JP2010106278A - ノボラック型の構造を有する誘導体化されたポリヒドロキシスチレン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】4−ヒドロキシスチレンの代わりに4−ヒドロキシメチル−カルビノールをメチルエーテル化し、これを重合させると新規の誘導体化されたポリ(4−ヒドロキシスチレン)(PHS)が得られ、これはNMRによって測定したところ、従来技術のPHSと比べて実質的に直鎖状(約6%〜約40重量パーセント)であり、さらに、低い多分散性(すなわち約2.0未満)を有する。
【選択図】なし
Description
発明の分野
本発明は、新規の誘導体化されたポリ(4−ヒドロキシスチレン)(DPHS)、および、4−ヒドロキシメチル−カルビノール(HPMC)から間接的に、ノボラック型の構造を有するDPHSを製造する方法に関し、これらは、フォトレジスト組成物のような電子工学の化学の市場において有用性を有する。ミクロ電子工学の化学の市場でのDPHSの使用に加えて、このようなDPHSは、標準的なノボラック用途、例えばワニス、アニリンのプリント用インク、エポキシ樹脂のための原材料(例えば硬化剤)、コピー用紙、ゴムのための粘着性付与剤、原油セパレーター、リジッドおよびフレキシブルプリント回路基板のためのソルダーマスクおよび感光性カバーレイ、さらに、誘導体化されたエポキシ樹脂、および、DPHSのヒドロキシ基と反応したポリイソシアヌレート、例えばそれらを含むペイント塗料で用いることができる。DPHSはまた、キャスティング後に架橋する能力を有し、それにより抗酸化保護を提供する、高粘度のポリマーのための粘度調節剤として用いてもよい。
従来、ポリ(4−ヒドロキシスチレン)(PHS)を製造する方法の1つは、出発原料として4−ヒドロキシスチレン(HSM)を使用することであった;欧州特許出願第0−108−624号を参照。4−ヒドロキシスチレンは、当業界周知の化合物である。
本発明は、一つには、本明細書に記載の構造式で示される新規の誘導体化されたポリ(4−ヒドロキシスチレン)(DPHS)を開示し、このDPHSは、特徴的な直鎖状の特徴を有する。本発明のその他の形態は、ノボラック型の構造を有する誘導体化されたポリ(4−ヒドロキシスチレン)(DPHS)を製造する方法であり、本方法は、(i)HPMCを含むメタノール溶液を供給する工程、(ii)前記溶液を、酸触媒による置換反応で、適切な温度および圧力の条件下で十分な時間処理し、前記溶液中の実質的に全ての前記HPMCを4−ヒドロキシフェニルメチルカルビノールのメチルエーテルに変換する工程、および、(iii)前記エーテルを含む溶液を、適切な酸触媒の存在下で、適切な温度および圧力の条件下で十分な時間重合し、ノボラック型ポリマーを形成する工程、を含み、上記ノボラック型ポリマーは、特徴的で新規のDPHS高分子材料であり、約1,000〜約100,000、好ましくは約1,000〜約50,000、より好ましくは約1,000〜約10,000の分子量を有する。この新規のDPHSの最も重要な特徴の1つは、これは、NMRによって測定したところ、従来技術のPHSと比べて実質的に直鎖状(約6%〜約40重量パーセント)であり、さらに、低い多分散性(すなわち約2.0未満)を有することである。
本発明は、一つには、以下の構造:
4−ヒドロキシフェニルメチルカルビノールのメチルエーテル(HPME)の合成
22.2%の4−ヒドロキシフェニルメチルカルビノール(HPMC)を含むメタノール溶液(15グラム)に、0.45グラムのアンバーリストA−15酸性イオン交換樹脂を添加した。この混合物を室温で72時間静置した。HPLC解析によれば、得られた溶液は、わずか0.21%のHPMCしか含まず(99%変換)、残部はHPMEであることが示された。このようにして製造された上記材料は、DPHSポリマーの製造における原材料として使用するのに適している。
窒素注入口、ミキサー、温度計および制御器、ならびに還流冷却器を備えた500mlフラスコに、30.4%のHPME(68.7グラムのHPME)原材料を含むメタノール溶液(226グラム)を添加した。溶媒蒸留を用いて131グラムのメタノールを除去したところ、メタノール中に72.3%のHPMEを含む溶液になった。
HPMEの存在下で極めて多量のHPMCを含む原材料を用いた類似の重合操作では、商業的な目的にはまったく不十分な高分子材料が得られた。この望ましくない材料は紺青色であり、さらに真空乾燥すると粘着性になった。また、この材料は、ろ過と洗浄が極めて困難であった。この比較例は、US5,554,719、および、US5,565,544に記載の実施例1〜11と同様である。
[本発明の態様]
[1]
ノボラック型の構造を有する誘導体化されたポリヒドロキシスチレンを製造する方法であって、(a)4−ヒドロキシフェニルメチルカルビノールを含むメタノール溶液を供給する工程、(b)前記溶液と酸性イオン交換樹脂とを、適切な温度および圧力の条件下で十分な時間接触させ、溶液中の実質的に全ての前記カルビノールを、4−ヒドロキシフェニルメチルカルビノールのメチルエーテルに変換する工程、(c)前記エーテルを含む溶液を、適切な酸触媒の存在下で、適切な温度および圧力の条件下で十分な時間重合し、ノボラック型ポリマーを形成する工程を含む、上記方法。
[2]
前記酸触媒は、ルイス酸である、1に記載の方法。
[3]
工程(b)および(c)における温度は、約0℃〜約100℃であり、圧力は、約101.3kPa〜約170.3kPa(約0psig〜約10psig)である、1に記載の方法。
[4]
前記酸触媒は、鉱酸である、1に記載の方法。
[5]
前記酸触媒は、硫酸である、4に記載の方法。
[6]
前記酸触媒は、H2SO4、HCl、AlCl3、H3PO4、シュウ酸、SnCl2、BF3、BBr3、BCl3、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、および、それらの混合物からなる群より選択される、1に記載の方法。
[7]
以下の構造:
[8]
約6%〜約40%の直線性、約2.0未満の多分散性、および、約10,000未満の分子量を有することを特徴とする、誘導体化されたポリ(4−ヒドロキシスチレン)を含む物質の組成物。
[9]
電子回路をパターニングするための、7に記載の物質の組成物がベースの基本のフォトレジスト組成物。
[10]
7に記載の物質の組成物がベースのエポキシ樹脂のための硬化剤。
[11]
7に記載の物質の組成物を包含するワニス。
[12]
7に記載の物質の組成物を包含するプリント用インク。
[13]
7に記載の物質の組成物を包含するゴムのための粘着性付与剤。
[14]
7に記載の物質の組成物を包含する原油セパレーター。
[15]
7に記載の物質の組成物を包含する、リジッドまたはフレキシブルプリント回路基板のためのソルダーマスクまたは感光性カバーレイ。
[16]
7に記載の物質の組成物中のヒドロキシ基との反応によってさらに誘導体化されたエポキシ材料。
[17]
エポキシまたはブロックイソシアネートを含み、さらに7に記載の物質の組成物も包含するペイント塗料。
[18]
7に記載の物質の組成物が包含されていることによって、粘度調節剤として作用する、高粘度のポリマー。
[19]
7に記載の物質の組成物が包含されていることによって、抗酸化剤として作用する、高分子材料。
[20]
4−ヒドロキシフェニルメチルカルビノールのメチルエーテルを製造する方法であって、(i)4−ヒドロフェニルメチルカルビノールを含むメタノール溶液を供給する工程、および、(ii)前記溶液と酸性イオン交換樹脂とを、適切な温度および圧力の条件下で十分な時間接触させ、実質的に全ての前記カルビノールを、カルビノールのメチルエーテルに変換する工程、を含む、上記方法。
Claims (13)
- 約6%〜約40%の直線性、約2.0未満の多分散性、および、約10,000未満の分子量を有することを特徴とする、誘導体化されたポリ(4−ヒドロキシスチレン)を含む物質の組成物。
- 電子回路をパターニングするための、請求項1に記載の物質の組成物がベースの基本のフォトレジスト組成物。
- 請求項1に記載の物質の組成物がベースのエポキシ樹脂のための硬化剤。
- 請求項1に記載の物質の組成物を包含するワニス。
- 請求項1に記載の物質の組成物を包含するプリント用インク。
- 請求項1に記載の物質の組成物を包含するゴムのための粘着性付与剤。
- 請求項1に記載の物質の組成物を包含する原油セパレーター。
- 請求項1に記載の物質の組成物を包含する、リジッドまたはフレキシブルプリント回路基板のためのソルダーマスクまたは感光性カバーレイ。
- 請求項1に記載の物質の組成物中のヒドロキシ基との反応によってさらに誘導体化されたエポキシ材料。
- エポキシまたはブロックイソシアネートを含み、さらに請求項1に記載の物質の組成物も包含するペイント塗料。
- 請求項1に記載の物質の組成物が包含されていることによって、粘度調節剤として作用する、高粘度のポリマー。
- 請求項1に記載の物質の組成物が包含されていることによって、抗酸化剤として作用する、高分子材料。
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