聚合物纯化的制作方法_2

文档序号:9602024阅读:来源:国知局
冰片烯单体、 氟单体等等,以通过本发明的新型方法来形成待处理的聚合物产物。
[0036] 与本文示出的式11(丙烯酸脂单体)相结合,一些优选的丙烯酸脂单体为(1) MAA-甲基金刚烷基,(2)MAMA-甲基丙烯酸甲基金刚烷酯,(3)EAA-丙烯酸乙基金刚烷酯, (4)EAMA-甲基丙烯酸乙基金刚烷酯,(5)ETCDA-丙烯酸乙基三环癸酯,(6)ETCDMA-甲基丙 烯酸乙基三环癸酯,(7)PAMA-甲基丙烯酸丙基金刚烷酯,(8)MBAMA-甲基丙烯酸甲氧丁基 金刚烷酯,(9)MBAA-丙烯酸甲氧丁基金刚烷酯,(10)丙烯酸异冰片酯,(11)甲基丙烯酸 异冰片酯,(12)丙烯酸环己酯,和(13)甲基丙烯酸环己酯。其它可以使用的优选丙烯酸 酯单体为(14)甲基丙烯酸(2-甲基-2-金刚烷)酯;(15)甲基丙烯酸(2-乙基-2-金刚 烷)酯;(16)甲基丙烯酸(3-羟基-1-金刚烷)酯;(17)丙烯酸(3-羟基-1-金刚烷)酯; (18)丙烯酸(2-甲基-2-金刚烷)酯;(19)丙烯酸(2-乙基-2-金刚烷)酯;(20)丙烯酸 (2-羟基-1,1,2-三甲基丙基)酯;(21)丙烯酸(5-氧代-4-氧杂三环-壬-2-基)酯; (22) 2-甲基丙烯酸(2-羟基-1,1,2-三甲基丙基)酯;(23) 2-甲基丙烯酸(2-甲基-2-金 刚烷基)酯;(24) 2-甲基丙烯酸(2-乙基-2-金刚烷基)酯;(25)丙烯酸(5-氧代四氢呋 喃-3-基)酯;(26) 2-甲基丙烯酸(3-羟基-1-金刚烷基)酯;(27) 2-甲基丙烯酸(5-氧 代四氢呋喃-3-基)酯;(28) 2-甲基丙烯酸(5-氧代-4-氧杂三环-壬-2-基)酯。
[0037] 可在本发明中使用的具有取代的苯乙烯和CTA以形成多种共聚物的另外丙烯酸 酯和其它单体包括以下材料:
[0038] 马来酸单癸酯;甲基丙烯酸(2-羟乙基)酯;甲基丙烯酸异癸酯;甲基丙烯酸羟丙 酯;甲基丙烯酸异丁酯;甲基丙烯酸月桂酯;丙烯酸羟丙酯;丙烯酸甲酯;甲基丙烯酸叔丁 基氨基乙基酯;甲基丙烯酸异氰基乙酯;甲基丙烯酸三丁基锡;甲基丙烯酸磺乙酯;乙烯基 丁醚封端的甲基丙烯酸;甲基丙烯酸叔丁酯;甲基丙烯酸(2-苯氧乙基)酯;甲基丙烯酸乙 酰乙酰氧基乙酯;丙烯酸(2-苯氧乙基)酯;丙烯酸(2-乙氧基乙氧基乙基)酯;丙烯酸 B-羧基乙基酯;马来酸酐;甲基丙烯酸异冰片酯;丙烯酸异冰片酯;甲基丙烯酸甲酯;丙烯 酸乙酯;甲基丙烯酸(2-乙基己基)酯;丙烯酸(2-乙基己基)酯;甲基丙烯酸缩水甘油酯; 丙烯酸正丁酯;丙烯醛;甲基丙烯酸(2-二乙基氨基乙基)酯;甲基丙烯酸烯丙基酯;高内 消旋甲基丙烯酸的乙烯^1唑啉酯;衣康酸;丙烯酸;甲基丙烯酸正丁酯;甲基丙烯酸乙酯; 丙烯酸羟乙基酯;丙烯酰胺油;丙烯腈;甲基丙烯酸;和甲基丙烯酸十八烷基酯。
[0039] 一些优选的丙烯酸酯单体为(l)MAA-甲基金刚烷基,(2)MAMA-甲基丙烯酸甲基金 刚烷酯,(3)EAA-丙烯酸乙基金刚烷酯,(4)EAMA-甲基丙烯酸乙基金刚烷酯,(5)ETCDA-丙 烯酸乙基三环癸酯,(6)ETCDMA-甲基丙烯酸乙基三环癸酯,(7)PAMA-甲基丙烯酸丙基金刚 烷酯,⑶MBAMA-甲基丙烯酸甲氧丁基金刚烷酯,(9)MBAA-丙烯酸甲氧丁基金刚烷酯,(10) 丙烯酸异冰片酯,和(11)甲基丙烯酸异冰片酯。
[0040] 在本发明的一个实施例中,具有聚羟基苯乙烯(PHS)和/或聚(4-羟基苯乙烯) 和上述丙烯酸酯单体中的一种或多种的共聚物是可通过本发明的新型方法纯化的一些材 料。应当理解,本文示出的纯化方法可用来纯化已经聚合的其它单体种类。这些单体种类包 括但不限于乙酸乙烯酯、丙烯酸、苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸、烯烃诸如乙烯和丙烯、丙烯腈、 马来酸酐、以及它们的混合物。这些单体的聚合(包括酯交换和催化剂除去)可以通过US 7, 148, 320和US7, 312, 281所述的方法来进行,这两个方法以引用方式并入本文。
[0041]例如,在酯交换步骤中,将来自聚合步骤的聚合物经历在醇溶剂内在催化量的碱 性催化剂存在下的所述酯交换条件。(应当理解,在上文示出的聚合步骤后,仍保留一些与 期望的聚合物混合在一起的醇溶剂,但可加入另外的溶剂以保持聚合物为流体状态。酯交 换可以在不加入该另外溶剂的条件下进行,但反应将会更困难且可能需要更长的时间。) 碱性催化剂使得其基本上不会与所述丙烯酸烷基酯单体II反应,或与所述可共聚单体 (EUCM)反应。碱性催化剂为碱金属氢氧化物或碱金属醇盐。碱性催化剂选自氢氧化锂、甲 醇锂、乙醇锂、异丙醇锂、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠、异丙醇钠、氢氧化钾、甲醇钾、乙醇钾、 异丙醇钾、氢氧化铯、甲醇铯、乙醇铯、异丙醇铯、以及它们的组合。
[0042] 当利用水解作用来除去酚保护基团时,酸应该为强酸成员,例如盐酸、氢溴酸、硫 酸等等。
[0043] 在形成聚合物且使用包含催化剂的金属(例如,钠)之后,使聚合物经历离子交换 树脂处理以除去钠金属离子。
[0044] 需注意,上述引用的现有技术公开了聚合和/或酯交换步骤在无水基上进行(即, 〈约5,OOOppm-百万分之一水)。
[0045] 因此并且根据本发明的方法,在聚合、酯交换和从聚合物中除去催化剂之后,包含 约100至约lOOOppb硅杂质的聚合物经历新型方法,该方法随后提供在其中具有基本很少 (如果有的话)的娃材料或杂质的基本纯化的聚合物,该娃材料或杂质小于约75ppb(十亿 分之一)。
[0046] 此时,已发现在聚合物材料中存在大量的硅,并且如果聚合物将要被用作光致抗 蚀剂材料则必须除去。
[0047] 因此,本发明的独特性在于提供一种用于从聚合物中除去硅杂质的方法。包含这 些硅杂质的聚合物与溶剂和非溶剂混合以提供溶液,该溶液随后与酸性阳离子交换树脂和 碱性阴离子交换树脂的混合物接触。然后,将聚合物溶液从交换树脂分离并可被沉淀至水 中,过滤和干燥;或者聚合物溶液可经历与光致抗蚀剂溶剂的溶剂交换并直接用作诸如光 致抗蚀剂溶液。
[0048] 根据本发明的从聚合物溶液中除去硅包括将聚合物溶解于第一溶剂中并加入非 溶剂以制成溶液,以及使该溶液与酸性阳离子交换树脂和碱性阴离子交换树脂的共混物接 触。关于第一溶剂,可选择能够使聚合物溶解、在与离子交换树脂接触时稳定而不劣化或分 解,且不与聚合物反应的溶剂。尽管取决于聚合物的类型和操作条件,满足这些要求的溶剂 包括但不限于醇类,例如甲醇、乙醇、异丙醇等;酯类,例如乙酸乙酯、乳酸乙酯等;环醚类, 例如四氢呋喃、二氧六环等;酮类,例如丙酮、甲基乙基酮等;亚烷基二醇醚或酯类,例如, 乙二醇乙基醚、乙二醇乙基醚乙酸酯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单甲基醚乙 酸酯等;等等。
[0049] 第一溶剂一般为具有1至4个碳原子的醇,并且选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、叔 丁醇、以及它们的组合。然而,其它溶剂诸如乙酸乙酯、甲基乙基酮、四氢呋喃等等可以被使 用,这取决于聚合物。所用溶剂的量不是关键的,并且可为实现期望的最终结果的任意量。
[0050] 在使用第一溶剂和非溶剂时均优选的是,这些材料/液体具有比光致抗蚀剂相容 溶剂的沸点更低的沸点,如下文所述。
[0051] 然而,所用第一溶剂的量一般按所得溶液的总重量计为约20重量%至约50重 量%。
[0052] 溶解于第一溶剂中的聚合物的量按所得溶液的总重量计为约10重量%至约50重 量%。
[0053] 非溶
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