(57)【要約】【課題】本発明の目的は、優れたアルカリ可溶性や光硬化性を有する工業的に汎用性の高いラジカル重合性重合体を提供することである。【解決手段】重合体１００質量％中、マレイミド系単量体由来の構成単位２０〜６０質量％、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位２８〜５０質量％、水酸基を有する単量体由来の構成単位１〜１９質量％、およびエステル結合を有さない芳香族系単量体由来の構成単位５〜３５質量％を必須単位として含有し、上記重合体１ｇ中の水酸基が０．１×１０−３〜１．４×１０−３モルである上記重合体が有するカルボキシル基に対して、上記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてなる構造を有するラジカル重合性重合体で、上記ラジカル重合性重合体１ｇ中の水酸基が１．８×１０−３〜３．３×１０−３モルであるラジカル重合性重合体を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合体１００質量％中、マレイミド系単量体由来の構成単位２０〜６０質量％、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位２８〜５０質量％、水酸基を有する単量体由来の構成単位１〜１９質量％、およびエステル結合を有さない芳香族系単量体由来の構成単位５〜３５質量％を必須単位として含有し、該重合体１ｇ中の水酸基が０．１×１０−３〜１．４×１０−３モルである該重合体が有するカルボキシル基に対して、該カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてなる構造を有するラジカル重合性重合体で、該ラジカル重合性重合体１ｇ中の水酸基が１．８×１０−３〜３．３×１０−３モルであるラジカル重合性重合体。
【請求項２】
前記エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位が（メタ）アクリル酸由来の構成単位である請求項１に記載のラジカル重合性重合体。
【請求項３】
請求項１または２に記載のラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物とを含んでなる樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１または２に記載のラジカル重合性重合体または請求項３に記載の樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
【請求項５】
単量体成分１００質量％中、マレイミド系単量体２０〜６０質量％、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体２８〜５０質量％、水酸基を有する単量体１〜１９質量％、およびエステル結合を有さない芳香族系単量体５〜３５質量％を必須として含有する該単量体成分を反応させて、１ｇ中の水酸基が０．１×１０−３〜１．４×１０−３モルである重合体を得る工程（Ｉ）と、
該重合体が有するカルボキシル基に対して、該カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させて、１ｇ中の水酸基が１．８×１０−３〜３．３×１０−３モルであるラジカル重合性重合体を得る工程（ＩＩ）と、
を含むラジカル重合性重合体の製造方法。
【請求項６】
前記工程（Ｉ）において、前記重合体が、エステル類とアルコール類との混合溶媒中で重合して得られるものである、請求項５に記載のラジカル重合性重合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ水溶液に可溶なラジカル重合性重合体および該ラジカル重合性重合体を含んでなる樹脂組成物に関する。より詳しくは、それを用いた硬化物に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成用の感光性樹脂組成物は、写真法（フォトリソグラフィー）の原理を応用することによって微細加工が可能な上に、物性に優れた硬化物を与えて画像を形成できることから、電子部品関係の各種レジスト材料や印刷版等の用途に多用されている。近年では、環境対策の点から希薄な弱アルカリ水溶液で現像できるアルカリ現像型が主流になっている。
ネガ型の画像形成用感光性樹脂組成物を、写真法（フォトリソグラフィー）の工程に用いる場合には、先ず基板上に樹脂組成物を塗布し、続いて加熱乾燥を行って塗膜を形成させた後、この塗膜にパターン形成用フィルムを装着し、露光して現像するという一連の工程が採用されている。光硬化後の塗膜には、現像性に加えて、耐熱性や、耐水性、耐湿性等の長期信頼性に関わる特性が求められる。
【０００３】
上記各特性をある程度満足するものとして、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸を反応させて得られるビニルエステル（エポキシアクリレート）に酸無水物を反応させてカルボキシル基を導入したカルボキシル基含有ビニルエステルが知られている。このカルボキシル基含有ビニルエステルは、タックフリー性、光感度、現像性といった相反する特性をバランス良く満足している上に、硬化物に求められる耐熱性や耐水性等の重要特性も比較的良好であるが、さらに高いレベルでの向上、両立が求められている。
【０００４】
この目的に沿ったものとして、例えば、分子中に２個のカルボキシル基を有する（メタ）アクリレート化合物と分子中に２個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を反応させて得られる不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を含有する樹脂組成物は、現像性、耐熱性、可撓性等の重要特性が良好であることが知られている（特許文献１参照）。しかしながら、技術の進歩に伴って、さらにハイレベルな特性が求められており、例えば、微細なパターン形成に適合し得る高度な寸法安定性や、より高い温度条件での処理に耐えることが要求されるようになっている。
【０００５】
ところで、高耐熱性要求に応え得る感光性樹脂として、Ｎ−置換マレイミド基とエチレン性不飽和二重結合を有するポリマーが検討されている（例えば特許文献２および３）。しかしながら、これらの系においても、耐熱性に重きを置き過ぎるとアルカリ現像性が低下したり硬化物に脆さが発現することになりかねず、アルカリ現像性、硬化性、耐熱性、可撓性のバランスの点で改善の余地があった。さらには、塗膜とした場合には基材との密着性が良好なものが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−４８９４５号公報
【特許文献２】特開平１０−１３９８４３号公報
【特許文献３】特開２００２−６２６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、優れたアルカリ可溶性、硬化性を有しつつ、脆さを発現せず、塗膜とした場合は基材との密着性に優れた硬化物を与えうるラジカル重合性重合体ならびにそれを含む樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討の結果、特定の樹脂がアルカリ可溶性、硬化性を有しつつ、脆さを発現せず、塗膜とした場合は基材との密着性に優れた硬化物を与えうることを見出した。
すなわち、本発明の目的は、下記（１）〜（８）により達成される。
（１）重合体１００質量％中、マレイミド系単量体由来の構成単位２０〜６０質量％、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位２８〜５０質量％、水酸基を有する単量体由来の構成単位１〜１９質量％、およびエステル結合を有さない芳香族系単量体由来の構成単位５〜３５質量％を必須単位として含有し、重合体１ｇ中の水酸基が０．１×１０−３〜１．４×１０−３モルである上記重合体が有するカルボキシル基に対して、上記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてなる構造を有するラジカル重合性重合体で、上記ラジカル重合性重合体１ｇ中の水酸基が１．８×１０−３〜３．３×１０−３モルであるラジカル重合性重合体。
（２）上記エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位が（メタ）アクリル酸由来の構成単位である（１）に記載のラジカル重合性重合体。
（３）（１）または（２）に記載のラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物を含んでなる樹脂組成物。
（４）（１）または（２）に記載のラジカル重合性重合体、または（３）に記載の樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
（５）単量体成分１００質量％中、マレイミド系単量体２０〜６０質量％、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体２８〜５０質量％、水酸基を有する単量体１〜１９質量％、およびエステル結合を有さない芳香族系単量体５〜３５質量％を必須として含有する上記単量体成分を反応させて、１ｇ中の水酸基が０．１×１０−３〜１．４×１０−３モルである重合体を得る工程（Ｉ）と、
上記重合体が有するカルボキシル基に対して、上記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させて、１ｇ中の水酸基が１．８×１０−３〜３．３×１０−３モルであるラジカル重合性重合体を得る工程（ＩＩ）と、
を含むラジカル重合性重合体の製造方法。
（６）上記工程（Ｉ）において、上記重合体が、エステル類とアルコール類との混合溶媒中で重合して得られるものである、（５）に記載のラジカル重合性重合体の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のラジカル重合性重合体ならびにそれを含む樹脂組成物は、アルカリ可溶性、硬化性が良く、得られた硬化物は脆さを発現せず、塗膜とした場合は基材との密着性に優れるものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のラジカル重合性重合体は、マレイミド系単量体由来の構成単位、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位、水酸基を有する単量体由来の構成単位、およびエステル結合を有さない芳香族系単量体由来の構成単位を必須単位として有する重合体（ベースポリマー）が有するカルボキシル基に対して、カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてなる構造を有する。上記カルボキシル基は、上記重合体（ベースポリマー）中の上記エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位に含まれる。本発明のラジカル重合性重合体では、上記エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位が有するカルボキシル基の、好ましくはその一部に、カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を付加させてなる構造を有する。
上記ラジカル重合性重合体中、上記重合体（ベースポリマー）由来の構成単位は、主鎖を構成する。上記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体由来の構成単位は、ラジカル重合性重合体の側鎖を構成する。
【００１１】
上記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体は、ラジカル重合性炭素−炭素二重結合（以下、単にラジカル重合性二重結合という場合がある）を有することが好ましい。
本発明のラジカル重合性重合体は、好ましくは、主鎖１００質量％中、マレイミド系単量体由来の構成単位２０〜６０質量％、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位２８〜５０質量％、水酸基を有する単量体由来の構成単位１〜１９質量％、およびエステル結合を有さない芳香族系単量体由来の構成単位５〜３５質量％を含み、かつ、側鎖にラジカル重合性炭素−炭素二重結合を有する。
なお、以下において、単量体単位との記載は、単量体に由来する構成単位を示し、当該単量体中の重合性炭素−炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）が単結合（Ｃ−Ｃ）になった構造単位を意味する。例えば、マレイミド系単量体単位とは、マレイミド系単量体を共重合又はグラフト重合した場合の、マレイミド系単量体由来の構成単位を意味する。
【００１２】
マレイミド系単量体単位、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸（単量体）単位、エステル結合を有さない芳香族系単量体を必須単位として有する重合体（ベースポリマー）は、マレイミド系単量体、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸、エステル結合を有さない芳香族系単量体を必須成分としてラジカル重合させて得られることが好ましい。以下に単量体について説明する。
【００１３】
マレイミド系単量体としては、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−クロロフェニル）マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−ラウリルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、Ｎ−フェニルメチルマレイミド、Ｎ−（２，４，６−トリブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−［３−（トリエトキシシリル）プロピル］マレイミド、Ｎ−オクタデセニルマレイミド、Ｎ−ドデセニルマレイミド、Ｎ−（２−メトキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，４，６−トリクロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（１−ヒドロキシフェニル）マレイミド等のＮ−置換マレイミドや無置換マレイミドが挙げられ、これらの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、耐熱性向上効果が大きく、共重合性が良好で、かつ入手し易いという点でＮ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−ラウリルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド等が好ましく、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミドがより好ましく、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミドが最も好ましい。
また、Ｎ−フェニルマレイミドとＮ−ベンジルマレイミドとを併用することも好ましい。併用する場合のＮ−フェニルマレイミドとＮ−ベンジルマレイミドとの好ましい比率は、質量比で９９：１〜１：９９である。
【００１４】
また、本発明ではアルカリ現像に必須となるカルボキシル基を導入し、加えて硬化物の特性を優れたものとするため、単量体としてエステル結合を有さない不飽和カルボン酸を必須成分として用いる。具体例としては、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸、ソルビン酸、フマル酸、マレイン酸等が挙げられ、中でも、硬化物の特性に優れることから（メタ）アクリル酸が好ましい。また、他の態様として、カルボキシル基と共に、またはカルボキシル基に代えて、他の酸基を導入してもよい。他の酸基としては、例えば、フェノール性水酸基、カルボン酸無水物基、リン酸基、スルホン酸基等、アルカリ水と中和反応する官能基が挙げられ、これらの１種のみを有していても、２種以上有していてもよい。以下の記載において、カルボキシル基に対する記載は、上記他の酸基にもあてはまる。
【００１５】
本発明では、水酸基（ヒドロキシル基）を有する単量体を必須成分として用いる。従来より、カルボキシル基を有する重合体として（メタ）アクリル酸を共重合させたものが知られているが、アルカリ現像性の点で改善の余地があり、アルカリ現像性を向上させる手法として、水酸基を有する単量体単位を共重合させ、水酸基含有骨格中の水酸基に対して多塩基酸無水物を反応させたものや、特許文献３に記載されているように、グリシジル基含有骨格中のグリシジル基に対して（メタ）アクリル酸のような不飽和一塩基酸を反応させ、グリシジル基が開環して生成したヒドロキシル基に対して多塩基酸無水物を反応させたものが知られているが、いずれもアルカリ現像性、耐熱性の両立の点で改善の余地があった。
【００１６】
それに対して、本発明では、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸、水酸基を有する単量体、両方を必須成分として共重合することで良好なアルカリ現像性を発現させることができ、加えて硬化物の特性にも優れるものとすることができる。分子内に水酸基を有する単量体としては、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸２，３−ジヒドロキシプロピル等の（ジ）ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートや、２−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリルアミド、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシピバリル（メタ）アクリルアミド、５−ヒドロキシペンチル（メタ）アクリルアミド、６−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリルアミド等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミドが挙げられ、これらの１種または２種以上が使用可能である。中でも、共重合性の点から、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートが好ましく、特に（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルが好ましい。
【００１７】
本発明では、マレイミド系単量体との共重合性が良好であり、硬化物の特性にも優れることから、エステル結合を有さない芳香族系単量体を必須成分として用いる。具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、α−クロロスチレン、ビニルトルエン等が挙げられ、電気特性に優れ、安価である点からスチレンが最も好ましい。
【００１８】
マレイミド系単量体（マレイミド系単量体単位）は、全単量体成分（全単量体単位１００質量％）中２０〜６０質量％である。マレイミド系単量体の含有量を２０質量％以上とすることで、硬化物に充分な耐熱性を付与することができる。一方、含有量を６０質量％以下とすることで、不飽和カルボン酸、水酸基を有する単量体、芳香族系単量体に起因するアルカリ現像性、硬化物特性を充分に付与することができる。マレイミド系単量体の好ましい下限は２５質量％、より好ましい下限は３０質量％である。また、好ましい上限は５５質量％、より好ましい上限は５０質量％である。
【００１９】
エステル結合を有さない不飽和カルボン酸（エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単位）は、全単量体成分（全単量体単位１００質量％）中２８〜５０質量％である。不飽和カルボン酸の含有量を２８質量％以上とすることで良好なアルカリ現像性を発現させることができる。一方、含有量を５０質量％以下とすることで、マレイミド系単量体や芳香族系単量体に起因する耐熱性等の硬化物特性を充分に付与することができる。不飽和カルボン酸の好ましい下限は２９質量％、より好ましい下限は３０質量％である。また、好ましい上限は４８質量％、より好ましい上限は４５質量％である。
【００２０】
水酸基を有する単量体（水酸基を有する単量体単位）は、重合体を構成する全単量体成分（重合体を構成する全単量体単位１００質量％）中、１〜１９質量％である。水酸基を有する単量体の含有量を１質量％以上とすることで良好な溶媒への溶解性、アルカリ現像性を発現させることができる。一方、含有量を１９質量％以下とすることで、マレイミド系単量体に起因する耐熱性等の硬化物特性を充分に付与することができる。水酸基を有する単量体のより好ましい下限は２質量％、さらに好ましい下限は３質量％である。また、より好ましい上限は１８質量％、さらに好ましい上限は１７質量％である。
【００２１】
エステル結合を有さない芳香族系単量体（エステル結合を有さない芳香族系単量体単位）は、全単量体成分（全単量体単位１００質量％）中５〜３５質量％である。芳香族系単量体の含有量を５質量％以上とすることで、硬化物特性を充分に付与することができる。一方、含有量を３５質量％以下とすることで、マレイミド系単量体、不飽和カルボン酸、水酸基を有する単量体に起因する耐熱性、アルカリ現像性を充分に付与することができる。芳香族系単量体の好ましい下限は７質量％、より好ましい下限は１０質量％である。また、好ましい上限は３３質量％、より好ましい上限は３０質量％である。
【００２２】
本発明のラジカル重合性重合体および該ラジカル重合性重合体を含んでなる樹脂組成物では、重合体（ベースポリマー）１ｇ中の水酸基は１．４×１０−３モル以下である。上記重合体１ｇ中の水酸基の上限をこのようにすることにより、本発明のラジカル重合性重合体および該ラジカル重合性重合体を含んでなる樹脂組成物のアルカリ現像性、硬化塗膜物性（特には基材への密着性）を優れたものとすることができる。水酸基の好ましい上限は１．３×１０−３モル、より好ましい上限は１．２×１０−３モルである。
また、重合体（ベースポリマー）１ｇ中の水酸基は０．１×１０−３モル以上である。該重合体１ｇ中の水酸基の下限をこのようにすることにより、本発明のラジカル重合性重合体および該ラジカル重合性重合体を含んでなる樹脂組成物の溶媒への溶解性、アルカリ現像性を優れたものとすることができる。より好ましい下限は０．２×１０−３モル、さらに好ましい下限は０．３×１０−３モルである。
上記重合体１ｇ中の水酸基は、重合体を合成する際に使用した水酸基を有する単量体のモル数を、得られた重合体の質量で割ることで算出できる。また、公知の水酸基価の測定方法で求めても良い。
【００２３】
本発明では、特性に悪影響を及ぼさない限りにおいて、重合体（ベースポリマー）を得る際に他の共重合可能な単量体成分を使用しても良い。
このような単量体成分の具体例としては、酢酸ビニル、アジピン酸ビニル等のビニルエステルモノマー；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル系単量体；ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｎ−ヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテルや対応するアルキルビニル（チオ）エーテル；無水マレイン酸等の酸無水物基含有単量体あるいはこれをアルコール類等により酸無水物基を開環変性した単量体や上記したもの以外の不飽和塩基酸；Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルオキサゾリドン等のＮ−ビニル系単量体；アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノ基含有単量体等が挙げられる。
【００２４】
上記他の共重合可能な単量体成分の含有量は、ベースポリマーを構成する全単量体成分（ベースポリマーを構成する全単量体単位１００質量％）中、合計で、好ましくは０〜３０質量％、より好ましくは０〜２０質量％、さらに好ましくは０〜１０質量％である。
【００２５】
本発明のラジカル重合性重合体の製造方法は、単量体成分１００質量％中、マレイミド系単量体２０〜６０質量％、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体２８〜５０質量％、水酸基を有する単量体１〜１９質量％、およびエステル結合を有さない芳香族系単量体５〜３５質量％を必須として含有する上記単量体成分を反応させて、１ｇ中の水酸基が０．１×１０−３〜１．４×１０−３モルである重合体を得る工程（Ｉ）と；上記重合体が有するカルボキシル基に対して、上記カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させて、１ｇ中の水酸基が１．８×１０−３〜３．３×１０−３モルであるラジカル重合性重合体を得る工程（ＩＩ）と；を含んでいる。
【００２６】
単量体成分を反応させて重合体（ベースポリマー）を得る工程（Ｉ）において、該重合体を得る方法は特に限定されず、溶液重合法や塊状重合法等、従来公知の重合法の採用が可能である。中でも、重合反応中の温度制御が容易な溶液重合法が好ましい。
【００２７】
溶液重合の際の溶媒としては、重合を阻害したり、原料単量体各成分を変質させるおそれの無い溶媒であれば特に限定されない。使用可能な溶媒の具体的としては、トルエン、キシレン等の炭化水素類；（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）プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、グルタル酸（ジ）メチル、コハク酸（ジ）メチル、アジピン酸（ジ）メチル、メチルアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、メチルプロピオネート等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、メチル−ｔ−ブチルエーテル、（ジ）エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等が挙げられ、これらの１種または２種以上を混合して用いることができる。また、特に、マレイミド系単量体の使用量が３０質量％を超える場合や（メタ）アクリル酸等の不飽和カルボン酸の使用量が３０質量％を超える場合には、単量体や重合体の溶解性向上のために、ジエチ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メチルエーテルアセテート等のエステル類とプロピレングリコールモノメチルエーテル、イソプロパノール、イソブタノール等のアルコール類との混合溶媒が好ましい。
【００２８】
重合反応の際に使用可能な重合開始剤としては、通常のラジカル重合開始剤が挙げられる。具体的には、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（４−メトキシー２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルイソブチロニトリル）等のアゾ系化合物；ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシネオデカネート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−アミルパーオキシオクトエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物等を挙げることができ、所望する反応条件や、得られる重合体に対する要求特性に応じて適宜選択して使用すればよい。
【００２９】
上記重合開始剤の使用量は、上記重合反応に使用する単量体成分１００質量％に対して、０．００１〜１５質量％とするのが好ましく、より好ましくは０．０１〜１０質量％である。
【００３０】
重合体（ベースポリマー）を得る具体的手法としては特に限定されないが、溶媒中に、全ての成分を一括で仕込んで重合する方法、予め溶媒と成分の一部を仕込んだ反応容器に残りの成分を連続添加あるいは逐次添加して重合する方法等が採用可能である。
【００３１】
重合体（ベースポリマー）の製造では、ベースポリマーを構成する全単量体成分中、マレイミド系単量体２０〜６０質量％、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体２８〜５０質量％、水酸基を有する単量体、エステル結合を有さない芳香族系単量体５〜３５質量％を必須成分とする単量体を、上記重合開始剤を用いて、ラジカル重合させることが好ましい。
【００３２】
反応時の圧力についても特に限定はなく、常圧、加圧のいずれの条件下で行ってもよい。重合反応時の温度については、使用する原料モノマーの種類や組成比、使用溶媒の種類にもよるが、通常は２０〜１５０℃の範囲で行うのが好ましく、より好ましくは３０〜１２０℃である。
【００３３】
重合反応時には、重合体溶液の最終固形分濃度が１０〜７０質量％となるように、溶媒と各単量体成分の量を設定することが好ましい。この最終固形分濃度が１０質量％未満では、生産性が低くなるため好ましくない。一方、最終固形分濃度が７０質量％を越える場合、溶液重合の場合でも重合液の粘度が上昇して重合転化率が上昇しないおそれがある。より好ましい最終固形分濃度は２０〜６５質量％であり、さらに好ましくは２５〜６０質量％である。
【００３４】
本発明のラジカル重合性重合体および該ラジカル重合性重合体を含んでなる樹脂組成物としての特性、アルカリ現像性、硬化塗膜物性、耐熱性等を考慮すれば、重合体の重量平均分子量Ｍｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定したときの値として、ポリスチレン換算値で１，０００〜１００，０００が好ましい。Ｍｗを１，０００以上とすることで、硬化物に充分な耐熱性を付与することができる。一方、Ｍｗを１００，０００以下とすることで、充分なアルカリ現像性を付与することができる。Ｍｗのより好ましい下限は２，０００、さらに好ましい下限は３，０００である。また、より好ましい上限は５０，０００、さらに好ましい上限は３０，０００である。
この範囲の分子量に調整するために、必要であれば、重合反応時に連鎖移動剤を用いてもよいが、用いないことでメルカプタン臭のない樹脂組成物を得ることができる。
【００３５】
使用する場合の使用可能な連鎖移動剤としては、重合に使用する各単量体成分に悪影響を及ぼさないものであればよく、通常、チオール化合物が使用される。具体的には、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン；チオフェノール等のアリールメルカプタン；メルカプトプロピオン酸、メルカプトプロピオン酸メチル等のメルカプト基含有脂肪族カルボン酸およびそのエステル等が好ましい物として挙げられる。連鎖移動剤の使用量は特に限定されず、所望の分子量を有する重合体が得られるように適宜調節すればよいが、一般的には、重合に使用される単量体総量に対して、０．１〜１５質量％とするのが好ましく、より好ましくは０．５〜１０質量％である。
【００３６】
次に、ラジカル重合性重合体を得る工程（ＩＩ）において、重合体（ベースポリマー）が有するカルボキシル基に対して、カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体を反応させてラジカル重合性を付与し、ラジカル重合性重合体を得る。ラジカル重合性を付与するために、好ましくは、ラジカル重合性炭素−炭素二重結合導入反応を行う。ラジカル重合性基（好ましくは炭素−炭素二重結合）導入反応は、上記重合体のカルボキシル基と、カルボキシル基と反応し得る官能基ならびにラジカル重合性基（好ましくは炭素−炭素二重結合）を有する単量体の上記官能基との反応であり、メチルハイドロキノンや酸素等の重合禁止剤と、トリエチルアミン等の３級アミン、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン等のリン化合物、金属の有機酸塩および無機酸塩、キレート化合物等の反応触媒の共存下で、８０〜１３０℃程度で行うことができる。また、他の態様として、カルボキシル基と共に、またはカルボキシル基に代えて、上記他の酸基と反応させてもよい。
【００３７】
カルボキシル基と反応し得る官能基としては、グリシジル基、オキサゾリニル基、イソシアネート基およびオキセタニル基よりなる群から選択されることが好ましく、ラジカル重合性炭素−炭素二重結合は（メタ）アクリロイル基であることが好ましい。
【００３８】
グリシジル基を有する単量体の具体例としては、グリシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテル、α−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート（例えば、ダイセル化学工業社製の「サイクロマーＡ４００」等）、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート（例えば、ダイセル化学工業社製の「サイクロマーＭ１００」等）等が挙げられる。
【００３９】
オキサゾリニル基を有する単量体の具体例としては、Ｎ−ビニルオキサゾリン、２−イソプロペニル−２−オキサゾリン等が挙げられる。
【００４０】
イソシアネート基を有する単量体の具体例としては、（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネート、（メタ）アクリロイルオキシエトキシエチルイソシアネート、ビス（アクリロキシメチル）エチルイソシアネートあるいはこれらの変性体等が挙げられる。より具体的には、「カレンズＭＯＩ」（メタクリロイルオキシエチルイソシアネート）、「カレンズＡＯＩ」（アクリロイルオキシエトキシエチルイソシアネート）、「カレンズＭＯＩ−ＥＧ」（メタクリロイルオキシエトキシエチルイソシアネート）、「カレンズＭＯＩ−ＢＭ」（カレンズＭＯＩのイソシアネートブロック体）、「カレンズＭＯＩＢＰ」（カレンズＭＯＩのイソシアネートブロック体）、「カレンズＢＥＩ」（ビス（アクリロキシメチル）エチルイソシアネート）が、昭和電工社から市販されている。なお、これらの商品名は、いずれも登録商標である。
【００４１】
オキセタニル基を有する単量体の具体例としては、３−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン、３−エチル−３−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン等が挙げられる。
【００４２】
これら単量体のうち１種または２種以上を用いることができる。これらの中でもラジカル重合性重合体１ｇ中の水酸基を１．８×１０−３〜３．３×１０−３モルとするため、カルボキシル基との反応により水酸基が生成するグリシジル基やオキセタニル基が好ましく、反応性や工業的入手性の観点から、グリシジル（メタ）アクリレートや３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートがより好ましい。特に好ましくは、グリシジルメタクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートである。さらには、低付加量で水酸基量を所望の範囲に設定しやすい点から、グリシジル（メタ）アクリレートがより好ましい。低付加量とすることで主鎖（ベースポリマー）骨格の特徴を損なわず、優れたアルカリ可溶性、硬化性を有しつつ、脆さを発現せず、塗膜とした場合には基材との密着性に優れた硬化物を与えうるラジカル重合性重合体ならびにそれを含む樹脂組成物をより容易に提供できる。
【００４３】
重合体（ベースポリマー）１００質量部に対する、カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体の使用量は、１０〜５０質量部が好ましく、２０〜５０質量部がより好ましい。カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体の使用量をこのようにすることにより、ラジカル重合性重合体１ｇ中の水酸基量をより所定の値としやすくなる。
【００４４】
本発明のラジカル重合性重合体においては、二重結合当量が３００〜４０００ｇ／当量になるように、ラジカル重合性炭素−炭素二重結合導入反応を行うことが好ましい。二重結合当量は光硬化性や硬化物の物性に関連しており、上記範囲にすることで、耐熱性や強度、可撓性等の物性に優れた硬化物を与えることができる。また、光硬化性とアルカリ現像性が両立するバランスの採れた感光性樹脂が得られる。二重結合当量のより好ましい範囲は、３５０〜３０００ｇ／当量であり、さらに好ましくは４００〜２５００ｇ／当量である。
【００４５】
本発明のラジカル重合性重合体および該ラジカル重合性重合体を含んでなる樹脂組成物では、ラジカル重合性重合体１ｇ中の水酸基は３．３×１０−３モル以下である。ラジカル重合性重合体１ｇ中の水酸基の上限をこのようにすることにより、本発明のラジカル重合性重合体および該ラジカル重合性重合体を含んでなる樹脂組成物のアルカリ現像性、硬化塗膜物性（特には基材への密着性）を優れたものとすることができる。水酸基の好ましい上限は３．２×１０−３モル、より好ましい上限は３．１×１０−３モルである。
また、ラジカル重合性重合体１ｇ中の水酸基は１．８×１０−３モル以上である。ラジカル重合性重合体１ｇ中の水酸基の下限をこのようにすることにより、本発明のラジカル重合性重合体および該ラジカル重合性重合体を含んでなる樹脂組成物の溶媒への溶解性、アルカリ現像性を優れたものとすることができる。より好ましい下限は１．８５×１０−３モル、さらに好ましい下限は１．９×１０−３モルである。
上記ラジカル重合性重合体１ｇ中の水酸基は、重合体を合成する際に使用した水酸基を有する単量体のモル数と、ラジカル重合性重合体を合成する際に使用したカルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体のモル数との和を、得られたラジカル重合性重合体の質量で割ることで算出できる。また、ラジカル重合性重合体について公知の水酸基価の測定方法で求めても良い。
【００４６】
ラジカル重合性重合体の酸価は、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上が好ましく、４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がより好ましく、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がさらに好ましく、また１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、１５５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましく、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がさらに好ましい。ラジカル重合性重合体の酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上とすることで、良好なアルカリ現像性を発現しやすくなる。ラジカル重合性重合体の酸価が１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であれば、アルカリ現像液によって露光部分が侵食されにくくなり、また硬化物の耐水性や耐湿性が向上する。
【００４７】
カルボキシル基と反応し得る官能基を有する単量体の使用量は、ラジカル重合性炭素−炭素二重結合導入反応を行う前の重合体が有するカルボキシル基１当量に対し０．０１〜０．９９当量の範囲で、かつ、得られるラジカル重合性重合体の二重結合当量と酸価が上記好適範囲になるように決定することが好ましい。なお、本発明のラジカル重合性重合体のＭｗの好適範囲は、上記ラジカル重合性炭素−炭素二重結合導入反応前の重合体のＭｗの好適範囲と同様である。
【００４８】
本発明のラジカル重合性重合体は、下記式により得られる熱処理後残存率Ｘ（質量％）と固形分濃度Ｙ（質量％）との相対値Ｘ／Ｙが０．９以上となることが好ましい。
熱処理後残存率Ｘ（質量％）＝｛ラジカル重合性重合体０．３ｇ（加熱乾燥前の質量）とアセトン２ｍｌとの混合物を２００℃で３０分加熱乾燥して得た乾燥混合物の質量（ｇ）｝／｛ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量０．３（ｇ）｝
固形分濃度Ｙ（質量％）＝｛ラジカル重合性重合体０．３ｇ（加熱乾燥前の質量）を真空下１６０℃で１時間３０分加熱乾燥させて得た固形分の質量（ｇ）｝／｛ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量０．３（ｇ）｝
【００４９】
上記式において、ラジカル重合性重合体としては上記溶媒を含んだものであってもよい。ラジカル重合性重合体の加熱乾燥は、アルミカップ等の熱伝導性の高い容器で行うことが好ましい。ラジカル重合性重合体の加熱乾燥前の質量０．３ｇについては、精秤した質量が分かれば良く、０．３ｇ前後（例えば０．２８〜０．３２ｇ）であってもよい。
【００５０】
本発明のラジカル重合性重合体では、ラジカル重合性基導入反応前の重合体の全単量体由来の構成単位１００質量％中、マレイミド系単量体由来の構成単位２０〜６０質量％、エステル結合を有さない不飽和カルボン酸単量体由来の構成単位２８〜５０質量％、水酸基を有する単量体由来の構成単位１〜１９質量％、エステル結合を有さない芳香族系単量体由来の構成単位５〜３５質量％を必須単位として有するため、エステル結合の含有率を低く抑えられ、優れた耐熱分解性が得られる。
【００５１】
上記相対値Ｘ／Ｙは熱分解が全く生じなかった場合には１となり、上記相対値Ｘ／Ｙが１に近いほど、耐熱分解性が良い。上記相対値Ｘ／Ｙは、好ましくは０．９１以上、より好ましくは０．９２以上、さらに好ましくは０．９４以上である。
【００５２】
本発明のラジカル重合性重合体は、カルボキシル基とラジカル重合性基（好ましくはラジカル重合性炭素−炭素二重結合）の両方を有していることから、単独でもアルカリ可溶性感光性樹脂とすることもできる。特に、ネガ型のアルカリ可溶性感光性樹脂として好適に用いることができる。
【００５３】
本発明においては、ラジカル重合性重合体と公知のラジカル重合性化合物とを含有する樹脂組成物とすることで、熱や光反応を経て架橋構造を有する塗膜が得られることとなる。このようなラジカル重合性化合物には、ラジカル重合性樹脂とラジカル重合性モノマーとがある。
【００５４】
ラジカル重合性樹脂としては、不飽和ポリエステル、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート等が使用できる。これらのラジカル重合性樹脂を用いる場合、本発明のラジカル重合性重合体１００質量％に対し、ラジカル重合性樹脂を８０質量％以下で使用することが好ましい。より好ましい上限値は７０質量％、さらに好ましい上限値は６０質量％である。
【００５５】
ラジカル重合性モノマーとしては、単官能モノマー（ラジカル重合性二重結合が１個）と多官能モノマー（ラジカル重合性二重結合が２個以上）のいずれも使用可能である。ラジカル重合性モノマーは重合に関与するため、得られる硬化物の特性を改善する上に、樹脂組成物の粘度を調整することもできる。ラジカル重合性モノマーを使用する場合の好ましい使用量は、本発明のラジカル重合性重合体１００質量％に対し、３００質量％以下、より好ましくは１００質量％以下である。好ましい下限値としては、ラジカル重合性重合体１００質量％に対し１質量％、より好ましくは５質量％である。
【００５６】
ラジカル重合性モノマーの具体例としては、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−クロロフェニル）マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−ラウリルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルメチルマレイミド、Ｎ−（２，４，６−トリブロモフェニル）マレイミド、Ｎ−［３−（トリエトキシシリル）プロピル］マレイミド、Ｎ−オクタデセニルマレイミド、Ｎ−ドデセニルマレイミド、Ｎ−（２−メトキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，４，６−トリクロロフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（１−ヒドロキシフェニル）マレイミド等のＮ−置換マレイミド基含有単量体；スチレン、α−メチルスチレン、α−クロロスチレン、ビニルトルエン、ｐ−ヒドロキシスチレン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルベンゼンホスホネート等の芳香族ビニル系単量体；酢酸ビニル、アジピン酸ビニル等のビニルエステルモノマー；（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、ペンタエリスリトールモノ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンモノ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、（ジ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリス［２−（メタ）アクリロイルオキシエチル］トリアジン、デンドリチックアクリレート等の（メタ）アクリル系単量体；ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｎ−ヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル等の（ヒドロキシ）アルキルビニル（チオ）エーテル；（メタ）アクリル酸２−（ビニロキシエトキシ）エチル、（メタ）アクリル酸２−（イソプロペノキシエトキシエトキシ）エチル、（メタ）アクリル酸２−（イソプロペノキシエトキシエトキシエトキシ）エチル、（メタ）アクリル酸２−（イソプロペノキシエトキシエトキシエトキシエトキシ）エチル等のラジカル重合性二重結合を有するビニル（チオ）エーテル；無水マレイン酸等の酸無水物基含有単量体あるいはこれをアルコール類、アミン類、水等により酸無水物基を開環変性した単量体；Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルオキサゾリドン等のＮ−ビニル系単量��；アリルアルコール、トリアリルシアヌレート等、ラジカル重合可能な二重結合を１個以上有する化合物が挙げられる。
これらは、用途や要求特性に応じて適宜選択され、１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００５７】
本発明のラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物とを含んでなる樹脂組成物は、ベンゾイルパーオキサイドやクメンハイドロパーオキサイド等の公知の熱重合開始剤を使用することにより熱重合も可能であるが、光重合開始剤を配合した感光性樹脂組成物とすることで、光によるラジカル重合が可能となる。特に、ネガ型の感光性樹脂組成物とすることができる。
【００５８】
光重合開始剤としては公知のものが使用でき、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾインとそのアルキルエーテル類；アセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１，１−ジクロロアセトフェノン、４−（１−ｔ−ブチルジオキシ−１−メチルエチル）アセトフェノン等のアセトフェノン類；２−メチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン等のアントラキノン類；２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等のチオキサントン類；アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類；ベンゾフェノン、４−（１−ｔ−ブチルジオキシ−１−メチルエチル）ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラキス（ｔ−ブチルジオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類；２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オンや２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１；アシルホスフィンオキサイド類およびキサントン類等が挙げられる。
【００５９】
これらの光重合開始剤は１種または２種以上の混合物として使用され、本発明のラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物との総量１００質量％に対し、０．５〜３０質量％含まれていることが好ましい。光重合開始剤の量が０．５質量％より少ない場合には、光照射時間を増やさなければならなかったり、光照射を行っても重合が起こりにくかったりするため、適切な表面硬度が得られなくなる。なお、光重合開始剤を３０質量％を越えて配合しても、多量に使用するメリットは少ない。
【００６０】
本発明の樹脂組成物には、さらに必要に応じて、タルク、クレー、硫酸バリウム等の充填材、着色用顔料、消泡剤、カップリング剤、レベリング剤、増感剤、離型剤、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、重合抑制剤、増粘剤等の公知の添加剤を添加してもよい。また、各種強化繊維を補強用繊維として用い、繊維強化複合材料とすることができる。
【００６１】
本発明のラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物とを含んでなる樹脂組成物を画像形成用として使用する場合には、通常、基材に公知の方法で塗布・乾燥し、露光して硬化塗膜を得た後、未露光部分をアルカリ水溶液に溶解させてアルカリ現像を行う。
【００６２】
現像に使用可能なアルカリの具体例としては、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属化合物；水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属化合物；アンモニア；モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノプロピルアミン、ジメチルプロピルアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラブチルアンモニウムハイドロオキサイド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ポリエチレンイミン等の水溶性有機アミン類が挙げられ、これらの１種または２種以上を使用することができる。
【００６３】
本発明の樹脂組成物は、液状のものを直接基材に塗布する方法以外にも、予めポリエチレンテレフタレート等のフィルムに塗布して乾燥させたドライフィルムの形態で使用することもできる。この場合、ドライフィルムを基材に積層し、露光前または露光後にフィルムを剥離すればよい。
また、印刷製版分野で最近多用されているＣＴＰ（Computer To Plate）システム、すなわち、露光時にパターン形成用フィルムを使用せず、デジタル化されたデータによってレーザー光を直接塗膜上に走査・露光して描画する方法を採用することができる。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て本発明の技術的範囲に包含される。各例中、特に言及しない限り、部および％は質量基準である。なお、下記実施例において、物性の評価は次のようにして行なった。
【００６５】
以下の実施例において、各種物性等は以下のように測定した。
【００６６】
＜酸価＞
下記合成例１〜５で得られた各溶液約０．３ｇを精秤し、アセトン／水混合溶媒に溶解し、０．１規定のＫＯＨ水溶液を滴定液として用いて、自動滴定装置（平沼産業社製）により酸価を測定した。結果を表１に示す。
【００６７】
＜耐熱分解性＞
下記合成例１〜５で得られた各溶液を、アルミカップに０．３ｇ程度入れて精秤し、アセトン約２ｍｌを加え、よく混合した後、２００℃の熱風乾燥機に入れた。３０分加熱乾燥した後の質量を測定し、２００℃で加熱乾燥後の質量を加熱乾燥前の質量で割って熱処理後残存率Ｘ（％）を求めた。このＸ（％）と真空下１６０℃にて１時間３０分加熱乾燥させて得た固形分濃度Ｙ（％）との相対値（Ｘ／Ｙ）で評価した。この値が大きいほど、耐熱分解性が高いことになる。結果を表１に示す。
【００６８】
＜アルカリ溶解性＞
表２に示す配合にて得た溶液をスピンコートにて銅板上に塗布し、８０℃で３０分乾燥させた後に室温まで冷却し、３０℃の１質量％炭酸ナトリウム水溶液に１０秒浸漬して塗膜の溶解性により評価した。結果を表２に示す。目視にて塗膜の溶け残りが観察されなかったものを○、溶け残りが観察されたものを×とした。
【００６９】
＜光硬化性＞
上記で得たアルカリ溶解性評価用試験板に２Ｊ／ｃｍ２の光を照射した後、３０℃の１質量％炭酸ナトリウム水溶液に１０秒浸漬して評価した。結果を表２に示す。目視にて塗膜の溶解が観察されなかったものを○、溶解が観察されたものを×とした。
【００７０】
＜密着性＞
上記光硬化性評価後の硬化物を、高温条件として１５０℃で３０分間加熱した。室温まで冷却した後、３０℃の１質量％炭酸ナトリウム水溶液に５分浸漬した後の塗膜の状態により評価した。結果を表２に示す。目視にて塗膜の剥がれや浮きが観察されなかったものを○、塗膜の剥がれや浮きが観察されたものを×とした。
【００７１】
合成例１
ラジカル重合性重合体の合成
反応槽としての冷却管付きセパラブルフラスコに、イソブタノール１１７．８ｇを仕込み、窒素置換しながら攪拌し１００℃に昇温した。次に、Ｎ−フェニルマレイミド（分子量１７３．１７）４０ｇ、アクリル酸（分子量７２．０６）３５ｇ、スチレン（分子量１０４．１５）１０ｇ、メタアクリル酸２−ヒドロキシエチル（分子量１３０．１４）１５ｇ、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート１２０ｇ、イソブタノール６２．２ｇ、及びパーブチルＯ（商品名；日油（株）製、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート）６ｇを混合し、滴下組成物とした。反応温度を１００℃に保ちながら、この滴下組成物を３時間かけて滴下を行った。滴下終了後から更に１００℃で３０分、反応を継続した。その後、イソブタノールを留去しながら反応温度を１１５℃に昇温し、１．５時間反応を継続してラジカル重合性二重結合導入反応前の重合体溶液を得た。重合体１ｇ中の水酸基は下記のようにメタアクリル酸２−ヒドロキシエチルのモル数を重合体質量で割ることで算出した。
１５／１３０．１４÷（４０＋３５＋１０＋１５）＝１．１５×１０−３ｍｏｌ
【００７２】
次いで、この重合体溶液にブレンマーＧＳ（商品名；日油（株）製、グリシジルメタクリレート、分子量１４２．１５）２９．６ｇ、反応触媒としてトリフェニルホスフィンを０．１３ｇ、重合禁止剤としてアンテージＷ−４００を０．１９ｇ加え、窒素と酸素との混合ガス（酸素濃度７％）をバブリングしながら１１５℃で反応させた。反応終了後、固形分濃度が約５０％となるようジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを加え、実施例のラジカル重合性重合体溶液Ａ−１を得た。ラジカル重合性重合体１ｇ中の水酸基は下記のようにメタアクリル酸２−ヒドロキシエチルのモル数とグリシジルメタクリレートのモル数の和をラジカル重合性重合体質量で割ることで算出した。
（１５／１３０．１４＋２９．６／１４２．１５）÷（４０＋３５＋１０＋１５＋２９．６）
＝２．５０×１０−３ｍｏｌ
【００７３】
得られたラジカル重合性重合体溶液Ａ−１について各種物性を測定したところ、真空下１６０℃にて加熱乾燥させて得られた固形分濃度は４９．６％、固形分当たりの酸価は１３１ｍｇＫＯＨ／ｇであった。耐熱分解性については、Ｘ／Ｙ＝０．９５であった。
【００７４】
合成例２〜５
合成例１における各モノマーの使用量を表１に記載の使用量に変更した以外は、合成例１と同様にして実施例のラジカル重合性重合体溶液Ａ−２，Ａ−３及び比較用のラジカル重合性重合体溶液Ｂ−１，Ｂ−２を得た。これらの各種物性について測定した結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
2020132838.tif 000002
【００７６】
実施例１〜３、比較例１〜２
上記合成例１〜５で得られた各溶液を用いて表２に示す配合物を調製し、上記した方法でアルカリ溶解性、光硬化性、ＴＣＴ耐性について評価した。結果を合わせて表２に示す。
【００７７】
【表２】
2020132838.tif 000003
【００７８】
表２中の用語は以下の通りである。
モノマー：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
重合開始剤：イルガキュアー９０７（ＢＡＳＦジャパン社製光重合開始剤）
【００７９】
耐熱分解性については、いずれも０．９５以上となり良好であった。また、実施例１〜３に示すように、ラジカル重合性重合体溶液Ａ−１〜Ａ−３を用いて得た樹脂組成物は、アルカリ溶解性、光硬化性、密着性、いずれも良好であった。
一方、比較例１〜２に示すように、比較用ラジカル重合性重合体溶液Ｂ−１を用いた樹脂組成物では密着性に劣り、比較用ラジカル重合性重合体溶液Ｂ−２を用いた樹脂組成物ではアルカリ溶解性に劣る結果となった。
本発明のラジカル重合性重合体、ならびに、該ラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物とを含んでなる樹脂組成物は微細加工に必須となるアルカリ可溶性を有していることから、感光性樹脂組成物として活用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明のラジカル重合性重合体、ならびに、該ラジカル重合性重合体とラジカル重合性化合物とを含んでなる樹脂組成物は、優れた耐熱性を有しつつアルカリ可溶性、光硬化性を有し、さらには硬化塗膜とした場合、被塗物への密着性も良好なことから、アルカリ現像可能な画像形成用の感光性樹脂組成物の構成成分として、例えば、印刷製版、カラーフィルターの保護膜、カラーフィルター、ブラックマトリックス、フォトスペーサー、ブラックカラムスペーサー、量子ドット、有機ＥＬ、マイクロＬＥＤ、ミニＬＥＤ等のディスプレイ製造用等の各種の用途に好適に使用できる。