[发明专利]α-烯丙氧基甲基丙烯酸系共聚物、树脂组合物及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及α-烯丙氧基甲基丙烯酸系共聚物、含有该共聚物的树脂组合物及其用途、以及该聚合物的制造方法。更详细地说，涉及可以适合用于自由基固化性树脂组合物、色料分散组合物、感光性树脂组合物等各种用途的α-烯丙氧基甲基丙烯酸系共聚物、这些树脂组合物以及该聚合物的制造方法。

背景技术

主链具有环结构的树脂(聚合物)由于耐久性、特别是耐热性优异，因而是一种有用的材料，其在从工程塑料至光学材料、抗蚀剂材料的各种领域中使用，特别是，近年来正在研究将其制成自由基固化性树脂组合物、色料分散组合物、感光性树脂组合物等各种树脂组合物，并适用于涂布材料、高功能油墨、抗蚀剂材料中。

固化性树脂组合物被用于各种工业领域中，其中，由自由基聚合性单体和粘结剂树脂构成的自由基固化性树脂组合物由于固化速度快、且所形成化学粘结的耐久性、经济性等方面优异，因而适用范围很广，被用于涂布材料、接合剂、密封材料、(压敏)粘合剂、涂料、油墨、抗蚀剂、齿科材料、透镜、成型材料等各种用途中。

另一方面，碱溶性树脂是在从土木建筑材料至电子信息材料的各种工业领域中使用的材料，主要的用途之一是碱性显影型的抗蚀剂。

碱性显影型的抗蚀剂(以下，有时也仅表示为抗蚀剂)通常是含有碱溶性树脂、固化成分、用于使固化成分固化的光引发剂、溶剂的树脂组合物，是光刻技术中不可欠缺的有用的工业材料，根据用途不同有各种抗蚀剂，例如，阻焊剂、耐蚀层、层间绝缘材料、阻镀剂、滤色器用抗蚀剂等。其中，滤色器用抗蚀剂是要求具有水平最高且多种多样的功能的抗蚀剂之一。

滤色器是构成彩色液晶显示面板、彩色摄像管元件的主要部件，其具有用于分离颜色的微细的着色层，由此能够实现液晶显示面板、摄像管元件的彩色化。作为形成该着色层的方法，使用含有碱溶性树脂、自由基聚合性单体、光引发剂、作为着色成分的色料、色料的分散剂的碱性显影型的感光性树脂组合物(以下，有时也表示为着色抗蚀剂)，通过光刻技术而形成的方法成为主流。在滤色器、液晶显示面板的制作中，有几次施加超过200℃的温度的工序，因此要求滤色器的着色层具有可耐受该热历史的耐热性。另外，近年来，为了提高显示等级和摄像等级，对于滤色器的高色纯度化的要求更加严格，倾向于提高着色抗蚀剂中的色料浓度。但是，着色抗蚀剂中的色料的高浓度化会降低色料的分散稳定性、着色抗蚀剂的制版性(涂布性、固化性、显影残渣、显影时间、边缘形状、干燥再溶解性等)。若为了确保色料的分散稳定性而增加分散剂的量，则不得不减少相应量的自由基聚合性单体和碱溶性树脂，因此不仅着色抗蚀剂的制版性降低，而且具有耐热性(耐热分解性、耐热透明性等)显著降低的倾向。

顺便提及，以滤色器用抗蚀剂为首，在各碱性显影型的抗蚀剂中，碱溶性树脂是对抗蚀剂赋予涂膜形成性和显影液溶解性、使抗蚀剂为抗蚀剂的成分，因其作用也被称为粘结剂树脂。此外，碱溶性树脂也是影响固化性、密合性、耐热性、干燥再溶解性、耐热性等各种性能的成分，在解决各抗蚀剂的课题过程中，作为解决手段，多对粘结剂树脂进行各种改进。

在上述那样的滤色器用抗蚀剂的课题解决中，提出了许多改进粘结剂树脂的方法，作为方法之一，有文献提出使用因耐久性、特别是耐热性优异而为人所知的、主链具有环结构的树脂作为粘结剂树脂的方法(例如，参见专利文献1、专利文献2。)。特别是，使用专利文献1所述的树脂时，可以得到固化性、溶剂溶解性、显影性、分散性、密合性等优异的着色抗蚀剂，对于上述课题有效。

如上所述，主链具有环结构的树脂的耐久性、耐热性优异，被用于各种用途中，作为得到这样的树脂的方法，包括以下方法：通过缩聚机理或加成聚合机理使具有环结构的单体连结，将来自单体的环结构直接引入主链，从而得到上述树脂。例如，作为通过缩聚机理制造的主链具有环结构的树脂，可以举出聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚苯硫醚等。这样的树脂的耐热性非常高，主要用于工程塑料。然而，由于在高温、高压的条件或产生盐酸的条件等非常苛刻的条件下制造这些树脂，因此还存在难以根据用途进行物性调整和多功能化的课题。

与此相对，在加成聚合机理中，分子量调整较容易，而且能够在温和的条件下与各种乙烯基单体共聚，因此易于根据用途进行物性调整以及赋予耐热性以外的各种功能。因此，该方法被用作适合于光学材料或抗蚀剂材料等要求高水平且多样的功能的用途的树脂的合成方法。作为通过这样的加成聚合机理得到的主链具有环结构的树脂，可以举出通过环烯烃类的配位聚合而合成的环烯烃聚合物、通过N取代马来酰亚胺类的自由基聚合而合成的马来酰亚胺系聚合物等。