JPS601211A - ポリエチニルフエニルアセチレンとその製造法 - Google Patents

ポリエチニルフエニルアセチレンとその製造法

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JPS601211A
JPS601211A JP10932183A JP10932183A JPS601211A JP S601211 A JPS601211 A JP S601211A JP 10932183 A JP10932183 A JP 10932183A JP 10932183 A JP10932183 A JP 10932183A JP S601211 A JPS601211 A JP S601211A
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catalyst
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linear polymer
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Yosuke Koizumi
洋介 小泉
Hideo Ai
愛 英夫
Naohiro Tsuruta
鶴田 直宏
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • 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】 本発明は新規でかつ電子線レジスト等の用途に有用なポ
リエチニルフェニルアセチレン及びその製造法に関する
ものである。
本発明におけるポリエチニルフェニルアセチレンとは構
造式(I)で表わされる線状重合体である。
(式中、エチニル基は、分子主鎖に対してメタ位ないし
はパラ位に結合しており、nは重量平均分子量が100
0ないし10θ万になる数である。) 芳香環に結合するエチニル基を含む重合体が、特公昭&
4’−4コao号ないし特公昭kA −4’ !;デ3
9号公報等に1開示されているが、これらはエチニル基
を環化三量体化する触媒を用いて重合しているため、分
子主鎖が本発明における重合体のごとく共役二重結合に
よって構成されているもの”でitなく、本発明による
重合体とは全く異なるものである。
本発明における重合体は新規なものであり、かっ主鎖の
二重結合とエチニル基が共役しているため、種々の用途
において極めて有用なものである。
本発明における構造式(I)で表わされる線状重合体の
分子量は重量平均分子量でlOθ0ないし100万であ
り、好ましくはhoooないしょO万Sある。
重量平均分子量が1000以下のものは重合体としての
物性に乏しく、例えば電子線レジストとして用いるため
に塗膜を作成した場合に均質な塗膜を形成するのが難し
い。また重量平均分子量がlθ0万以上のものは溶剤に
対する溶解性に乏しくなる。
構造式(I)により表わされる線状重合体を得るには種
々の方法を用い得るが、構造式(U)で表わされる化合
物(以下モノマーと称す。)を種々の触媒を用いて重合
する方法が工程の簡便さ及び精製の容易さから好ましい
(式中、エチニル基は互いにパラ位ないしはパラ位にあ
るものである。) 構造式(1)に示される線状重合体を収率よく得るには
、上記モノマー(II)を溶剤中で重合することが好ま
しく、この時のモノマL濃度は好ましくは、/ Om0
V1以下である。また本発明の重合体を得るには触媒の
使用が望ましく、その好ましい触媒濃度は/rrtrl
/l以下である。また重合反応の条件としては、窒素、
アルゴン等のモノマー及び触媒と反応しない不活性ガス
の罪囲気下でo−go℃、好ましくは、yo−go℃の
温度範囲で重合することが好ましい。一般的に触媒は七
ツマ−に対して鴇〜Xooが好ましく、触媒使用量が多
いと重合体の分子量が小さくなり、触媒使用量が少ない
と重合体の収率が低下する。また反応温度は高いほうが
重合の反応速度が大きくなるが、触媒の寿命は短くなる
本発明の重合体を重合するために使用される触媒には、
一般的にエチニル基を重合させるために用いられる触媒
を用いることができるが、その好ましい触媒としては、
構造式(m)と構造式(F/1によって示される化合物
の組み合わせよりなるチーグラー・ナツタ型触媒が挙げ
られる。
Ti (Ql )4 構造式(It) AI(Q2)11 構造式(酌 (式中、Qlは炭素数20以下のアルコキシ基、Q2は
炭素数20以下のアルキル基、ないしアリール基である
。)構造式(N)によって表わされる化合物としては、
例えば、チタニウムテトラ−n−ブトキシド、チタニウ
ムテトラ−1−ブトキシド、チタニウムテトラ−1−ブ
トキシド等が添げられ、また構造式(Mによって表わさ
れる化合物としては、例えば、トリエチルアルミニウム
等が挙げられる。
チーグラー・ナツタ型触媒としては、上記構造式(1)
及び構造式(鴎によって表わされる化合物の組み合わせ
以外に、構造式(7)ないし構造式(P/)のQ1及び
Q、がハロゲンである化合物、例えば、TiCl4 あ
るいはAI (C* H5) CI等の組み合わせが知
られている。
しかし、このようなハロゲンを置換基としてもつ化合物
により構成されるチーグラー・ナツタ型触媒の使用は、
エチニル基を環化三量体化しペンゼ、ン骨格を形成しや
すく、本発明の重合体の製造法としては好ましくない。
本発明における重合体を重合するための他の好ましい触
媒としては、例えば、六塩化タングステンあるいは五塩
化モリブデンの単独または、テFラフェニルスズ等の有
機スズ化合物や水等の助触媒を併用する触媒が挙げられ
る。
更に好ましい触媒としては、例えば、タングステンヘキ
サカルボニル、あるいはモリブデンヘキサカルボニルを
四塩化炭素等の有機ハロゲン化物の存在下に高圧水鎖灯
等により光照射することにより得られる触媒が挙げられ
る。この触媒系の場合は触媒調製時(光照射時)の温度
は低いほうが良く、好ましくはO℃〜30℃の温度範囲
で光照射するのが良い。高温で調製した触媒では重合体
の分子量が小さくなるためである。
本発明における重合体を得る重合反応において七ツマ−
を希釈する溶剤としては、ベンゼン、トルエン等の芳香
族炭化水素、四塩化炭素、クロロホルム等のハロゲン化
炭化水素、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が用いられる。ただし、上記チ
ーグラー・ナツタ型触媒の場合は芳香族炭化水素を溶剤
として用いるのが好ましい。前記モノマーはこれらの溶
剤により希釈下に重合させることが好ましく、lθmo
l/1以上の高濃度で重合させると三次元架橋反応が進
行しゲル化しやすい。
重合反応の停止は、チーグラー・ナツタ型触媒及びタン
グステンヘキサカルボニルないしモリブデンヘキサカル
ボニルを有機ノ〜ロゲン化吻の存在下に光照射して得ら
れる触媒を用いた場合は、少量のメタノール等のアルコ
ールにより行ない、六塩化タングステンあるいは五塩化
モリブデンを用いた場合は、少量のアンモニア性アルコ
ール、例えば、アンモニア性メタノールにより行なう。
その後不溶性のゲル化物、触媒等を一過した後、大量の
メタノール等の低級アルコールないしはヘキサン等の脂
肪族炭化水素により目的の重合体を析出させる。
チーグラー・ナツタ型触媒を用いた場合は、更に塩酸/
メタノール混合液により洗浄し触媒を除去することが好
ましい。
得られた重合体は、一般に暗赤色の粉末であり、ハロゲ
ン化炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン系炭化水素等に
可溶で、脂肪族系炭化水素、低級アルコールに不溶であ
る。
このようにして得られた重合体は、エチニル基をもつこ
とから、電子線レジスト、感光性樹脂、熱硬化型耐熱樹
脂等に用いることが可能であり、特に感光性樹脂及び電
子線レジストとして用いた場合、感度が高く、耐ドライ
エツチ性が高く、また硬化時にガス発生がないため、均
一な皮膜を作る等の有用性がある。
また、この重合体は主鎖が共役二重結合より構成されて
いることから導電性樹脂材料としても用いることが可能
である。
更に、溶剤に溶解した重合体をゲル化溶剤により処理す
ることによりフィルム状、中空糸状等に成型し、選択透
過膜として使用することも可能である。
次に、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。
実施例/ ジン気流下に加えて触媒溶液とした。これにp−ジエチ
ニルベンゼイン7mmolの20tntトルエン溶液を
室温アルゴン気流下に滴下した。コグ時間後にメタノー
ルIO−を加えて反応を停止し、ゲル化物を一過後、母
液をメタノール/濃塩酸(10:l)の100−に投入
し重合体を析出させる。
重合体を一過し、更にメタノール/濃塩酸、次いでメタ
ノールで洗浄し、減圧下室源で乾燥した。
得られた重合体は暗赤色の粉末で、りpロホルム等のハ
ロゲン化炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化
水素、及びアセトン等のケトン系炭化水素に可溶であり
、メタノール等の低級アルコール、ヘキサン等の脂肪族
炭化水素に不溶である。
ゲルパーミェーションクロマトグラフィー(カラムは5
HODEX AC403+ kC−JOケ)による分子
量測定の結果では、重量平均分子量約コo、oooで鮎
った。
第1図にこのポリマーの重クロロホルム中のプロトン核
磁気共鳴スペクトル(NMRスペクトル)を示す。
実施例コ ベンゼン kOdにWCl6の0.!r m mo 1
を加えて触媒溶液を調製し、これにp−ジェチニルベン
ゼン#7mmolの30−ベンゼン溶液を攪拌下に滴下
した。
反応は30℃、窒素気流下に行ない、キシレンを内部標
準としてガスクロマトグラフィーにより七ツマー消費速
度を測定した。七ツマ−の消費量は30分〜7時間で平
衡に達し、一方時間と共にゲル化物の析出は顕著になる
。従って、目的とする1合体を収率よく得るためには反
応開始後73〜30分で反応を停止させることが好まし
い。
反応の停止は少量のアンモニア性メタノールを添加する
ことにより行なわれる。その彼ゲル化物をp別し、p液
を300−のn−ヘキサンに投入し、目的とする重合体
を析出する。濾過した重合体はメタノールで洗浄し、室
温真空下に乾燥した。得られた重合体の収率は約コO%
、ゲルパーミェーションクロマトグラフィーの結果では
重量平均分子量約7万であった。NMRスペクトルその
他の物性は実施例1により得られた重合体の結果と一致
した。
実施例3 四塩化炭素go−にW (CO)aの2mmolを加え
、300Wの高圧水銀灯により7時間光照射を行ない触
媒溶液とした。これをp−ジェチニルベンゼン/θmm
olのgo−四塩化炭素溶液にqo℃窒素気流−下に滴
下した。1時間後に約10−のメタノールを加え反応を
停止し、固型物を一過した。p液を約コOdに議縮しn
−ヘキサンのコθθ−により重。
合体を析出させた。重合体を一過しメタノールにより洗
浄し減圧下室温で乾燥した。七ツマ−の消費率は実施例
コと同様の方法により測定し、約60−であった。この
方法によれば実施例−よりはるかにゲル化物が少なく、
最終的な重合体の収率はSOチであった。また、ゲルパ
ーミェーションクロマトグラフィーによる分子量は約2
hoooであったが、分子量分布は実施例1及び実施例
コにより得られた重合体より均一であった。NMRスペ
クトルその他の物性は実施例1及び実施例コの結果と一
致した。
元素分析の結果は、炭素9ふθコチ、水素侶goチであ
った。
実施例ダ p−ジェチニルベンゼンに替えてm−ジェチニルベンゼ
ンを用いる以外は実施例3と同様にして重合体を得た。
ゲルパーミェーションクロマトクラフィーによれば、得
られた重合体の分子量は約/ 200θであり、色、溶
媒に対する溶解性は実施例1ないし実施例3により得ら
れた重合体と同様であった。
実施例S 実施例コにより得られた重合体をジメチルホルムアミド
に溶解し、プレパラート上にスピンコードした。このも
のにマスクパターンをかぶせて、10OW高圧水銀灯に
より3分間光′照射を行なった。
このものをメチルエチルケトンにS分間浸漬し、更にヘ
キサンにより洗浄し、乾燥することにより解偉度の高い
画像が得られた。
実施例6 実施例3により得られた重合体/重量部と重量平均分子
量1g万のポリスチレンコタ重量部を、1000重量部
のトルエンに溶解し゛、シリコンウェハー上にスピンコ
ードし、真空下室温で乾燥した。
このものに電子顕微鏡(日本分光製、コ3S−!型)に
より電子線を照射し、感度を測定したところ、lo−5
〜10”C/cdlの感度であった。なお、現像はlo
チのメタノールを含むメチルエチルケトンに3分間浸漬
することにより行なった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例1で得られたポリマーのNMRスペク
トル(l100M七)を示す。 特許出願人 旭化成工業株式会社 代理人弁理士 星 野 透 第1!i 手続補正書(自発) 昭和58年10月11日 昭和58年特許願第109321号 2、発明の名称 ポリエチニルフェニルアセチレンと その製造法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 大阪府大阪市北区堂島浜1丁目2番6号(003)旭化
成工業株式会社 代表取締役社長 宮 崎 輝 4、代理人 東京都新宿区四谷3丁目7番地がっ新ビル586、補正
により増加する発明の数 なし7、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明Jr図面の簡単な説明」の
欄、及び図面 8、補正の内容(別紙のとおり) 補正の内容 ■、明細書の補正 明細書の記載を次のとおり補正する。 (1)第13頁7行〜9行目の rNMRスペクトル・・・と一致した。」をrNMRス
ペクトルを第2図に示す。得られた重合体の色及び溶媒
に対する熔解性は実施例1ないし実施例2と同様であっ
た。」 と訂正する。 (2)第14頁18行目と19行目の間に次の記載を追
加J−る。 「 実施例7 p−ジェチニルベンゼンに代えてp−ジェチニルベンゼ
ンと1ジエチニルベンゼン50 : 50の混合物を用
いる以外は実施例3と同様にして重合体を得た。 ゲルパーミェーションクロマトグラフィーによる重量平
均分子量は約11,000であり、色、溶媒に対する溶
解性は実施例工ないし実施例4により得られた重合体と
同様であった。」 (3) 第15頁1行目のあとに次の記載を追加する。 「第2図は、実施例3により得られた重合体のプロトン
N M R(100MllzN M R)スペクトルを
示す。」 ■0図面の補正 添イ1の第2図を特徴とする 特許出願人 旭化成工業株式会社 代理人 弁理土星野透

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)、下記構造式(1)で表わされる線状重合体。 (式中、エチニル基は、分子主鎖に対して、メタ位ない
    しはパラ位に結合しており、nは重量平均分子量が10
    00ないし100万になる数である。) (2)、構造式(ff)で示される化合物を、タングス
    テンヘキサカルボニルまたは、モリブデンヘキサカルボ
    ニルを有機ハロゲン化物の存在下に光照射して得られる
    触媒を用いて、芳香族炭化水素またはハロゲン化炭化水
    素の溶剤中でθ℃〜gO℃の温度範囲で、重合すること
    を特徴とする構造式(I)で表わされる線状重合体の製
    造法。 HCミC (式中、エチニル基は、互いにメタ位ないしはパラ位に
    あるものである。) (B)、構造式(ff)で示される化合物を、大塩化タ
    ングステン、あるいは五塩化モリブデンのいずれかの単
    独あるいは、これらと有機スズ化合物、水等の助触媒の
    併用による触媒を用いて、芳香族炭化水素、へpゲシ化
    炭化水素、環状エーテル等の溶剤中でθ℃〜ざ0℃の温
    度範囲で重合することを特徴とする構造式(1)で表わ
    される線状重合体の製造法。 (4)、@造式(I[)で示される化合物を、構造式(
    1)及び構造式(酌によって示される化合物の組み合わ
    せよりなる触媒を用いて、芳香族炭化水素の溶剤中でθ
    ℃〜gO℃の温度範囲で重合することを特徴とする構造
    式(1)で表わされる線状重合体の製造法。 Ti (Ql )4 (2)) AI ((h )3 (N) (式中、Qlは炭素数コO以下のアルコキシ基、Q2は
    炭素数−θ以下のフルキル基ないしアリール基。)
JP10932183A 1983-06-20 1983-06-20 ポリエチニルフエニルアセチレンとその製造法 Granted JPS601211A (ja)

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US06/899,650 US4767797A (en) 1983-06-20 1986-08-25 Photocurable compositions of poly(ethynylphenyl)acetylene, its copolymer and composition thereof
US06/899,631 US4667006A (en) 1983-06-20 1986-08-25 Poly(ethynylphenyl)acetylene, its copolymer and composition thereof

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5686027A (en) * 1988-06-15 1997-11-11 Aerojet-General Corporation Process for forming carbon-carbon composite
JP2008179699A (ja) * 2007-01-24 2008-08-07 Fujifilm Corp ポリ(アセチレン)化合物含有組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5989310A (ja) * 1982-11-12 1984-05-23 Mitsubishi Chem Ind Ltd エチニル化合物重合体の製造方法

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