、ジオキサン環がいっそう好ましく、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環がよりいっそう好ましい。ジオキソラン環としては、1,3-ジオキソラン環が好ましく、ジオキサン環としては、1,3-ジオキサン環、1,4-ジオキサン環が好ましく、1,3-ジオキサン環がより好ましい。前記環状エーテル構造は、アルキル基(直鎖状、分岐鎖状、脂環状のいずれであってもよい)、アルコキシ基等の置換基を有していてもよく、前記置換基の炭素数としては1~20が好ましく、1~10がより好ましい。 The cyclic ether structure contained in the unsaturated monomer having a cyclic ether structure of 5 or more members is not particularly limited as long as it is 5 or more members, and may be a monocyclic ring, a polycyclic ring, or a condensed ring. The unsaturated monomer having a cyclic ether structure of 5 or more members may have one cyclic ether structure of 5 or more members, or two or more cyclic ether structures of 5 or more members. The cyclic ether structure is preferably a 5- to 10-membered ring, more preferably a 5- to 8-membered ring, even more preferably a 5- or 6-membered ring, and even more preferably a furan ring, a tetrahydrofuran ring, a dioxolane ring, a pyran ring, a tetrahydropyran ring, or a dioxane ring, and even more preferably a tetrahydrofuran ring, a dioxolane ring, a tetrahydropyran ring, or a dioxane ring, and even more preferably a tetrahydrofuran ring or a dioxolane ring. The dioxolane ring is preferably a 1,3-dioxolane ring, and the dioxane ring is preferably a 1,3-dioxolane ring or a 1,4-dioxane ring, and more preferably a 1,3-dioxane ring. The cyclic ether structure may have a substituent such as an alkyl group (which may be linear, branched, or alicyclic) or an alkoxy group, and the carbon number of the substituent is preferably 1 to 20, and more preferably 1 to 10.

5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体としては、5員環以上の環状エーテル構造を側鎖に有する不飽和単量体が好ましく、5員環以上の環状エーテル構造は、必要に応じて鎖状のリンカー(例えば、エステル結合を含む有機基)を介して主鎖に結合する。 As the unsaturated monomer having a cyclic ether structure of 5 or more members, an unsaturated monomer having a cyclic ether structure of 5 or more members in a side chain is preferable, and the cyclic ether structure of 5 or more members is bonded to the main chain via a chain-like linker (e.g., an organic group containing an ester bond) as necessary.

不飽和単量体としては、重合性二重結合を有する単量体である限り特に限定されず、(メタ)アクリル系単量体、ビニル系単量体等が挙げられ、(メタ)アクリル系単量体が好ましく、メタクリル系単量体がより好ましい。なお(メタ)アクリル系単量体の場合、(メタ)アクリロイル基を構成するカルボン酸基(-COO-)が前記リンカーの一部を構成する。 The unsaturated monomer is not particularly limited as long as it is a monomer having a polymerizable double bond, and examples thereof include (meth)acrylic monomers and vinyl monomers, with (meth)acrylic monomers being preferred and methacrylic monomers being more preferred. In the case of (meth)acrylic monomers, the carboxylic acid group (-COO-) constituting the (meth)acryloyl group constitutes part of the linker.

(メタ)アクリル系単量体の場合、前記リンカーとしては、例えば、*-COO-**、*-COO-C1-6アルキレン基-**、*-COO-C1-6アルキレン基-COO-**等が挙げられ、*-COO-**、*-COO-CH2-**が好ましい。ビニル系単量体の場合、前記リンカーとしては、例えば、-O-、*-O-C1-6アルキレン基-**、*-O-C1-6アルキレン基-COO-**等が挙げられ、-O-、*-O-CH2-**が好ましい。なお、上記式中、*は主鎖との結合位置を示し、**は環状エーテル構造との結合位置を示す。 In the case of a (meth)acrylic monomer, examples of the linker include *-COO-**, *-COO-C 1-6 alkylene group-**, *-COO-C 1-6 alkylene group- Examples include COO-**, and *-COO-** and *-COO-CH 2 -** are preferred. In the case of vinyl monomers, examples of the linker include -O-, *-O-C 1-6 alkylene group -**, *-O-C 1-6 alkylene group -COO-**, etc. -O-, *-O-CH 2 -** are preferred. In the above formula, * indicates the bonding position to the main chain, and ** indicates the bonding position to the cyclic ether structure.

5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体としては、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、及び/又はジオキサン環を有する(メタ)アクリル系単量体が好ましく、テトラヒドロフラン環、及び/又はジオキソラン環を有する(メタ)アクリル系単量体がより好ましい。 As the unsaturated monomer having a cyclic ether structure having 5 or more members, a (meth)acrylic monomer having a tetrahydrofuran ring, a dioxolane ring, and/or a dioxane ring is preferable, and a (meth)acrylic monomer having a tetrahydrofuran ring and/or a dioxolane ring is more preferable.

テトラヒドロフラン環構造を有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、γ-カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等が挙げられ、市販品として、例えば、ライトアクリレートTHF-A(共栄社化学社製)等を用いてもよい。ジオキソラン環構造を有する(メタ)アクリル系単量体としてとしては、例えば、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート、(2,2-シクロヘキシル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート等が挙げられ、市販品として、例えば、MEDOL10(大阪有機化学工業社製)等を用いてもよい。ジオキサン環構造を有する(メタ)アクリル系単量体としてとしては、ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、(5-エチル-1,3-ジオキサン-5-イル)メチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the (meth)acrylic monomer having a tetrahydrofuran ring structure include tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, γ-caprolactone-modified tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, and commercially available products include, for example, light acrylate. THF-A (manufactured by Kyoeisha Kagaku Co., Ltd.) or the like may be used. Examples of the (meth)acrylic monomer having a dioxolane ring structure include (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methyl (meth)acrylate, (2,2-cyclohexyl) Examples include -1,3-dioxolan-4-yl)methyl (meth)acrylate, and commercially available products such as MEDOL10 (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) may be used. Examples of the (meth)acrylic monomer having a dioxane ring structure include dioxane glycol di(meth)acrylate, (5-ethyl-1,3-dioxan-5-yl)methyl(meth)acrylate, and the like.

5員環以上の環状エーテル構造を有する(メタ)アクリル系単量体としては、該単量体の単独重合体のガラス転移温度が、-30℃以上100℃以下である単量体が好ましく、-20℃以上90℃以下である単量体がより好ましい。 As for the (meth)acrylic monomer having a cyclic ether structure with 5 or more members, a monomer having a glass transition temperature of a homopolymer of the monomer of -30°C or more and 100°C or less is preferable, and a monomer having a glass transition temperature of -20°C or more and 90°C or less is more preferable.

5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体に由来する構成単位の含有割合は、ラジカル重合性重合体の全構成単位100質量%中、0~35質量%であることが好ましく、1質量%以上がより好ましく、3質量%以上がさらに好ましく、5質量%以上がよりさらに好ましく、また30質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体に由来する構成単位の含有割合が上記範囲内であると、ラジカル重合性重合体、及び該重合体を含む感光性樹脂組成物での粘度がより低くなり、取扱い性(塗布性)がより良好となる。また前記有割合が上記範囲内であると、感光性樹脂組成物において無機微粒子の分散性が良好となる。 The content of the structural unit derived from an unsaturated monomer having a 5-membered ring or more cyclic ether structure is preferably 0 to 35% by mass based on 100% by mass of all the structural units of the radically polymerizable polymer, The content is more preferably 1% by mass or more, further preferably 3% by mass or more, even more preferably 5% by mass or more, more preferably 30% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or less. When the content of the structural unit derived from an unsaturated monomer having a 5-membered ring or more cyclic ether structure is within the above range, the radically polymerizable polymer and the photosensitive resin composition containing the polymer are The viscosity is lower and the handling (applicability) is better. Further, when the proportion is within the above range, the dispersibility of the inorganic fine particles in the photosensitive resin composition will be good.

本発明のラジカル重合性重合体は、上記する酸基を有する不飽和単量体由来の構成単位、2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体由来の構成単位、N-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位、シクロヘキシル基を有する不飽和単量体由来の構成単位、及び5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体由来の構成単位以外の、他の共重合可能な単量体由来の構成単位を有していてもよい。 The radically polymerizable polymer of the present invention may have structural units derived from copolymerizable monomers other than the structural units derived from the unsaturated monomer having an acid group described above, the structural units derived from the unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group, the structural units derived from the N-substituted maleimide monomer, the structural units derived from the unsaturated monomer having a cyclohexyl group, and the structural units derived from the unsaturated monomer having a cyclic ether structure having five or more members.

他の共重合可能な単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸メチル2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸1-アダマンチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル等の(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル等の1級水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル類;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類;ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリシロキサン、ポリカプロラクトン、ポリカプロラクタム等の重合体分子鎖の片末端に(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー類;1,3-ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、n-ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルモルフォリン、N-ビニルアセトアミド等のN-ビニル化合物類;(メタ)アクリル酸イソシアナトエチル、アリルイソシアネート等の不飽和イソシアネート類;等が挙げられる。 Examples of other copolymerizable monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, and n-(meth)acrylate. -Butyl, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, methyl 2-ethylhexyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, 1- (meth)acrylate (Meth)acrylic acid esters such as adamantyl, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate; 2-hydroxyethyl (meth)acrylate , (meth)acrylic acid esters containing primary hydroxyl groups such as 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate; N,N-dimethyl (meth)acrylamide, N-methylol (meth) (Meth)acrylamides such as acrylamide; macromonomers having a (meth)acryloyl group at one end of the polymer molecular chain such as polystyrene, polymethyl (meth)acrylate, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polysiloxane, polycaprolactone, polycaprolactam, etc. Conjugated dienes such as 1,3-butadiene and isoprene; Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, and vinyl benzoate; Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether , n-nonyl vinyl ether, lauryl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, methoxyethoxyethyl vinyl ether, methoxypolyethylene glycol vinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, and other vinyl ethers; N-vinylpyrrolidone, N- N-vinyl compounds such as vinylcaprolactam, N-vinylimidazole, N-vinylmorpholine, and N-vinylacetamide; unsaturated isocyanates such as isocyanatoethyl (meth)acrylate and allyl isocyanate; and the like.

またラジカル重合性重合体は、耐熱性が悪化しない程度にスチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル類;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;塩化ビニル等のハロゲン化ビニル類;アクリロニトリル等のシアン化ビニル類;等の単量体由来の構成単位を有していてもよい。 The radical polymerizable polymer may also have structural units derived from monomers such as aromatic vinyls such as styrene, vinyl toluene, and α-methyl styrene; olefins such as ethylene and propylene; vinyl halides such as vinyl chloride; and vinyl cyanides such as acrylonitrile, to the extent that heat resistance is not impaired.

またラジカル重合性重合体は、N-置換マレイミド系構造以外の環構造を主鎖に導入し得る単量体由来の構成単位を有していてもよい。N-置換マレイミド系構造以外の環構造を主鎖に導入し得る単量体としては、例えば、ジアルキル-2,2’-(オキシジメチレン)ジアクリレート系単量体(エーテルダイマーとも称する)、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体(好ましくは、アルキル-(α-アリルオキシメチル)アクリレート系単量体)が挙げられる。エーテルダイマー、及びα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体は、環化重合して主鎖に環構造を有する重合体を形成する単量体である。なお本発明では、エーテルダイマー、及びα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体由来の構成単位は、5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体由来の構成単位に該当しない。 The radical polymerizable polymer may also have a constituent unit derived from a monomer capable of introducing a ring structure other than an N-substituted maleimide structure into the main chain. Examples of monomers capable of introducing a ring structure other than an N-substituted maleimide structure into the main chain include dialkyl-2,2'-(oxydimethylene)diacrylate monomers (also called ether dimers) and α-(unsaturated alkoxyalkyl)acrylate monomers (preferably alkyl-(α-allyloxymethyl)acrylate monomers). Ether dimers and α-(unsaturated alkoxyalkyl)acrylate monomers are monomers that undergo cyclic polymerization to form a polymer having a ring structure in the main chain. In the present invention, the constituent units derived from ether dimers and α-(unsaturated alkoxyalkyl)acrylate monomers do not fall under the category of constituent units derived from unsaturated monomers having a cyclic ether structure with a 5-membered ring or more.

前記ジアルキル-2,2’-(オキシジメチレン)ジアクリレート系単量体としては、着色の少なさや分散性、工業的入手の容易さの点から、例えば、ジメチル-2,2’-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート等を用いることが好ましい。 As the dialkyl-2,2'-(oxydimethylene) diacrylate monomer, it is preferable to use, for example, dimethyl-2,2'-[oxybis(methylene)]bis-2-propenoate, etc., in terms of low coloration, dispersibility, and ease of industrial availability.

前記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート系単量体としては、例えば、アルキル-(α-アリルオキシメチル)アクリレート系単量体、アルキル-(α-メタリルオキシメチル)アクリレート系単量体等が好ましい。具体的には、α-アリルオキシメチルアクリル酸、α-アリルオキシメチルアクリル酸メチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸エチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-プロピル、α-アリルオキシメチルアクリル酸i-プロピル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-ブチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸s-ブチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸t-ブチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-アミル、α-アリルオキシメチルアクリル酸s-アミル、α-アリルオキシメチルアクリル酸t-アミル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ネオペンチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-ヘキシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸s-ヘキシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-ヘプチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-オクチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸s-オクチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸t-オクチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸2-エチルヘキシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸カプリル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ノニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸デシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ウンデシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ラウリル、α-アリルオキシメチルアクリル酸トリデシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ミリスチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ペンタデシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸セチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ヘプタデシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ステアリル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ノナデシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸エイコシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸セリル、α-アリルオキシメチルアクリル酸メリシル等の鎖状飽和炭化水素基含有α-(アリルオキシメチル)アクリレートが好ましく、α-アリルオキシメチルアクリル酸メチル(α-(アリルオキシメチル)メチルアクリレートとも称する)がより好ましい。 Examples of the α-(unsaturated alkoxyalkyl) acrylate monomer include alkyl-(α-allyloxymethyl) acrylate monomer, alkyl-(α-methallyloxymethyl) acrylate monomer, etc. is preferred. Specifically, α-allyloxymethyl acrylate, methyl α-allyloxymethyl acrylate, ethyl α-allyloxymethyl acrylate, n-propyl α-allyloxymethyl acrylate, α-allyloxymethyl acrylate i -Propyl, n-butyl α-allyloxymethyl acrylate, s-butyl α-allyloxymethyl acrylate, t-butyl α-allyloxymethyl acrylate, n-amyl α-allyloxymethyl acrylate, α-allyl s-amyl oxymethyl acrylate, t-amyl α-allyloxymethyl acrylate, neopentyl α-allyloxymethyl acrylate, n-hexyl α-allyloxymethyl acrylate, s-hexyl α-allyloxymethyl acrylate, n-heptyl α-allyloxymethyl acrylate, n-octyl α-allyloxymethyl acrylate, s-octyl α-allyloxymethyl acrylate, t-octyl α-allyloxymethyl acrylate, α-allyloxymethyl acrylate 2-ethylhexyl acid, caprylic α-allyloxymethyl acrylate, nonyl α-allyloxymethyl acrylate, decyl α-allyloxymethyl acrylate, undecyl α-allyloxymethyl acrylate, lauryl α-allyloxymethyl acrylate, Tridecyl α-allyloxymethyl acrylate, myristyl α-allyloxymethyl acrylate, pentadecyl α-allyloxymethyl acrylate, cetyl α-allyloxymethyl acrylate, heptadecyl α-allyloxymethyl acrylate, α-allyloxymethyl α- containing linear saturated hydrocarbon groups such as stearyl acrylate, nonadecyl α-allyloxymethyl acrylate, eicosyl α-allyloxymethyl acrylate, seryl α-allyloxymethyl acrylate, mericyl α-allyloxymethyl acrylate, etc. (allyloxymethyl)acrylate is preferred, and methyl α-allyloxymethyl acrylate (also referred to as α-(allyloxymethyl)methyl acrylate) is more preferred.

またラジカル重合性重合体は、3員環又は4員環の環状エーテル構造を有する単量体由来の構成単位を有していてもよい。3員環又は4員環の環状エーテル構造を有する単量体としては、熱や光による硬化のしやすさの点から、エポキシ基を有する単量体が好ましく。エポキシ基を有する単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸-3,4-エポキシシクロヘキシル等が挙げられる。 Further, the radically polymerizable polymer may have a structural unit derived from a monomer having a 3-membered or 4-membered cyclic ether structure. As the monomer having a 3-membered ring or 4-membered ring cyclic ether structure, a monomer having an epoxy group is preferable from the viewpoint of ease of curing by heat or light. Examples of the monomer having an epoxy group include glycidyl (meth)acrylate and 3,4-epoxycyclohexyl (meth)acrylate.

他の共重合可能な単量体としては、これらの中でも、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ベンジルが、透明性の点、さらには耐熱性の点で好ましい。また、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル等の1級水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル類が、粘度低減の点で好ましい。 Among these other copolymerizable monomers, methyl (meth)acrylate and benzyl (meth)acrylate are preferred from the viewpoint of transparency and heat resistance. Furthermore, primary hydroxyl group-containing (meth)acrylic esters such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and 3-hydroxypropyl (meth)acrylate are preferred from the viewpoint of reducing viscosity.

他の単量体由来の構成単位の含有割合は、ラジカル重合性重合体の全構成単位100質量%中、0~60質量%であることが好ましく、0.3質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上がさらに好ましく、1質量%以上がよりさらに好ましく、また50質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましく、30質量%以下がよりさらに好ましい。 The content ratio of structural units derived from other monomers is preferably 0 to 60% by mass, more preferably 0.3% by mass or more, and The content is more preferably .5% by mass or more, even more preferably 1% by mass or more, more preferably 50% by mass or less, even more preferably 40% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less.

またラジカル重合性重合体は、加熱しても重量が減少しない重合体であることが好ましい。このためラジカル重合性重合体において、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸t-アミル等の3級炭素を含有する単量体由来の構成単位の含有割合は少ないことが好ましい。加熱により、(メタ)アクリロイル基に隣接する酸素原子と、それに隣接する第3級炭素原子との間のO-C結合が切断されやすいためである。前記3級炭素を含有する単量体由来の構成単位の含有割合は用途によっては特に制限されないが、熱重量減少率を小さくすることや透明性の点から、ラジカル重合性重合体の全構成単位100質量%中、好ましくは0~5質量%であり、0~3質量%がより好ましく、0~1質量%がさらに好ましく、実質的に含まないことが特に好ましい。 The radical polymerizable polymer is preferably a polymer that does not lose weight even when heated. For this reason, it is preferable that the radical polymerizable polymer contains a small proportion of structural units derived from monomers containing tertiary carbon, such as t-butyl (meth)acrylate and t-amyl (meth)acrylate. This is because the O-C bond between the oxygen atom adjacent to the (meth)acryloyl group and the tertiary carbon atom adjacent thereto is easily broken by heating. The content of the structural units derived from monomers containing tertiary carbon is not particularly limited depending on the application, but from the viewpoint of reducing the thermal weight loss rate and transparency, it is preferably 0 to 5 mass%, more preferably 0 to 3 mass%, even more preferably 0 to 1 mass%, of the total structural units of the radical polymerizable polymer (100 mass%), and particularly preferably substantially free.

ラジカル重合性重合体の全構成単位100質量%中、(メタ)アクリル系単量体に由来する構成単位の含有割合は、40~98.5質量%であることが好ましく、50質量%以上がより好ましく、60質量%以上がさらに好ましく、また97質量%以下がより好ましく、95質量%以下がさらに好ましい。 Of the total 100% by mass of the radically polymerizable polymer, the content of structural units derived from (meth)acrylic monomers is preferably 40 to 98.5% by mass, more preferably 50% by mass or more, even more preferably 60% by mass or more, more preferably 97% by mass or less, and even more preferably 95% by mass or less.

ラジカル重合性重合体の全構成単位100質量%中、アクリル系単量体に由来する構成単位の含有割合は、7質量%以下であることが好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下がさらに好ましく、また下限は特になく、0質量%であってもよい。アクリル系単量体に由来する構成単位の含有割合が上記範囲内であると、硬度、透明性、密着性がより向上された硬化物を与えることが可能となる。さらに好ましくは、前記含有割合が上記範囲内であると、耐熱性(特に、耐熱分解性)に優れたラジカル重合性重合体、及び該重合体を含む感光性樹脂組成物となり、耐熱性に優れる硬化物を与えることが可能となる。 The content of structural units derived from acrylic monomers in 100% by mass of all structural units of the radically polymerizable polymer is preferably 7% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and 3% by mass. The following is more preferable, and there is no particular lower limit, and it may be 0% by mass. When the content of the structural units derived from the acrylic monomer is within the above range, it is possible to provide a cured product with improved hardness, transparency, and adhesion. More preferably, when the content ratio is within the above range, a radically polymerizable polymer with excellent heat resistance (especially heat decomposition resistance) and a photosensitive resin composition containing the polymer are obtained, and the composition has excellent heat resistance. It becomes possible to provide a cured product.

ラジカル重合性重合体において、(メタ)アクリル系単量体由来の構成単位の合計100質量%中、メタクリル系単量体由来の構成単位の含有割合は、90質量%以上であることが好ましく、90質量%超であることがより好ましく、93質量%以上がさらに好ましく、95質量%以上がよりさらに好ましく、97質量%以上がいっそう好ましく、また上限は特になく、100質量%であってもよい。メタクリル系単量体に由来する構成単位の含有割合が上記範囲内であると、硬度、透明性、密着性がより向上された硬化物を与えることが可能となる。さらに好ましくは、前記含有割合が上記範囲内であると、耐熱性(特に、耐熱分解性)に優れたラジカル重合性重合体、及び該重合体を含む感光性樹脂組成物となり、耐熱性に優れる硬化物を与えることが可能となる。 In the radical polymerizable polymer, the content of the structural units derived from the methacrylic monomer is preferably 90% by mass or more, more preferably more than 90% by mass, even more preferably 93% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more, even more preferably 97% by mass or more, and there is no particular upper limit, and it may be 100% by mass. When the content of the structural units derived from the methacrylic monomer is within the above range, it is possible to obtain a cured product with improved hardness, transparency, and adhesion. More preferably, when the content is within the above range, it is possible to obtain a radical polymerizable polymer with excellent heat resistance (particularly, thermal decomposition resistance) and a photosensitive resin composition containing the polymer, and to obtain a cured product with excellent heat resistance.

本発明のラジカル重合性重合体は、側鎖に重合性二重結合を有する。ラジカル重合性重合体は、側鎖に重合性二重結合を有することにより熱や光で硬化可能であり、感光性樹脂組成物に含有させれば、光に対する感度が向上しより少ない光量で硬化することができ、且つ得られる硬化物の機械強度も向上できる。 The radically polymerizable polymer of the present invention has a polymerizable double bond in the side chain. Radically polymerizable polymers have polymerizable double bonds in their side chains, so they can be cured by heat or light, and if they are included in a photosensitive resin composition, the sensitivity to light improves and they can be cured with a smaller amount of light. The mechanical strength of the resulting cured product can also be improved.

側鎖の重合性二重結合は、例えば、不飽和単量体に由来する構成単位に、重合性二重結合を有する化合物を反応させることによって導入できる。具体的には、酸基を有するベースとなる重合体(例えば、酸基を有する不飽和単量体に由来する構成単位を有する重合体)に、エポキシ基、オキサゾリン基、及び水酸基からなる群から選ばれる少なくとも1種の反応性基(つまり、酸基と反応する基)と、重合性不飽和二重結合とを含む化合物を付加させることによって導入できる。また、酸基と反応する基(好ましくは、エポキシ基)を有するベースとなる重合体(例えば、エポキシ基等の酸基と反応する基を有する不飽和単量体に由来する構成単位を有する重合体)に、酸基と重合性不飽和二重結合とを含む化合物を付加させることによっても導入できる。以下、反応性基と重合性不飽和二重結合を含む化合物、及び酸基と重合性不飽和二重結合とを含む化合物をまとめて「付加化合物」とも称する。ベースとなる重合体に付加化合物を反応させると、側鎖に二重結合とヒドロキシ基が生じる。このヒドロキシ基にはさらにカルボン酸基を有する化合物(好ましくは、無水マレイン酸等の不飽和多価カルボン酸;無水コハク酸等の飽和多価カルボン酸;等)をエステル結合させてもよい。 The polymerizable double bond in the side chain can be introduced, for example, by reacting a structural unit derived from an unsaturated monomer with a compound having a polymerizable double bond. Specifically, a base polymer having an acid group (e.g., a polymer having a structural unit derived from an unsaturated monomer having an acid group) is added with a base polymer having an epoxy group, an oxazoline group, and a hydroxyl group. It can be introduced by adding a compound containing at least one selected reactive group (that is, a group that reacts with an acid group) and a polymerizable unsaturated double bond. In addition, a base polymer having a group that reacts with an acid group (preferably an epoxy group) (for example, a polymer having a structural unit derived from an unsaturated monomer having a group that reacts with an acid group such as an epoxy group) It can also be introduced by adding a compound containing an acid group and a polymerizable unsaturated double bond to the polymer. Hereinafter, compounds containing a reactive group and a polymerizable unsaturated double bond, and compounds containing an acid group and a polymerizable unsaturated double bond are also collectively referred to as "addition compounds." When the base polymer is reacted with an addition compound, a double bond and a hydroxyl group are generated in the side chain. A compound having a carboxylic acid group (preferably an unsaturated polycarboxylic acid such as maleic anhydride; a saturated polycarboxylic acid such as succinic anhydride; etc.) may be further ester bonded to this hydroxy group.

本発明のラジカル重合性重合体は酸基を有するため、反応性基と重合性不飽和二重結合とを含む化合物を付加させることにより、重合性二重結合を導入する方法が好ましい。
また重合性不飽和二重結合としては、硬化の際の反応性の点から(メタ)アクリロイル基の有する二重結合が好ましく挙げられる。
Since the radically polymerizable polymer of the present invention has an acid group, a method of introducing a polymerizable double bond by adding a compound containing a reactive group and a polymerizable unsaturated double bond is preferred.
Further, as the polymerizable unsaturated double bond, a double bond possessed by a (meth)acryloyl group is preferably mentioned from the viewpoint of reactivity during curing.

前記反応性基と重合性不飽和二重結合を含む化合物としては、例えば、(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、アリルアルコール等の水酸基と二重結合とを有する化合物;(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシルメチル、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基と二重結合とを有する化合物;ビニルオキサゾリン、イソプロペニルオキサゾリン等のオキサゾリン基と二重結合とを有する化合物;等が挙げられる。前記反応性基と重合性不飽和二重結合を含む化合物としては、(メタ)アクリル酸グリシジル、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、アクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(例えば、ダイセル化学工業社製の「サイクロマーA400」等)、メタクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(例えば、ダイセル化学工業社製の「サイクロマーM100」等)、o-ビニルベンジルグリシジルエーテル、m-ビニルベンジルグリシジルエーテル、p-ビニルベンジルグリシジルエーテル等のエポキシ基と炭素-炭素二重結合とを有する化合物が好ましく、硬化の際の反応性が高く、反応制御がしやすく、且つ入手が容易である点から、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシルメチルがより好ましい。
前記酸基と重合性不飽和二重結合とを含む化合物としては、上述の酸基を有する不飽和単量体として挙げた例示と同様の例示が挙げられる。
付加化合物は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the compound containing a reactive group and a polymerizable unsaturated double bond include compounds having a hydroxyl group and a double bond, such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and allyl alcohol; compounds having an epoxy group and a double bond, such as glycidyl (meth)acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth)acrylate, and allyl glycidyl ether; and compounds having an oxazoline group and a double bond, such as vinyloxazoline and isopropenyloxazoline. As the compound containing a reactive group and a polymerizable unsaturated double bond, a compound having an epoxy group and a carbon-carbon double bond, such as glycidyl (meth)acrylate, allyl glycidyl ether, α-ethyl glycidyl (meth)acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate (for example, "Cyclomer A400" manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate (for example, "Cyclomer M100" manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, etc., is preferred, and glycidyl (meth)acrylate and 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth)acrylate are more preferred from the viewpoints of high reactivity during curing, ease of reaction control, and ease of availability.
Examples of the compound containing an acid group and a polymerizable unsaturated double bond include the same examples as those given above as the unsaturated monomer having an acid group.
The addition compound may be used alone or in combination of two or more kinds.

付加化合物の使用量としては、ベースとなる重合体(ラジカル重合性重合体の前駆重合体)の全構成単位100質量部に対して、好ましくは5~120質量部であり、より好ましくは5~80質量部であり、さらに好ましくは5~60質量部である。また反応性基と重合性不飽和二重結合を含む化合物の使用量としては、ベースとなる重合体が含有する酸基を有する不飽和単量体由来の構成単位1モルに対して、好ましくは0.01~0.95モルであり、より好ましくは0.05~0.90モルであり、さらに好ましくは0.1~0.80モルである。酸基と重合性不飽和二重結合とを含む化合物の使用量としては、ベースとなる重合体が含有する酸基と反応する基を有する不飽和単量体由来の構成単位1モルに対して、好ましくは0.01~1.2モルであり、より好ましくは0.1~1.0モルであり、さらに好ましくは0.3~0.9モルである。付加化合物の使用量を上記範囲内にすることにより、得られる感光性樹脂組成物の露光感度、現像性、及び保存安定性を向上することができ、さらには硬化物の密着性や硬度を向上することもできる。 The amount of the additive compound used is preferably 5 to 120 parts by mass, more preferably 5 to 80 parts by mass, and even more preferably 5 to 60 parts by mass, per 100 parts by mass of the total structural units of the base polymer (precursor polymer of the radical polymerizable polymer). The amount of the compound containing a reactive group and a polymerizable unsaturated double bond used is preferably 0.01 to 0.95 mol, more preferably 0.05 to 0.90 mol, and even more preferably 0.1 to 0.80 mol, per 1 mol of structural units derived from an unsaturated monomer having an acid group contained in the base polymer. The amount of the compound containing an acid group and a polymerizable unsaturated double bond used is preferably 0.01 to 1.2 mol, more preferably 0.1 to 1.0 mol, and even more preferably 0.3 to 0.9 mol, per 1 mol of structural units derived from an unsaturated monomer having a group that reacts with an acid group contained in the base polymer. By using the addition compound in an amount within the above range, the exposure sensitivity, developability, and storage stability of the resulting photosensitive resin composition can be improved, and the adhesion and hardness of the cured product can also be improved.

側鎖に二重結合を有する構成単位としては、酸基を有する不飽和単量体由来の構成単位又は酸基と反応する基を有する不飽和単量体由来の構成単位と、付加化合物との任意の組合せから形成される構成単位A、及び該構成単位Aと前記カルボン酸基を有する化合物との任意の組合せから形成される構成単位Bが挙げられ、(メタ)アクリル酸由来の構成単位にグリシジル(メタ)アクリレートが付加することで形成される構成単位(グリシジル(メタ)アクリレート由来の構成単位に(メタ)アクリル酸が付加することで形成される構成単位と等しい)が構成単位Aとして好ましく、この好ましい構成単位Aが有するヒドロキシ基に無水マレイン酸がエステル結合して形成される構成単位が構成単位Bとして好ましい。 Examples of structural units having a double bond in the side chain include structural unit A formed from any combination of a structural unit derived from an unsaturated monomer having an acid group or a structural unit derived from an unsaturated monomer having a group reactive with an acid group and an addition compound, and structural unit B formed from any combination of structural unit A and a compound having a carboxylic acid group. A structural unit formed by adding glycidyl (meth)acrylate to a structural unit derived from (meth)acrylic acid (equivalent to a structural unit formed by adding (meth)acrylic acid to a structural unit derived from glycidyl (meth)acrylate) is preferred as structural unit A, and a structural unit formed by ester-bonding maleic anhydride to a hydroxyl group of this preferred structural unit A is preferred as structural unit B.

側鎖に二重結合を有する構成単位の含有割合は、ラジカル重合性重合体の全構成単位100質量%中、10~70質量%であることが好ましく、15質量%以上がより好ましく、20質量%以上がさらに好ましく、また65質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましい。側鎖に二重結合を有する構成単位の含有割合が上記範囲内であると、得られる感光性樹脂組成物の露光感度、現像性、及び保存安定性を向上することができ、さらには硬化物の密着性や硬度を向上することもできる。 The content of the structural unit having a double bond in the side chain is preferably 10 to 70% by mass, more preferably 15% by mass or more, and 20% by mass based on 100% by mass of all the structural units of the radically polymerizable polymer. % or more, more preferably 65% by mass or less, even more preferably 60% by mass or less. When the content ratio of the structural unit having a double bond in the side chain is within the above range, the exposure sensitivity, developability, and storage stability of the resulting photosensitive resin composition can be improved, and furthermore, the cured product can be improved. It is also possible to improve the adhesion and hardness of

ラジカル重合性重合体の二重結合当量は、330~1600g/当量(mol)であることが好ましい。前記二重結合当量が上記範囲内であると、ラジカル重合性重合体の硬化性(熱、光に対する感度)が良好になり、硬化物の密着性がより向上する。また、硬化時の着色を低減でき、透明性を向上できる。前記二重結合当量は、硬化性と保存安定性の両立の点から、好ましくは350g/当量以上、より好ましくは380g/当量以上、さらに好ましくは400g/当量以上あり、また好ましくは1500g/当量以下、より好ましくは1400g/当量以下、さらに好ましくは1300g/当量以下である。 The double bond equivalent of the radically polymerizable polymer is preferably 330 to 1600 g/equivalent (mol). When the double bond equivalent is within the above range, the radically polymerizable polymer has good curability (sensitivity to heat and light), and the adhesiveness of the cured product is further improved. Further, coloring during curing can be reduced and transparency can be improved. The double bond equivalent is preferably 350 g/equivalent or more, more preferably 380 g/equivalent or more, still more preferably 400 g/equivalent or more, and preferably 1500 g/equivalent or less, from the viewpoint of achieving both curability and storage stability. , more preferably 1400 g/equivalent or less, still more preferably 1300 g/equivalent or less.

本明細書において、二重結合当量とは、重合体の二重結合1molあたりの重合体溶液の固形分の質量(g)である。前記重合体溶液の固形分の質量は、例えば、重合体を構成する各単量体成分の質量を合計した値としてもよい。前記二重結合当量は、重合体溶液の固形分の質量(g)を重合体の二重結合量(mol)で除することにより求めることができる。具体的には、二重結合当量は、重合の際に使用した酸基を有する不飽和単量体等のベースとなる重合体を構成する単量体と、必要に応じて用いられる前記付加化合物の構造を確認し、それらの質量から求めることができる。また、滴定及び元素分析、NMR、並びにIR等の各種分析や示差走査熱量計法を用いて測定することもできる。例えば、JIS K 0070:1992に記載のよう素価の試験方法に準拠して、重合体1gあたりに含まれるエチレン性二重結合の数を測定することにより算出してもよい。 In this specification, the double bond equivalent is the mass (g) of the solid content of the polymer solution per 1 mol of double bonds in the polymer. The mass of the solid content of the polymer solution may be, for example, the total mass of each monomer component constituting the polymer. The double bond equivalent can be determined by dividing the mass (g) of the solid content of the polymer solution by the amount of double bonds (mol) of the polymer. Specifically, the double bond equivalent can be determined by confirming the structure of the monomer constituting the base polymer, such as the unsaturated monomer having an acid group used in the polymerization, and the structure of the additional compound used as necessary, and from the masses thereof. It can also be measured using various analyses such as titration, elemental analysis, NMR, and IR, or a differential scanning calorimeter method. For example, it may be calculated by measuring the number of ethylenic double bonds contained per 1 g of polymer in accordance with the iodine value test method described in JIS K 0070:1992.

二重結合当量は、分子中に含まれる二重結合量の尺度となる値であり、同じ分子量の化合物(重合体)であれば、二重結合当量の数値が大きいほど二重結合の導入量が少ないといえる。 Double bond equivalent is a value that is a measure of the amount of double bonds contained in a molecule.For compounds (polymers) with the same molecular weight, the larger the value of double bond equivalent, the greater the amount of double bonds introduced. It can be said that there are few

ラジカル重合性重合体の重量平均分子量(Mw)は18000以下であり、17000以下が好ましく、15000以下がより好ましく、13000以下がさらに好ましく、12000以下がよりさらに好ましく、また下限としては、3000以上が好ましく、4000以上がより好ましく、5000以上がさらに好ましい。重量平均分子量が上記範囲内であると、粘度が低く取扱い性(塗布性)が良好で、且つ硬化物の硬度や密着性がより一層向上する。 The weight average molecular weight (Mw) of the radical polymerizable polymer is 18,000 or less, preferably 17,000 or less, more preferably 15,000 or less, even more preferably 13,000 or less, even more preferably 12,000 or less, and the lower limit is 3,000 or more. It is preferably 4,000 or more, more preferably 5,000 or more. When the weight average molecular weight is within the above range, the viscosity is low and the handleability (applicability) is good, and the hardness and adhesion of the cured product are further improved.

ラジカル重合性重合体の数平均分子量(Mn)は、1000~7000であることが好ましく、1500以上がより好ましく、2000以上がさらに好ましく、2500以上がよりさらに好ましく、また5500以下がより好ましく、4500以下がさらに好ましく、4000以下がよりさらに好ましい。 The number average molecular weight (Mn) of the radically polymerizable polymer is preferably 1000 to 7000, more preferably 1500 or more, even more preferably 2000 or more, even more preferably 2500 or more, and more preferably 5500 or less, and 4500 or more. The following is more preferable, and 4000 or less is even more preferable.

ラジカル重合性重合体の分散度(Mw/Mn)は、1.2~4.6が好ましく、1.5以上がより好ましく、1.8以上がさらに好ましく、また4.2以下がより好ましく、3.8以下がさらに好ましい。 The dispersity (Mw/Mn) of the radical polymerizable polymer is preferably 1.2 to 4.6, more preferably 1.5 or more, even more preferably 1.8 or more, and more preferably 4.2 or less, even more preferably 3.8 or less.

重量平均分子量や数平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により、ポリスチレン換算により求めることができる。具体的には、ポリスチレンを標準物質とし、テトラヒドロフラン(THF)を溶離液として、HLC-8220GPC(東ソー社製)、カラム TSKgel SuperHZM-N(東ソー社製)を用いて、GPC法により求めることができる。 The weight average molecular weight and number average molecular weight can be determined, for example, by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene. Specifically, it can be determined by the GPC method using polystyrene as a standard substance and tetrahydrofuran (THF) as an eluent, using HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation) and column TSKgel SuperHZM-N (manufactured by Tosoh Corporation). .

ラジカル重合性重合体の酸価は、30~200mgKOH/gであることが好ましく、35mgKOH/g以上がより好ましく、40mgKOH/g以上がさらに好ましく、45mgKOH/g以上がよりさらに好ましく、また180mgKOH/g以下がより好ましく、170mgKOH/g以下がさらに好ましく、160mgKOH/g以下がよりさらに好ましい。酸価が上記範囲内であると、感光性樹脂組成物におけるラジカル重合性重合体、無機微粒子の分散性が向上し、粘度が抑制されて塗布性に優れ、さらに得られる硬化物の密着性もより良好となる。また、アルカリ可溶性がより良好となるため、現像性も向上する。 The acid value of the radical polymerizable polymer is preferably 30 to 200 mgKOH/g, more preferably 35 mgKOH/g or more, even more preferably 40 mgKOH/g or more, even more preferably 45 mgKOH/g or more, and more preferably 180 mgKOH/g or less, even more preferably 170 mgKOH/g or less, and even more preferably 160 mgKOH/g or less. When the acid value is within the above range, the dispersibility of the radical polymerizable polymer and inorganic fine particles in the photosensitive resin composition is improved, the viscosity is suppressed, the coating property is excellent, and the adhesion of the obtained cured product is also better. In addition, the alkali solubility is improved, so the developability is also improved.

ラジカル重合性重合体の酸価は、例えば、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(例えば、平沼産業社製、商品名「COM-555」)により、重合体溶液の酸価を測定し、重合体溶液の酸価と重合体溶液の固形分とから、固形分あたりの酸価を計算することで求めることができる。なお重合体溶液の固形分は、例えば、次のようにして求めることができる。まず重合体溶液をアルミカップに約0.3g量り取り、アセトン約1gを加えて溶解させた後、常温で自然乾燥させる。そして、熱風乾燥機(例えば、エスペック社製、商品名「PHH-101」)を用い、140℃で3時間乾燥した後、デシケータ内で放冷し、質量を測定する。その質量減少量から、重合体溶液の固形分濃度(不揮発分)を算出する。 The acid value of the radical polymerizable polymer can be determined, for example, by measuring the acid value of the polymer solution using an automatic titrator (e.g., Hiranuma Sangyo Co., Ltd., product name "COM-555") using a 0.1N KOH aqueous solution as the titrant, and calculating the acid value per solid content from the acid value of the polymer solution and the solid content of the polymer solution. The solid content of the polymer solution can be determined, for example, as follows. First, about 0.3 g of the polymer solution is weighed out into an aluminum cup, about 1 g of acetone is added to dissolve it, and then it is naturally dried at room temperature. Then, it is dried at 140°C for 3 hours using a hot air dryer (e.g., Espec Corporation, product name "PHH-101"), and then it is allowed to cool in a desiccator and the mass is measured. The solid content concentration (non-volatile content) of the polymer solution is calculated from the amount of mass loss.

ラジカル重合性重合体の熱重量減少率は、5.0質量%以下であることが好ましく、3.2質量%以下がより好ましく、3.0質量%以下がさらに好ましく、2.8質量%以下がよりさらに好ましく、また下限は特になく、0質量%であってもよい。熱重量減少率が上記範囲内であると、耐熱性(特に、耐熱分解性)が高くなる。 The thermal weight loss rate of the radical polymerizable polymer is preferably 5.0% by mass or less, more preferably 3.2% by mass or less, even more preferably 3.0% by mass or less, and 2.8% by mass or less. is even more preferable, and there is no particular lower limit, and it may be 0% by mass. When the thermogravimetric reduction rate is within the above range, heat resistance (especially heat decomposition resistance) will be high.

ラジカル重合性重合体の熱重量減少率は、具体例には、重合体溶液2gにテトラヒドロフラン4gを加えた溶液をヘキサン60gに滴下し、沈殿した樹脂(重合体)を分離して取り出し、40℃で一晩真空乾燥し、得られた樹脂粉末を10mg秤量し、熱重量測定装置TGA-50(SHIMADZU製)を用いて、窒素雰囲気下230℃30分での重量減少率を測定することにより求めることができる。 The thermal weight loss rate of a radically polymerizable polymer is determined, for example, by dropping a solution of 2 g of the polymer solution and 4 g of tetrahydrofuran into 60 g of hexane, separating and taking out the precipitated resin (polymer), and heating at 40°C. 10 mg of the obtained resin powder is weighed, and the weight loss rate is determined in a nitrogen atmosphere at 230°C for 30 minutes using a thermogravimeter TGA-50 (manufactured by SHIMADZU). be able to.

本発明のラジカル重合性重合体の用途は特に限定されないが、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。特に得られる硬化膜は高硬度であるうえ、高い透明性を有するので、各種表示装置における保護膜や絶縁膜として非常に有用である。表示装置としては特に限定されないが、例えば、液晶表示装置、固体撮像素子、タッチパネル式表示装置等が好ましい。タッチパネル式表示装置としては、特に、静電容量方式のものが好ましい。 The use of the radically polymerizable polymer of the present invention is not particularly limited, but it can be suitably used in various uses such as printing plate making, protective films for color filters, color filters, liquid crystal display panels such as black matrices, and the like. In particular, the obtained cured film has high hardness and high transparency, so it is very useful as a protective film or insulating film in various display devices. Although the display device is not particularly limited, for example, a liquid crystal display device, a solid-state image sensor, a touch panel type display device, etc. are preferable. As the touch panel type display device, a capacitive type display device is particularly preferable.

2. ラジカル重合性重合体の製造方法
ラジカル重合性重合体は、構成単位となる単量体成分を重合反応させることにより得られる。重合方法としては、バルク重合、溶液重合、乳化重合等の通常用いられる手法を用いることができ、目的、用途に応じて適宜選択すればよい。中でも、溶液重合が、工業的に有利で、分子量等の調整も容易であるため好ましい。また、単量体成分の重合機構として、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、配位重合等の機構に基づく重合方法を用いることができるが、ラジカル重合機構に基づく重合方法が、工業的にも有利であるため好ましい。
2. Method for producing a radically polymerizable polymer A radically polymerizable polymer is obtained by subjecting monomer components serving as structural units to a polymerization reaction. As the polymerization method, commonly used methods such as bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, etc. can be used, and the method may be appropriately selected depending on the purpose and use. Among these, solution polymerization is preferred because it is industrially advantageous and the molecular weight etc. can be easily adjusted. Furthermore, as the polymerization mechanism of the monomer component, polymerization methods based on mechanisms such as radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, coordination polymerization, etc. can be used, but polymerization methods based on radical polymerization mechanisms are also used industrially. It is preferred because it is advantageous.

前記重合反応における重合開始方法は、熱や電磁波(赤外線、紫外線、X線等)、電子線等の活性エネルギー源から重合開始に必要なエネルギーを単量体成分に供給すればよく、さらに重合開始剤を併用すれば、重合開始に必要なエネルギーを大きく下げることができ、また反応制御が容易となるため好ましい。また連鎖移動剤を併用してもよい。なお重合により得られる重合体の分子量は、重合開始剤の量や種類、重合温度、連鎖移動剤の種類や量の調整等により制御することができる。 The polymerization reaction can be initiated by supplying the energy required to initiate polymerization to the monomer components from an active energy source such as heat, electromagnetic waves (infrared rays, ultraviolet rays, X-rays, etc.), or electron beams. If a polymerization initiator is used in combination, the energy required to initiate polymerization can be significantly reduced and reaction control becomes easier, which is preferable. A chain transfer agent may also be used in combination. The molecular weight of the polymer obtained by polymerization can be controlled by adjusting the amount and type of polymerization initiator, the polymerization temperature, and the type and amount of chain transfer agent.

溶液重合法により重合する場合、重合に使用する溶剤としては、重合反応に不活性なものであれば特に限定されず、重合機構、使用する単量体の種類や量、重合温度、重合濃度等の重合条件に応じて適宜設定すればよいが、後に感光性樹脂組成物とした際に、希釈剤等として溶剤を用いる場合には、該溶剤を単量体成分の溶液重合に用いることが効率的で好ましい。 In the case of polymerization by solution polymerization, the solvent used for polymerization is not particularly limited as long as it is inert to the polymerization reaction, and it takes into account the polymerization mechanism, type and amount of monomers used, polymerization temperature, polymerization concentration, etc. However, if a solvent is used as a diluent or the like when forming a photosensitive resin composition later, it is more efficient to use the solvent in the solution polymerization of the monomer component. desirable and desirable.

溶剤としては、例えば、下記の化合物等が好適に挙げられ、これらの1種又は2種以上を使用することができる。
メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、s-ブタノール等のモノアルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、3-メトキシブタノール等のグリコールモノエーテル類;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールエチルメチルエーテル、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート等のグリコールモノエーテルのエステル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のアルキルエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類;等。
Preferred examples of the solvent include the following compounds, and one or more of these can be used.
Monoalcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, s-butanol; glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene Glycol monoethers such as glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, 3-methoxybutanol; ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol Glycol ethers such as diethyl ether, ethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether; ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol Monobutyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol mono Glycol monoether esters such as ethyl ether acetate, dipropylene glycol monobutyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate; methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propionic acid Alkyl esters such as butyl, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, etc. Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene; Aliphatic hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, and octane; Dimethylformamide, dimethylacetamide, Amides such as N-methylpyrrolidone; etc.

上記する溶剤の中でも、モノアルコール類、グリコールモノエーテルのエステル類がより好ましく、グリコールモノエーテルのエステル類がさらに好ましい。特に溶剤としては、溶解性、透明性、連鎖移動剤的な作用の点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、イソプロパノールが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが特に好ましい。 Among the above-mentioned solvents, monoalcohols and glycol monoether esters are more preferred, and glycol monoether esters are even more preferred. In particular, as the solvent, propylene glycol monomethyl ether acetate and isopropanol are preferred from the viewpoint of solubility, transparency, and action as a chain transfer agent, and propylene glycol monomethyl ether acetate is particularly preferred.

重合反応における溶剤の使用量としては、単量体成分の総質量100質量部に対し、50~1000質量部であることが好ましく、100~500質量部であることがより好ましい。また重合反応時には、重合体溶液の最終固形分濃度(不揮発分濃度)が10~70質量%となるように、溶剤と各単量体成分の量を設定することが好ましい。生産性と重合性の点で、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。 The amount of the solvent used in the polymerization reaction is preferably 50 to 1000 parts by weight, more preferably 100 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total monomer components. Further, during the polymerization reaction, it is preferable to set the amounts of the solvent and each monomer component so that the final solid content concentration (nonvolatile content concentration) of the polymer solution is 10 to 70% by mass. In terms of productivity and polymerizability, the final solid content concentration is more preferably 20 to 65% by mass, and even more preferably 25 to 60% by mass.

前記重合開始剤としては、通常用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、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-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-アミルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート等の有機過酸化物;2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)等のアゾ化合物;等が挙げられる。これら重合開始剤は、1種のみを用いても2種以上を併用してもよい。なお、開始剤の使用量は、用いる単量体の組み合わせや、反応条件、目標とする重合体の分子量等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、ゲル化することなく重量平均分子量が数千~数万の重合体を得ることができる点で、単量体成分の総質量100質量部に対し、0.1~18質量部であることが好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、1.5質量部以上がさらに好ましく、2.2質量部以上がよりさらに好ましく、また15質量部以下がより好ましく、12質量部以下がさらに好ましく、10質量部以下がよりさらに好ましい。 The polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a commonly used one, and examples thereof include organic peroxides such as cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butylperoxyisopropylcarbonate, t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, and t-butylperoxy-2-ethylhexanoate; azo compounds such as 2,2'-azobis(isobutyronitrile), 1,1'-azobis(cyclohexanecarbonitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), and dimethyl 2,2'-azobis(2-methylpropionate); and the like. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. The amount of initiator used may be appropriately set depending on the combination of monomers used, reaction conditions, the molecular weight of the target polymer, etc., and is not particularly limited. However, in order to obtain a polymer with a weight average molecular weight of several thousand to several tens of thousands without gelation, the amount is preferably 0.1 to 18 parts by mass relative to 100 parts by mass of the total mass of the monomer components, more preferably 0.5 parts by mass or more, even more preferably 1.5 parts by mass or more, even more preferably 2.2 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or less, even more preferably 12 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less.

単量体成分を重合する際には、分子量調整のために、必要に応じて通常用いられる連鎖移動剤を添加してもよい。連鎖移動剤としては、例えば、n-ドデシルメルカプタン、メルカプトプロピオン酸、メルカプト酢酸、メルカプト酢酸メチル等のメルカプタン系連鎖移動剤;2-メルカプトエタノール、チオグリコール酸、3-メルカプトプロピオン酸、チオサリチル酸、1-チオグリセロール、4-アミノチオフェノール等のチオール系連鎖移動剤;α-メチルスチレンダイマー;等が挙げられる。連鎖移動剤としては、連鎖移動効果が高く、残存モノマーを低減でき、入手も容易な点から、n-ドデシルメルカプタン、メルカプトプロピオン酸が好ましい。連鎖移動剤を使用する場合、その使用量は、用いる単量体の組み合わせや、反応条件、目標とする重合体の分子量等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されないが、ゲル化することなく重量平均分子量が数千~数万の重合体を得ることができる点で、単量体成分の総質量100質量部に対し、0.1~15質量部であることが好ましく、0.5~10質量部がより好ましい。なお、本発明のラジカル重合性重合体では透明性を高くするために、チオール系連鎖移動剤は単量体成分の総質量100質量部に対し、1質量部以下であることが好ましく、0.1質量部以下であることがより好ましく、実質的に含まないことが特に好ましい。本発明のラジカル重合性重合体は、上述の単量体成分を、上述の重合開始剤を用いて、且つチオール系連鎖移動剤は用いないでラジカル重合させることが好ましい。 When polymerizing the monomer components, a commonly used chain transfer agent may be added as necessary to adjust the molecular weight. Examples of the chain transfer agent include mercaptan chain transfer agents such as n-dodecylmercaptan, mercaptopropionic acid, mercaptoacetic acid, and methyl mercaptoacetate; 2-mercaptoethanol, thioglycolic acid, 3-mercaptopropionic acid, thiosalicylic acid, 1 - Thiol-based chain transfer agents such as thioglycerol and 4-aminothiophenol; α-methylstyrene dimer; and the like. As the chain transfer agent, n-dodecyl mercaptan and mercaptopropionic acid are preferred because they have a high chain transfer effect, can reduce residual monomers, and are easily available. When using a chain transfer agent, the amount to be used may be determined as appropriate depending on the combination of monomers used, reaction conditions, molecular weight of the target polymer, etc., and is not particularly limited. It is preferable that the amount is 0.1 to 15 parts by mass, and 0.5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total mass of monomer components, since it is possible to obtain a polymer with a weight average molecular weight of several thousand to several tens of thousands. ~10 parts by mass is more preferred. In addition, in order to improve the transparency of the radically polymerizable polymer of the present invention, the amount of the thiol chain transfer agent is preferably 1 part by mass or less, and 0.1 part by mass or less, based on 100 parts by mass of the total monomer components. It is more preferably 1 part by mass or less, and particularly preferably substantially free. In the radically polymerizable polymer of the present invention, it is preferable that the above-mentioned monomer components are radically polymerized using the above-mentioned polymerization initiator and without using a thiol-based chain transfer agent.

重合における単量体成分や重合開始剤の添加順は特に限定されないが、溶剤中に、全ての単量体成分を一括で仕込んで重合する方法、予め溶剤と単量体成分の一部を仕込んだ反応容器に残りの単量体成分を連続添加或いは逐次添加して重合する方法等が採用可能である。 The order of addition of the monomer components and polymerization initiator in the polymerization is not particularly limited, but possible methods include a method in which all the monomer components are charged at once in a solvent and polymerized, or a method in which the remaining monomer components are continuously or gradually added to a reaction vessel in which the solvent and some of the monomer components have already been charged, and polymerized.

重合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、使用する単量体の種類や組成比、使用溶剤の種類にもよるが、通常は20~150℃の範囲で行うのが好ましく、より好ましくは40~125℃である。 There is no particular limitation on the pressure during the polymerization reaction, and the reaction may be carried out under either normal pressure or increased pressure. Regarding the temperature during the polymerization reaction, it depends on the type and composition ratio of the monomers used and the type of solvent used, but it is usually preferably carried out in the range of 20 to 150°C, more preferably 40 to 125°C. be.

重合工程によりベースとなる重合体を得た後に、前記付加化合物を反応させて側鎖に重合性二重結合を含有させる場合、付加化合物を付加反応する方法は特に限定されない。付加反応としては、公知の手法を適宜採用すればよいが、例えば、重合工程で得られた反応液に付加化合物を添加して、60~140℃(より好ましくは70~130℃)で反応させることが好ましい。また付加反応においては、トリエチルアミンやジメチルベンジルアミン等のアミン化合物;塩化テトラエチルアンモニウム等のアンモニウム塩;臭化テトラフェニルホスホニウム等のホスホニウム塩;ジメチルホルムアミド等のアミド化合物;トリ-n-プロピルホスフィン、トリ-n-ブチルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類;等の触媒を使用することが好ましい。さらに付加反応においては、メチルハイドロキノンや酸素等の重合禁止剤を使用することも好ましい。 When the addition compound is reacted to include a polymerizable double bond in the side chain after the base polymer is obtained by the polymerization process, the method of addition reaction of the addition compound is not particularly limited. For the addition reaction, a known method may be appropriately adopted, but for example, it is preferable to add the addition compound to the reaction liquid obtained in the polymerization process and react at 60 to 140°C (more preferably 70 to 130°C). In addition, it is preferable to use catalysts such as amine compounds such as triethylamine and dimethylbenzylamine; ammonium salts such as tetraethylammonium chloride; phosphonium salts such as tetraphenylphosphonium bromide; amide compounds such as dimethylformamide; phosphines such as tri-n-propylphosphine, tri-n-butylphosphine, diphenylmethylphosphine, and triphenylphosphine. Furthermore, it is also preferable to use a polymerization inhibitor such as methylhydroquinone or oxygen in the addition reaction.

付加反応後に前記カルボン酸基を有する化合物を反応させる場合、カルボン酸基と有する化合物の使用量は、特に限定されず、得られるラジカル重合性重合体の酸価が上述した範囲となるように設定することが好ましい。 When the compound having a carboxylic acid group is reacted after the addition reaction, the amount of the compound having a carboxylic acid group used is not particularly limited, and it is preferable to set it so that the acid value of the resulting radical polymerizable polymer is in the above-mentioned range.

3. 感光性樹脂組成物
また本発明は、上述のラジカル重合性重合体、多官能モノマー、重合開始剤、無機微粒子、及び溶剤を含む感光性樹脂組成物でもあり、特にネガ型感光性樹脂組成物であることが好ましい。本発明の感光性樹脂組成物の用途としては、特に限定されないが、カラーフィルター、液晶表示素子、集積回路素子、固体撮像素子等の保護膜を形成するための材料等に好適に用いられる。
3. Photosensitive resin composition The present invention also relates to a photosensitive resin composition containing the above-mentioned radically polymerizable polymer, a polyfunctional monomer, a polymerization initiator, inorganic fine particles, and a solvent, and in particular a negative photosensitive resin composition. It is preferable that there be. The use of the photosensitive resin composition of the present invention is not particularly limited, but it is suitably used as a material for forming a protective film for color filters, liquid crystal display elements, integrated circuit elements, solid-state image sensors, etc.

3.1 ラジカル重合性重合体
本発明の感光性樹脂組成物は、ラジカル重合性重合体として、酸基を有する不飽和単量体由来の構成単位、2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体由来の構成単位、及び側鎖に重合性二重結合を有する重合体であって、さらにN-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位及び/又は側鎖にシクロヘキシル基を有する不飽和単量体由来の構成単位を有し、重量平均分子量が18000以下である重合体を含有する。
3.1 Radical polymerizable polymer The photosensitive resin composition of the present invention has, as a radical polymerizable polymer, a structural unit derived from an unsaturated monomer having an acid group, and a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group. A polymer having a structural unit derived from an unsaturated monomer and a polymerizable double bond in the side chain, and further having a cyclohexyl group in the structural unit and/or side chain derived from an N-substituted maleimide monomer. It contains a polymer having a structural unit derived from an unsaturated monomer having a weight average molecular weight of 18,000 or less.

感光性樹脂組成物におけるラジカル重合性重合体の含有割合は、感光性樹脂組成物の固形分総量100質量%中、5~70質量%であることが好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、また65質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましく、45質量%以下がよりさらに好ましく、40質量%以下がいっそう好ましい。ラジカル重合性重合体の含有割合が上記範囲内であると、本発明の効果をより顕著に奏することが可能となる。 The content of the radically polymerizable polymer in the photosensitive resin composition is preferably 5 to 70% by mass, more preferably 10% by mass or more, based on 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition, and more preferably 15% by mass or more. It is more preferably at least 65% by mass, even more preferably at most 50% by mass, even more preferably at most 45% by mass, and even more preferably at most 40% by mass. When the content ratio of the radically polymerizable polymer is within the above range, the effects of the present invention can be more pronounced.

3.2 多官能モノマー
本発明の感光性樹脂組成物が含有する多官能モノマーは、フリーラジカル、電磁波(例えば、赤外線、紫外線、X線等)、電子線等の活性エネルギー線の照射等により重合し得る、重合性不飽和結合(重合性不飽和基とも称する)を有する低分子化合物である。例えば、重合性不飽和基を分子中に2個以上有する多官能の化合物が挙げられる。分子量としては、特に限定されないが、取り扱い性の点から、例えば、3000以下が好ましく、2000以下がより好ましい。中でも、2官能以上の多官能(メタ)アクリレート化合物(以下、単に「多官能(メタ)アクリレート化合物」とも称する)が特に好ましい。多官能(メタ)アクリレート化合物とは、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。多官能モノマー(特に、多官能(メタ)アクリレート化合物)を含むことで、感光性樹脂組成物が感光性及び硬化性により優れたものとなり、極めて高硬度で高透明の硬化物を得ることが可能になる。前記多官能(メタ)アクリレート化合物の官能数として、3以上が好ましく、4以上がより好ましく、5以上がさらに好ましい。また、硬化収縮をより抑制する点から、官能数は10以下が好ましく、8以下がより好ましく、6以下がさらに好ましい。
3.2 Polyfunctional monomer The polyfunctional monomer contained in the photosensitive resin composition of the present invention can be polymerized by free radicals, electromagnetic waves (e.g., infrared rays, ultraviolet rays, X-rays, etc.), irradiation with active energy rays such as electron beams, etc. It is a low-molecular compound having a polymerizable unsaturated bond (also referred to as a polymerizable unsaturated group). Examples include polyfunctional compounds having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule. The molecular weight is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of handling, it is preferably, for example, 3,000 or less, more preferably 2,000 or less. Among these, polyfunctional (meth)acrylate compounds having two or more functionalities (hereinafter also simply referred to as "polyfunctional (meth)acrylate compounds") are particularly preferred. A polyfunctional (meth)acrylate compound is a compound having two or more (meth)acryloyl groups in one molecule. By containing a polyfunctional monomer (especially a polyfunctional (meth)acrylate compound), the photosensitive resin composition has superior photosensitivity and curability, making it possible to obtain a cured product with extremely high hardness and high transparency. become. The functional number of the polyfunctional (meth)acrylate compound is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, and even more preferably 5 or more. Further, from the viewpoint of further suppressing curing shrinkage, the functional number is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less.

多官能モノマーとして、例えば、(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、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、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、ペンタエリスリトールジ(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、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ジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジ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(ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリ(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、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)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、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、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)アクリレートが好ましい。 Examples of polyfunctional monomers include (di)ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, propylene oxide-added trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ε-caprolactone-added trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol di(meth)acrylate, dipentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, propylene oxide-added pentaerythritol and polyfunctional (meth)acrylates such as pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ε-caprolactone-added pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, ethylene oxide-added dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, propylene oxide-added dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, ε-caprolactone-added dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, tris(hydroxyethyl)isocyanurate tri(meth)acrylate, propylene oxide-added ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, and ε-caprolactone-added ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate. Among these, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, ethylene oxide-added dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, propylene oxide-added trimethylolpropane tri(meth)acrylate, propylene oxide-added ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, propylene oxide-added pentaerythritol tetra(meth)acrylate, propylene oxide-added dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, ε-caprolactone-added trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ε-caprolactone-added ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, ε-caprolactone-added pentaerythritol tetra(meth)acrylate, and ε-caprolactone-added dipentaerythritol hexa(meth)acrylate are preferred.

感光性樹脂組成物における多官能モノマーの含有割合としては、特に限定されず、用いる多官能モノマー及びラジカル重合性重合体の種類や、感光性樹脂組成物の用途や目的等に応じて適宜設定すればよい。感光性樹脂組成物における多官能モノマーの含有割合としては、例えば現像性や製版性により優れる点から、感光性樹脂組成物の固形分総量100質量%中、2~85質量%であることが好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、15質量%以上がよりさらに好ましく、また75質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましく、50質量%以下よりさらに好ましく、40質量%以下がいっそう好ましい。 The content ratio of the polyfunctional monomer in the photosensitive resin composition is not particularly limited, and may be set as appropriate depending on the type of polyfunctional monomer and radically polymerizable polymer used, the use and purpose of the photosensitive resin composition, etc. Bye. The content of the polyfunctional monomer in the photosensitive resin composition is preferably 2 to 85% by mass based on 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition, for example, from the viewpoint of better developability and plate-making properties. , more preferably 5% by mass or more, further preferably 10% by mass or more, even more preferably 15% by mass or more, more preferably 75% by mass or less, even more preferably 60% by mass or less, even more preferably 50% by mass or less. , more preferably 40% by mass or less.

また、多官能モノマーの含有量は、ラジカル重合性重合体100質量部に対し、50~500質量部であることが好ましく、80質量部以上がより好ましく、100質量部以上がさらに好ましく、120質量部以上がよりさらに好ましく、また現像性をより向上させる点から、400質量部以下がより好ましく、300質量部以下がさらに好ましく、200質量部以下がよりさらに好ましく、150質量部以下がいっそう好ましい。ラジカル重合性重合体に対する多官能モノマーの含有量が上記範囲内であると、表面硬度がより高い硬化物が得られるとともに、ラジカル重合性重合体の好ましい重量平均分子量が3000以上であることと相まって、現像性がより向上される。 The content of the polyfunctional monomer is preferably 50 to 500 parts by mass relative to 100 parts by mass of the radical polymerizable polymer, more preferably 80 parts by mass or more, even more preferably 100 parts by mass or more, and even more preferably 120 parts by mass or more. From the viewpoint of further improving the developability, it is more preferably 400 parts by mass or less, even more preferably 300 parts by mass or less, even more preferably 200 parts by mass or less, and even more preferably 150 parts by mass or less. When the content of the polyfunctional monomer relative to the radical polymerizable polymer is within the above range, a cured product with higher surface hardness is obtained, and in combination with the preferred weight average molecular weight of the radical polymerizable polymer being 3000 or more, the developability is further improved.

3.3 重合開始剤
本発明の感光性樹脂組成物は重合開始剤含有しており、光を照射したり熱を与えたりすることにより重合を開始し、硬化物を形成することができる。本発明の感光性樹脂組成物は、公知の熱重合開始剤を使用することにより熱硬化も可能であるが、フォトリソグラフィーにより硬化物を微細加工したり画像形成できるようにする点から、光重合開始剤を添加して光硬化させることが好ましい。この点で、重合開始剤としては光重合開始剤を用いることが好ましい。
3.3 Polymerization Initiator The photosensitive resin composition of the present invention contains a polymerization initiator, and can initiate polymerization and form a cured product by irradiating it with light or applying heat. Although the photosensitive resin composition of the present invention can be thermally cured by using a known thermal polymerization initiator, photopolymerization is preferable because it allows the cured product to be microfabricated and image formed by photolithography. It is preferable to add an initiator and photocure. In this respect, it is preferable to use a photopolymerization initiator as the polymerization initiator.

熱重合開始剤としては、公知のものが使用でき、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t-ブチルパーオキシオクトエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ラウロイルパーオキサイド等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系化合物;等が挙げられる。熱重合用途には、組成物中に硬化促進剤を混合して使用してもよく、このような硬化促進剤としては、例えば、3級アミンや、ナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルト等が挙げられる。 As the thermal polymerization initiator, known ones can be used, such as methyl ethyl ketone peroxide, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butyl peroxyoctoate, and t-butyl peroxide. - Organic peroxides such as butyl peroxybenzoate and lauroyl peroxide; azo compounds such as azobisisobutyronitrile; and the like. For thermal polymerization applications, a curing accelerator may be mixed into the composition and examples of such curing accelerators include tertiary amines, cobalt naphthenate, cobalt octylate, etc. .

光重合開始剤としては、公知のものが使用でき、例えば、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、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、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチル-ベンジル)-1-(4-モルフォリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン、オリゴ{2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-(1-メチルビニル)フェニル]プロパノン}、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプピオニル)ベンジル]フェニル}-2-メチルプロパン-1-オン等のアセトフェノン類;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、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ル等のベンゾイン類;ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチル-ジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-N,N-ジメチル-N-[2-(1-オキソ-2-プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4-ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド等のベンゾフェノン類;2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、2-(3-ジメチルアミノ-2-ヒドロキシ)-3,4-ジメチル-9H-チオキサントン-9-オンメソクロリド等のチオキサントン類;2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキシドの等のアシルフォスフィンオキシド類;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)]、O-(アセチル)-N-(1-フェニル-2-オキソ-2-(4’-メトキシ-ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル類;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類;フェニルグリオキシリックメチルエステル類;等が挙げられる。これらの中でも、硬度及び耐熱性の点から、アセトフェノン類、オキシムエステル類、チタノセン類が好ましく、アセトフェノン類がより好ましく、アミノアセトフェノン類がさらに好ましく、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、2-ベンジルー2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)ブタノンがよりさらに好ましい。 As the photopolymerization initiator, known ones can be used, for example, acetophenone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyl dimethyl ketal, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)ketone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butanone, 2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-one. acetophenones such as oligo{2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propanone} and 2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl]phenyl}-2-methylpropan-1-one; benzoins such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether and benzoin isobutyl ether; benzophenone, o-benzoyl methyl benzoate, 4-phenylbenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenyl sulfide, 3,3',4,4'-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzof benzophenones such as 4-benzoyl-N,N-dimethyl-N-[2-(1-oxo-2-propenyloxy)ethyl]benzenemethanaminium bromide and (4-benzoylbenzyl)trimethylammonium chloride; thioxanthones such as 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, and 2-(3-dimethylamino-2-hydroxy)-3,4-dimethyl-9H-thioxanthone-9-one mesochloride; 2,4,6-trimethylbenzoyl -diphenyl-phosphine oxide, acylphosphine oxide such as bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide; oxime esters such as 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)-, 2-(O-benzoyloxime)], O-(acetyl)-N-(1-phenyl-2-oxo-2-(4'-methoxy-naphthyl)ethylidene)hydroxylamine; titanocenes such as bis(η5-2,4-cyclopentadiene-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)-phenyl)titanium; phenylglyoxylic methyl esters; and the like. Among these, from the viewpoint of hardness and heat resistance, acetophenones, oxime esters, and titanocenes are preferred, acetophenones are more preferred, aminoacetophenones are even more preferred, and 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one and 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butanone are even more preferred.

特に好ましい具体的な重合開始剤としては、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(「IRGACURE907」、BASF社製)、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(「IRGACURE369」、BASF社製)、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチル-ベンジル)-1-(4-モルフォリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン(「IRGACURE379」、BASF社製)等のアミノアセトフェノン類;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(「IRGACURE784」、BASF社製)等のチタノセン類;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)](「IRGACURE OXE01」、BASF社製)等のオキシムエステル系化合物;が挙げられる。 Particularly preferred specific polymerization initiators include 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one ("IRGACURE907", manufactured by BASF), 2-benzyl-2 -dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1 ("IRGACURE369", manufactured by BASF), 2-dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholine- Aminoacetophenones such as 4-yl-phenyl)-butan-1-one ("IRGACURE379", manufactured by BASF); bis(η5-2,4-cyclopentadien-1-yl)-bis(2,6-difluoro Titanocenes such as -3-(1H-pyrrol-1-yl)-phenyl) titanium ("IRGACURE784", manufactured by BASF); 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)-,2-( Examples include oxime ester compounds such as O-benzoyloxime) ("IRGACURE OXE01", manufactured by BASF).

これらの重合開始剤は、1種のみを用いても2種以上を併用してもよい。 These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

感光性樹脂組成物における重合開始剤の含有量は、感光性樹脂組成物の用途や目的等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。感光性樹脂組成物における重合開始剤の含有割合としては、例えば耐熱性により優れた硬化物を得られる点から、感光性樹脂組成物の固形分総量100質量%中、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、1.2質量%以上がさらに好ましい。また、重合開始剤の分解物が与える影響や経済性等とのバランスの点から、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、5質量%以下がよりさらに好ましい。 The content of the polymerization initiator in the photosensitive resin composition is not particularly limited and may be appropriately set depending on the use or purpose of the photosensitive resin composition. The content of the polymerization initiator in the photosensitive resin composition is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and even more preferably 1.2% by mass or more, based on the total solid content of the photosensitive resin composition (100% by mass), from the viewpoint of obtaining a cured product with excellent heat resistance. In addition, from the viewpoint of the balance between the influence of decomposition products of the polymerization initiator and economic efficiency, the content is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, even more preferably 10% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less.

3.4 無機微粒子
無機微粒子とは、無機成分を含む微粒子を意味し、例えば、金属(半金属を含む)、その塩(炭酸塩、硫酸塩等)、又はその酸化物等が挙げられる。中でも、金属の塩又は酸化物が好ましく、金属の酸化物がより好ましい。なお、1分子中に金属原子を1つ又は2つ以上有していてもよく、2つ以上有する場合には1種又は2種以上有していてもよい。
本発明の感光性樹脂組成物は無機微粒子を含有しているため、硬度により優れる硬化物を形成することができる。
3.4 Inorganic fine particles Inorganic fine particles refer to fine particles containing an inorganic component, and examples thereof include metals (including metalloids), their salts (carbonates, sulfates, etc.), and their oxides. Among these, metal salts or oxides are preferred, and metal oxides are more preferred. Note that one or two or more metal atoms may be present in one molecule, and when two or more metal atoms are present, one or more types may be present.
Since the photosensitive resin composition of the present invention contains inorganic fine particles, it is possible to form a cured product having superior hardness.

金属としては、例えば、ケイ素(半金属)、チタン、ジルコニウム、カルシウム、バリウム、アルミニウム等が好ましく挙げられ、ケイ素、ジルコニウム、チタン、アルミニウムがより好ましく、表面硬度をよりいっそう高める点から、ケイ素を少なくとも含むことがさらに好ましい。金属塩としては、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等が好ましく、金属酸化物としては、例えば、酸化ケイ素(シリカ等)、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム(ジルコニア等)等が好ましい。無機微粒子としては、酸化ケイ素を含むことが特に好ましく、ケイ素以外の金属原子をさらに含む複合金属酸化物であってもよい。また無機微粒子としては、表面に水酸基を有する金属酸化物粒子であることが好ましく、シリカ微粒子であることがより好ましい。表面に水酸基を有する金属酸化物粒子であれば、感光性樹脂組成物に含まれるラジカル重合性重合体との親和性がさらに向上する。シリカ微粒子としては、カルボン酸修飾やアミノ基修飾等の表面修飾がなされていることが好ましく、例えば、表面修飾によって2価の連結基を介してケイ素原子と結合した(メタ)アクリロイルオキシ基を有することがより好ましい。 As the metal, for example, silicon (metalloid), titanium, zirconium, calcium, barium, aluminum, etc. are preferable, and silicon, zirconium, titanium, and aluminum are more preferable, and it is even more preferable to contain at least silicon in terms of further increasing the surface hardness. As the metal salt, for example, calcium carbonate, barium sulfate, etc. are preferable, and as the metal oxide, for example, silicon oxide (silica, etc.), titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide (zirconia, etc.), etc. are preferable. As the inorganic fine particles, it is particularly preferable to contain silicon oxide, and it may be a composite metal oxide further containing a metal atom other than silicon. In addition, as the inorganic fine particles, it is preferable to be metal oxide particles having hydroxyl groups on the surface, and more preferable to be silica fine particles. If the metal oxide particles have hydroxyl groups on the surface, the affinity with the radical polymerizable polymer contained in the photosensitive resin composition is further improved. As the silica fine particles, it is preferable to have a surface modification such as carboxylic acid modification or amino group modification, and for example, it is more preferable to have a (meth)acryloyloxy group bonded to a silicon atom via a divalent linking group by surface modification.

無機微粒子の数平均一次粒子径(一次粒子の直径)としては、1~500nmであることが好ましく、1~300nmがより好ましく、1~200nmがさらに好ましく、1~100nmがよりさらに好ましく、1~50nmがいっそう好ましい。無機微粒子の数平均一次粒子径が上記範囲内であると、感光性樹脂組成物における無機微粒子の分散性及び分散安定性がより優れる上に、透明性が高い硬化物を形成することが可能になる。
数平均一次粒子径は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定機を用いて測定することができる。なお、直接的には、数平均一次粒子径は、無機微粒子を透過型電子顕微鏡(TEM)、電界放射型透過電子顕微鏡(FE-TEM)、電界放射型走査電子顕微鏡(FE-SEM)等で拡大観察し、無作為に100個の一次粒子を選択してその長軸方向の長さを測定し、その算術平均を求めることで決定できる。
The number average primary particle size (diameter of primary particles) of the inorganic fine particles is preferably 1 to 500 nm, more preferably 1 to 300 nm, even more preferably 1 to 200 nm, even more preferably 1 to 100 nm, and even more preferably 1 to 50 nm. When the number average primary particle size of the inorganic fine particles is within the above range, the inorganic fine particles have excellent dispersibility and dispersion stability in the photosensitive resin composition, and a cured product with high transparency can be formed.
The number average primary particle diameter can be measured, for example, by using a laser diffraction particle size distribution analyzer. The number average primary particle diameter can be determined directly by enlarging and observing inorganic fine particles with a transmission electron microscope (TEM), a field emission transmission electron microscope (FE-TEM), a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), or the like, randomly selecting 100 primary particles, measuring the length in the major axis direction, and calculating the arithmetic average.

無機微粒子は、乾燥された粉末状のものを用いてもよいし、有機溶剤に分散された分散体形状(例えば、コロイダルシリカ等)のものを用いてもよいが、感光性樹脂組成物の分散安定性の点からは、有機溶剤に分散された分散体形状のものを用いることが好ましい。すなわち無機微粒子は、有機溶剤分散体として感光性樹脂組成物中に含まれることが好ましい。 The inorganic fine particles may be in the form of a dried powder or in the form of a dispersion in an organic solvent (e.g., colloidal silica, etc.). From the viewpoint of the dispersion stability of the photosensitive resin composition, however, it is preferable to use the inorganic fine particles in the form of a dispersion in an organic solvent. In other words, it is preferable that the inorganic fine particles are contained in the photosensitive resin composition as an organic solvent dispersion.

無機微粒子の粒子形状としては球状、粒状、楕円球状、立方体状、直方体状、ピラミッド状、針状、柱状、棒状、筒状、りん片状、板状、薄片状等が挙げられる。無機微粒子の粒子形状としては、溶剤への分散性等の点から、球状、粒状、柱状が好ましい。 Examples of the particle shape of the inorganic fine particles include spherical, granular, ellipsoidal, cubic, rectangular parallelepiped, pyramidal, needle-like, columnar, rod-like, cylindrical, scale-like, plate-like, and flake-like. The particle shape of the inorganic fine particles is preferably spherical, granular, or columnar from the viewpoint of dispersibility in a solvent.

無機微粒子を分散体形状で用いる場合、使用される有機溶剤(分散媒)としては、例えば、後述する感光性樹脂組成物に含有する溶剤として挙げるものが使用でき、有機溶剤としては1種のみを用いても2種以上を併用してもよい。 When inorganic fine particles are used in the form of a dispersion, the organic solvent (dispersion medium) used may be, for example, any of the solvents contained in the photosensitive resin composition described below. Only one type of organic solvent may be used, or two or more types may be used in combination.

有機溶剤分散体は、無機微粒子を、有機溶剤に充分に分散することにより得ることができるが、市販品を使用してもよい。例えば、MEK-ST、MEK-ST-L、MEK-ST-ZL、MEK-ST-UP、MEK-AC-2140Z等のメチルエチルケトンを分散媒とするオルガノシリカゾル;MIBK-ST、MIBK-SD-L等のメチルイソブチルケトンを分散媒とするオルガノシリカゾル;EAC-ST等の酢酸エチルを分散媒とするオルガノシリカゾル;メタノールシリカゾル、MA-ST-M等のメタノールを分散媒とするオルガノシリカゾル;IPA-ST、IPA-ST-L等のイソプロパノールを分散媒とするオルガノシリカゾル;EG-ST等のエチレングリコールを分散媒とするオルガノシリカゾル;XBA-ST等のキシレン/n-ブタノールを分散媒とするオルガノシリカゾル;NPC-ST-30、PGM-ST等のアルキレングリコールモノアルキルエーテルを分散媒とするオルガノシリカゾル;DMAC-ST等のジメチルアセトアミドを分散媒とするオルガノシリカゾル;TOL-ST等のトルエンを分散媒とするオルガノシリカゾル;PMA-ST等のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを分散媒とするオルガノシリカゾル;PGM-AC-4130Y等のプロピレングリコールモノメチルエーテルを分散媒とするオルガノシリカゾル;等が挙げられる(いずれも日産化学社製)。 The organic solvent dispersion can be obtained by thoroughly dispersing inorganic fine particles in an organic solvent, but commercially available products may also be used. For example, organosilica sols using methyl ethyl ketone as a dispersion medium, such as MEK-ST, MEK-ST-L, MEK-ST-ZL, MEK-ST-UP, and MEK-AC-2140Z; organosilica sols using methyl isobutyl ketone as a dispersion medium, such as MIBK-ST and MIBK-SD-L; organosilica sols using ethyl acetate as a dispersion medium, such as EAC-ST; organosilica sols using methanol as a dispersion medium, such as methanol silica sol and MA-ST-M; organosilica sols using isopropanol as a dispersion medium, such as IPA-ST and IPA-ST-L; organosilica sols using ethylene glycol as a dispersion medium, such as EG-ST; X Organosilica sols using xylene/n-butanol as a dispersion medium, such as BA-ST; organosilica sols using alkylene glycol monoalkyl ether as a dispersion medium, such as NPC-ST-30 and PGM-ST; organosilica sols using dimethylacetamide as a dispersion medium, such as DMAC-ST; organosilica sols using toluene as a dispersion medium, such as TOL-ST; organosilica sols using propylene glycol monomethyl ether acetate as a dispersion medium, such as PMA-ST; organosilica sols using propylene glycol monomethyl ether as a dispersion medium, such as PGM-AC-4130Y; and the like (all manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.).

感光性樹脂組成物における無機微粒子の含有割合(固形分含有割合)は、現像性や透明性等の点から、感光性樹脂組成物の固形分総量100質量%中、5~70質量%であることが好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、また60質量%以下がより好ましい。
また無機微粒子としてケイ素含有微粒子(好ましくは、シリカ微粒子)を用いる場合、ケイ素含微粒子の含有割合(固形分含有割合)は、感光性樹脂組成物中の無機微粒子の総量100質量%中、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、また上限は特になく、100質量%が好ましい。
The content ratio of inorganic fine particles (solid content ratio) in the photosensitive resin composition is 5 to 70% by mass based on 100% by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition from the viewpoint of developability, transparency, etc. It is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and even more preferably 60% by mass or less.
Further, when silicon-containing fine particles (preferably silica fine particles) are used as the inorganic fine particles, the content rate (solid content rate) of the silicon-containing fine particles is 50% by mass out of 100% by mass of the total amount of inorganic fine particles in the photosensitive resin composition. % or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and there is no particular upper limit, and 100% by mass is preferable.

無機微粒子を分散体形状で用いる場合、有機溶剤の使用量としては、無機微粒子を充分に分散できる量とすればよいが、例えば、無機微粒子100質量部に対して、50~600質量部であることが好ましく、70質量部以上がより好ましく、100質量部以上がさらに好ましく、また550質量部以下がより好ましく、500質量部以下がさらに好ましい。 When inorganic fine particles are used in the form of a dispersion, the amount of organic solvent used should be an amount that can adequately disperse the inorganic fine particles, but for example, it is preferably 50 to 600 parts by mass, more preferably 70 parts by mass or more, even more preferably 100 parts by mass or more, more preferably 550 parts by mass or less, and even more preferably 500 parts by mass or less, per 100 parts by mass of inorganic fine particles.

3.5 溶剤
本発明の感光性樹脂組成物は、希釈剤として溶剤を含有する。なお、ラジカル重合性重合体を溶液重合法により得た場合、ラジカル重合性重合体を溶剤から分離せずに重合体溶液として使用し、該重合体溶液に含まれる溶剤を感光性樹脂組成物が含有する溶剤としてもよい。また、無機微粒子を分散体形状で用いる場合には、該分散体に含まれる有機溶剤を感光性樹脂組成物が含有する溶剤としてもよい。前記重合体溶液や無機微粒子の分散体に由来する溶剤を感光性樹脂組成物が含有する場合、溶剤をさらに添加してもよく、添加しないでもよい。
3.5 Solvent The photosensitive resin composition of the present invention contains a solvent as a diluent. In addition, when the radically polymerizable polymer is obtained by a solution polymerization method, the radically polymerizable polymer is used as a polymer solution without being separated from the solvent, and the solvent contained in the polymer solution is used as a photosensitive resin composition. It is also possible to use a solvent containing it. Furthermore, when the inorganic fine particles are used in the form of a dispersion, the organic solvent contained in the dispersion may be the solvent contained in the photosensitive resin composition. When the photosensitive resin composition contains a solvent derived from the polymer solution or the dispersion of inorganic fine particles, the solvent may or may not be further added.

溶剤としては、ラジカル重合性重合体、多官能モノマー、重合開始剤、及び無機微粒子等の成分を均一に溶解又は分散するものであれば、特に制限はない。具体的には、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、s-ブタノール等のモノアルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、3-メトキシブタノール等のグリコールモノエーテル類;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールエチルメチルエーテル、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート等のグリコールモノエーテルのエステル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のアルキルエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類;塩化メチレン、クロロホルム、1,2-ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド溶剤;等が挙げられる。感光性樹脂組成物に含有される溶剤としては、モノアルコール類、グリコールモノエーテルのエステル類が好ましく、グリコールモノエーテルのエステル類がより好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートがさらに好ましい。 There are no particular limitations on the solvent, so long as it can uniformly dissolve or disperse components such as the radical polymerizable polymer, the polyfunctional monomer, the polymerization initiator, and the inorganic fine particles. Specific examples of the glycols include monoalcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, and s-butanol; glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; glycol monoethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and 3-methoxybutanol; glycol ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, propylene glycol dimethyl ether, and propylene glycol diethyl ether; ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ... esters of glycol monoethers such as ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monobutyl ether acetate, and 3-methoxybutyl acetate; methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, and propionate; Examples of the solvent include alkyl esters such as butyl pionate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl acetoacetate, and ethyl acetoacetate; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene; aliphatic hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, and octane; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, and 1,2-dichlorobenzene; and sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide. Examples of the solvent contained in the photosensitive resin composition include monoalcohols and esters of glycol monoethers, more preferably esters of glycol monoethers, and even more preferably propylene glycol monomethyl ether acetate.

感光性樹脂組成物における溶剤の総含有量としては、感光性樹脂組成物を使用する際の最適粘度に応じて適宜設定すればよいが、例えば、ラジカル重合性重合体100質量部に対して、50~1200質量部が好ましく、100~900質量部がより好ましい。感光性樹脂組成物における溶剤の総含有量が上記範囲内であれば、組成物の取り扱い性や保存安定性、さらには塗布作業時の効率が向上する。 The total content of the solvent in the photosensitive resin composition may be appropriately set depending on the optimum viscosity when using the photosensitive resin composition, but for example, based on 100 parts by mass of the radically polymerizable polymer, It is preferably 50 to 1200 parts by weight, more preferably 100 to 900 parts by weight. If the total content of the solvent in the photosensitive resin composition is within the above range, the ease of handling and storage stability of the composition as well as the efficiency during coating work will be improved.

3.6 他の成分
本発明の感光性樹脂組成物は、ラジカル重合性重合体、多官能モノマー、重合開始剤、無機微粒子、及び溶剤以外の他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、例えば、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、硫酸バリウム等の充填材、量子ドット粒子、顔料、染料、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、光安定剤、難燃剤、重合禁止剤、重合遅延剤、重合促進剤、増粘剤、分散剤、界面活性剤等の公知の添加剤が挙げられる。前記顔料としては、種々の有機顔料及び/又は無機顔料を用いることができ、前記染料としては、種々の有機染料及び/又は無機染料を用いることができる。また顔料及び染料は、天然色素であっても合成色素であってもよい。他の成分は、1種のみでもよく、2種以上が併用されていてもよい。
3.6 Other Components The photosensitive resin composition of the present invention may contain components other than the radically polymerizable polymer, polyfunctional monomer, polymerization initiator, inorganic fine particles, and solvent. Other components are not particularly limited as long as they do not impair the effects of the present invention, but examples include fillers such as aluminum hydroxide, talc, clay, and barium sulfate, quantum dot particles, pigments, dyes, and antifoaming agents. , coupling agent, leveling agent, sensitizer, mold release agent, lubricant, plasticizer, antioxidant, ultraviolet absorber, light stabilizer, flame retardant, polymerization inhibitor, polymerization retarder, polymerization accelerator, thickener Known additives such as agents, dispersants, and surfactants can be mentioned. As the pigment, various organic pigments and/or inorganic pigments can be used, and as the dye, various organic dyes and/or inorganic dyes can be used. Further, the pigments and dyes may be natural pigments or synthetic pigments. One type of other components may be used, or two or more types may be used in combination.

他の成分としては、上述するラジカル重合性重合体以外の重合体を含んでいてもよい。前記ラジカル重合性重合体以外の重合体を含む場合、ラジカル重合性重合体の含有割合は、重合体の総量100質量%中、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、また100質量%未満が好ましい。 Other components may include polymers other than the above-mentioned radically polymerizable polymer. When a polymer other than the radically polymerizable polymer is included, the content of the radically polymerizable polymer is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and 70% by mass based on the total amount of 100% by mass of the polymer. % or more is more preferable, and less than 100% by mass is preferable.

4. 感光性樹脂組成物の調整方法
本発明の感光性樹脂組成物を調製する方法としては、特に限定されず公知の方法を用いればよく、例えば、ラジカル重合性重合体、多官能モノマー、重合開始剤、無機微粒子、溶剤、及び必要に応じて他の成分を、公知の混合機や分散機を用いて混合分散する方法が挙げられる。混合分散工程は特に限定されず、使用成分を一括で混合分散してもよく、一部の成分を先に混合した後に、残りの成分を加えて混合分散してもよい。前記分散機としては、例えば、ペイントコンディショナー、ビーズミル、ロールミル、ボールミル、ジェットミル、ホモジナイザー、ニーダー、ブレンダー等が挙げられる。また、感光性樹脂組成物を調整する際に通常行われる他の工程をさらに含んでいてもよい。なお、得られた感光性樹脂組成物は、フィルター等によって濾過処理をして微細なゴミを除去するのが好ましい。
4. Method for preparing photosensitive resin composition The method for preparing the photosensitive resin composition of the present invention is not particularly limited, and may be a known method. For example, a method of mixing and dispersing a radical polymerizable polymer, a polyfunctional monomer, a polymerization initiator, inorganic fine particles, a solvent, and other components as necessary, using a known mixer or disperser. The mixing and dispersing step is not particularly limited, and the components used may be mixed and dispersed all at once, or a part of the components may be mixed first, and then the remaining components may be added and mixed and dispersed. Examples of the dispersing machine include a paint conditioner, a bead mill, a roll mill, a ball mill, a jet mill, a homogenizer, a kneader, a blender, and the like. In addition, other steps that are usually performed when preparing a photosensitive resin composition may be further included. It is preferable to filter the obtained photosensitive resin composition using a filter or the like to remove fine dust.

感光性樹脂組成物が顔料、染料等の着色剤を含む場合には、着色剤の分散処理工程を経て調製することが好ましい。着色剤の分散処理工程としては、例えば、着色剤(好ましくは、有機顔料)、分散剤及び溶剤を各所定量秤量し、分散機を用いて着色剤を微粒子分散させて液状の着色剤分散液(ミルベースとも称する)を得る方法が挙げられる。 When the photosensitive resin composition contains a colorant such as a pigment or dye, it is preferably prepared through a colorant dispersion process. In the colorant dispersion process, for example, a colorant (preferably an organic pigment), a dispersant, and a solvent are each weighed in predetermined amounts, and a dispersion machine is used to disperse the colorant into fine particles to form a liquid colorant dispersion ( (also referred to as milbase).

前記着色剤の分散処理工程としては、好ましくは、ロールミル、ニーダー、ブレンダー等で混練分散処理をしてから、0.01~1mmのビーズを充填したビーズミル等のメディアミルで微分散処理をしてミルベースを得る方法が挙げられる。 The colorant dispersion process preferably involves kneading and dispersing the colorant using a roll mill, kneader, blender, or the like, and then finely dispersing the colorant using a media mill, such as a bead mill filled with beads of 0.01 to 1 mm, to obtain a mill base.

前記ミルベースを用いて感光性樹脂組成物を調整する場合、ラジカル重合性重合体、多官能モノマー、重合開始剤、無機微粒子等のミルベースに含有される着色剤以外の成分を混合機や分散機を用いて混合分散した組成物(好ましくは、透明液)と、前記ミルベースとを混合して均一な分散溶液とし、感光性樹脂組成物を得る方法が挙げられる。 When preparing a photosensitive resin composition using the mill base, the photosensitive resin composition can be prepared by mixing and dispersing the components other than the colorant contained in the mill base, such as a radical polymerizable polymer, a polyfunctional monomer, a polymerization initiator, and inorganic fine particles, using a mixer or disperser to form a composition (preferably a transparent liquid) and the mill base to form a uniform dispersion solution.

感光性樹脂組成物の粘度としては、所望の硬化膜の厚みに応じて適宜設定すればよいが、例えば、固形分(不揮発分)を40質量%に調整した感光性樹脂組成物においては、25℃における粘度は、100mPa・s以下が好ましく、50mPa・s以下がより好ましく、20mPa・s以下がさらに好ましく、18mPa・s以下がよりさらに好ましく、また1mPa・s以上が好ましく、3mPa・s以上がより好ましい。感光性樹脂組成物の粘度を上記範囲内にすることで、取り扱い性、塗布作業性が向上する。 The viscosity of the photosensitive resin composition may be appropriately set depending on the desired thickness of the cured film, but for example, in a photosensitive resin composition whose solid content (nonvolatile content) is adjusted to 40% by mass, the viscosity is 25% by mass. The viscosity at °C is preferably 100 mPa·s or less, more preferably 50 mPa·s or less, even more preferably 20 mPa·s or less, even more preferably 18 mPa·s or less, and preferably 1 mPa·s or more, and 3 mPa·s or more. More preferred. By controlling the viscosity of the photosensitive resin composition within the above range, handling properties and coating workability are improved.

5. 硬化物
本発明のラジカル重合性重合体及び/又は感光性樹脂組成物を硬化させることにより硬化物を得ることができる。具体的には、本発明のラジカル重合性重合体及び/又は感光性樹脂組成物を基板に塗布して塗布層を形成し、該塗布層を硬化、乾燥することにより硬化膜を形成することができる。
5. Cured Product A cured product can be obtained by curing the radically polymerizable polymer and/or photosensitive resin composition of the present invention. Specifically, a cured film can be formed by applying the radically polymerizable polymer and/or photosensitive resin composition of the present invention to a substrate to form a coating layer, and curing and drying the coating layer. can.

前記基板として用いられる材料としては、例えば、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂(例えば、PET等)、ポリスチレン樹脂等の透明材料やアルミニウム、銅、鉄、ステンレス等の金属材料等が挙げられる。 Examples of materials used for the substrate include transparent materials such as glass, acrylic resin, polycarbonate resin, polyester resin (e.g., PET, etc.), polystyrene resin, and metal materials such as aluminum, copper, iron, and stainless steel. .

基板への塗布方法としては、例えば、スピンコーター、バーコーター、グラビアコーター、ロールコーター、ナイフコーター、アプリケーター等を用いる方法が挙げられる。 Examples of the coating method on the substrate include methods using a spin coater, a bar coater, a gravure coater, a roll coater, a knife coater, an applicator, and the like.

塗布層を硬化する前に乾燥工程をさらに有していてもよく、該工程における乾燥温度は、40~180℃が好ましく、60~120℃がより好ましく、70~100℃がさらに好ましい。乾燥時間は、0.5~30分間が好ましく、1~10分間がより好ましい。 It may further include a drying step before curing the coating layer, and the drying temperature in this step is preferably 40 to 180°C, more preferably 60 to 120°C, even more preferably 70 to 100°C. The drying time is preferably 0.5 to 30 minutes, more preferably 1 to 10 minutes.

前記塗布層の硬化は、例えば、超高圧水銀ランプ等を使用して活性エネルギー線を塗布層に照射することにより行うことができる。照射する活性エネルギー線量としては、特に限定されず、感光性樹脂組成物の目的や用途、重合開始剤の使用量等に応じて適宜設定することができるが、例えば、紫外線照射強度(365nm照度換算)が10~2000mJ/cm2であることが好ましく、20~1500mJ/cm2がより好ましい。 The coating layer can be cured by, for example, irradiating the coating layer with active energy rays using an ultra-high pressure mercury lamp or the like. The active energy dose to be irradiated is not particularly limited and can be set appropriately depending on the purpose and use of the photosensitive resin composition, the amount of polymerization initiator used, etc. ) is preferably 10 to 2000 mJ/cm 2 , more preferably 20 to 1500 mJ/cm 2 .

硬化後の乾燥は加熱(ポストベーク)により行うことが好ましく、加熱温度は、90~200℃が好ましく、100~190℃がより好ましく、120~180℃がさらに好ましい。加熱時間は、10~120分間が好ましく、20~90分間がより好ましい。硬化後にさらに加熱することによって、硬化膜をさらに硬化させることができ、硬度及び密着性をより向上させることが可能となる。 Drying after curing is preferably performed by heating (post-baking), and the heating temperature is preferably 90 to 200°C, more preferably 100 to 190°C, and even more preferably 120 to 180°C. The heating time is preferably 10 to 120 minutes, more preferably 20 to 90 minutes. By further heating after curing, the cured film can be further cured, and the hardness and adhesion can be further improved.

硬化膜の膜厚(厚み)は、0.1~20μmであることが好ましく、0.5~10μmがより好ましく、0.5~8μmがさらに好ましい。硬化膜の膜厚を上記範囲内とすることで、該硬化膜を用いた部材や表示装置等の低背化要求に充分に応えることができる。 The thickness of the cured film is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 10 μm, and even more preferably 0.5 to 8 μm. By keeping the thickness of the cured film within the above range, it is possible to fully meet the demand for low height for components and display devices that use the cured film.

硬化物の光線透過率は、具体的には、10μmの厚さにおいて波長410nmの光の透過率が70%以上であることが好ましく、75%以上がより好ましく、80%以上がさらに好ましく、90%以上がよりさらに好ましく、90.5%以上がいっそう好ましく、また上限は特になく、100%であってもよい。光線透過率が上記範囲内であれば、透過性が高い硬化物となる。本発明のラジカル重合性重合体及び/又は感光性樹脂組成物から形成される硬化膜は透明性が高いため、例えば、該硬化膜を含む積層体をタッチパネルに用いた場合であっても、その表示性能を低下させることがなく、鮮明な画像を表示することができる。 Specifically, the light transmittance of the cured product is preferably 70% or more for light at a wavelength of 410 nm at a thickness of 10 μm, more preferably 75% or more, even more preferably 80% or more, and 90% or more. % or more is even more preferable, 90.5% or more is even more preferable, and there is no particular upper limit, and it may be 100%. If the light transmittance is within the above range, the cured product will have high transmittance. Since the cured film formed from the radically polymerizable polymer and/or photosensitive resin composition of the present invention has high transparency, even when a laminate containing the cured film is used for a touch panel, for example, Clear images can be displayed without deteriorating display performance.

硬化物は表面硬度が高いことが好ましい。具体的には、硬化物の鉛筆硬度は、H以上であることが好ましく、3H以上がより好ましい。なお、鉛筆硬度の評価では5H>4H>3H>2H>H>F>HB>B>2B>3B>4Bの順に、硬度が低下する。鉛筆硬度が上記範囲内であれば、表面硬度に優れる硬化物であるといえる。本発明のラジカル重合性重合体及び/又は感光性樹脂組成物から形成される硬化膜は表面硬度に優れ、外部からの衝撃を緩和することができるため、保護膜や絶縁膜等の構成部材として好適である。 It is preferable that the cured product has high surface hardness. Specifically, the pencil hardness of the cured product is preferably H or higher, more preferably 3H or higher. In addition, in the evaluation of pencil hardness, the hardness decreases in the order of 5H>4H>3H>2H>H>F>HB>B>2B>3B>4B. If the pencil hardness is within the above range, it can be said that the cured product has excellent surface hardness. The cured film formed from the radically polymerizable polymer and/or photosensitive resin composition of the present invention has excellent surface hardness and can cushion external impacts, so it can be used as a component for protective films, insulating films, etc. suitable.

硬化物は密着性が高いことが好ましい。具体的には、JIS K5600-5-6(1999年)「塗料一般試験方法-第5部:塗膜の機械的性質-第6節:付着性(クロスカット法)」に準じた試験結果における残まく残存率が90%以上であることが好ましい。本発明のラジカル重合性重合体及び/又は感光性樹脂組成物から形成される硬化膜は密着性に優れるため、基板からの剥離等の不具合が起こり難い。 It is preferable that the cured product has high adhesion. Specifically, it is preferable that the residual ratio in the test results according to JIS K5600-5-6 (1999) "General test methods for coating materials - Part 5: Mechanical properties of coating films - Section 6: Adhesion (cross-cut method)" is 90% or more. The cured film formed from the radical polymerizable polymer and/or photosensitive resin composition of the present invention has excellent adhesion, so that problems such as peeling from the substrate are unlikely to occur.

また本発明のラジカル重合性重合体及び/又は感光性樹脂組成物から形成される硬化物(硬化膜)を用いて、カラーフィルター等の積層体を形成することも好適である。 It is also suitable to form a laminate such as a color filter using a cured product (cured film) formed from the radically polymerizable polymer and/or photosensitive resin composition of the present invention.

カラーフィルターとしては、基板上に、ラジカル重合性重合体及び/又は感光性樹脂組成物の硬化物を有する形態であることが好ましい。カラーフィルターにおいて、前記硬化物は、例えば、ブラックマトリクスや、赤色、緑色、青色、黄色等の各画素のような着色が必要なセグメントとして特に好適であり、また、フォトスペーサー、保護層、配向制御用リブ等の着色が必須ではないセグメントとしても好適である。 The color filter preferably has a cured product of a radically polymerizable polymer and/or a photosensitive resin composition on a substrate. In a color filter, the cured product is particularly suitable as a black matrix or a segment that requires coloring such as each pixel of red, green, blue, yellow, etc., and is also suitable for use as a photo spacer, a protective layer, an alignment control layer, etc. It is also suitable for segments that do not require coloring, such as ribs.

カラーフィルターに使用される基板としては、例えば、白板ガラス、青板ガラス、アルカリ強化ガラス、シリカコート青板ガラス等のガラス基板;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、環状オレフィンの開環重合体やその水素添加物等の熱可塑性樹脂からなるシート、フィルム又は基板;エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂からなるシート、フィルム又は基板;アルミニウム板、銅板、ニッケル板、ステンレス板等の金属基板;セラミック基板;光電変換素子を有する半導体基板;表面に色材層を備えるガラス基板(例えば、LCD用カラーフィルター);等が挙げられる。中でも、耐熱性の点から、ガラス基板や、耐熱性樹脂からなるシート、フィルム又は基板が好ましい。また、カラーフィルター用の基板としては、透明基板であることが好ましい。基板には、必要に応じて、コロナ放電処理、オゾン処理、シランカップリング剤等による薬品処理等を行ってもよい。 Substrates used for color filters include, for example, glass substrates such as white glass, blue glass, alkali-strengthened glass, and silica-coated blue glass; polyester, polycarbonate, polyolefin, polysulfone, ring-opening polymers of cyclic olefins, and hydrogenated polymers thereof. Sheets, films, or substrates made of thermoplastic resins such as objects; sheets, films, or substrates made of thermosetting resins such as epoxy resins and unsaturated polyester resins; metal substrates such as aluminum plates, copper plates, nickel plates, and stainless steel plates; Ceramic substrates; semiconductor substrates having photoelectric conversion elements; glass substrates having coloring material layers on their surfaces (for example, color filters for LCDs); and the like. Among these, from the viewpoint of heat resistance, glass substrates and sheets, films, or substrates made of heat-resistant resin are preferred. Moreover, as a substrate for a color filter, a transparent substrate is preferable. The substrate may be subjected to corona discharge treatment, ozone treatment, chemical treatment using a silane coupling agent, etc., as necessary.

カラーフィルターはフォトリソグラフィーにより形成することが好ましく、具体的には、画素一色につき(すなわち、一色の画素ごとに)、基板上に感光性樹脂組成物を配置する工程(配置工程とも称する)と、該基板上に配置された感光性樹脂組成物に光を照射する工程(光照射工程とも称する)と、現像液により現像処理する工程(現像工程とも称する)と、加熱処理する工程(加熱工程とも称する)とを含む手法を採用し、これと同じ手法を各色で繰り返す製造方法を採用することが好ましい。なお、各色の画素の形成順序は、特に限定されるものではない。 The color filter is preferably formed by photolithography, and specifically includes a step of arranging a photosensitive resin composition on a substrate for each pixel of one color (that is, for each pixel of one color) (also referred to as an arrangement step); A step of irradiating the photosensitive resin composition disposed on the substrate with light (also referred to as a light irradiation step), a step of developing with a developer (also referred to as a developing step), and a step of heat treatment (also referred to as a heating step) It is preferable to adopt a manufacturing method in which the same method is repeated for each color. Note that the order in which pixels of each color are formed is not particularly limited.

上述のように、本発明のラジカル重合性重合体、及び感光性樹脂組成物は、塗布性に優れ、且つ硬度、透明性、及び密着性に優れた硬化物を形成することができる。このため本発明のラジカル重合性重合体、及び感光性樹脂組成物は、例えば、レジスト材料、各種コーティング剤、塗料等の用途において好適に用いることができる。また、ラジカル重合性重合体にカルボキシル基等の酸基を有するので、カラーフィルターの着色画素、ブラックマトリックス、オーバーコート、フォトスペーサーや光導波路等を作製するためのアルカリ現像型のネガ型レジスト材料等として好適に用いることができる。 As described above, the radical polymerizable polymer and photosensitive resin composition of the present invention can form a cured product that has excellent coatability, hardness, transparency, and adhesion. Therefore, the radical polymerizable polymer and photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used in applications such as resist materials, various coating agents, and paints. In addition, since the radical polymerizable polymer has an acid group such as a carboxyl group, it can be suitably used as an alkaline development type negative resist material for producing color pixels of color filters, black matrices, overcoats, photospacers, optical waveguides, etc.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the Examples below, and modifications may be made as appropriate within the scope of the spirit of the preceding and following. Of course, other implementations are also possible, and all of them are included within the technical scope of the present invention.

はじめに、以下の実施例、及び比較例で採用した測定及び評価方法について説明する。
(1)重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC;HLC-8220GPC、東ソー社製)にて、テトラヒドロフランを溶離液とし、カラムにTSKgel SuperHZM-N(東ソー社製)を用いて測定し、標準ポリスチレン換算にて算出した。
(2)固形分(不揮発分)
実施例及び比較例で調製した共重合体溶液をアルミカップに約0.3gはかり取り、アセトン約1gを加えて溶解させた後、常温で自然乾燥させた。その後、熱風乾燥機(商品名:PHH-101、エスペック社製)を用い、140℃で3時間乾燥した後、デシケータ内で放冷し、重量を測定した。その重量減少量から、共重合体溶液の固形分(不揮発分;樹脂)の重量を計算した。
(3)酸価
実施例及び比較例で調製した共重合体溶液を1.5g精秤し、アセトン90gと水10gの混合溶剤に溶解させ、0.1NのKOH水溶液で滴定した。滴定は、自動滴定装置(商品名:COM-555、平沼産業社製)を用いて行い、固形分濃度から、ポリマー1g当たりの酸価を求めた(mgKOH/g)。
(4)熱重量減少率
実施例及び比較例で調製した共重合体溶液2gにテトラヒドロフラン4gを加えた溶液をヘキサン60gに滴下し、沈殿した樹脂(共重合体)を分離して取り出し、40℃で一晩真空乾燥した。得られた樹脂粉末を10mg秤量し、熱重量測定装置TGA-50(SHIMADZU製)を用いて窒素雰囲気下230℃30分での重量減少率を測定した。
(5)粘度
樹脂組成物の粘度は、コーンプレート型回転粘度計(TVE22LT、東機産業製)を用いて25℃にて測定した。なお、コーンプレートは標準ロータ(名称:1°34′×R=24)を用いた。
(6)密着性(クロスカット試験)
JIS K5600-5-6(1999年)「塗料一般試験方法-第5部:塗膜の機械的性質-第6節:付着性(クロスカット法)」に準じて試験を行った。試験結果の残膜存率が、100~90%の場合は「1」、89~80%の場合は「2」、79~70%の場合は「3」、69~60%の場合は「4」、59%以下の場合は「5」と評価した。
(7)鉛筆硬度
荷重について旧JIS版(JIS K5400(1990年))の500gで行う以外は、JIS K5600-5-4(1999年)に準じて試験を行った。そして、傷跡を生じなかった最も硬い鉛筆を硬度(表面硬度)の値とした。
(8)透過率
ガラス基板をブランクとして用い、形成した硬化物の透過率を分光光度計UV3100(島津製作所社製)で測定し、410nmにおける透過率を求めた。
First, the measurement and evaluation methods employed in the following examples and comparative examples will be described.
(1) Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)
Measurements were performed by gel permeation chromatography (GPC; HLC-8220GPC, manufactured by Tosoh Corporation) using tetrahydrofuran as an eluent and a TSKgel Super HZM-N (manufactured by Tosoh Corporation) column, and calculations were made in terms of standard polystyrene.
(2) Solids (non-volatiles)
Approximately 0.3 g of the copolymer solution prepared in the Examples and Comparative Examples was weighed into an aluminum cup, dissolved in approximately 1 g of acetone, and then naturally dried at room temperature. After that, the solution was dried at 140°C for 3 hours using a hot air dryer (product name: PHH-101, manufactured by Espec Corporation), cooled in a desiccator, and weighed. The weight of the solid content (non-volatile content; resin) of the copolymer solution was calculated from the weight loss.
(3) Acid value 1.5 g of the copolymer solution prepared in each of the Examples and Comparative Examples was precisely weighed out, dissolved in a mixed solvent of 90 g of acetone and 10 g of water, and titrated with a 0.1 N KOH aqueous solution. The titration was performed using an automatic titrator (product name: COM-555, manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.), and the acid value per 1 g of polymer was calculated from the solid content concentration (mg KOH/g).
(4) Thermal Weight Loss Rate A solution of 2 g of the copolymer solution prepared in each of the Examples and Comparative Examples, to which 4 g of tetrahydrofuran was added, was dropped into 60 g of hexane, and the precipitated resin (copolymer) was separated, taken out, and vacuum dried overnight at 40° C. 10 mg of the resulting resin powder was weighed, and the weight loss rate at 230° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere was measured using a thermogravimetric analyzer TGA-50 (manufactured by Shimadzu Corporation).
(5) Viscosity The viscosity of the resin composition was measured at 25° C. using a cone-plate type rotational viscometer (TVE22LT, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). The cone-plate used was a standard rotor (name: 1°34′×R=24).
(6) Adhesion (cross-cut test)
The test was conducted according to JIS K5600-5-6 (1999) "General test methods for paints - Part 5: Mechanical properties of coatings - Section 6: Adhesion (cross-cut method)". The remaining film rate of the test results was rated as "1" if it was 100-90%, "2" if it was 89-80%, "3" if it was 79-70%, "4" if it was 69-60%, and "5" if it was 59% or less.
(7) Pencil hardness The test was conducted according to JIS K5600-5-4 (1999), except that the load was 500 g as in the old JIS version (JIS K5400 (1990)). The hardest pencil that did not cause any scratches was recorded as the hardness (surface hardness).
(8) Transmittance Using a glass substrate as a blank, the transmittance of the formed cured product was measured with a spectrophotometer UV3100 (manufactured by Shimadzu Corporation) to determine the transmittance at 410 nm.

[実施例1]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、N-フェニルマレイミド(以下「PMI」とも称する)10g、メタクリル酸(以下「MAA」とも称する)37g、テトラヒドロフルフリルメタクリレート(以下「THFMA」とも称する)10g、メタクリル酸シクロヘキシル(以下「CHMA」とも称する)33g、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート(以下「HPMA」とも称する)10g、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(商品名:パーブチル(登録商標)O、日本油脂社製、以下「PBO」とも称する)8gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(以下「PGMEA」とも称する)233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=7/93(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、メタクリル酸グリシジル(以下「GMA」とも称する)33g、重合禁止剤としてアンテージW-400(川口化学工業社製)0.2g、触媒としてトリフェニルホスフィン(以下「TPP」とも称する)0.4gを仕込み、115℃で14時間反応させた。その後、室温まで冷却し、樹脂(共重合体;ラジカル重合性重合体)36.2質量%を含む共重合体溶液(A-1)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は3010、重量平均分子量(Mw)は8600、分子量分布(Mw/Mn)は2.86、酸価は85mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-1)の組成、二重結合当量、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Example 1]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction tank. On the other hand, in the monomer dropping tank, as monomer compositions, 10 g of N-phenylmaleimide (hereinafter also referred to as "PMI"), 37 g of methacrylic acid (hereinafter also referred to as "MAA"), and tetrahydrofurfuryl methacrylate (hereinafter also referred to as "THFMA") were added. ) 10g, cyclohexyl methacrylate (hereinafter also referred to as "CHMA") 33g, 2-hydroxypropyl methacrylate (hereinafter also referred to as "HPMA") 10g, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate (trade name: Perbutyl (registered) Trademark) O, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., hereinafter also referred to as "PBO") (8 g) was added and mixed with stirring.
A reaction tank was charged with 233 g of propylene glycol methyl ether acetate (hereinafter also referred to as "PGMEA"), the atmosphere was replaced with nitrogen, and the temperature of the reaction tank was raised to 90° C. by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction tank was stabilized at 90°C, the monomer composition was added dropwise. The monomer composition was added dropwise over 180 minutes while maintaining the temperature at 90°C. After the completion of dropping the monomer composition, 0.5 g of PBO was added. After another 30 minutes, the temperature of the reaction tank was raised to 115°C. After maintaining the temperature at 115°C for 1 hour, a gas introduction tube was attached to the separable flask, and bubbling of a mixed gas of oxygen/nitrogen = 7/93 (v/v) was started. Next, 33 g of glycidyl methacrylate (hereinafter also referred to as "GMA"), 0.2 g of Antige W-400 (manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.) as a polymerization inhibitor, and triphenylphosphine (hereinafter also referred to as "TPP") as a catalyst were added to the reaction tank. ) and reacted at 115° C. for 14 hours. Thereafter, it was cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-1) containing 36.2% by mass of resin (copolymer; radically polymerizable polymer). The resin had a number average molecular weight (Mn) of 3010, a weight average molecular weight (Mw) of 8600, a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 2.86, and an acid value of 85 mgKOH/g. Table 1 shows the composition, double bond equivalent, Mn, Mw, Mw/Mn, acid value, solid content concentration (nonvolatile content), and thermal weight loss rate of the copolymer solution (A-1).

[実施例2]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、PMI10g、MAA37g、CHMA43g、HPMA10g、PBO8gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にPGMEA233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=7/93(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、GMA33g、重合禁止剤としてアンテージW-400を0.2g、触媒としてTPP0.4gを仕込み、115℃で14時間反応させた。その後、室温まで冷却し、樹脂36.5質量%を含む共重合体溶液(A-2)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は3100、重量平均分子量(Mw)は9000、分子量分布(Mw/Mn)は2.90、酸価は86mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-2)の組成、二重結合当量、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Example 2]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction tank. On the other hand, 10 g of PMI, 37 g of MAA, 43 g of CHMA, 10 g of HPMA, and 8 g of PBO were added as monomer compositions into a monomer dropping tank and mixed with stirring.
After charging 233 g of PGMEA into a reaction tank and purging with nitrogen, the temperature of the reaction tank was raised to 90° C. by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction tank was stabilized at 90°C, the monomer composition was added dropwise. The monomer composition was added dropwise over 180 minutes while maintaining the temperature at 90°C. After the completion of dropping the monomer composition, 0.5 g of PBO was added. After another 30 minutes, the temperature of the reaction tank was raised to 115°C. After maintaining the temperature at 115°C for 1 hour, a gas introduction tube was attached to the separable flask, and bubbling of a mixed gas of oxygen/nitrogen = 7/93 (v/v) was started. Next, 33 g of GMA, 0.2 g of Antige W-400 as a polymerization inhibitor, and 0.4 g of TPP as a catalyst were placed in a reaction tank, and the mixture was reacted at 115° C. for 14 hours. Thereafter, it was cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-2) containing 36.5% by mass of resin. The resin had a number average molecular weight (Mn) of 3100, a weight average molecular weight (Mw) of 9000, a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 2.90, and an acid value of 86 mgKOH/g. Table 1 shows the composition, double bond equivalent, Mn, Mw, Mw/Mn, acid value, solid content concentration (nonvolatile content), and thermal weight loss rate of the copolymer solution (A-2).

[実施例3]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、PMI15g、MAA37g、THFMA20g、HPMA10g、CHMA18g、PBO8gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にPGMEA233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=7/93(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、GMA33g、重合禁止剤としてアンテージW-400を0.2g、触媒としてTPP0.4gを仕込み、115℃で14時間反応させた。その後、室温まで冷却し、樹脂36.3質量%を含む共重合体溶液(A-3)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は2670、重量平均分子量(Mw)は8400、Mw/Mnは3.15、酸価は87mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-3)の組成、二重結合当量、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Example 3]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction tank. On the other hand, 15 g of PMI, 37 g of MAA, 20 g of THFMA, 10 g of HPMA, 18 g of CHMA, and 8 g of PBO were charged as monomer compositions into a monomer dropping tank and mixed with stirring.
After charging 233 g of PGMEA into a reaction tank and purging with nitrogen, the temperature of the reaction tank was raised to 90° C. by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction tank was stabilized at 90°C, the monomer composition was added dropwise. The monomer composition was added dropwise over 180 minutes while maintaining the temperature at 90°C. After the completion of dropping the monomer composition, 0.5 g of PBO was added. After another 30 minutes, the temperature of the reaction tank was raised to 115°C. After maintaining the temperature at 115°C for 1 hour, a gas introduction tube was attached to the separable flask, and bubbling of a mixed gas of oxygen/nitrogen = 7/93 (v/v) was started. Next, 33 g of GMA, 0.2 g of Antige W-400 as a polymerization inhibitor, and 0.4 g of TPP as a catalyst were placed in a reaction tank, and the mixture was reacted at 115° C. for 14 hours. Thereafter, it was cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-3) containing 36.3% by mass of resin. The number average molecular weight (Mn) of the resin was 2670, the weight average molecular weight (Mw) was 8400, the Mw/Mn was 3.15, and the acid value was 87 mgKOH/g. Table 1 shows the composition, double bond equivalent, Mn, Mw, Mw/Mn, acid value, solid content concentration (nonvolatile content), and thermal weight loss rate of the copolymer solution (A-3).

[実施例4]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、N-シクロヘキシルマレイミド(以下「CHMI」とも称する)15g、MAA37g、THFMA10g、CHMA18g、HPMA20g、PBO10gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にPGMEA233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=7/93(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、GMA17g、重合禁止剤としてアンテージW-400を0.2g、触媒としてTPP0.4gを仕込み、115℃で7時間反応させた。その後、室温まで冷却し、樹脂33.8質量%を含む共重合体溶液(A-4)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は2650、重量平均分子量(Mw)は5400、Mw/Mnは2.04、酸価は150mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-4)の組成、二重結合当量、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Example 4]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction vessel. On the other hand, 15 g of N-cyclohexylmaleimide (hereinafter also referred to as "CHMI"), 37 g of MAA, 10 g of THFMA, 18 g of CHMA, 20 g of HPMA, and 10 g of PBO were charged as a monomer composition in a monomer dropping vessel and mixed with stirring.
233g of PGMEA was charged into the reaction vessel, and after nitrogen substitution, the temperature of the reaction vessel was raised to 90°C by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction vessel was stabilized at 90°C, the monomer composition was dropped. While maintaining the temperature at 90°C, the monomer composition was dropped over 180 minutes. After the monomer composition was dropped, 0.5g of PBO was added. After another 30 minutes, the reaction vessel was heated to 115°C. After maintaining 115°C for 1 hour, a gas inlet tube was attached to the separable flask, and bubbling of oxygen/nitrogen = 7/93 (v/v) mixed gas was started. Next, 17g of GMA, 0.2g of Antage W-400 as a polymerization inhibitor, and 0.4g of TPP as a catalyst were charged into the reaction vessel, and reacted at 115°C for 7 hours. Thereafter, it was cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-4) containing 33.8% by mass of resin. The resin had a number average molecular weight (Mn) of 2650, a weight average molecular weight (Mw) of 5400, Mw/Mn of 2.04, and an acid value of 150 mgKOH/g. The composition, double bond equivalent, Mn, Mw, Mw/Mn, acid value, solids concentration (non-volatile content), and thermal weight loss rate of the copolymer solution (A-4) are shown in Table 1.

[実施例5]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、PMI15g、MAA33g、THFMA10g、HPMA10g、CHMA32g、PBO8gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にPGMEA233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=7/93(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、サイクロマーM100(ダイセル製、以下「M100」とも称する)38g、重合禁止剤としてアンテージW-400を0.2g、触媒としてTPP0.4gを仕込み、115℃で21時間反応させた。その後、室温まで冷却し、樹脂37.0質量%を含む共重合体溶液(A-5)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は3460、重量平均分子量(Mw)は8100、Mw/Mnは2.34、酸価は88mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-5)の組成、二重結合当量、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Example 5]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction vessel. Meanwhile, 15 g of PMI, 33 g of MAA, 10 g of THFMA, 10 g of HPMA, 32 g of CHMA, and 8 g of PBO were charged as a monomer composition into a monomer dropping vessel and mixed with stirring.
233g of PGMEA was charged into the reaction vessel, and after nitrogen replacement, the temperature of the reaction vessel was raised to 90°C by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction vessel was stabilized at 90°C, the monomer composition was added dropwise. While maintaining the temperature at 90°C, the monomer composition was added dropwise over 180 minutes. After the monomer composition was added dropwise, 0.5g of PBO was added. After another 30 minutes, the reaction vessel was heated to 115°C. After maintaining 115°C for 1 hour, a gas inlet tube was attached to the separable flask, and bubbling of oxygen/nitrogen = 7/93 (v/v) mixed gas was started. Next, 38g of Cyclomer M100 (manufactured by Daicel, hereinafter also referred to as "M100"), 0.2g of Antage W-400 as a polymerization inhibitor, and 0.4g of TPP as a catalyst were charged into the reaction vessel, and the reaction was carried out at 115°C for 21 hours. The mixture was then cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-5) containing 37.0% by mass of resin. The resin had a number average molecular weight (Mn) of 3460, a weight average molecular weight (Mw) of 8100, Mw/Mn of 2.34, and an acid value of 88 mgKOH/g. The composition, double bond equivalent, Mn, Mw, Mw/Mn, acid value, solids concentration (non-volatile content), and thermal weight loss rate of the copolymer solution (A-5) are shown in Table 1.

[実施例6]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、PMI15g、MAA47g、THFMA10g、HPMA10g、CHMA18g、PBO10gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にPGMEA233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=7/93(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、GMA58g、重合禁止剤としてアンテージW-400を0.2g、触媒としてTPP0.4gを仕込み、115℃で21時間反応させた。その後、室温まで冷却し、樹脂40.6質量%を含む共重合体溶液(A-6)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は3120、重量平均分子量(Mw)は11100、Mw/Mnは3.56、酸価は50mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-6)の組成、二重結合当量、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Example 6]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction tank. On the other hand, 15 g of PMI, 47 g of MAA, 10 g of THFMA, 10 g of HPMA, 18 g of CHMA, and 10 g of PBO were added as monomer compositions into a monomer dropping tank and mixed with stirring.
After charging 233 g of PGMEA into a reaction tank and purging with nitrogen, the temperature of the reaction tank was raised to 90° C. by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction tank was stabilized at 90°C, the monomer composition was added dropwise. The monomer composition was added dropwise over 180 minutes while maintaining the temperature at 90°C. After the completion of dropping the monomer composition, 0.5 g of PBO was added. After another 30 minutes, the temperature of the reaction tank was raised to 115°C. After maintaining the temperature at 115°C for 1 hour, a gas introduction tube was attached to the separable flask, and bubbling of a mixed gas of oxygen/nitrogen = 7/93 (v/v) was started. Next, 58 g of GMA, 0.2 g of Antige W-400 as a polymerization inhibitor, and 0.4 g of TPP as a catalyst were placed in a reaction tank, and the mixture was reacted at 115° C. for 21 hours. Thereafter, it was cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-6) containing 40.6% by mass of resin. The number average molecular weight (Mn) of the resin was 3120, the weight average molecular weight (Mw) was 11100, the Mw/Mn was 3.56, and the acid value was 50 mgKOH/g. Table 1 shows the composition, double bond equivalent, Mn, Mw, Mw/Mn, acid value, solid content concentration (nonvolatile content), and thermal weight loss rate of the copolymer solution (A-6).

[実施例7]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、PMI30g、MAA37g、THFMA10g、HPMA10g、CHMA13g、PBO8gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にPGMEA233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=7/93(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、GMA33g、重合禁止剤としてアンテージW-400を0.2g、触媒としてTPP0.4gを仕込み、115℃で14時間反応させた。その後、室温まで冷却し、樹脂36.7質量%を含む共重合体溶液(A-7)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は3030、重量平均分子量(Mw)は7600、Mw/Mnは2.51、酸価は85mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-7)の組成、二重結合当量、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Example 7]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction tank. On the other hand, 30 g of PMI, 37 g of MAA, 10 g of THFMA, 10 g of HPMA, 13 g of CHMA, and 8 g of PBO were added as monomer compositions into a monomer dropping tank and mixed with stirring.
After charging 233 g of PGMEA into a reaction tank and purging with nitrogen, the temperature of the reaction tank was raised to 90° C. by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction tank was stabilized at 90°C, the monomer composition was added dropwise. The monomer composition was added dropwise over 180 minutes while maintaining the temperature at 90°C. After the completion of dropping the monomer composition, 0.5 g of PBO was added. After another 30 minutes, the temperature of the reaction tank was raised to 115°C. After maintaining the temperature at 115°C for 1 hour, a gas introduction tube was attached to the separable flask, and bubbling of a mixed gas of oxygen/nitrogen = 7/93 (v/v) was started. Next, 33 g of GMA, 0.2 g of Antige W-400 as a polymerization inhibitor, and 0.4 g of TPP as a catalyst were placed in a reaction tank, and the mixture was reacted at 115° C. for 14 hours. Thereafter, it was cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-7) containing 36.7% by mass of resin. The number average molecular weight (Mn) of the resin was 3030, the weight average molecular weight (Mw) was 7600, the Mw/Mn was 2.51, and the acid value was 85 mgKOH/g. Table 1 shows the composition, double bond equivalent, Mn, Mw, Mw/Mn, acid value, solid content concentration (nonvolatile content), and thermal weight loss rate of the copolymer solution (A-7).

[実施例8]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、CHMI30g、MAA37g、THFMA10g、HPMA10g、CHMA13g、PBO8gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にPGMEA233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=7/93(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、GMA33g、重合禁止剤としてアンテージW-400を0.2g、触媒としてTPP0.4gを仕込み、115℃で14時間反応させた。その後、室温まで冷却し、樹脂36.5質量%を含む共重合体溶液(A-8)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は3080、重量平均分子量(Mw)は8000、Mw/Mnは2.60、酸価は84mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-8)の組成、二重結合当量、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Example 8]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction tank. On the other hand, 30 g of CHMI, 37 g of MAA, 10 g of THFMA, 10 g of HPMA, 13 g of CHMA, and 8 g of PBO were added as monomer compositions into a monomer dropping tank and mixed with stirring.
After charging 233 g of PGMEA into a reaction tank and purging with nitrogen, the temperature of the reaction tank was raised to 90° C. by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction tank was stabilized at 90°C, the monomer composition was added dropwise. The monomer composition was added dropwise over 180 minutes while maintaining the temperature at 90°C. After the completion of dropping the monomer composition, 0.5 g of PBO was added. After another 30 minutes, the temperature of the reaction tank was raised to 115°C. After maintaining the temperature at 115°C for 1 hour, a gas introduction tube was attached to the separable flask, and bubbling of a mixed gas of oxygen/nitrogen = 7/93 (v/v) was started. Next, 33 g of GMA, 0.2 g of Antige W-400 as a polymerization inhibitor, and 0.4 g of TPP as a catalyst were placed in a reaction tank, and the mixture was reacted at 115° C. for 14 hours. Thereafter, it was cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-8) containing 36.5% by mass of resin. The number average molecular weight (Mn) of the resin was 3080, the weight average molecular weight (Mw) was 8000, the Mw/Mn was 2.60, and the acid value was 84 mgKOH/g. Table 1 shows the composition, double bond equivalent, Mn, Mw, Mw/Mn, acid value, solid content concentration (nonvolatile content), and thermal weight loss rate of the copolymer solution (A-8).

[比較例1]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、PMI10g、MAA37g、THFMA10g、HPMA10g、CHMA33g、PBO2gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にPGMEA233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=7/93(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、GMA33g、重合禁止剤としてアンテージW-400を0.2g、触媒としてTPP0.4gを仕込み、115℃で14時間反応させた。その後、室温まで冷却し、樹脂36.9質量%を含む共重合体溶液(A-9)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は5820、重量平均分子量(Mw)は20100、Mw/Mnは3.45、酸価は85mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-9)の組成、二重結合当量、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Comparative example 1]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction tank. On the other hand, 10 g of PMI, 37 g of MAA, 10 g of THFMA, 10 g of HPMA, 33 g of CHMA, and 2 g of PBO were added as monomer compositions into a monomer dropping tank and mixed with stirring.
After charging 233 g of PGMEA into a reaction tank and purging with nitrogen, the temperature of the reaction tank was raised to 90° C. by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction tank was stabilized at 90°C, the monomer composition was added dropwise. The monomer composition was added dropwise over 180 minutes while maintaining the temperature at 90°C. After the completion of dropping the monomer composition, 0.5 g of PBO was added. After another 30 minutes, the temperature of the reaction tank was raised to 115°C. After maintaining the temperature at 115°C for 1 hour, a gas introduction tube was attached to the separable flask, and bubbling of a mixed gas of oxygen/nitrogen = 7/93 (v/v) was started. Next, 33 g of GMA, 0.2 g of Antige W-400 as a polymerization inhibitor, and 0.4 g of TPP as a catalyst were placed in a reaction tank, and the mixture was reacted at 115° C. for 14 hours. Thereafter, it was cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-9) containing 36.9% by mass of resin. The number average molecular weight (Mn) of the resin was 5820, the weight average molecular weight (Mw) was 20100, the Mw/Mn was 3.45, and the acid value was 85 mgKOH/g. Table 1 shows the composition, double bond equivalent, Mn, Mw, Mw/Mn, acid value, solid content concentration (nonvolatile content), and thermal weight loss rate of the copolymer solution (A-9).

[比較例2]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、PMI10g、MAA37g、テトラフルフリルアクリレート(以下「THFA」とも称する)10g、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(以下「HEMA」とも称する)10g、CHMA33g、PBO8gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にPGMEA233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=7/93(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、GMA33g、重合禁止剤としてアンテージW-400を0.2g、触媒としてTPP0.4gを仕込み、115℃で14時間反応させた。その後、室温まで冷却し、樹脂36.2質量%を含む共重合体溶液(A-10)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は3250、重量平均分子量(Mw)は8500、Mw/Mnは2.62、酸価は86mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-10)の組成、二重結合当量、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Comparative example 2]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction tank. On the other hand, in a monomer dropping tank, 10 g of PMI, 37 g of MAA, 10 g of tetrafurfuryl acrylate (hereinafter also referred to as "THFA"), 10 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter also referred to as "HEMA"), 33 g of CHMA, and 8 g of PBO were added as monomer compositions. and stirred and mixed.
After charging 233 g of PGMEA into a reaction tank and purging with nitrogen, the temperature of the reaction tank was raised to 90° C. by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction tank was stabilized at 90°C, the monomer composition was added dropwise. The monomer composition was added dropwise over 180 minutes while maintaining the temperature at 90°C. After the completion of dropping the monomer composition, 0.5 g of PBO was added. After another 30 minutes, the temperature of the reaction tank was raised to 115°C. After maintaining the temperature at 115°C for 1 hour, a gas introduction tube was attached to the separable flask, and bubbling of a mixed gas of oxygen/nitrogen = 7/93 (v/v) was started. Next, 33 g of GMA, 0.2 g of Antige W-400 as a polymerization inhibitor, and 0.4 g of TPP as a catalyst were placed in a reaction tank, and the mixture was reacted at 115° C. for 14 hours. Thereafter, it was cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-10) containing 36.2% by mass of resin. The number average molecular weight (Mn) of the resin was 3250, the weight average molecular weight (Mw) was 8500, the Mw/Mn was 2.62, and the acid value was 86 mgKOH/g. Table 1 shows the composition, double bond equivalent, Mn, Mw, Mw/Mn, acid value, solid content concentration (nonvolatile content), and thermogravimetric reduction rate of the copolymer solution (A-10).

[比較例3]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、PMI10g、MAA15g、THFMA10g、HPMA10g、CHMA55g、PBO6gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にPGMEA233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、室温まで冷却し、樹脂30.5質量%を含む共重合体溶液(A-11)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は2900、重量平均分子量(Mw)は6200、Mw/Mnは2.14、酸価は100mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-11)の組成、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Comparative Example 3]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction vessel. Meanwhile, 10 g of PMI, 15 g of MAA, 10 g of THFMA, 10 g of HPMA, 55 g of CHMA, and 6 g of PBO were charged as a monomer composition into a monomer dropping vessel and mixed with stirring.
233 g of PGMEA was charged into the reaction vessel, and after replacing with nitrogen, the temperature of the reaction vessel was raised to 90 ° C. by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction vessel was stabilized at 90 ° C., the monomer composition was added dropwise. While maintaining the temperature at 90 ° C., the monomer composition was added dropwise over 180 minutes. After the monomer composition was added dropwise, 0.5 g of PBO was added. After another 30 minutes, the reaction vessel was heated to 115 ° C. After maintaining 115 ° C. for 1 hour, it was cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-11) containing 30.5 mass % of resin. The number average molecular weight (Mn) of the resin was 2900, the weight average molecular weight (Mw) was 6200, Mw / Mn was 2.14, and the acid value was 100 mg KOH / g. Table 1 shows the composition, Mn, Mw, Mw / Mn, acid value, solid content concentration (non-volatile content), and thermal weight loss rate of the copolymer solution (A-11).

[比較例4]
反応槽として冷却管を付けたセパラブルフラスコを準備した。他方、モノマー滴下槽中に、モノマー組成物として、MAA37g、THFMA10g、HPMA10g、ベンジルメタクリレート(以下「BzMA」とも称する)43g、PBO8gを投入し、撹拌混合した。
反応槽にPGMEA233gを仕込み、窒素置換した後、撹拌しながらオイルバスで加熱して反応槽の温度を90℃まで昇温した。反応槽の温度が90℃に安定してから、モノマー組成物を滴下した。温度を90℃に保ちながら、モノマー組成物を180分かけて滴下した。モノマー組成物滴下終了後にPBO0.5gを加えた。さらに30分後、反応槽を115℃に昇温した。1時間、115℃を維持した後、セパラブルフラスコにガス導入管を付け、酸素/窒素=7/93(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。次いで、反応槽に、GMA33g、重合禁止剤としてアンテージW-400を0.2g、触媒としてTPP0.4gを仕込み、115℃で14時間反応させた。その後、室温まで冷却し、樹脂36.0質量%を含む共重合体溶液(A-12)を得た。樹脂の数平均分子量(Mn)は3600、重量平均分子量(Mw)は8800、Mw/Mnは2.44、酸価は85mgKOH/gであった。共重合体溶液(A-12)の組成、二重結合当量、Mn、Mw、Mw/Mn、酸価、固形分濃度(不揮発分)、及び熱重量減少率を表1に示す。
[Comparative example 4]
A separable flask equipped with a cooling tube was prepared as a reaction tank. On the other hand, 37 g of MAA, 10 g of THFMA, 10 g of HPMA, 43 g of benzyl methacrylate (hereinafter also referred to as "BzMA"), and 8 g of PBO were charged into a monomer dropping tank and mixed with stirring.
After charging 233 g of PGMEA into a reaction tank and purging with nitrogen, the temperature of the reaction tank was raised to 90° C. by heating in an oil bath while stirring. After the temperature of the reaction tank was stabilized at 90°C, the monomer composition was added dropwise. The monomer composition was added dropwise over 180 minutes while maintaining the temperature at 90°C. After the completion of dropping the monomer composition, 0.5 g of PBO was added. After another 30 minutes, the temperature of the reaction tank was raised to 115°C. After maintaining the temperature at 115°C for 1 hour, a gas introduction tube was attached to the separable flask, and bubbling of a mixed gas of oxygen/nitrogen = 7/93 (v/v) was started. Next, 33 g of GMA, 0.2 g of Antige W-400 as a polymerization inhibitor, and 0.4 g of TPP as a catalyst were placed in a reaction tank, and the mixture was reacted at 115° C. for 14 hours. Thereafter, it was cooled to room temperature to obtain a copolymer solution (A-12) containing 36.0% by mass of resin. The number average molecular weight (Mn) of the resin was 3600, the weight average molecular weight (Mw) was 8800, the Mw/Mn was 2.44, and the acid value was 85 mgKOH/g. Table 1 shows the composition, double bond equivalent, Mn, Mw, Mw/Mn, acid value, solid content concentration (nonvolatile content), and thermogravimetric reduction rate of the copolymer solution (A-12).

Figure 2024044061000001
Figure 2024044061000001

[実施例9]
(感光性樹脂組成物の調製)
樹脂として上記共重合体溶液(A-1)3.31g(すなわち、樹脂固形分1.2g)、無機微粒子としてPGM-AC-4130Yを4.00g(表面処理シリカ30質量%プロピレングリコールモノメチルエーテル分散液、日産化学製、不揮発分1.2g)、多官能モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(以下「DPHA」とも称する)1.54g、及び光重合開始剤として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(商品名:IRGACURE(登録商標)907、BASFジャパン社製、以下「Irg907」とも称する)0.06gを加え、不揮発分が40質量%となるようにPGMEAで希釈し、感光性樹脂組成物(B1)を調製した。感光性樹脂組成物(B1)の粘度は9mPa・sであった。
[Example 9]
(Preparation of photosensitive resin composition)
3.31 g of the above copolymer solution (A-1) (i.e., resin solid content 1.2 g) as the resin, 4.00 g of PGM-AC-4130Y as the inorganic fine particles (surface-treated silica 30% by mass dispersion in propylene glycol monomethyl ether) liquid, manufactured by Nissan Chemical, nonvolatile content 1.2 g), dipentaerythritol hexaacrylate (hereinafter also referred to as "DPHA") 1.54 g as a polyfunctional monomer, and 2-methyl-1-[4-( 0.06 g of methylthio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-one (trade name: IRGACURE (registered trademark) 907, manufactured by BASF Japan, hereinafter also referred to as "Irg907") was added, and the nonvolatile content was 40% by mass. A photosensitive resin composition (B1) was prepared by diluting the photosensitive resin composition with PGMEA. The viscosity of the photosensitive resin composition (B1) was 9 mPa·s.

(硬化膜の形成)
5cm角のガラス基板上に、感光性樹脂組成物(B1)をスピンコーターにより塗布し、オーブンで80℃3分間乾燥した。乾燥後、2.0kWの超高圧水銀ランプを装着したUVアライナ(商品名:TME-150RNS、TOPCON社製)によって1J/cm2の強度(365nm照度換算)で紫外線を照射した。紫外線照射後、160℃で1時間アフターキュアーを行い、塗膜を完全に硬化させ、膜厚10μmの硬化膜(塗膜)を得た。得られた硬化膜を用いて密着性、鉛筆硬度、及び透過性の試験を行った。結果を表2に示す。
(Formation of cured film)
The photosensitive resin composition (B1) was applied onto a 5 cm square glass substrate using a spin coater and dried in an oven at 80° C. for 3 minutes. After drying, ultraviolet rays were irradiated at an intensity of 1 J/cm 2 (converted to 365 nm illuminance) using a UV aligner (trade name: TME-150RNS, manufactured by TOPCON) equipped with a 2.0 kW ultra-high pressure mercury lamp. After irradiation with ultraviolet rays, after-curing was performed at 160° C. for 1 hour to completely cure the coating film to obtain a cured film (coating film) with a thickness of 10 μm. The resulting cured film was tested for adhesion, pencil hardness, and permeability. The results are shown in Table 2.

[実施例10~16、比較例5~8]
樹脂として、共重合体溶液(A-2)~(A-12)を用いる以外は、実施例9と同様にして感光性樹脂組成物(B2)~(B12)を調製し、得られた感光性樹脂組成物を用いて硬化膜を形成した。感光性樹脂組成物(B2)~(B12)の組成、及び粘度、並びに形成した硬化膜を用いての密着性、鉛筆硬度、及び透過性の試験結果を表2に示す。
[Examples 10 to 16, Comparative Examples 5 to 8]
Photosensitive resin compositions (B2) to (B12) were prepared in the same manner as in Example 9, except that copolymer solutions (A-2) to (A-12) were used as the resin, and cured films were formed using the resulting photosensitive resin compositions. Table 2 shows the composition and viscosity of the photosensitive resin compositions (B2) to (B12), as well as the test results of adhesion, pencil hardness, and transmittance using the cured films formed.

Figure 2024044061000002
Figure 2024044061000002

本発明のラジカル重合性重合体及び感光性樹脂組成物は、例えば、レジスト材料に適用でき、光学分野や電機・電子分野で好適に使用できる。 The radically polymerizable polymer and photosensitive resin composition of the present invention can be applied, for example, to resist materials, and can be suitably used in the optical field and the electrical/electronic field.

Claims (8)

酸基を有する不飽和単量体由来の構成単位、2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体由来の構成単位、及び側鎖に重合性二重結合を有する重合体であって、
前記重合体がさらに主鎖にN-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位及び/又は側鎖にシクロヘキシル基を有する不飽和単量体由来の構成単位を有し、
前記重合体の重量平均分子量が18000以下である、ラジカル重合性重合体。
A polymer having a structural unit derived from an unsaturated monomer having an acid group, a structural unit derived from an unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group, and a polymerizable double bond in a side chain,
the polymer further has a structural unit derived from an N-substituted maleimide monomer in its main chain and/or a structural unit derived from an unsaturated monomer having a cyclohexyl group in its side chain,
The radical polymerizable polymer has a weight average molecular weight of 18,000 or less.
前記酸基を有する不飽和単量体、2級水酸基を含有するヒドロキシアルキル基を有する不飽和単量体、及びシクロヘキシル基を有する不飽和単量体は、それぞれアクリル系又はメタクリル系のいずれかであり、
前記重合体の全構成単位100質量%中、アクリル系単量体に由来する構成単位の含有割合が7質量%以下である、請求項1に記載のラジカル重合性重合体。
The unsaturated monomer having an acid group, the unsaturated monomer having a hydroxyalkyl group containing a secondary hydroxyl group, and the unsaturated monomer having a cyclohexyl group are each either acrylic or methacrylic. can be,
The radically polymerizable polymer according to claim 1, wherein the content of structural units derived from an acrylic monomer is 7% by mass or less in 100% by mass of all structural units of the polymer.
前記重合体の酸価が30~200mgKOH/gである、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, wherein the acid value of the polymer is 30 to 200 mgKOH/g. 前記重合体の二重結合当量が330~1600g/molである、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, wherein the double bond equivalent of the polymer is 330 to 1600 g/mol. 前記重合体が前記主鎖にN-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位を有し、
前記重合体の全構成単位100質量%中、前記N-置換マレイミド系単量体に由来する構成単位の含有割合が5質量%以上30質量%以下である、請求項1に記載のラジカル重合性重合体。
The polymer has a structural unit derived from an N-substituted maleimide monomer in the main chain,
The radical polymerizable material according to claim 1, wherein the content of the structural unit derived from the N-substituted maleimide monomer is 5% by mass or more and 30% by mass or less in 100% by mass of all the structural units of the polymer. Polymer.
前記重合体がさらに5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体由来の構成単位を有し、
前記5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体は、アクリル系又はメタクリル系のいずれかである、請求項1に記載のラジカル重合性重合体。
The polymer further has a structural unit derived from an unsaturated monomer having a 5-membered ring or more cyclic ether structure,
The radically polymerizable polymer according to claim 1, wherein the unsaturated monomer having a cyclic ether structure of five or more members is either an acrylic type or a methacrylic type.
前記重合体の全構成単位100質量%中、前記5員環以上の環状エーテル構造を有する不飽和単量体由来の構成単位含有割合が5質量%以上20質量%以下である、請求項6に記載のラジカル重合性重合体。 The radical polymerizable polymer according to claim 6, wherein the content of the structural units derived from the unsaturated monomer having a cyclic ether structure of 5 or more members is 5% by mass or more and 20% by mass or less out of 100% by mass of all structural units of the polymer. 請求項1~7のいずれかに記載のラジカル重合性重合体、多官能モノマー、重合開始剤、無機微粒子、及び溶剤を含む感光性樹脂組成物。 A photosensitive resin composition comprising the radical polymerizable polymer according to any one of claims 1 to 7, a polyfunctional monomer, a polymerization initiator, inorganic fine particles, and a solvent.
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