close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14958

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.10.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 14958
(13) C1
(19)
C 07C 69/54
G 03C 1/73
G 03F 7/004
(2006.01)
(2006.01)
(2006.01)
СОМОНОМЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ К
ИЗЛУЧЕНИЮ С ДЛИНОЙ ВОЛНЫ 365 НМ
КАРБОНИЛСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ
(21) Номер заявки: a 20100794
(22) 2010.05.20
(43) 2010.12.30
(71) Заявитель: Белорусский государственный университет (BY)
(72) Авторы: Станкевич Александр Ильич; Могильный Владимир Васильевич (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский государственный университет (BY)
(56) BY 12788 C1, 2010.
BY 7870 C1, 2006.
BY 4564 C1, 2002.
SU 1051060 A, 1983.
GB 981049, 1965.
GB 925117, 1963.
МОГИЛЬНЫЙ В.В. и др. Взаимодействие излучений с твердым телом. Материалы 8-й Международной конференции. - Минск, 2009. - C. 340-342.
BY 14958 C1 2011.10.30
(57)
Применение метакрилового эфира 4-гидроксибензофенона формулы
в качестве сомономера для получения фоточувствительных к излучению с длиной волны
365 нм карбонилсодержащих полимеров.
Изобретение относится к фоточувствительным карбонилсодержащим метакрилатным
мономерам, способным сополимеризоваться со многими промышленными мономерами.
Такие мономеры находят применение при синтезе фоточувствительных полимеров, используемых в фотолитографии.
Известны карбонилсодержащие полимеры [1], которые синтезируют из 2-метокси-4формилфенилметакрилата (МФФМ). Сополимеры на основе МФФМ обладают высокой
чувствительностью к излучению с λ ≤ 330 нм. В этот диапазон попадает интенсивная линия ртутной лампы λ = 313 нм, но более интенсивная - с длиной волны 365 нм - приходится на область слабого поглощения МФФМ, что не позволяет проводить экспонирование с
достаточной производительностью в этом спектральном диапазоне. В то же время значение возможности эффективного экспонирования излучением с λ = 365 нм увеличивается в
связи с появлением мощных светодиодных источников, излучающих на длине волны 365
BY 14958 C1 2011.10.30
нм и характеризующихся значительно меньшими энергопотреблением, габаритами и массой по сравнению с ртутными лампами.
Задачей изобретения является использование в качестве сомономера для получения
полимеров, чувствительных к излучению с длиной волны 365 нм, соединения - метакрилового эфира 4-гидроксибензофенона (МЭГБФ) формулы
.
Мономер МЭГБФ получают в одну стадию из 4-гидроксибензофенона и хлорангидрида метакриловой кислоты в присутствии пиридина по схеме:
.
Сущность данного изобретения заключается во введении в мономер бензофеноновой
группы, обладающей существенным поглощением в области длин волн 320-380 нм, что
позволяет расширить диапазон чувствительности полимеров, получаемых на основе этого
соединения. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведены спектры
электронного поглощения МФФМ (кривая 1), МЭГБФ (кривая 2) и положение длины волны излучения 365 нм (3).
В качестве примеров реализации изобретения приведен пример синтеза мономера
МЭГБФ, а также примеры последующего получения фоточувствительных сополимеров с
метилметакрилатом (MMA) на основе заявляемого и известного мономеров.
Пример 1.
К суспензии 19,8 г (0,1 моль) 4-гидроксибензофенона в 120 мл сухого хлористого метилена при температуре 20-30 °С добавляют при перемешивании 14,2 г (0,18 моль) пиридина. Затем прибавляют по каплям 14,6 г (0,14 моль) свежеперегнанного хлорангидрида
метакриловой кислоты с такой скоростью, чтобы температура не поднималась выше
30 °С. Смесь перемешивают еще 2 часа, затем гидролизуют 5 % водным раствором соляной кислоты. Органический слой промывают водой, 5 % водным раствором гидрокарбоната натрия, водой и сушат безводным сульфатом магния.
Растворитель удаляют на ротационном испарителе в вакууме. В результате получают
20,1 г желтоватого твердого остатка. Сырец МЭГБФ кристаллизуют из смеси диэтиловый
эфир - петролейный эфир (1:2) при температуре минус 10 °С. Потери при двухкратной перекристаллизации составляют 15-20 % по массе. Выход МЭГБФ 15,7 г (59 % от теоретического). Очищенный таким методом МЭГБФ имеет точку плавления 70-72 °С.
Найдено, %: C 76,59; H 5,33. Вычислено, %: C 76,68; H 5,30. ИК спектр, ν, см-1: 1735
(C = O сложно-эфирной группировки), 1680 (C = O кетонной группировки); 1636 (C = C),
1110 (C-O сложноэфирной группировки). Спектр ПМР,δ, м.д.:1,08 (с, 3H, CH3); 4,84 и 5,36
(д, 2H, CH2); 7,27 (с. 5H, C6H5); 7,57 и 7,98 (н.к, 4H, C6H4).
Пример 2.
Готовят реакционную смесь, содержащую 0,53 г МЭГБФ, 1,8 г MMA, 23 мг 2,2'-азобис(2-метилпропионитрила) (АИБН), 2 мл диоксана. Реакционную смесь помещают в ампулу, обескислороживают продувкой чистого азота, ампулу запаивают и помещают в термостат. Температура проведения полимеризации 70 °С, время полимеризации 3 часа. По
окончании синтеза ампулу охлаждают, содержимое растворяют в 3 мл диоксана. Полимер
высаждают в 8-кратный избыток изопропанола, фильтруют и высушивают в вакууме до
постоянной массы при комнатной температуре. Выход сополимера 82 %. Характеристическая вязкость [η] 35 м3/кг (хлороформ 25 °С).
Для сравнения фоточувствительности МЭГБФ и МФФМ синтезируют сополимер
МФФМ с MMA, подобный по характеристикам сополимеру МЭГБФ-ММА.
2
BY 14958 C1 2011.10.30
Пример 3.
Готовят реакционную смесь, содержащую 0,44 г МФФМ, 1,8 г MMA, 23 мг 2,2'-азобис(2-метилпропионитрила) (АИБН), 2 мл диоксана. Методика подготовки и проведения
полимеризации аналогична примеру 2. Выход сополимера 72 %. Характеристическая вязкость [η] 28 м3/кг (хлороформ 25 °С).
Для определения светочувствительности сополимеров из примеров 2, 3 готовят их
8 %-ные растворы в хлороформе, формируют полимерные слои толщиной 1 мкм методом
центрифугирования на кварцевых подложках. Подложку с нанесенным слоем сушат в течение 15 мин при 60 °С. Экспонирование проводят через девятиступенчатый кварцевый
ослабитель светом лампы ДРШ-250-3, прошедшим через интерференционный фильтр с
λ = 365 нм.
После экспонирования слои проявляют, опуская подложку на 40-50 с в хлороформ.
Полученный негативный рельеф сушат при 80 °С в течение 20 мин, измеряют толщину
полей при различных энергетических экспозициях с помощью интерференционного микроскопа МИИ-4 и определяют пороговое время (t0), при котором появляется рельеф сшитого полимера. В одинаковых условиях предлагаемый мономер обеспечивает
фоточувствительность (t0 = 36 c) к световому потоку с λ = 365 нм в 15 раз большую, чем
известный (t0 = 562 c).
Таким образом, замена полимера на основе 2-метокси-4-формилфенилметакрилата на
полимер на основе 4-гидроксибензофенона повышает фоточувствительность к более интенсивной линии спектра ртутных ламп и излучению мощных светодиодов с λ = 365 нм.
Структура электронных спектров мономеров также подтверждает этот факт. Указанные
свойства позволяют применять это соединение для получения фоточувствительных полимеров.
Источники информации:
1. Патент РБ 12788, МПК C 07C 47/52, G 03C 1/73, G 03F 7/004, 2010.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
85 Кб
Теги
by14958, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа