JP3678559B2 - Hydrogenated product of ring-opening metathesis (co) polymer and process for producing the same - Google Patents

Description

（式中、Ｒ¹は水素、炭素数１〜２０のアルキル、炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル、炭素数２〜２０のアルキルカルボニル、または炭素数２〜２０のアルコキシアルキルであり、Ｒ²，Ｒ³は水素、炭素数１〜２０のアルキル、ハロゲン、ハロゲン化アルキル、炭素数２〜２０のカルボキシアルキル、炭素数１〜２０のヒドロキシアルキルまたはニトリルから選ばれ、ｍは０または１〜３の整数を表す。）で表される構造単位［Ａ］と下記一般式（２）
【０００８】
【化５】

（式中、Ｒ²，Ｒ³及びｍは一般式（１）のものと同一）で表される構造単位［Ｂ］から構成され、その構成モル比［Ａ］／［Ｂ］が５／９５〜９５／５であり、かつ重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０〜２．０であることを特徴とする開環メタセシス（共）重合体の水素添加物を提供するものである。
また、本発明は、一般式（３）
【０００９】
【化６】

（式中、Ｒ² ，Ｒ³及びｍは、一般式（１）のものと同一）で表される少なくとも１種類の環状オレフィン系単量体をリビング開環メタセシス触媒で重合し、水素添加触媒のもとに水素添加した後に、部分的に加水分解またはアルコール分解することを特徴とする、少なくとも一般式（１）で表される構造単位［Ａ］と一般式（２）で表される構造単位［Ｂ］から構成され、その構成モル比［Ａ］／［Ｂ］が５／９５〜９５／５であり、かつ重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０〜２．０である開環メタセシス（共）重合体の水素添加物の製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においてリビング開環メタセシス触媒で重合する一般式（３）で表される環状オレフィン系単量体としては、ｍが０であるビシクロヘプトエンの誘導体、ｍが１であるテトラシクロドデセンの誘導体、ｍが２であるヘキサシクロヘプタデセンの誘導体、ｍが３であるオクタシクロドコセンの誘導体等が挙げられる。
【００１１】
具体的には、例えば、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物、５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物、または５，６−ジメチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物等のビシクロヘプトエン類、テトラシクロ［４．４．０．１^2、5．１^7,10］−８−ドデセン−３，４−ジカルボン酸無水物、８−メチルテトラシクロ［４．４．０．１^2、5．１^7,10］−８−ドデセン−３，４−ジカルボン酸無水物、または８，９−ジメチルテトラシクロ［４．４．０．１^2、5．１^7,10］−８−ドデセン−３，４−ジカルボン酸無水物等のテトラシクロドデセン類、ヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−１１−ヘプタテ゜セン−４，５−ジカルボン酸無水物、１１−メチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−１１−ヘプタテ゜セン−４，５−ジカルボン酸無水物、または１１，１２−ジメチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−１１−ヘプタテ゜セン−４，５−ジカルボン酸無水物等のヘキサシクロヘプタデセン類、またはオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−１４−ドコセン−５，６−ジカルボン酸無水物、１４−メチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−１４−ドコセン−５，６−ジカルボン酸無水物、または１４，１５−ジメチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−１４−ドコセン−５，６−ジカルボン酸無水物等のオクタシクロドコセン類等を挙げることができる。
【００１２】
また、本発明の方法においては、一般式（３）で表される環状オレフィン系単量体と共に、リビング開環メタセシス触媒で重合する他の環状オレフィン単量体を用いて共重合しても良い。そのような他の環状オレフィン単量体としては、例えば、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−メチルビシク［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−クロロビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ブロモビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−メチル−６−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−tert−ブトキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−tert−ブトキシカルボニルオキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルオキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−tert−ブチルカルボキシルカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジtert−ブトキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、または５，６−ジ（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン等のビシクロヘプトエン誘導体、テトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−メチルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−エチルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−クロロテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−ブロモテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−メチル−９−メチルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−tert−ブトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−tert−ブトキシカルボニルオキシテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルオキシテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−tert−ブチルカルボキシルカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８，９−ジtert−ブトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８，９−ジ（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルメチルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、８−tert−ブトキシカルボニルメチルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン、または８−tert−ブトキシカルボニルオキシメチルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン等のテトラシクロドデセン誘導体、ヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−メチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−エチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−tert−ブトキシカルボニルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−tert−ブトキシカルボニルオキシヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルオキシヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−tert−ブチルカルボキシルカルボニルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１，１２−ジtert−ブトキシカルボニルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１，１２−ジ（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−tert−ブトキシカルボニル−１２−tert−ブトキシカルボニルメチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−tert−ブトキシカルボニルオキシ−１２−tert−ブトキシカルボニルメチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニル−１２−tert−ブトキシカルボニルメチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルオキシ−１２−tert−ブトキシカルボニルメチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルメチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルオキシメチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、１１−tert−ブトキシカルボニルメチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン、または１１−tert−ブトキシカルボニルオキシメチルヘキサシクロ［６．６．１．１^3,6．１^10,13．０^2,7．０^9,14］−４−ヘプタデセン等のヘキサシクロヘプタデセン誘導体、オクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−メチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−エチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−tert−ブトキシカルボニルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−tert−ブトキシカルボニルオキシオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルオキシオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４，１５−ジtert−ブトキシカルボニルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４，１５−ジ（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−tert−ブトキシカルボニル−１５−tert−ブトキシカルボニルメチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−tert−ブトキシカルボニルオキシ−１５−tert−ブトキシカルボニルメチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニル−１５−tert−ブトキシカルボニルメチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルオキシ−１５−tert−ブトキシカルボニルメチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルメチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−（テトラヒドロピラン−２−イル）オキシカルボニルオキシメチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、１４−tert−ブトキシカルボニルメチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン、または１４−tert−ブトキシカルボニルオキシメチルオクタシクロ［８．８．０．１^2,9．１^4,7．１^11,18．１^13,16．０^3,8．０^12,17］−５−ドコセン等のオクタシクロドコセン誘導体、またはシクロブテン、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロオクテン等のシクロオレフィン類等を挙げることができる。
【００１３】
また、本発明に使用される重合触媒としては、リビング開環メタセシス重合する触媒であればどのようなものでもよいが、開環メタセシス触媒の具体例としては、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ＣＨＢｕ^t）（ＯＢｕ^t）₂、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ＣＨＢｕ^t）（ＯＣＭｅ₂ＣＦ₃）₂、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ＣＨＢｕ^t）（ＯＣＭｅ₂（ＣＦ₃）₂）₂、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ＣＨＣＭｅ₂Ｐｈ）（ＯＢｕ^t）₂、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ＣＨＣＭｅ₂Ｐｈ）（ＯＣＭｅ₂ＣＦ₃）₂、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ＣＨＣＭｅ₂Ｐｈ）（ＯＣＭｅ₂（ＣＦ₃）₂）₂、（式中のＰｒⁱはｉｓｏ−プロピル基、Ｂｕ^tはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基を表す。）等のタングステン系アルキリデン触媒、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｍｅ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＭｅＰｈ）（Ｏ−Ｂｕ^t）₂（ＰＭｅ₃）、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｍｅ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＭｅ₂）（Ｏ−Ｂｕ^t）₂（ＰＭｅ₃）、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｍｅ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＰｈ₂）（Ｏ−Ｂｕ^t）₂（ＰＭｅ₃）、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｍｅ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＭｅＰｈ）（ＯＣＭｅ₂（ＣＦ₃））₂（ＰＭｅ₃）、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｍｅ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＭｅ₂）（ＯＣＭｅ₂（ＣＦ₃））₂（ＰＭｅ₃）、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｍｅ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＰｈ₂）（ＯＣＭｅ₂（ＣＦ₃））₂（ＰＭｅ₃）、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｍｅ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＭｅ₂）（ＯＣＭｅ（ＣＦ₃）₂）₂（ＰＭｅ₃）、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｍｅ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＭｅ₂）（ＯＣＭｅ（ＣＦ₃）₂）₂（ＰＭｅ₃）、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｍｅ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＰｈ₂）（ＯＣＭｅ（ＣＦ₃）₂）₂（ＰＭｅ₃）、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＭｅＰｈ）（ＯＣＭｅ₂（ＣＦ₃））₂（ＰＭｅ₃）、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＭｅＰｈ）（ＯＣＭｅ（ＣＦ₃）₂）₂（ＰＭｅ₃）、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＨＣＭｅＰｈ）（ＯＰｈ）₂（ＰＭｅ₃）、（式中のＰｒⁱはｉｓｏ−プロピル基、Ｂｕ^tはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基を表す。）等のタングステン系アルキリデン触媒、Ｍｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＢｕ^t）（ＯＢｕ^t）₂、Ｍｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＢｕ^t）（ＯＣＭｅ₂ＣＦ₃）₂、Ｍｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＢｕ^t）（ＯＣＭｅ（ＣＦ₃）₂）₂、Ｍｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＭｅ₂Ｐｈ）（ＯＢｕ^t）₂、Ｍｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＭｅ₂Ｐｈ）（ＯＣＭｅ₂ＣＦ₃）₂、Ｍｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ＣＨＣＭｅ₂Ｐｈ）（ＯＣＭｅ（ＣＦ₃）₂）₂、（式中のＰｒⁱはｉｓｏ−プロピル基、Ｂｕ^tはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基を表す。）等のモリブデン系アルキリデン触媒、Ｒｅ（ＣＢｕ^t）（ＣＨＢｕ^t）（Ｏ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）₂、Ｒｅ（ＣＢｕ^t）（ＣＨＢｕ^t）（Ｏ−２−Ｂｕ^tＣ₆Ｈ₄）₂、Ｒｅ（ＣＢｕ^t）（ＣＨＢｕ^t）（ＯＣＭｅ₂ＣＦ₃）₂、Ｒｅ（ＣＢｕ^t）（ＣＨＢｕ^t）（ＯＣＭｅ（ＣＦ₃）₂）₂、Ｒｅ（ＣＢｕ^t）（ＣＨＢｕ^t）（Ｏ−２，６−ＭｅＣ₆Ｈ₃）₂、（式中のＢｕ^tはｔｅｒｔ−ブチル基を表す。）等のレニウム系アルキリデン触媒、Ｔａ［Ｃ（Ｍｅ）Ｃ（Ｍｅ）ＣＨＭｅ₃］（Ｏ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）₃Ｐｙ、Ｔａ［Ｃ（Ｐｈ）Ｃ（Ｐｈ）ＣＨＭｅ₃］（Ｏ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）₃Ｐｙ、（式中のＭｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基、Ｐｙはピリジン基を表す。）等のタンタル系アルキリデン触媒、Ｒｕ（ＣＨＣＨＣＰｈ₂）（ＰＰｈ₃）₂Ｃｌ₂、Ｒｕ（ＣＨＣＨＣＰｈ₂）（Ｐ（Ｃ₆Ｈ₁₁）₃）₂Ｃｌ₂（式中のＰｈはフェニル基を表す。）等のルテニウム系アルキリデン触媒やチタナシクロブタン触媒が挙げられる。上記開環メタセシス触媒は、単独にまたは２種以上混合してもよい。
【００１４】
また、上記の他に、有機遷移金属錯体と助触媒としてのルイス酸との組合せによるリビング開環メタセシス触媒系、例えぱ、モリブデン、タングステン等の遷移金属ハロゲン錯体と助触媒として有機アルミニウム化合物、有機錫化合物またはリチウム、ナトリウム、マグネシウム、亜鉛、カドミウム、ホウ素等の有機金属化合物とから成る開環メタセシス触媒を用いることもできる。
【００１５】
有機遷移金属ハロゲン錯体の具体例としては、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ｔｈｆ）（ＯＢｕ^t）₂Ｃｌ₂、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ｔｈｆ）（ＯＣＭｅ₂ＣＦ₃）₂Ｃｌ₂、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ｔｈｆ）（ＯＣＭｅ₂（ＣＦ₃）₂）₂Ｃｌ₂、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ｔｈｆ）（ＯＢｕ^t）₂Ｃｌ₂、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ｔｈｆ）（ＯＣＭｅ₂ＣＦ₃）₂Ｃｌ₂、Ｗ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ｔｈｆ）（ＯＣＭｅ₂（ＣＦ₃）₂）₂Ｃｌ₂、（式中のＰｒⁱはｉｓｏ−プロピル基、Ｂｕ^tはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基、ｔｈｆはテトラヒドロフランを表す。）等のタングステン系ハロゲン錯体と下記有機金属化合物の組み合わせからなる触媒、またはＭｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ｔｈｆ）（ＯＢｕ^t）₂Ｃｌ₂、Ｍｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ｔｈｆ）（ＯＣＭｅ₂ＣＦ₃）₂Ｃｌ₂、Ｍｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ｔｈｆ）（ＯＣＭｅ（ＣＦ₃）₂）₂Ｃｌ₂、Ｍｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ｔｈｆ）（ＯＢｕ^t）₂Ｃｌ₂、Ｍｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ｔｈｆ）（ＯＣＭｅ₂ＣＦ₃）₂Ｃｌ₂、Ｍｏ（Ｎ−２，６−Ｐｒⁱ ₂Ｃ₆Ｈ₃）（ｔｈｆ）（ＯＣＭｅ（ＣＦ₃）₂）₂Ｃｌ₂、（式中のＰｒⁱはｉｓｏ−プロピル基、Ｂｕ^tはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基、ｔｈｆはテトラヒドロフランを表す。）等のモリブデン系ハロゲン錯体と下記有機金属化合物の組み合わせからなる触媒が挙げられる。
【００１６】
また、助触媒としての有機金属化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリフェニルアルミニウム、トリベンジルアルミニウム、ジエチルアルミニウムモノクロリド、ジ−ｎ−ブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムモノブロミド、ジエチルアルミニウムモノイオジド、ジエチルアルミニウムモノヒドリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムジクロリド等の有機アルミニウム化合物、テトラメチル錫、ジエチルジメチル錫、テトラエチル錫、ジブチルジエチル錫、テトラブチル錫、テトラオクチル錫、トリオクチル錫フルオリド、トリオクチル錫クロリド、トリオクチル錫ブロミド、トリオクチル錫イオジド、ジブチル錫ジフルオリド、ジブチル錫ジクロリド、ジブチル錫ジブロミド、ジブチル錫ジイオジド、ブチル錫トリフルオリド、ブチル錫トリクロリド、ブチル錫トリブロミド、ブチル錫トリイオジド等の有機錫化合物、ｎ−ブチルリチウム等の有機リチウム化合物、ｎ−ペンチルナトリウム等の有機ナトリウム化合物、メチルマグネシウムイオジド、エチルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムブロミド、ｎ−プロピルマグネシウムブロミド、ｔ―ブチルマグネシウムクロリド、アリルマグネシウムクロリド等の有機マグネシウム化合物、ジエチル亜鉛等の有機亜鉛化合物、ジエチルカドミウム等の有機カドミウム化合物、トリメチルホウ素、トリエチルホウ素、トリ−ｎ−ブチルホウ素等の有機ホウ素化合物等が挙げられる。
【００１７】
本発明のリビング開環メタセシス重合において環状オレフィン系単量体と開環メタセシス触媒のモル比は、タングステン、モリブデン、レニウム、タンタル、またはルテニウム等の遷移金属アルキリデン触媒やチタナシクロブタン触媒の場合は、環状オレフィン系単量体が遷移金属アルキリデン錯体に対してモル比で２〜１０００であり、好ましくは１０〜５０００である。また、有機遷移金属ハロゲン錯体と有機金属化合物から成る開環メタセシス触媒の場合、環状オレフィン系単量体が有機遷移金属ハロゲン錯体に対してモル比で２〜１００００、好ましくは１０〜５０００であり、助触媒としての有機金属化合物が有機遷移金属ハロゲン錯体に対してモル比で０．１〜１０、好ましくは１〜５となる範囲である。また、本発明の開環メタセシス重合は無溶媒でも溶媒を使用して良いが、特に使用する溶媒としては、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、デカリン等の脂肪族環状炭化水素、メチレンジクロライド、ジクロロエタン、ジクロロエチレン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素等が挙げられ、これらの２種類以上を混合使用しても良い。
【００１８】
また、本発明において触媒効率を高めるために連鎖移動剤として用いられるオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン等のα−オレフィンが挙げられ、さらに、ビニルトリメチルシラン、アリルトリメチルシラン、アリルトリエチルシラン、アリルトリイソプロピルシラン等のケイ素含有オレフィンが挙げられ、また、ジエンとしては、１、４−ペンタジエン、１、５−ヘキサジエン、１、６−ヘプタジエン等の非共役系ジエンが挙げられる。さらに、これらオレフィンまたはジエンはそれぞれ単独または２種類以上を併用しても良い。
【００１９】
本発明において共存させるオレフィンまたはジエンの使用量は、オレフィンまたはジエンが環状オレフィン系単量体に対して０．００１〜１０００、好ましくは０．０１〜１００の範囲である。また、オレフィンまたはジエンが遷移金属アルキリデン錯体のアルキリデンの１当量に対して０．１〜１０００、好ましくは１〜５００の範囲である。
【００２０】
開環メタセシス重合では、単量体の反応性および重合溶媒ヘの溶解性によっても異なるが、単量体／開環メタセシス触媒と溶媒の濃度は０．１〜１００ｍｏｌ／Ｌの範囲が好ましく、通常―３０〜１５０℃の反応温度で１分〜１０時間反応させ、ブチルアルデヒド等のアルデヒド類、アセトン等のケトン類、メタノール等のアルコール類等の失活剤で反応を停止し、開環メタセシス重合体溶液を得ることができる。
【００２１】
本発明において、リビング開環メタセシス重合によって得られる重合体は、開環メタセシス重合がリビング重合反応であるため、単量体と触媒のモル比を制御することによって、所望の分子量の重合体を得ることができる。また、連鎖移動剤としてオレフィンまたはジエンの存在下でリビング開環メタセシス重合を行うことでリビング重合反応を保ちながら、単量体と連鎖移動剤と触媒のモル比を制御することによっても、所望の分子量の重合体を得ることができる。このリビング重合で得られた分子量は、ＧＰＣで測定したポリスチレン換算での数平均分子量Ｍｎが５００〜１００，０００である。好ましくは、１，０００〜５０，０００であり、特に、好ましくは３，０００〜２０，０００である。また、単量体及び連鎖移動剤の性質によって多少の差異はあるものの重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０〜２．０の狭い分子量分布の範囲に制御される。好ましくは１．０〜１．８、更に好ましくは１．０〜１．６の範囲である。この範囲の分子量と狭い分子量分布は、レジスト材として要求される高解像度及び高現像性を実現するために極めて重要である。更には、レジスト材を溶媒に溶解させ、シリコンウェハーに回転塗布機で塗布する工程において、均一な平滑コーティング膜を形成する上でも重要なことである。従って、分子量及び分子量分布を決めるメタセシス重合をリビング重合で行うことは、その後に重合体の主鎖部分のオレフィンを水素添加し、次いで官能基を部分的に加水分解して得られる（共）重合体のレジスト材としての機能を発現する上で極めて重要である。
【００２２】
本発明の環状オレフィン系単量体の開環メタセシス重合体の主鎖部分のオレフィンの水素添加反応は、公知の水素添加触媒を使用することができる。具体例として不均一系触媒ではパラジウム、白金、ニッケル、ロジウム、ルテニウム等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、チタニア、マグネシア、ケイソウ土、合成ゼオライト等の担体に担持させた担持型金属触媒、または均一系触媒では、ナフテン酸ニッケル／トリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセトナート／トリイソブチルアルミニウム、オクテン酸コバルト／ｎ−ブチルリチウム、チタノセンジクロリド／ジエチルアルミニウムクロリド、酢酸ロジウム、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、クロロトリス（トリフェニルホスフィン）ロジウム、ジヒドリドテトラキス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム等が挙げられ、さらに、均一系触媒として水素の存在下に下記一般式（４）
【００２３】
【化７】
ＭＨ_kＱ_hＴ_pＺ_q （４）
（式中、Ｍはルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、パラジウム、白金またはニッケルを表し、Ｈは水素を表し、Ｑはハロゲンを表し、ＴはＣＯ、ＮＯ、トルエン、アセトニトリルまたはテトラヒドロフランを表し、ＺはＰＲ´¹Ｒ´²Ｒ´³（Ｐはリンを示し、Ｒ´¹、Ｒ´²、Ｒ´³はそれぞれ同一もしくは異なる直鎖、分岐または環状のアルキル、アルケニル、アリール、アルコキシまたはアリロキシを示す。）で表せる有機リン化合物を表し、ｋは０または１の整数、ｈは１〜３の整数、ｐは０または１の整数、ｑは２〜４の整数を表す。）で表わされる有機金属錯体とアミン化合物からなる水素添加触媒を用いて水素添加することもできる。
【００２４】
一般式（４）おけるＱは、ハロゲン原子を表し具体例として、塩素、フッ素、臭素または沃素原子を例示できる。更に、ＴはＣＯ、ＮＯ、トルエン、アセトニトリルまたはテトラヒドロフランを表し、Ｚは有機リン化合物を表し具体例として、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリｎ−プロピルホスフィン、トリｔ−ブチルホスフィン、トリイソブチルホスフィン、トリｎ−ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、トリｏ−トリルホスフィン、トリｍ−トリルホスフィン、トリｐ−トリルホスフィン、ジエチルフェニルホスフィン、ジクロロ（エチル）ホスフィン、ジクロロ（フェニル）ホスフィン、クロロジフェニルホスフィン、トリメチルホスフィト、トリイソプロピルホスフィト、トリフェニルホスフィトを例示できる。
【００２５】
一般式（４）で表せる有機金属錯体の具体例としては、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）白金、クロロトリス（トリフェニルホスフィン）ロジウム、ジクロロトリス（トリフェニルホスフィン）オスミウム、ジクロロヒドリドビス（トリフェニルホスフィン）イリジウム、ジクロロトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム、ジクロロテトラキス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム、トリクロロニトロシルビス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム、ジクロロビス（アセトニトリル）ビス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム、ジクロロビス（テトラヒドロフラン）ビス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム、クロロヒドリド（トルエン）トリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム、クロロヒドリドカルボニルトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム、クロロヒドリドカルボニルトリス（ジエチルフェニルホスフィン）ルテニウム、クロロヒドリドニトロシルトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム、ジクロロトリス（トリメチルホスフィン）ルテニウム、ジクロロトリス（トリエチルホスフィン）ルテニウム、ジクロロトリス（トリシクロヘキシルホスフィン）ルテニウム、ジクロロトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム、ジクロロトリス（トリメチルジフェニルホスフィン）ルテニウム、ジクロロトリス（トリジメチルフェニルホスフィン）ルテニウム、ジクロロトリス（トリｏ−トリルホスフィン）ルテニウム、ジクロロトリス（ジクロロエチルホスフィン）ルテニウム、ジクロロトリス（ジクロロフェニルホスフィン）ルテニウム、ジクロロトリス（トリメチルホスフィト）ルテニウム、ジクロロトリス（トリフェニルホスフィト）ルテニウム等が挙げられる。
【００２６】
また、アミン化合物の具体例としては、メチルアミン、エチルアミン、アニリン、エチレンジアミン、１，３−ジアミノシクロブタン等の一級アミン化合物、ジメチルアミン、メチルイソプロピルアミン、Ｎ−メチルアニリン等の二級アミン化合物、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、ピリジン、γ−ピコリン等の三級アミン化合物等を挙げることができ、特にトリエチルアミンを用いた場合が水素添加率の向上が著しい。これらの有機金属錯体またはアミン化合物は、それぞれ２種以上任意の割合で併用することもできる。
【００２７】
本発明における開環メタセシス（共）重合体を水素添加する公知の水素添加触媒を使用する場合、開環メタセシス重合体と水素添加触媒の使用量は、公知の水素添加触媒が開環メタセシス重合体に対して５〜５００００ｐｐｍであり、好ましくは１００〜１０００ｐｐｍである。また、有機金属錯体とアミン化合物からなる水素添加触媒を使用する場合は、有機金属錯体が開環メタセシス重合体に対して５〜５００００ｐｐｍであり、好ましくは１０〜１００００ｐｐｍ、特に好ましくは５０〜１０００ｐｐｍである。また、アミン化合物は使用する有機金属錯体に対して、０．１当量〜１０００当量、好ましくは０．５当量〜５００当量、特に好ましくは１〜１００当量である。
【００２８】
有機金属錯体とアミン化合物からなる水素添加触媒は、予め有機金属錯体とアミン化合物を接触処理したものを用いても可能であるが、有機金属錯体とアミン化合物を予め接触処理することなく、それぞれ直接反応系に添加してもよい。
【００２９】
開環メタセシス重合体の水素添加反応に於いて用いられる溶媒としては開環メタセシス重合体を溶解し溶媒自体が水素添加されないものであればどのようなものでもよく、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、デカリンなどの脂肪族環状炭化水素、メチレンジクロリド、ジクロロエタン、ジクロロエチレン、テトラクロロエタン、クロルベンゼン、トリクロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素等が挙げられ、これらは２種以上混合して使用してもよい。
【００３０】
開環メタセシス重合体の水素添加反応は、水素圧力が通常、常圧〜３０ＭＰａ、好ましくは０．５〜２０ＭＰａ、特に好ましくは２〜１５ＭＰａの範囲で行われ、その反応温度は、通常０〜３００℃の温度であり、好ましくは室温〜２５０℃、特に好ましくは５０〜２００℃の温度範囲である。
【００３１】
本発明における開環メタセシス重合体水素添加物の製造は、開環メタセシス重合体溶液から開環メタセシス重合体を単離した後再度溶媒に溶解しても可能であるが、単離することなく、上記有機金属錯体とアミン化合物からなる水素添加触媒を加えることにより水素添加反応を行う方法を採用することもできる。
【００３２】
開環メタセシス重合または水素添加反応の終了後、公知の方法により重合体に残存する開環メタセシス触媒または水素添加触媒を除去することができる。例えば、濾過、吸着剤による吸着法、良溶媒による溶液に乳酸等の有機酸と貧溶媒と水とを添加し、この系を常温下或いは加温下に於いて抽出除去する方法、更には良溶媒による溶液または重合体スラリーを塩基性化合物と酸性化合物で接触処理した後、洗浄除去する方法等が挙げられる。
【００３３】
開環メタセシス重合体水素添加物溶液から重合体水素化物の回収法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、攪拌下の貧溶媒中に反応溶液を排出し重合体水素化物を凝固させ濾過法、遠心分離法、デカンテーション法等により回収する方法、反応溶液中にスチームを吹き込んで重合体水素化物を析出させるスチームストリッピング法、反応溶液から溶媒を加熱等により直接除去する方法等が挙げられる。
【００３４】
本発明における水素添加方法を用いると水素添加率は９０％以上が容易に達成でき、９５％以上、特に９９％以上とすることが可能であり、そうして得られる環状オレフィン系開環メタセシス重合体水素添加物は容易に酸化されることがなく、優れた開環メタセシス重合体の水素添加物となる。
【００３５】
本発明において開環メタセシス重合体を水素添加し、開環メタセシス重合体の水素添加物とした後に酸無水物基を部分的に加水分解またはアルコール分解し、重合体の構造単位の一部をジカルボン酸またはカルボン酸とエステルに変換する。この加水分解またはアルコール分解反応は、硫酸、塩酸、硝酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸または酢酸等の酸性触媒存在下で行う酸性分解、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム等のアルカリ性触媒存在下で行うアルカリ性分解、または酸、アルカリに代えて酢酸ナトリウム、ヨウ化リチウム等を用いる中性分解のいずれで行っても良い。
【００３６】
本発明における加水分解またはアルコール分解反応は、水溶媒またはメタノール、エタノール、イソプロパノールまたはtert−ブタノール等のアルコール溶媒を使用するのが好ましいが、他の有機溶媒を使用することもできる。特に使用する有機溶媒としては、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、酢酸等のカルボン酸、ニトロメタン等のニトロ化合物、ピリジン、ルチジン等のピリジン類、ジメチルホルムアミド等のホルムアミド類などが挙げられ、水またはアルコール類と混合しても良い。更に、これらの２種類以上を混合使用しても良い。反応温度は、通常０〜３００℃の温度であり、好ましくは室温〜２５０℃の温度範囲である。また、酸性またはアルカリ性加水分解の後にアルカリまたは酸で適宜、中和処理しても良い。加水分解の後、開環メタセシス重合体の水素添加物溶液またはスラリーからの重合体の回収法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、溶液の場合、攪拌下の貧溶媒中に反応溶液を排出し重合体水素化物を沈殿させスラリーとし、濾過法、遠心分離法、デカンテーション法等により回収する方法、反応溶液にスチームを吹き込んで重合体を析出させるスチームストリッピング法、反応溶液から溶媒を加熱等により直接除去する方法等が挙げられ、スラリーの場合、そのまま濾過法、遠心分離法、デカンテーション法等により回収する方法等が挙げられる。
【００３７】
本発明の方法おいて得られる開環メタセシス（共）重合体の水素添加物の分子量は、ＧＰＣで測定したポリスチレン換算の数平均分子量が５００〜１００，０００、好ましくは１，０００〜５０，０００、更に好ましくは３，０００〜２０，０００である。また、Ｍｗ／Ｍｎはメタセシス重合の段階で決まり、１．０〜２．０の狭い分子量分布の範囲に制御され、好ましくは１．０〜１．８、更に好ましくは１．０〜１．６の範囲である。
【００３８】
本発明における開環メタセシス（共）重合体の水素添加物は、一般式（１）で表される構成単位［Ａ］と一般式（２）で表される構成単位［Ｂ］の構成単位のモル比［Ａ］／［Ｂ］が５／９５〜９５／５である。この構成単位のモル比がこの範囲にあることは、レジスト組成を調製するのに好適であり、極性の高い感光剤と共に、例えば、２−ヘプタノン、乳酸エチル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの極性溶媒に溶解し、シリコンウェハーに塗布するレジスト材として極めて重要である。すなわち、開環メタセシス重合体の水素添加物が、レジスト組成を調製する時に、極性溶媒に対する溶解度、または溶解速度を高めることで均一な平滑コーティング膜を形成することができる。
【００３９】
また、これらの開環メタセシス（共）重合体の水素添加物において、一般式（１）で表される構成単位［Ａ］のＲ¹が、tert−ブチル、イソプロピル、２−テトラヒドロピラニル、２−テトラヒドロフラニル、１−エトキシエチル、または１−tert−ブトキシエチルである開環メタセシス（共）重合体の水素添加物が好ましく、より好ましくは、Ｒ¹が、tert−ブチルまたはイソプロピルである。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例にて本発明を詳細に説明するが、本発明がこれらによって限定されるものではない。なお、実施例において得られた重合体の物性値は、以下の方法により測定した。
平均分子量：ＧＰＣを使用し、得られた環状オレフィン系開環メタセシス重合体、該重合体水素添加物または加水分解した該重合体水素添加物をテトラヒドロフランに溶解し、検出器として日本分光製８３０−ＲＩおよびＵＶＩＤＥＣ−１００−ＶＩ、カラムとしてＳｈｏｄｅｘ ｋ−８０５，８０４，８０３，８０２．５を使用し、室温において流量１．０ｍｌ／ｍｉｎでポリスチレンスタンダードによって分子量を較正した。
水素添加率：環状オレフィン系開環メタセシス重合体水素添加物の粉末を重水素化クロロホルムに溶解し、９０ＭＨｚ−ＮＭＲを用いてδ＝４．５〜６．０ｐｐｍの主鎖の炭素−炭素間二重結合に帰属するピークが、水素添加反応によって減少する大きさを算出した。
島津ＦＴＩＲ−８１００Ｍで赤外吸収スペクトル測定し、エステルのカルボニル伸縮振動１７６０〜１７００ｃｍ^-1とカルボン酸のカルボニル伸縮振動１７４０〜１７８０ｃｍ^-1とから構成単位［Ａ］と［Ｂ］の組成比を算出した。
【００４１】
実施例１
窒素下で磁気攪件装置を備えた５００ｍｌのオートクレーブに環状オレフィン系単量体としてテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−８−ドデセン−３，４−ジカルボン酸無水物（１０．０ｇ、４３．４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（３５０ｍｌ）（以後ＴＨＦと言う）に溶解し攪件を行った。これに開環メタセシス重合触蝶としてＭｏ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ＣＨＣＭｅ₃）（０Ｂｕ^t）₂（３７５ｍｇ、０．７７ｍｍｏｌ）を加え室温で３時間反応させた。その後、ブチルアルデヒド（２７８ｍｇ、３．８５ｍｍｏｌ）を加え３０分間攪件し、反応を停止させた。
この開環メタセシス重合体溶液にトリメチレンジアミン（５７０ｍｇ、７．７０ｍｍｏｌ）を加え、水素分圧０．４９ＭＰａ、８０℃で１時間攪拌した後、メタノール（２０００ｍｌ）中に加えて開環メタセシス重合体を析出させ、濾過、メタノール洗浄し、真空乾燥して１０．０ｇの開環メタセシス重合体粉末を得た。
その後、５０００ｍｌのオートクレーブにこの開環メタセシス重合体粉末１０．０ｇをＴＨＦ（８００ｍｌ）に溶解して、水素添加触媒として予め調製したジクロロテトラキス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム（５．０ｍｇ、０．００４ｍｍｏｌ）とトリエチルアミン（２．１ｍｇ、０．０２０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（８０ｍｌ）溶液を加え、水素圧８．１ＭＰａ、１６５℃で５時間水素添加反応を行った後、温度を室温まで戻し水素ガスを放出した。この開環メタセシス重合体水素添加物溶液をメタノールに加えて開環メタセシス重合体の水素添加物を沈殿させ、濾別分離後真空乾燥を行うことにより白色粉末状の開環メタセシス重合体水素添加物を得た。得られた開環メタセシス重合体水素添加物の¹Ｈ−ＮＭＲから算出した水素添加率は主鎖のオレフィンのプロトンに帰属するピークが認められず、その水素添加率は１００％であり、ＧＰＣで測定した数平均分子量Ｍｎは１２，５００、Ｍｗ／Ｍｎは１．０２であった。
得られた開環メタセシス重合体水素添加物１０．０ｇを１０００ｍｌのフラスコ中でベンゼン６００ｍｌ、トリフルオロ酢酸１．０ｍｌに加え、室温で３０分攪拌し、メタノールに加え、沈殿、濾過し、乾燥した。さらに、ＴＨＦに溶解させ、メタノールに加え、沈殿、濾過し、真空乾燥して白色粉末状の部分的に加水分解した開環メタセシス重合体の水素添加物を得た。得られた重合体のＩＲスペクトルから算出した構成単位［Ａ］／［Ｂ］の組成比７６／２４であり、ＧＰＣで測定した数平均分子量Ｍｎは１３，２００、Ｍｗ／Ｍｎは１．０４であった。
【００４２】
実施例２
実施例１において開環メタセシス重合触蝶としてＭｏ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ＣＨＣＭｅ₃）（０Ｂｕ^t）₂（３７５ｍｇ、０．７７ｍｍｏｌ）に代えてＷ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｍｅ₂）（ＣＨＣＨＣＭｅ₂）（ＰＭｅ₃）（０Ｂｕ^t）₂（４６４ｍｇ、０．７７ｍｍｏｌ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして開環メタセシス重合及び水素添加反応を行い、白色粉末状の開環メタセシス重合体水素添加物を得た。得られた開環メタセシス重合体水素添加物の¹Ｈ−ＮＭＲから算出した水素添加率は主鎖のオレフィンのプロトンに帰属するピークが認められず、その水素添加率は１００％であり、ＧＰＣで測定した数平均分子量Ｍｎは１３，２００、Ｍｗ／Ｍｎは１．０４であった。
得られた開環メタセシス重合体水素添加物１０．０ｇを１０００ｍｌのフラスコ中でベンゼン８００ｍｌ、トリフルオロ酢酸１．２ｍｌに加え、室温で２０分攪拌し、メタノールに加え、沈殿、濾過し、乾燥した。さらに、ＴＨＦに溶解させ、メタノールに加え、沈殿、濾過し、真空乾燥して白色粉末状の部分的に加水分解した開環メタセシス重合体の水素添加物を得た。得られた重合体のＩＲスペクトルから算出した構成単位［Ａ］／［Ｂ］の組成比６２／３８であり、ＧＰＣで測定した数平均分子量Ｍｎは１３，８００、Ｍｗ／Ｍｎは１．０５であった。
【００４３】
実施例３
実施例１において開環メタセシス重合触蝶としてＭｏ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｐｒⁱ ₂）（ＣＨＣＭｅ₃）（０Ｂｕ^t）₂（３７５ｍｇ、０．７７ｍｍｏｌ）に代えてＷ（Ｎ−２，６−Ｃ₆Ｈ₃Ｍｅ₂）（ＣＨＣＨＣＭｅ₂）（ＰＭｅ₃）（０Ｂｕ^t）₂（９０ｍｇ、０．１５ｍｍｏｌ）を使用し、１，５−ヘキサジエン（４９３ｍｇ、６．０ｍｍｏｌ）を共存させ、重合温度を５０℃で行った以外は実施例１と同様にして開環メタセシス重合及び水素添加反応を行い、白色粉末状の開環メタセシス重合体水素添加物を得た。得られた開環メタセシス重合体水素添加物の¹Ｈ−ＮＭＲから算出した水素添加率は主鎖のオレフィンのプロトンに帰属するピークが認められず、その水素添加率は１００％であり、ＧＰＣで測定した数平均分子量Ｍｎは１０，３００、Ｍｗ／Ｍｎは１．３７であった。
得られた開環メタセシス重合体水素添加物１０．０ｇを１０００ｍｌのフラスコ中でベンゼン８００ｍｌ、トリフルオロ酢酸１．４ｍｌに加え、室温で３０分攪拌し、メタノールに加え、沈殿、濾過し、乾燥した。さらに、ＴＨＦに溶解させ、メタノールに加え、沈殿、濾過し、真空乾燥して白色粉末状の部分的に加水分解した開環メタセシス重合体の水素添加物を得た。得られた重合体のＩＲスペクトルから算出した構成単位［Ａ］／［Ｂ］の組成比５８／４２であり、ＧＰＣで測定した数平均分子量Ｍｎは１０，８００、Ｍｗ／Ｍｎは１．３５であった。
【００４４】
実施例４
実施例１において環状オレフィン系単量体として用いたテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−８−ドデセン−３，４−ジカルボン酸無水物の量を３．５ｇ（１５．４ｍｍｏｌ）に代え、更に８−tert−ブトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−３−ドデセン（６．０ｇ、２３．０ｍｍｏｌ）を使用し、反応時間を１時間に変えた以外は実施例３と同様にして開環メタセシス重合及び水素添加反応を行い、白色粉末状の開環メタセシス重合体水素添加物を得た。得られた開環メタセシス重合体水素添加物の¹Ｈ−ＮＭＲから算出した水素添加率は主鎖のオレフィンのプロトンに帰属するピークが認められず、その水素添加率は１００％であり、ＧＰＣで測定した数平均分子量Ｍｎは９，８００、Ｍｗ／Ｍｎは１．２７であった。
得られた開環メタセシス重合体水素添加物９．５ｇを１０００ｍｌのフラスコ中でアセトン８００ｍｌ、水５０ｍｌに加え、還流下で４時間攪拌し、メタノールに加え、沈殿、濾過し、乾燥した。さらに、ＴＨＦに溶解させ、メタノールに加え、沈殿、濾過し、真空乾燥して白色粉末状の部分的に加水分解した開環メタセシス重合体の水素添加物を得た。得られた重合体のＩＲスペクトルから算出した構成単位［Ａ］／［Ｂ］の組成比５８／４２であり、ＧＰＣで測定した数平均分子量Ｍｎは１０，４００、Ｍｗ／Ｍｎは１．２９であった。
【００４５】
比較例１
窒素下で磁気攪件装置を備えた５００ｍｌのオートクレーブに環状オレフィン系単量体としてテトラシクロ［４．４．０．１^2,5．１^7,10］−８−ドデセン−３，４−ジカルボン酸無水物（１０．０ｇ、４３．４ｍｍｏｌ）を１，２ジクロロエタン（３００ｍｌ）に溶解し攪件を行った。これに開環メタセシス重合触蝶として六塩化タングステンのクロロベンゼン溶液（０．２３ｍｍｏｌ）とパラアルデヒドの１，２−ジクロロエタン溶液（０．１３ｍｍｏｌ）と分子量調節剤として１−ヘキセン（０．３８ｇ）と助触媒としてイソブチルアルミニウムのトルエン溶液（１．５０ｍｍｏｌ）を加え、６０℃で２時間反応させた。この重合液を多量のメタノール中に加え、反応を停止させ、開環メタセシス重合体を析出させ、濾過、メタノール洗浄し、真空乾燥して３．５の開環メタセシス重合体粉末を得た。
その後、１０００ｍｌのオートクレーブにこの開環メタセシス重合体粉末３．０ｇをＴＨＦ（３００ｍｌ）に溶解して、水素添加触媒として予め調製したジクロロテトラキス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム（１．６ｍｇ、０．００１３ｍｍｏｌ）とトリエチルアミン（０．７ｍｇ、０．００６５ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（２６ｍｌ）溶液を加え、水素圧８．１ＭＰａ、１６５℃で５時間水素添加反応を行った後、温度を室温まで戻し水素ガスを放出した。この開環メタセシス重合体水素添加物溶液をメタノールに加えて開環メタセシス重合体の水素添加物を沈殿させ、濾別分離後真空乾燥を行うことにより白色粉末状の開環メタセシス重合体水素添加物を得た。得られた開環メタセシス重合体水素添加物の¹Ｈ−ＮＭＲから算出した水素添加率は主鎖のオレフィンのプロトンに帰属するピークが認められず、その水素添加率は１００％であり、ＧＰＣで測定した重量平均分子量Ｍｗは２５，３００、数平均分子量Ｍｎは７，３００、Ｍｗ／Ｍｎは３．４７であった。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の開環メタセシス（共）重合体の水素添加物及びその製造方法は、耐熱性、耐熱分解性、光透過性等に優れた紫外線や遠紫外線を用いた半導体微細加工用フォトレジストに適した重合体であり、工業的に極めて価値がある。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel ring-opening metathesis (co) polymer hydrogenated product. Specifically, ultraviolet rays or far ultraviolet rays (including excimer lasers) excellent in heat resistance, heat decomposition resistance, light transmittance, etc. were used. A novel ring-opening metathesis (co) polymer hydrogenated product suitable for a photoresist for semiconductor microfabrication and a method for producing such a polymer hydrogenated product are provided.
[0002]
[Prior art]
In recent years, integration of semiconductor integrated circuits has progressed, and large-scale integrated circuits (LSIs) and very large-scale integrated circuits (VLSI) have been put into practical use. In addition, the minimum pattern of integrated circuits extends to the submicron region. There is a tendency to further miniaturize in the future. To form a fine pattern, the substrate to be processed on which a thin film is formed is coated with a resist, and after selective exposure is performed to form a latent image of a desired pattern, development is performed to form a resist pattern, which is then used as a mask for dry etching After that, it is essential to use a lithography technique that obtains a desired pattern by removing the resist.
[0003]
As exposure light sources used in this lithography technique, ultraviolet light of g-line (wavelength 436 nm) and i-line (wavelength 365 nm) is used. Light, electron beams (EB), X-rays and the like have been used as light sources. Recently, excimer lasers (KrF laser with a wavelength of 248 nm, ArF laser with a wavelength of 193 nm) have attracted attention as an exposure light source, and are expected to be effective for forming fine patterns.
[0004]
Examples of a polymer or copolymer used in a resist material that forms a submicron pattern using exposure light in the vacuum ultraviolet region having a shorter wavelength include, for example, an adamantane skeleton and a protecting group that is eliminated by an acid in the ester portion. Acrylic acid ester or α-substituted acrylic acid polymer or copolymer (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-39665), acrylic ester or α-substituted acrylic having a norbornane skeleton and a protecting group that is eliminated by an acid at the ester moiety A polymer or copolymer of an acid ester (see JP-A-5-257281), a polymer or copolymer of cyclohexylmaleimide (see JP-A-5-257285), and containing a cellulose skeleton in the main chain Is a polymer compound that is cleaved by an acid (see JP-A-6-342212), polyvinyl alcohol Numerous polymers and copolymers have been proposed such as ruthenium or polyvinyl alcohol derivatives (see JP-A-7-333850).
However, it satisfies all the properties necessary for use as a resist material, such as resistance to dry etching, transparency to deep ultraviolet rays, solubility in resist solvents, and solubility in release agents, and it is also easy to synthesize polymers and copolymers. There is still no polymer and further development is required.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a (co) polymer product satisfying all the above-mentioned performances necessary for use as a resist material and having a narrow molecular weight distribution, and a method for producing such a polymer. It is for the purpose.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have made various studies in order to solve the above-described problems. The hydrogenation products of the ring-opening metathesis polymer of the cyclic olefin monomer and the ring-opening metathesis copolymer are excellent in optical characteristics and electrical characteristics. Attention has been focused on as a resin having high rigidity, heat resistance and weather resistance, and various ring-opening metathesis polymers and methods for producing the hydrogenated polymers have been proposed (for example, JP-A-1- 132625, JP-A-1-240517, JP-A-5-155588, and JP-A-7-19679). As a result of intensive studies on the possibility of a hydrogenation product of a ring-opening metathesis (co) polymer as a resist material, a hydrogenation product of a novel ring-opening metathesis (co) polymer has various performances as a resist material. The present invention has been found to satisfy the above.
That is, the present invention provides at least the following general formula (1)
[0007]
[Formula 4]

(Wherein R¹Is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, alkyl halide having 1 to 20 carbon atoms, alkylcarbonyl having 2 to 20 carbon atoms, or alkoxy having 2 to 20 carbon atomsAlkylAnd R², R^ThreeIs selected from hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, halogen, alkyl halide, carboxyalkyl having 2 to 20 carbons, hydroxyalkyl having 1 to 20 carbons or nitrile, and m is an integer of 0 or 1 to 3. Represent. ) And the following general formula (2)
[0008]
[Chemical formula 5]

(Wherein R², R^ThreeAnd m are the same as those of the general formula (1)), the constituent molar ratio [A] / [B] is 5/95 to 95/5, and the weight The present invention provides a hydrogenated ring-opening metathesis (co) polymer characterized in that the ratio (Mw / Mn) of the average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn is 1.0 to 2.0.
In addition, the present invention provides a general formula (3)
[0009]
[Chemical 6]

(Wherein R² ,R^ThreeAnd m are the same as those in the general formula (1)), and at least one cyclic olefin-based monomer is polymerized with a living ring-opening metathesis catalyst, and hydrogenated under a hydrogenation catalyst. It is composed of at least a structural unit [A] represented by the general formula (1) and a structural unit [B] represented by the general formula (2), characterized by partial hydrolysis or alcohol decomposition, The structural molar ratio [A] / [B] is 5/95 to 95/5, and the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn is 1.0 to 2.0. This is a method for producing a hydrogenated product of a ring metathesis (co) polymer.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the cyclic olefin monomer represented by the general formula (3) polymerized by a living ring-opening metathesis catalyst includes a bicycloheptene derivative in which m is 0, and a tetracyclododecene in which m is 1. Derivatives, derivatives of hexacycloheptadecene in which m is 2, and derivatives of octacyclodocose in which m is 3.
[0011]
Specifically, for example, bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, 5-methylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3 -Dicarboxylic anhydride, or bicycloheptenes such as 5,6-dimethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylic anhydride, tetracyclo [4.4.0.1^{2, 5}. 1^7,10] -8-dodecene-3,4-dicarboxylic anhydride, 8-methyltetracyclo [4.4.0.1].^{2, 5}. 1^7,10] -8-dodecene-3,4-dicarboxylic anhydride, or 8,9-dimethyltetracyclo [4.4.0.1]^{2, 5}. 1^7,10] Tetracyclododecenes such as -8-dodecene-3,4-dicarboxylic acid anhydride, hexacyclo [6.6.1.1^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -11-heptathecene-4,5-dicarboxylic anhydride, 11-methylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -11-heptathecene-4,5-dicarboxylic anhydride, or 11,12-dimethylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -11-heptathecene-4,5-dicarboxylic acid anhydride and other hexacycloheptadecenes, or octacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -14-docosene-5,6-dicarboxylic anhydride, 14-methyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -14-docosene-5,6-dicarboxylic anhydride, or 14,15-dimethyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] Octacyclodocosene such as 14-docosene-5,6-dicarboxylic anhydride.
[0012]
Moreover, in the method of this invention, you may copolymerize using the other cyclic olefin monomer polymerized with a living ring-opening metathesis catalyst with the cyclic olefin type monomer represented by General formula (3). . Examples of such other cyclic olefin monomers include bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-methylbis [2.2.1] hept-2-ene, and 5-ethylbicyclo [ 2.2.1] Hept-2-ene, 5-chlorobicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-bromobicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-methyl- 6-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-tert-butoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonylbicyclo [2.2.1] Hept-2-ene, 5-tert-butoxycarbonyloxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyloxybicyclo [2 2.1] F To-2-ene, 5-tert-butylcarboxylcarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-ditert-butoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, Or a bicycloheptene derivative such as 5,6-di (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, tetracyclo [4.4.0.1^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8-methyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8-ethyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8-chlorotetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8-bromotetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8-methyl-9-methyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8-tert-butoxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8-tert-butoxycarbonyloxytetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyloxytetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8-tert-butylcarboxylcarbonyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8,9-ditert-butoxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8,9-di (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonylmethyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, 8-tert-butoxycarbonylmethyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-dodecene, or 8-tert-butoxycarbonyloxymethyltetracyclo [4.4.0.1]^2,5. 1^7,10] -3-cyclodedecene derivatives such as dodecene, hexacyclo [6.6.1.1^3,6. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11-methylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11-ethylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11-tert-butoxycarbonylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11-tert-butoxycarbonyloxyhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyloxyhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11-tert-butylcarboxylcarbonylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11,12-ditert-butoxycarbonylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11,12-di (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11-tert-butoxycarbonyl-12-tert-butoxycarbonylmethylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11-tert-butoxycarbonyloxy-12-tert-butoxycarbonylmethylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyl-12-tert-butoxycarbonylmethylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyloxy-12-tert-butoxycarbonylmethylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonylmethylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyloxymethylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, 11-tert-butoxycarbonylmethylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] -4-heptadecene, or 11-tert-butoxycarbonyloxymethylhexacyclo [6.6.1.1]^3,6. 1^10,13. 0^2,7. 0^9,14] Hexacycloheptadecene derivatives such as 4-heptadecene, octacyclo [8.8.0.1^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14-methyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14-ethyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14-tert-butoxycarbonyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14-tert-butoxycarbonyloxyoctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyloxyoctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14,15-ditert-butoxycarbonyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14,15-di (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14-tert-butoxycarbonyl-15-tert-butoxycarbonylmethyloctacyclo [8.8.0.1^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14-tert-butoxycarbonyloxy-15-tert-butoxycarbonylmethyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyl-15-tert-butoxycarbonylmethyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyloxy-15-tert-butoxycarbonylmethyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonylmethyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14- (tetrahydropyran-2-yl) oxycarbonyloxymethyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, 14-tert-butoxycarbonylmethyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -5-docosene, or 14-tert-butoxycarbonyloxymethyloctacyclo [8.8.0.1]^2,9. 1^4,7. 1^11,18. 1^13,16. 0^3,8. 0^12,17] -Cyclodocene derivatives such as cyclodocene, cycloolefins such as cyclobutene, cyclopentene, cycloheptene, and cyclooctene.
[0013]
The polymerization catalyst used in the present invention may be any catalyst that undergoes living ring-opening metathesis polymerization. Specific examples of the ring-opening metathesis catalyst include W (N-2,6-C).₆H_ThreePrⁱ ₂) (CHBu^t) (OBu^t)₂, W (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (CHBu^t) (OCMe₂CF_Three)₂, W (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (CHBu^t) (OCMe₂(CF_Three)₂)₂, W (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (CHCMe₂Ph) (OBu^t)₂, W (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (CHCMe₂Ph) (OCMe₂CF_Three)₂, W (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (CHCMe₂Ph) (OCMe₂(CF_Three)₂)₂, (Pr in the formulaⁱIs an iso-propyl group, Bu^tRepresents a tert-butyl group, Me represents a methyl group, and Ph represents a phenyl group. ) And other tungsten-based alkylidene catalysts, W (N-2,6-Me)₂C₆H_Three) (CHCHCMePh) (O-Bu^t)₂(PMe_Three), W (N-2,6-Me₂C₆H_Three) (CHCHCMe₂) (O-Bu^t)₂(PMe_Three), W (N-2,6-Me₂C₆H_Three) (CHCHCPh₂) (O-Bu^t)₂(PMe_Three), W (N-2,6-Me₂C₆H_Three) (CHCCMePh) (OCMe₂(CF_Three))₂(PMe_Three), W (N-2,6-Me₂C₆H_Three) (CHCHCMe₂) (OCMe₂(CF_Three))₂(PMe_Three), W (N-2,6-Me₂C₆H_Three) (CHCHCPh₂) (OCMe₂(CF_Three))₂(PMe_Three), W (N-2,6-Me₂C₆H_Three) (CHCHCMe₂) (OCMe (CF_Three)₂)₂(PMe_Three), W (N-2,6-Me₂C₆H_Three) (CHCHCMe₂) (OCMe (CF_Three)₂)₂(PMe_Three), W (N-2,6-Me₂C₆H_Three) (CHCHCPh₂) (OCMe (CF_Three)₂)₂(PMe_Three), W (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (CHCCMePh) (OCMe₂(CF_Three))₂(PMe_Three), W (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (CHCHCMePh) (OCMe (CF_Three)₂)₂(PMe_Three), W (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (CHCHCMePh) (OPh)₂(PMe_Three), (Pr in the formulaⁱIs an iso-propyl group, Bu^tRepresents a tert-butyl group, Me represents a methyl group, and Ph represents a phenyl group. ) And other tungsten-based alkylidene catalysts, Mo (N-2,6-Pr)ⁱ ₂C₆H_Three) (CHBu^t) (OBu^t)₂, Mo (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (CHBu^t) (OCMe₂CF_Three)₂, Mo (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (CHBu^t) (OCMe (CF_Three)₂)₂, Mo (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (CHCMe₂Ph) (OBu^t)₂, Mo (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (CHCMe₂Ph) (OCMe₂CF_Three)₂, Mo (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (CHCMe₂Ph) (OCMe (CF_Three)₂)₂, (Pr in the formulaⁱIs an iso-propyl group, Bu^tRepresents a tert-butyl group, Me represents a methyl group, and Ph represents a phenyl group. Molybdenum-based alkylidene catalysts such as Re (CBu)^t) (CHBu^t) (O-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three)₂, Re (CBu^t) (CHBu^t) (O-2-Bu^tC₆H_Four)₂, Re (CBu^t) (CHBu^t) (OCMe₂CF_Three)₂, Re (CBu^t) (CHBu^t) (OCMe (CF_Three)₂)₂, Re (CBu^t) (CHBu^t) (O-2,6-MeC₆H_Three)₂, (Bu in the formula^tRepresents a tert-butyl group. ) Rhenium-based alkylidene catalysts such as Ta [C (Me) C (Me) CHMe_Three] (O-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three)_ThreePy, Ta [C (Ph) C (Ph) CHMe_Three] (O-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three)_ThreeTantalum alkylidene catalysts such as Py (wherein Me represents a methyl group, Ph represents a phenyl group, and Py represents a pyridine group), Ru (CHCHCPh₂) (PPh_Three)₂Cl₂, Ru (CHCHCPh₂) (P (C₆H₁₁)_Three)₂Cl₂(Wherein Ph represents a phenyl group), ruthenium-based alkylidene catalysts and titanacyclobutane catalysts. The ring-opening metathesis catalysts may be used alone or in combination of two or more.
[0014]
In addition to the above, a living ring-opening metathesis catalyst system based on a combination of an organic transition metal complex and a Lewis acid as a cocatalyst, for example, transition metal halogen complexes such as molybdenum and tungsten, and an organoaluminum compound, organic A ring-opening metathesis catalyst comprising a tin compound or an organometallic compound such as lithium, sodium, magnesium, zinc, cadmium, or boron can also be used.
[0015]
Specific examples of the organic transition metal halogen complex include W (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (Thf) (OBu^t)₂Cl₂, W (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (Thf) (OCMe₂CF_Three)₂Cl₂, W (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (Thf) (OCMe₂(CF_Three)₂)₂Cl₂, W (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (Thf) (OBu^t)₂Cl₂, W (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (Thf) (OCMe₂CF_Three)₂Cl₂, W (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (Thf) (OCMe₂(CF_Three)₂)₂Cl₂, (Pr in the formulaⁱIs an iso-propyl group, Bu^tRepresents a tert-butyl group, Me represents a methyl group, Ph represents a phenyl group, and thf represents tetrahydrofuran. ) And the like, a catalyst comprising a combination of a tungsten-based halogen complex and the following organometallic compound, or Mo (N-2,6-Pr)ⁱ ₂C₆H_Three) (Thf) (OBu^t)₂Cl₂, Mo (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (Thf) (OCMe₂CF_Three)₂Cl₂, Mo (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (Thf) (OCMe (CF_Three)₂)₂Cl₂, Mo (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (Thf) (OBu^t)₂Cl₂, Mo (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (Thf) (OCMe₂CF_Three)₂Cl₂, Mo (N-2,6-Prⁱ ₂C₆H_Three) (Thf) (OCMe (CF_Three)₂)₂Cl₂, (Pr in the formulaⁱIs an iso-propyl group, Bu^tRepresents a tert-butyl group, Me represents a methyl group, Ph represents a phenyl group, and thf represents tetrahydrofuran. ) And the like, and a catalyst comprising a combination of the following organometallic compounds.
[0016]
Specific examples of the organometallic compound as a promoter include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, triphenylaluminum, tribenzylaluminum, diethylaluminum monochloride, di-n- Organic aluminum compounds such as butylaluminum, diethylaluminum monobromide, diethylaluminum monoiodide, diethylaluminum monohydride, ethylaluminum sesquichloride, ethylaluminum dichloride, tetramethyltin, diethyldimethyltin, tetraethyltin, dibutyldiethyltin, tetrabutyltin , Tetraoctyl tin, trioctyl tin fluoride, trioctyl tin chloride, trioctyl tin bromide, Lioctyltin iodide, dibutyltin difluoride, dibutyltin dichloride, dibutyltin dibromide, dibutyltin diiodide, butyltin trifluoride, butyltin trichloride, butyltin tribromide, organotin compounds such as butyltin triiodide, organolithium such as n-butyllithium Compounds, organic sodium compounds such as n-pentyl sodium, methylmagnesium iodide, ethylmagnesium bromide, methylmagnesium bromide, n-propylmagnesium bromide, t-butylmagnesium chloride, allylmagnesium chloride and other organomagnesium compounds, diethyl zinc and the like Organic zinc compounds, organic cadmium compounds such as diethyl cadmium, organic boron compounds such as trimethylboron, triethylboron, tri-n-butylboron Etc. The.
[0017]
In the living ring-opening metathesis polymerization of the present invention, the molar ratio of the cyclic olefin monomer and the ring-opening metathesis catalyst is a transition metal alkylidene catalyst such as tungsten, molybdenum, rhenium, tantalum, or ruthenium or a titanacyclobutane catalyst. The cyclic olefin monomer is 2-1000 in molar ratio with respect to the transition metal alkylidene complex, preferably 10-5000. In the case of a ring-opening metathesis catalyst composed of an organic transition metal halogen complex and an organic metal compound, the cyclic olefin monomer is 2 to 10,000, preferably 10 to 5,000 in terms of molar ratio to the organic transition metal halogen complex. The organometallic compound as a co-catalyst is in a range of 0.1 to 10, preferably 1 to 5 in molar ratio to the organic transition metal halogen complex. In addition, the ring-opening metathesis polymerization of the present invention may be used without a solvent, but a solvent may be used. Particularly, as a solvent to be used, ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dibutyl ether, dimethoxyethane, dioxane, benzene, toluene, xylene , Aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, aliphatic cyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, decalin, methylene dichloride, dichloroethane, dichloroethylene, tetrachloroethane Halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene and trichlorobenzene, and the like. Two or more of these may be used in combination.
[0018]
Examples of the olefin used as a chain transfer agent for increasing the catalyst efficiency in the present invention include α-olefins such as ethylene, propylene, butene, pentene, hexene, octene, and vinyltrimethylsilane, allyl. Examples include silicon-containing olefins such as trimethylsilane, allyltriethylsilane, and allyltriisopropylsilane, and examples of dienes include non-conjugated dienes such as 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, and 1,6-heptadiene. Can be mentioned. Furthermore, these olefins or dienes may be used alone or in combination of two or more.
[0019]
The amount of the olefin or diene used in the present invention is in the range of 0.001 to 1000, preferably 0.01 to 100, with respect to the cyclic olefin monomer. The olefin or diene is in the range of 0.1 to 1000, preferably 1 to 500, per 1 equivalent of the alkylidene of the transition metal alkylidene complex.
[0020]
In ring-opening metathesis polymerization, the monomer / ring-opening metathesis catalyst and solvent concentration is preferably in the range of 0.1 to 100 mol / L, although it varies depending on the reactivity of the monomer and the solubility in the polymerization solvent. -Reaction is carried out at a reaction temperature of 30 to 150 ° C for 1 minute to 10 hours, and the reaction is stopped with a deactivator such as aldehydes such as butyraldehyde, ketones such as acetone, alcohols such as methanol, and the like. A coalesced solution can be obtained.
[0021]
In the present invention, since the polymer obtained by living ring-opening metathesis polymerization is a living polymerization reaction, a polymer having a desired molecular weight is obtained by controlling the molar ratio of the monomer and the catalyst. be able to. It is also possible to control the molar ratio of the monomer, the chain transfer agent and the catalyst while maintaining the living polymerization reaction by conducting living ring-opening metathesis polymerization in the presence of olefin or diene as a chain transfer agent. A molecular weight polymer can be obtained. As for the molecular weight obtained by this living polymerization, the number average molecular weight Mn in terms of polystyrene measured by GPC is 500 to 100,000. Preferably, it is 1,000 to 50,000, and particularly preferably 3,000 to 20,000. Further, although there are some differences depending on the properties of the monomer and the chain transfer agent, the ratio of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn (Mw / Mn) is within a narrow molecular weight distribution range of 1.0 to 2.0. Be controlled. Preferably it is 1.0-1.8, More preferably, it is the range of 1.0-1.6. The molecular weight in this range and the narrow molecular weight distribution are extremely important for realizing the high resolution and high developability required for a resist material. Furthermore, it is also important for forming a uniform smooth coating film in the process of dissolving the resist material in a solvent and applying it to a silicon wafer with a spin coater. Therefore, the metathesis polymerization that determines the molecular weight and the molecular weight distribution is performed by living polymerization, and is obtained by hydrogenating the olefin in the main chain of the polymer and then partially hydrolyzing the functional group. This is extremely important in expressing the function of the combined resist material.
[0022]
A known hydrogenation catalyst can be used for the hydrogenation reaction of the olefin in the main chain portion of the ring-opening metathesis polymer of the cyclic olefin monomer of the present invention. As a specific example, in a heterogeneous catalyst, a supported metal catalyst in which a metal such as palladium, platinum, nickel, rhodium, ruthenium is supported on a support such as carbon, silica, alumina, titania, magnesia, diatomaceous earth, synthetic zeolite, or homogeneous. Among the catalysts, nickel naphthenate / triethylaluminum, nickel acetylacetonate / triisobutylaluminum, cobalt octenoate / n-butyllithium, titanocene dichloride / diethylaluminum chloride, rhodium acetate, dichlorobis (triphenylphosphine) palladium, chlorotris (tri Phenylphosphine) rhodium, dihydridotetrakis (triphenylphosphine) ruthenium and the like, and in the presence of hydrogen as a homogeneous catalyst, the following general formula (4)
[0023]
[Chemical 7]
MH_kQ_hT_pZ_q            (4)
(Wherein M represents ruthenium, rhodium, osmium, iridium, palladium, platinum or nickel, H represents hydrogen, Q represents halogen, T represents CO, NO, toluene, acetonitrile or tetrahydrofuran, and Z represents PR '¹R '²R '^Three(P represents phosphorus, R ′¹, R '², R '^ThreeEach represents the same or different linear, branched or cyclic alkyl, alkenyl, aryl, alkoxy or allyloxy. ), K is an integer of 0 or 1, h is an integer of 1 to 3, p is an integer of 0 or 1, and q is an integer of 2 to 4. Hydrogenation can also be carried out using a hydrogenation catalyst comprising an organometallic complex represented by
[0024]
Q in the general formula (4) represents a halogen atom, and specific examples thereof include a chlorine, fluorine, bromine or iodine atom. Further, T represents CO, NO, toluene, acetonitrile or tetrahydrofuran, Z represents an organic phosphorus compound, and specific examples thereof include trimethylphosphine, triethylphosphine, triisopropylphosphine, tri-n-propylphosphine, tri-t-butylphosphine, tritium. Isobutylphosphine, tri-n-butylphosphine, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphine, methyldiphenylphosphine, dimethylphenylphosphine, trio-tolylphosphine, trim-tolylphosphine, tri-p-tolylphosphine, diethylphenylphosphine, dichloro (ethyl ) Phosphine, dichloro (phenyl) phosphine, chlorodiphenylphosphine, trimethylphosphite, triisopropylphosphite, triphenylphosphine It can be exemplified I bet.
[0025]
Specific examples of the organometallic complex represented by the general formula (4) include dichlorobis (triphenylphosphine) nickel, dichlorobis (triphenylphosphine) palladium, dichlorobis (triphenylphosphine) platinum, chlorotris (triphenylphosphine) rhodium, dichlorotris. (Triphenylphosphine) osmium, dichlorohydridobis (triphenylphosphine) iridium, dichlorotris (triphenylphosphine) ruthenium, dichlorotetrakis (triphenylphosphine) ruthenium, trichloronitrosylbis (triphenylphosphine) ruthenium, dichlorobis (acetonitrile) bis (Triphenylphosphine) ruthenium, dichlorobis (tetrahydrofuran) bis (triphenylphosphine) ruthenium Chlorohydrido (toluene) tris (triphenylphosphine) ruthenium, chlorohydridocarbonyltris (triphenylphosphine) ruthenium, chlorohydridocarbonyltris (diethylphenylphosphine) ruthenium, chlorohydridonitrosyltris (triphenylphosphine) ruthenium, dichlorotris (trimethyl) Phosphine) ruthenium, dichlorotris (triethylphosphine) ruthenium, dichlorotris (tricyclohexylphosphine) ruthenium, dichlorotris (triphenylphosphine) ruthenium, dichlorotris (trimethyldiphenylphosphine) ruthenium, dichlorotris (tridimethylphenylphosphine) ruthenium, dichloro Tris (tri-o-tolylphosphine) ruthenium, di Rorotorisu (dichloroethyl) ruthenium, dichloro-tris (dichlorophenyl phosphine) ruthenium, dichloro-tris (trimethyl phosphite) ruthenium, dichloro-tris (triphenyl phosphite) ruthenium and the like.
[0026]
Specific examples of amine compounds include primary amine compounds such as methylamine, ethylamine, aniline, ethylenediamine, and 1,3-diaminocyclobutane, secondary amine compounds such as dimethylamine, methylisopropylamine, and N-methylaniline, and trimethylamine. And tertiary amine compounds such as triethylamine, triphenylamine, N, N-dimethylaniline, pyridine, and γ-picoline, and the like. Particularly when triethylamine is used, the hydrogenation rate is remarkably improved. Two or more of these organometallic complexes or amine compounds can be used in combination at any ratio.
[0027]
When a known hydrogenation catalyst for hydrogenating the ring-opening metathesis (co) polymer in the present invention is used, the amount of the ring-opening metathesis polymer and the hydrogenation catalyst is such that the known hydrogenation catalyst is a ring-opening metathesis polymer. It is 5-50000 ppm with respect to it, Preferably it is 100-1000 ppm. Moreover, when using the hydrogenation catalyst which consists of an organometallic complex and an amine compound, an organometallic complex is 5-50000 ppm with respect to a ring-opening metathesis polymer, Preferably it is 10-10000 ppm, Most preferably, it is 50-1000 ppm. is there. Moreover, an amine compound is 0.1 equivalent-1000 equivalent with respect to the organometallic complex to be used, Preferably it is 0.5 equivalent-500 equivalent, Most preferably, it is 1-100 equivalent.
[0028]
A hydrogenation catalyst comprising an organometallic complex and an amine compound can be used in advance by subjecting an organometallic complex and an amine compound to contact treatment. It may be added to the reaction system.
[0029]
The solvent used in the hydrogenation reaction of the ring-opening metathesis polymer may be any solvent as long as it dissolves the ring-opening metathesis polymer and the solvent itself is not hydrogenated. For example, tetrahydrofuran, diethyl ether, diether Ethers such as butyl ether and dimethoxyethane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane and heptane, fats such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane and decalin Group cyclic hydrocarbons, methylene dichloride, dichloroethane, dichloroethylene, tetrachloroethane, chlorobenzene, trichlorobenzene, and other halogenated hydrocarbons. These may be used in a mixture of two or more.
[0030]
The hydrogenation reaction of the ring-opening metathesis polymer is carried out at a hydrogen pressure of usually from normal pressure to 30 MPa, preferably from 0.5 to 20 MPa, particularly preferably from 2 to 15 MPa, and the reaction temperature is usually from 0 to 300. The temperature is preferably from room temperature to 250 ° C, particularly preferably from 50 to 200 ° C.
[0031]
The hydrogenation of the ring-opening metathesis polymer in the present invention can be produced by isolating the ring-opening metathesis polymer from the ring-opening metathesis polymer solution and then dissolving it again in the solvent. A method of performing a hydrogenation reaction by adding a hydrogenation catalyst comprising the organometallic complex and an amine compound can also be employed.
[0032]
After completion of the ring-opening metathesis polymerization or hydrogenation reaction, the ring-opening metathesis catalyst or hydrogenation catalyst remaining in the polymer can be removed by a known method. For example, filtration, adsorption using an adsorbent, addition of an organic acid such as lactic acid, a poor solvent, and water to a solution using a good solvent, and extraction and removal of the system at room temperature or under heating. Examples include a method in which a solvent solution or polymer slurry is contact-treated with a basic compound and an acidic compound and then washed and removed.
[0033]
The method for recovering the polymer hydride from the ring-opening metathesis polymer hydrogenated solution is not particularly limited, and a known method can be used. For example, the reaction solution is discharged into a poor solvent under stirring, and the polymer hydride is solidified and recovered by filtration, centrifugation, decantation, etc., steam is blown into the reaction solution to remove the polymer hydride. Examples thereof include a steam stripping method for precipitation and a method for directly removing the solvent from the reaction solution by heating.
[0034]
When the hydrogenation method in the present invention is used, the hydrogenation rate can be easily achieved as 90% or more, and can be 95% or more, particularly 99% or more. The resulting cyclic olefin ring-opening metathesis weight The combined hydrogenated product is not easily oxidized and becomes a hydrogenated product of an excellent ring-opening metathesis polymer.
[0035]
In the present invention, the ring-opening metathesis polymer is hydrogenated to form a hydrogenation product of the ring-opening metathesis polymer, and then the acid anhydride group is partially hydrolyzed or alcoholic decomposed, and a part of the structural unit of the polymer is dicarboxylated. Convert to acid or carboxylic acid and ester. This hydrolysis or alcohol decomposition reaction is carried out in the presence of an acidic catalyst such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, toluenesulfonic acid, trifluoroacetic acid or acetic acid, or an alkaline catalyst such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or barium hydroxide. Either alkaline decomposition in the presence or neutral decomposition using sodium acetate, lithium iodide or the like instead of acid or alkali may be used.
[0036]
In the hydrolysis or alcohol decomposition reaction in the present invention, an aqueous solvent or an alcohol solvent such as methanol, ethanol, isopropanol or tert-butanol is preferably used, but other organic solvents can also be used. Particularly used organic solvents include ketones such as acetone, ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dibutyl ether, dimethoxyethane, and dioxane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene, pentane, hexane, and heptane. , Aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, carboxylic acids such as acetic acid, nitro compounds such as nitromethane, pyridines such as pyridine and lutidine, formamides such as dimethylformamide, and the like, and may be mixed with water or alcohols. . Further, two or more of these may be used in combination. The reaction temperature is usually from 0 to 300 ° C, preferably from room temperature to 250 ° C. Moreover, you may neutralize suitably with an alkali or an acid after acidic or alkaline hydrolysis. After the hydrolysis, the method for recovering the polymer from the hydrogenated solution or slurry of the ring-opening metathesis polymer is not particularly limited, and a known method can be used. For example, in the case of a solution, the reaction solution is discharged into a poor solvent under stirring to precipitate a polymer hydride to form a slurry, which is recovered by filtration, centrifugation, decantation, etc., and steam is blown into the reaction solution. In the case of a slurry, there are a method of directly recovering by a filtration method, a centrifugal separation method, a decantation method, etc. Can be mentioned.
[0037]
The molecular weight of the hydrogenated product of the ring-opening metathesis (co) polymer obtained by the method of the present invention is a polystyrene-equivalent number average molecular weight measured by GPC of 500 to 100,000, preferably 1,000 to 50,000. More preferably, it is 3,000 to 20,000. Mw / Mn is determined at the stage of metathesis polymerization, and is controlled within a narrow molecular weight distribution range of 1.0 to 2.0, preferably 1.0 to 1.8, more preferably 1.0 to 1.6. Range.
[0038]
The hydrogenated product of the ring-opening metathesis (co) polymer in the present invention is composed of the structural unit [A] represented by the general formula (1) and the structural unit [B] represented by the general formula (2). The molar ratio [A] / [B] is 5/95 to 95/5. When the molar ratio of the structural units is within this range, it is suitable for preparing a resist composition, and a polar solvent such as 2-heptanone, ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate is used together with a highly polar photosensitizer. It is extremely important as a resist material that dissolves in silicon and is applied to a silicon wafer. That is, the hydrogenated product of the ring-opening metathesis polymer can form a uniform smooth coating film by increasing the solubility in the polar solvent or the dissolution rate when preparing the resist composition.
[0039]
In the hydrogenated product of these ring-opening metathesis (co) polymers, R of the structural unit [A] represented by the general formula (1)¹Is preferably a hydrogenated product of a ring-opening metathesis (co) polymer in which is tert-butyl, isopropyl, 2-tetrahydropyranyl, 2-tetrahydrofuranyl, 1-ethoxyethyl, or 1-tert-butoxyethyl. Is R¹Is tert-butyl or isopropyl.
[0040]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited by these. In addition, the physical property value of the polymer obtained in the Example was measured with the following method.
Average molecular weight: GPC was used to dissolve the obtained cyclic olefin ring-opening metathesis polymer, the polymer hydrogenated product or the hydrolyzed polymer hydrogenated product in tetrahydrofuran, and 830- manufactured by JASCO Corporation as a detector. The molecular weight was calibrated with polystyrene standards using RIdex and UVIDEC-100-VI, Shodex k-805, 804, 803, 802.5 as columns and a flow rate of 1.0 ml / min at room temperature.
Hydrogenation rate: Powder of cyclic olefin-based ring-opening metathesis polymer hydrogenated product was dissolved in deuterated chloroform, and the main chain carbon-carbon double chain of δ = 4.5 to 6.0 ppm was obtained using 90 MHz-NMR. The magnitude at which the peak attributed to the heavy bond decreases due to the hydrogenation reaction was calculated.
Infrared absorption spectrum measured with Shimadzu FTIR-8100M, carbonyl stretching vibration of ester 1760-1700cm^-1And carboxylic acid carbonyl stretching vibration 1740-1780cm^-1From these, the composition ratio of the structural units [A] and [B] was calculated.
[0041]
Example 1
In a 500 ml autoclave equipped with a magnetic stirrer under nitrogen, tetracyclo [4.4.^2,5. 1^7,10] -8-dodecene-3,4-dicarboxylic anhydride (10.0 g, 43.4 mmol) was dissolved in tetrahydrofuran (350 ml) (hereinafter referred to as THF) and stirred. As a ring-opening metathesis polymerization butterfly, Mo (N-2,6-C₆H_ThreePrⁱ ₂) (CHCMe_Three) (0Bu^t)₂(375 mg, 0.77 mmol) was added and allowed to react at room temperature for 3 hours. Then, butyraldehyde (278 mg, 3.85 mmol) was added and stirred for 30 minutes to stop the reaction.
Trimethylenediamine (570 mg, 7.70 mmol) was added to this ring-opening metathesis polymer solution, stirred for 1 hour at a hydrogen partial pressure of 0.49 MPa and 80 ° C., and then added to methanol (2000 ml) to form a ring-opening metathesis polymer. , Filtered, washed with methanol, and vacuum dried to obtain 10.0 g of a ring-opening metathesis polymer powder.
Thereafter, 10.0 g of this ring-opening metathesis polymer powder was dissolved in THF (800 ml) in a 5000 ml autoclave, and dichlorotetrakis (triphenylphosphine) ruthenium (5.0 mg, 0.004 mmol) prepared in advance as a hydrogenation catalyst. And a solution of triethylamine (2.1 mg, 0.020 mmol) in THF (80 ml) were added and a hydrogenation reaction was performed at 165 ° C. under a hydrogen pressure of 8.1 MPa for 5 hours, and then the temperature was returned to room temperature to release hydrogen gas. This ring-opening metathesis polymer hydrogenation solution is added to methanol to precipitate the hydrogenation product of the ring-opening metathesis polymer, separated by filtration and vacuum-dried. Got. Of the obtained hydrogenated ring-opening metathesis polymer¹In the hydrogenation rate calculated from 1 H-NMR, no peak attributed to the proton of the main chain olefin was observed, the hydrogenation rate was 100%, and the number average molecular weight Mn measured by GPC was 12,500, Mw / Mn was 1.02.
10.0 g of the resulting hydrogenated ring-opening metathesis polymer was added to 600 ml of benzene and 1.0 ml of trifluoroacetic acid in a 1000 ml flask, stirred at room temperature for 30 minutes, added to methanol, precipitated, filtered and dried. . Furthermore, it was dissolved in THF, added to methanol, precipitated, filtered, and vacuum dried to obtain a hydrogenated product of a partially hydrolyzed ring-opening metathesis polymer in the form of a white powder. The composition ratio of the structural unit [A] / [B] calculated from the IR spectrum of the obtained polymer is 76/24, the number average molecular weight Mn measured by GPC is 13,200, and Mw / Mn is 1.04. there were.
[0042]
Example 2
In Example 1, Mo (N-2,6-C) was used as a ring-opening metathesis polymerization butterfly.₆H_ThreePrⁱ ₂) (CHCMe_Three) (0Bu^t)₂Instead of (375 mg, 0.77 mmol) W (N-2,6-C₆H_ThreeMe₂) (CHCHCMe₂(PMe_Three) (0Bu^t)₂Except that (464 mg, 0.77 mmol) was used, ring-opening metathesis polymerization and hydrogenation reaction were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a white powdered ring-opening metathesis polymer hydrogenated product. Of the obtained hydrogenated ring-opening metathesis polymer¹In the hydrogenation rate calculated from 1 H-NMR, no peak attributed to the proton of the main chain olefin was observed, the hydrogenation rate was 100%, and the number average molecular weight Mn measured by GPC was 13,200, Mw / Mn was 1.04.
10.0 g of the obtained hydrogenated ring-opening metathesis polymer was added to 800 ml of benzene and 1.2 ml of trifluoroacetic acid in a 1000 ml flask, stirred at room temperature for 20 minutes, added to methanol, precipitated, filtered and dried. . Furthermore, it was dissolved in THF, added to methanol, precipitated, filtered, and vacuum dried to obtain a hydrogenated product of a partially hydrolyzed ring-opening metathesis polymer in the form of a white powder. The composition ratio of the structural unit [A] / [B] calculated from the IR spectrum of the obtained polymer is 62/38, the number average molecular weight Mn measured by GPC is 13,800, and Mw / Mn is 1.05. there were.
[0043]
Example 3
In Example 1, Mo (N-2,6-C) was used as a ring-opening metathesis polymerization butterfly.₆H_ThreePrⁱ ₂) (CHCMe_Three) (0Bu^t)₂Instead of (375 mg, 0.77 mmol) W (N-2,6-C₆H_ThreeMe₂) (CHCHCMe₂(PMe_Three) (0Bu^t)₂(90 mg, 0.15 mmol), 1,5-hexadiene (493 mg, 6.0 mmol) was allowed to coexist and the polymerization temperature was 50 ° C., and the ring-opening metathesis polymerization and hydrogen were conducted in the same manner as in Example 1. The addition reaction was carried out to obtain a white powdered ring-opening metathesis polymer hydrogenated product. Of the obtained hydrogenated ring-opening metathesis polymer¹In the hydrogenation rate calculated from 1 H-NMR, no peak attributed to the proton of the main chain olefin was observed, the hydrogenation rate was 100%, and the number average molecular weight Mn measured by GPC was 10,300, Mw / Mn was 1.37.
10.0 g of the obtained hydrogenated ring-opening metathesis polymer was added to 800 ml of benzene and 1.4 ml of trifluoroacetic acid in a 1000 ml flask, stirred at room temperature for 30 minutes, added to methanol, precipitated, filtered and dried. . Furthermore, it was dissolved in THF, added to methanol, precipitated, filtered, and vacuum dried to obtain a hydrogenated product of a partially hydrolyzed ring-opening metathesis polymer in the form of a white powder. The composition ratio of the structural unit [A] / [B] calculated from the IR spectrum of the obtained polymer was 58/42, the number average molecular weight Mn measured by GPC was 10,800, and Mw / Mn was 1.35. there were.
[0044]
Example 4
Tetracyclo [4.4.0.1] used as the cyclic olefin monomer in Example 1^2,5. 1^7,10] The amount of -8-dodecene-3,4-dicarboxylic anhydride was changed to 3.5 g (15.4 mmol), and 8-tert-butoxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1] was added.^2,5. 1^7,10] -Dodecene (6.0 g, 23.0 mmol) was used, and the ring-opening metathesis polymerization and hydrogenation reaction were carried out in the same manner as in Example 3 except that the reaction time was changed to 1 hour. A hydrogenated ring-opening metathesis polymer was obtained. Of the obtained hydrogenated ring-opening metathesis polymer¹In the hydrogenation rate calculated from 1 H-NMR, no peak attributed to the proton of the main chain olefin was observed, the hydrogenation rate was 100%, and the number average molecular weight Mn measured by GPC was 9,800, Mw / Mn was 1.27.
9.5 g of the obtained hydrogenated ring-opening metathesis polymer was added to 800 ml of acetone and 50 ml of water in a 1000 ml flask, stirred for 4 hours under reflux, added to methanol, precipitated, filtered and dried. Furthermore, it was dissolved in THF, added to methanol, precipitated, filtered, and vacuum dried to obtain a hydrogenated product of a partially hydrolyzed ring-opening metathesis polymer in the form of a white powder. The composition ratio of the structural unit [A] / [B] calculated from the IR spectrum of the obtained polymer was 58/42, the number average molecular weight Mn measured by GPC was 10,400, and Mw / Mn was 1.29. there were.
[0045]
Comparative Example 1
In a 500 ml autoclave equipped with a magnetic stirrer under nitrogen, tetracyclo [4.4.^2,5. 1^7,10] -8-dodecene-3,4-dicarboxylic anhydride (10.0 g, 43.4 mmol) was dissolved in 1,2 dichloroethane (300 ml) and stirred. To this, a chlorobenzene solution (0.23 mmol) of tungsten hexachloride and a 1,2-dichloroethane solution (0.13 mmol) of paraaldehyde and 1-hexene (0.38 g) as a molecular weight regulator were added as a ring-opening metathesis polymerization butterfly. As a catalyst, a toluene solution of isobutylaluminum (1.50 mmol) was added and reacted at 60 ° C. for 2 hours. This polymerization solution was added to a large amount of methanol to stop the reaction, and a ring-opening metathesis polymer was precipitated, filtered, washed with methanol, and vacuum-dried to obtain 3.5 ring-opening metathesis polymer powder.
Thereafter, 3.0 g of this ring-opening metathesis polymer powder was dissolved in 1000 ml of autoclave in THF (300 ml), and dichlorotetrakis (triphenylphosphine) ruthenium (1.6 mg, 0.0013 mmol) prepared in advance as a hydrogenation catalyst. And a solution of triethylamine (0.7 mg, 0.0065 mmol) in THF (26 ml) were added and a hydrogenation reaction was carried out at 165 ° C. for 5 hours at a hydrogen pressure of 8.1 MPa, then the temperature was returned to room temperature and hydrogen gas was released. The hydrogenated product of the ring-opening metathesis polymer is added to methanol to precipitate the hydrogenated product of the ring-opening metathesis polymer, separated by filtration and vacuum-dried, and then dried in a white powder form. Got. Of the obtained hydrogenated ring-opening metathesis polymer¹As for the hydrogenation rate calculated from H-NMR, no peak attributed to the proton of the main chain olefin was observed, the hydrogenation rate was 100%, and the weight average molecular weight Mw measured by GPC was 25,300, number average. The molecular weight Mn was 7,300, and Mw / Mn was 3.47.
[0046]
【The invention's effect】
The hydrogenation product of the ring-opening metathesis (co) polymer of the present invention and the production method thereof are suitable for photoresists for semiconductor microfabrication using ultraviolet rays or far ultraviolet rays excellent in heat resistance, heat decomposition resistance, light transmittance, etc. And is extremely industrially valuable.

Claims (6)

At least the following general formula (1)

(In the formula, R ¹ is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated alkyl having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy alkyl alkylcarbonyl or 2 to 20 carbon atoms, having 2 to 20 carbon atoms, R ² , R ³ is selected from hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, halogen, alkyl halide, carboxyalkyl having 2 to 20 carbons, hydroxyalkyl having 1 to 20 carbons or nitrile, and m is 0 or 1 to 3 The structural unit [A] represented by the following general formula (2)

(Wherein R ² , R ³ and m are the same as those in the general formula (1)), and the molar ratio [A] / [B] is 5/95. -95/5, and the ratio of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn (Mw / Mn) is 1.0 to 2.0. Additive. The ring-opening metathesis (co) polymer hydrogen according to claim ¹ , wherein R ¹ is tert-butyl, isopropyl, 2-tetrahydropyranyl, 2-tetrahydrofuranyl, 1-ethoxyethyl, or 1-tert-butoxyethyl. Additive. The hydrogenated product of ring-opening metathesis (co) polymer according to claim 1, wherein R ¹ is tert-butyl or isopropyl. The hydrogenated product of a ring-opening metathesis (co) polymer according to claim 1, which has a polystyrene-equivalent number average molecular weight measured by GPC of 500 to 100,000. General formula (3)

(Wherein R ² , R ³ and m are the same as those in formula (1)), a hydrogenation catalyst is obtained by polymerizing at least one cyclic olefin monomer represented by a living ring-opening metathesis catalyst. 2. The method for producing a hydrogenated product of a ring-opening metathesis (co) polymer according to claim 1, wherein the hydrogenated product is partially hydrolyzed or alcoholically decomposed after hydrogenation. 6. The ring-opening metathesis (co) polymer according to claim 5, wherein the cyclic olefin monomer represented by the general formula (3) is polymerized with a living ring-opening metathesis catalyst in the presence of olefin or diene. A method for producing a hydrogenated product.