JP2014101438A - Acetal compound and acetal polymer compound - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アセタール系化合物及びアセタール系高分子化合物に関する。 The present invention relates to an acetal compound and an acetal polymer compound.
近年、石油資源などの枯渇に備え、植物資源を活用した有機化合物、プラスチック、医薬品などの研究、開発が盛んに行なわれている。 In recent years, in preparation for the depletion of petroleum resources, research and development of organic compounds, plastics, pharmaceuticals, etc. using plant resources have been actively conducted.
その一例として、コーヒー豆、サツマイモの葉、ヨモギ等の植物には、クロロゲン酸と呼ばれるポリフェノール類が多く含まれており、クロロゲン酸を加水分解して得られるキナ酸は、種々の化成品や医薬品等への応用が期待されている。 As an example, plants such as coffee beans, sweet potato leaves, mugwort, etc. contain a lot of polyphenols called chlorogenic acid, and quinic acid obtained by hydrolyzing chlorogenic acid is a variety of chemicals and pharmaceuticals. Application to such as is expected.
キナ酸に関する技術としては、食品や医薬原料などの用途のために、例えば、コーヒー豆抽出物を所定の溶媒条件でカフェオイルキナ酸等のクロロゲン酸類含有物を製造する方法や、キナ酸を効率よく取り出すためのキナ酸の精製方法などが開示されている(例えば、特許文献1〜2参照)。 Technologies for quinic acid include, for example, a method for producing a chlorogenic acid-containing product such as caffeoylquinic acid under a predetermined solvent condition for use in foods and pharmaceutical raw materials, and the efficiency of quinic acid. A method of purifying quinic acid for taking it out is disclosed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
また、キナ酸は、シクロヘキサン環に4つの水酸基と1つのカルボキシル基が結合した5官能化合物であり、酸触媒等の触媒存在下、環上の3位、4位の水酸基をアセタール化し、1位のカルボキシル基と5位の水酸基とをエステル化(ラクトン化)することにより、下記の多脂環化合物に容易に変換できることが知られている。 Quinic acid is a pentafunctional compound in which four hydroxyl groups and one carboxyl group are bonded to the cyclohexane ring. In the presence of a catalyst such as an acid catalyst, the hydroxyl group at the 3rd and 4th positions on the ring is acetalized to form the 1st position. It is known that the carboxyl group and the hydroxyl group at the 5-position can be easily converted into the following polyalicyclic compounds by esterification (lactonization).
上記のように、キナ酸は、食品や医薬原料などの用途では検討がされているものの、化成品への応用に関する検討は充分になされていないのが現状である。そのため、キナ酸などのような植物資源に由来の化合物から誘導される多脂環化合物の、種々の用途への適用、例えば合成原料や各種素材としての展開を可能にすることで、脱石油系素材としての活用が期待される。 As described above, although quinic acid has been studied for uses such as foods and pharmaceutical raw materials, it has not been sufficiently studied for application to chemical products. Therefore, by enabling the application of polyalicyclic compounds derived from compounds derived from plant resources such as quinic acid to various uses, for example, development as synthetic raw materials and various materials, it is possible to remove petroleum. Expected to be used as a material.
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、植物資源に由来し、易分解性、並びに分解に伴なう親疎水性変化及び水系溶液に対する溶解性変化を示すアセタール系単量体であるアセタール系化合物、並びに、植物資源に由来し、透明性、易分解性、及び比較的高いガラス転移温度を有し、分解に伴なう親疎水性変化及び水系溶液に対する溶解性変化を示すアセタール系高分子化合物(アセタール系ポリマー)を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above, and is derived from a plant resource and is an acetal monomer which is an acetal monomer derived from a plant resource and exhibiting easily degradable, hydrophilicity / hydrophobicity change accompanying decomposition and solubility change in an aqueous solution. Compound, and acetal polymer compound derived from plant resources, having transparency, easy degradability, and relatively high glass transition temperature, and showing hydrophilicity / hydrophobicity change accompanying decomposition and solubility change in aqueous solution An object is to provide (acetal polymer) and to achieve the object.
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1> 下記一般式(1)で表されるアセタール系化合物(単量体)である。
一般式(1)において、R1は、水素原子又はメチル基を表す。R2及びR3は、各々独立に、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、R2とR3は互いに連結して環を形成してもよい。
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1> An acetal compound (monomer) represented by the following general formula (1).
In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, and R 2 and R 3 may be linked to each other to form a ring.
<2> 下記一般式(2)で表される構造単位を有するアセタール系高分子化合物(ポリマー)である。
一般式(2)においてR1は、水素原子又はメチル基を表す。R2及びR3は、各々独立に、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、R2とR3は互いに連結して環を形成してもよい。
<2> An acetal polymer compound (polymer) having a structural unit represented by the following general formula (2).
In the general formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, and R 2 and R 3 may be linked to each other to form a ring.
<3> 重量平均分子量が、1000〜200000である前記<2>に記載のアセタール系高分子化合物である。 <3> The acetal polymer compound according to <2>, wherein the weight average molecular weight is 1000 to 200000.
本発明によれば、植物資源に由来し、易分解性、並びに分解に伴なう親疎水性変化及び水系溶液に対する溶解性変化を示すアセタール系単量体であるアセタール系化合物、並びに、植物資源に由来し、透明性、易分解性、及び比較的高いガラス転移温度を有し、分解に伴なう親疎水性変化及び水系溶液に対する溶解性変化を示すアセタール系高分子化合物(アセタール系ポリマー)が提供される。 According to the present invention, an acetal compound that is an acetal monomer that is derived from a plant resource and exhibits easy degradability, a hydrophilicity / hydrophobicity change accompanying decomposition and a solubility change in an aqueous solution, and a plant resource An acetal polymer compound (acetal polymer) that is derived, has transparency, easily decomposable, and has a relatively high glass transition temperature, and exhibits changes in hydrophilicity and hydrophobicity due to decomposition and solubility in aqueous solutions. Is done.
以下、本発明のアセタール系の化合物について詳細に説明する。アセタール系の化合物として、本発明の第1の態様は、アセタール系単量体(モノマー)であり、本発明の第2の態様は、アセタール系高分子化合物(ポリマー)である。 Hereinafter, the acetal compound of the present invention will be described in detail. As an acetal compound, the first aspect of the present invention is an acetal monomer (monomer), and the second aspect of the present invention is an acetal polymer compound (polymer).
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また、アルキル基等の置換基の表記は、特に断りのない限り、無置換の基又は置換基を有する基のいずれかに限定されるものではなく、無置換でも置換されていてもよい置換基であることを意味する。 In the present specification, a numerical range indicated using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively. In addition, the notation of a substituent such as an alkyl group is not limited to either an unsubstituted group or a group having a substituent unless otherwise specified, and may be an unsubstituted or substituted substituent. It means that.
また、本明細書中において、「(メタ)アクリル」の表記は、アクリルもしくはメタクリルのいずれか又はこれらの両方を意味する。 In the present specification, the expression “(meth) acryl” means either acrylic or methacrylic or both.
−アセタール系単量体−
本発明のアセタール系化合物である第1の態様は、下記一般式(1)で表される単量体(以下、アセタール系モノマーともいう。)である。
-Acetal monomer-
The 1st aspect which is an acetal type compound of this invention is a monomer (henceforth an acetal type monomer) represented by following General formula (1).
第1の態様に係るアセタール系モノマーは、分子中にアセタール環を有している(メタ)アクリル系のモノマーである。このモノマーは、化石燃料ではない植物資源に由来の化合物(例えばキナ酸)から誘導される点で有意義であり、またアセタール環を持つことで、酸による分解反応性を有している。また、このモノマーは、酸によりアセタール基が外れて水酸基が生成するため、水系溶液に対して顕著な溶解性変化を発現し得る性質をも有する。 The acetal monomer according to the first embodiment is a (meth) acrylic monomer having an acetal ring in the molecule. This monomer is significant in that it is derived from a compound derived from a plant resource that is not a fossil fuel (for example, quinic acid), and has an acetal ring and thus has an acid decomposition reaction. In addition, this monomer also has the property of exhibiting a remarkable change in solubility in an aqueous solution because an acetal group is removed by an acid to form a hydroxyl group.
一般式(1)において、R1は、水素原子又はメチル基を表す。R2及びR3は、各々独立に、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、R2とR3は互いに連結して環を形成してもよい。 In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, and R 2 and R 3 may be linked to each other to form a ring.
R2及びR3で表されるアルキル基は、無置換でも置換基を有するものでもよく、R2とR3は、互いに同一の基又は互いに異なる基のいずれであってもよい。
R2及びR3で表されるアルキル基としては、炭素数1〜12のアルキル基が挙げられ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基などを挙げることができる。中でも、炭素数1〜8のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、特にメチル基、エチル基、ブチル基は好適である。
The alkyl group represented by R 2 and R 3 may be unsubstituted or may have a substituent, and R 2 and R 3 may be either the same group or different groups.
Examples of the alkyl group represented by R 2 and R 3 include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an i-propyl group, a butyl group, a t-butyl group, A hexyl group etc. can be mentioned. Especially, a C1-C8 alkyl group is preferable, a C1-C4 alkyl group is more preferable, and especially a methyl group, an ethyl group, and a butyl group are suitable.
また、R2とR3、互いに連結して環を形成していてもよい。環を形成している場合、5員環又は6員環が好ましく、5員又は6員のシクロ環がより好ましい。シクロ環の例としては、シクロヘプチル環、シクロヘキシル環等が好適である。 R 2 and R 3 may be connected to each other to form a ring. When a ring is formed, a 5-membered ring or a 6-membered ring is preferable, and a 5-membered or 6-membered cyclo ring is more preferable. As examples of the cyclo ring, a cycloheptyl ring, a cyclohexyl ring and the like are preferable.
R2及びR3で表されるアリール基は、無置換でも置換基を有するものでもよく、R2とR3は、互いに同一の基又は互いに異なる基のいずれであってもよい。
R2及びR3で表されるアリール基としては、炭素数6〜18のアリール基が挙げられ、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などを挙げることができる。中でも、炭素数6〜12アリール基が好ましい。
The aryl group represented by R 2 and R 3 may be unsubstituted or have a substituent, and R 2 and R 3 may be either the same group or different groups.
Examples of the aryl group represented by R 2 and R 3 include an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group. Among these, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms is preferable.
一般式(1)中のR1〜R3で表される基が置換されている場合の置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基などを挙げることができる。 Examples of the substituent when the group represented by R 1 to R 3 in the general formula (1) is substituted include an alkyl group, an alkenyl group, and an aryl group.
上記の中でも、一般式(1)は、R1が水素原子又はメチル基であって、R2及びR3がともに、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基から選ばれる場合が好ましい Among the above, in general formula (1), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and both R 2 and R 3 are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl having 6 to 12 carbon atoms. Preferred when selected from the group
以下、一般式(1)で表されるアセタール系モノマーの具体例を示す。但し、本発明においては、これら具体例に制限されるものではない。 Specific examples of the acetal monomer represented by the general formula (1) are shown below. However, the present invention is not limited to these specific examples.
本発明のアセタール系モノマーの合成は、以下の反応スキーム1に示されるように、多脂環化合物である化合物Xを原料とし、この化合物を所定の溶媒中において下記の化合物Aと反応させて(メタ)アクリロイル化することで、一般式(1)で表される化合物を生成することができる。
このとき、化合物Xとしては、R2=R3=メチル基であるIPQL(isopropylidene quinic acid lactone)を用いてもよい。この場合、例えば既述の具体例M−1,M−3などの化合物を合成することができる。
また、IPQLからアルデヒド化合物あるいはケトン化合物、ジアルコキシアルカンを用いたアセタール交換反応によりあらかじめR2,R3がメチル基以外の他の基を表す化合物を合成し、この化合物を用いてもよい。このときのアルデヒド化合物、ケトン化合物、ジアルコキシアルカンは、キナ酸からIPQLを誘導する際に用いるアセトンより沸点が高いものが好適に用いられる。この場合、例えば既述の具体例M−2、M−4〜M−6など、R2及びR3の少なくとも一方がメチル基以外の化合物を合成することができる。
このとき用いるアルデヒド化合物の例としては、ベンズアルデヒド等のモノアルデヒドが挙げられ、またケトン化合物の例としては、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のモノケトンが挙げられ、さらにジアルコキシアルカンの例としては、ジメトシキプロパン、ジエトキシプロパン、ジメトキシペンタン、ジエトキシペンタン等が挙げられる。
なお、IPQLを経由せず、キナ酸に対してアセトンの代わりにこれらアルデヒド化合物やケトン化合物、ジアルコキシアルカンを用い、キナ酸から直接合成することも原理的には可能である。アルデヒド化合物やケトン化合物、ジアルコキシアルカンは反応基質兼溶媒として機能するため、特に、これら化合物にキナ酸が溶ける場合に有利である。反応性の観点からは、IPQLを経由して上記のアルデヒド化合物、ケトン化合物、ジアルコキシアルカンを用いたアセタール交換反応により予め化合物Xを合成して行なう方法が好ましい。キナ酸は親水性が高いため、疎水性の高いアルデヒド化合物やケトン化合物等を反応させて疎水性の高い基を導入する場合は、IPQLを経由して合成する方法が好ましい。
As shown in the following reaction scheme 1, the synthesis of the acetal monomer of the present invention is carried out by using compound X, which is a polyalicyclic compound, as a raw material and reacting this compound with the following compound A in a predetermined solvent ( A compound represented by the general formula (1) can be generated by methacryloylation.
At this time, as compound X, IPQL (isopropylidene quinic acid lactone) where R 2 = R 3 = methyl group may be used. In this case, for example, compounds such as the specific examples M-1 and M-3 described above can be synthesized.
Alternatively, this compound may be used by synthesizing a compound in which R 2 and R 3 represent other groups other than a methyl group in advance by an acetal exchange reaction using an aldehyde compound, a ketone compound, or a dialkoxyalkane from IPQL. As the aldehyde compound, ketone compound and dialkoxyalkane at this time, those having a boiling point higher than that of acetone used for deriving IPQL from quinic acid are preferably used. In this case, for example, compounds in which at least one of R 2 and R 3 is other than a methyl group, such as the specific examples M-2 and M-4 to M-6 described above, can be synthesized.
Examples of aldehyde compounds used at this time include monoaldehydes such as benzaldehyde, examples of ketone compounds include monoketones such as cyclopentanone and cyclohexanone, and examples of dialkoxyalkanes include dimethoxy compounds. Examples include propane, diethoxypropane, dimethoxypentane, diethoxypentane and the like.
In principle, it is also possible to synthesize directly from quinic acid by using these aldehyde compounds, ketone compounds and dialkoxyalkanes instead of acetone for quinic acid without going through IPQL. Aldehyde compounds, ketone compounds, and dialkoxyalkanes function as a reaction substrate and solvent, and are particularly advantageous when quinic acid is soluble in these compounds. From the viewpoint of reactivity, a method in which compound X is synthesized in advance by an acetal exchange reaction using the above aldehyde compound, ketone compound or dialkoxyalkane via IPQL is preferable. Since quinic acid is highly hydrophilic, a method of synthesizing via IPQL is preferred when a highly hydrophobic aldehyde compound or ketone compound is reacted to introduce a highly hydrophobic group.
反応スキーム1において、化合物A中のR1、及び化合物X中のR2、R3は、既述した一般式(1)中のR1、R2、R3とそれぞれ同義であり、好ましい態様も同様である。また、化合物A中のRAは、各々独立に、水酸基、ハロゲン原子(例:塩素原子、臭素原子)、アルコキシ基などを表す。一般式(1)中のR1〜R3は、既述の通りである。 In reaction scheme 1, R 2, R 3 of R 1, and compounds wherein X in the compound A are respectively synonymous with R 1, R 2, R 3 in the above general formula (1), preferred embodiments Is the same. Further, R A in Compound A each independently represents a hydroxyl group, a halogen atom (eg, chlorine atom, bromine atom), an alkoxy group, or the like. R 1 to R 3 in the general formula (1) are as described above.
化合物Xと化合物Aとを反応させる(メタ)アクリロイル化反応は、例えば、酢酸エチル、ピリジン、ジメチルアセトアミド、キシレン、トルエン、ベンゼン、オクタン、イソオクタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の不活性溶媒あるいはこれらの混合溶液中で、好ましくは−5℃〜100℃の温度範囲、更に好ましくは10℃〜70℃の温度範囲において行なうのが好ましい。 The (meth) acryloylation reaction in which compound X and compound A are reacted is, for example, an inert solvent such as ethyl acetate, pyridine, dimethylacetamide, xylene, toluene, benzene, octane, isooctane, hexane, cyclohexane, or a mixed solution thereof. Among them, it is preferable to carry out in a temperature range of −5 ° C. to 100 ° C., more preferably in a temperature range of 10 ° C. to 70 ° C.
反応スキーム1中の化合物Aとしては、(メタ)アクリル酸又はその誘導体が用いられる。(メタ)アクリル酸には、アクリル酸及びメタクリル酸が含まれる。
(メタ)アクリル酸の誘導体の例としては、(メタ)アクリル酸のハロゲン化物(例:(メタ)アクリル酸塩化物(例えば(メタ)アクリル酸クロライド)、(メタ)アクリル酸臭化物)、(メタ)アクリル酸の塩などが挙げられる。
As compound A in Reaction Scheme 1, (meth) acrylic acid or a derivative thereof is used. (Meth) acrylic acid includes acrylic acid and methacrylic acid.
Examples of (meth) acrylic acid derivatives include halides of (meth) acrylic acid (eg: (meth) acrylic acid chlorides (eg (meth) acrylic acid chloride), (meth) acrylic acid bromides), (meta ) Acrylic acid salt and the like.
化合物Xは、従来公知の方法により合成することが可能である。化合物Xの一例であるIPQLは、例えば、キナ酸とアセトンとを混合し、硫酸などの触媒存在下で反応させることにより合成される化合物である。キナ酸は、これまで食品添加物や化成品に適用可能な化合物の誘導に用いられた例は少ないが、キナ酸はアセタール化が可能なため酸等で分解性を示す化合物の誘導に好適である。また、酸等でアセタール基が外れて水酸基(OH基)を生成しやすいため、水溶液への溶解性に優れた化合物の誘導にも好適である。 Compound X can be synthesized by a conventionally known method. IPQL, which is an example of compound X, is a compound synthesized by, for example, mixing quinic acid and acetone and reacting them in the presence of a catalyst such as sulfuric acid. Although quinic acid has not been used in many ways to derive compounds that can be applied to food additives and chemical products, quinic acid can be acetalized and is suitable for the induction of compounds that are degradable by acids and the like. is there. Moreover, since an acetal group is removed by an acid or the like and a hydroxyl group (OH group) is easily generated, it is suitable for induction of a compound having excellent solubility in an aqueous solution.
一般式(1)で表される化合物が合成されたことの確認は、NMR測定により行なうことができる。 Confirmation that the compound represented by General formula (1) was synthesize | combined can be performed by NMR measurement.
−アセタール系高分子化合物−
本発明のアセタール系高分子化合物である第2の態様は、下記一般式(2)で表される構造単位(繰り返し単位)を少なくとも有するポリマー(以下、アセタール系ポリマーともいう。)である。
-Acetal polymer compounds-
The 2nd aspect which is an acetal type high molecular compound of this invention is a polymer (henceforth acetal type polymer) which has at least the structural unit (repeating unit) represented by following General formula (2).
第2の態様に係るアセタール系ポリマーは、多脂環骨格を側鎖に有する構造単位を含む(メタ)アクリル系の重合体であり、多脂環構造を持つため透明性を示し、また比較的高いガラス転移温度(Tg)を有している。また、この重合体は、ポリマー側鎖にアセタール環を有するため、酸等による分解反応性を有すると共に、酸等でアセタール基が外れて水酸基を生成することで、顕著な水系溶液への溶解性変化をも示す。また、レジスト用樹脂用途では、ラクトン骨格も水系溶液への溶解性に寄与するのみならず、アルカリ液(例えば現像液)中でエステルも切れやすいため、著しい現像液溶解性の向上が期待され、パターン解像性の向上が図れる。 The acetal polymer according to the second embodiment is a (meth) acrylic polymer containing a structural unit having a polyalicyclic skeleton in the side chain, and exhibits transparency due to the polyalicyclic structure. It has a high glass transition temperature (Tg). In addition, since this polymer has an acetal ring in the polymer side chain, it has decomposition reactivity with an acid or the like, and the acetal group is removed by an acid or the like to generate a hydroxyl group, thereby remarkably solubility in an aqueous solution. Also shows changes. In addition, in resist resin applications, the lactone skeleton not only contributes to the solubility in aqueous solutions, but also esters in alkaline solutions (e.g., developers) can be easily cut, so a significant improvement in developer solubility is expected. The pattern resolution can be improved.
一般式(2)において、R1は、水素原子又はメチル基を表す。R2及びR3は、各々独立に、アルキル基、又はアリール基を表し、R2とR3は互いに連結して環を形成してもよい。
R1、R2及びR3は、既述の一般式(1)におけるR1、R2及びR3とそれぞれ同義であり、好ましい態様も同様である。また、一般式(2)中のR1〜R3で表される基が置換されている場合の置換基については、既述の一般式(1)のR1〜R3が置換されている場合の置換基と同様のものを挙げることができる。
In the general formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group or an aryl group, and R 2 and R 3 may be linked to each other to form a ring.
R 1, R 2 and R 3 are each as R 1, R 2 and R 3 in the general formula described above (1) synonymous, preferable embodiments thereof are also the same. As for the substituent when the group represented by the general formula (2) R 1 to R 3 in the is substituted, R 1 to R 3 in the general formula described above (1) is substituted Examples of the substituent in the case are the same.
本発明のアセタール系高分子化合物は、一般式(2)で表される構造単位を複数有するポリマーであり、その基数n(整数)は、用途や目的等に応じて、後述する分子量の範囲で適宜選択すればよい。
また、本発明のアセタール系高分子化合物は、一般式(2)で表される構造単位のみで構成される単独重合体でもよいし、透明性やTgを損なわない範囲であれば、一般式(2)で表される構造単位と共に、一般式(2)で表される構造単位以外の他のモノマー由来の構造単位を有する共重合体であってもよい。
The acetal polymer compound of the present invention is a polymer having a plurality of structural units represented by the general formula (2), and the number n (integer) thereof is within the range of molecular weights described later depending on the application and purpose. What is necessary is just to select suitably.
In addition, the acetal polymer compound of the present invention may be a homopolymer composed only of the structural unit represented by the general formula (2), or the general formula (2) as long as the transparency and Tg are not impaired. It may be a copolymer having a structural unit derived from a monomer other than the structural unit represented by the general formula (2) together with the structural unit represented by 2).
一般式(2)で表される構造単位以外の他の構造単位を誘導する「他のモノマー」の具体例としては、以下のモノマー群から選ばれるモノマーを挙げることができる。
(1)アルケン類
エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン、ヘキサフルオロプロペン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなど;
(2)ジエン類
1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、2−n−プロピル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、1−α−ナフチル−1,3−ブタジエン、1−β−ナフチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、1−ブロモ−1,3−ブタジエン、1−クロロブタジエン、2−フルオロ−1,3−ブタジエン、2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン、1,1,2−トリクロロ−1,3−ブタジエン及び2−シアノ−1,3−ブタジエン、1,4−ジビニルシクロヘキサンなど;
Specific examples of “other monomers” for deriving other structural units other than the structural unit represented by the general formula (2) include monomers selected from the following monomer groups.
(1) Alkenes ethylene, propylene, 1-butene, isobutene, 1-hexene, 1-dodecene, 1-octadecene, 1-eicocene, hexafluoropropene, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene, 3,3,3- Trifluoropropylene, tetrafluoroethylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, etc .;
(2) Dienes 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2-ethyl-1,3-butadiene, 2-n-propyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3 -Butadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 1-phenyl-1,3-butadiene, 1-α-naphthyl-1,3-butadiene, 1-β-naphthyl-1,3-butadiene, 2-chloro -1,3-butadiene, 1-bromo-1,3-butadiene, 1-chlorobutadiene, 2-fluoro-1,3-butadiene, 2,3-dichloro-1,3-butadiene, 1,1,2- Trichloro-1,3-butadiene and 2-cyano-1,3-butadiene, 1,4-divinylcyclohexane and the like;
(3)α,β−不飽和カルボン酸の誘導体
(3a)アルキルアクリレート類
メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、tert−オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、2−クロロエチルアクリレート、2−ブロモエチルアクリレート、4−クロロブチルアクリレート、2−シアノエチルアクリレート、2−アセトキシエチルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、2−クロロシクロヘキシルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールアクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2〜100のもの)、3−メトキシブチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−ブトキシエチルアクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルアクリレート、1−ブロモ−2−メトキシエチルアクリレート、1,1−ジクロロ−2−エトキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレートなど);
(3b)アルキルメタクリレート類
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、アリルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2〜100のもの)、2−アセトキシエチルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、2−ブトキシエチルメタクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、アリルメタクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレートなど;
(3c)不飽和多価カルボン酸のジエステル類
マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジメチル、タコン酸ジブチル、クロトン酸ジブチル、クロトン酸ジヘキシル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチルなど;
(3d)α、β−不飽和カルボン酸のアミド類
N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−n−プロピルアクリルアミド、N−tert−ブチルアクリルアミド、N−tert−オクチルメタクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−(2−アセトアセトキシエチル)アクリルアミド、N−ベンジルアクリルアミド、N−アクリロイルモルフォリン、ジアセトンアクリルアミド、N−メチルマレイミドなど;
(3) Derivatives of α, β-unsaturated carboxylic acid (3a) Alkyl acrylates Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, tert-butyl acrylate , Amyl acrylate, n-hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, tert-octyl acrylate, dodecyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, 2-bromoethyl acrylate, 4-chlorobutyl acrylate, 2-cyanoethyl acrylate, 2-acetoxyethyl acrylate, methoxybenzyl Chryrate, 2-chlorocyclohexyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, ω-methoxypolyethylene glycol acrylate (number of added polyoxyethylene: n = 2 to 100), 3-methoxy Butyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-butoxyethyl acrylate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acrylate, 1-bromo-2-methoxyethyl acrylate, 1,1-dichloro-2-ethoxyethyl acrylate, glycidyl acrylate Such);
(3b) Alkyl methacrylates Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2 -Ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, stearyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, allyl methacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, cresyl methacrylate, naphthyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, ω Methoxy polyethylene glycol methacrylate (number of added polyoxyethylene: n = 2-100), 2-acetoxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, 2-butoxyethyl methacrylate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl methacrylate Glycidyl methacrylate, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate, allyl methacrylate, 2-isocyanatoethyl methacrylate, etc .;
(3c) Diesters of unsaturated polycarboxylic acids Dimethyl maleate, dibutyl maleate, dimethyl itaconate, dibutyl taconate, dibutyl crotonate, dihexyl crotonate, diethyl fumarate, dimethyl fumarate, etc .;
(3d) Amides of α, β-unsaturated carboxylic acid N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, Nn-propylacrylamide, N-tert-butylacrylamide, N-tert-octylmethacrylamide, N-cyclohexylacrylamide, N-phenylacrylamide, N- (2-acetoacetoxyethyl) acrylamide, N-benzylacrylamide, N-acryloylmorpholine, diacetone acrylamide, N-methylmaleimide and the like;
(4)不飽和ニトリル類
アクリロニトリル、メタクリロニトリルなど;
(5)スチレン及びその誘導体
スチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、ビニルナフタレン、p−メトキシスチレン、p−ヒドロキシメチルスチレン、p−アセトキシスチレンなど;
(6)ビニルエステル類
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、メトキシ酢酸ビニル、フェニル酢酸ビニルなど;
(7)ビニルエーテル類
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、n−ドデシルビニルエーテル、n−エイコシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、フルオロブチルビニルエーテル、フルオロブトキシエチルビニルエーテルなど;及び
(8)その他の重合性単量体
N−ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトン、2−ビニルオキサゾリン、2−イソプロペニルオキサゾリンなど;
(4) Unsaturated nitriles Acrylonitrile, methacrylonitrile, etc .;
(5) Styrene and derivatives thereof Styrene, vinyl toluene, ethyl styrene, p-tert-butyl styrene, methyl p-vinyl benzoate, α-methyl styrene, p-chloromethyl styrene, vinyl naphthalene, p-methoxy styrene, p- Hydroxymethylstyrene, p-acetoxystyrene, etc .;
(6) Vinyl esters Vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl vinyl acetate, etc .;
(7) Vinyl ethers Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, n-pentyl vinyl ether, n-hexyl vinyl ether, n-octyl vinyl ether, n-dodecyl Vinyl ether, n-eicosyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, fluorobutyl vinyl ether, fluorobutoxyethyl vinyl ether, etc .; and (8) other polymerizable monomers N-vinyl pyrrolidone, methyl vinyl ketone, phenyl vinyl ketone, Methoxyethyl vinyl ketone, 2-vinyl oxazoline, 2-isopropenyl oxazoline, etc.
本発明のアセタール系高分子化合物が他のモノマー由来の構造単位を有する共重合体である場合、一般式(2)で表される構造単位に対する他のモノマー由来の構造単位の比率(他のモノマー/一般式(2))は、1/99〜98/2の範囲が好ましい。 When the acetal polymer of the present invention is a copolymer having a structural unit derived from another monomer, the ratio of the structural unit derived from the other monomer to the structural unit represented by the general formula (2) (other monomer / General formula (2)) is preferably in the range of 1/99 to 98/2.
上記の中でも、一般式(2)は、R1が水素原子又はメチル基であって、R2及びR3がともに、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基から選ばれる場合が好ましい。 Among the above, in general formula (2), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, and both R 2 and R 3 are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl having 6 to 12 carbon atoms. Preferred is a case selected from a group.
本発明のアセタール系ポリマーの分子量としては、特に制限はないが、ガラス転移温度の観点から、重量平均分子量(Mw)で1000〜200000の範囲が好ましく、3000〜150000の範囲がより好ましく、50000〜150000の範囲が更に好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular as molecular weight of the acetal type polymer of this invention, From a viewpoint of a glass transition temperature, the range of 1000-200000 is preferable at a weight average molecular weight (Mw), The range of 3000-150,000 is more preferable, 50000- The range of 150,000 is more preferable.
Mwは、HLC−8220GPC(東ソー(株)製)を用いたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定し、ポリスチレン換算して求められる値である。測定には、カラムとしてTSKgeL Super HZM−H、TSKgeL Super HZ4000、TSKgeL Super HZ2000(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)の3本を用い、移動相溶媒をN−メチルピロリドン(NMP)、標準試料を単分散ポリスチレン(東ソー(株)製)、試料濃度を0.35質量%、カラム温度を140℃、流量を0.35mL/minとして行なう。 Mw is a value determined by gel permeation chromatography (GPC) using HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation) and converted to polystyrene. For the measurement, three columns of TSKgeL Super HZM-H, TSKgeL Super HZ4000, TSKgeL Super HZ2000 (manufactured by Tosoh Corporation, 4.6 mm ID × 15 cm) were used as the column, and the mobile phase solvent was N-methylpyrrolidone (NMP), The standard sample is monodispersed polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation), the sample concentration is 0.35% by mass, the column temperature is 140 ° C., and the flow rate is 0.35 mL / min.
本発明のアセタール系ポリマーのガラス転移温度(Tg)は、用途により適宜選択できるが、成形性、耐熱性や取り扱い等の点で、10℃〜250℃が好ましく。30℃〜180℃がより好ましい。
Tgは、示差走査熱量計(DSC;セイコーインスツル(株)製のDSC6100)を用いて測定される値である。
The glass transition temperature (Tg) of the acetal polymer of the present invention can be appropriately selected depending on the application, but is preferably 10 ° C. to 250 ° C. in terms of moldability, heat resistance and handling. 30 to 180 degreeC is more preferable.
Tg is a value measured using a differential scanning calorimeter (DSC; DSC6100 manufactured by Seiko Instruments Inc.).
以下、一般式(2)で表される構造単位を有するアセタール系ポリマーの具体例を示す。具体例の化合物は、分子量を示していないが、上記したMwの範囲を満たすいずれかの化合物を表している。但し、本発明においては、これら具体例に制限されるものではない。 Hereinafter, specific examples of the acetal polymer having the structural unit represented by the general formula (2) are shown. Although the compound of the specific example does not show molecular weight, it represents any compound that satisfies the above-mentioned range of Mw. However, the present invention is not limited to these specific examples.
本発明のアセタール系ポリマーの合成は、上記の反応スキーム1と同様にして、一般式(1)で表される化合物を合成した後、この化合物を所定の有機溶剤に溶解した溶液に重合開始剤を加え、一般式(1)で表される化合物をラジカル重合させることによって、アセタール環を側鎖に持つ一般式(2)で表される繰り返し単位を有するポリマーを生成することで行なわれる。 In the synthesis of the acetal polymer of the present invention, the compound represented by the general formula (1) is synthesized in the same manner as in the above reaction scheme 1, and then a polymerization initiator is dissolved in a solution obtained by dissolving the compound in a predetermined organic solvent. And a polymer having a repeating unit represented by the general formula (2) having an acetal ring in the side chain is produced by radical polymerization of the compound represented by the general formula (1).
ラジカル重合では、重合開始剤として、例えば、ラジカル熱重合開始剤やラジカル光重合開始剤などの公知の重合開始剤を使用することができる。中でも、特にラジカル熱重合開始剤を用いることが好ましい。ラジカル熱重合開始剤は、分解温度以上の温度に加熱することによりラジカルを発生する化合物である。
ラジカル熱重合開始剤としては、例えば、ジアシルパーオキサイド(アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなど)、ケトンパーオキサイド(メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドなど)、ハイドロパーオキサイド(過酸化水素、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなど)、ジアルキルパーオキサイド(ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイドなど)、パーオキシエステル類(tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシピバレートなど)、アゾ系化合物(アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリルなど)、過硫酸塩類(過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなど)、等が挙げられる。
このようなラジカル熱重合開始剤は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。
In radical polymerization, known polymerization initiators such as radical thermal polymerization initiators and radical photopolymerization initiators can be used as the polymerization initiator. Among these, it is particularly preferable to use a radical thermal polymerization initiator. The radical thermal polymerization initiator is a compound that generates radicals when heated to a temperature equal to or higher than the decomposition temperature.
Examples of the radical thermal polymerization initiator include diacyl peroxide (acetyl peroxide, benzoyl peroxide, etc.), ketone peroxide (methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, etc.), hydroperoxide (hydrogen peroxide, tert-butyl hydro gen). Peroxide, cumene hydroperoxide, etc.), dialkyl peroxide (di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, dilauroyl peroxide, etc.), peroxyesters (tert-butyl peroxyacetate, tert-butyl peroxide) Oxypivalate), azo compounds (azobisisobutyronitrile, azobisisovaleronitrile, etc.), persulfates (ammonium persulfate, sodium persulfate) Um, such as potassium persulfate), and the like.
Such radical thermal polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
ラジカル重合の方法としては、特に制限されるものではなく、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法などを適用することができる。ラジカル重合方法については、例えば「高分子化学実験法」高分子学会編(東京化学同人、1981年)などに記載されている。 The radical polymerization method is not particularly limited, and an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, a solution polymerization method, and the like can be applied. The radical polymerization method is described, for example, in “Polymer Chemistry Experimental Method” edited by Polymer Society (Tokyo Kagaku Dojin, 1981).
重合開始剤を用いる場合、重合開始剤の使用量は、重合反応させるモノマー(少なくとも既述の一般式(1)で表されるアセタール系モノマーを含む)の質量に対して、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜10質量%がより好ましい。 When the polymerization initiator is used, the amount of the polymerization initiator used is 0.1 to 20 with respect to the mass of the monomer to be polymerized (including at least the acetal monomer represented by the general formula (1) described above). % By mass is preferable, and 0.5 to 10% by mass is more preferable.
ラジカル重合に好ましい有機溶媒の例としては、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、γ−ブチロラクトン等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等が挙げられる。なお、これらの有機溶媒は、一種単独又は二種以上を組み合わせて用いることができる。さらに、モノマーや生成するポリマーの溶解性の観点から、上記の有機溶媒に水を併用した水混合有機溶媒も適用可能である。 Examples of preferable organic solvents for radical polymerization include alcohols such as isopropanol and butanol, ethers such as dibutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, and ethyl acetate. And esters such as butyl acetate, amyl acetate and γ-butyrolactone, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, dimethylacetamide, dimethylformamide and N-methylpyrrolidone. In addition, these organic solvents can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Furthermore, from the viewpoint of solubility of the monomer and the polymer to be produced, a water-mixed organic solvent in which water is used in combination with the above organic solvent is also applicable.
ラジカル重合温度は、好ましくは30℃〜170℃の範囲が好ましく、より好ましくは40℃〜150℃の範囲が好ましい。 The radical polymerization temperature is preferably in the range of 30 ° C to 170 ° C, more preferably in the range of 40 ° C to 150 ° C.
一般式(2)で表される化合物が合成されたことの確認は、NMR測定により行なうことができる。 Confirmation that the compound represented by the general formula (2) has been synthesized can be performed by NMR measurement.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Unless otherwise specified, “part” is based on mass.
(実施例1)
<化合物(1)の合成>
キナ酸100gとアセトン2.5Lとを3Lの反応容器に入れた後、これに硫酸5mlを滴下し、さらに硫酸ナトリウム400gを4分の1ずつ分割添加した。その後、加熱還流を4時間行なった。続いて、硫酸ナトリウムを100g追添し、さらに1時間反応させた。反応終了後、室温まで降温した後、これに9質量%重曹水200mlを加え、15分間撹拌した後、濾過して溶剤をすべて留去した。次いで、酢酸エチルと食塩水とを用いて分液を行ない、酢酸エチル層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶剤を再び留去した。このようにして、下記の化合物(1)85gを合成した(収率:77%)。
Example 1
<Synthesis of Compound (1)>
After putting 100 g of quinic acid and 2.5 L of acetone into a 3 L reaction vessel, 5 ml of sulfuric acid was added dropwise thereto, and 400 g of sodium sulfate was further added in quarters. Thereafter, heating under reflux was performed for 4 hours. Subsequently, 100 g of sodium sulfate was added, and the mixture was further reacted for 1 hour. After the reaction was completed, the temperature was lowered to room temperature, 200 ml of 9% by mass sodium bicarbonate solution was added thereto, and the mixture was stirred for 15 minutes, and then filtered to remove all the solvent. Subsequently, liquid separation was performed using ethyl acetate and brine, and the ethyl acetate layer was dried over magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off again. In this way, 85 g of the following compound (1) was synthesized (yield: 77%).
<モノマーM−1の合成>
上記のようにして合成した化合物(1)21.4gとピリジン100mlとを反応容器に入れ、化合物(1)がピリジンに溶解した後、5℃に氷冷した。次いで、この反応容器にメタクリル酸クロライド23mlを滴下した。滴下終了後、室温に戻し、12時間反応させた。反応終了後、反応溶液を酢酸エチルと希塩酸水を用いて分液し、9質量%重曹水で中和した。その後、酢酸エチル層を硫酸マグネシウムで乾燥させて、溶剤を除去し、化合物M−1を10g合成した。このときの反応スキームを以下に示す。
<Synthesis of Monomer M-1>
21.4 g of compound (1) synthesized as described above and 100 ml of pyridine were placed in a reaction vessel, and after compound (1) was dissolved in pyridine, the mixture was cooled to 5 ° C. with ice. Next, 23 ml of methacrylic acid chloride was dropped into the reaction vessel. After completion of the dropwise addition, the temperature was returned to room temperature and reacted for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was separated using ethyl acetate and dilute aqueous hydrochloric acid, and neutralized with 9 mass% sodium bicarbonate water. Thereafter, the ethyl acetate layer was dried over magnesium sulfate, the solvent was removed, and 10 g of Compound M-1 was synthesized. The reaction scheme at this time is shown below.
合成したモノマーM−1について、NMR測定を行ない、そのNMRチャートを図1に示す(重溶媒:CDCl3)。 The synthesized monomer M-1 was subjected to NMR measurement, and its NMR chart is shown in FIG. 1 (deuterated solvent: CDCl 3 ).
(実施例2)
<ポリマーP−1の合成>
実施例1と同様にして合成したモノマーM−1を28gと、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート(PGMEA)48gとを反応容器に入れ、モノマーM−1をPGMEAに溶解し、さらに「V−601」(和光純薬工業(株)製;ラジカル重合開始剤)0.6gを添加した。そして、窒素気流下で90℃で3時間、110℃で2時間反応させた。反応終了後、PGMEAで希釈し、メタノールに加えて再沈し、80℃で乾燥させた。このようにして、21gのポリマーP−1を合成した。このときの反応スキームを以下に示す。
(Example 2)
<Synthesis of Polymer P-1>
28 g of monomer M-1 synthesized in the same manner as in Example 1 and 48 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) were placed in a reaction vessel, and monomer M-1 was dissolved in PGMEA. Further, “V-601” 0.6 g (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .; radical polymerization initiator) was added. And it was made to react under nitrogen stream at 90 degreeC for 3 hours, and 110 degreeC for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was diluted with PGMEA, re-precipitated with methanol, and dried at 80 ° C. In this way, 21 g of polymer P-1 was synthesized. The reaction scheme at this time is shown below.
合成したポリマーP−1の分子量を、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により下記の条件で測定し、ポリスチレン換算して求めたところ、重量平均分子量(Mw)で100,000であった。
<条件>
・GPC:HLC−8220GPC(東ソー(株)製)
・カラム:TSKgeL Super HZM−H、TSKgeL Super HZ4000、TSKgeL Super HZ2000(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)の3本
・移動相溶媒:テトラハイドロフラン(THF)
・標準試料 :単分散ポリスチレン(東ソー(株)製)
・試料濃度:0.35質量%
・カラム温度:140℃
・流量:0.35mL/min
When the molecular weight of the synthesized polymer P-1 was measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions and calculated in terms of polystyrene, the weight average molecular weight (Mw) was 100,000.
<Condition>
・ GPC: HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgeL Super HZM-H, TSKgeL Super HZ4000, TSKgeL Super HZ2000 (manufactured by Tosoh Corporation, 4.6 mm ID × 15 cm) Mobile phase solvent: Tetrahydrofuran (THF)
Standard sample: monodisperse polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
Sample concentration: 0.35% by mass
-Column temperature: 140 ° C
・ Flow rate: 0.35 mL / min
合成したポリマーP−1のガラス転移温度(Tg)を、示差走査熱量計(DSC)DSC6100(セイコーインスツル(株)製)を用いて測定したところ、99℃であった。 It was 99 degreeC when the glass transition temperature (Tg) of the synthesize | combined polymer P-1 was measured using the differential scanning calorimeter (DSC) DSC6100 (made by Seiko Instruments Inc.).
また、ポリマーP−1について、NMR測定を行ない、そのNMRチャートを図2に示す(重溶媒:CDCl3)。 Further, the polymer P-1, perform NMR measurements, shows the NMR chart in FIG. 2 (deuterated solvent: CDCl 3).
更に、ポリマーP−1の透明性を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート(PGMEA)30%溶液を調製して目視観察することにより評価した。その結果、全く着色も白濁もなく、良好な透明性を示した。 Furthermore, the transparency of the polymer P-1 was evaluated by preparing a 30% propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) solution and visually observing it. As a result, there was no coloring or white turbidity, and good transparency was exhibited.
本発明に係るアセタール系の化合物は、光学分野の透明樹脂、レジスト用組成物、生体適合性材料などへの応用が可能である。例えば、レジスト用樹脂用途では、酸によりアセタール基が外れて水酸基が生成することで、顕著な現像液溶解性の向上が期待される。
The acetal compound according to the present invention can be applied to transparent resins, resist compositions, biocompatible materials and the like in the optical field. For example, in a resist resin application, a significant improvement in developer solubility is expected due to generation of a hydroxyl group by removal of an acetal group by an acid.
Claims (3)
〔R1は、水素原子又はメチル基を表す。R2及びR3は、各々独立に、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、R2とR3は互いに連結して環を形成してもよい。〕 An acetal compound represented by the following general formula (1).
[R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, and R 2 and R 3 may be linked to each other to form a ring. ]
〔R1は、水素原子又はメチル基を表す。R2及びR3は、各々独立に、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、R2とR3は互いに連結して環を形成してもよい。〕 An acetal polymer compound having a structural unit represented by the following general formula (2).
[R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, and R 2 and R 3 may be linked to each other to form a ring. ]
The acetal polymer compound according to claim 2, which has a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000.
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