JPS6063208A - 4−ヒドロキシ−4′−ビニルビフエニル重合体およびその製造法 - Google Patents

4−ヒドロキシ−4′−ビニルビフエニル重合体およびその製造法

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JPS6063208A
JPS6063208A JP17187583A JP17187583A JPS6063208A JP S6063208 A JPS6063208 A JP S6063208A JP 17187583 A JP17187583 A JP 17187583A JP 17187583 A JP17187583 A JP 17187583A JP S6063208 A JPS6063208 A JP S6063208A
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hydroxy
vinylbiphenyl
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polymer
solvent
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Teiichi Tanigaki
谷垣 禎一
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KANAE TORYO KK
Kanae Chemicals Co Ltd
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Kanae Chemicals Co Ltd
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規な4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェニ
ル重合体およびその製造法に関する。
本発明の4−ヒドロキシ−4′−ビニルビフェニル重合
体は、下記一般式(I)で表わされる。
一般式 〔式中nは2以上の整数を示す。〕 本発明の重合体は、耐熱性に優れており、そのため耐熱
性樹脂としてコーティング剤、フィルム、成形品として
の利用があるばかりでなく、水酸基を有する芳香環の反
応性を利用して機能性高分子としてのイオン交換樹脂や
、さらにフェノール樹脂化反応により一層の耐熱性、耐
薬品性を向上させるなど多方面に亘る応用が可能である
本発明の重合体は、4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェ
ニルをラジカル重合またはカチオン重合させることによ
り製造される。
出発原料として用いられる4−ヒドロキシ−4−ビニル
ビフェニルは、本発明者が始めて見い出した新説化合物
であり、該化合物はすでに工業的に生産されているp−
フェニルフェノールを出発原料として合成される。すな
わち、酸触媒の存在下常温で、p−フェニルフェノール
を無水酢酸で4−アセトキシビフェニルにし、次いでフ
リース転位により4−ヒドロキシ−4−アセチルビフェ
ニルにする。さらにこのものをメタノール溶媒中水素化
ホウ素ナトリウムを用いて還元し、4−ヒドロキシ−4
′−(1−ヒドロキシエチル)ビフェニルを得る。この
ものをジメチルスルホキシド溶媒中で塩化亜鉛、トリク
ロロ酢酸存在下180℃で脱水反応させると高収率で4
−ヒドロキシ−4′−ビニルビフェニルが得られる(後
記参考側参照)。
4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェニルのラジカルff
i 合は、通常のビニルモノマーのラジカル重合と同様
の条件下に行なうことができる。ラジカル重合の形態と
しては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合など
をいずれも採用することができるが、これらの中でも溶
液重合が好適である。
重合溶射としては、4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェ
ニル(以下「モノマー」という)および4−ヒドロキシ
−4′−ビニルビフェニル重合体を溶解するものが好ま
しく、例えばメタノール、エタノール、テトラヒドロフ
ラン、塩化メチレン、クロロホルムなどを挙げることが
できる。また重合開始剤としては、従来公知のものを広
く使用でき、例えばクメンヒドロペルオキシド、第三ブ
ヂルヒドロペルオキシドのようなペルオキシド系、過酸
化ベンゾイル、過酸化ラウロイルなどの過酸化物系、あ
るいはアゾビスイソブチロニトリルの如きアゾ化合物が
用いられる。これら重合開始剤の使用量としては、特に
制限がなく広い範囲内から適宜選択することができるが
、通常t x t o”〜5x i o−”モル/lの
範囲内で使用するのがよい。
またモノマー濃度としては、特に限定されないが、一般
に0.05〜8モル/lの範囲内とするのがよい。重合
温度は使用する重合開始剤や重合溶媒の種類により異な
り一層には言えないが、通常0〜120℃の範囲内から
適宜選択するのがよい。上記ラジカル重合は、窒素ガス
などの不活性ガス雰囲気下で実施するのが好適である。
該ラジカル重合の重合時間は一般に8〜8時向程度であ
る。
4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェニルのカチオン重合
は、通常のビニルモノマーのカチオン重合と同様の条件
下に行なうことができる。重合溶媒としては、カチオン
重合の場合生長炭素カチオンと反応してその活性を低下
させない溶媒を選択すべきことは周知のことであり、ま
た重合開始剤君よび生成ポリマーも溶解する溶媒の選択
が望ましい。本発明におけるカチオン重合の場合には、
塩化エチレン、塩化エチレンなどのハロゲン化炭化水素
あるいはニトロベンゼンの如きニトロ化合物を溶媒とし
て用いるのが好ましい。重合開始剤としては従来公知の
ものを広く使用でき、例えばリン酸、硫酸の如きプロト
ン酸、三フッ化ホウ素エーテラート、塩化アルミニウム
、四塩化チタン、塩化第2スズなどのハロゲン化金属な
どが代表的なものであるが、エチルジクロロアルミニウ
ムの如き有機金属化合物も用いられる。これら重合開始
剤の使用量としては、特に制限がなく広い範囲内から適
宜選択することができるが、通常I Xl0−’〜5X
10 モル/7の範囲内で使用するのがよい。またモノ
マー濃度としては、特に限定されないが、一般に0.0
1〜1.5モル/ノの範囲内とするのがよい。重合温度
は使用する重合開始剤や重合溶媒の種類により異なり一
概には言えないが、一般にはラジカル重合に比べて、低
温で容易に重合が進行するし、炭素カチオンは不安定で
あるために低温で重合反応を行うほうが望ましい。本発
明の重合体をカチオン重合により得るためには0℃〜4
0℃の温度で重合することが好ましい。反応時間はラジ
カル重合に比べると短時間で完結する。好ましくは10
分〜180分である。また、ラジカル重合と異なり、カ
チオン重合は大気中で反応させることができるが、微量
の水分が影響するので乾燥した雰囲気、条件で重合さぜ
ることが好ましい。
上記ラジカル重合またはカチオン重合により・生成する
本発明の重合体は、慣用の分離手段により単離精製され
る。斯くして得られる本発明の重合体は、通常重合度が
2以上、好ましくは5〜1000程度であり、またその
数平均分子量は約1万5千〜約6万の範囲内にあるもの
である。
このようにして得られた本発明の4−ヒドロキシ−4′
−ビニル−ビフェニル重合体はメタノール、エタノール
などのアルコール系溶剤、塩化エチレン、クロロホルム
などのハロゲン化炭化水素系溶剤、テトロヒドロフラン
、ジメチルホルムアミドなど各種の有機溶剤への溶解性
があり、耐熱性の要求される諸分野において、塗料、接
着剤、フィルム、成形品等に使用が可能である。
以下に、4−ヒドロキシ−47−ビニルビフェニル単量
体の合成法を参考例として掲げ、さら1こ本発明の重合
体の製造例を実施例として掲げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定される
ものではない。
参考例 塩化アルミニウム20yと食塩4yとの混合物を塩化カ
ルシウム管を備えたフラスコに入れ180Tlこjm’
fhf X J−11klh?i! l 1 物−fr
*1;1Psr fr z r −yを140℃まで冷
却し、4−アセトキシビフェニル(融点81〜82℃)
10yを加え撹拌下に再び180℃まで加熱し8分間保
持する。反応混合物を室温まで冷却したのち、塩酸を含
む氷水中に投入し、塩化メチレン60 ml を加えて
かきまぜる。塩化メチレン層を分離し、水洗、乾燥後、
ヘキサンを少量ずつ加えて黄褐色の油状物を分離する。
残りの溶液をa縮し、得られた固形物をアセトン−ヘキ
サン混合溶媒から再結晶すると融点207.5〜208
.5℃の4−ヒドロキシ−4′−アセチルビフェニルが
得られる。
次いで、4−ヒドロキシ−4′−アセチルビフェニル1
5yを800 ml のテトラヒドロフランに溶解し、
室温で水素化アルミニウムリチウム8yを少量ずつ加え
る。反応溶液を濃縮し、残りの溶液を水中に投入すると
黄白色性成を生ずる。この沈澱を酢酸エチルより再結晶
し融点145〜146℃の4−ヒドロキシ−4’−(1
−ヒドロキシエチル)ビフェニルが得られる。
4−ヒドロキシ−4−(1−ヒドロキシエチル)ビフェ
ニル50yをジメチルスルホキシド150m/ に溶解
し、塩化亜鉛1oyを加えてiso℃まで加熱する。撹
拌下にトリクロロ酢酸1oyを加え8分間180℃で反
応させる。反応溶液を水中に投じて析出する固形物をア
セトン−ヘキサン混合溶媒から再結晶すると、融点19
0〜191.5℃の4−ヒドロキシ−4′−ビニルビフ
ェニルが得られる。
実施例1 4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェニル6yをテトラヒ
ドロフラン20 ml に溶解し硬質ガラス容器に仕込
む。これにアゾビスイソブチロニトリル0.025yを
加え窒素置換後、高真空下にガラス容器を溶封した。こ
のガラス容器を60℃に保たれた振とう式重合装置にセ
ットし、7.5時間重合を行った。この容器を室温まで
冷却し、開封し、内容をベンゼン約200 ml に注
いで生成ポリマーを沈澱さぜ、よく洗浄したのち室温で
減圧乾燥した。4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェニル
重合体2.0yが得られた。
得られた重合体は、ウベローデ粘度計を用いてテトラヒ
ドロフラン溶媒、80℃で粘度を測定した。その結果か
らめた重合体の極限粘度〔η〕は0.084であった。
また、分子量はゲルパーミェーションクロマトグラフィ
ー(GPC)を用いて、テトラヒドロフラン溶媒で流速
1m!l1分の条件で測定し、この重合体の数平均分子
182000という結果を得た。重合体の融点は示差走
査熱量計(DSC)を用いて窒素気流中で昇温速度80
℃/分の条件で測定し、実施例1で得られた重合体の融
点は215℃であるという結果を得た。
また、得られた重合体の耐熱性を熱重恩分析により評価
した。熱天秤を用いて空気中、lO℃/分の昇温速度で
600℃まで測定した重合体の加熱減凡と温度の関係は
次の通りであった。
実施例2 温度計、冷却器、かきまぜ機、窒素導入管を備えたフラ
スコに、テトラヒドロフラン800 mlに4−ヒドロ
キシ−4−ビニルビフェニル60Vを溶解したものを仕
込む。過酸化ベンゾイル040Byを加え窒素ガスを吹
込み窒素ガス雰囲気下に加熱を行ない溶媒の還流温度で
8時間重合反応を行なった0室温まで冷却したのち、反
応生成物を減圧下に濃縮し、約400 mlIのベンゼ
ン中に投入し生成ポリマーを沈澱させ、よく洗滌したの
ち、減圧乾燥した。うすい褐色固体の4−ヒドロキシ−
47−ビニルビフェニル重合体s4.6yをmた。
実施例1に述べた測定方法に従ってめた重合体の極限粘
度〔η〕は0.81、数平均分子量は60000、融点
は217℃であった。
実施例8 乾燥したガラス容器に4−ヒドロキシ−4−ビニルビフ
ェニル6yを20 OrllA’のジクロロメタンに溶
解したものを入れ、ネオプレンゴムキャップをする。三
フフ化ホウ素エーテラート0.7yをジクロロメタン1
0m1に溶解した溶液をマイクロシリンジからゴムキャ
ップを通して、徐々に滴下する。20分間室温で重合さ
せた後内容を子爪のベンゼン中に注ぎ生成重合物を沈澱
させる。よく洗滌した後減圧乾燥して、うずい褐色がか
った固体の4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェニル重合
体5.0yを得た。
ここで得られた重合体は実施例1の方法に従いゲルパー
ミェーションクロマトグラフィーにかけ数平均分子量1
7000という結果であった。また、DSCで測定した
重合体の融点は211℃であった。
実施例4 4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェニル5yをジクロロ
メタン200 m/に溶解したものに、水分が混入しな
いように注意して、塩化第二スズ1.82を10 ml
のジクロロメタンに溶解したものを滴下し室温で重合さ
せる。40分間反応させたのちベンゼン中に投入し生成
ポリマーを沈澱させる。
精製再沈澱させた後減圧乾燥しうすい褐色固体の4−ヒ
ドロキシ−4−ビニルビフェニル重合体ヲはぼ定員的に
得た。
実施例1の方法により測定した重合体の数平均分子量は
16000であり融点は211℃であった。
実施例5 4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェニル5yをニトロベ
ンゼン100 mlに溶解し、四塩化チタン0.95p
を加えて室温で20分間重合さぜた。生成ポリマーを実
施例4と同様に処理して、うすい褐ffJiBtの4−
ヒドロキシ−41−ビニルビフェニル重合体8.5yを
得た。
実施例1の方法により測定した重合体の数平均分子量は
15000であり、融点は211℃であった。
上記実施例1〜5で得られた4−ヒドロキシ−4−ビニ
ルビフェニル重合体は、いずれも赤外吸収スペクトルは
同一で8850Cm−’に水酸基、1600Cm−1,
1520Cm−1,1500cm−’ ニソt1.ソt
−L芳香環、820cm”にパラ置換芳香族の特性吸収
が認められ、単量体の赤外吸収スペクトルで現われてい
たビニル基に基ず<1689cm−”の吸収は消失して
いた。また得られた重合体は、メタノール、エタノール
、塩化メチレン、クロロホルム、アセトン、ジメヂルホ
ルムアミド、テトラヒドロフランなどの有機溶剤には容
易に溶解するが、ベンゼン。
トルエンなどの芳香族炭化水素系溶剤には難治性、水に
は不溶性であった。
(以上) 代理人 弁理士 三 枝 英 二

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔式中nは2以上の整数を示す。〕 で表わされる4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェニル重
    合体。 ■ 4−ヒドロキシ−47−ビニルビフェニルをラジカ
    ル重合触媒の存在下に重合させることを特徴とする一般
    式 〔式中nは2以上の整数を示す。〕 で表ワされる4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェニル重
    合体の製造法。 ■ 4−ヒドロキシ−4′−ビニルビフェニルをカチオ
    ン重合触媒の存在下に重合させることを特徴とする一般
    式 〔式中nは2以上の整数を示す。〕 で表わされる4−ヒドロキシ−4−ビニルビフェニル重
    合体の製造法。
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JPH01224339A (ja) * 1988-03-01 1989-09-07 Sumitomo Chem Co Ltd 光学活性な4’−(1−ヒドロキシエチル)−4−ビフェノール及びその製法
US5082358A (en) * 1986-06-06 1992-01-21 Canon Kabushiki Kaisha Polymer of vinyl-biphenyl derivative adapted for optical use
US8431325B2 (en) * 2009-09-02 2013-04-30 Sumitomo Chemical Company, Limited Compound, resin, resist composition and method for producing resist pattern

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