JPH10273523A - フェニレン基含有重合体およびその製造方法 - Google Patents

フェニレン基含有重合体およびその製造方法

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JPH10273523A
JPH10273523A JP2907098A JP2907098A JPH10273523A JP H10273523 A JPH10273523 A JP H10273523A JP 2907098 A JP2907098 A JP 2907098A JP 2907098 A JP2907098 A JP 2907098A JP H10273523 A JPH10273523 A JP H10273523A
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利之 秋池
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Tadahiro Shiba
唯啓 柴
Kohei Goto
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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性、低誘電性、透明性、加工性に優れた
可溶性樹脂を得ること。 【解決手段】 下記一般式(II) で表されるフェニレン
基含有化合物50モル%以上からなるモノマーを、遷移
金属化合物を含む触媒系の存在下に重合し、下記一般式
(I)で表される繰り返し構造単位50モル%以上から
なり、ポリスチレン換算の重量平均分子量が1,000
〜1,000,000であるフェニレン基含有重合体を
得る。 【化1】 【化2】 〔式中、Xは−CYY′−(ここで、Y,Y′は同一ま
たは異なり、ハロゲン化アルキル基、水素原子もしくは
アリール基を示す)で表される基、またはフルオレニレ
ン基を示し、R1 〜R8 は水素原子、ハロゲン原子、ア
ルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリル基、またはア
リール基、R9 〜R10はハロゲン原子、または−OSO
2 Z(ここで、Zはアルキル基、ハロゲン化アルキル基
もしくはアリール基を示す)で表される基である。〕

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、低誘電
性、加工性に優れ、有機溶剤に可溶性のフェニレン基含
有重合体、およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】大規模集積回路(LSI)は、微細加工
技術の進歩を反映して、高集積化、多機能化、高性能化
をたどっている。その結果、回路抵抗や配線間のコンデ
ンサー容量(以下、それぞれ、「寄生抵抗」、「寄生容
量」ともいう)が増大して、消費電力が増加するだけで
なく、遅延時間も増大して、デバイスの信号スピードが
低下する大きな要因となっている。そのため、寄生抵抗
や寄生容量を下げることが求められており、その解決策
の一つとして、配線の周辺を層間絶縁膜で被うことによ
り、寄生容量を下げてデバイスの高速化に対応しようと
している。しかしながら、層間絶縁膜には、実装基板製
造時の薄膜形成工程やチップ接続、ピン付けなどの後工
程に耐えられる優れた耐熱性を有することが必要であ
る。
【0003】この高耐熱性の有機材料として、ポリイミ
ドが広く知られているが、極性の高いイミド基を含むた
め、低誘電性、低吸水性の面では、満足なものは得られ
ていない。一方、極性基を含まない高耐熱性の有機材料
として、ポリフェニレンが知られている。このポリフェ
ニレンは耐熱性に優れるが、有機溶媒可溶性に劣るた
め、一般に側鎖を導入することが行われている。このよ
うなポリフェニレンとしては、例えばUSP52140
44、WO96/28491、EP629217などに
記載されているポリマーを挙げることができる。これら
のポリマーは、基本的にポリパラフェニレン構造を主と
してなり、一部屈曲性モノマーを共重合するなどしてい
るが、特定の有機溶媒にしか溶けず、加工性の悪いもの
である。また、多くの側鎖は、極性基やアルキル基であ
るため、耐熱性、低誘電性を充分満たしてはいない。ま
た、これらのポリマーは、パラジクロロベンゼン誘導体
などの芳香族ジクロロ化合物を原料として製造するもの
が主である。このような芳香族ジクロロ化合物から、耐
熱、低誘電材料を製造すべく、フルオロアルキル基ある
いはアリール基を側鎖に導入しようとすると、合成が煩
雑となり、モノマーを安定的に確保できなかったり、側
鎖の立体障害により重合度が充分に上がらないなどの不
都合がある。このように、耐熱性、低誘電性、加工性を
充分に満たし、さらに、安価なプロセスで製造できるポ
リフェニレンはこれまでに見いだされていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、主鎖に屈曲
基を導入することにより、耐熱性、低誘電性、加工性、
および透明性に優れた可溶性樹脂を得ることを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
(I)で表される繰り返し構造単位50モル%以上から
なり、ポリスチレン換算の重量平均分子量が1,000
〜1,000,000である、フェニレン基含有重合体
を提供するものである。
【0006】
【化3】
【0007】〔式中、Xは−CYY′−(ここで、Y〜
Y′は同一または異なり、ハロゲン化アルキル基、水素
原子もしくはアリール基を示す)で表される基、または
フルオレニレン基(フルオレンの9位の炭素原子に結合
している2個の水素原子を除いてできる2価基)を示
し、R1 〜R8 は同一または異なり、水素原子、ハロゲ
ン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリル
基、またはアリール基である。〕
【0008】また、本発明は、下記一般式(II) で表さ
れるフェニレン基含有化合物50モル%以上からなるモ
ノマーを、遷移金属化合物を含む触媒系の存在下に重合
することを特徴とする上記フェニレン基含有重合体の製
造方法を提供するものである。
【0009】
【化4】
【0010】〔式中、XおよびR1 〜R8 は上記一般式
(I)と同様であり、R9 〜R10は同一または異なり、
ハロゲン原子、または−OSO2 Z(ここで、Zはアル
キル基、ハロゲン化アルキル基もしくはアリール基を示
す)で表される基である。〕 ここで、上記一般式(I)または(II) において、X
は、−C(CF3 2 −、−C(CF3 )(C6 5
−、またはフルオレニレン基であることが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のフェニレン基含有重合体
は、上記一般式(I)で表される繰り返し構造単位50
モル%以上からなる。ここで、上記一般式(I)で表さ
れる繰り返し構造単位の−CYY′−のY〜Y′のう
ち、ハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチ
ル基、ペンタフルオロエチル基などが、またアリール基
としては、フェニル基、ビフェニル基、トリル基、ペン
タフルオロフェニル基などが挙げられる。また、上記一
般式(I)中のR1 〜R8 のうち、ハロゲン原子として
は、フッ素原子などが、アルキル基としては、メチル
基、エチル基などが、ハロゲン化アルキル基としては、
トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基など
が、アリル基としては、プロペニル基などが、アリール
基としては、フェニル基、ペンタフルオロフェニル基な
どが挙げられる。一般式(I)において、Xとしては、
−C(CF3 2 −、−C(CF3 )(C6 5 )−、
フルオレニレン基、特にフルオレニレン基が好ましい。
【0012】上記一般式(I)で表される繰り返し構造
単位を有するフェニレン基含有重合体の具体例として
は、ポリ(4,4′−ビフェニレン−2,2−ヘキサフ
ルオロイソプロピリデン)、ポリ(4,4′−ビフェニ
レンメチレン)、ポリ(4,4′−ビフェニレンジフェ
ニルメチレン)、ポリ(2,2′−ジメチル−4,4′
−ビフェニレン−2,2−ヘキサフルオロイソプロピリ
デン)、ポリ(2,2′−ジプロペニル−4,4′−ビ
フェニレン−2,2−ヘキサフルオロプロピリデン)、
ポリ(2,2′,6,6′−テトラメチル−4,4′−
ビフェニレン−2,2−ヘキサフルオロイソプロピリデ
ン)、ポリ(4,4′−ビフェニレン−9,9−フルオ
レニレン)、ポリ(2,2′−ジメチル−4,4′−ジ
フェニレン−9,9−フルオレニレン)、ポリ(2,
2′,6,6′−テトラメチル−4,4′−ビフェニレ
ン−9,9−フルオレニレン)、ポリ(2,2′−ジプ
ロペニル−4,4′−ビフェニレン−9,9−フルオレ
ニレン)、ポリ(2,2′−ジフェニル−4,4′−ビ
フェニレン−9,9−フルオレニレン)、ポリ(2,
2′−ジメチル−4,4′−ビフェニレンジフェニルメ
チレン)、ポリ(2,2′,6,6′−テトラメチル−
4,4′−ビフェニレンジフェニルメチレン)、ポリ
(2,2′−ジプロペニル−4,4′−ビフェニレンジ
フェニルメチレン)、ポリ(2,2′−ジフルオロ−
4,4′−ビフェニレンジフェニルメチレン)、ポリ
(2,2′,6,6′−テトラフルオロ−4,4′−ビ
フェニレンジフェニルメチレン)、ポリ(2,2′−ジ
フルオロ−4,4′−ビフェニレン−9,9−フルオレ
ニレン)、ポリ(2,2′,6,6′−テトラフルオロ
−4,4′−ビフェニレン−9,9−フルオレニレ
ン)、ポリ(4,4′−ビフェニレンメチレン)、ポリ
(2,2′−ジメチル−4,4′−ビフェニレンメチレ
ン)、ポリ(2,2′,6,6′−テトラメチル−4,
4′−ビフェニレンメチレン)、ポリ(2,2′−ジプ
ロペニル−4,4′−ビフェニレン)、ポリ(4,4′
−ビフェニレントリフルオロメチルフェニルメチレ
ン)、ポリ(4,4′−ビフェニレンフェニルメチレ
ン)などが挙げられる。
【0013】本発明のフェニレン基含有重合体は、上記
一般式(I)で表される繰り返し構造単位が50モル%
以上、好ましくは80モル%以上、特に好ましくは10
0モル%からなる。50モル%未満では、低誘電性、耐
熱性、加工性、透明性に優れた樹脂とならない。また、
本発明のフェニレン基含有重合体のポリスチレン換算重
量平均分子量は、1,000〜1,000,000、好
ましくは1,500〜200,000である。1,00
0未満では、塗膜性が不充分であり、一方、1,00
0,000を超えると、溶解性が不充分となる。
【0014】本発明のフェニレン基含有重合体は、上記
一般式(II) で表されるフェニレン基含有化合物を50
モル%以上、好ましくは80モル%以上、特に好ましく
は100モル%含むモノマーを、遷移金属化合物を含む
触媒系の存在下に、重合溶媒中で重合することにより製
造される。50モル%未満では、低誘電性、耐熱性、加
工性、透明性に優れた樹脂とならない。ここで、上記一
般式(II) 中、XおよびR1 〜R8 は上記一般式(I)
と同様であり、R9 〜R10は同一または異なり、ハロゲ
ン原子、または−OSO2 Z(ここで、Zはアルキル
基、ハロゲン化アルキル基もしくはアリール基を示す)
で表される基である。一般式(II) において、Xとして
は、−C(CF3 2 −、−C(CF3 )(C6 5
−、フルオレニレン基が好ましく、R9 〜R10として
は、−OSO2Zで表される基が好ましい。上記一般式
(II) 中、R9 〜R10のハロゲン原子としては、塩素原
子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。また、一般式
(II) 中、−OSO2 Z中のZを構成する、アルキル基
としてはメチル基、エチル基などが、ハロゲン化アルキ
ル基としてはトリフルオロメチル基などが、アリール基
としてはフェニル基、p−トリル基などが挙げられる。
【0015】上記一般式(II) で表されるフェニレン基
含有化合物の具体例としては、2,2−ビス(4−メチ
ルスルフォニロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン、ビス(4−メチルスルフォニロキシフェニル)メタ
ン、ビス(4−メチルスルフォニロキシフェニル)ジフ
ェニルメタン、2,2−ビス(4−メチルスルフォニロ
キシ−3−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス(4−メチルスルフォニロキシ−3−プロ
ペニルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビ
ス(4−メチルスルフォニロキシ−3,5−ジメチルフ
ェニル)ヘキサフルオロプロパン、9,9−ビス(4−
メチルスルフォニロキシフェニル)フルオレン、9,9
−ビス(4−メチルスルフォニロキシ−3−メチルフェ
ニル)フルオレン、9,9−ビス(4−メチルスルフォ
ニロキシ−3,5−ジメチルフェニル)フルオレン、
9,9−ビス(4−メチルスルフォニロキシ−3−プロ
ペニルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−メチ
ルスルフォニロキシ−3−フェニルフェニル)フルオレ
ン、ビス(4−メチルスルフォニロキシ−3−メチルフ
ェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−メチルスルフォ
ニロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ジフェニルメタ
ン、ビス(4−メチルスルフォニロキシ−3−プロペニ
ルフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−メチルスル
フォニロキシ−3−フルオロフェニル)ジフェニルメタ
ン、ビス(4−メチルスルフォニロキシ−3,5−ジフ
ルオロフェニル)ジフェニルメタン、9,9−ビス(4
−メチルスルフォニロキシ−3−フルオロフェニル)フ
ルオレン、9,9−ビス(4−メチルスルフォニロキシ
−3,5−ジフルオロフェニル)フルオレン、ビス(4
−メチルスルフォニロキシフェニル)メタン、ビス(4
−メチルスルフォニロキシ−3−メチルフェニル)メタ
ン、ビス(4−メチルスルフォニロキシ−3,5−ジメ
チルフェニル)メタン、ビス(4−メチルスルフォニロ
キシ−3−プロペニルフェニル)メタン、ビス(4−メ
チルスルフォニロキシフェニル)トリフルオロメチルフ
ェニルメタン、ビス(4−メチルスルフォニロキシフェ
ニル)フェニルメタンなどが挙げられる。
【0016】また、一般式(II) で表されるフェニレン
基含有化合物の具体例としては、2,2−ビス(4−ト
リフルオロメチルスルフォニロキシフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、ビス(4−トリフルオロメチルスルフ
ォニロキシフェニル)メタン、ビス(4−トリフルオロ
メチルスルフォニロキシフェニル)ジフェニルメタン、
2,2−ビス(4−トリフルオロメチルスルフォニロキ
シ−3−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス(4−トリフルオロメチルスルフォニロキ
シ−3−プロペニルフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン、2,2−ビス(4−トリフルオロメチルスルフォニ
ロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン、9,9−ビス(4−トリフルオロメチルスルフ
ォニロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−
トリフルオロメチルスルフォニロキシ−3−メチルフェ
ニル)フルオレン、9,9−ビス(4−トリフルオロメ
チルスルフォニロキシ−3,5−ジメチルフェニル)フ
ルオレン、9,9−ビス(4−トリフルオロメチルスル
フォニロキシ−3−プロペニルフェニル)フルオレン、
9,9−ビス(4−トリフルオロメチルスルフォニロキ
シ−3−フェニルフェニル)フルオレン、ビス(4−ト
リフルオロメチルスルフォニロキシ−3−メチルフェニ
ル)ジフェニルメタン、ビス(4−トリフルオロメチル
スルフォニロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ジフェ
ニルメタン、ビス(4−トリフルオロメチルスルフォニ
ロキシ−3−プロペニルフェニル)ジフェニルメタン、
ビス(4−トリフルオロメチルスルフォニロキシ−3−
フルオロフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−トリ
フルオロメチルスルフォニロキシ−3,5−ジフルオロ
フェニル)ジフェニルメタン、9,9−ビス(4−トリ
フルオロメチルスルフォニロキシ−3−フルオロフェニ
ル)フルオレン、9,9−ビス(4−トリフルオロメチ
ルスルフォニロキシ−3,5−ジフルオロフェニル)フ
ルオレン、ビス(4−トリフルオロメチルスルフォニロ
キシフェニル)メタン、ビス(4−トリフルオロメチル
スルフォニロキシ−3−メチルフェニル)メタン、ビス
(4−トリフルオロメチルスルフォニロキシ−3,5−
ジメチルフェニル)メタン、ビス(4−トリフルオロメ
チルスルフォニロキシ−3−プロペニルフェニル)メタ
ン、ビス(4−トリフルオロメチルスルフォニロキシフ
ェニル)トリフルオロメチルフェニルメタン、ビス(4
−トリフルオロメチルスルフォニロキシフェニル)など
が挙げられる。
【0017】さらに、上記一般式(II) で表されるフェ
ニレン基含有化合物の具体例としては、2,2−ビス
(4−フェニルスルフォニロキシフェニル)ヘキサフル
オロプロパン、ビス(4−フェニルスルフォニロキシフ
ェニル)メタン、ビス(4−フェニルスルフォニロキシ
フェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(4−フェ
ニルスルフォニロキシ−3−メチルフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、2,2−ビス(4−フェニルスルフォ
ニロキシ−3−プロペニルフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン、2,2−ビス(4−フェニルスルフォニロキシ
−3,5−ジメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン、9,9−ビス(4−フェニルスルフォニロキシフェ
ニル)フルオレン、9,9−ビス(4−フェニルスルフ
ォニロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9
−ビス(4−フェニルスルフォニロキシ−3,5−ジメ
チルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−フェニ
ルスルフォニロキシ−3−プロペニルフェニル)フルオ
レン、9,9−ビス(4−フェニルスルフォニロキシ−
3−フェニルフェニル)フルオレン、ビス(4−フェニ
ルスルフォニロキシ−3−メチルフェニル)ジフェニル
メタン、ビス(4−フェニルスルフォニロキシ−3,5
−ジメチルフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4−フ
ェニルスルフォニロキシ−3−プロペニルフェニル)ジ
フェニルメタン、ビス(4−フェニルスルフォニロキシ
−3−フルオロフェニル)ジフェニルメタン、ビス(4
−フェニルスルフォニロキシ−3,5−ジフルオロフェ
ニル)ジフェニルメタン、9,9−ビス(4−フェニル
スルフォニロキシ−3−フルオロフェニル)フルオレ
ン、9,9−ビス(4−フェニルスルフォニロキシ−
3,5−ジフルオロフェニル)フルオレン、ビス(4−
フェニルスルフォニロキシフェニル)メタン、ビス(4
−フェニルスルフォニロキシ−3−メチルフェニル)メ
タン、ビス(4−フェニルスルフォニロキシ−3,5−
ジメチルフェニル)メタン、ビス(4−フェニルスルフ
ォニロキシ−3−プロペニルフェニル)メタン、ビス
(4−フェニルスルフォニロキシフェニル)トリフルオ
ロメチルフェニルメタン、ビス(4−フェニルスルフォ
ニロキシフェニル)フェニルメタンなどが挙げられる。
【0018】さらにまた、上記一般式(II) で表される
フェニレン基含有化合物の具体例としては、2,2−ビ
ス(p−トリルスルフォニロキシフェニル)ヘキサフル
オロプロパン、ビス(p−トリルスルフォニロキシフェ
ニル)メタン、ビス(p−トリルスルフォニロキシフェ
ニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(p−トリルス
ルフォニロキシ−3−メチルフェニル)ヘキサフルオロ
プロパン、2,2−ビス(p−トリルスルフォニロキシ
−3−プロペニルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス(p−トリルスルフォニロキシ−3,5−
ジメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、9,9−
ビス(p−トリルスルフォニロキシフェニル)フルオレ
ン、9,9−ビス(p−トリルスルフォニロキシ−3−
メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(p−トリ
ルスルフォニロキシ−3,5−ジメチルフェニル)フル
オレン、9,9−ビス(p−トリルスルフォニロキシ−
3−プロペニルフェニル)フルオレン、9,9−ビス
(p−トリルスルフォニロキシ−3−フェニルフェニ
ル)フルオレン、ビス(p−トリルスルフォニロキシ−
3−メチルフェニル)ジフェニルメタン、ビス(p−ト
リルスルフォニロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ジ
フェニルメタン、ビス(p−トリルスルフォニロキシ−
3−プロペニルフェニル)ジフェニルメタン、ビス(p
−トリルスルフォニロキシ−3−フルオロフェニル)ジ
フェニルメタン、ビス(p−トリルスルフォニロキシ−
3,5−ジフルオロフェニル)ジフェニルメタン、9,
9−ビス(p−トリルスルフォニロキシ−3−フルオロ
フェニル)フルオレン、9,9−ビス(p−トリルスル
フォニロキシ−3,5−ジフルオロフェニル)フルオレ
ン、ビス(p−トリルスルフォニロキシフェニル)メタ
ン、ビス(p−トリルスルフォニロキシ−3−メチルフ
ェニル)メタン、ビス(p−トリルスルフォニロキシ−
3,5−ジメチルフェニル)メタン、ビス(p−トリル
スルフォニロキシ−3−プロペニルフェニル)メタン、
ビス(p−トリルスルフォニロキシフェニル)トリフル
オロメチルフェニルメタン、ビス(p−トリルスルフォ
ニロキシフェニル)フェニルメタンなどが挙げられる。
【0019】本発明のフェニレン基含有重合体を製造す
る際に使用される触媒は、遷移金属化合物を含む触媒系
であり、この触媒系としては、遷移金属塩および配位
子、または配位子が配位された遷移金属(塩)、ならび
に還元剤を必須成分とし、さらに、重合速度を上げる
ために、「塩」を添加してもよい。ここで、遷移金属塩
としては、塩化ニッケル、臭化ニッケル、ヨウ化ニッケ
ル、ニッケルアセチルアセトナートなどのニッケル化合
物、塩化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウ
ムなどのパラジウム化合物、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄
などの鉄化合物、塩化コバルト、臭化コバルト、ヨウ化
コバルトなどのコバルト化合物などが挙げられる。これ
らのうち特に、塩化ニッケル、臭化ニッケルなどが好ま
しい。また、配位子としては、トリフェニルホスフィ
ン、2,2′−ビピリジン、1,5−シクロオクタジエ
ン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパンな
どが挙げられるが、トリフェニルホスフィン、2,2′
−ビピリジンが好ましい。上記配位子は、1種単独で、
あるいは2種以上を併用することができる。
【0020】さらに、あらかじめ配位子が配位された遷
移金属(塩)としては、例えば、塩化ニッケル2トリフ
ェニルホスフィン、臭化ニッケル2トリフェニルホスフ
ィン、ヨウ化ニッケル2トリフェニルホスフィン、硝酸
ニッケル2−トリフェニルホスフィン、塩化ニッケル
2,2′ビピリジン、臭化ニッケル2,2′ビピリジ
ン、ヨウ化ニッケル2,2′ビピリジン、硝酸ニッケル
2,2′ビピリジン、ビス(1,5−シクロオクタジエ
ン)ニッケル、テトラキス(トリフェニルホスフィン)
ニッケル、テトラキス(トリフェニルホスファイト)ニ
ッケル、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジ
ウムなどが挙げられるが、塩化ニッケル2トリフェニル
ホスフィン、塩化ニッケル2,2′ビピリジンが好まし
い。
【0021】本発明の触媒系において使用することがで
きる上記還元剤としては、例えば、鉄、亜鉛、マンガ
ン、アルミニウム、マグネシウム、ナトリウム、カルシ
ウムなどを挙げることできるが、亜鉛、マンガンが好ま
しい。これらの還元剤は、酸や有機酸に接触させること
により、より活性化して用いることができる。また、本
発明の触媒系において使用することのできる「塩」とし
ては、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリ
ウム、ヨウ化ナトリウム、硫酸ナトリウムなどのナトリ
ウム化合物、フッ化カリウム、塩化カリウム、臭化カリ
ウム、ヨウ化カリウム、硫酸カリウムなどのカリウム化
合物、フッ化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラエ
チルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウム、ヨ
ウ化テトラエチルアンモニウム、硫酸テトラエチルアン
モニウムなどのアンモニウム化合物などが挙げられる
が、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、臭化カリウ
ム、臭化テトラエチルアンモニウム、ヨウ化テトラエチ
ルアンモニウムが好ましい。
【0022】触媒系における各成分の使用割合は、遷移
金属塩または配位子が配位された遷移金属(塩)が、上
記一般式(II) で表される化合物1モルに対し、通常、
0.0001〜10モル、好ましくは0.01〜0.5
モルである。0.0001モル未満では、重合反応が充
分に進行せず、一方、10モルを超えると、分子量が低
下するという問題がある。触媒系において、遷移金属塩
および配位子を用いる場合、この配位子の使用割合は、
遷移金属塩1モルに対し、通常、0.1〜100モル、
好ましくは1〜10モルである。0.1モル未満では、
触媒活性が不充分となり、一方、100モルを超える
と、分子量が低下するという問題がある。また、触媒系
における還元剤の使用割合は、上記一般式(II) で表さ
れる化合物1モルに対し、通常、0.1〜100モル、
好ましくは1〜10モルである。0.1モル未満では、
重合が充分進行せず、一方、100モルを超えると、得
られる重合体の精製が困難になるという問題がある。さ
らに、触媒系に「塩」を使用する場合、その使用割合
は、上記一般式(II)で表される化合物1モルに対し、
通常、0.001〜100モル、好ましくは0.01〜
1モルである。0.001モル未満では、重合速度を上
げる効果が不充分であり、一方、100モルを超える
と、得られる重合体の精製が困難となるという問題があ
る。
【0023】本発明で使用することのできる重合溶媒と
しては、例えば、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノ
ン、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムア
ミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1−メチル−2
−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタ
ムなどが挙げられ、テトラヒドロフラン、N,N−ジメ
チルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1
−メチル−2−ピロリドンが好ましい。これらの重合溶
媒は、充分に乾燥してから用いることが好ましい。重合
溶媒中における上記一般式(II) で表される化合物の濃
度は、通常、1〜100重量%、好ましくは5〜40重
量%である。また、本発明の重合体を重合する際の重合
温度は、通常、0〜200℃、好ましくは50〜80℃
である。また、重合時間は、通常、0.5〜100時
間、好ましくは1〜40時間である。
【0024】上記一般式(II) で表されるフェニレン基
含有化合物を用いて、上記一般式(I)で表される繰り
返し構造単位からなるフェニレン基含有重合体を得る際
の反応式の一例は、下記のとおりである。なお、この反
応式中、nは繰り返し構造単位数を示す。
【0025】
【化5】
【0026】上記一般式(I)で表される繰り返し構造
単位からなる本発明のフェニレン基含有重合体の構造
は、赤外線吸収スペクトルによって、900〜675c
-1、1,300〜1,000cm-1、1,500〜
1,400cm-1、3,100〜3,000cm-1の吸
収により確認でき、これらの組成比は、元素分析により
知ることができる。また、核磁気共鳴スペクトルによ
り、6.0〜8.5ppmのピークから、その構造を確
認することができる。
【0027】本発明のフェニレン基含有重合体の用途と
して、例えば、層間絶縁材料、保護膜、低屈折材料、光
導波路材料、反射防止膜、封止材料、液晶配向膜、プリ
ント基板材料、気体透過膜などが挙げられる。
【0028】
【実施例】以下、実施例を挙げ本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。なお、実施例中、%および部は、特に断らない
限り重量基準である。また、実施例中の各種の測定項目
は、下記のようにして求めた。
【0029】重量平均分子量、数平均分子量 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測
定により、ポリスチレン換算で求めた。 1H−NMR分析 N,N−ジメチルホルムアミド−d7を溶媒とし、90
MHzにおいて測定した。IR分析 KBr法により測定した。
【0030】5%減少温度 TG法により、チッ素雰囲気中、昇温速度10℃/分の
条件で測定した。ガラス転移温度 DSC法により、昇温速度20℃/分で測定した。塗膜性 重合体を所定の溶剤に溶かし、ガラス基板にスピンコー
ト法により塗布したのち、所定の条件で焼成し、目視に
より外観を観察した。比誘電率 SUS基板に、上記と同様の方法で、重合体の塗膜を形
成させたのち、マスク蒸着により金電極を形成させ、比
誘電率測定用サンプルとした。このサンプルの静電容量
をLCRメーターにより測定し、下記の式から、比誘電
率を求めた。 ε=C・d/ε0 ・S ここで、εは比誘電率、Cは静電容量、ε0 は真空中の
誘電率、Sは上部電極面積である。
【0031】実施例1 アルゴンガス導入管および温度計を備えた内容積500
mlの三つ口フラスコに、ヨウ化ナトリウム7.5g、
無水塩化ニッケル1.3g、トリフェニルホスフィン1
5.7g、酢酸により活性化させた亜鉛末45.8g、
2,2−ビス(4−メチルスルフォニロキシフェニル)
ヘキサフルオロプロパン49.2gを加え、24時間、
真空下で乾燥したのち、三つ口フラスコ内をアルゴンガ
スで充填した。引き続き、乾燥N,N−ジメチルアセト
アミド150mlを添加し、70℃でアルゴン気流下に
攪拌したところ、反応液が褐色となった。そのまま、7
0℃で20時間反応させたのち、反応液を36%塩酸5
00mlおよびメタノール2,000ml混合液中に注
ぎ、沈殿物を回収した。得られた沈殿物を、クロロホル
ム中に加えて懸濁させ、2規定塩酸水溶液で抽出を行っ
たのち、クロロホルム層をメタノールに注ぎ、沈殿を回
収、乾燥したところ、重量平均分子量31,200、数
平均分子量15,800の白色粉末状重合体17gを得
た。
【0032】得られた重合体の 1H−NMRスペクトル
を図1に、IRスペクトルを図2に示す。この重合体
の、5%減少温度は508℃、ガラス転移温度は249
℃であった。また、得られた重合体20部をシクロヘキ
サノン80部に溶解させ、スピンコート法によりガラス
基板に塗布し、80℃、120℃、160℃でそれぞれ
30分間ずつ焼成し、均一な塗膜を得た。得られた塗膜
は、無色透明であった。さらに、比誘電率を測定したと
ころ、2.2(1MHz)であった。
【0033】実施例2 アルゴンガス導入管および温度計を備えた内容積500
mlの三つ口フラスコに、ヨウ化ナトリウム7.5g、
無水塩化ニッケル1.3g、トリフェニルホスフィン1
5.7g、酢酸により活性化させた亜鉛末45.8g、
9,9−ビス(メチルスルフォニロキシフェニル)フル
オレン50.7gを加え、24時間、真空下で乾燥した
のち、三つ口フラスコ内をアルゴンガスで充填した。引
き続き、乾燥N,N−ジメチルアセトアミド150ml
を添加し、70℃でアルゴン気流下に攪拌したところ、
反応液が褐色となった。そのまま、70℃で20時間反
応させたのち、反応液を36%塩酸500mlおよびメ
タノール2,000ml混合液中に注ぎ、沈殿物を回収
した。得られた沈殿物を、クロロホルム中に加えて懸濁
させ、2規定塩酸水溶液で抽出を行ったのち、クロロホ
ルム層をメタノールに注ぎ、沈殿を回収、乾燥したとこ
ろ、重量平均分子量21,800、数平均分子量10,
100の白色粉末状重合体19gを得た。
【0034】得られた重合体のIRスペクトルを図3に
示す。この重合体の5%減少温度は576℃であり、ガ
ラス転移温度を測定したところ、350℃まで観測され
なかった。また、得られた重合体20部を1−メチル−
2−ピロリドン80部に溶解させ、スピンコート法によ
りガラス基板に塗布し、80℃、120℃、160℃、
200℃でそれぞれ30分間ずつ焼成し、均一な塗膜を
得た。得られた塗膜は、無色透明であった。さらに、比
誘電率を測定したところ、2.4(1MHz)であっ
た。
【0035】実施例3 モノマーを、9,9−ビス(メチルスルフォニロキシフ
ェニル)フルオレン50.7gの代わりに、ビス(4−
メチルスルフォニロキシフェニル)ジフェニルメタン5
0.5gに、また溶媒を、N,N−ジメチルアセトアミ
ドの代わりに、1−メチル−2−ピロリドンを使用した
以外は、実施例1と同様の方法で重合し、重量平均分子
量19,200、数平均分子量9,800の白色粉末状
重合体20gを得た。得られた重合体のIRスペクトル
を図4に示す。この重合体の、5%減少温度は546
℃、ガラス転移温度は245℃であった。また、得られ
た重合体20部を1−メチル−2−ピロリドン80部に
溶解させ、スピンコート法によりガラス基板に塗布し、
80℃、120℃、160℃、200℃でそれぞれ30
分間ずつ焼成し、均一な塗膜を得た。得られた塗膜は、
無色透明であった。さらに、比誘電率を測定したとこ
ろ、2.4(1MHz)であった。
【0036】実施例4 モノマーを、ビス(4−メチルスルフォニロキシフェニ
ル)トリフルオロメチルフェニルメタン50gに代えた
以外は、実施例1と同様の方法で重合し、重量平均分子
量16,600の白色粉末状重合体20gを得た。得ら
れた重合体の 1H−NMRスペクトルを図5に、IRス
ペクトルを図6に示す。この重合体の、5%減少温度は
511℃、ガラス転移温度は266℃であった。また、
得られた重合体25部をプロピレングリコール−1−モ
ノメチルエーテル−2−アセテート75部に溶解させ、
スピンコート法によりガラス基板に塗布し、80℃、1
20℃、160℃でそれぞれ30分間ずつ焼成し、均一
な塗膜を得た。得られた塗膜は、無色透明であった。さ
らに、比誘電率を測定したところ、2.3(1MHz)
であった。
【0037】実施例5 モノマーを、ビス(3−フルオロ−4−メチルスルフォ
ニロキシフェニル)ジフェニルメタン54.4gに代え
た以外は、実施例1と同様の方法で重合し、重量平均分
子量9,600の白色粉末状重合体を得た。得られた重
合体の 1H−NMRスペクトルを図7に、IRスペクト
ルを図8に示す。この重合体の、5%減少温度は549
℃、ガラス転移温度は234℃であった。また、得られ
た重合体25部をシクロヘキサノン80部に溶解させ、
スピンコート法によりガラス基板に塗布し、80℃、1
20℃、160℃でそれぞれ30分間ずつ焼成し、均一
な塗膜を得た。得られた塗膜は、無色透明であった。さ
らに、比誘電率を測定したところ、2.4(1MHz)
であった。
【0038】
【発明の効果】本発明のフェニレン基含有重合体は、耐
熱性、低誘電性および透明性に優れ、有機溶剤に可溶性
であることから、加工が容易であり、電子材料、光学材
料として幅広い用途に極めて好適に使用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた重合体の 1H−NMRチャ
ートである。
【図2】実施例1で得られた重合体のIRチャートであ
る。
【図3】実施例2で得られた重合体のIRチャートであ
る。
【図4】実施例3で得られた重合体のIRチャートであ
る。
【図5】実施例4で得られた重合体の 1H−NMRチャ
ートである。
【図6】実施例4で得られた重合体のIRチャートであ
る。
【図7】実施例5で得られた重合体の 1H−NMRチャ
ートである。
【図8】実施例5で得られた重合体のIRチャートであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 幸平 東京都中央区築地2丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で表される繰り返し構
    造単位50モル%以上からなり、ポリスチレン換算の重
    量平均分子量が1,000〜1,000,000であ
    る、フェニレン基含有重合体。 【化1】 〔式中、Xは−CYY′−(ここで、Y〜Y′は同一ま
    たは異なり、ハロゲン化アルキル基、水素原子もしくは
    アリール基を示す)で表される基、またはフルオレニレ
    ン基を示し、R1 〜R8 は同一または異なり、水素原
    子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル
    基、アリル基、またはアリール基である。〕
  2. 【請求項2】 一般式(I)中のXが−C(CF3 2
    −である繰り返し構造単位50〜100モル%からなる
    請求項1記載のフェニレン基含有重合体。
  3. 【請求項3】 一般式(I)中のXが−C(CF3
    (C6 5 )−である繰り返し構造単位50〜100モ
    ル%からなる請求項1記載のフェニレン基含有重合体。
  4. 【請求項4】 一般式(I)中のXがフルオレニレン基
    である繰り返し構造単位50〜100モル%からなる請
    求項1記載のフェニレン基含有重合体。
  5. 【請求項5】 下記一般式(II) で表されるフェニレン
    基含有化合物50モル%以上からなるモノマーを、遷移
    金属化合物を含む触媒系の存在下に重合することを特徴
    とする請求項1記載のフェニレン基含有重合体の製造方
    法。 【化2】 〔式中、XおよびR1 〜R8 は上記一般式(I)と同様
    であり、R9 〜R10は同一または異なり、ハロゲン原
    子、または−OSO2 Z(ここで、Zはアルキル基、ハ
    ロゲン化アルキル基もしくはアリール基を示す)で表さ
    れる基である。〕
  6. 【請求項6】 一般式(II) 中のXが−C(CF3 2
    −である請求項5記載のフェニレン基含有重合体の製造
    方法。
  7. 【請求項7】 一般式(II) 中のXが−C(CF3
    (C6 5 )−である請求項5記載のフェニレン基含有
    重合体の製造方法。
  8. 【請求項8】 一般式(II) 中のXがフルオレニレン基
    である請求項5記載のフェニレン基含有重合体の製造方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005078002A1 (ja) * 2004-02-18 2005-08-25 Tokyo Institute Of Technology ジハロゲン化物、高分子化合物及びその製造方法

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