JPS6358841B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の技術分野） 本発明はｐ―ビニルフエノール重合体の低着色
改質体の製造方法に関する。さらに詳しくはｐ―
ビニルフエノール重合体を特定の条件下で加熱処
理することによつて、ｐ―ビニルフエノール重合
体の数平均分子量をあまり大きく変化させること
なく重量平均分子量を増大させて分子量分布を拡
大せしめ、同時にｐ―ビニルフエノール重合体の
鎖状分子に適度な分岐を生じさせた改質体を製造
するにあたり、アミンの存在下で加熱処理を行な
うことによつて出発物質であるｐ―ビニルフエノ
ール重合体と同等もしくはより低着色の改質体を
得ることを特徴とする方法に関する。 （先行技術） ｐ―ビニルフエノール重合体を、ラジカル発生
剤あるいは酸からなる促進剤の存在下もしくは不
存在下で、加熱することにより、数平均分子量は
あまり大きく変化されることなく重量平均分子量
が増大されて拡大された分子量分布を有し、かつ
適度な分岐構造を有する改質体を製造することは
先に発明され、特許出願されている（特願昭58−
165613）。この先に発明された方法によつて得ら
れる改質体は加工性、可撓性等に改善が認められ
るが、加熱処理操作において色相の増加を伴い、
強く着色する欠点がある。したがつて、この先に
発明された方法によつて製造される改質体は着色
を嫌う分野での使用に供することは困難であつ
た。例えば感光性樹脂、特にマイクロフオトレジ
ストの原料として特定の分子量と分子量分布を有
するｐ―ビニルフエノール重合体の改質体は非常
に有用であるにもかかわず、その可視領域あるい
は紫外領域における着色性のために、使用できな
い場合があつた。 （発明の目的、構成、効果） 本発明者は、これらの障害を克服すべく研究を
重ねた結果、アミンの存在下でｐ―ビニルフエノ
ール重合体を加熱処理することによつて、酸素
（空気）が存在する場合でも、着色の増加を伴な
うことなく重量平均分子量が増大されて分子量分
布が拡大され、かつ適度な分岐構造を有する改質
体が得られることを見出し、この知見を基にして
本発明を完成させた。 すなわち、本発明によればｐ―ビニルフエノー
ル重合体をアミンの存在下で加熱することによつ
て数平均分子量はあまり変化することなく重量平
均分子量を増加させ、重量平均分子量／数平均分
子量比をｐ―ビニルフエノールモノマーを重合さ
せて製造する重合体では達成できない大きな値に
すること可能である。重量平均分子量の増加は加
熱処理によ重合体分子の分解および再結合によつ
て生じる現象であり、同時に重合体分子の主鎖に
ｐ―ビニルフエノールを構成成分とする分岐が生
成する。このようにして得られた改質体はモノマ
ーの重合によつて製造された同等の重量平均分子
量を有有する重合体に比べて (1) 流動性、他種ポリマーとの相溶性等が改善さ
れ加工性が優れている。 (2) エポキシ樹脂の硬化剤として用いた場合、そ
の硬化物の可撓性が優れている。 (3) コーテイング形成能や基板への密着性が優れ
ている。 (4) フオトレジスト膜のアルカリ溶解性が適当で
ある。 などの利点がある。 さらに、ｐ―ビニルフエノール重合体を酸性物
質からなる促進剤の存在下あるいは不存在下に加
熱して得られる改質体とは異なり、本発明方法に
よれば加熱処理によつて着色の度合は増加せず、
むしろ減少するという注目すべき利点がある。こ
こで言う重合体およびその改質体の着色の度合と
は可視および紫外領域における吸光度（吸光係
数）を測定することによつて定量的に表わすこと
ができる。 第１図はｐ―ビニルフエノール重合体、アミン
の不存在下で加熱処理によつて調製した改質体お
よびアミンの存在下で加熱処理によつて調製した
改質体の３種類についていずれも濃度1g／ｌの
エタノール溶液の可視吸収スペクトルを示したも
のであり、第２図は同試料について、いずれも濃
度0.1g／ｌのエタノール溶液の紫外吸収スペクト
ルを示したものである。第１図および第２図から
明らかなようにアミンの不存在下で調製した改質
体はその出発物質であるｐ―ビニルフエノール重
合体に較べて可視および紫外部の吸光が大きい。
一方、アミンの存在下で加熱処理によつて調製し
た改質体はｐ―ビニルフエノール重合体に較べて
紫外部の吸光は少なく、可視部の吸光はほぼ同程
度であり、着色の抑制さらには減色作用において
アミンの効果が著しいことがわかる。 アミンの添加は加熱処理における着色の抑制の
みではなく、重量平均分子量増加の促進作用を有
している。 本発明方法において効果のあるアミンとしては
下記のごとき種々の高沸点アミンがあげられる。 例えば、ノニルアミン、ステアリルアミンのよ
うな脂肪族第１アミン、エチルヘキサデシルアミ
ンのような脂肪族第２アミン、ジメチルオクタデ
シルアミンのような脂肪族第３アミン、ヘキサメ
チレンジアミン、オクタメチレンジアミンのよう
な脂肪族ジアミン、トリアミノプロパンのような
脂肪族トリアミン、ジエチレントリアミン、トリ
ス（２―アミノエチル）アミンのようなポリアル
キレンアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、１―アミノプロパン―２，３―ジオ
ールのようなアルカノールアミン、イミダゾー
ル、２―メチルイミダゾール、２―エチル―４―
メチルイミダゾール、ベンズイミダゾールのよう
なイミダゾール類、トリアゾール、ベンゾトリア
ゾールのようなトリアゾール類、ピペリジン類、
キノリン類、ルチジン類、４，4′―メチレンジア
ニリン、β―フエニレンジアミン、β―ナフチル
アミン、ジフエニルアミン、ジベンジルアミン、
Ｎ，Ｎ―ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ―ジメチルベ
ンジルアミン、Ｎ，Ｎ―ジメチル―ｐ―フエニレ
ンジアミン、ｐ―ジメチルアミノベンズアルデヒ
ドのような芳香族アミン等が使用できる。 これらのうち、脂肪族アミン、アルカノールア
ミン、イミダゾール類が着色の抑制あるいは減色
作用において特に秀れた効果を有している。 アミンの使用量はアミンの種類によつて異な
り、また着色の抑制剤としての作用のみを働かせ
る場合と分子量増加のための触媒作用を働かせる
場合で異なるが、一般的にｐ―ビニルフエノール
重合体に対して0.01〜10重量％、好ましくは0.05
〜５重量％の範囲が適当である。 本発明の方法はまた、ｐ―ビニルフエノール重
合体の改質促進作用を有する酸性物質およびさら
に着色を減少させるためにイオウ化合物のごとき
還元作用を有する物質の共存下で実施することが
できる。 酸性物質としては、マレイン酸、コハク酸、フ
タル酸、ステアリン酸等のカルボン酸が好まし
い。添加量はｐ―ビニルフエノール重合体に対し
て0.05〜５％の範囲が適当である。還元作用を有
する物質としては硫化アンモン、硫化ナトリウ
ム、ハイドロサルフアイト、ドデシルメルカプタ
ン等のイオウ化合物が好ましい。添加量はｐ―ビ
ニルフエノール重合体に対して0.05〜５％の範囲
が適当である。改質中の着色の少なくとも一つの
原因は、キノンのごとき酸化物の生成によるもの
であり、還元剤は酸化物の生成を抑止する。本発
明方法で着色が防止できるのは、アミン類が酸化
防止作用を働かせているためとも考えられる。 本発明方法における加熱処理温度は150〜350℃
の範囲である。温度が低いと所要の重量平均分子
量を達成するために長時間を必要とし、一方温度
が高いと重量平均分子量の増加が急激でその制御
が困難になり、極端な場合には不溶性のゲル化物
質を生じることがある。またアミンの添加量が多
いと重量平均分子量の増加速度が大となるので、
加熱温度の選択はアミンの添加量とも密接な関連
がある。 一般に加熱温度は200〜300℃の範囲が適当であ
る。加熱処理時間は加熱温度およびアミン添加量
を考慮して、所望の重量平均分子量を有する改質
体を得るべく適宜選択する必要がある。通常30分
〜５時間の範囲が適当である。 本発明の実施にあたり、加熱処理の原料とする
ｐ―ビニルフエノール重合体としては、種々の方
法で得られる種々の平均分子量を有するｐ―ビニ
ルフエノール重合体を用いることができる。 本発明の加熱処理は必要に応じ溶媒の存在下に
行なうことも可能である。溶媒としては処理温度
以上の沸点を有し、ｐ―ビニルフエノール重合体
およびアミンを溶解し、かつこれらに対して不活
性な溶媒が適当であり、例えばフエノール、クレ
ゾール、エチルフエノール等のフエノール類、エ
チレングリコール、プロピレングリコール等のグ
リコール類およびそのエーテルあるいはエステル
類等があげられる。溶媒の使用量はｐ―ビニルフ
エノール重合体に対して10〜1000重量％の範囲が
適当である。 本発明の加熱処理操作は常圧、減圧あるいは加
圧下のいずれでも行い得る。処理反応器中の雰囲
気としては空気、チツ素、水素、水蒸気その他各
種のガス共存下で実施することが可能である。 原料ｐ―ビニルフエノール重合体およびアミ
ン、さらに場合によつては溶媒、改質促進作用を
有する酸性物質あるいはイオウ化合物のごとき還
元作用を有する物質を加え、加熱して溶融あるい
は溶液状態に保持することによつて改質体が得ら
れる。溶融あるいは溶液状態の反応混合物はゆる
やかに撹拌を行なうのが望ましいが、撹拌しない
で静置状態で反応を進行させることも可能であ
る。 生成した改質体からアミン、酸性物質からなる
促進剤および還元性添加物を除去する必要がある
場合には改質体をアセトン、メタノール等の溶媒
に溶解させたのち、水、ベンゼン、トルエン、ヘ
キサン等で再沈殿を行ない沈殿物を洗浄、乾燥す
る方法を採ることができる。 （実施例など） 以下に実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ ｐ―ビニルフエノール重合体（重量平均分子量
6500、数平均分子量3200）100gおよびイミダゾ
ール4.8gを200ml容積の三角フラスコに入れ、250
℃の油浴中で時々かきまぜを行ないながら4.5時
間加熱した。生成物を冷却したのち、アセトン
300mlに溶解し、ついで１％のシユウ酸水溶液に
注ぎ生成した沈殿をろ過、水洗し、続いて120℃
にて減圧乾燥を行なつた。得られた改質樹脂をゲ
ルパーミエーシヨンクロマトグラフで測定したと
ころ、重量平均分子量は24000、数平均分子量は
5400であつた。また、改質樹脂をエタノール溶液
として、分光光度計により吸光係数を測定したと
ころ、250nmにおいて2310cm²／ｇ、450nmにおい
て10.0cm²／ｇであつた。 加熱処理前の原料樹脂の吸光係数は250nmにお
いて2716cm²／ｇ、450nmにおいて12.5cm²／ｇであ
り、加熱処理によつて分子量が増加したにもかか
わらず、紫外部および可視部ともに着色は減少し
ていた。 なお、加熱処理後沈殿精製前の樹脂の吸光係数
は250nmにおいて2340cm²／ｇ、450nmにおいて
9.8cm²／ｇであり、沈殿精製工程における脱色は
認められなかつた。 比較例 １ 実施例１と同じｐ―ビニルフエノール重合体
100gをアミンを添加しないで、250℃、4.5時間加
熱した。生成物を実施例１と同様に処理し、分子
量を測定したところ重量平均分子量は10500、数
平均分子量は3900であつた。吸光係数を測定した
ところ250nmにおいて3250cm²／ｇ、450nmにおい
て15.5cm²／ｇであり、加熱処理によつて着色の増
加が見られた。 実施例 ２ 実施例１と同じｐ―ビニルフエノール重合体
100gおよびトリエタノールアミン0.2gを実施例１
と同様の操作で260℃にて２時間加熱処理を行な
つて得た改質体の重量平均分子量は13300、数平
均分子量は4200であつた。また、250nmにおける
吸光係数は2500cm²／ｇであつた。 比較例 ２ トリエタノールアミンを添加しないほかはすべ
て実施例２と同じ方法によつて得た改質体の重量
平均分子量は10100、数平均分子量は3800，
250nmにおける吸光係数は3100cm²／ｇであり、実
施例２とは異なり着色の増加が生じた。 実施例３〜６および比較例３ 実施例１と同じｐ―ビニルフエノール重合体
100gに対して種々のアミンを添加して230℃にて
２時間加熱処理を行なつて得た改質体の性状を第
１表に示した。また第１表には実施例３〜６と同
条件でアミンを添加しないで加熱処理を行なつた
場合の比較例３を示した。 第１表からアミンの存在下で不存在下に較べて
分子量の増加が大きいこと、また不存在下では
250nmにおける吸光係数は原料よりも若干大きく
なつているのに対してアミン存在下ではいずれの
場合も吸光係数は小さくなり減色効果が認められ
ることが明らかとなつた。

【表】 実施例 ７ 実施例１と同じｐ―ビニルフエノール重合体
100g、マレイン酸2.0gおよびトリエタノールアミ
ン0.3gを230℃で４時間加熱した。実施例１と同
様の操作で得た改質体の重量平均分子量は22000、
数平均分子量は4100，250nmにおける吸光係数は
2700cm²／ｇであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ｐ―ビニルフエノール重合体、アミ
ンの不存在下での加熱処理によつて調製した改質
体およびアミンの存在下での加熱処理によつて調
製した改質体の３種の試料の1g／ｌ濃度、10cm
のセル長さでの可視吸収スペクトルを示したもの
であり、そして第２図は上記３種の試料の0.1g／
ｌ濃度、１cmのセル長さでの紫外吸収スペクトル
を示したものである。図中、Ａはｐ―ビニルフエ
ノール重合体、Ｂはアミンの不存在下での加熱改
質体そしてＣはアミン存在下での加熱改質体の吸
収スペクトルである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ｐ―ビニルフエノール重合体をアミンの存在
   下で150〜350℃の温度にて加熱処理することを特
   徴とするｐ―ビニルフエノール重合体の低着色改
   質体の製造方法。