JP2002080417A - ビス{(アリールフルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体 - Google Patents
ビス{(アリールフルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体Info
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Abstract
あるビス{(アリールフルオロアルキル)アリール}フ
ルオロアルカン誘導体を提供する。 【解決手段】 一般式1、例えば式59 のビス{(アリールフルオロアルキル)アリール}フル
オロアルカン誘導体。
Description
またはポリマー(例えば、ポリエステル、ポリカーボネ
ート、ポリホルマール、ポリエーテル、ポリアミド、ポ
リケトン、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾオキサ
ゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリイミド、ポリアゾ
メチン、ポリアゾール、ポリシロキサンなど)において
重要な中間体またはモノマーであるビス{(アリールフ
ルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体、
その製造方法およびそれを用いた有機化合物またはポリ
マーに関する。
ールフルオロアルカン誘導体は種々の有機化合物または
ポリマーの重要な中間体であることが知られている(Or
ganofluorine Chemistry, Principlesand Commercial A
pplications, Banks, R. E., Smart, B. E., Tatlow,
J. C.,Eds,; Plenum: New York, 1994; pp413-429.;フ
ッ素ポリマーの開発と用途展開,高薄一弘,株式会社技
術情報協会,pp211-234;最新耐熱性高分子,三田達,
株式会社総合技術センター,pp14-39;ふっ素樹脂ハン
ドブック,里川孝臣,日刊工業新聞社,pp545-610;Flu
oropolymers 1, Synthesis, Gareth Hougham,Patrick
E. Cassidy, Ken Johns, and Theodore Davidson, Kluw
er Academic/Plenum Publishers, 1999; pp127-150)。
しかしながら、この中間体からなる種々の有機化合物ま
たはポリマーは耐熱性、耐油性、耐水耐湿性、低吸水
性、耐溶剤性、耐薬品性、耐汚染性、耐プラズマ性、電
気絶縁性、耐腐食性、溶媒溶解性(成形加工性)、低誘
電率化、低屈折率化に対して必ずしも十分ではなく、今
後さらに発展した高性能な材料としていくためには、現
在の化合物よりもより一層高い耐熱性、耐油性、耐水耐
湿性、低吸水性、耐溶剤性、耐薬品性、耐汚染性、耐プ
ラズマ性、電気絶縁性、耐腐食性、溶媒溶解性(成形加
工性)、低誘電率化、低屈折率化が要求されることは必
至である。
ルカン誘導体を中間体またはモノマーとして合成される
有機化合物またはポリマー(例えば、ポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリホルマール、ポリエーテル、ポリ
アミド、ポリケトン、ポリベンゾイミダゾール、ポリベ
ンゾオキサゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリイミ
ド、ポリアゾメチン、ポリアゾール、ポリシロキサンな
ど)における耐熱性、耐油性、耐水耐湿性、低吸水性、
耐溶剤性、耐薬品性、耐汚染性、耐プラズマ性、電気絶
縁性、耐腐食性、溶媒溶解性(成形加工性)、低誘電率
化、低屈折率化をより一層高め、従来技術の問題点を解
決するために、新規なビス{(アリールフルオロアルキ
ル)アリール}フルオロアルカン誘導体を提供すること
にある。
はポリマーにフッ素を導入すると、耐熱性、耐油性、耐
水耐湿性、低吸水性、耐溶剤性、耐薬品性、耐汚染性、
耐プラズマ性、電気絶縁性、耐腐食性、溶媒溶解性(成
形加工性)、低誘電率化、低屈折率化が改善されるとい
うことは周知の事実である(Organofluorine Chemistr
y, Principles and Commercial Applications, Banks,
R. E., Smart, B. E., Tatlow, J. C., Eds,; Plenum:
New York, 1994; pp413-429.;フッ素ポリマーの開発と
用途展開,高薄一弘,株式会社技術情報協会,pp211-23
4;最新耐熱性高分子,三田達,株式会社総合技術セン
ター,pp14-39;ふっ素樹脂ハンドブック,里川孝臣,
日刊工業新聞社,pp545-610;Fluoropolymers 1, Synth
esis, Gareth Hougham, Patrick E. Cassidy, Ken John
s, and Theodore Davidson, Kluwer Academic/Plenum P
ublishers, 1999; pp127-150;Fluoropolymers 2, Prop
erties, Gareth Hougham, Patrick E. Cassidy, Ken Jo
hns, and Theodore Davidson, Kluwer Academic/Plenum
Publishers, 1999; pp305-350)。
スアリールフルオロアルカン誘導体を中間体とする有機
化合物またはポリマーにおける耐熱性、耐油性、耐水耐
湿性、低吸水性、耐溶剤性、耐薬品性、耐汚染性、耐プ
ラズマ性、電気絶縁性、耐腐食性、溶媒溶解性(成形加
工性)、低誘電率化、低屈折率化を改善するためには、
より多くのフッ素原子を導入すればよく、そのために
は、中間体であるビスアリールフルオロアルカン誘導体
の段階で、アリールフルオロアルキル基をビスアリール
フルオロアルカン誘導体の2つのアリール基にそれぞれ
1つずつ導入し、ビス{(アリールフルオロアルキル)
アリール}フルオロアルカン誘導体とする方法が、優れ
ていることを見い出し、本発明を完成させた。
ビス{(アリールフルオロアルキル)アリール}フルオ
ロアルカン誘導体およびそれを用いて得られるポリマー
を提供するものである。 項1. 一般式(1)
または異なって、炭素数1〜10個のペルフルオロアル
キル基であり、直鎖状または分枝鎖状の鎖状構造でも環
状構造でもよい。また、このRf1およびRf2、またはRf3
およびRf4は、これらが結合する炭素原子と共に互いに
結合して炭素数3〜8個のフルオロシクロアルキルを形
成してもよい。R1およびR2は、同一または異なって、水
素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ
基、置換基を有することのあるアミノ基、置換基を有す
ることのある炭素数1〜10個のアルキル基またはカル
ボキシル基である。また、このR1およびR2は、互いに結
合して-CO-O-CO-基を形成してもよい。R3、R 4およびR5
は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水
酸基、炭素数1〜10個のアルコキシ基、フェノキシ
基、炭素数1〜12個のアシルオキシ基、置換基を有す
ることのある炭素数1〜10個のアルキル基または置換
基を有することのある炭素数6〜12個のアリール基で
ある。)で表されるビス{(アリールフルオロアルキ
ル)アリール}フルオロアルカン誘導体。 項2. R1が水酸基であり、R2が水素原子である項1に
記載の化合物。 項3. R1が水酸基であり、R2がニトロ基である項1に
記載の化合物。 項4. R1が水酸基であり、R2がアミノ基である項1に
記載の化合物。 項5. R1がメチル基であり、R2が水素原子である項1
に記載の化合物。 項6. R1およびR2がメチル基である項1に記載の化合
物。 項7. R1がカルボキシル基であり、R2が水素原子であ
る項1に記載の化合物。 項8. R1およびR2がカルボキシル基である項1に記載
の化合物。 項9. R1およびR2が互いに結合して-CO-O-CO-基を形
成する項1に記載の化合物。 項10. R1が置換基を有することのあるアミノ基であ
り、R2が水素原子である項1に記載の化合物。 項11. R1およびR2が置換基を有することのあるアミ
ノ基である項1に記載の化合物。 項12. R1が置換基を有することのあるアミノ基であ
り、R2がメルカプト基である項1に記載の化合物。 項13. Rf1、Rf2、Rf3およびRf4がトリフルオロメチ
ル基である項1〜12のいずれかに記載の化合物。 項14. 項1〜13のいずれかに記載の化合物をモノ
マーとして少なくとも1種含むポリマー。
アルキル基としては、直鎖または分枝鎖状の鎖状構造ま
たは環状構造のペルフルオロアルキル基が挙げられ、ト
リフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、n-ヘプタフ
ルオロプロピル、ヘプタフルオロイソプロピル、n-ノナ
フルオロブチル、ノナフルオロイソブチル、sec-ノナフ
ルオロブチル、tert-ノナフルオロブチル、ウンデカフ
ルオロペンチル、ノナフルオロシクロペンチル、トリデ
カフルオロヘキシル、ウンデカフルオロシクロヘキシ
ル、ペンタデカフルオロヘプチル、トリデカフルオロシ
クロヘキシルメチル、ヘプタデカフルオロオクチル、ノ
ナデカフルオロノニル、ヘンエイコサフルオロデシル基
などのペルフルオロアルキル基が挙げられる。Rf1とR
f2、またはRf3とRf4が、これらが結合する炭素原子と共
に互いに結合してフルオロシクロアルキルを形成するも
のとしては、Rf1、Rf2、Rf3およびRf4がテトラフルオロ
エチレン、ヘキサフルオロトリメチレン、オクタフルオ
ロテトラメチレン、デカフルオロペンタメチレン、ドデ
カフルオロヘキサメチレン、オクタフルオロメチルトリ
メチレン、デカフルオロジメチルトリメチレン、ドデカ
フルオロメチルペンタメチレン、テトラデカフルオロジ
メチルペンタメチレン基であるものなどが挙げられる。
る置換基としては、炭素数1〜10個のアルキル基また
は炭素数6〜12個のアリール基が挙げられる。置換基
を有することのあるアミノ基としては、アミノ、メチル
アミノ、フェニルアミノ、ベンジルアミノ基などのアミ
ノ基が例示される。
個のアルキル基としては、直鎖または分枝鎖状の鎖状構
造または環状構造のアルキル基、直鎖または分枝鎖状の
鎖状構造または環状構造のハロアルキル基、直鎖または
分枝鎖状の鎖状構造または環状構造のアルコキシアルキ
ル基が挙げられる。直鎖または分枝鎖状の鎖状構造また
は環状構造のアルキル基としては、メチル、エチル、プ
ロピル、イソプロピル、ブチル、tert-ブチル、ペンチ
ル、へプチル、オクチル、ノニル、デシル、シクロプロ
ピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチ
ル、アミル基などのアルキル基が挙げられる。直鎖また
は分枝鎖状の鎖状構造または環状構造のハロアルキル基
としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、
ブチル、tert-ブチル、ペンチル、へプチル、オクチ
ル、ノニル、デシル、シクロプロピル、シクロペンチ
ル、シクロヘキシル、シクロヘプチル基などのアルキル
基の水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨ
ウ素原子などで置換されたハロアルキル基が挙げられ
る。直鎖または分枝鎖状の鎖状構造または環状構造のア
ルコキシアルキル基としては、メトキシメチル、メトキ
シエチル、メトキシプロピル、メトキシブチル、エトキ
シメチル、エトキシエチル、エトキシプロピル、プロポ
キシエチル、t-ブトキシメチル、ベンジルオキシメチ
ル、2,2,2-トリクロロエトキシメチル、テトラヒドロピ
ラニル、テトラヒドロフラニル、1-エトキシエチル、1-
メチル-1-メトキシエチル、1-(イソプロポキシ)エチル
などのアルコキシアルキル基が挙げられる。
個のアリール基としては、フェニル、ナフチル、ビフェ
ニル、p-クロロフェニル、ベンジル、ニトロベンジル、
シアノベンジル、ハロベンジル基などのアリール基が挙
げられる。
ス{(アリールフルオロアルキル)アリール}フルオロ
アルカン誘導体は、幾何異性体を示したものではなく、
下記の一般式(A)の化合物と一般式(B)の化合物が
存在する場合、その両方を示すものである。
アルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体を以下に
例示する(化合物1〜56)が、これらに限定されるも
のではない。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
の製造方法としては、R1が水酸基でR2が水素原子の場合
(化合物1、19、23、25、27、30、33、3
4、35、37、39、45、49、55)は、下記の
式(2)で示されるように、R1が水酸基でR2が水素原子
である対応するビスアリールフルオロアルカン誘導体と
対応するアリールフルオロアルカノールを、酸共存下に
反応させればよい。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1が水酸基でR2がニトロ基の場合(化合物2)
は、下記の式(3)で示されるように、R1が水酸基でR2
が水素原子であるビス{(アリールフルオロアルキル)
アリール}フルオロアルカン誘導体をニトロ化すること
により得られる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1が水酸基でR2がアミノ基の場合(化合物3、
20、24、28、31、36、38、40、46、5
0、56)は、下記の式(4)で示されるように、R1が
水酸基でR2がニトロ基であるビス{(アリールフルオロ
アルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体のニトロ
基を還元することにより得られる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1がメチル基でR2が水素原子の場合(化合物
4)は、下記の式(5)で示されるように、R1がメチル
基でR2が水素原子である対応するビスアリールフルオロ
アルカン誘導体と対応するアリールフルオロアルカノー
ルを、酸共存下に反応させればよい。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1がカルボキシル基でR2が水素原子の場合(化
合物6、43、52)は、下記の式(6)で示されるよ
うに、R1がメチル基でR2が水素原子であるビス{(アリ
ールフルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘
導体のメチル基を酸化することにより得られる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1およびR2がともにメチル基の場合(化合物
5)は、下記の式(7)で示されるように、R1およびR2
がともにメチル基である対応するビスアリールフルオロ
アルカン誘導体と対応するアリールフルオロアルカノー
ルを、酸共存下に反応させればよい。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1およびR2がともにカルボキシル基の場合(化
合物7、48)は、下記の式(8)で示されるように、
R1およびR2がともにメチル基である対応するビス{(ア
リールフルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン
誘導体のメチル基を酸化することにより得られる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1およびR2が互いに結合して-CO-O-CO-基を形
成する場合(化合物8、22、32、44、53)は、
下記の式(9)で示されるように、R1およびR2がともに
カルボキシル基である対応するビス{(アリールフルオ
ロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体を脱水
することにより得られる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1がアミノ基でR2が水素原子の場合(化合物
9、21、26、29、41、47、51)は、下記の
式(10)で示されるように、R1がカルボキシル基でR2
が水素原子である対応するビス{(アリールフルオロア
ルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体のカルボキ
シル基をアミド化し、加熱して転位を起こさせ、加水分
解することにより得られる。R1のアミノ基が置換基を有
する場合(化合物11、13、14)は、しかるべき有
機化学の手法を用いて、対応する置換基を導入すること
ができる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1およびR2がともにアミノ基の場合(化合物1
0、42)は、下記の式(11)で示されるように、R1
がアミノ基でR2が水素原子である対応するビス{(アリ
ールフルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘
導体のアミノ基をアシル化し、ニトロ化した後、加水分
解し、さらにニトロ基を還元することにより得られる。
R1、R2のアミノ基のいずれかが置換基を有する場合、ま
たはR1およびR2のアミノ基がともに置換基を有する場合
(化合物12、15、16、17、18、54)は、し
かるべき有機化学の手法を用いて、対応する置換基を導
入することができる。
れるビスアリールフルオロアルカン誘導体としては、例
えば、
れるビスアリールフルオロアルカン誘導体としては、例
えば、
れるビスアリールフルオロアルカン誘導体としては、例
えば、
す反応において用いられるアリールフルオロアルカノー
ルとしては、例えば、ヘキサフルオロ−2−フェニルイ
ソプロパノール、ヘキサフルオロ−2−(4−メチルフ
ェニル)イソプロパノール、ヘキサフルオロ−2−(4
−エチルフェニル)イソプロパノール、ヘキサフルオロ
−2−(3,4−ジメチルフェニル)イソプロパノー
ル、ヘキサフルオロ−2−(3,4,5−トリメチルフ
ェニル)イソプロパノール、ヘキサフルオロ−2−(4
−メトキシフェニル)イソプロパノール、ヘキサフルオ
ロ−2−(4−フェノキシフェニル)イソプロパノー
ル、ヘキサフルオロ−2−(4−アセトキシフェニル)
イソプロパノール、ヘキサフルオロ−2−(4−ヒドロ
キシフェニル)イソプロパノール、ヘキサフルオロ−2
−(4−フルオロフェニル)イソプロパノール、ヘキサ
フルオロ−2−(4−クロロフェニル)イソプロパノー
ル、ヘキサフルオロ−2−(4−ブロモフェニル)イソ
プロパノール、ヘキサフルオロ−2−(3,5−ジフル
オロフェニル)イソプロパノール、ヘキサフルオロ−2
−(3,5−ジクロロフェニル)イソプロパノール、
す反応において用いられる酸としては、例えば、硫酸、
硝酸、リン酸、ポリリン酸、フッ化水素、フッ酸、塩
酸、臭化水素、沃化水素、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素
酸、過塩素酸、過臭素酸、過沃素酸等のハロゲン化水素
またはハロゲン化水素酸、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン
酸、ハロゲン酸、または過ハロゲン酸:フルオロスルホ
ン酸、クロロスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンス
ルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ジフルオロ
メタンスルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、パー
フルオロブタンスルホン酸、パーフルオロオクタンスル
ホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ニ
トロベンゼンスルホン酸等のスルホン酸またはポリスチ
レンスルホン酸、フッ素化スルホン酸樹脂(Nafion-H)
等のポリマー担持スルホン酸:ギ酸、酢酸、プロピオン
酸、クロル酢酸、ブロム酢酸、ジクロル酢酸、トリクロ
ル酢酸、トリフルオロ酢酸、グリコール酸、乳酸、安息
香酸、シュウ酸、コハク酸等のカルボン酸:SO3、BF3、
BCl3、B(OCH3)3、B(OCOCH3)3、AlCl3、AlBr3、SbF3、Sb
Cl3、SbF5、PF3、PF5、AsF3、AsCl3、AsF5、TiCl4、NbF
5、TaF5等のルイス酸またはそのエーテル等との錯体:H
BF4、HPF6、HAsF6、HSbF6、HSbCl6等のルイス酸とハロ
ゲン化水素とからなる酸またはこれらのエーテル等との
錯体:またはこれらの2種以上の混合物を例示すること
ができる。またここで使用する酸は、さまざまな担体に
担持されていてもよい。担体としては、SiO2、メチル化
SiO2、Al 2O3、Al2O3-WB、MoO3、ThO2、Cr2O3、SiO2-Al2
O3、SiO2-TiO2、SiO2-ZrO2、TiO2-ZrO2、Al2O3-B2O3、S
iO2-WO3、SiO2-NH4F、HSO3Cl-Al2O3、HF-NH4-Y、HF-Al2
O3、NH4F-SiO2-Al2O3、AlF3-Al2O3、Ru-F-Al2O3、F-Al2
O3、KF-Al2O3、AlPO4、AlF 3、ボーキサイト、カオリ
ン、活性炭、グラファイト、Pt-グラファイト、イオン
交換樹脂、金属硫酸塩、塩化物、Alなどの金属、Al-M
g、Ni-Moなどの合金、ポリスチレンなどのポリマーなど
が挙げられる。
り、反応溶媒として用いることもできる。その他の溶媒
は用いない方が好ましいが、必要とあれば、酸との配位
力の低い溶媒を用いることが好ましい。例えば、クロロ
ホルム、ジクロロメタン、クロロメタン、四塩化炭素、
クロロエタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テ
トラクロロエタン、トリクロロトリフルオロエタン、テ
トラフルオロエタン、クロロトリフルオロエタン、パー
フルオロペンタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオ
ロオクタンなどのハロゲン化炭化水素が挙げられる。
ればよく、好ましくは60〜150℃である。
ニトロ基のアミノ基への還元反応(上記の式(4)、(1
1))、メチル基のカルボキシル基への酸化反応(上記
の式(6)、(8))、ジカルボキシル基の脱水縮合反応
(上記の式(9))、カルボキシル基のアミド化反応(上
記の式(10))、アルカリハイポハライトによるアミド
基の転位を伴うアミノ基への分解反応(上記の式(1
0))、アミノ基のアシル化反応(上記の式(11))、
加水分解反応(上記の式(11))は、すべて公知の方法
であり、通常の有機化学的手法を用いて、実施すること
ができる。公知の方法としては、例えば、Organofluori
ne Chemistry, Principles and Commercial Applicatio
ns, Banks, R. E., Smart, B. E., Tatlow, J. C., Ed
s,; Plenum: NewYork, 1994; pp413-429.;A. L. Rusan
ov, T.A. Stadnik, K. Mullen, RussianChemical Revie
ws 1999, 68, 685;EP0311028A2で示された
方法が、挙げられる。
ール}フルオロアルカン誘導体は、通常のカラムクロマ
トグラフィー、蒸留または再結晶、活性炭などの吸着剤
を用いる方法、あるいはこれらの方法を組み合わせるこ
とにより、精製することができる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
を用いて得られるポリマーとしては、例えば、ポリエス
テル、ポリカーボネート、ポリホルマール、ポリエーテ
ル、ポリアミド、ポリケトン、ポリベンゾイミダゾー
ル、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾチアゾール、
ポリイミド、ポリアゾメチン、ポリアゾール、ポリシロ
キサンなどが挙げられる。
らのポリマーに限定されるものではない。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1が水酸基でR2が水素原子の場合、またはその
逆の場合には、ポリエステルを得ることができる。ポリ
エステルを製造するには、例えば、下記式に示すよう
に、アルカリ水溶液に溶解したビス{(アリールフルオ
ロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体(ビス
フェノール)と、塩化メチレンのような水に不溶な有機
溶媒に溶解したジカルボン酸クロリドとの2相系を、第
4アンモニウム塩のような相間移動触媒の存在下に、室
温内外で撹拌することにより得ることができる。
ル)アリール}フルオロアルカン誘導体としてR1が水酸
基でR2が水素原子のものを用いた場合]。
ボン酸やジカルボン酸無水物と塩化チオニルとを反応さ
せることにより得ることができる。
ン酸、ジカルボン酸無水物としては、マレイン酸、無水
マレイン酸、フマル酸、フタル酸、無水フタル酸、イソ
フタル酸、
リールフルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン
誘導体におけるR1がカルボキシル基でR2が水素原子の場
合、またはその逆の場合にも、ポリエステルを得ること
ができる。ポリエステルを製造するには、例えば、下記
式に示すように、アルカリ水溶液に溶解したグリコール
やビスフェノールなどと、塩化メチレンのような水に不
溶な有機溶媒に溶解したビス{(アリールフルオロアル
キル)アリール}フルオロアルカン誘導体のジカルボン
酸クロリドとの2相系を、第4アンモニウム塩のような
相間移動触媒の存在下に、室温内外で撹拌することによ
り得ることができる。
ル、ジエチレングリコール、プロピレングリコール(1,
2)、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール(1,
3)などを例示することができる。
ール}フルオロアルカン誘導体のジカルボン酸クロリド
は、例えば、R1またはR2がカルボキシル基のビス{(ア
リールフルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン
誘導体と塩化チオニルとを反応させることにより得るこ
とができる。
ば、
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1が水酸基でR2が水素原子の場合、またはその
逆の場合には、ポリカーボネートを得ることができる。
ポリカーボネートを製造するには、例えば、下記式に示
すように、アルカリ水溶液に溶解したビス{(アリール
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
(ビスフェノール)と、塩化メチレンのような水に不溶
な有機溶媒に溶解したジホスゲン(トリクロロメチルク
ロロホルマート)との2相系を、第4アンモニウム塩の
ような相間移動触媒の存在下に、撹拌することにより得
ることができる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1が水酸基でR2が水素原子の場合、またはその
逆の場合には、ポリホルマールを得ることができる。ポ
リホルマールを製造するには、例えば、下記式に示すよ
うに、水酸化カリウムのようなアルカリの存在下、NM
P(N-メチルピロリドン)のような極性溶媒中で、ビス
{(アリールフルオロアルキル)アリール}フルオロア
ルカン誘導体(ビスフェノール)とジクロロメタンを反
応させることにより得ることができる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1が水酸基でR2が水素原子の場合、またはその
逆の場合には、ポリエーテルを得ることができる。ポリ
エーテルを製造するには、例えば、下記式に示すよう
に、ビス{(アリールフルオロアルキル)アリール}フ
ルオロアルカン誘導体(ビスフェノール)のアルカリ金
属塩と、電子吸引性基によって活性化された芳香族ジハ
ライドを、極性溶媒中で加熱し、重縮合させることによ
り得ることができる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1がカルボキシル基でR2が水素原子の場合、ま
たはその逆の場合には、ポリアミドを得ることができ
る。ポリアミドを製造するには、例えば、下記式に示す
ように、NMPやHMPA(ヘキサメチルホスホルアミ
ド)などのアミド系溶媒中で、ビス{(アリールフルオ
ロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体のジカ
ルボン酸クロリドとジアミンを撹拌混合することにより
得ることができる。
リールフルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン
誘導体におけるR1がアミノ基でR2が水素原子の場合、ま
たはその逆の場合にも、ポリアミドを得ることができ
る。ポリアミドを製造するには、例えば、NMPやHM
PA(ヘキサメチルホスホルアミド)などのアミド系溶
媒中で、ビス{(アリールフルオロアルキル)アリー
ル}フルオロアルカン誘導体(ジアミン)とジカルボン
酸クロリドを撹拌混合することにより得ることができ
る。
テルの製造で上記したものを例示することができる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1がカルボキシル基でR2が水素原子の場合、ま
たはその逆の場合には、ポリケトンを得ることができ
る。ポリケトンを製造するには、例えば、下記式に示す
ように、ビス{(アリールフルオロアルキル)アリー
ル}フルオロアルカン誘導体(ジカルボン酸)とジフェ
ニル化合物を、ポリリン酸中で加熱することにより得る
ことができる。
-、-S-、-SO2-を例示することができる。
あれば、
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1がカルボキシル基でR2が水素原子の場合、ま
たはその逆の場合には、ポリベンゾイミダゾールを得る
ことができる。ポリベンゾイミダゾールを製造するに
は、例えば、下記式に示すように、ビス{(アリールフ
ルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
(ジカルボン酸)とテトラアミンを、ポリリン酸中で加
熱することにより得ることができる。
リールフルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン
誘導体におけるR1およびR2がともにアミノ基の場合に
も、ポリベンゾイミダゾールを得ることができる。ポリ
ベンゾイミダゾールを製造するには、例えば、ビス
{(アリールフルオロアルキル)アリール}フルオロア
ルカン誘導体(テトラアミン)とジカルボン酸を、ポリ
リン酸中で加熱することにより得ることができる。
造で上記したものを例示することができる。
あれば、
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1がカルボキシル基でR2が水素原子の場合、ま
たはその逆の場合には、ポリベンゾオキサゾールを得る
ことができる。ポリベンゾオキサゾールを製造するに
は、例えば、下記式に示すように、ビス{(アリールフ
ルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体の
ジカルボン酸クロリドとビス(o-アミノフェノール)
を、NMPのような極性溶媒中で反応させ、ポリヒドロ
キシアミドを生成させた後、高温下で脱水環化させるこ
とにより得ることができる。
リールフルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン
誘導体におけるR1がアミノ基でR2が水酸基の場合、また
はその逆の場合にも、ポリベンゾオキサゾールを得るこ
とができる。ポリベンゾオキサゾールを製造するには、
例えば、ビス{(アリールフルオロアルキル)アリー
ル}フルオロアルカン誘導体とジカルボン酸クロリド
を、NMPのような極性溶媒中で反応させ、ポリヒドロ
キシアミドを生成させた後、高温下で脱水環化させるこ
とにより得ることができる。
テルの製造で上記したものを例示することができる。
れば、
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1がカルボキシル基でR2が水素原子の場合、ま
たはその逆の場合には、ポリベンゾチアゾールを得るこ
とができる。ポリベンゾチアゾールを製造するには、例
えば、下記式に示すように、ビス{(アリールフルオロ
アルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体(ジカル
ボン酸)とビス(o-アミノベンゼンチオール)を、ポリ
リン酸中で加熱することにより得ることができる。
は、
リールフルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン
誘導体におけるR1がアミノ基でR2がメルカプト基の場
合、またはその逆の場合にも、ポリベンゾチアゾールを
得ることができる。ポリベンゾチアゾールを製造するに
は、例えば、ビス{(アリールフルオロアルキル)アリ
ール}フルオロアルカン誘導体とジカルボン酸を、ポリ
リン酸中で加熱することにより得ることができる。
造で上記したものを例示することができる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1がアミノ基でR2が水素原子の場合、またはそ
の逆の場合には、ポリイミドを得ることができる。ポリ
イミドを製造するには、例えば、下記式に示すように、
ビス{(アリールフルオロアルキル)アリール}フルオ
ロアルカン誘導体(ジアミン)とテトラカルボン酸二無
水物を、DMAc(N,N-ジメチルアセトアミド)のよう
なアミド系溶媒中で撹拌混合することにより、ポリアミ
ド酸を生成させ、それを300℃程度に加熱して脱水環
化させることにより得ることができる。
ため、例えば、2種以上の本願発明化合物をモノマーと
して用いてコポリマーとするほか、ブロック化やグラフ
ト化することができる。また、種々の添加剤を添加した
り、他のポリマーとブレンドすることもできる。
は、公知の方法(Organofluorine Chemistry, Principl
es and Commercial Applications, Banks, R. E., Smar
t, B.E., Tatlow, J. C., Eds,; Plenum: New York, 19
94; pp413-429.;フッ素ポリマーの開発と用途展開,高
薄一弘,株式会社技術情報協会,pp211-234;最新耐熱
性高分子,三田達,株式会社総合技術センター,pp14-3
9;ふっ素樹脂ハンドブック,里川孝臣,日刊工業新聞
社,pp545-610;Fluoropolymers 1, Synthesis,Gareth
Hougham, Patrick E. Cassidy, Ken Johns, and Theodo
re Davidson, Kluwer Academic/Plenum Publishers, 19
99; pp127-150)を用いることができる。
ば、電子材料(層間絶縁膜、プリント基板、電線の絶縁
材、LSIの表面保護膜、コネクター、スイッチ)、光学
用途(光ファイバー、光学接着剤)、航空機部品、自動
車部品、記録媒体基板、耐熱接着剤、耐熱摺動材、機械
部品、電気部品、配管材料、塗料、レジスト材料などを
挙げることができるが、これらに制限されるものではな
い。
{(アリールフルオロアルキル)アリール}フルオロア
ルカン誘導体は、フッ素ゴムの加硫に使用される加硫剤
として、用いることもできる。加硫されたフッ素ゴムと
しては、例えば、
ロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体は、ポ
リマーの架橋剤として用いることができる。
フルオロアルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体
におけるR1が水酸基でR2が水素原子の場合、またはその
逆の場合には、フッ素ゴムの架橋剤として用いることが
できる。架橋法を例示すると、VDF系生フッ素ゴム
に、架橋剤としてビス{(アリールフルオロアルキル)
アリール}フルオロアルカン誘導体(ビスフェノー
ル)、架橋促進剤として4級ホスホニウム塩または4級
アンモニウム塩などの塩基性化合物、受酸剤としてCa
(OH)2やMgOなどの金属水酸化物または金属酸化
物を混練し、140〜260℃に加熱することにより架
橋させることができる。これらは、熱と塩基性化合物に
より、フッ素ゴムの分子鎖から脱HFを行わせて不飽和
部位をつくり出し、そこへビス{(アリールフルオロア
ルキル)アリール}フルオロアルカン誘導体(ビスフェ
ノール)を付加させることにより分子架橋を行うもので
ある。
としてカルボキシル基および/またはアルコキシカルボ
ニル基を有する含フッ素エラストマー(生フッ素ゴム)
の場合(WO00/29479)、一般式(1)で表されるビス
{(アリールフルオロアルキル)アリール}フルオロア
ルカン誘導体において、R1およびR2がアミノ基のもの、
R1とR2がアミノ基と水酸基のもの、R1とR2がアミノ基と
メルカプト基のもの、R1とR2が水酸基と水素原子のも
の、またはR1とR2がアミノ基と水素原子のものを混合
し、加熱することにより、含フッ素エラストマーを架橋
することができる。
中間体またはモノマーである新規有用なビス{(アリー
ルフルオロアルキル)アリール }フルオロアルカン誘
導体を提供する。これらのモノマーを用いて、より耐熱
性、耐油性、耐水耐湿性、低吸水性、耐溶剤性、耐薬品
性、耐汚染性、耐プラズマ性、電気絶縁性、耐腐食性、
溶媒溶解性(成形加工性)、低誘電率化、低屈折率化に
優れたポリマーを提供することができる。
明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定
されるものではない。
-2'-フェニルイソプロピル)-4-ヒドロキシフェニル}
ヘキサフルオロプロパンの合成
ルホン酸17.9g(119mmol)に、2,2-ビス(4-ヒ
ドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン[ビスフェ
ノールAF]2.90g(8.63mmol)、次いでヘキ
サフルオロ-2-フェニルイソプロパノール16.0g
(65.5mmol)を加え、120℃で12時間撹拌し
た。
物を、炭酸水素ナトリウム20gと水500mlと酢酸エ
チル100mlの混合物へ注ぎ、有機層を分離した。水層
を酢酸エチル50mlで2回抽出し、有機層を合わせて、
飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し
た。硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去し
た。
ー(展開溶媒;ヘキサン:酢酸エチル=10:3)に付し
て2,2-ビス{3-(ヘキサフルオロ-2'-フェニルイソプロ
ピル)-4-ヒドロキシフェニル}ヘキサフルオロプロパ
ンを3.85g(収率56.6%)得た。その分析結果
を以下に示す。 IR(KBr)cm-1:3548,1617,1514,1256,1207,1170,1138,101
7,1009,964,712.1 H-NMR(CDCl3;TMS)δ:4.7(s,2H,OH),6.9(d,J=8.8Hz,2H,
ArH),7.4-7.6(m,12H,Ar-H),7.7(bs,2H,Ar-H).19 F-NMR(CDCl3;CFCl3)δ:-64.9(s,6F),-64.0(s,12F). High Mass : 788.10257(実測値); 788.10149(C33H
18F18O2に対する計算値)。
-2'-フェニルイソプロピル)-4-ヒドロキシ-5-ニトロフ
ェニル}ヘキサフルオロプロパンの合成
ルイソプロピル)-4-ヒドロキシフェニル}ヘキサフル
オロプロパン0.50g(0.64mmol)を酢酸3.5
mlに溶解し、室温撹拌下、60%硝酸0.3mlを加え
た。60℃で3時間撹拌後、水50mlで希釈して、ジク
ロロメタン50mlで2回抽出した。有機層を合わせて飽
和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥して、減
圧濃縮した。
ー(展開溶媒;ヘキサン:酢酸エチル=5:2)に付し
て、2,2-ビス{3-(ヘキサフルオロ-2'-フェニルイソプ
ロピル)-4-ヒドロキシ-5-ニトロフェニル}ヘキサフル
オロプロパン0.30g(収率53.9%)を融点85
〜89℃の黄色結晶として得た。その分析結果を以下に
示す。 IR(KBr)cm-1:3440,1630,1559,1479,1425,1336,1255,120
6,1174,1135,1032,987,961,761,706.1 H-NMR(CDCl3;TMS)δ:7.2-7.5(m,10H,Ar-H),7.8(bd,J=
2.0Hz,2H,Ar-H),8.4(bd,J=2.4Hz,2H,Ar-H),11.5(bs,2H,
OH).19 F-NMR(CDCl3;CFCl3)δ:-65.0(s,6F),-63.2(s,12F). High Mass : 878.07265(実測値); 878.07209(C33H
16F18N2O6に対する計算値)。
サフルオロ-2'-フェニルイソプロピル)-4-ヒドロキシ
フェニル}ヘキサフルオロプロパンの合成
ルイソプロピル)-4-ヒドロキシ-5-ニトロフェニル}ヘ
キサフルオロプロパン0.25g(0.28mmol)をメ
タノール5mlに溶解し、アルゴン雰囲気下で10%パラ
ジウム/炭素0.11gを加えた後、常圧水素雰囲気下
で、13時間室温撹拌を行った。雰囲気を窒素に代えて
から反応混合物をセライト濾過し、次いでメタノールで
洗浄した。濾液および洗浄液を合わせて、減圧濃縮した
後の残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開
溶媒;ヘキサン:酢酸エチル=3:2)に付して、2,2-ビ
ス{5-アミノ-3-(ヘキサフルオロ-2'-フェニルイソプ
ロピル)-4-ヒドロキシフェニル}ヘキサフルオロプロ
パン0.13g(収率55.8%)を白色固体として得
た。その分析結果を以下に示す。 IR(KBr)cm-1:3523,1614,1506,1455,1261,1247,1233,120
5,1162,1136,1040,959,936,763,716.1 H-NMR(CDCl3;TMS)δ:3.8(bs,3H,NH2およびOH),6.9(bs,
2H,Ar-H),7.1(bs,2H,Ar-H),7.3-7.7(m,10H,Ar-H).19 F-NMR(CDCl3;CFCl3)δ:-64.4(s,6F),-64.0(s,12F). High Mass : 818.12555(実測値); 818.12374(C33H
20F18N2O2に対する計算値)。
パン18.1gをクロロホルム30mlに溶解し、DMF
0.3gと塩化チオニル16.5gを入れ、3時間還流
させた。冷却後、減圧によりクロロホルムと過剰の塩化
チオニルを留去し、2,2-ビス(4-クロロカルボキシフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン16gを得た。
-(ヘキサフルオロ-2'-フェニルイソプロピル)-4-ヒド
ロキシフェニル}ヘキサフルオロプロパン8.2gをN
MP20mlに溶解させ、ピリジン1.1gを加え、系内
を窒素で置換した。NMP10mlに2,2-ビス(4-クロロ
カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン4.3g
を溶解させたものを、氷冷下で30分かけて滴下した。
滴下終了後、室温まで戻し、15時間撹拌した。反応終
了後、水:IPA=200ml:40mlの混合溶媒に投入
し、撹拌後、沈殿物を濾過した。得られた固体を同混合
溶媒240mlで洗浄後、さらに水800mlで洗浄した
後、乾燥し、ポリヒドロキシアミド10.0gを得た。
得られたポリヒドロキシアミド2gをNMP18gに溶
解させ、アルミニウム板上に塗布した。室温で1時間乾
燥させた後、350℃で1時間焼成し、ポリベンゾオキ
サゾールを得た。
たところ、1650cm-1のアミド由来のピークは消失
し、1050cm-1のオキサゾール由来のピークが生じて
いることを確認した。
ころ、窒素雰囲気下で10℃/分で昇温したとき、10
%重量減となる温度は470℃であった。
誘電率測定を行ったところ、2.5であった。
-フェニルイソプロピル)-4-ヒドロキシフェニル}ヘキ
サフルオロプロパン8.2gを2,2-ビス(3-アミノ-4-
ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン3.7g
に変えた以外は実施例4と同様にしてポリベンゾオキサ
ゾールを得て、実施例4と同様にして誘電率測定を行っ
たところ、2.7であった。
ルを用いて、生フッ素ゴムおよび加硫剤[実施例1で得
られた2,2-ビス{3-(ヘキサフルオロ-2'-フェニルイソ
プロピル)-4-ヒドロキシフェニル}ヘキサフルオロプ
ロパン]を、均一となるように混練した。約1時間放置
した後、さらに、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム
およびMTカーボンを混練し、コンパウンドを作製し
た。なお、生フッ素ゴムは、WO96/17876の実施例1に記
載の方法により作製した共重合体(VDF/HFP=7
6.3モル/23.7モル)である。 [表1] 生フッ素ゴム 100重量部 (VDF/HFP 二元共重合体) 加硫剤 5重量部 酸化マグネシウム 3重量部 MTカーボン 30重量部水酸化カルシウム 6重量部 得られたコンパウンド80gを、予め170℃に加熱し
た100トンシート用プレスにセットして、60Kg/cm2
の圧力にて15分間成形して、機械特性測定用試料を作
製した。
プレスにP24 O−リング金型をセットし、O−リン
グ3個につきコンパウンド10gを金型に入れ、100
Kg/cm2の圧力にて15分間成形して、圧縮永久歪測定用
試料を作製した。
に、上記の各試料を棚板に並べた状態で入れ、230℃
にて24時間、オーブン加硫をおこなった(二次加
硫)。
以下の測定法により測定した。 [機械特性測定]テンシロン引張試験機を用い、JIS 4
号ダンベルサンプルを引張速度500mm/分、標点間距離20
mmにて測定した。 [圧縮永久歪測定]上記で成形したO−リングを、25
%圧縮した状態で、200℃×72時間または230℃×72時間
放置し、圧縮前と比べてどれだけ復元したかを求めた。
1で得られた2,2-ビス{3-(ヘキサフルオロ-2'-フェニ
ルイソプロピル)-4-ヒドロキシフェニル}ヘキサフル
オロプロパンを加硫剤として用いたフッ素ゴムは優れた
特性を示し、2,2-ビス{3-(ヘキサフルオロ-2'-フェニ
ルイソプロピル)-4-ヒドロキシフェニル}ヘキサフル
オロプロパンは、優れた架橋剤であることがわかる。
Claims (14)
- 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (式中、Xは、 【化2】 である。Rf1、Rf2、Rf3およびRf4は、同一または異なっ
て、炭素数1〜10個のペルフルオロアルキル基であ
り、直鎖状または分枝鎖状の鎖状構造でも環状構造でも
よい。また、このRf1およびRf2、またはRf3およびRf
4は、これらが結合する炭素原子と共に互いに結合して
炭素数3〜8個のフルオロシクロアルキルを形成しても
よい。R1およびR2は、同一または異なって、水素原子、
ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、置換
基を有することのあるアミノ基、置換基を有することの
ある炭素数1〜10個のアルキル基またはカルボキシル
基である。また、このR1およびR2は、互いに結合して-C
O-O-CO-基を形成してもよい。R3、R 4およびR5は、同一
または異なって、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭
素数1〜10個のアルコキシ基、フェノキシ基、炭素数
1〜12個のアシルオキシ基、置換基を有することのあ
る炭素数1〜10個のアルキル基または置換基を有する
ことのある炭素数6〜12個のアリール基である。)で
表されるビス{(アリールフルオロアルキル)アリー
ル}フルオロアルカン誘導体。 - 【請求項2】 R1が水酸基であり、R2が水素原子である
請求項1に記載の化合物。 - 【請求項3】 R1が水酸基であり、R2がニトロ基である
請求項1に記載の化合物。 - 【請求項4】 R1が水酸基であり、R2がアミノ基である
請求項1に記載の化合物。 - 【請求項5】 R1がメチル基であり、R2が水素原子であ
る請求項1に記載の化合物。 - 【請求項6】 R1およびR2がメチル基である請求項1に
記載の化合物。 - 【請求項7】 R1がカルボキシル基であり、R2が水素原
子である請求項1に記載の化合物。 - 【請求項8】 R1およびR2がカルボキシル基である請求
項1に記載の化合物。 - 【請求項9】 R1およびR2が互いに結合して-CO-O-CO-
基を形成する請求項1に記載の化合物。 - 【請求項10】 R1が置換基を有することのあるアミノ
基であり、R2が水素原子である請求項1に記載の化合
物。 - 【請求項11】 R1およびR2が置換基を有することのあ
るアミノ基である請求項1に記載の化合物。 - 【請求項12】 R1が置換基を有することのあるアミノ
基であり、R2がメルカプト基である請求項1に記載の化
合物。 - 【請求項13】 Rf1、Rf2、Rf3およびRf4がトリフルオ
ロメチル基である請求項1〜12のいずれかに記載の化
合物。 - 【請求項14】 請求項1〜13のいずれかに記載の化
合物をモノマーとして少なくとも1種含むポリマー。
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