JP2001139626A - Alkenylphenol polymer and its production method - Google Patents

Alkenylphenol polymer and its production method

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JP2001139626A
JP2001139626A JP2000263362A JP2000263362A JP2001139626A JP 2001139626 A JP2001139626 A JP 2001139626A JP 2000263362 A JP2000263362 A JP 2000263362A JP 2000263362 A JP2000263362 A JP 2000263362A JP 2001139626 A JP2001139626 A JP 2001139626A
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Yukikazu Nobuhara
幸和 信原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ESCAP type polymer as a resist material for a chemical amplification type excimer laser, capable of selectively and partly separating and decomposing a protective group of a phenolic hydroxy group by an acid, having a controlled structure containing no carboxylic acid residue, a narrow dispersiveness and an excellent resolving capacity. SOLUTION: This alkenylphenol copolymer having a ratio (Mw/Mn) of weight average mol.wt. (Mw) to number average mol.wt. (Mn)of 1.00-1.05 and no carboxylic acid residue is synthesized first by obtaining a block copolymer comprising an alkenylphenol having a protected phenolic hydroxy, or the alkenyphenol and a vinyl aromatic compound, and a (meth) acrylic ester, by an anion polymerization, then a specific amount of a protective group of the phenolic hydroxy group is separated or decomposed using an acidic agent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、従来知られていな
い狭分散性アルケニルフェノール系共重合体及びその製
造方法に関し、さらに詳しくは、アルケニルフェノール
単位、アルケニルフェニルエーテル単位、及び(メタ)
アクリル酸エステル単位とを必須構成単位とする狭分散
性であり、構造の制御されたアルケニルフェノール系共
重合体及びその製造方法に関する。本発明のアルケニル
フェノール系共重合体は、エキシマーレーザー用レジス
ト材料としての利用が期待されるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a narrowly-dispersed alkenylphenol-based copolymer and a method for producing the same, which have not been known. More specifically, the present invention relates to an alkenylphenol unit, an alkenylphenyl ether unit, and (meth)
The present invention relates to an alkenylphenol copolymer having an acrylic ester unit as an essential constituent unit, having a narrow dispersibility, and having a controlled structure, and a method for producing the same. The alkenylphenol-based copolymer of the present invention is expected to be used as a resist material for excimer laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レジスト材料として有用なアルケ
ニルフェノール系共重合体はよく知られている。例え
ば、特開平4−211258号公報、特開平7−209
868号公報、特開平7−49569号公報、特開平9
−160244号公報、及び特開平11−125907
号公報には、一般式(I)、一般式(II)、及び一般式
(III)で表される繰り返し単位を含むランダム共重合
体が記載されている。また、特開平11−125907
号公報には、(A)(イ)酸解離性基で保護されたアル
カリ不溶性又は難溶性の樹脂であって、該酸解離性基が
解離したときにアルカリ可溶性となる樹脂を構成成分と
するポジ型感放射線性樹脂組成物が記載されており、該
樹脂成分として、下記(VI)式(式中、R13及びR14
相互に独立に水素原子またはメチル基を表し、R15は水
素原子、t−ブトキシ基等を表す。)で表される各構成
単位のランダム共重合体あるいはブロック共重合体が記
載されている。
2. Description of the Related Art Hitherto, alkenylphenol copolymers useful as resist materials have been well known. For example, JP-A-4-21258 and JP-A-7-209
868, JP-A-7-49569, JP-A-9
-160244 and JP-A-11-125907
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-157, describes a random copolymer containing a repeating unit represented by the general formula (I), the general formula (II), and the general formula (III). Also, JP-A-11-125907
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-15083 discloses that (A) (a) an alkali-insoluble or hardly soluble resin protected by an acid-dissociable group, and a resin which becomes alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated. A positive-type radiation-sensitive resin composition is described. As the resin component, the following formula (VI) (wherein R 13 and R 14 independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 15 represents hydrogen Atom, t-butoxy group, etc.) are described.

【0003】[0003]

【化6】 Embedded image

【0004】また、特開平10−265524号公報に
は、下記一般式(VII)(式中、Rは、水酸基又はOR
20基を示し、R20は酸不安定基を表す。)で示される繰
り返し単位を有する高分子化合物のRで示されるフェノ
ール性水酸基及び/又はカルボキシル基の1部とアルケ
ニルエーテル化合物もしくはハロゲン化アルキルエーテ
ル化合物との反応により得られる分子内及び/又は分子
間でC−O−C基を有する架橋基により架橋されてお
り、上記酸不安定基と架橋基との合計量がフェノール性
水酸基及びカルボキシル基の全体の平均0モル%を越え
80モル%以下の割合である重量平均分子量1,000
〜500,000の高分子化合物が記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-265524 discloses a compound represented by the following general formula (VII) (wherein R represents a hydroxyl group or OR
20 groups are shown, and R 20 represents an acid labile group. )) The intramolecular and / or intermolecular structure obtained by reacting a part of the phenolic hydroxyl group and / or carboxyl group represented by R of the polymer compound having a repeating unit with an alkenyl ether compound or a halogenated alkyl ether compound. And the total amount of the acid labile groups and the cross-linking groups is more than 0 mol% and more than 80 mol% of the total average of the phenolic hydroxyl groups and carboxyl groups. Weight average molecular weight of 1,000
~ 500,000 high molecular compounds have been described.

【0005】[0005]

【化7】 Embedded image

【0006】そしてまた、特開平10−53621号公
報には、下記一般式(VIII)(式中、R21は水素原子又
は低級アルキル基を表し、R23及びR24は水素原子又は
ハロゲンで置換されていてもよいアルキル基等を表し、
25はハロゲンで置換されていてもよいアルキル基等を
表し、R26は、アルキル基で置換されていてもよいカル
ボキシル基等を表す。)で表される構造を有し、分散度
が1以上1.5未満のポリマーが記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-53621 discloses a compound represented by the following general formula (VIII), wherein R 21 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group, and R 23 and R 24 are substituted with a hydrogen atom or a halogen. Represents an alkyl group or the like which may be
R 25 represents an alkyl group or the like which may be substituted with a halogen, and R 26 represents a carboxyl group or the like which may be substituted with an alkyl group. And a polymer having a dispersity of 1 or more and less than 1.5.

【0007】[0007]

【化8】 Embedded image

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ポリp−ヒドロキシス
チレン等に代表されるアルケニルフェノール類のホモポ
リマーやコポリマーは、化学増幅型・エキシマーレーザ
ー用レジスト材料として有用なものであり、中でも、ヒ
ドロキシスチレン類とアクリル酸エステル類からなる共
重合体を用いたレジストは、高解像度化が可能ないわゆ
るESCAP型レジストとして知られている。
Alkenylphenol homopolymers and copolymers represented by poly-p-hydroxystyrene and the like are useful as resist materials for chemically amplified excimer lasers. Is a so-called ESCAP type resist capable of achieving high resolution.

【0009】この分野での高解像度化技術の進歩はめざ
ましく、常により高解像度化が求められている。更なる
高解像度を実現するために望まれているESCAP型ポ
リマーの構造としては、アルケニルフェノール部分の一
部に露光時に発生する酸によって脱離・分解可能な保護
基を有する構造であり、しかも、分子量分布が狭く、構
造が制御されたものが望まれている。このような構造に
することにより、レジスト組成の光酸発生剤から発生す
る酸の不必要な過剰な拡散を抑制し、フェノール性水酸
基やカルボキシル基の過剰なアルカリ現像液に対する溶
解性を抑制する効果によって、さらなる高解像度化に寄
与するレジスト材料になるものと期待される。
[0009] Advances in high resolution technology in this field are remarkable, and higher resolution is always required. The structure of the ESCAP type polymer desired to realize higher resolution is a structure having a protecting group which can be eliminated and decomposed by an acid generated upon exposure to a part of the alkenylphenol moiety, and What has a narrow molecular weight distribution and a controlled structure is desired. With such a structure, an unnecessary excessive diffusion of an acid generated from a photoacid generator in a resist composition is suppressed, and an effect of suppressing the solubility of a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group in an excessive alkali developer is suppressed. Thus, it is expected that the resist material will contribute to higher resolution.

【0010】このような構造で従来報告されている多く
のESCAP型ポリマーの多くは、ラジカル重合で合成
されており、その分散度(Mw/Mn)は1.50以上
であり満足のいくものではなかった。また、前記特開平
10−265524号公報には、分子量分布の狭い構造
制御されたESCAP型ポリマーが記載されているもの
の、保護基としてのエステル部分がメチル基のような酸
に対して脱離しない基であったり、カルボン酸残基を有
するものであり、このようなエステル部分の構造は露光
部分と未露光部分のアルカリ現像液に対する溶解度の差
を実現しにくく、満足のいくものではない上に、上記保
護基を水酸基又はカルボン酸基に対して後から部分的に
導入する方法を採用しているため、特にポリマー中にお
けるカルボン酸部分を完全に保護することは困難である
という問題を有していた。
Many of the ESCAP-type polymers which have been reported so far with such a structure have been synthesized by radical polymerization and have a dispersity (Mw / Mn) of 1.50 or more, which is not satisfactory. Did not. Although JP-A-10-265524 describes an ESCAP-type polymer having a narrow molecular weight distribution and a controlled structure, an ester moiety as a protective group does not leave an acid such as a methyl group. Or a group having a carboxylic acid residue, and the structure of such an ester portion is difficult to realize a difference in solubility between an exposed portion and an unexposed portion in an alkali developing solution, and is not satisfactory. However, since the method of partially introducing the above-mentioned protecting group into a hydroxyl group or a carboxylic acid group later is employed, it is particularly difficult to completely protect the carboxylic acid portion in the polymer. I was

【0011】前記特開平11−125907号公報に
は、ランダム共重合体あるいはブロック共重合体が記載
されているものの、それら重合体の合成方法や分子量分
布についての記載がなく、また、前記特開平10−53
621号公報には、分散度の小さいESCAP型ポリマ
ーが記載されているものの、具体的に記載されているの
はランダム共重合体のみであり、高解像度のレジスト材
料としては満足のいくものではなかった。
Although JP-A-11-125907 describes a random copolymer or a block copolymer, it does not disclose a method for synthesizing such a polymer or a molecular weight distribution. 10-53
Japanese Patent No. 621 discloses an ESCAP type polymer having a small degree of dispersion, but specifically describes only a random copolymer, which is not satisfactory as a high-resolution resist material. Was.

【0012】本発明の課題は、酸により選択的かつ部分
的にフェノール性水酸基の保護基が脱離・分解され、カ
ルボン酸残基を含まない構造の制御された狭分散性ES
CAP型ポリマーを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a narrow-dispersion ES having a structure in which a protecting group for a phenolic hydroxyl group is selectively and partially eliminated and decomposed by an acid, and has a structure containing no carboxylic acid residue.
It is to provide a CAP type polymer.

【0013】[0013]

【課題を解決しようとする手段】本発明者らは、前記課
題を達成すべく鋭意研究した結果、フェノール性水酸基
が保護されたアルケニルフェノール類あるいは該アルケ
ニルフェノール類とビニル芳香族化合物と、(メタ)ア
クリル酸エステルとからなるブロック共重合が、酸によ
り選択的かつ部分的にフェノール性水酸基の保護基を脱
離・分解させるこができることを見い出し、前記ブロッ
ク共重合体から分子量分布が狭く、かつ構造の制御され
たアルケニルフェノール系共重合体を合成することがで
きることを確認し、本発明を完成するに至った。
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found that alkenylphenols having a protected phenolic hydroxyl group or alkenylphenols and vinyl aromatic compounds, ) It has been found that a block copolymer composed of an acrylate ester can selectively and partially remove and decompose a protecting group for a phenolic hydroxyl group with an acid, and the molecular weight distribution is narrow from the block copolymer, and It has been confirmed that an alkenylphenol copolymer having a controlled structure can be synthesized, and the present invention has been completed.

【0014】すなわち本発明は、一般式(I)That is, the present invention provides a compound represented by the general formula (I)

【化9】 (式中、R1は、水素原子又はメチル基を表し、R2は、
C1〜C5のアルキル基を表し、mは0、1又は2を表
し、mが2の場合、R2は同一又は相異なっていてもよ
い。)で表される繰り返し単位及び一般式(II)
Embedded image (Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents
Represents a C1 to C5 alkyl group, m represents 0, 1 or 2, and when m is 2, R 2 may be the same or different. ) And the general formula (II)

【化10】 (式中、R3は、水素原子又はメチル基を表し、R4は、
酸脱離・分解基を表し、R5はC1〜C5のアルキル基
を表し、nは0、1又は2を表し、nが2の場合、R5
は同一又は相異なっていてもよい。)で表される繰り返
し単位を含む成分(A)と、一般式(III)
Embedded image (Wherein, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 4 is
Represents an acid release and decomposition group, R 5 represents an alkyl group of C1 to C5, n is 0, 1 or 2, when n is 2, R 5
May be the same or different. And a component (A) containing a repeating unit represented by the general formula (III)

【化11】 (式中、R6は水素原子又はメチル基を表し、R7は、t
−ブチル基を有する酸脱離・分解基を表す。)で表され
る繰り返し単位を含む成分(B)とが、(A)−(B)
型にブロック結合している共重合体において、重量平均
分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/M
n)が、1.00〜1.50の範囲であり、かつカルボ
ン酸残基を有しないことを特徴とするアルケニルフェノ
ール系共重合体や、 重量平均分子量が、1,000〜
100,000であることを特徴とする上記アルケニル
フェノール共重合体に関する。
Embedded image (Wherein, R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 7 is t
-Represents an acid leaving / decomposing group having a butyl group. And the component (B) containing the repeating unit represented by (A)-(B)
In the copolymer block-bonded to the mold, the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (Mw / M
n) is in the range of 1.00 to 1.50 and has no carboxylic acid residue, and an alkenylphenol-based copolymer characterized by having a weight average molecular weight of 1,000 to
The present invention relates to the above alkenylphenol copolymer having a molecular weight of 100,000.

【0015】また本発明は、アニオン重合開始剤を重合
開始剤とするアニオン重合法により、フェノール残基の
水酸基が保護された下記一般式(IV)
Further, the present invention provides a compound represented by the following general formula (IV) wherein the hydroxyl group of a phenol residue is protected by an anionic polymerization method using an anionic polymerization initiator as a polymerization initiator.

【化12】 (式中、R8は、水素原子又はメチル基を表し、R9は、
酸脱離・分解基を表し、R10はC1〜C5のアルキル基
を表し、pは0、1又は2を表し、pが2の場合、R10
は同一又は相異なっていてもよい。)で表される化合物
を重合させた後、あるいは、一般式(IV)で表される化
合物とビニル芳香族化合物を共重合させた後、下記一般
式(V)
Embedded image (Wherein, R 8 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 9 is
Represents an acid leaving / decomposing group, R 10 represents a C1-C5 alkyl group, p represents 0, 1 or 2, and when p is 2, R 10 represents
May be the same or different. ), Or after copolymerizing a compound represented by the general formula (IV) with a vinyl aromatic compound, the following general formula (V)

【化13】 (式中、R11は水素原子又はメチル基を表し、R12は、
t−ブチル基を有する酸脱離・分解基を表す。)で表さ
れる(メタ)アクリル酸エステルとを共重合させて得ら
れるブロック共重合体から、フェノール性水酸基の保護
基を酸性試剤を用い、所定の量だけ脱離・分解させるこ
とを特徴とする前記アルケニルフェノール系共重合体の
製造方法や、フェノール性水酸基の保護基を酸性試剤を
用い、所定の量だけ脱離・分解させる工程を、60℃未
満で行うことを特徴とする上記アルケニルフェノール系
共重合体の製造方法に関する。
Embedded image (Wherein, R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 12 is
It represents an acid leaving / decomposing group having a t-butyl group. ), A phenolic hydroxyl-protecting group is desorbed and decomposed by a predetermined amount from a block copolymer obtained by copolymerizing with a (meth) acrylic acid ester represented by the formula (1) using an acidic reagent. The method for producing an alkenylphenol copolymer described above, and the step of removing and decomposing a phenolic hydroxyl-protecting group by a predetermined amount using an acidic reagent at a temperature of less than 60 ° C. The present invention relates to a method for producing a copolymer.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の「一般式(I)で表され
る繰り返し単位」において、式中、R1は水素原子又は
メチル基を表す。R2はC1〜C5のアルキル基を表
し、かかるC1〜C5のアルキル基としては、メチル
基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基、t−ブチル基等を具体的に例示することがで
きる。mは0、1又は2を表し、mが2の場合、R2
同一又は相異なっていてもよい。また、水酸基(OH
基)、R2の置換位置は特に限定されないが、水酸基は
アルケニル基のパラ位又はメタ位が好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the "repeating unit represented by formula (I)" of the present invention, in the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents a C1 to C5 alkyl group, and examples of the C1 to C5 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and an n-alkyl group.
Specific examples include a butyl group, a t-butyl group, and the like. m represents 0, 1 or 2, and when m is 2, R 2 may be the same or different. In addition, hydroxyl groups (OH
Group) and the substitution position of R 2 are not particularly limited, but the hydroxyl group is preferably a para-position or a meta-position of an alkenyl group.

【0017】本発明の「一般式(II)で表される繰り返
し単位」において、R3は水素原子又はメチル基を表
す。R4は酸脱離・分解基、すなわち酸により脱離及び
/又は分解する基を表し、かかる酸脱離・分解基として
は、下記式等で示すような官能基を具体的に例示するこ
とができる。
In the "repeating unit represented by formula (II)" of the present invention, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 4 represents an acid leaving / decomposing group, that is, a group capable of leaving and / or decomposing by an acid. Specific examples of the acid leaving / decomposing group include functional groups represented by the following formulas and the like. Can be.

【0018】[0018]

【化14】 Embedded image

【0019】また、R5はC1〜C5のアルキル基を表
し、かかるC1〜C5のアルキル基としては、メチル
基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−
ブチル基、t−ブチル基等を具体的に例示することがで
きる。nは0、1又は2を表し、nが2の場合、R5
同一又は相異なっていてもよい。また、アルコキシ基
(OR4基)、R5の置換位置は特に限定されないが、ア
ルコキシ基(OR4基)はアルケニル基のパラ位又はメ
タ位が好ましい。
R 5 represents a C1 to C5 alkyl group. Examples of the C1 to C5 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group and an n-alkyl group.
Specific examples include a butyl group, a t-butyl group, and the like. n represents 0, 1 or 2, and when n is 2, R 5 may be the same or different. The substitution position of the alkoxy group (OR 4 group) and R 5 is not particularly limited, but the alkoxy group (OR 4 group) is preferably in the para or meta position of the alkenyl group.

【0020】本発明の「一般式(III)で表される繰り
返し単位」において、R6は水素原子又はメチル基を表
す。また、R7は、t−ブチル基を有する酸脱離・分解
基を表し、かかるt−ブチル基を有する酸脱離・分解基
としては、下記式(式中、uは0又は1を表す。)等で
示すような官能基を具体的に例示することができる。
In the "repeating unit represented by formula (III)" of the present invention, R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 7 represents an acid elimination / decomposition group having a t-butyl group, and the acid elimination / decomposition group having a t-butyl group is represented by the following formula (where u represents 0 or 1) )) Can be specifically exemplified.

【0021】[0021]

【化15】 Embedded image

【0022】本願発明の重合体には必要に応じて、一般
式(I)〜一般式(III)で表される繰り返し単位以外
の繰り返し単位を含めることができる。この繰り返し単
位としては、一般式(I)〜一般式(III)に対応する
単量体と共重合可能な2重結合を有する化合物から得ら
れる繰り返し単位であれば特に制限されないが、スルホ
ン酸基、カルボキシル基、フェノール水酸基等の酸性置
換基を有しない繰り返し単位が好ましく、該繰り返し単
位に対応する単量体としては、ビニル基含有化合物、
(メタ)アクロイル基含有化合物等を例示することがで
きる。
If necessary, the polymer of the present invention may contain a repeating unit other than the repeating units represented by formulas (I) to (III). The repeating unit is not particularly limited as long as it is a repeating unit obtained from a compound having a double bond copolymerizable with monomers corresponding to general formulas (I) to (III). Preferred is a repeating unit having no acidic substituent such as a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group, and a monomer corresponding to the repeating unit includes a vinyl group-containing compound,
A (meth) acryloyl group-containing compound can be exemplified.

【0023】上記ビニル基含有化合物としては、スチレ
ン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、1,1−ジ
フェニルエチレン、スチルベン等の芳香族ビニル化合
物、ビニルピリジン等のヘテロ原子含有芳香族ビニル化
合物、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン等のビ
ニルケトン化合物、メチルビニルエーテル、エチルビニ
ルエーテル等のビニルエーテル化合物、ビニルピロリド
ン、ビニルラクタム等のヘテロ原子含有脂環式ビニル化
合物等を具体的に例示することができる。
Examples of the vinyl group-containing compound include aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, 1,1-diphenylethylene, and stilbene; heteroatom-containing aromatic vinyl compounds such as vinylpyridine; Specific examples include vinyl ketone compounds such as ketone and ethyl vinyl ketone, vinyl ether compounds such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether, and heteroatom-containing alicyclic vinyl compounds such as vinyl pyrrolidone and vinyl lactam.

【0024】また、上記(メタ)アクロイル基含有化合
物としては、下記一般式(IX)(式中、R28は水素原子
又はメチル基を表し、R29はC1〜C12のアルキル
基、C3以上の脂環式骨格を有する炭化水素基、ヘテロ
原子を含有するC2以上の脂環式骨格を有する炭化水素
基、又はヘテロアリール基を表す。)で表される(メ
タ)アクリル酸エステル又は(メタ)アクリロニトリル
等を例示することができる。
The above (meth) acryloyl group-containing compound includes a compound represented by the following general formula (IX) (wherein R 28 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 29 represents a C1 to C12 alkyl group, and a C3 or more A (meth) acrylate or (meth) represented by a hydrocarbon group having an alicyclic skeleton, a hydrocarbon group having a C2 or more alicyclic skeleton containing a hetero atom, or a heteroaryl group. Acrylonitrile and the like can be exemplified.

【0025】[0025]

【化16】 Embedded image

【0026】一般式(IX)におけるR29としては、メチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n
−ブチル基、t−ブチル基、n−オクチル基、n−デシ
ル基等又は下記式(式中、kは0又は1を表す。)で表
される官能基を具体的に例示することができる。
R 29 in the general formula (IX) represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group,
Specific examples thereof include -butyl group, t-butyl group, n-octyl group, n-decyl group and the like, or a functional group represented by the following formula (where k represents 0 or 1). .

【0027】[0027]

【化17】 Embedded image

【0028】これらビニル基含有化合物や(メタ)アク
ロイル基含有化合物は、1種又は2種以上の混合物とし
て使用することができ、またこれらビニル基含有化合物
や、(メタ)アクロイル基含有化合物から得られる繰り
返し単位は、一般式(I)〜一般式(III)に示される
繰り返し単位とランダムに又はブロックで共重合して本
発明のアルケニルフェノール共重合体に含有させること
ができる。例えば、一般式(I)で表される繰り返し単
位及び一般式(II)で表される繰り返し単位を含む成分
(A)として、単量体としてのスチレン、α−メチルス
チレン等に対応する繰り返し単位をも含む成分(A)を
例示することができる。かかる成分(A)における、一
般式(I)で表される繰り返し単位と、一般式(II)で
表される繰り返し単位及び単量体としてのスチレン、α
−メチルスチレン等に対応する繰り返し単位の合計との
モル比は99/1〜50/50の範囲が好ましい。
These vinyl group-containing compounds and (meth) acryloyl group-containing compounds can be used as one kind or a mixture of two or more kinds. Compounds obtained from these vinyl group-containing compounds and (meth) acryloyl group-containing compounds can be used. The repeating unit to be obtained can be copolymerized with the repeating units represented by the general formulas (I) to (III) at random or in blocks to be contained in the alkenylphenol copolymer of the present invention. For example, as the component (A) containing the repeating unit represented by the general formula (I) and the repeating unit represented by the general formula (II), a repeating unit corresponding to styrene, α-methylstyrene, or the like as a monomer Component (A) that also contains In the component (A), a repeating unit represented by the general formula (I), a repeating unit represented by the general formula (II) and styrene as a monomer, α
The molar ratio to the total of the repeating units corresponding to -methylstyrene or the like is preferably in the range of 99/1 to 50/50.

【0029】本発明のアルケニルフェノール共重合体
は、前記一般式(I)、一般式(II)で表されるアルケ
ニルフェノールの繰り返し単位を含む成分(A)と、一
般式(III)で表される(メタ)アクリル酸エステルの
繰り返し単位を含む成分(B)とが、(A)−(B)型
にブロック共重合していることを特徴とする。かかる本
発明のアルケニルフェノール共重合体として、具体的に
以下のものを例示することができる。
The alkenylphenol copolymer of the present invention is represented by the following general formula (III) and the component (A) containing the alkenylphenol repeating unit represented by the general formula (I) or (II). (A)-(B) block copolymerization with a component (B) containing a repeating unit of (meth) acrylic acid ester. Specific examples of the alkenylphenol copolymer of the present invention include the following.

【0030】ポリ[p−t−ブトキシスチレン/p−ヒ
ドロキシスチレン/(メタ)アクリル酸t−ブチル] ポリ[p−t−ブトキシ−α−メチルスチレン/p−ヒ
ドロキシスチレン/(メタ)アクリル酸t−ブチル] ポリ[p−t−ブトキシスチレン/p−ヒドロキシ−α
−メチルスチレン/(メタ)アクリル酸t−ブチル] ポリ[m−t−ブトキシスチレン/m−ヒドロキシスチ
レン/(メタ)アクリル酸t−ブチル] ポリ[p−t−ブトキシスチレン/p−ヒドロキシスチ
レン/(メタクリル酸t−ブチル/アクリル酸t−ブチ
ル] ポリ[p−t−ブトキシスチレン/p−ヒドロキシスチ
レン/(メタ)アクリル酸t−ブチル/(メタ)アクリ
ル酸イソボニル] ポリ[p−t−ブトキシスチレン/p−ヒドロキシスチ
レン/(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル/(メ
タ)アクリル酸t−ブチル] ポリ[p−(1−エトキシエトキシ)スチレン/p−ヒ
ドロキシスチレン/(メタ)アクリル酸t−ブチル] ポリ[p−t−ブトキシスチレン/p−ヒドロキシスチ
レン/(メタ)アクリル 酸t−ブトキシカルボニルメチル]ポリ[p−(テトラヒ
ドロピラニルオキシ)スチレン/p−ヒドロキシスチレ
ン/(メタ)アクリル酸t−ブチル] ポリ[p−t−ブトキシスチレン/p−(テトラヒドロ
ピラニルオキシ)スチレン/p−ヒドロキシスチレン/
(メタ)アクリル酸t−ブチル] ポリ[p−t−ブトキシスチレン/スチレン/p−ヒド
ロキシスチレン/(メタ)アクリル酸t−ブチル]
Poly [pt-butoxystyrene / p-hydroxystyrene / t-butyl (meth) acrylate] Poly [pt-butoxy-α-methylstyrene / p-hydroxystyrene / t- (meth) acrylate -Butyl] poly [pt-butoxystyrene / p-hydroxy-α
-Methylstyrene / t-butyl (meth) acrylate] poly [mt-butoxystyrene / m-hydroxystyrene / t-butyl (meth) acrylate] poly [pt-butoxystyrene / p-hydroxystyrene / (T-butyl methacrylate / t-butyl acrylate) poly [pt-butoxystyrene / p-hydroxystyrene / t-butyl (meth) acrylate / isobonyl (meth) acrylate] poly [pt-butoxy] Styrene / p-hydroxystyrene / dicyclopentenyl (meth) acrylate / t-butyl (meth) acrylate] poly [p- (1-ethoxyethoxy) styrene / p-hydroxystyrene / t-butyl (meth) acrylate ] Poly [pt-butoxystyrene / p-hydroxystyrene / t-butoxycarbonylmethyl (meth) acrylate ] Poly [p- (tetrahydropyranyloxy) styrene / p-hydroxystyrene / t-butyl (meth) acrylate] poly [pt-butoxystyrene / p- (tetrahydropyranyloxy) styrene / p-hydroxystyrene /
T-butyl (meth) acrylate] poly [pt-butoxystyrene / styrene / p-hydroxystyrene / t-butyl (meth) acrylate]

【0031】本発明のアルケニルフェノール共重合体の
分散度を表す重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
(Mn)の比(Mw/Mn)は、1.00〜1.50の
範囲であり、好ましくは1.00〜1.20の範囲であ
る。また、重量平均分子量(Mw)は、1,000〜1
00,000、特に1,000〜30,000の範囲が
好ましい。そして、成分(A)と成分(B)とのモル比
[(A)/(B)]は、95/5〜5/95の範囲、特に
95/5〜70/30の範囲が好ましい。また、成分
(A)を構成する一般式(I)で表されるアルケニルフ
ェノールの繰り返し単位と一般式(II)で表されるアル
ケニルフェノールの繰り返し単位とのモル比は特に制限
されないが、99.5/0.5〜50/50、特に95
/5〜60/40の範囲が好ましい。
The ratio (Mw / Mn) between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) representing the degree of dispersion of the alkenylphenol copolymer of the present invention is in the range of 1.00 to 1.50, Preferably it is in the range of 1.00 to 1.20. The weight average molecular weight (Mw) is 1,000 to 1
It is preferably in the range of 00,000, especially 1,000 to 30,000. And the molar ratio of component (A) to component (B)
[(A) / (B)] is preferably in the range of 95/5 to 5/95, particularly preferably in the range of 95/5 to 70/30. The molar ratio of the alkenylphenol repeating unit represented by the general formula (I) and the alkenylphenol repeating unit represented by the general formula (II) constituting the component (A) is not particularly limited. 5 / 0.5 to 50/50, especially 95
/ 5 to 60/40 is preferred.

【0032】本発明のアルケニルフェノール共重合体の
製造方法において用いられる一般式(IV)で表される化
合物における、R8は水素原子又はメチル基を、R9は酸
脱離・分解基を、R10はC1〜C5のアルキル基を表
し、pは0、1又は2を表し、pが2の場合、R10は同
一又は相異なっていてもよい。R9は一般式(II)中の
4に、R10は一般式(II)中のR5に対応し、具体的な
例は前述したとおりである。
In the compound represented by the general formula (IV) used in the method for producing an alkenylphenol copolymer of the present invention, R 8 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 9 represents an acid leaving / decomposing group, R 10 represents a C1 to C5 alkyl group, p represents 0, 1 or 2, and when p is 2, R 10 may be the same or different. R 9 corresponds to R 4 in the general formula (II), and R 10 corresponds to R 5 in the general formula (II), and specific examples are as described above.

【0033】一般式(IV)で表される化合物として具体
的には、p−t−ブトキシスチレン、p−t−ブトキシ
−α−メチルスチレン、m−t−ブトキシスチレン、m
−t−ブトキシ−α−メチルスチレン、p−(テトラヒ
ドロピラニルオキシ)スチレン、p−(テトラヒドロピ
ラニルオキシ)−α−メチルスチレン、p−(1−エト
キシエトキシ)スチレン、p−(1−エトキシエトキ
シ)−α−メチルスチレン等を例示することができ、こ
れらは一種単独又は二種以上の混合物として使用でき
る。
Specific examples of the compound represented by the general formula (IV) include pt-butoxystyrene, pt-butoxy-α-methylstyrene, mt-butoxystyrene and m-t-butoxystyrene.
-T-butoxy-α-methylstyrene, p- (tetrahydropyranyloxy) styrene, p- (tetrahydropyranyloxy) -α-methylstyrene, p- (1-ethoxyethoxy) styrene, p- (1-ethoxy) Ethoxy) -α-methylstyrene and the like can be exemplified, and these can be used alone or as a mixture of two or more.

【0034】本発明のアルケニルフェノール共重合体の
製造方法において用いられるビニル芳香族化合物として
は、スチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ン、p−t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、
1,3−ブチルスチレン、1,1−ジフェニルエチレ
ン、スチルベン等を挙げることができ、これらは一種単
独又は二種以上の混合物として使用することができる。
The vinyl aromatic compound used in the method for producing an alkenylphenol copolymer of the present invention includes styrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, pt-butylstyrene, α-methylstyrene,
Examples thereof include 1,3-butylstyrene, 1,1-diphenylethylene, and stilbene, and these can be used alone or as a mixture of two or more.

【0035】本発明のアルケニルフェノール共重合体の
製造方法において用いられる一般式(V)で表される
(メタ)アクリル酸エステルにおける、R11は水素原子
又はメチル基を、R12は酸により脱離・分解し得るt−
ブチル基を有する基を表す。R 12は一般式(III)中の
7に対応し、具体的な例は前述したとおりである。一
般式(V)で表される化合物として具体的には、(メ
タ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブ
トキシカルボニルメチル、(メタ)アクリル酸1−メチ
ル−t−ブチトキシカルボニルメチル等を例示すること
ができ、これらは一種単独又は二種以上の混合物として
使用することができる。
The alkenylphenol copolymer of the present invention
Represented by the general formula (V) used in the production method
R in the (meth) acrylate11Is a hydrogen atom
Or a methyl group represented by R12Is t- which can be desorbed and decomposed by acid
Represents a group having a butyl group. R 12Is in the general formula (III)
R7And a specific example is as described above. one
Specific examples of the compound represented by the general formula (V) include (meth)
(T) t-butyl acrylate, t-butyl (meth) acrylate
Toxycarbonylmethyl, 1-methyl (meth) acrylate
Examples of tert-butoxycarbonylmethyl
Can be used alone or as a mixture of two or more.
Can be used.

【0036】本発明のアルケニルフェノール系共重合体
の製造は、まず、アニオン重合開始剤を重合開始剤とし
て、前記一般式(IV)で表される化合物単独、あるいは
一般式(IV)で表される化合物とビニル芳香族化合物で
アニオン重合を行い、ついで反応系に前記一般式(V)
で表される(メタ)アクリル酸エステルを添加するブロ
ック共重合反応により行われる。この反応は通常、窒
素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下、有機溶媒中に
おいて、−100〜50℃の温度で行われ、好ましくは
−100〜0℃、更に好ましくは−100〜−20℃で
行われる。
In the production of the alkenylphenol-based copolymer of the present invention, first, the compound represented by the general formula (IV) alone or the compound represented by the general formula (IV) is used by using an anionic polymerization initiator as a polymerization initiator. Anion polymerization is carried out with the compound and a vinyl aromatic compound.
This is performed by a block copolymerization reaction in which a (meth) acrylate represented by the following formula is added. This reaction is usually performed in an organic solvent under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon at a temperature of -100 to 50 ° C, preferably at -100 to 0 ° C, more preferably at -100 to -20 ° C. Done.

【0037】上記アニオン重合法に用いられるアニオン
重合開始剤としては、アルカリ金属、有機アルカリ金属
等を例示することができ、アルカリ金属としては、リチ
ウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等を例示するこ
とができ、有機アルカリ金属としては、上記アルカリ金
属のアルキル化物、アリル化物、アリール化物等を例示
することができ、これらアニオン重合開始剤は一種単独
又は二種以上組み合わせて使用することもできる。ま
た、上記有機アルカリ金属としては、エチルリチウム、
n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブ
チルリチウム、エチルナトリウム、リチウムビフェニ
ル、リチウムナフタレン、リチウムトリフェニル、ナト
リウムナフタレン、α−メチルスチレンナトリウムジア
ニオン、1,1−ジフェニルヘキシルリチウム、1,1
−ジフェニル−3−メチルペンチルリチウム等を具体的
に挙げることができる。
Examples of the anionic polymerization initiator used in the above anionic polymerization method include alkali metals and organic alkali metals. Examples of the alkali metals include lithium, sodium, potassium, cesium and the like. Examples of the organic alkali metal include alkylated products, allylic products, and arylated products of the above-mentioned alkali metals. These anionic polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more. Further, as the organic alkali metal, ethyl lithium,
n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, ethyl sodium, lithium biphenyl, lithium naphthalene, lithium triphenyl, sodium naphthalene, α-methylstyrene sodium dianion, 1,1-diphenylhexyllithium, 1,1
-Diphenyl-3-methylpentyllithium and the like can be specifically mentioned.

【0038】上記重合反応に用いられる有機溶媒として
は、n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素
類、シクロヘキサン、シクロペンタンとの脂環族炭化水
素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類、ジエ
チルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエ
ーテル類の他、アニソール、ヘキサメチルホスホルアミ
ド等のアニオン重合において通常使用される有機溶媒を
挙げることができ、これらは一種単独又は二種以上の混
合溶媒として使用することができる。特に、極性溶媒と
非極性溶媒の組み合わせが好ましく、更にエーテル類と
芳香族もしくは脂肪族の炭化水素の組み合わせが好まし
い。
Examples of the organic solvent used in the above polymerization reaction include aliphatic hydrocarbons such as n-hexane and n-heptane, alicyclic hydrocarbons with cyclohexane and cyclopentane, and aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene. In addition to hydrogens, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, and dioxane, organic solvents commonly used in anionic polymerization such as anisole and hexamethylphosphoramide can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. Can be used as a solvent. In particular, a combination of a polar solvent and a non-polar solvent is preferable, and a combination of an ether and an aromatic or aliphatic hydrocarbon is more preferable.

【0039】また、(メタ)アクリル酸エステルを添加
して共重合を行う際、鉱酸のアルカリ金属塩及び/又は
アルカリ土類金属塩を添加することにより重合反応を制
御することができる。鉱酸のアルカリ金属塩及び/又は
アルカリ土類金属塩として、特に塩化リチウムが好まし
い。
When the copolymerization is carried out by adding a (meth) acrylate, the polymerization reaction can be controlled by adding an alkali metal salt and / or an alkaline earth metal salt of a mineral acid. As the alkali metal salt and / or alkaline earth metal salt of a mineral acid, lithium chloride is particularly preferred.

【0040】このようにして得られた共重合体からフェ
ノール性水酸基の保護基を酸性試剤を用いて所定量脱離
・分解させ、アルケニルフェノール骨格を生成せしめ
る。この脱離・分解反応に使用される溶媒としては、前
記重合反応で例示した溶媒のほか、メタノール、エタノ
ール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン
等のケトン類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等
の多価アルコール誘導体類、水などの一種単独又は二種
以上の混合溶媒を例示することができる。
The phenolic hydroxyl-protecting group is eliminated and decomposed in a predetermined amount from the thus obtained copolymer using an acidic reagent to form an alkenylphenol skeleton. Examples of the solvent used in the elimination / decomposition reaction include, in addition to the solvents exemplified in the above polymerization reaction, alcohols such as methanol and ethanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and polyhydric alcohols such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve. One or a mixture of two or more solvents such as derivatives and water can be exemplified.

【0041】用いられる酸性試剤としては特に制限され
ないが、具体的には、塩酸、硫酸、塩化水素ガス、リン
酸、臭化水素酸、p−トルエンスルホン酸、1,1,1
−トリフロロ酢酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメ
タンスルホン酸、一般式XHSO4(式中、XはLi、
Na、K等のアルカリ金属を表す。)で示される重硫酸
塩などの酸性試剤を例示することができる。用いる量
は、触媒量で十分であるが、通常各ユニットのモル分
率、各ユニットの分子量よりポリマー全体の平均分子量
を求め、ポリマーの全重量、平均分子量、及びモル分率
より各ユニットのモル数を求め、アルケニルフェノール
ユニット部のモル数に対して0.1〜3当量、好ましく
は0.1〜1当量の範囲である。
The acidic reagent used is not particularly limited, but specific examples thereof include hydrochloric acid, sulfuric acid, hydrogen chloride gas, phosphoric acid, hydrobromic acid, p-toluenesulfonic acid, 1,1,1
- trifluoroacetic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, in formula XHSO 4 (wherein, X is Li,
Represents an alkali metal such as Na and K. )) And the like. The amount to be used is sufficient with the amount of the catalyst, but the average molecular weight of the entire polymer is usually determined from the molar fraction of each unit and the molecular weight of each unit, and the molar amount of each unit is determined from the total weight, average molecular weight, and molar fraction of the polymer. The number is determined, and it is in the range of 0.1 to 3 equivalents, preferably 0.1 to 1 equivalent based on the number of moles of the alkenylphenol unit.

【0042】保護基の脱離反応は、通常、室温〜150
℃の温度で行われる。しかし、フェノール水酸基の脱保
護に際して、(メタ)アクリル酸エステル部の加水分解
を制御するためには、室温〜70℃未満、好ましくは室
温〜60℃未満、更に好ましくは30℃〜50℃の範囲
で行われる。但し、(メタ)アクリル酸エステル部にC
7以上の脂環族基、又は脂環族基を有するアルキル等の
嵩高い置換基を有する場合、60℃以上で反応を行って
もエステル部の加水分解を制御することができる場合が
ある。
The elimination reaction of the protecting group is usually carried out at room temperature to 150.
Performed at a temperature of ° C. However, at the time of deprotection of the phenolic hydroxyl group, in order to control the hydrolysis of the (meth) acrylate portion, the temperature is in the range of room temperature to less than 70 ° C, preferably room temperature to less than 60 ° C, more preferably 30 ° C to 50 ° C. Done in However, C is added to the (meth) acrylate part.
When the compound has a bulky substituent such as an alkyl group having 7 or more alicyclic groups or an alicyclic group, the hydrolysis of the ester moiety may be controlled even when the reaction is performed at 60 ° C. or more.

【0043】また、脱保護反応において、溶媒の種類と
濃度、触媒の種類と添加量、および反応温度と反応時間
を適当に組み合わせることにより、(メタ)アクリル酸
エステル部の加水分解及びフェノール性水酸基の脱保護
を制御することができる。例えば、反応初期、60℃に
温度を保って反応を行い、所定量の80〜90%を脱離
した後、反応温度をさげ、必要に応じて水を添加して酸
濃度を調節することで、脱離反応速度を制御することが
でき、この結果所定量に対して±1%前後の精度で目的
物を得ることができる。
In the deprotection reaction, by appropriately combining the type and concentration of the solvent, the type and amount of the catalyst, and the reaction temperature and the reaction time, the hydrolysis of the (meth) acrylate portion and the phenolic hydroxyl group Deprotection can be controlled. For example, at the beginning of the reaction, the reaction is carried out while maintaining the temperature at 60 ° C., and after a predetermined amount of 80 to 90% is desorbed, the reaction temperature is lowered, and if necessary, water is added to adjust the acid concentration. The rate of the elimination reaction can be controlled, and as a result, the target product can be obtained with an accuracy of about ± 1% with respect to a predetermined amount.

【0044】保護基を希望所定量だけ脱離させるため
に、逐次反応を追跡し、所定の量を脱離したところで反
応を停止させる。反応を追跡する手段として、IRスペ
クトル、又はポリマーの溶解度の変化を測定する方法等
を例示することができる。
In order to eliminate a desired predetermined amount of the protecting group, the reaction is monitored sequentially, and the reaction is stopped when the predetermined amount is eliminated. As a means for tracking the reaction, a method of measuring a change in the IR spectrum or the solubility of the polymer can be exemplified.

【0045】[0045]

【実施例】以下、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明する。但し、本発明の範囲は、下記実施例により何
ら制限を受けるものではない。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.

【0046】実施例1 窒素雰囲気下において、テトラヒドロフラン(THF)
1500gを−60℃に保持し、n−ブチルリチウム
(NBL)30mmolを加え撹拌下、p−t−ブトキ
シスチレン(PTBST)0.8molとスチレン(S
t)0.2molの混合物を1時間かけて滴下し、さら
に反応を1時間継続し、ガスクロマトグラフィー(G
C)により反応完結を確認した。次いで、t−ブチルメ
タクリレート(t−BMA)0.5molを30分かけ
て滴下し、さらに反応を1時間継続してGCにより反応
完結を確認し、反応系にメタノールを加えて反応を停止
させた。反応液を多量のメタノール中に投入してポリマ
ーを析出させ、ろ過、洗浄後、60℃で5時間減圧乾燥
して白色粉体状のポリマーを得た。用いたモノマー総量
に対する重合収率は、99.5%であった。
Example 1 Tetrahydrofuran (THF) under a nitrogen atmosphere
While maintaining 1500 g at -60 ° C, 30 mol of n-butyllithium (NBL) was added, and 0.8 mol of pt-butoxystyrene (PTBST) and styrene (S
t) 0.2 mol of the mixture was added dropwise over 1 hour, and the reaction was further continued for 1 hour.
C) The completion of the reaction was confirmed. Next, 0.5 mol of t-butyl methacrylate (t-BMA) was added dropwise over 30 minutes, the reaction was further continued for 1 hour, the completion of the reaction was confirmed by GC, and the reaction was stopped by adding methanol to the reaction system. . The reaction solution was poured into a large amount of methanol to precipitate a polymer, which was filtered, washed, and dried under reduced pressure at 60 ° C. for 5 hours to obtain a white powdery polymer. The polymerization yield based on the total amount of the monomers used was 99.5%.

【0047】このポリマーのゲルパーミエーションクロ
マトグラフィー(GPC)分析を行ったところ、Mn=
8,600、Mw/Mn=1.17の単分散ポリマーで
あり、13CNMRにより求めた共重合比率は、PTBS
T単位/St単位/t−BMA単位=0.8/0.2/
0.5(モル比)であった。これらのことから、共重合
反応は何ら副反応を生ずることなく進行し、設定通りの
共重合体が得られたことを確認した。
The polymer was subjected to gel permeation chromatography (GPC) analysis to find that Mn =
8,600, Mw / Mn = 1.17, and the copolymerization ratio determined by 13 CNMR was PTBS
T unit / St unit / t-BMA unit = 0.8 / 0.2 /
0.5 (molar ratio). From these facts, it was confirmed that the copolymerization reaction proceeded without any side reaction, and that the copolymer as set was obtained.

【0048】次に、得られたポリマー10gをTHF/
エタノール=4/1(重量比)の混合溶媒に溶解して2
5%溶液とし、40℃に加熱した後、濃塩酸3gを反応
系に加えて脱ブチル化反応を開始した。そして、逐次、
反応系から少量採取し、IRスペクトルを測定して反応
を追跡し、脱離が所定量に達したことを確認し、速やか
に反応系を氷水浴で冷却した後、反応液を多量の水中に
投入してポリマーを析出させ、ろ過、洗浄後、60℃で
5時間減圧乾燥して白色粉体状のポリマー7.7gを得
た。
Next, 10 g of the obtained polymer was added to THF /
Dissolve in a mixed solvent of ethanol = 4/1 (weight ratio) and add 2
After preparing a 5% solution and heating to 40 ° C., 3 g of concentrated hydrochloric acid was added to the reaction system to start a debutylation reaction. And successively,
A small amount was sampled from the reaction system, and the reaction was followed by measuring the IR spectrum. After confirming that the desorption reached a predetermined amount, the reaction system was quickly cooled in an ice water bath, and the reaction solution was poured into a large amount of water. The polymer was charged to precipitate the polymer, filtered, washed, and dried under reduced pressure at 60 ° C. for 5 hours to obtain 7.7 g of a white powdery polymer.

【0049】このポリマーのGPC分析を行ったとこ
ろ、Mn=7900、Mw/Mn=1.16の単分散ポ
リマーであり、13CNMRにより求めた共重合比率は、
PTBST単位/ビニルフェノール(PHS)単位/S
t単位/t−BMA単位=0.4/0.4/0.2/
0.5(モル比)であった。
GPC analysis of this polymer revealed that it was a monodisperse polymer with Mn = 7900 and Mw / Mn = 1.16. The copolymerization ratio determined by 13 CNMR was:
PTBST unit / vinyl phenol (PHS) unit / S
t unit / t-BMA unit = 0.4 / 0.4 / 0.2 /
0.5 (molar ratio).

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によると、アニオン重合法を用
い、水酸基の保護されたアルケニルフェノールと(メ
タ)アクリル酸エステルとの共重合体を合成し、選択的
にフェノール水酸基を脱離することで構造制御され、し
かも、狭分散性であり、部分的にフェノール水酸基が保
護された、KrFシキシマレーザー用レジスト材料とし
て従来よりも優れた解像能力を有するESCAP型アル
ケニルフェノール共重合体を合成することができる。
According to the present invention, a copolymer of a hydroxyl-protected alkenylphenol and a (meth) acrylic acid ester is synthesized by an anionic polymerization method, and the phenol hydroxyl group is selectively eliminated. Synthesizing an ESCAP-type alkenylphenol copolymer having a structure-controlled, narrowly dispersible, partially protected phenolic hydroxyl group, and having a higher resolution than conventional KrF resists for shixima lasers. Can be.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、R1は、水素原子又はメチル基を表し、R2は、
C1〜C5のアルキル基を表し、mは0、1又は2を表
し、mが2の場合、R2は同一又は相異なっていてもよ
い。)で表される繰り返し単位及び一般式(II) 【化2】 (式中、R3は、水素原子又はメチル基を表し、R4は、
酸脱離・分解基を表し、R5はC1〜C5のアルキル基
を表し、nは0、1又は2を表し、nが2の場合、R5
は同一又は相異なっていてもよい。)で表される繰り返
し単位を含む成分(A)と、一般式(III) 【化3】 (式中、R6は水素原子又はメチル基を表し、R7は、t
−ブチル基を有する酸脱離・分解基を表す。)で表され
る繰り返し単位を含む成分(B)とが、(A)−(B)
型にブロック結合している共重合体において、重量平均
分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/M
n)が、1.00〜1.50の範囲であり、かつカルボ
ン酸残基を有しないことを特徴とするアルケニルフェノ
ール系共重合体。
1. A compound of the general formula (I) (Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents
Represents a C1 to C5 alkyl group, m represents 0, 1 or 2, and when m is 2, R 2 may be the same or different. And a repeating unit represented by the general formula (II): (Wherein, R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 4 is
Represents an acid release and decomposition group, R 5 represents an alkyl group of C1 to C5, n is 0, 1 or 2, when n is 2, R 5
May be the same or different. And a component (A) containing a repeating unit represented by the general formula (III): (Wherein, R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 7 is t
-Represents an acid leaving / decomposing group having a butyl group. And the component (B) containing the repeating unit represented by (A)-(B)
In the copolymer block-bonded to the mold, the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (Mw / M
alkenylphenol-based copolymer, wherein n) is in the range of 1.00 to 1.50 and has no carboxylic acid residue.
【請求項2】 重量平均分子量が、1,000〜10
0,000であることを特徴とする請求項1に記載のア
ルケニルフェノール共重合体。
2. The weight average molecular weight is 1,000 to 10.
The alkenyl phenol copolymer according to claim 1, wherein the alkenyl phenol copolymer is 000.
【請求項3】 アニオン重合開始剤を重合開始剤とする
アニオン重合法により、フェノール残基の水酸基が保護
された下記一般式(IV) 【化4】 (式中、R8は、水素原子又はメチル基を表し、R9は、
酸脱離・分解基を表し、R10はC1〜C5のアルキル基
を表し、pは0、1又は2を表し、pが2の場合、R10
は同一又は相異なっていてもよい。)で表される化合物
を重合させた後、あるいは、一般式(IV)で表される化
合物とビニル芳香族化合物を共重合させた後、下記一般
式(V) 【化5】 (式中、R11は水素原子又はメチル基を表し、R12は、
t−ブチル基を有する酸脱離・分解基を表す。)で表さ
れる(メタ)アクリル酸エステルとを共重合させて得ら
れるブロック共重合体から、フェノール性水酸基の保護
基を酸性試剤を用い、所定の量だけ脱離・分解させるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載のアルケニルフェノ
ール系共重合体の製造方法。
3. A compound represented by the following general formula (IV) in which a hydroxyl group of a phenol residue is protected by an anionic polymerization method using an anionic polymerization initiator as a polymerization initiator. (Wherein, R 8 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 9 is
Represents an acid leaving / decomposing group, R 10 represents a C1-C5 alkyl group, p represents 0, 1 or 2, and when p is 2, R 10 represents
May be the same or different. ), Or after copolymerizing a compound represented by the general formula (IV) with a vinyl aromatic compound, the compound represented by the following general formula (V): (Wherein, R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 12 is
It represents an acid leaving / decomposing group having a t-butyl group. ), A phenolic hydroxyl-protecting group is desorbed and decomposed by a predetermined amount from a block copolymer obtained by copolymerizing with a (meth) acrylic acid ester represented by the formula (1) using an acidic reagent. The method for producing an alkenylphenol-based copolymer according to claim 1 or 2.
【請求項4】 フェノール性水酸基の保護基を酸性試剤
を用い、所定の量だけ脱離・分解させる工程を、60℃
未満で行うことを特徴とする請求項3記載のアルケニル
フェノール系共重合体の製造方法。
4. A step of desorbing and decomposing a phenolic hydroxyl-protecting group by a predetermined amount using an acidic reagent at 60 ° C.
4. The method for producing an alkenylphenol-based copolymer according to claim 3, wherein the reaction is carried out at less than 10%.
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