CS262041B1 - Způsob nanášení organokřemičitého polymer’.! l?.rer»m indukovaným rozkladem, l-metyl-l-silacyklobutanu z plynn* fáze - Google Patents

Abstract

Způsob depozice organokřemičitého polymeru na pevná povrchy z plynné fáze spocíva.líoj v tom, že depozice polymeru se uskutečňuje v důsledku rozkladu 1-metyl- -1-silacyklobutanu iniciovaného zářením kontinuálního CO? laseru v přítomnosti fluoridu sírového jako senzibilizátoru. Způsob je významný především tím, že umožňuje provádět tepelně iniciovanou polymerizaci v plynné fázi ve studených reakčních nádobách a že může být využit pro přípravu tenkých vrstev na površích z tepelná nestabilních materiálů, při přípravě komponent pro mikroelektroniku a pro přípravu membrán pro separační procesy.

Description

Vynález se týká nanášeni organokřemičitého polymeru laserem indukovaným rozkladem 1-metyl-l-silaoyklobutanu z plynné fáze.

Je známo, že tenké (C,l až 1yum) vrstvy polymerů mohou sloužit při přípravě mikroelektronických komponent a nacházejí též velmi široké uplatnění v membránových separačních procesech (Chem. Eng. 5» 329 (1982); Chem. Eng. Erocess 1986, 23; Chem. Eng. 1984, 64; J. Membrane 3ci. 8, 233 (1981)).

Dosavadní, tradiční techniky přípravy tenkých vrstev polymerů spočívají v provedení polymerizačních reakcí v tenké vrstvě kapalného monomeru. Pro iniciaci těchto polymerizací se používá katalyzátorů, tepelné energie nebo UV či J**-záření.

Potenciálním zdrojem inertních polymerů jsou i silacykloalkany. Z nich byly dosud nejvíce studovány silacyklobutany, které účinkém tepla a UV záření podléhají primárnímu rozkladu na etylen a silaetylen (Chem. Rev. 79» 524, 1979; Crganometallics 3,

918, 1984) a následné di-, oligo- či polymerizací silaetylenů (J. Crganometal. Chem. 201, 363 (1980); J. Am. Chem. 3oc. 97,

1957 (1975); J· Fhys. Chem. 82» 1203 (1978)). Bolymerizační reakce probíhají i při rozkladu silacyklo’butanů iniciovaném zářeniWz i.č. laserů (J. Chem. 80c., Chem. Commun. 1981, 915). V dosud uvedených případech však představují minoritní reakci silaetylenů, které podléhají převážně .cyklodimerizaci· Vysoké konverze na polymer bylo dosaženo pouze v případě tepelného rozkladu silacyklobutanu (J. Am. Chem. coc. 97»· 1957 (1975))· Během tepelně iniciovaných rozkladů však dochází k nanášení polymeru na horký povrch reaktoru.

Způsob přípravy tenkýoh vrstev organokřemičitého polymeru podle vynálezu využívá skutečnosti, že tepelný rozklad l-metyl-l-silacyklobutanu indukovaný kontinuálním CC₂ laserem v přítomnosti senzibilizátoru (SFg) probíhá při vhodné intenzitě zářeni a vhodných koncentracích výše uvedených sloučenin výhradně podle

- 2 rovnioe

282 041

C0₂ laser > C₂H₄ + polymer a pevný polymer se přitom deponuje na studené stěny reakční nádoby.

Typický laser poskytující uspokojivé výsledky je kontinuální COg-Ng-He laser o výkonu vyšším než 5 W pracující na vlnové délce 9»Š aŽ 10,8 Jva, jehož záření je fokusováno. 1-Metyl-l-silacyklobutan lze ozařovat ve vhodné kovové nebo skleněné nádobě/ opatřené vstupním okénkem z materiálu propouštějícího zářeni (NaCl, KBr, Ge a pod.).

Pevný bílý polymer vznikající tímto laserem indukovaným rozkladem 1-metyl-l-silacyklobutanu je inertní vůči organickým rozpouštědlům a nerozpoušti se v nich. Je též stabilní na vzduchu.

Ve vakuu se nerozkládá do teploty přinejmenším 50C°C. Jeho infračervená spektra (absorpční pásy 2900 až 2950 , 2100, 1240, 1020 a 820 cnTl) nasvědčují, že obsah^ěí-CH^, 3i-CH₂-3i a si—H uskupení, struktura polymeru je určována přednostně probíhající isomerizací

CH_x-3i=CH_o 5 I £

H > CH,-Si-CH,

Obě tyto species byly dokázány záchytem 1,3-butadienem jako 1,1-dimetyl-l-silacyklopenteny a l-metyl-l-silacyklohexen-(jj) hmotnostní spektroskopií.

Uvedený způsob přípravy organokřemičitého polymeru umožňuje depo8ici polymeru na studené povrchy a je významný především tím, že může najít uplatnění při přípravě komponent pro mikroelektroniku a při přípravě membrán (zvláště asymetrických) pro separační procesy.

Příklad 1

Nádoba válcového tvaru o délce 10 cm a vnitřním průměru 4 cm, opatřená dvěma NaCl okénky propustnými pro záření C0₂ laseru a ventilem, je napuštěna směsí 1-metyl-l-silacyklobutanu (2,671^) a fluoridu sírového (0,(7^¾) a ozářená fokusovaným laserovým svazkem (linie P(20) 10,6 _#um přechodu) po dobu 2 minut. Po několikanásobném opakování tohoto postupu lze pozorovat deposici polymeru na stěnách reaktoru, přičemž tloušňku jeho vrstvy lze odhadnout po jediném ozáření na 0,7 ^um.

- 3 Příklad 2 282 041

Do reaktoru uvedeném v příkladu 1 bylo umístěno 5 kovových □ povrchů (1 cm). Za podmínek uvedených v příkladu 1 dochází k de· posici polymeru na těchto površích.

Claims (1)

1. Způsob nanášení organokřemičitého polymeru laserem indukovaným rozkladem 1-metyl-l-silacyklobutanu z plynné fázejvyznačený tím, že se polymer vytváří rozkladem 1-metyl-1-silacyklobutanu iniciovaným zářením kontinuálního CC^ laseru v přítomnosti fluoridu sírového jako senzibilátoru.