JP2004002627A - Method for producing aromatic polymer, composition for forming film, method for forming film, and organic film - Google Patents
Method for producing aromatic polymer, composition for forming film, method for forming film, and organic film Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004002627A JP2004002627A JP2002276659A JP2002276659A JP2004002627A JP 2004002627 A JP2004002627 A JP 2004002627A JP 2002276659 A JP2002276659 A JP 2002276659A JP 2002276659 A JP2002276659 A JP 2002276659A JP 2004002627 A JP2004002627 A JP 2004002627A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bis
- group
- mol
- ether
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N c1ccccc1 Chemical compound c1ccccc1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
Landscapes
- Polyethers (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、上記要求を満たすためのポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテルの製造方法およびそれを用いた膜形成用組成物に関し、さらに詳しくは、半導体素子などにおける層間絶縁膜として、金属不純物の含有量が少なく、比誘電率特性、低リーク電流特性に優れた膜形成用組成物、および工業的に安定性の高い製造方法および該組成物から得られる有機膜を提供することを目的とする。
【解決手段】ポリアリーレンおよびポリアリーレンエーテルもしくはいずれか一方である芳香族系ポリマーを、20℃における水に対する溶解度が100g/100cc以下である有機溶剤に溶解し、その溶液を水または酸性水溶液と接触させて液々抽出を行う工程を含むことを特徴とする芳香族ポリマーの製造方法。
【選択図】 なしThe present invention relates to a method for producing polyarylene and / or polyarylene ether for satisfying the above-mentioned requirements, and a film-forming composition using the same. An object of the present invention is to provide a film-forming composition having a low impurity content and excellent in relative dielectric constant characteristics and low leakage current characteristics, a production method having high industrial stability, and an organic film obtained from the composition. And
SOLUTION: Polyarylene and / or polyarylene ether or an aromatic polymer is dissolved in an organic solvent having a solubility in water at 20 ° C. of 100 g / 100 cc or less, and the solution is contacted with water or an acidic aqueous solution. A method for producing an aromatic polymer, comprising a step of performing liquid-liquid extraction.
[Selection diagram] None
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテルの製造方法およびそれにより得られるポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテルを含有する膜形成用組成物に関し、さらに詳しくは、半導体素子などにおける層間絶縁膜材料として、金属不純物の含有量が少なく、比誘電率特性、低リーク電流特性に優れた有機膜が形成可能な膜形成用組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体素子などにおける層間絶縁膜として、CVD法などの真空プロセスで形成されたシリカ(SiO2)膜が多用されている。そして、近年、より均一な層間絶縁膜を形成することを目的として、SOG(Spin on Glass)膜と呼ばれるテトラアルコキシランの加水分解生成物を主成分とする塗布型無機絶縁膜やポリアリーレンエーテルなどの塗布型有機絶縁膜も使用されるようになっている。
特に半導体素子などのさらなる高集積化や多層化に伴い、より優れた導体間の電気絶縁性が要求されており、したがって、より金属不純物の含有量が少なく、比誘電率特性、低リーク電流特性に優れた層間絶縁膜材料が求められるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記要求を満たすためのポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテルの製造方法およびそれを用いた膜形成用組成物に関し、さらに詳しくは、半導体素子などにおける層間絶縁膜として、金属不純物の含有量が少なく、比誘電率特性、低リーク電流特性に優れた膜形成用組成物、および工業的に安定性の高い製造方法および該組成物から得られる有機膜を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリアリーレン、ポリアリーレンエーテルなどの芳香族ポリマーを、20℃における水に対する溶解度が100g/100cc以下である有機溶剤(以下、「特定有機溶剤」ともいう)に溶解し、その溶液を水または酸性水溶液と接触させて液々抽出を行う工程を含むことを特徴とする芳香族ポリマーの製造方法に関する。
次に、本発明は上記製造方法にて作製した膜形成用組成物に関する。
次に、本発明は、上記膜形成用組成物を基板に塗布し、加熱することを特徴とする膜の形成方法に関する。
次に、本発明は、上記膜の形成方法によって得られる有機膜に関する。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる芳香族ポリマーは、ポリアリーレンおよびポリアリーレンエーテルであり、具体的には下記一般式(1)で表される繰り返し構造単位を有する重合体(以下「重合体(1)」ともいう)、下記一般式(2)で表される繰り返し構造単位を有する重合体(以下「重合体(2)」ともいう)、および下記一般式(3)で表される繰り返し構造単位を有する重合体(以下「重合体(3)」ともいう)から選ばれる少なくとも1種である。
【化7】
一般式(1)
【化8】
一般式(2)
【化9】
一般式(3)
【0006】
〔R7〜R11はそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜20のアルコキシル基、アリール基、またはハロゲン原子、Xは−CQQ’−(ここでQ、Q’は同一であっても異なっていてもよく、ハロゲン化アルキル基、アルキル基、水素原子、ハロゲン原子またはアリール基を示す)に示す基、およびフルオレニレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Yは−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−S−、−SO2−およびフェニレン基の群から選ばれた少なくとも1種であり、aは0または1を示し、b〜fは0〜4の整数を示し、gは5〜100モル%、hは0〜95モル%、iは0〜95モル%(ただし、g+h+i=100モル%)、jは0〜100モル%、kは0〜100モル%(ただし、j+k=100モル%)。AおよびBはそれぞれ独立に下記一般式(4)〜(6)で表される2価の芳香族基からなる群から選ばれる少なくとも1種の2価の芳香族基である。〕
【化10】
一般式(4)
【化11】
一般式(5)
【化12】
一般式(6)
(式中、R12、R13、R18及びR19は、独立に単結合、−O−、−CO−、−CH2−、−COO−、−CONH−、−S−、−SO2−、フェニレン基、イソプロピリデン基、ヘキサフルオロイソプロピリデン基、ジフェニルメチリデン基、フルオレニレン基または式
で表される基を示し、R14〜R16、R17及びR20〜R22は独立に炭素原子数1〜20の炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数1〜20のアルコキシル基又はアリール基を表わし、lおよびqは独立に0〜3の整数を示し、m〜p及びr〜tは独立に0〜4の整数を示す。)
【0007】
重合体(1);
式(1)で表される重合体は、例えば、下記一般式(7)に示す化合物を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することによって製造することができる。
【化13】
一般式(7)
(式中、R7 ,R8 はそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜20のアルコキシル基、アリール基またはハロゲン原子、Xは−CQQ′−(ここで、Q,Q′は同一であっても異なっていてもよく、ハロゲン化アルキル基、アルキル基、水素原子、ハロゲン原子またはアリール基を示す)に示す基、およびフルオレニレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、b,cは0〜4の整数を示し、Zはアルキル基、ハロゲン化アルキル基またはアリール基を示す。)
【0008】
上記一般式(7)中のXを構成するQ,Q′のうち、アルキル基としては、メチル基、エチル基、i−プロピル基、n−プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基など;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;アリールアルキル基としては、ベンジル基、ジフェニルメチル基など;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を挙げることができる。
また、上記式(7)中の、−OSO2 Zを構成するZとしては、アルキル基として、メチル基、エチル基など;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;アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、p−トリル基、p−ペンタフルオロフェニル基などを挙げることができる。
上記一般式(7)中のXとしては、下記一般式(8)〜(13)に示す2価の基が好ましい。これらのうちでは、一般式(13)に示すフルオレニレン基がさらに好ましい。
一般式(8) −C(CH3)2−
一般式(9) −C(CF3)2−
一般式(10) −C(CF3)(C6H5)−
一般式(11) −CH(CH3)−
一般式(12) −C(C6H5)2−
一般式(13)
【化14】
【0009】
上記一般式(7)に示す化合物(モノマー)の具体例としては、例えば、
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、
2,2−ビス(4−メチルスルフォニロキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−メチルスルフォニロキシ−3−メチルフェニル)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)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)プロパン、
2,2−ビス(4−メチルスルフォニロキシ−3−フルオロフェニル)プロパン、
2,2−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)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フェニル)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)プロパン、
2,2−ビス(4−フェニルスルフォニロキシフェニル)プロパン、
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)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)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)プロパン、
2,2−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、
2,2−ビス(p−トリルスルフォニロキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス(p−トリルスルフォニロキシ−3−メチルフェニル)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)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)プロパン、
2,2−ビス(p−トリルスルフォニロキシ−3−メチルフェニル)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)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)プロパン、
ビス(p−トリルスルフォニロキシ−3−フルオロフェニル)プロパン、
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)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、
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)、
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、
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
などを挙げることができる。
本発明においては、上記一般式(7)に示す化合物を2種以上共重合することもできる。
【0010】
上記一般式(7)に示す化合物は、例えば、下記の製法によって合成することができる。
すなわち、ビスフェノール化合物〔例えば、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〕およびビスフェノール化合物の2当量以上の塩基を溶媒に溶かす。このとき、ピリジンなどを溶媒として用いて、溶媒と塩基との両方の役割を兼用させてもよい。また、必要に応じて、4−ジメチルアミノピリジンなどの触媒を加えてもよい。
次いで、スルフォン酸クロライド(無水物)(例えば、メタンスルフォン酸クロライド)を15℃以下に保持しながら、5〜60分かけて乾燥窒素気流下に滴下する。その後、その温度で0〜60分攪拌したのち、室温に戻し、0〜24時間攪拌し、懸濁液を作成する。得られた懸濁液を3〜20倍量の氷水に再沈殿させ、その沈殿を回収し、再結晶などの操作を繰り返して、結晶としてビススルフォネート化合物を得ることができる。
あるいは、まず、ビスフェノール化合物〔例えば、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〕を水酸化ナトリウム水溶液などの2当量のアルカリ水溶液に溶かす。その一方、スルフォン酸クロライド(無水物)(例えば、メタンスルフォン酸クロライド)をトルエン、クロロホルムなどの有機溶媒に溶かす。次いで、これらに必要に応じてアセチルトリメチルアンモニウムクロライドなどの相間移動触媒を加えたのち、激しく攪拌する。その後、反応して得られた有機層を精製することによっても、目的のビススルフォネート化合物を得ることができる。
【0011】
本発明においては、上記一般式(7)に示す化合物の少なくとも1種と、下記一般式(14)〜(15)に示す化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種とを共重合させてもよい。
【化15】
一般式(14)
〔一般式(14)中、R9 〜R10はそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜20のアルコキシル基、アリール基またはハロゲン原子、R12〜R13は、−OSO2 Z(ここで、Zはアルキル基、ハロゲン化アルキル基またはアリール基を示す。)、塩素原子、臭素原子または沃素原子を示し、Yは−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−S−、−SO2 −およびフェニレン基の群から選ばれた少なくとも1種であり、aは0または1を示し、d,eは0〜4の整数を示す。]
【0012】
R9 〜R10のうち、ハロゲン原子としては、フッ素原子など、1価の有機基としては、アルキル基として、メチル基、エチル基など、ハロゲン化アルキル基として、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基など、アリル基として、プロペニル基など、アリール基として、フェニル基、ペンタフルオロフェニル基などを挙げることができる。また、−OSO2 Zを構成するZとしては、アルキル基として、メチル基、エチル基など、ハロゲン化アルキル基として、トリフルオロメチル基など、アリール基として、フェニル基、p−トリル基、p−フルオロフェニル基などを挙げることができる。
【0013】
上記一般式(14)に示す化合物としては、例えば、
4,4′−ジメチルスルフォニロキシビフェニル、
4,4′−ジメチルスルフォニロキシ−3,3′−ジプロペニルビフェニル、4,4′−ジブロモビフェニル、4,4′−ジヨードビフェニル、
4,4′−ジメチルスルフォニロキシ−3,3′−ジメチルビフェニル、
4,4′−ジメチルスルフォニロキシ−3,3′−ジフルオロビフェニル、
4,4′−ジメチルスルフォニロキシ−3,3′,5,5′−テトラフルオロビフェニル、
4,4′−ジブロモオクタフルオロビフェニル、
4,4−メチルスルフォニロキシオクタフルオロビフェニル、
3,3′−ジアリル−4,4′−ビス(4−フルオロベンゼンスルフォニロキシ)ビフェニル、
4,4′−ジクロロ−2,2′−トリフルオロメチルビフェニル、
4,4′−ジブロモ−2,2′−トリフルオロメチルビフェニル、
4,4′−ジヨード−2,2′−トリフルオロメチルビフェニル、
ビス(4−クロロフェニル)スルフォン、
4,4′−ジクロロベンゾフェノン、
2,4−ジクロロベンゾフェノン
などを挙げることができる。
上記一般式(14)に示す化合物は、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0014】
【化16】
一般式(15)
〔一般式(15)中、R11は、炭素数1〜20の炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜20のアルコキシル基、アリール基またはハロゲン原子、R14〜R15は、−OSO2 Z(ここで、Zはアルキル基、ハロゲン化アルキル基またはアリール基を示す。)、塩素原子、臭素原子または沃素原子を示し、fは0〜4の整数を示す。〕
【0015】
R11のうち、ハロゲン原子としては、フッ素原子など、1価の有機基としては、アルキル基として、メチル基、エチル基など、ハロゲン化アルキル基として、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基など、アリル基として、プロペニル基など、アリール基として、フェニル基、ペンタフルオロフェニル基などを挙げることができる。また、−OSO2 Zを構成するZとしては、アルキル基として、メチル基、エチル基など、ハロゲン化アルキル基として、トリフルオロメチル基など、アリール基として、フェニル基、p−トリル基、p−フルオロフェニル基などを挙げることができる。
【0016】
上記一般式(15)に示す化合物としては、例えば、
o−ジクロロベンゼン、o−ジブロモベンゼン、o−ジヨードベンゼン、o−ジメチルスルフォニロキシベンゼン、2,3−ジクロロトルエン、2,3−ジブロモトルエン、2,3−ジヨードトルエン、3,4−ジクロロトルエン、3,4−ジブロモトルエン、3,4−ジヨードトルエン、2,3−ジメチルスルフォニロキシベンゼン、3,4−ジメチルスルフォニロキシベンゼン、m−ジクロロベンゼン、m−ジブロモベンゼン、m−ジヨードベンゼン、m−ジメチルスルフォニロキシベンゼン、2,4−ジクロロトルエン、2,4−ジブロモトルエン、2,4−ジヨードトルエン、3,5−ジクロロトルエン、3,5−ジブロモトルエン、3,5−ジヨードトルエン、2,6−ジクロロトルエン、2,6−ジブロモトルエン、2,6−ジヨードトルエン、3,5−ジメチルスルフォニロキシトルエン、2,6−ジメチルスルフォニロキシトルエン、2,4−ジクロロベンゾトリフルオライド、2,4−ジブロモベンゾトリフルオライド、2,4−ジヨードベンゾトリフルオライド、3,5−ジクロロベンゾトリフルオライド、3,5−ジブロモトリフルオライド、3,5−ジヨードベンゾトリフルオライド、1,3−ジブロモ−2,4,5,6−テトラフルオロベンゼン、2,4−ジクロロベンジルアルコール、3,5−ジクロロベンジルアルコール、2,4−ジブロモベンジルアルコール、3,5−ジブロモベンジルアルコール、3,5−ジクロロフェノール、3,5−ジブロモフェノール、3,5−ジクロロ−t−ブトキシカルボニロキシフェニル、3,5−ジブロモ−t−ブトキシカルボニロキシフェニル、2,4−ジクロロ安息香酸、3,5−ジクロロ安息香酸、2,4−ジブロモ安息香酸、3,5−ジブロモ安息香酸、2,4−ジクロロ安息香酸メチル、3,5−ジクロロ安息香酸メチル、3,5−ジブロモ安息香酸メチル、2,4−ジブロモ安息香酸メチル、2,4−ジクロロ安息香酸−t−ブチル、3,5−ジクロロ安息香酸−t−ブチル、2,4−ジブロモ安息香酸−t−ブチル、3,5−ジブロモ安息香酸−t−ブチルなどを挙げることもでき、好ましくはm−ジクロロベンゼン、2,4−ジクロロトルエン、3,5−ジメチルスルフォニロキシトルエン、2,4−ジクロロベンゾトリフルオライド、2,4−ジクロロベンゾフェノン、2,4−ジクロロフェノキシベンゼンなどである。
上記一般式(15)に示す化合物は、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0017】
重合体(1)中の繰り返し構造単位の割合は、上記一般式(1)において、gは5〜100モル%、好ましくは5〜95モル%、hは0〜95モル%、好ましくは0〜90モル%、iは0〜95モル%、好ましくは0〜90モル%(ただし、g+h+i=100モル%)である。
gが5モル%未満(hまたはiが95モル%を超える)では、重合体の有機溶剤への溶解性が劣る場合がある。
【0018】
重合体(1)を製造する際に用いられる触媒は、遷移金属化合物を含む触媒系が好ましく、この触媒系としては、▲1▼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▲2▼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。
【0019】
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を挙げることができる。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。
【0020】
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)プロパンなどを挙げることができるが、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種単独でまたは2種以上を組合わせて用いることができる。
【0021】
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)パラジウムなどを挙げることができるが、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。
【0022】
このような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。
【0023】
また、このような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を挙げることができるが、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。
【0024】
このような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(7)、(14)〜(15)の化合物の総量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モル未満であると、重合反応が充分に進行せず、一方、10モルを超えると、分子量が低下することがある。
【0025】
このような触媒系において、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。
【0026】
また、触媒系における還元剤の使用割合は、上記一般式(7)、(14)〜(15)の化合物の総量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モル未満であると、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ことがある。
【0027】
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(7)、(14)〜(15)の化合物の総量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モル未満であると、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ことがある。
【0028】
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を挙げることができ、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。
【0029】
重合溶媒中における上記一般式(7)、(14)〜(15)の化合物の総量の濃度は、通常、1〜100重量%、好ましくは5〜40重量%である。
【0030】
また、上記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。
なお、上記重合体(1)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、通常、1,000〜1,000,000である。
【0031】
重合体(2);
一般式(2)で表される重合体は、例えば、下記一般式(16)〜(18)に示す化合物を含むモノマーを触媒系の存在下に重合することによって製造することができる。
【0032】
【化17】
一般式(16)
[一般式(16)中、R7、R8はそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜20のアルコキシル基、アリール基またはハロゲン原子、Xは−CQQ’−(ここでQ、Q’は同一であっても異なっていてもよく、ハロゲン化アルキル基、アルキル基、水素原子、ハロゲン原子またはアリール基を示す)に示す基、およびフルオレニレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、b、cは0〜4の整数を示し、R16は、R17は水酸基、ハロゲン原子、−OM基(Mはアルカリ金属である)からなる群から選ばれる少なくとも1種を示す。]
【0033】
前記一般式(16)に示す化合物(モノマー)の具体例としては、例えば
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(4−ヒドロキシフェニル)メタン、
ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−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−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−プロペニルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−フルオロフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジフルオロフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−クロロフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
ビス(4−クロロフェニル)メタン、
ビス(4−クロロフェニル)ジフェニルメタン、
2,2−ビス(4−クロロ−3−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−クロロ−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−クロロ−3,5−ジメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス(4−クロロフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−クロロ−3−メチルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−クロロ−3−プロペニルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−クロロ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−クロロ−3−フルオロフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−クロロ−3,5−ジフルオロフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−クロロフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
ビス(4−ブロモフェニル)メタン、
ビス(4−ブロモフェニル)ジフェニルメタン、
2,2−ビス(4−ブロモ−3−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−ブロモ−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−ブロモ−3,5−ジメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス(4−ブロモフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ブロモ−3−メチルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ブロモ−3−プロペニルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ブロモ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ブロモ−3−フルオロフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−ブロモ−3,5−ジフルオロフェニル)プロパン、
ビス(4−フルオロフェニル)メタン、
ビス(4−フルオロフェニル)ジフェニルメタン、
2,2−ビス(4−フルオロ−3−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス(4−フルオロ−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−フルオロ−3,5−ジメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス(4−フルオロフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−フルオロ−3−メチルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−フルオロ−3−プロペニルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−フルオロ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−フルオロ−3−フルオロフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−フルオロ−3,5−ジフルオロフェニル)プロパンなどを挙げることができる。上記ビスフェノール化合物はナトリウム、カリウムなどを含有する塩基性化合物によって、水酸基を−OM基(Mはアルカリ金属である)に置換させても良い。
本発明においては、前記一般式(16)に示す化合物を2種以上共重合することもできる。
【0034】
【化18】
一般式(17)
[一般式(17)中、R9、R10はそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜20のアルコキシル基、アリール基またはハロゲン原子、R18は、R19は水酸基、ハロゲン原子、−OM基(Mはアルカリ金属である)からなる群から選ばれる少なくとも1種を示し、Yは−O−、−CO−、−COO−、−CONH−、−S−、−SO2−およびフェニレン基の群から選ばれた少なくとも1種であり、aは0または1を示し、d,eは0〜4の整数を示す。]
【0035】
前記一般式(17)に示す化合物としては、例えば、
4,4′−ジクロロビフェニル、4,4′−ジブロモビフェニル、4,4′−ジフルオロビフェニル、4,4′−ジヨードビフェニル、4,4′−ジヒドロキシビフェニル、
4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジプロペニルビフェニル、
4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジメチルビフェニル、
4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジエチルビフェニル、
4,4′−ジメチルヒドロキシ−3,3′,5,5′−テトラフルオロビフェニル、
4,4′−ジブロモオクタフルオロビフェニル、
4,4−ジヒドロキシオクタフルオロビフェニル、
3,3′−ジアリル−4,4′−ビス(4−ヒドロキシ)ビフェニル、
4,4′−ジクロロ−2,2′−トリフルオロメチルビフェニル、
4,4′−ジブロモ−2,2′−トリフルオロメチルビフェニル、
4,4′−ジヨード−2,2′−トリフルオロメチルビフェニル、
ビス(4−クロロフェニル)スルフォン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフォン、
ビス(4−クロロフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、
4,4′−ジクロロベンゾフェノン、4,4′−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジクロロベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン
などを挙げることができる。
上記ビスフェノール化合物はナトリウム、カリウムなどを含有する塩基性化合物によって、水酸基を−OM基(Mはアルカリ金属である)に置換させても良い。前記一般式(17)に示す化合物は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0036】
【化19】
一般式(18)
[一般式(18)中、R11は、炭素数1〜20の炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜20のアルコキシル基、アリール基またはハロゲン原子、R14、R15は、−OSO2Z(ここで、Zはアルキル基、ハロゲン化アルキル基またはアリール基を示す。)、塩素原子、臭素原子または沃素原子を示し、fは0〜4の整数を示す。]
【0037】
前記一般式(18)に示す化合物としては、例えば、
1,2−ジヒドロキシベンゼン、1,3−ジヒドロキシベンゼン、1,4−ジヒドロキシベンゼン、2,3−ジヒドロキシトルエン、2,5−ジヒドロキシトルエン、2,6−ジヒドロキシトルエン、3,4−ジヒドロキシトルエン、3,5−ジヒドロキシトルエン、o−ジクロロベンゼン、o−ジブロモベンゼン、o−ジヨードベンゼン、o−ジメチルスルフォニロキシベンゼン、2,3−ジクロロトルエン、2,3−ジブロモトルエン、2,3−ジヨードトルエン、3,4−ジクロロトルエン、3,4−ジブロモトルエン、3,4−ジヨードトルエン、2,3−ジメチルスルフォニロキシベンゼン、3,4−ジメチルスルフォニロキシベンゼン、m−ジクロロベンゼン、m−ジブロモベンゼン、m−ジヨードベンゼン、m−ジメチルスルフォニロキシベンゼン、2,4−ジクロロトルエン、2,4−ジブロモトルエン、2,4−ジヨードトルエン、3,5−ジクロロトルエン、3,5−ジブロモトルエン、3,5−ジヨードトルエン、2,6−ジクロロトルエン、2,6−ジブロモトルエン、2,6−ジヨードトルエン、3,5−ジメチルスルフォニロキシトルエン、2,6−ジメチルスルフォニロキシトルエン、2,4−ジクロロベンゾトリフルオライド、2,4−ジブロモベンゾトリフルオライド、2,4−ジヨードベンゾトリフルオライド、3,5−ジクロロベンゾトリフルオライド、3,5−ジブロモトリフルオライド、3,5−ジヨードベンゾトリフルオライド、1,3−ジブロモ−2,4,5,6−テトラフルオロベンゼン、2,4−ジクロロベンジルアルコール、3,5−ジクロロベンジルアルコール、2,4−ジブロモベンジルアルコール、3,5−ジブロモベンジルアルコール、3,5−ジクロロフェノール、3,5−ジブロモフェノール、3,5−ジクロロ−t−ブトキシカルボニロキシフェニル、3,5−ジブロモ−t−ブトキシカルボニロキシフェニル、2,4−ジクロロ安息香酸、3,5−ジクロロ安息香酸、2,4−ジブロモ安息香酸、3,5−ジブロモ安息香酸、2,4−ジクロロ安息香酸メチル、3,5−ジクロロ安息香酸メチル、3,5−ジブロモ安息香酸メチル、2,4−ジブロモ安息香酸メチル、2,4−ジクロロ安息香酸−t−ブチル、3,5−ジクロロ安息香酸−t−ブチル、2,4−ジブロモ安息香酸−t−ブチル、3,5−ジブロモ安息香酸−t−ブチルなどを挙げることもできる。
上記ビスフェノール化合物はナトリウム、カリウムなどを含有する塩基性化合物によって、水酸基を−OM基(Mはアルカリ金属である)に置換させても良い。前記一般式(18)に示す化合物は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
一般式(2)で表される重合体中の繰り返し構造単位の割合は、上記一般式(2)において、jは0〜100モル%、kは0〜100モル%(ただし、j+k=100モル%)である。
【0038】
一般式(2)で表されるの重合体の合成方法として、ビスフェノール化合物とジハロゲン化化合物をアルカリ金属化合物の存在下で、溶剤中で加熱することにより得られる。
上記ビスフェノール化合物とジハロゲン化化合物の使用割合は、ビスフェノール化合物が45〜55モル%、好ましくは48〜52モル%、ジハロゲン化化合物が55〜45モル%、好ましくは52〜48モル%である。ビスフェノール化合物の使用割合が45未満や55を越えると重合体の分子量が上昇しにくく、塗膜の塗布性が劣る場合がある。
この際使用するアルカリ金属化合物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化リチウム、金属ナトリウム、金属カリウム、金属リチウムなどを挙げることができる。
これらは、1種または2種以上を同時に使用しても良い。
アルカリ金属化合物の使用量は、ビスフェノール化合物に対して、通常、100〜400モル%、好ましくは100〜250モル%である。
また、反応を促進させるため、金属銅、塩化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、臭化第二銅、ヨウ化第一銅、ヨウ化第二銅、硫酸第一銅、硫酸第二銅、酢酸第一銅、酢酸第二銅、ギ酸第一銅、ギ酸第二銅などの助触媒を使用しても良い。
この助触媒の使用量は、ビスフェノール化合物に対し、通常、1〜50モル%、好ましくは1〜30モル%である。
【0039】
反応に使用する溶剤としては、例えばピリジン、キノリン、ベンゾフェノン、ジフェニルエーテル、ジアルコキシベンゼン(アルコキシル基の炭素数は1〜4)、トリアルコキシベンゼン(アルコキシル基の炭素数は1〜4)、ジフェニルスルホン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ジエチルスルホキシド、ジエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフェン、スルホラン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどを使用することができる。
これらは、1種または2種以上を同時に使用しても良い。
一般式(2)で表される重合体を合成する際の反応濃度としては、モノマーの重量を基準として、2〜50重量%、反応温度としては50〜250℃である。また、重合体合成時に生じる金属塩や未反応モノマーを除去するため、反応溶液をろ過することや反応溶液を重合体に対して貧溶剤である溶媒により再沈殿や酸性、アルカリ性水溶液により洗浄することが好ましい。
このようにして得られる一般式(2)で表される重合体のGPC法による重量平均分子量は、通常、500〜500,000、好ましくは800〜100,000である。
【0040】
重合体(3);
一般式(3)で表される重合体は、例えば、下記一般式(19)及び一般式(20)
【化20】
一般式(19)
【化21】
一般式(20)
(式中、R12〜R17およびl〜pは前記一般式(3)に関して定義したとおりである。)
で表わされる化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物と、下記一般式(21)及び一般式(22)
【化22】
一般式(21)
【化23】
一般式(22)
(式中、R17〜R22及びp〜tは前記一般式(3)に関して定義したとおりであり、Xはハロゲン原子を表わす。)
で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを触媒の存在下で重合する。
【0041】
前記一般式(19)で表わされる化合物としては、例えば、4,4’−ジエチニルビフェニル、3,3’−ジエチニルビフェニル、3,4’−ジエチニルビフェニル、4,4’−ジエチニルジフェニルエーテル、3,3’−ジエチニルジフェニルエーテル、3,4’−ジエチニルジフェニルエーテル、4,4’−ジエチニルベンゾフェノン、3,3’−ジエチニルベンゾフェノン、3,4’−ジエチニルベンゾフェノン、4,4’−ジエチニルジフェニルメタン、3,3’−ジエチニルジフェニルメタン、3,4’−ジエチニルジフェニルメタン、4,4’−ジエチニルベンゾイックアシッドフェニルエステル、3,3’−ジエチニルベンゾイックアシッドフェニルエステル、3,4’−ジエチニルベンゾイックアシッドフェニルエステル、4,4’−ジエチニルベンズアニリド、3,3’−ジエチニルベンズアニリド、3,4’−ジエチニルベンズアニリド、4,4’−ジエチニルジフェニルスルフィド、3,3’−ジエチニルジフェニルスルフィド、3,4’−ジエチニルジフェニルスルフィド、4,4’−ジエチニルジフェニルスルホン、3,3’−ジエチニルジフェニルスルホン、3,4’−ジエチニルジフェニルスルホン、2,4,4’−トリエチニルジフェニルエーテル、9,9−ビス(4−エチニルフェニル)フルオレン、4,4”−ジエチニル−p−ターフェニル、4,4”−ジエチニル−m−ターフェニル、4,4”−ジエチニル−o−ターフェニルなどを挙げることができる。これらの化合物は1種単独で使用しても2種以上を同時に使用してもよい。
【0042】
一般式(20)で表わされる化合物としては、例えば、1,2−ジエチニルベンゼン、1,3−ジエチニルベンゼン、1,4−ジエチニルベンゼン、2,5−ジエチニルトルエン,3,4−ジエチニルトルエンなどを挙げることができる。これらの化合物は1種単独で使用しても2種以上を同時に使用してもよい。
【0043】
前記一般式(21)で表わされる化合物としては、例えば、1,2−ビス(2−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(2−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(3−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(3−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(4−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1,2−ビス(4−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−ヨードフェノキシ)ベンゼン、
1−(2−ブロモベンゾイル)−3−(2−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1−(2−ヨードベンゾイル)−3−(2−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1−(3−ブロモベンゾイル)−3−(3−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1−(3−ヨードベンゾイル)−3−(3−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1−(4−ブロモベンゾイル)−3−(4−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1−(4−ヨードベンゾイル)−3−(4−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1−(3−ブロモベンゾイル)−4−(3−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1−(3−ヨードベンゾイル)−4−(3−ヨードフェノキシ)ベンゼン、1−(4−ブロモベンゾイル)−4−(4−ブロモフェノキシ)ベンゼン、1−(4−ヨードベンゾイル)−4−(4−ヨードフェノキシ)ベンゼン、
2,2’−ビス(2−ブロモフェノキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(2−ヨードフェノキシ)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(2−ブロモフェノキシ)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(2−ヨードフェノキシ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(2−ブロモフェノキシ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(2−ヨードフェノキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(3−ブロモフェノキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(3−ヨードフェノキシ)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(3−ブロモフェノキシ)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(3−ヨードフェノキシ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(3−ブロモフェノキシ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(3−ヨードフェノキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(4−ブロモフェノキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(4−ヨードフェノキシ)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(4−ブロモフェノキシ)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(4−ヨードフェノキシ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(4−ブロモフェノキシ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(4−ヨードフェノキシ)ベンゾフェノン、
2,2’−ビス(2−ブロモベンゾイル)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(2−ヨードベンゾイル)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(2−ブロモベンゾイル)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(2−ヨードベンゾイル)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(2−ブロモベンゾイル)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(2−ヨードベンゾイル)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(3−ブロモベンゾイル)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(3−ヨードベンゾイル)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(3−ブロモベンゾイル)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(3−ヨードベンゾイル)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(3−ブロモベンゾイル)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(3−ヨードベンゾイル)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(4−ブロモベンゾイル)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(4−ヨードベンゾイル)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(4−ブロモベンゾイル)ベンゾフェノン、2,4’−ビス(4−ヨードベンゾイル)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(4−ブロモベンゾイル)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(4−ヨードベンゾイル)ベンゾフェノン、
3,4’−ビス(2−ブロモフェノキシ)ジフェニルエーテル、3,4’−ビス(2−ヨードフェノキシ)ジフェニルエーテル、3,4’−ビス(3−ブロモフェノキシ)ジフェニルエーテル、3,4’−ビス(3−ヨードフェノキシ)ジフェニルエーテル、3,4’−ビス(4−ブロモフェノキシ)ジフェニルエーテル、3,4’−ビス(4−ヨードフェノキシ)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(2−ブロモフェノキシ)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(2−ヨードフェノキシ)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(3−ブロモフェノキシ)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(3−ヨードフェノキシ)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(4−ブロモフェノキシ)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(4−ヨードフェノキシ)ジフェニルエーテル、
3,4’−ビス(2−ブロモベンゾイル)ジフェニルエーテル、3,4’−ビス(2−ヨードベンゾイル)ジフェニルエーテル、3,4’−ビス(3−ブロモベンゾイル)ジフェニルエーテル、3,4’−ビス(3−ヨードベンゾイル)ジフェニルエーテル、3,4’−ビス(4−ブロモベンゾイル)ジフェニルエーテル、3,4’−ビス(4−ヨードベンゾイル)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(2−ブロモベンゾイル)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(2−ヨードベンゾイル)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(3−ブロモベンゾイル)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(3−ヨードベンゾイル)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(4−ブロモベンゾイル)ジフェニルエーテル、4,4’−ビス(4−ヨードベンゾイル)ジフェニルエーテル、
2,2’−ビス(4−クロロフェニル)イソプロピリデン、2,2’−ビス(4−ヨードフェニル)イソプロピリデン、2,2’−ビス(4−ブロモフェニル)イソプロピリデン、2,2’−ビス(3−クロロフェニル)イソプロピリデン、2,2’−ビス(3−ヨードフェニル)イソプロピリデン、2,2’−ビス(3−ブロモフェニル)イソプロピリデン、2,2’−ビス(4−クロロフェニル)ヘキサフルオロイソプロピリデン、2,2’−ビス(4−ヨードフェニル)ヘキサフルオロイソプロピリデン、2,2’−ビス(4−ブロモフェニル)ヘキサフルオロイソプロピリデン、2,2’−ビス(3−クロロフェニル)ヘキサフルオロイソプロピリデン、2,2’−ビス(3−ヨードフェニル)ヘキサフルオロイソプロピリデン、2,2’−ビス(3−ブロモフェニル)ヘキサフルオロイソプロピリデン、2,2’−ビス(4−クロロフェニル)ジフェニルメチリデン、2,2’−ビス(4−ヨードフェニル)ジフェニルメチリデン、2,2’−ビス(4−ブロモフェニル)ジフェニルメチリデン、2,2’−ビス(3−クロロフェニル)ジフェニルメチリデン、2,2’−ビス(3−ヨードフェニル)ジフェニルメチリデン、2,2’−ビス(3−ブロモフェニル)ジフェニルメチリデン、9,9−ビス(4−クロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヨードフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ブロモフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−クロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−ヨードフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−ブロモフェニル)フルオレン、4,4”−ジクロロ−m−ターフェニル、4,4”−ジヨード−m−ターフェニル、4,4”−ジブロモ−m−ターフェニル、4,4”−ジクロロ−p−ターフェニル、4,4”−ジヨード−p−ターフェニル、4,4”−ジブロモ−p−ターフェニルなどを挙げることができる。これらの化合物は1種単独で使用しても2種以上を同時に使用してもよい。
【0044】
前記一般式(22)で表わされる化合物としては、例えば、1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロロベンゼン、1,4−ジクロロベンゼン、1,2−ジヨードベンゼン、1,3−ジヨードベンゼン、1,4−ジヨードベンゼン、1,2−ジブロモベンゼン、1,3−ジブロモベンゼン、1,4−ジブロモベンゼン、2,3−ジクロロトルエン、2,4−ジクロロトルエン、2,5−ジクロロトルエン、2,6−ジクロロトルエン、3,4−ジクロロトルエン、2,3−ジヨードトルエン、2,4−ジヨードトルエン、2,5−ジヨードトルエン、2,6−ジヨードトルエン、3,4−ジヨードトルエン、2,3−ジブロモトルエン、2,4−ジブロモトルエン、2,5−ジブロモトルエン、2,6−ジブロモトルエン、3,4−ジブロモトルエンなどを挙げることができる。これらの化合物は1種単独で使用しても2種以上を同時に使用してもよい。
【0045】
本発明の重合体は、前記一般式(19)で表される化合物及び/又は一般式(20)で表される化合物と、一般式(21)で表される化合物及び/又は一般式(22)で表される化合物を触媒の存在下で重合させることにより製造され、この際一般式(19)で表される化合物及び/又は一般式(20)で表される化合物と、一般式(21)で表される化合物及び/又は一般式(22)で表される化合物の使用割合は、前者の化合物の総量1モルに対して、後者の化合物の総量が0.8〜1.2モル、好ましくは0.9〜1.1モル、特に好ましくは0.95〜1.05である。後者の化合物の総量が0.8モル未満の場合や1.2モルを越える場合は、得られる重合体の分子量が上昇しにくい。
【0046】
本発明の製造方法においては、これらの化合物を遷移金属化合物を含む触媒の存在下で重合させることが好ましい。さらに、遷移金属化合物及び塩基性化合物を含む触媒がより好ましく、特に下記の(a)、(b)及び(c)成分から構成されているものが特に好ましい。
(a)パラジウム塩及びパラジウムに対し配位子として結合するか、配位子として結合する基(原子団)を供給して錯体(錯イオンを含む)を形成し得る物質(以下、配位子形成体という)、又はパラジウム錯体(必要に応じて配位子形成体をさらに加えてもよい)
(b)1価の銅化合物
(c)塩基性化合物
【0047】
パラジウム塩としては、例えば、塩化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム等を挙げることができる。配位子形成体としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ−o−トリルホスフィン、トリシアノフェニルホスフィン、トリシアノメチルホスフィン等を挙げることができる。中でも、トリフェニルホスフィンが好ましい。これらの化合物は1種単独で使用しても2種以上を同時に使用してもよい。
【0048】
パラジウム錯体としては、例えば、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジブロモビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジヨードビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス(トリ−o−トリルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス(トリシアノフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス(トリシアノメチルホスフィン)パラジウム、ジブロモビス(トリ−o−トリルホスフィン)パラジウム、ジブロモビス(トリシアノフェニルホスフィン)パラジウム、ジブロモビス(トリシアノメチルホスフィン)パラジウム、ジヨードビス(トリ−o−トリルホスフィン)パラジウム、ジヨードビス(トリシアノフェニルホスフィン)パラジウム、ジヨードビス(トリシアノメチルホスフィン)パラジウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、テトラキス(トリ−o−トリルホスフィン)パラジウム、テトラキス(トリシアノフェニルホスフィン)パラジウム、テトラキス(トリシアノメチルホスフィン)パラジウム等を挙げることができる。中でも、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウムが好ましい。これらの化合物は1種単独で使用しても2種以上を同時に使用してもよい。
【0049】
1価の銅化合物としては、例えば、塩化銅(I)、臭化銅(I)、ヨウ化銅(I)等を挙げることができる。これらの化合物は1種単独で使用しても2種以上を同時に使用してもよい。
【0050】
上記触媒の使用割合は、下記のとおりである。
パラジウム塩の使用割合は、一般式(19)〜(22)で表される化合物の総量1モルに対し、好ましくは、0.0001〜10モル、さらに好ましくは、0.001〜1モルである。0.0001モル未満であると重合が十分に進行しないことがあり、一方、10モルを超えると精製が困難となることがある。
【0051】
また、配位子形成体の使用割合は、一般式(19)〜(22)で表される化合物の総量1モルに対し、好ましくは、0.0004〜50モル、さらに好ましくは0.004〜5モルである。0.0004モル未満であると重合が十分に進行しないことがあり、一方、50モルを超えると精製が困難となることがある。
パラジウム錯体の使用割合は、一般式(19)〜(22)で表される化合物の総量1モルに対し、好ましくは、0.0001〜10モル、さらに好ましくは0.001〜1モルである。0.0001モル未満であると重合が十分に進行しないことがあり、一方、10モルを超えると精製が困難となることがある。
1価の銅化合物の使用割合は、一般式(19)〜(22)で表される化合物の総量1モルに対し、好ましくは、0.0001〜10モル、さらに好ましくは0.001〜1モルである。0.0001モル未満であると重合が十分に進行しないことがあり、一方、10モルを超えると精製が困難となることがある。
【0052】
塩基性化合物としては、例えば、ピリジン、ピロール、ピペラジン、ピロリジン、ピペリジン、ピコリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクタン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、ジエチルアミン、アンモニア、n−ブチルアミン、イミダゾール等を挙げることができる。中でも、ジエチルアミン、ピペリジン、n−ブチルアミンが好ましい。これらの化合物は1種単独で使用しても2種以上を同時に使用してもよい。
【0053】
塩基性化合物の使用割合は、一般式(19)〜(22)で表される化合物の総量1モルに対し、好ましくは、1〜1000モル、さらに好ましくは1〜100モルである。1モル未満であると重合が十分に進行しないことがあり、一方、100モルを超えると経済的ではなくなる。
【0054】
本発明の製造方法では、必要に応じて溶媒を用いることができる。重合溶媒としては特に制限はないが、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ジエチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジグライム、アニソール、ジエチレンクリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、シクルペンタノン等のケトン系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、γ−ブチロラクトン等のエステル系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒等を挙げることができる。これらの溶媒は十分に乾燥、脱酸素して用いることが好ましい。これらの溶媒は1種単独で使用しても2種以上を同時に使用してもよい。
【0055】
重合溶媒中におけるモノマー(重合成分)濃度は、好ましくは、1〜80重量%、さらに好ましくは5〜60重量%である。
また、重合温度は、好ましくは、0〜150℃、さらに好ましくは5〜100℃である。また、重合時間は、好ましくは、0.5〜100時間、さらに好ましくは1〜40時間である。
【0056】
上記のように得られたポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテルは、特定有機溶剤に溶解し、その溶液を水または酸性水溶液と接触させて液々抽出することで精製を行うことが出来る。
特定有機溶剤は、20℃における水に対する溶解度が100g/100cc以下、好ましくは30g/100cc以下、特に好ましくは20g/100cc以下のものである。
特定有機溶剤の具体例としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸n−ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−n−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチルなどのエステル系溶剤;
n−ペンタン、i−ペンタン、n−ヘキサン、i−ヘキサン、n−ヘプタン、i−ヘプタン、2,2,4−トリメチルペンタン、n−オクタン、i−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶媒;
ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、n−プロピルベンセン、i−プロピルベンセン、ジエチルベンゼン、i−ブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ−i−プロピルベンセン、n−アミルナフタレン、トリメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶媒;
シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、メチルシクロヘキサノンなどのケトン系溶剤などを挙げることができる。
これら特定有機溶剤は2種以上を同時に使用しても良い。
【0057】
また、本発明の効果を損なわない範囲で特定有機溶剤にその他の溶剤を添加しても良い。
その他の溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、i−ペンタノール、2−メチルブタノール、sec−ペンタノール、t−ペンタノール、3−メトキシブタノール、n−ヘキサノール、2−メチルペンタノール、sec−ヘキサノール、2−エチルブタノール、sec−ヘプタノール、ヘプタノール−3、n−オクタノール、2−エチルヘキサノール、sec−オクタノール、n−ノニルアルコール、2,6−ジメチルヘプタノール−4、n−デカノール、sec−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、sec−テトラデシルアルコール、sec−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコールなどのモノアルコール系溶媒;
エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ペンタンジオール−2,4、2−メチルペンタンジオール−2,4、ヘキサンジオール−2,5、ヘプタンジオール−2,4、2−エチルヘキサンジオール−1,3、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコールなどの多価アルコール系溶媒;
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−2−エチルブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテルなどの多価アルコール部分エーテル系溶媒;
アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−i−ブチルケトン、メチル−n−ペンチルケトン、エチル−n−ブチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジ−i−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、アセトフェノン、フェンチョン、アセチルアセトン、2,4−ヘキサンジオン、2,4−ヘプタンジオン、3,5−ヘプタンジオン、2,4−オクタンジオン、3,5−オクタンジオン、2,4−ノナンジオン、3,5−ノナンジオン、5−メチル−2,4−ヘキサンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロ−2,4−ヘプタンジオンなどのケトン系溶剤;
ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−エチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−エチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン、N−ホルミルモルホリン、N−ホルミルピペリジン、N−ホルミルピロリジン、N−アセチルモルホリン、N−アセチルピペリジン、N−アセチルピロリジンなどのアミド系溶剤;
γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンなどのエステル系溶剤;
アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N,N,N´,N´−テトラエチルスルファミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、N−メチルモルホロン、N−メチルピロール、N−エチルピロール、N−メチル−Δ3−ピロリン、N−メチルピペリジン、N−エチルピペリジン、N,N−ジメチルピペラジン、N−メチルイミダゾール、N−メチル−4−ピペリドン、N−メチル−2−ピペリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチルテトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノンなどの非プロトン系溶剤などを挙げることができる。
【0058】
特定有機溶剤に対するその他の溶剤の使用量は、特定有機溶剤100重量部に対して0〜100重量部である。その他の溶剤の使用量が100重量部を越えると液々抽出時の層分離性が悪くなる。
これら他の溶剤は1種または2種以上を同時に使用しても良い。
【0059】
ポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテルを特定有機溶剤に溶解する際の有機溶剤の使用量は特に制限されるものではないが、有機溶剤を余り多く用いると、全体の液量が多くなって操作上の問題を生じることがあり、また有機溶剤の量が余り少ないと、水または酸性水溶液で処理した後の水層との分離が悪くなるなどの問題を生じることがある。好適な特定有機溶剤の使用量は、ポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテル100重量部に対して50〜5000重量部、より好ましくは100〜4000重量部である。
【0060】
特定有機溶剤に溶解させたポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテルは、次に水または酸性水溶液と接触処理させ液々抽出される。
本発明で抽出に用いる液体は水だけであっても良いが、酸性水溶液、例えば水に酸を加えてpHを5以下としたものが好ましい。なお、水溶液の酸性度を余り大きくするとポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテルに影響を及ぼす場合があり、通常はpH0以上程度の酸性水溶液が好ましく、より好適なpH範囲は1〜5である。
【0061】
酸性水溶液とする際に用いる酸としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸、ホウ酸などの無機酸;
酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セバシン酸、没食子酸、酪酸、メリット酸、アラキドン酸、シキミ酸、2−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、安息香酸、p−アミノ安息香酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、リンゴ酸、グルタル酸の加水分解物、無水マレイン酸の加水分解物、無水フタル酸の加水分解物などの有機酸を挙げることができ、有機酸をより好ましい例として挙げることができ、有機ジカルボン酸を特に好ましい例として挙げることができる。
これら化合物は、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。
【0062】
本発明においてポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテル溶液に水または酸性水溶液を添加してもよいし、あるいは水または酸性水溶液にポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテル溶液を添加しても良い。
用いる水または酸性水溶液は、本発明の目的に沿って金属含有量の少ないもの、例えば電気抵抗10MΩ/cm以上を示すイオン交換水や蒸留水などが望ましい。例えば、イオン交換水をそのまま用いるとか、あるいは金属含有量の少ない水に酸を加えて弱酸性としたものを用いるといった方法が好ましい。
【0063】
水または酸性水溶液の使用量に特別な制限はないが、その量が余りに少ないと、金属除去のための抽出回数を多くする必要があり、また水または酸性水溶液の量が余りにも多いと、全体の液量が多くなって操作上の問題を生じることがある。
水または酸性水溶液の好適な使用量は、ポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテル100重量部に対して100〜3000重量部、より好ましくは150〜2500重量部である。
液々抽出処理は通常、前記ポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテル溶液と抽出剤である水または酸性水溶液とを、5〜60℃の温度、より好ましくは10〜50℃の温度で、攪拌などにより良く混合させた後、静置することによって行われる。
これにより、ポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテル溶液層と水層が二層に分離し、ポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテル溶液中に含まれていた金属イオンが水層に移行する。この際、遠心分離器などを用いてポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテル溶液層と水層の分離性を向上させることもできる。
【0064】
このような処理により、ポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテル重合体溶液中の金属含有量を低減することが出来るが、得られるポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテル溶液層を更に、水または酸性水溶液に投入、攪拌による混合、静置、分液という操作を数回繰り返して、金属含有量を一層低減させることが望ましい。また、酸性水溶液を用いて液々抽出処理した場合には、かかる酸性水溶液による抽出終了後に、更に水を用いて数回抽出処理を行い、酸を除去しておくことが望ましい。
【0065】
こうして得られるポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテル溶液は、その後必要に応じて塗膜形成用溶剤を加え、減圧蒸留などの操作を施して、残留している水ならびに特定有機溶剤を除去することが出来る。
この際使用することができる膜形成用溶剤としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、アミド系溶媒、エステル系溶媒および非プロトン系溶媒の群から選ばれた少なくとも1種が挙げられる。
ここで、アルコール系溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、i−ペンタノール、2−メチルブタノール、sec−ペンタノール、t−ペンタノール、3−メトキシブタノール、n−ヘキサノール、2−メチルペンタノール、sec−ヘキサノール、2−エチルブタノール、sec−ヘプタノール、ヘプタノール−3、n−オクタノール、2−エチルヘキサノール、sec−オクタノール、n−ノニルアルコール、2,6−ジメチルヘプタノール−4、n−デカノール、sec−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、sec−テトラデシルアルコール、sec−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコールなどのモノアルコール系溶媒;
エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ペンタンジオール−2,4、2−メチルペンタンジオール−2,4、ヘキサンジオール−2,5、ヘプタンジオール−2,4、2−エチルヘキサンジオール−1,3、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコールなどの多価アルコール系溶媒;
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−2−エチルブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテルなどの多価アルコール部分エーテル系溶媒;などを挙げることができる。
これらのアルコール系溶媒は、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。
ケトン系溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−i−ブチルケトン、メチル−n−ペンチルケトン、エチル−n−ブチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジ−i−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、2−ヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、アセトフェノン、フェンチョンなどのほか、アセチルアセトン、2,4−ヘキサンジオン、2,4−ヘプタンジオン、3,5−ヘプタンジオン、2,4−オクタンジオン、3,5−オクタンジオン、2,4−ノナンジオン、3,5−ノナンジオン、5−メチル−2,4−ヘキサンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロ−2,4−ヘプタンジオンなどのβ−ジケトン類などが挙げられる。
これらのケトン系溶媒は、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。
アミド系溶媒としては、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−エチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−エチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン、N−ホルミルモルホリン、N−ホルミルピペリジン、N−ホルミルピロリジン、N−アセチルモルホリン、N−アセチルピペリジン、N−アセチルピロリジンなどが挙げられる。
これらアミド系溶媒は、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。
エステル系溶媒としては、ジエチルカーボネート、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジエチル、酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸n−ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノプロピルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−n−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチルなどが挙げられる。
これらエステル系溶媒は、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。
非プロトン系溶媒としては、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、N,N,N´,N´−テトラエチルスルファミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、N−メチルモルホロン、N−メチルピロール、N−エチルピロール、N−メチル−Δ3−ピロリン、N−メチルピペリジン、N−エチルピペリジン、N,N−ジメチルピペラジン、N−メチルイミダゾール、N−メチル−4−ピペリドン、N−メチル−2−ピペリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチルテトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノンなどを挙げることができる。
【0066】
その他の添加剤
本発明で得られる膜形成用組成物には、さらに有機ポリマー、界面活性剤、シランカップリング剤、ラジカル発生剤、重合性の二重結合を含有する化合物、重合性の三重結合などの成分を添加してもよい。
【0067】
有機ポリマーとしては、例えば、糖鎖構造を有する化合物、ビニルアミド系重合体、(メタ)アクリル系重合体、芳香族ビニル化合物、デンドリマー、ポリイミド,ポリアミック酸、ポリアリーレン、ポリアミド、ポリキノキサリン、ポリオキサジアゾール、フッ素系重合体、ポリアルキレンオキサイド構造を有する化合物などを挙げることができる。
【0068】
ポリアルキレンオキサイド構造を有する化合物としては、ポリメチレンオキサイド構造、ポリエチレンオキサイド構造、ポリプロピレンオキサイド構造、ポリテトラメチレンオキサイド構造、ポリブチレンオキシド構造などが挙げられる。具体的には、ポリオキシメチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエテチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、アルキルフェノールホルマリン縮合物の酸化エチレン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルなどのエーテル型化合物、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アルカノールアミド硫酸塩などのエーテルエステル型化合物、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステルなどのエーテルエステル型化合物などを挙げることができる。
ポリオキシチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマーとしては下記のようなブロック構造を有する化合物が挙げられる。
−(X)j−(Y)k−
−(X)j−(Y)k−(X)l−
(式中、Xは−CH2CH2O−で表される基を、Yは−CH2CH(CH3)O−で表される基を示し、jは1〜90、kは10〜99、lは0〜90の数を示す)
これらの中で、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、などのエーテル型化合物をより好ましい例として挙げることができる。
これらは1種あるいは2種以上を同時に使用しても良い。
【0069】
界面活性剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、さらには、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポリアルキレンオキシド系界面活性剤、ポリ(メタ)アクリレート系界面活性剤などを挙げることができ、好ましくはフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤を挙げることができる。
【0070】
フッ素系界面活性剤としては、例えば1,1,2,2−テトラフロロオクチル(1,1,2,2−テトラフロロプロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフロロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロブチル)エーテル、ヘキサエチレングリコール(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エーテル、オクタプロピレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エーテル、パーフロロドデシルスルホン酸ナトリウム、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10−デカフロロドデカン、1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロデカン、N−[3−(パーフルオロオクタンスルホンアミド)プロピル]−N,N‘−ジメチル−N−カルボキシメチレンアンモニウムベタイン、パーフルオロアルキルスルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル−N−エチルスルホニルグリシン塩、リン酸ビス(N−パーフルオロオクチルスルホニル−N−エチルアミノエチル)、モノパーフルオロアルキルエチルリン酸エステル等の末端、主鎖および側鎖の少なくとも何れかの部位にフルオロアルキルまたはフルオロアルキレン基を有する化合物からなるフッ素系界面活性剤を挙げることができる。
また、市販品としてはメガファックF142D、同F172、同F173、同F183(以上、大日本インキ化学工業(株)製)、エフトップEF301、同303、同352(新秋田化成(株)製)、フロラードFC−430、同FC−431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭硝子(株)製)、BM−1000、BM−1100(裕商(株)製)、NBX−15((株)ネオス)などの名称で市販されているフッ素系界面活性剤を挙げることができる。これらの中でも、上記メガファックF172,BM−1000,BM−1100,NBX−15が特に好ましい。
シリコーン系界面活性剤としては、例えばSH7PA、SH21PA、SH30PA、ST94PA(いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製などを用いることが出来る。これらの中でも、上記SH21PA、SH30PAが特に好ましい。
【0071】
界面活性剤の使用量は、特定有機溶剤(完全加水分解縮合物)に対して通常0.0001〜10重量部である。
これらは1種あるいは2種以上を同時に使用しても良い。
【0072】
シランカップリング剤としては、例えば3−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノグリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジロキシプロピルメチルジメトキシシラン、1−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、ポリビニルメトキシシロキサン、ポリビニルエトキシシロキサンなどが挙げられる。
これらは1種あるいは2種以上を同時に使用しても良い。
【0073】
ラジカル発生剤としては、例えばイソブチリルパーオキサイド、α、α’ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、ジ−nプロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エチルヘキシルパーオキシ)ジカーボネート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ジメトキブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチルパーオキシ)ジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、スクシニックパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、m−トルオイルアンドベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、ジ−t−ブチルパーオキシ−2−メチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロデカン、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、α、α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、p−メンタンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、t−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、t−ヘキシルヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン等を挙げることができる。
【0074】
ラジカル発生剤の配合量は、重合体100重量部に対し、0.1〜10重量部が好ましい。
これらは1種あるいは2種以上を同時に使用しても良い。
【0075】
重合性の二重結合を含有する化合物としては、例えば、アリルベンゼン、ジアリルベンゼン、トリアリルベンゼン、アリルオキシベンゼン、ジアリルオキシベンゼン、トリアリルオキシベンゼン、α,ω―ジアリルオキシアルカン類、α,ω―ジアリルアルケン類、α,ω―ジアリルアルケン類、アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミン、N―アリルフタルイミド、N―アリルピロメリットイミド、N、N′―ジアリルウレア、トリアリルイソシアヌレート、2,2′−ジアリルビスフェノールAなどのアリル化合物;
スチレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、スチルベン、プロペニルベンゼン、ジプロペニルベンゼン、トリプロペニルベンゼン、フェニルビニルケトン、メチルスチリルケトン、α,α’―ジビニルアルカン類、α,α’―ジビニルアルケン類、α,α’―ジビニルアルキン類、α,α’―ジビニルオキシアルカン類、α,α’―ジビニルアルケン類、α,α’―ジビニルアルキン類、α,α’―ジアクリルオキシアルカン類、α,α’―ジアクリルアルケン類、α,α’―ジアクリルアルケン類、α,α’―ジメタクリルオキシアルカン類、α,α’―ジメタクリルアルケン類、α,α’―ジメタクリルアルケン類、ビスアクリルオキシベンゼン、トリスアクリルオキシベンゼン、ビスメタクリルオキシベンゼン、トリスメタクリルオキシベンゼン、N―ビニルフタルイミド、N―ビニルピロメリットイミドなどのビニル化合物;
2,2′−ジアリル−4,4′−ビフェノールを含むポリアリーレンエーテル、2,2′−ジアリル−4,4′−ビフェノールを含むポリアリーレンなどを挙げることができる。
これらは、1種または2種以上を同時に使用しても良い。
【0076】
重合性の三重結合を含有する化合物としては、例えば、下記一般式(23)および一般式(24)で表される化合物もしくはいずれか一方が挙げられる。
【化24】
一般式(23)
【化25】
一般式(24)
(一般式中、R24は2〜v価の芳香族基を示し、R25は2〜w価の芳香族基を示し、R23は炭素数1〜3のアルキル基を示し、uは0〜5の整数を示し、vおよびwはそれぞれ独立に2〜6の整数である。)
【0077】
上記一般式(23)において、R23は炭素数1〜3のアルキル基であり、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基を挙げることができる。また、一般式(23)におけるR24および一般式(24)におけるR25は、それぞれ2〜v価および2〜w価の芳香族基であり、例えば、以下の一般式(25)に示す基を挙げることができる。
【化26】
一般式(25)
〔上記一般式中、Mは−O−、−S−、−CH2 −、−C(CH3 )2 −、フルオレニル基から選ばれる少なくとも1種の基を示す。〕
【0078】
かかる一般式(23)で表される化合物の具体例としては、例えば、1,4−ビス(フェニルエチニルベンゼン)、1,3−ビス(フェニルエチニルベンゼン)、1,2−ビス(フェニルエチニル)ベンゼン、1,3,5−トリス(フェニルエチニル)ベンゼン、1,2,4−トリス(フェニルエチニル)ベンゼン、4,4’−ビス(フェニルエチニル)ジフェニルエーテル、2,4,4’−トリス(フェニルエチニル)ジフェニルエーテルなどを挙げることができる。
【0079】
また、上記一般式(24)で表される化合物の具体例としては、例えば、1,4−ジエチニルベンゼン、1,3−ジエチニルベンゼン、1,2−ジエチニルベンゼン、1,3,5−トリエチニルベンゼン、1,2,4−トリエチニルベンゼン、4,4’−ジエチニルジフェニルエーテル、2,4,4’−トリエチニルジフェニルエーテルなどを挙げることができる。
【0080】
このようにして得られる本発明の組成物の全固形分濃度は、好ましくは、0.1〜30重量%であり、使用目的に応じて適宜調整される。組成物の全固形分濃度が0.1〜30重量%であると、塗膜の膜厚が適当な範囲となり、保存安定性もより優れるものである。
なお、この全固形分濃度の調整は、必要であれば、濃縮および上記有機溶剤による希釈によって行われる。
【0081】
本発明の組成物を、シリコンウエハ、SiO2ウエハ、SiNウエハなどの基材に塗布する際には、スピンコート、浸漬法、ロールコート法、スプレー法などの塗装手段が用いられる。
【0082】
この際の膜厚は、乾燥膜厚として、1回塗りで厚さ0.005〜2.5μm程度、2回塗りでは厚さ0.01〜5.0μm程度の塗膜を形成することができる。その後、常温で乾燥するか、あるいは80〜600℃程度の温度で、通常、5〜240分程度加熱して乾燥することにより、絶縁膜を形成することができる。この際の加熱方法としては、ホットプレート、オーブン、ファーネスなどを使用することが出来、加熱雰囲気としては、大気下、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気、真空下、酸素濃度をコントロールした減圧下などで行うことができる。
また、電子線や紫外線を照射することによっても塗膜を形成させることができる。
また、上記塗膜の硬化速度を制御するため、必要に応じて、段階的に加熱したり、窒素、空気、酸素、減圧などの雰囲気を選択することができる。
【0083】
このようにして得られる層間絶縁膜は、金属不純物の含有量が少なく、比誘電率特性、低リーク電流特性に優れることから、LSI、システムLSI、DRAM、SDRAM、RDRAM、D−RDRAMなどの半導体素子用層間絶縁膜やエッチングストッパーや化学機械研磨ストッパー、半導体素子の表面コート膜などの保護膜、多層レジストを用いた半導体作製工程の中間層、多層配線基板の層間絶縁膜、液晶表示素子用の保護膜や絶縁膜、表示素子用カラーフィルターの保護膜などの用途に有用である。
【0084】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、以下の記載は、本発明の態様例を概括的に示すものであり、特に理由なく、かかる記載により本発明は限定されるものではない。
なお、実施例および比較例中の部および%は、特記しない限り、それぞれ重量部および重量%であることを示している。
また、各種の評価は、次のようにして行なった。
【0085】
重量平均分子量(Mw)
下記条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定した。
試料:テトラヒドロフランを溶媒として使用し、試料1gを、100ccのテトラヒドロフランに溶解して調製した。
標準ポリスチレン:米国プレッシャーケミカル社製の標準ポリスチレンを使用した。
装置:米国ウオーターズ社製の高温高速ゲル浸透クロマトグラム(モデル150−C ALC/GPC)
カラム:昭和電工(株)製のSHODEX A−80M(長さ50cm)
測定温度:40℃
流速:1cc/分
【0086】
金属含有量
下記条件によるフレームレス原子吸光法により測定した。
試料:試料1gを、蒸留シクロヘキサノン100gに溶解して調製した。
測定法:日立製作所社製フレームレス原子吸光光度計GC12Aを用いて、溶液中のNa、K、Fe、Ni、Zn、Cu、Pd量を測定した。
【0087】
塗膜の比誘電率
8インチシリコンウエハ上に、スピンコート法を用いて組成物試料を塗布し、ホットプレート上で80℃で2分間、窒素雰囲気200℃で2分間基板を乾燥し、さらに410℃の窒素雰囲気のホットプレートで15分間基板を焼成した。得られた基板に蒸着法によりアルミニウム電極パターンを形成させ比誘電率測定用サンプルを作成した。該サンプルを周波数100kHzの周波数で、横河・ヒューレットパッカード(株)製、HP16451B電極およびHP4284AプレシジョンLCRメータを用いてCV法により当該塗膜の比誘電率を測定した。
【0088】
塗膜のリーク電流
8インチシリコンウエハ上に、スピンコート法を用いて組成物試料を塗布し、ホットプレート上で80℃で2分間、窒素雰囲気200℃で2分間基板を乾燥し、さらに410℃の窒素雰囲気のホットプレートで15分間基板を焼成した。得られた基板に蒸着法によりアルミニウム電極パターンを形成させリーク電流測定用サンプルを作成した。リーク電流は、Keithley(株)製の6517Aを使用し、塗膜に0.2MV/cmの電圧を印加した際の電流値を測定した。下記基準で塗膜のリーク電流を評価した。
○;リーク電流が5×10−10A未満
×;リーク電流が5×10−10A以上
【0089】
合成例1
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15.7g、酢酸により活性化させた亜鉛粉末19.6g、および9,9−ビス(メチルスルフォニロキシ)フルオレン16.7g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。次いで、乾燥N,N−ジメチルアセトアミド50ml、乾燥テトラヒドロフラン50ml、および2,4−ジクロロトルエン10.8gを添加し、70℃アルゴン気流下で攪拌したところ、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、冷却後、反応液を36%塩酸400mlおよびメタノール1,600ml混合液中に注ぎ、沈殿物を回収した。
得られた沈殿物を、クロロホルムに溶解し、不溶物を除去した後、メタノールに注ぎ、沈殿物を回収した。この沈殿物をメタノールで十分洗浄し、乾燥したところ、重量平均分子量10,500の白色粉末状の重合体▲1▼を得た。
この重合体▲1▼溶液の金属含有量をフレームレス原子吸光法で測定したところ、Na(180ppb)、K(12ppb)、Fe(45ppb)、Ni(160ppb)、Zn(130ppb)、Cu(30ppb)、Pd(10ppb)であった。
【0090】
合成例2
窒素導入管、ディーンスターク、冷却管を取り付けた三口フラスコに、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン26.48g、9,9−ビス(4−ヒドロキシー3−メチルフェニル)フルオレン28.35g、無水炭酸カリウム45.60g、ジメチルアセトアミド500mL、トルエン150mLをくわえ、窒素雰囲気下140℃で3時間加熱を行った。塩形成時に生成する水および過剰のトルエンを除去した後、反応溶液を室温まで冷却した。その後この反応液に4,4‘−ジフルオロベンゾフェノン32.73gを添加し、165℃で10時間反応させた。冷却後、反応液を10%HCl含有メタノール5Lに投じ再沈殿を行った。
得られた沈殿物を、クロロホルムに溶解し、不溶物を除去した後、メタノールに注ぎ、沈殿物を回収した。この沈殿物をメタノールで十分洗浄し、乾燥したところ、重量平均分子量153,000の白色粉末状の重合体▲2▼を得た。
この重合体▲2▼溶液の金属含有量をフレームレス原子吸光法で測定したところ、Na(20ppb)、K(120ppb)、Fe(35ppb)、Ni(10ppb)、Zn(12ppb)、Cu(20ppb)、Pd(8ppb)であった。
【0091】
合成例3
温度計、アルゴンガス導入管、攪拌装置を備えた三口フラスコにテトラヒドロフラン120ml、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム3.46g、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム2.1g、ヨウ化銅1.44g、ピペリジン20ml、4,4’−ビス(2−ヨードフェノキシ)ベンゾフェノン185.72gを加えた。次に、4,4’−ジエチニルジフェニルエーテル65.48gを加え25℃で20時間反応させた。反応液を10%HCl含有メタノール5Lに投じ再沈殿を行った。
得られた沈殿物を、クロロホルムに溶解し、不溶物を除去した後、メタノールに注ぎ、沈殿物を回収した。この沈殿物をメタノールで十分洗浄し、乾燥したところ、重量平均分子量35,000の重合体▲3▼を得た。
この重合体▲3▼溶液の金属含有量をフレームレス原子吸光法で測定したところ、Na(24ppb)、K(10ppb)、Fe(13ppb)、Ni(10ppb)、Zn(12ppb)、Cu(150ppb)、Pd(220ppb)であった。
【0092】
実施例1
重合体▲1▼5gをトリメチルベンゼン95gに溶解させた後、ポリエチレン製の分液ロートに入れ、更に蒸留水100gを添加し、混合物をよく振り混ぜた後、30分間静置した。ポリアリーレン溶液層が上層に、水層が下層に分離したので水層を除去した。残ったポリアリーレン溶液層に新たに蒸留水100gを加え、再度振り混ぜ、静置し、分離した水層を除去する。この抽出操作を併せて5回繰り返した。この溶液をメタノールに注ぎ、沈殿物を回収した。この沈殿物をメタノールで十分洗浄し、乾燥したところ、重量平均分子量10,500の白色粉末状の重合体Aを得た。
この重合体A溶液の金属含有量をフレームレス原子吸光法で測定したところ、Na(2ppb)、K(1ppb)、Fe(3ppb)、Ni(3ppb)、Zn(3ppb)、Cu(2ppb)、Pd(1ppb)であった。
この重合体A3gをトリメチルベンゼン57gに溶解し、0.2μm孔径のテフロン製フィルターでろ過を行い本発明の膜形成用組成物を得た。
得られた組成物をスピンコート法でシリコンウエハ上に塗布した。
得られた塗膜の比誘電率を評価したところ、2.91と低い比誘電率を示した。さらに、塗膜のリーク電流は1×10−10Aであり、低リーク電流を示した。
【0093】
実施例2
重合体▲2▼5gをシクロヘキサノン95gに溶解させた後、ポリエチレン製の分液ロートに入れ、pH4のシュウ酸水溶液100gを添加し、混合物をよく振り混ぜた後、30分間静置した。ポリアリーレンエーテル溶液層が上層に、水層が下層に分離したので水層を除去した。残ったポリアリーレンエーテル溶液層に新たにpH4のシュウ酸水溶液100gを加え、再度振り混ぜ、静置し、分離した水層を除去する。この抽出操作を併せて5回繰り返した。この溶液をメタノールに注ぎ、沈殿物を回収した。この沈殿物をメタノールで十分洗浄し、乾燥したところ、重量平均分子量153,000の白色粉末状の重合体Bを得た。
この重合体B溶液の金属含有量をフレームレス原子吸光法で測定したところ、Na(2ppb)、K(3ppb)、Fe(2ppb)、Ni(1ppb)、Zn(1ppb)、Cu(2ppb)、Pd(1ppb)であった。
この重合体B3gをシクロヘキサノン57gに溶解し、0.2μm孔径のテフロン製フィルターでろ過を行い本発明の膜形成用組成物を得た。
得られた組成物をスピンコート法でシリコンウエハ上に塗布した。
得られた塗膜の比誘電率を評価したところ、2.98と低い比誘電率を示した。さらに、塗膜のリーク電流は9×10−11Aであり、低リーク電流を示した。
【0094】
実施例3
重合体▲3▼5gをシクロヘキサノン95gに溶解させた後、ポリエチレン製の分液ロートに入れ、pH4のマレイン酸水溶液100gを添加し、混合物をよく振り混ぜた後、30分間静置した。ポリアリーレンエーテル溶液層が上層に、水層が下層に分離したので水層を除去した。残ったポリアリーレンエーテル溶液層に新たにpH4のマレイン酸水溶液100gを加え、再度振り混ぜ、静置し、分離した水層を除去する。この抽出操作を併せて5回繰り返した。この溶液をメタノールに注ぎ、沈殿物を回収した。この沈殿物をメタノールで十分洗浄し、乾燥したところ、重量平均分子量35,000の白色粉末状の重合体Cを得た。
この重合体C溶液の金属含有量をフレームレス原子吸光法で測定したところ、Na(2ppb)、K(1ppb)、Fe(2ppb)、Ni(1ppb)、Zn(1ppb)、Cu(4ppb)、Pd(5ppb)であった。
この重合体C3gをシクロヘキサノン57gに溶解し、0.2μm孔径のテフロン製フィルターでろ過を行い本発明の膜形成用組成物を得た。
得られた組成物をスピンコート法でシリコンウエハ上に塗布した。
得られた塗膜の比誘電率を評価したところ、2.99と低い比誘電率を示した。さらに、塗膜のリーク電流は7×10−11Aであり、低リーク電流を示した。
【0095】
実施例4
温度計、アルゴンガス導入管、攪拌装置を備えた三口フラスコにテトラヒドロフラン120ml、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム3.46g、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム2.1g、ヨウ化銅1.44g、ピペリジン20ml、4,4’−ビス(2−ヨードフェノキシ)ベンゾフェノン185.72gを加えた。次に、4,4’−ジエチニルジフェニルエーテル65.48gを加え25℃で20時間反応させた。この溶液にシクロヘキサノン500gを添加した後、ポリエチレン製の分液ロートに入れ、pH4のマレイン酸水溶液100gを添加し、混合物をよく振り混ぜた後、30分間静置した。ポリアリーレンエーテル溶液層が上層に、水層が下層に分離したので水層を除去した。残ったポリアリーレン溶液層に新たにpH4のシュウ酸水溶液500gを加え、再度振り混ぜ、静置し、分離した水層を除去する。この抽出操作を併せて7回繰り返した。この溶液をメタノールに注ぎ、沈殿物を回収した。この沈殿物をメタノールで十分洗浄し、乾燥したところ、重量平均分子量35,000の白色粉末状の重合体Dを得た。
この重合体D溶液の金属含有量をフレームレス原子吸光法で測定したところ、Na(3ppb)、K(1ppb)、Fe(2ppb)、Ni(1ppb)、Zn(1ppb)、Cu(6ppb)、Pd(8ppb)であった。
この重合体D3gをシクロヘキサノン57gに溶解し、0.2μm孔径のテフロン製フィルターでろ過を行い本発明の膜形成用組成物を得た。
得られた組成物をスピンコート法でシリコンウエハ上に塗布した。
得られた塗膜の比誘電率を評価したところ、2.99と低い比誘電率を示した。さらに、塗膜のリーク電流は1×10−10Aであり、低リーク電流を示した。
【0096】
比較例1
合成例1で得られた重合体▲1▼3gをトリメチルベンゼン57gに溶解し、0.2μm孔径のテフロン製フィルターでろ過を行い本発明の膜形成用組成物を得た。
得られた組成物をスピンコート法でシリコンウエハ上に塗布した。
得られた塗膜の比誘電率を評価したところ、2.92と低い比誘電率を示したが、塗膜のリーク電流は7×10−10Aであり、リーク電流特性に劣るものであった。
【0097】
比較例2
合成例2で得られた重合体▲2▼3gをシクロヘキサノン57gに溶解し、0.2μm孔径のテフロン製フィルターでろ過を行い本発明の膜形成用組成物を得た。
得られた組成物をスピンコート法でシリコンウエハ上に塗布した。
得られた塗膜の比誘電率を評価したところ、2.98と低い比誘電率を示したが、塗膜のリーク電流は8×10−10Aであり、リーク電流特性に劣るものであった。
【0098】
比較例3
合成例3で得られた重合体▲3▼3gをシクロヘキサノン57gに溶解し、0.2μm孔径のテフロン製フィルターでろ過を行い本発明の膜形成用組成物を得た。
得られた組成物をスピンコート法でシリコンウエハ上に塗布した。
得られた塗膜の比誘電率を評価したところ、2.98と低い比誘電率を示したが、塗膜のリーク電流は9×10−10Aであり、リーク電流特性に劣るものであった。
【0099】
【発明の効果】
本発明によれば、ポリアリーレン及び/またはポリアリーレンエーテルを、20℃における水に対する溶解度が100g/100cc以下である有機溶剤に溶解し、その溶液を水または酸性水溶液と接触させて液々抽出を行うことで、金属不純物の含有量が少なく、比誘電率特性、低リーク電流特性に優れた有機膜が形成可能な膜形成用組成物(層間絶縁膜用材料)を提供することが可能である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing polyarylene and / or polyarylene ether, and a film-forming composition containing polyarylene and / or polyarylene ether obtained by the method. More specifically, the present invention relates to a material for an interlayer insulating film in a semiconductor device or the like. The present invention relates to a film-forming composition capable of forming an organic film having a low content of metal impurities and excellent in relative dielectric constant characteristics and low leak current characteristics.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, silica (SiO 2) formed by a vacuum process such as a CVD method has been used as an interlayer insulating film in a semiconductor element or the like.2) Membranes are frequently used. In recent years, for the purpose of forming a more uniform interlayer insulating film, a coating type inorganic insulating film called a SOG (Spin on Glass) film mainly composed of a hydrolysis product of tetraalkoxylan, a polyarylene ether, etc. Is also used.
In particular, with higher integration and multilayering of semiconductor devices and the like, better electrical insulation between conductors is required, and therefore, the content of metal impurities is smaller, and the relative dielectric constant and low leakage current characteristics are required. There is a demand for an interlayer insulating film material having excellent characteristics.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to a method for producing polyarylene and / or polyarylene ether for satisfying the above-mentioned requirements, and a film-forming composition using the same. It is an object of the present invention to provide a film forming composition having a small amount and excellent in relative dielectric constant characteristics and low leak current characteristics, a production method having high industrial stability, and an organic film obtained from the composition.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, an aromatic polymer such as polyarylene or polyarylene ether is dissolved in an organic solvent having a solubility in water at 20 ° C. of 100 g / 100 cc or less (hereinafter, also referred to as “specific organic solvent”). The present invention relates to a method for producing an aromatic polymer, which comprises a step of performing liquid-liquid extraction by contacting with water or an acidic aqueous solution.
Next, the present invention relates to a film-forming composition produced by the above production method.
Next, the present invention relates to a method for forming a film, which comprises applying the composition for film formation to a substrate and heating the substrate.
Next, the present invention relates to an organic film obtained by the method for forming a film.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The aromatic polymer used in the present invention is a polyarylene and a polyarylene ether. Specifically, a polymer having a repeating structural unit represented by the following general formula (1) (hereinafter also referred to as “polymer (1)”) ), A polymer having a repeating structural unit represented by the following general formula (2) (hereinafter also referred to as “polymer (2)”), and a polymer having a repeating structural unit represented by the following general formula (3) (Hereinafter, also referred to as “polymer (3)”).
Embedded image
General formula (1)
Embedded image
General formula (2)
Embedded image
General formula (3)
[0006]
[R7~ R11Is independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group, or a halogen atom, and X is -CQQ'- (where Q and Q ' May be the same or different and is at least one selected from the group consisting of a halogenated alkyl group, an alkyl group, a hydrogen atom, a halogen atom or an aryl group), and a fluorenylene group; Y is at least one member selected from the group consisting of -O-, -CO-, -COO-, -CONH-, -S-, -SO2- and a phenylene group; a represents 0 or 1; f represents an integer of 0 to 4, g is 5 to 100 mol%, h is 0 to 95 mol%, i is 0 to 95 mol% (however, g + h + i = 100 mol%), j is 0 to 100 mol% , K is 0 to 100 mol% However, j + k = 100 mol%). A and B are each independently at least one divalent aromatic group selected from the group consisting of divalent aromatic groups represented by the following general formulas (4) to (6). ]
Embedded image
General formula (4)
Embedded image
General formula (5)
Embedded image
General formula (6)
(Where R12, R13, R18And R19Is independently a single bond, -O-, -CO-, -CH2-, -COO-, -CONH-, -S-, -SO2-, Phenylene group, isopropylidene group, hexafluoroisopropylidene group, diphenylmethylidene group, fluorenylene group or formula
A group represented by the formula:14~ R16, R17And R20~ R22Independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group; l and q each independently represent an integer of 0 to 3; -P and rt independently represent an integer of 0-4. )
[0007]
Polymer (1);
The polymer represented by the formula (1) can be produced, for example, by polymerizing a monomer containing a compound represented by the following general formula (7) in the presence of a catalyst system containing a transition metal compound.
Embedded image
General formula (7)
(Wherein, R 7 and R 8 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or a halogen atom, and X is —CQQ ′-( Here, Q and Q ′ may be the same or different and are selected from the group consisting of a halogenated alkyl group, an alkyl group, a hydrogen atom, a halogen atom or an aryl group) and a fluorenylene group. B and c each represent an integer of 0 to 4, and Z represents an alkyl group, a halogenated alkyl group or an aryl group.)
[0008]
Among Q and Q 'constituting X in the general formula (7), examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an i-propyl group, an n-propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group; Examples of the halogenated alkyl group include a trifluoromethyl group and a pentafluoroethyl group; examples of the arylalkyl group include a benzyl group and a diphenylmethyl group; examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a tolyl group, and a pentafluorophenyl group; And the like.
In the formula (7), Z constituting —OSO 2 Z is an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group; a halogenated alkyl group is a trifluoromethyl group or a pentafluoroethyl group; Examples of the group include a phenyl group, a biphenyl group, a p-tolyl group, and a p-pentafluorophenyl group.
X in the general formula (7) is preferably a divalent group represented by the following general formulas (8) to (13). Among them, the fluorenylene group represented by the general formula (13) is more preferable.
General formula (8) -C (CH3) 2-
General formula (9) -C (CF3) 2-
General formula (10) -C (CF3) (C6H5)-
General formula (11) -CH (CH3)-
General formula (12) -C (C6H5) 2-
General formula (13)
Embedded image
[0009]
Specific examples of the compound (monomer) represented by the general formula (7) include, for example,
2,2-bis (4-methylsulfonyloxyphenyl) hexafluoropropane,
Bis (4-methylsulfonyloxyphenyl) methane,
Bis (4-methylsulfonyloxyphenyl) diphenylmethane,
2,2-bis (4-methylsulfonyloxy-3-methylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-methylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-methylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-methylsulfonyloxyphenyl) propane,
2,2-bis (4-methylsulfonyloxy-3-methylphenyl) propane,
2,2-bis (4-methylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) propane,
2,2-bis (4-methylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) propane,
2,2-bis (4-methylsulfonyloxy-3-fluorophenyl) propane,
2,2-bis (4-methylsulfonyloxy-3,5-difluorophenyl) propane,
2,2-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxyphenyl) propane,
2,2-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) propane,
2,2-bis (4-phenylsulfonyloxyphenyl) propane,
2,2-bis (4-phenylsulfonyloxy-3-methylphenyl) propane,
2,2-bis (4-phenylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) propane,
2,2-bis (4-phenylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) propane,
2,2-bis (4-phenylsulfonyloxy-3-fluorophenyl) diphenylmethane,
2,2-bis (p-tolylsulfonyloxyphenyl) propane,
2,2-bis (p-tolylsulfonyloxy-3-methylphenyl) propane,
2,2-bis (p-tolylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) propane,
2,2-bis (p-tolylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) propane,
2,2-bis (p-tolylsulfonyloxy-3-methylphenyl) propane,
2,2-bis (p-tolylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) propane,
2,2-bis (p-tolylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) propane,
Bis (p-tolylsulfonyloxy-3-fluorophenyl) propane,
Bis (p-tolylsulfonyloxy-3,5-difluorophenyl) propane
9,9-bis (4-methylsulfonyloxyphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-methylsulfonyloxy-3-methylphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-methylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-methylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-methylsulfonyloxy-3-phenylphenyl) fluorene,
Bis (4-methylsulfonyloxy-3-methylphenyl) diphenylmethane,
Bis (4-methylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) diphenylmethane,
Bis (4-methylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) diphenylmethane,
Bis (4-methylsulfonyloxy-3-fluorophenyl) diphenylmethane,
Bis (4-methylsulfonyloxy-3,5-difluorophenyl) diphenylmethane,
9,9-bis (4-methylsulfonyloxy-3-fluorophenyl) fluorene,
9,9-bis (4-methylsulfonyloxy-3,5-difluorophenyl) fluorene,
Bis (4-methylsulfonyloxyphenyl) methane,
Bis (4-methylsulfonyloxy-3-methylphenyl) methane,
Bis (4-methylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) methane,
Bis (4-methylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) methane,
Bis (4-methylsulfonyloxyphenyl) trifluoromethylphenylmethane,
Bis (4-methylsulfonyloxyphenyl) phenylmethane,
2,2-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxyphenyl) hexafluoropropane,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxyphenyl) methane,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxyphenyl) diphenylmethane,
2,2-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-methylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) hexafluoropropane,
9,9-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxyphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-methylphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-phenylphenyl) fluorene,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-methylphenyl) diphenylmethane,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) diphenylmethane,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) diphenylmethane,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-fluorophenyl) diphenylmethane,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3,5-difluorophenyl) diphenylmethane,
9,9-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-fluorophenyl) fluorene,
9,9-bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3,5-difluorophenyl) fluorene,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxyphenyl) methane,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-methylphenyl) methane,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) methane,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) methane,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxyphenyl) trifluoromethylphenylmethane,
Bis (4-trifluoromethylsulfonyloxyphenyl),
2,2-bis (4-phenylsulfonyloxyphenyl) hexafluoropropane,
Bis (4-phenylsulfonyloxyphenyl) methane,
Bis (4-phenylsulfonyloxyphenyl) diphenylmethane,
2,2-bis (4-phenylsulfonyloxy-3-methylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-phenylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-phenylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) hexafluoropropane,
9,9-bis (4-phenylsulfonyloxyphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-phenylsulfonyloxy-3-methylphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-phenylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-phenylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) fluorene,
9,9-bis (4-phenylsulfonyloxy-3-phenylphenyl) fluorene,
Bis (4-phenylsulfonyloxy-3-methylphenyl) diphenylmethane,
Bis (4-phenylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) diphenylmethane,
Bis (4-phenylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) diphenylmethane,
Bis (4-phenylsulfonyloxy-3-fluorophenyl) diphenylmethane,
Bis (4-phenylsulfonyloxy-3,5-difluorophenyl) diphenylmethane,
9,9-bis (4-phenylsulfonyloxy-3-fluorophenyl) fluorene,
9,9-bis (4-phenylsulfonyloxy-3,5-difluorophenyl) fluorene,
Bis (4-phenylsulfonyloxyphenyl) methane,
Bis (4-phenylsulfonyloxy-3-methylphenyl) methane,
Bis (4-phenylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) methane, bis (4-phenylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) methane,
Bis (4-phenylsulfonyloxyphenyl) trifluoromethylphenylmethane,
Bis (4-phenylsulfonyloxyphenyl) phenylmethane,
2,2-bis (p-tolylsulfonyloxyphenyl) hexafluoropropane,
Bis (p-tolylsulfonyloxyphenyl) methane,
Bis (p-tolylsulfonyloxyphenyl) diphenylmethane,
2,2-bis (p-tolylsulfonyloxy-3-methylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (p-tolylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (p-tolylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) hexafluoropropane,
9,9-bis (p-tolylsulfonyloxyphenyl) fluorene,
9,9-bis (p-tolylsulfonyloxy-3-methylphenyl) fluorene,
9,9-bis (p-tolylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) fluorene,
9,9-bis (p-tolylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) fluorene,
9,9-bis (p-tolylsulfonyloxy-3-phenylphenyl) fluorene,
Bis (p-tolylsulfonyloxy-3-methylphenyl) diphenylmethane,
Bis (p-tolylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) diphenylmethane,
Bis (p-tolylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) diphenylmethane,
Bis (p-tolylsulfonyloxy-3-fluorophenyl) diphenylmethane,
Bis (p-tolylsulfonyloxy-3,5-difluorophenyl) diphenylmethane,
9,9-bis (p-tolylsulfonyloxy-3-fluorophenyl) fluorene,
9,9-bis (p-tolylsulfonyloxy-3,5-difluorophenyl) fluorene,
Bis (p-tolylsulfonyloxyphenyl) methane,
Bis (p-tolylsulfonyloxy-3-methylphenyl) methane,
Bis (p-tolylsulfonyloxy-3,5-dimethylphenyl) methane,
Bis (p-tolylsulfonyloxy-3-propenylphenyl) methane,
Bis (p-tolylsulfonyloxyphenyl) trifluoromethylphenylmethane,
Bis (p-tolylsulfonyloxyphenyl) phenylmethane
And the like.
In the present invention, two or more compounds represented by the general formula (7) may be copolymerized.
[0010]
The compound represented by the general formula (7) can be synthesized, for example, by the following production method.
That is, two or more equivalents of a bisphenol compound [eg, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane] and a base of a bisphenol compound are dissolved in a solvent. At this time, pyridine or the like may be used as a solvent so that both the solvent and the base may be used. If necessary, a catalyst such as 4-dimethylaminopyridine may be added.
Next, while keeping sulfonic acid chloride (anhydride) (for example, methanesulfonic acid chloride) at 15 ° C. or lower, the solution is dropped in a dry nitrogen stream over 5 to 60 minutes. Then, after stirring at that temperature for 0 to 60 minutes, the mixture is returned to room temperature and stirred for 0 to 24 hours to form a suspension. The obtained suspension is reprecipitated in 3 to 20 times the amount of ice water, the precipitate is collected, and the operation such as recrystallization is repeated to obtain the bissulfonate compound as crystals.
Alternatively, first, a bisphenol compound [for example, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane] is dissolved in a 2 equivalent aqueous alkali solution such as an aqueous sodium hydroxide solution. On the other hand, sulfonic acid chloride (anhydride) (for example, methanesulfonic acid chloride) is dissolved in an organic solvent such as toluene and chloroform. Next, a phase transfer catalyst such as acetyltrimethylammonium chloride is added to these, if necessary, followed by vigorous stirring. Thereafter, the desired bissulfonate compound can also be obtained by purifying the organic layer obtained by the reaction.
[0011]
In the present invention, at least one kind of the compound represented by the general formula (7) may be copolymerized with at least one kind selected from the group consisting of the compounds represented by the following general formulas (14) to (15). .
Embedded image
General formula (14)
[In the general formula (14), R9} to R10 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or a halogen atom, R12 to R13 Represents -OSO2 Z (where Z represents an alkyl group, a halogenated alkyl group or an aryl group), a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and Y represents -O-, -CO-, -COO- , -CONH-, -S-, -SO2-and at least one selected from the group consisting of phenylene groups, a represents 0 or 1, and d and e represent integers of 0 to 4. ]
[0012]
Among R 9 to R 10, a halogen atom is a fluorine atom, a monovalent organic group is an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, and a halogenated alkyl group is a trifluoromethyl group or a pentafluoroethyl group. And an aryl group such as a propenyl group and an aryl group such as a phenyl group and a pentafluorophenyl group. Examples of Z constituting —OSO 2 Z include a methyl group and an ethyl group as an alkyl group, a trifluoromethyl group and the like as a halogenated alkyl group, a phenyl group, a p-tolyl group, and a p-fluoro group as an aryl group. Examples include a phenyl group.
[0013]
As the compound represented by the general formula (14), for example,
4,4'-dimethylsulfonyloxybiphenyl,
4,4'-dimethylsulfonyloxy-3,3'-dipropenylbiphenyl, 4,4'-dibromobiphenyl, 4,4'-diiodobiphenyl,
4,4'-dimethylsulfonyloxy-3,3'-dimethylbiphenyl,
4,4'-dimethylsulfonyloxy-3,3'-difluorobiphenyl,
4,4'-dimethylsulfonyloxy-3,3 ', 5,5'-tetrafluorobiphenyl,
4,4'-dibromooctafluorobiphenyl,
4,4-methylsulfonyloxyoctafluorobiphenyl,
3,3'-diallyl-4,4'-bis (4-fluorobenzenesulfonyloxy) biphenyl,
4,4'-dichloro-2,2'-trifluoromethylbiphenyl,
4,4'-dibromo-2,2'-trifluoromethylbiphenyl,
4,4'-diiodo-2,2'-trifluoromethylbiphenyl,
Bis (4-chlorophenyl) sulfone,
4,4'-dichlorobenzophenone,
2,4-dichlorobenzophenone
And the like.
The compounds represented by the general formula (14) can be used alone or in combination of two or more.
[0014]
Embedded image
General formula (15)
[In the general formula (15), R11 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or a halogen atom, and R14 to R15 represent -OSO2 Z (Where Z represents an alkyl group, a halogenated alkyl group or an aryl group), a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and f represents an integer of 0-4. ]
[0015]
In R11, a halogen atom is a fluorine atom, a monovalent organic group is an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, and a halogenated alkyl group is a trifluoromethyl group or a pentafluoroethyl group such as an allyl group. Examples of the group include a propenyl group, and examples of the aryl group include a phenyl group and a pentafluorophenyl group. Examples of Z constituting —OSO 2 Z include a methyl group and an ethyl group as an alkyl group, a trifluoromethyl group and the like as a halogenated alkyl group, a phenyl group, a p-tolyl group, and a p-fluoro group as an aryl group. Examples include a phenyl group.
[0016]
As the compound represented by the general formula (15), for example,
o-dichlorobenzene, o-dibromobenzene, o-diiodobenzene, o-dimethylsulfonyloxybenzene, 2,3-dichlorotoluene, 2,3-dibromotoluene, 2,3-diiodotoluene, 3,4- Dichlorotoluene, 3,4-dibromotoluene, 3,4-diiodotoluene, 2,3-dimethylsulfonyloxybenzene, 3,4-dimethylsulfonyloxybenzene, m-dichlorobenzene, m-dibromobenzene, m- Diiodobenzene, m-dimethylsulfonyloxybenzene, 2,4-dichlorotoluene, 2,4-dibromotoluene, 2,4-diiodotoluene, 3,5-dichlorotoluene, 3,5-dibromotoluene, 3, 5-diiodotoluene, 2,6-dichlorotoluene, 2,6-dibromotoluene, 2,6-di Chlorotoluene, 3,5-dimethylsulfonyloxytoluene, 2,6-dimethylsulfonyloxytoluene, 2,4-dichlorobenzotrifluoride, 2,4-dibromobenzotrifluoride, 2,4-diiodobenzotrifluoride, 3,5-dichlorobenzotrifluoride, 3,5-dibromotrifluoride, 3,5-diiodobenzotrifluoride, 1,3-dibromo-2,4,5,6-tetrafluorobenzene, 2,4-dichloro Benzyl alcohol, 3,5-dichlorobenzyl alcohol, 2,4-dibromobenzyl alcohol, 3,5-dibromobenzyl alcohol, 3,5-dichlorophenol, 3,5-dibromophenol, 3,5-dichloro-t-butoxy Carbonyloxyphenyl, 3,5-dibromo-t Butoxycarbonyloxyphenyl, 2,4-dichlorobenzoic acid, 3,5-dichlorobenzoic acid, 2,4-dibromobenzoic acid, 3,5-dibromobenzoic acid, methyl 2,4-dichlorobenzoate, 3,5 -Methyl dichlorobenzoate, methyl 3,5-dibromobenzoate, methyl 2,4-dibromobenzoate, t-butyl 2,4-dichlorobenzoate, t-butyl 3,5-dichlorobenzoate, 2, Examples thereof include tert-butyl 4-dibromobenzoate and tert-butyl 3,5-dibromobenzoate, and preferably m-dichlorobenzene, 2,4-dichlorotoluene, and 3,5-dimethylsulfonyloxy. Toluene, 2,4-dichlorobenzotrifluoride, 2,4-dichlorobenzophenone, 2,4-dichlorophenoxybenzene and the like.
The compounds represented by the general formula (15) can be used alone or in combination of two or more.
[0017]
In the general formula (1), g is 5 to 100 mol%, preferably 5 to 95 mol%, and h is 0 to 95 mol%, preferably 0 to 95 mol%, in the polymer (1). 90 mol% and i are 0 to 95 mol%, preferably 0 to 90 mol% (however, g + h + i = 100 mol%).
When g is less than 5 mol% (h or i exceeds 95 mol%), the solubility of the polymer in an organic solvent may be poor.
[0018]
The catalyst used for producing the polymer (1) is preferably a catalyst system containing a transition metal compound. As the catalyst system, (1) a transition metal salt and a ligand or a ligand are coordinated. The transition metal (salt) and (2) a reducing agent may be used as essential components, and a “salt” may be added to increase the polymerization rate.
[0019]
Here, transition metal salts include nickel compounds such as nickel chloride, nickel bromide, nickel iodide, and nickel acetylacetonate; palladium compounds such as palladium chloride, palladium bromide, and palladium iodide; iron chloride; and iron bromide. And iron compounds such as iron iodide, and cobalt compounds such as cobalt chloride, cobalt bromide and cobalt iodide. Of these, nickel chloride and nickel bromide are particularly preferred.
[0020]
Examples of the ligand include triphenylphosphine, 2,2′-bipyridine, 1,5-cyclooctadiene, and 1,3-bis (diphenylphosphino) propane. 2,2'-bipyridine is preferred. The above ligands can be used alone or in combination of two or more.
[0021]
Further, as the transition metal (salt) to which a ligand is coordinated in advance, for example, nickel chloride 2 triphenylphosphine, nickel bromide 2 triphenylphosphine, nickel iodide 2 triphenylphosphine, nickel nitrate 2-triphenyl Phosphine, nickel chloride 2,2 'bipyridine, nickel bromide 2,2' bipyridine, nickel iodide 2,2 'bipyridine, nickel nitrate 2,2' bipyridine, bis (1,5-cyclooctadiene) nickel, tetrakis ( Triphenylphosphine) nickel, tetrakis (triphenylphosphite) nickel, tetrakis (triphenylphosphine) palladium and the like can be mentioned, and nickel chloride2triphenylphosphine and nickel chloride 2,2'bipyridine are preferable.
[0022]
Examples of the reducing agent that can be used in such a catalyst system include iron, zinc, manganese, aluminum, magnesium, sodium, and calcium, and zinc and manganese are preferred. These reducing agents can be used more activated by contact with an acid or an organic acid.
[0023]
Examples of the “salt” that can be used in such a catalyst system include sodium compounds such as sodium fluoride, sodium chloride, sodium bromide, sodium iodide, and sodium sulfate, potassium fluoride, potassium chloride, and bromide. Potassium compounds such as potassium, potassium iodide, and potassium sulfate; ammonium compounds such as tetraethylammonium fluoride, tetraethylammonium chloride, tetraethylammonium bromide, tetraethylammonium iodide, and tetraethylammonium sulfate; , Sodium iodide, potassium bromide, tetraethylammonium bromide and tetraethylammonium iodide are preferred.
[0024]
The proportion of each component used in such a catalyst system is determined by the total amount of the transition metal salt or the transition metal (salt) to which the ligand is coordinated, which is represented by the general formulas (7) and (14) to (15). It is usually 0.0001 to 10 mol, preferably 0.01 to 0.5 mol, per 1 mol. If the amount is less than 0.0001 mol, the polymerization reaction does not proceed sufficiently, while if it exceeds 10 mol, the molecular weight may decrease.
[0025]
When a transition metal salt and a ligand are used in such a catalyst system, the use ratio of the ligand is usually 0.1 to 100 mol, preferably 1 to 10 mol, per 1 mol of the transition metal salt. It is. When the amount is less than 0.1 mol, the catalytic activity becomes insufficient. On the other hand, when it exceeds 100 mol, there is a problem that the molecular weight is reduced.
[0026]
The proportion of the reducing agent used in the catalyst system is usually 0.1 to 100 mol, preferably 1 to 10 mol, per 1 mol of the total amount of the compounds of the general formulas (7) and (14) to (15). It is. If the amount is less than 0.1 mol, the polymerization does not proceed sufficiently, while if it exceeds 100 mol, the purification of the obtained polymer may be difficult.
[0027]
Further, when a “salt” is used in the catalyst system, the use ratio is usually 0.001 to 100 mol, based on 1 mol of the total amount of the compounds of the above general formulas (7) and (14) to (15). Preferably it is 0.01 to 1 mol. When the amount is less than 0.001 mol, the effect of increasing the polymerization rate is insufficient. On the other hand, when the amount exceeds 100 mol, purification of the obtained polymer may be difficult.
[0028]
Examples of the polymerization solvent that can be used in the present invention include tetrahydrofuran, cyclohexanone, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ- Butyrolactam and the like can be mentioned, and tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and 1-methyl-2-pyrrolidone are preferable. These polymerization solvents are preferably used after being sufficiently dried.
[0029]
The concentration of the total amount of the compounds of the general formulas (7) and (14) to (15) in the polymerization solvent is usually 1 to 100% by weight, preferably 5 to 40% by weight.
[0030]
In addition, the polymerization temperature when polymerizing the above polymer is usually 0 to 200 ° C, preferably 50 to 80 ° C. Further, the polymerization time is usually 0.5 to 100 hours, preferably 1 to 40 hours.
The weight average molecular weight of the polymer (1) in terms of polystyrene is usually 1,000 to 1,000,000.
[0031]
Polymer (2);
The polymer represented by the general formula (2) can be produced, for example, by polymerizing a monomer containing a compound represented by the following general formulas (16) to (18) in the presence of a catalyst system.
[0032]
Embedded image
General formula (16)
[In the general formula (16), R7, R8Is independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or a halogen atom, and X is -CQQ'- (where Q and Q 'are Which may be the same or different, and represents at least one selected from the group consisting of a halogenated alkyl group, an alkyl group, a hydrogen atom, a halogen atom or an aryl group), and a fluorenylene group; , C represents an integer of 0 to 4;16Is R17Represents at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, a halogen atom, and an -OM group (M is an alkali metal). ]
[0033]
Specific examples of the compound (monomer) represented by the general formula (16) include
2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane,
Bis (4-hydroxyphenyl) methane,
Bis (4-hydroxyphenyl) diphenylmethane,
2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-hydroxy-3-propenylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane,
2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane,
2,2-bis (4-hydroxy-3-propenylphenyl) propane,
2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane,
2,2-bis (4-hydroxy-3-fluorophenyl) propane,
2,2-bis (4-hydroxy-3,5-difluorophenyl) propane,
2,2-bis (4-chlorophenyl) hexafluoropropane,
Bis (4-chlorophenyl) methane,
Bis (4-chlorophenyl) diphenylmethane,
2,2-bis (4-chloro-3-methylphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-chloro-3-propenylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-chloro-3,5-dimethylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-chlorophenyl) propane,
2,2-bis (4-chloro-3-methylphenyl) propane,
2,2-bis (4-chloro-3-propenylphenyl) propane,
2,2-bis (4-chloro-3,5-dimethylphenyl) propane,
2,2-bis (4-chloro-3-fluorophenyl) propane,
2,2-bis (4-chloro-3,5-difluorophenyl) propane,
2,2-bis (4-chlorophenyl) hexafluoropropane,
Bis (4-bromophenyl) methane,
Bis (4-bromophenyl) diphenylmethane,
2,2-bis (4-bromo-3-methylphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-bromo-3-propenylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-bromo-3,5-dimethylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-bromophenyl) propane,
2,2-bis (4-bromo-3-methylphenyl) propane,
2,2-bis (4-bromo-3-propenylphenyl) propane,
2,2-bis (4-bromo-3,5-dimethylphenyl) propane,
2,2-bis (4-bromo-3-fluorophenyl) propane,
2,2-bis (4-bromo-3,5-difluorophenyl) propane,
Bis (4-fluorophenyl) methane,
Bis (4-fluorophenyl) diphenylmethane,
2,2-bis (4-fluoro-3-methylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-fluoro-3-propenylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-fluoro-3,5-dimethylphenyl) hexafluoropropane,
2,2-bis (4-fluorophenyl) propane,
2,2-bis (4-fluoro-3-methylphenyl) propane,
2,2-bis (4-fluoro-3-propenylphenyl) propane,
2,2-bis (4-fluoro-3,5-dimethylphenyl) propane,
2,2-bis (4-fluoro-3-fluorophenyl) propane,
2,2-bis (4-fluoro-3,5-difluorophenyl) propane and the like can be mentioned. In the bisphenol compound, a hydroxyl group may be substituted with a -OM group (M is an alkali metal) by a basic compound containing sodium, potassium, or the like.
In the present invention, two or more compounds represented by the general formula (16) may be copolymerized.
[0034]
Embedded image
General formula (17)
[In the general formula (17), R9, R10Each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or a halogen atom, R18Is R19Represents at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, a halogen atom and an -OM group (M is an alkali metal), and Y represents -O-, -CO-, -COO-, -CONH-, -S- , -SO2- and a phenylene group, wherein a represents 0 or 1, and d and e represent integers of 0 to 4. ]
[0035]
As the compound represented by the general formula (17), for example,
4,4'-dichlorobiphenyl, 4,4'-dibromobiphenyl, 4,4'-difluorobiphenyl, 4,4'-diiodobiphenyl, 4,4'-dihydroxybiphenyl,
4,4'-dihydroxy-3,3'-dipropenylbiphenyl,
4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethylbiphenyl,
4,4'-dihydroxy-3,3'-diethylbiphenyl,
4,4'-dimethylhydroxy-3,3 ', 5,5'-tetrafluorobiphenyl,
4,4'-dibromooctafluorobiphenyl,
4,4-dihydroxyoctafluorobiphenyl,
3,3'-diallyl-4,4'-bis (4-hydroxy) biphenyl,
4,4'-dichloro-2,2'-trifluoromethylbiphenyl,
4,4'-dibromo-2,2'-trifluoromethylbiphenyl,
4,4'-diiodo-2,2'-trifluoromethylbiphenyl,
Bis (4-chlorophenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone,
Bis (4-chlorophenyl) ether, bis (4-hydroxyphenyl) ether,
4,4'-dichlorobenzophenone, 4,4'-dihydroxybenzophenone, 2,4-dichlorobenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone
And the like.
In the bisphenol compound, a hydroxyl group may be replaced with a -OM group (M is an alkali metal) by a basic compound containing sodium, potassium, or the like. The compounds represented by the general formula (17) can be used alone or in combination of two or more.
[0036]
Embedded image
General formula (18)
[In the general formula (18), R11Is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or a halogen atom,14, RFifteenIs -OSO2Z (here, Z represents an alkyl group, a halogenated alkyl group or an aryl group), a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and f represents an integer of 0-4. ]
[0037]
As the compound represented by the general formula (18), for example,
1,2-dihydroxybenzene, 1,3-dihydroxybenzene, 1,4-dihydroxybenzene, 2,3-dihydroxytoluene, 2,5-dihydroxytoluene, 2,6-dihydroxytoluene, 3,4-dihydroxytoluene, 3, , 5-Dihydroxytoluene, o-dichlorobenzene, o-dibromobenzene, o-diiodobenzene, o-dimethylsulfonyloxybenzene, 2,3-dichlorotoluene, 2,3-dibromotoluene, 2,3-diiodo Toluene, 3,4-dichlorotoluene, 3,4-dibromotoluene, 3,4-diiodotoluene, 2,3-dimethylsulfonyloxybenzene, 3,4-dimethylsulfonyloxybenzene, m-dichlorobenzene, m -Dibromobenzene, m-diiodobenzene, m-dimethylsulfur Oniloxybenzene, 2,4-dichlorotoluene, 2,4-dibromotoluene, 2,4-diiodotoluene, 3,5-dichlorotoluene, 3,5-dibromotoluene, 3,5-diiodotoluene, 2 2,6-dichlorotoluene, 2,6-dibromotoluene, 2,6-diiodotoluene, 3,5-dimethylsulfonyloxytoluene, 2,6-dimethylsulfonyloxytoluene, 2,4-dichlorobenzotrifluoride, 2,4-dibromobenzotrifluoride, 2,4-diiodobenzotrifluoride, 3,5-dichlorobenzotrifluoride, 3,5-dibromotrifluoride, 3,5-diiodobenzotrifluoride, 1,3- Dibromo-2,4,5,6-tetrafluorobenzene, 2,4-dichlorobenzyl alcohol 3,5-dichlorobenzyl alcohol, 2,4-dibromobenzyl alcohol, 3,5-dibromobenzyl alcohol, 3,5-dichlorophenol, 3,5-dibromophenol, 3,5-dichloro-t-butoxycarbonyloxy Phenyl, 3,5-dibromo-t-butoxycarbonyloxyphenyl, 2,4-dichlorobenzoic acid, 3,5-dichlorobenzoic acid, 2,4-dibromobenzoic acid, 3,5-dibromobenzoic acid, 2, Methyl 4-dichlorobenzoate, methyl 3,5-dichlorobenzoate, methyl 3,5-dibromobenzoate, methyl 2,4-dibromobenzoate, t-butyl 2,4-dichlorobenzoate, 3,5- T-butyl dichlorobenzoate, t-butyl 2,4-dibromobenzoate, t-butyl 3,5-dibromobenzoate and the like. You can also.
In the bisphenol compound, a hydroxyl group may be replaced with a -OM group (M is an alkali metal) by a basic compound containing sodium, potassium, or the like. The compounds represented by the general formula (18) can be used alone or in combination of two or more.
In the general formula (2), the proportion of the repeating structural unit in the polymer represented by the general formula (2) is j 0 to 100 mol%, k is 0 to 100 mol% (provided that j + k = 100 mol %).
[0038]
As a method for synthesizing the polymer represented by the general formula (2), the polymer is obtained by heating a bisphenol compound and a dihalogenated compound in a solvent in the presence of an alkali metal compound.
The use ratio of the bisphenol compound and the dihalogenated compound is 45 to 55 mol%, preferably 48 to 52 mol% of the bisphenol compound, and 55 to 45 mol%, preferably 52 to 48 mol% of the dihalogenated compound. When the use ratio of the bisphenol compound is less than 45 or more than 55, the molecular weight of the polymer hardly increases, and the coating property of the coating film may be poor.
Examples of the alkali metal compound used at this time include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, lithium hydrogen carbonate, sodium hydride, hydride Potassium, lithium hydride, metallic sodium, metallic potassium, metallic lithium and the like can be mentioned.
These may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the alkali metal compound to be used is generally 100 to 400 mol%, preferably 100 to 250 mol%, based on the bisphenol compound.
Also, to promote the reaction, metal copper, cuprous chloride, cupric chloride, cuprous bromide, cupric bromide, cuprous iodide, cupric iodide, cuprous sulfate, A co-catalyst such as cupric sulfate, cuprous acetate, cupric acetate, cuprous formate, and cupric formate may be used.
The amount of the cocatalyst to be used is generally 1 to 50 mol%, preferably 1 to 30 mol%, based on the bisphenol compound.
[0039]
Examples of the solvent used in the reaction include pyridine, quinoline, benzophenone, diphenyl ether, dialkoxybenzene (alkoxyl group has 1 to 4 carbon atoms), trialkoxybenzene (alkoxyl group has 1 to 4 carbon atoms), diphenylsulfone, Dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, diethyl sulfoxide, diethyl sulfone, diisopropyl sulfone, tetrahydrofuran, tetrahydrothiophene, sulfolane, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, dimethylimidazolidinone, γ-butyrolactone, dimethylformamide, Dimethylacetamide and the like can be used.
These may be used alone or in combination of two or more.
The reaction concentration when synthesizing the polymer represented by the general formula (2) is 2 to 50% by weight based on the weight of the monomer, and the reaction temperature is 50 to 250 ° C. Further, in order to remove metal salts and unreacted monomers generated during polymer synthesis, the reaction solution is filtered, and the reaction solution is reprecipitated with a solvent that is a poor solvent for the polymer and washed with an acidic or alkaline aqueous solution. Is preferred.
The polymer represented by the general formula (2) thus obtained has a weight average molecular weight of 500 to 500,000, preferably 800 to 100,000 by a GPC method.
[0040]
Polymer (3);
The polymer represented by the general formula (3) includes, for example, the following general formulas (19) and (20)
Embedded image
General formula (19)
Embedded image
General formula (20)
(Where R12~ R17And l to p are as defined with respect to the general formula (3). )
At least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following general formulas (21) and (22)
Embedded image
General formula (21)
Embedded image
General formula (22)
(Where R17~ R22And p to t are as defined with respect to the general formula (3), and X represents a halogen atom. )
Is polymerized with at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas in the presence of a catalyst.
[0041]
Examples of the compound represented by the general formula (19) include, for example, 4,4′-diethynylbiphenyl, 3,3′-diethynylbiphenyl, 3,4′-diethynylbiphenyl, and 4,4′-diethynyldiphenyl ether 3,3′-diethynyl diphenyl ether, 3,4′-diethynyl diphenyl ether, 4,4′-diethynyl benzophenone, 3,3′-diethynyl benzophenone, 3,4′-diethynyl benzophenone, 4,4 ′ -Diethynyldiphenylmethane, 3,3'-diethynyldiphenylmethane, 3,4'-diethynyldiphenylmethane, 4,4'-diethynylbenzoic acid phenyl ester, 3,3'-diethynylbenzoic acid phenyl ester, 3 , 4'-diethynyl benzoic acid phenyl ester, 4,4'-diethynyl benzanilide, 3,3'-diethynyl benzanilide, 3,4'-diethynyl benzanilide, 4,4'-diethynyl diphenyl sulfide, 3,3'-diethynyl diphenyl sulfide, 3 4,4′-diethynyldiphenyl sulfide, 4,4′-diethynyl diphenyl sulfone, 3,3′-diethynyl diphenyl sulfone, 3,4′-diethynyl diphenyl sulfone, 2,4,4′-triethynyl diphenyl ether, 9,9-bis (4-ethynylphenyl) fluorene, 4,4 "-diethynyl-p-terphenyl, 4,4" -diethynyl-m-terphenyl, 4,4 "-diethynyl-o-terphenyl and the like These compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0042]
Examples of the compound represented by the general formula (20) include 1,2-diethynylbenzene, 1,3-diethynylbenzene, 1,4-diethynylbenzene, 2,5-diethynyltoluene, 3,4- Diethynyl toluene and the like can be mentioned. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0043]
Examples of the compound represented by the general formula (21) include 1,2-bis (2-bromophenoxy) benzene, 1,2-bis (2-iodophenoxy) benzene, and 1,2-bis (3-bromo Phenoxy) benzene, 1,2-bis (3-iodophenoxy) benzene, 1,2-bis (4-bromophenoxy) benzene, 1,2-bis (4-iodophenoxy) benzene, 1,3-bis (2 -Bromophenoxy) benzene, 1,3-bis (2-iodophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-bromophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-iodophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-bromophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-iodophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-bromophenoxy) benzene, 1,4-bis ( -Iodophenoxy) benzene, 1,4-bis (2-bromophenoxy) benzene, 1,4-bis (2-iodophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-bromophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-iodophenoxy) benzene,
1- (2-bromobenzoyl) -3- (2-bromophenoxy) benzene, 1- (2-iodobenzoyl) -3- (2-iodophenoxy) benzene, 1- (3-bromobenzoyl) -3- ( 3-bromophenoxy) benzene, 1- (3-iodobenzoyl) -3- (3-iodophenoxy) benzene, 1- (4-bromobenzoyl) -3- (4-bromophenoxy) benzene, 1- (4- Iodobenzoyl) -3- (4-iodophenoxy) benzene, 1- (3-bromobenzoyl) -4- (3-bromophenoxy) benzene, 1- (3-iodobenzoyl) -4- (3-iodophenoxy) Benzene, 1- (4-bromobenzoyl) -4- (4-bromophenoxy) benzene, 1- (4-iodobenzoyl) -4- (4-iodophenoxy) ) Benzene,
2,2′-bis (2-bromophenoxy) benzophenone, 2,2′-bis (2-iodophenoxy) benzophenone, 2,4′-bis (2-bromophenoxy) benzophenone, 2,4′-bis (2 -Iodophenoxy) benzophenone, 4,4'-bis (2-bromophenoxy) benzophenone, 4,4'-bis (2-iodophenoxy) benzophenone, 2,2'-bis (3-bromophenoxy) benzophenone, 2, 2'-bis (3-iodophenoxy) benzophenone, 2,4'-bis (3-bromophenoxy) benzophenone, 2,4'-bis (3-iodophenoxy) benzophenone, 4,4'-bis (3-bromo Phenoxy) benzophenone, 4,4′-bis (3-iodophenoxy) benzophenone, 2,2′-bis (4 (Bromophenoxy) benzophenone, 2,2'-bis (4-iodophenoxy) benzophenone, 2,4'-bis (4-bromophenoxy) benzophenone, 2,4'-bis (4-iodophenoxy) benzophenone, 4,4 '-Bis (4-bromophenoxy) benzophenone, 4,4'-bis (4-iodophenoxy) benzophenone,
2,2′-bis (2-bromobenzoyl) benzophenone, 2,2′-bis (2-iodobenzoyl) benzophenone, 2,4′-bis (2-bromobenzoyl) benzophenone, 2,4′-bis (2 -Iodobenzoyl) benzophenone, 4,4'-bis (2-bromobenzoyl) benzophenone, 4,4'-bis (2-iodobenzoyl) benzophenone, 2,2'-bis (3-bromobenzoyl) benzophenone, 2, 2'-bis (3-iodobenzoyl) benzophenone, 2,4'-bis (3-bromobenzoyl) benzophenone, 2,4'-bis (3-iodobenzoyl) benzophenone, 4,4'-bis (3-bromo Benzoyl) benzophenone, 4,4′-bis (3-iodobenzoyl) benzophenone, 2,2′-bis (4 Bromobenzoyl) benzophenone, 2,2'-bis (4-iodobenzoyl) benzophenone, 2,4'-bis (4-bromobenzoyl) benzophenone, 2,4'-bis (4-iodobenzoyl) benzophenone, 4,4 '-Bis (4-bromobenzoyl) benzophenone, 4,4'-bis (4-iodobenzoyl) benzophenone,
3,4'-bis (2-bromophenoxy) diphenyl ether, 3,4'-bis (2-iodophenoxy) diphenyl ether, 3,4'-bis (3-bromophenoxy) diphenyl ether, 3,4'-bis (3 -Iodophenoxy) diphenyl ether, 3,4'-bis (4-bromophenoxy) diphenyl ether, 3,4'-bis (4-iodophenoxy) diphenyl ether, 4,4'-bis (2-bromophenoxy) diphenyl ether, 4, 4'-bis (2-iodophenoxy) diphenyl ether, 4,4'-bis (3-bromophenoxy) diphenyl ether, 4,4'-bis (3-iodophenoxy) diphenyl ether, 4,4'-bis (4-bromo Phenoxy) diphenyl ether, 4,4′-bis (4-iodoff) Phenoxy) diphenyl ether,
3,4'-bis (2-bromobenzoyl) diphenyl ether, 3,4'-bis (2-iodobenzoyl) diphenyl ether, 3,4'-bis (3-bromobenzoyl) diphenyl ether, 3,4'-bis (3 -Iodobenzoyl) diphenyl ether, 3,4'-bis (4-bromobenzoyl) diphenyl ether, 3,4'-bis (4-iodobenzoyl) diphenyl ether, 4,4'-bis (2-bromobenzoyl) diphenyl ether, 4, 4'-bis (2-iodobenzoyl) diphenyl ether, 4,4'-bis (3-bromobenzoyl) diphenyl ether, 4,4'-bis (3-iodobenzoyl) diphenyl ether, 4,4'-bis (4-bromo Benzoyl) diphenyl ether, 4,4'-bis (4-iodobe) Benzoyl) diphenyl ether,
2,2′-bis (4-chlorophenyl) isopropylidene, 2,2′-bis (4-iodophenyl) isopropylidene, 2,2′-bis (4-bromophenyl) isopropylidene, 2,2′-bis (3-chlorophenyl) isopropylidene, 2,2′-bis (3-iodophenyl) isopropylidene, 2,2′-bis (3-bromophenyl) isopropylidene, 2,2′-bis (4-chlorophenyl) hexa Fluoroisopropylidene, 2,2'-bis (4-iodophenyl) hexafluoroisopropylidene, 2,2'-bis (4-bromophenyl) hexafluoroisopropylidene, 2,2'-bis (3-chlorophenyl) hexa Fluoroisopropylidene, 2,2′-bis (3-iodophenyl) hexafluoroisopropylidene, 2 2'-bis (3-bromophenyl) hexafluoroisopropylidene, 2,2'-bis (4-chlorophenyl) diphenylmethylidene, 2,2'-bis (4-iodophenyl) diphenylmethylidene, 2,2 ' -Bis (4-bromophenyl) diphenylmethylidene, 2,2'-bis (3-chlorophenyl) diphenylmethylidene, 2,2'-bis (3-iodophenyl) diphenylmethylidene, 2,2'-bis ( 3-bromophenyl) diphenylmethylidene, 9,9-bis (4-chlorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-iodophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-bromophenyl) fluorene, 9,9 -Bis (3-chlorophenyl) fluorene, 9,9-bis (3-iodophenyl) fluorene, 9,9-bis (3-bromo Phenyl) fluorene, 4,4 "-dichloro-m-terphenyl, 4,4" -diiodo-m-terphenyl, 4,4 "-dibromo-m-terphenyl, 4,4" -dichloro-p-ter Examples thereof include phenyl, 4,4 "-diiodo-p-terphenyl, and 4,4" -dibromo-p-terphenyl. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0044]
Examples of the compound represented by the general formula (22) include 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene, 1,2-diiodobenzene, and 1,3-diiodobenzene. Benzene, 1,4-diiodobenzene, 1,2-dibromobenzene, 1,3-dibromobenzene, 1,4-dibromobenzene, 2,3-dichlorotoluene, 2,4-dichlorotoluene, 2,5-dichloro Toluene, 2,6-dichlorotoluene, 3,4-dichlorotoluene, 2,3-diiodotoluene, 2,4-diiodotoluene, 2,5-diiodotoluene, 2,6-diiodotoluene, 3, 4-diiodotoluene, 2,3-dibromotoluene, 2,4-dibromotoluene, 2,5-dibromotoluene, 2,6-dibromotoluene, 3,4-dibromo Or the like can be mentioned toluene. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0045]
The polymer of the present invention comprises a compound represented by the general formula (19) and / or a compound represented by the general formula (20) and a compound represented by the general formula (21) and / or a compound represented by the general formula (22) Is produced by polymerizing a compound represented by the general formula (19) and / or a compound represented by the general formula (19) and / or a compound represented by the general formula (21). )) And / or the compound represented by the general formula (22) is used in such a manner that the total amount of the latter compound is 0.8 to 1.2 mol with respect to 1 mol of the total amount of the former compound, It is preferably from 0.9 to 1.1 mol, particularly preferably from 0.95 to 1.05. When the total amount of the latter compound is less than 0.8 mol or more than 1.2 mol, the molecular weight of the obtained polymer hardly increases.
[0046]
In the production method of the present invention, these compounds are preferably polymerized in the presence of a catalyst containing a transition metal compound. Further, a catalyst containing a transition metal compound and a basic compound is more preferable, and a catalyst composed of the following components (a), (b) and (c) is particularly preferable.
(A) a substance capable of forming a complex (including a complex ion) by supplying a group (atomic group) which binds to palladium salt and palladium as a ligand or binds as a ligand (hereinafter, ligand) Palladium complex (if necessary, a ligand-forming substance may be further added)
(B) Monovalent copper compound
(C) Basic compound
[0047]
Examples of the palladium salt include palladium chloride, palladium bromide, palladium iodide and the like. Examples of the ligand-forming body include triphenylphosphine, tri-o-tolylphosphine, tricyanophenylphosphine, and tricyanomethylphosphine. Among them, triphenylphosphine is preferred. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0048]
As the palladium complex, for example, dichlorobis (triphenylphosphine) palladium, dibromobis (triphenylphosphine) palladium, diiodobis (triphenylphosphine) palladium, dichlorobis (tri-o-tolylphosphine) palladium, dichlorobis (tricyanophenylphosphine) palladium Dichlorobis (tricyanomethylphosphine) palladium, dibromobis (tri-o-tolylphosphine) palladium, dibromobis (tricyanophenylphosphine) palladium, dibromobis (tricyanomethylphosphine) palladium, diiodobis (tri-o-tolylphosphine) palladium, Diiodobis (tricyanophenylphosphine) palladium, diiodobis (tricyanomethylphosphine) para Um, tetrakis (triphenylphosphine) palladium, tetrakis (tri--o- tolyl phosphine) palladium, tetrakis (tricyanophenylphosphine) palladium, tetrakis (tricyanomethylphosphine) palladium. Among them, dichlorobis (triphenylphosphine) palladium and tetrakis (triphenylphosphine) palladium are preferable. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0049]
Examples of the monovalent copper compound include copper (I) chloride, copper (I) bromide, copper (I) iodide, and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0050]
The usage ratio of the catalyst is as follows.
The use ratio of the palladium salt is preferably 0.0001 to 10 mol, more preferably 0.001 to 1 mol, per 1 mol of the total amount of the compounds represented by the general formulas (19) to (22). . If the amount is less than 0.0001 mol, the polymerization may not proceed sufficiently, while if it exceeds 10 mol, purification may be difficult.
[0051]
Further, the usage ratio of the ligand former is preferably 0.0004 to 50 mol, more preferably 0.004 to 50 mol per 1 mol of the total amount of the compounds represented by the general formulas (19) to (22). 5 moles. If the amount is less than 0.0004 mol, the polymerization may not proceed sufficiently, while if it exceeds 50 mol, purification may be difficult.
The use ratio of the palladium complex is preferably 0.0001 to 10 mol, more preferably 0.001 to 1 mol, per 1 mol of the total amount of the compounds represented by the general formulas (19) to (22). If the amount is less than 0.0001 mol, the polymerization may not proceed sufficiently, while if it exceeds 10 mol, purification may be difficult.
The proportion of the monovalent copper compound used is preferably 0.0001 to 10 mol, more preferably 0.001 to 1 mol, per 1 mol of the total amount of the compounds represented by the general formulas (19) to (22). It is. If the amount is less than 0.0001 mol, the polymerization may not proceed sufficiently, while if it exceeds 10 mol, purification may be difficult.
[0052]
Examples of the basic compound include pyridine, pyrrole, piperazine, pyrrolidine, piperidine, picoline, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, dimethylmonoethanolamine, monomethyldiethanolamine, triethanolamine, diazabicyclooctane, and diazabicyclo. Examples thereof include nonane, diazabicycloundecene, tetramethylammonium hydroxide, diethylamine, ammonia, n-butylamine, and imidazole. Among them, diethylamine, piperidine and n-butylamine are preferred. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0053]
The usage ratio of the basic compound is preferably 1 to 1000 mol, more preferably 1 to 100 mol, per 1 mol of the total amount of the compounds represented by the general formulas (19) to (22). If it is less than 1 mol, the polymerization may not proceed sufficiently, while if it exceeds 100 mol, it is not economical.
[0054]
In the production method of the present invention, a solvent can be used if necessary. The polymerization solvent is not particularly limited, but is, for example, a halogen-based solvent such as chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, or dichlorobenzene; an aromatic hydrocarbon-based solvent such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, or diethylbenzene; Ether-based solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, diglyme, anisole, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether; ketone-based solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, 2-heptanone, cyclohexanone, cyclclepentanone; Ester solvents such as methyl, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, γ-butyrolactone; N N- dimethylformamide, N, N- dimethylacetamide may be mentioned amide solvents such as N- methyl-2-pyrrolidone. It is preferable that these solvents are sufficiently dried and deoxygenated before use. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
[0055]
The concentration of the monomer (polymerization component) in the polymerization solvent is preferably 1 to 80% by weight, more preferably 5 to 60% by weight.
The polymerization temperature is preferably from 0 to 150C, more preferably from 5 to 100C. The polymerization time is preferably 0.5 to 100 hours, more preferably 1 to 40 hours.
[0056]
The polyarylene and / or polyarylene ether obtained as described above can be purified by dissolving it in a specific organic solvent, bringing the solution into contact with water or an acidic aqueous solution, and extracting the liquid.
The specific organic solvent has a solubility in water at 20 ° C. of 100 g / 100 cc or less, preferably 30 g / 100 cc or less, particularly preferably 20 g / 100 cc or less.
Specific examples of the specific organic solvent include, for example, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-acetic acid. Pentyl, 3-methoxybutyl acetate, methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate, n-nonyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, propylene glycol monobutyl acetate , Ethyl propionate, n-butyl propionate, i-amyl propionate, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate, n-amyl lactate, diethyl malonate, phthalate Esters such as dimethyl phthalate and diethyl phthalate System solvent;
Aliphatic carbonization such as n-pentane, i-pentane, n-hexane, i-hexane, n-heptane, i-heptane, 2,2,4-trimethylpentane, n-octane, i-octane, cyclohexane and methylcyclohexane Hydrogen-based solvent;
Such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, i-propylbenzene, diethylbenzene, i-butylbenzene, triethylbenzene, di-i-propylbenzene, n-amylnaphthalene, trimethylbenzene, etc. Aromatic hydrocarbon solvents;
Examples thereof include ketone solvents such as cyclopentanone, cyclohexanone, 2-hexanone, 2-heptanone, and methylcyclohexanone.
Two or more of these specific organic solvents may be used simultaneously.
[0057]
Further, other solvents may be added to the specific organic solvent as long as the effects of the present invention are not impaired.
Other solvents include, for example, methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, i-pentanol, 2-methylbutanol , Sec-pentanol, t-pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, sec-hexanol, 2-ethylbutanol, sec-heptanol, heptanol-3, n-octanol, 2-ethyl Hexanol, sec-octanol, n-nonyl alcohol, 2,6-dimethylheptanol-4, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol, , Cyclohexanol, methyl cyclohexanol, 3,3,5-trimethyl cyclohexanol, benzyl alcohol, mono-alcohol solvents such as diacetone alcohol;
Ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, pentanediol-2,4,2-methylpentanediol-2,4, hexanediol-2,5, heptanediol-2,4,2- Polyhydric alcohol solvents such as ethylhexanediol-1,3, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, and tripropylene glycol;
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylbutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl Ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol Monoethyl ether, polyhydric alcohol partial ether solvents such as dipropylene glycol monopropyl ether;
Acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-i-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, methyl-n-hexyl ketone, di-i- Butyl ketone, trimethyl nonanone, cyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, acetophenone, fenchone, acetylacetone, 2,4-hexanedione, 2,4-heptanedione, 3,5-heptanedione, 2,4 -Octanedione, 3,5-octanedione, 2,4-nonanedione, 3,5-nonanedione, 5-methyl-2,4-hexanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptane Dione, 1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4-hep Ketone-based solvents such as Njion;
Formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-ethylacetamide, N, N-diethyl Amide-based solvents such as acetamide, N-methylpropionamide, N-methylpyrrolidone, N-formylmorpholine, N-formylpiperidine, N-formylpyrrolidine, N-acetylmorpholine, N-acetylpiperidine, N-acetylpyrrolidine;
ester solvents such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone;
Acetonitrile, dimethyl sulfoxide, N, N, N ′, N′-tetraethylsulfamide, hexamethylphosphoric triamide, N-methylmorpholone, N-methylpyrrole, N-ethylpyrrole, N-methyl-Δ3-pyrroline, N-methylpiperidine, N-ethylpiperidine, N, N-dimethylpiperazine, N-methylimidazole, N-methyl-4-piperidone, N-methyl-2-piperidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3- Non-protic solvents such as dimethyl-2-imidazolidinone and 1,3-dimethyltetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone.
[0058]
The used amount of the other solvent with respect to the specific organic solvent is 0 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the specific organic solvent. If the amount of the other solvent exceeds 100 parts by weight, the layer separation at the time of liquid-liquid extraction becomes poor.
One or more of these other solvents may be used simultaneously.
[0059]
The amount of the organic solvent used when dissolving the polyarylene and / or polyarylene ether in the specific organic solvent is not particularly limited. In addition, when the amount of the organic solvent is too small, a problem such as poor separation from an aqueous layer after treatment with water or an acidic aqueous solution may occur. A suitable amount of the specific organic solvent is 50 to 5000 parts by weight, more preferably 100 to 4000 parts by weight, based on 100 parts by weight of polyarylene and / or polyarylene ether.
[0060]
The polyarylene and / or polyarylene ether dissolved in the specific organic solvent is then subjected to a contact treatment with water or an aqueous acidic solution, and liquid-extracted.
The liquid used for extraction in the present invention may be water alone, but is preferably an acidic aqueous solution, for example, a solution obtained by adding an acid to water to adjust the pH to 5 or less. In addition, if the acidity of the aqueous solution is too large, the polyarylene and / or polyarylene ether may be affected. Usually, an acidic aqueous solution having a pH of about 0 or more is preferable, and a more preferable pH range is 1 to 5.
[0061]
Examples of the acid used in preparing the acidic aqueous solution include inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, and boric acid;
Acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, oxalic acid, maleic acid, methylmalonic acid, adipic acid, sebacic acid, gallic acid, butyric acid, melitic acid, Arachidonic acid, shikimic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linoleic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid Hydrolysis of trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, formic acid, malonic acid, sulfonic acid, phthalic acid, fumaric acid, citric acid, tartaric acid, succinic acid, fumaric acid, itaconic acid, mesaconic acid, citraconic acid, malic acid, glutaric acid , Maleic anhydride hydrolyzate and phthalic anhydride hydrolyzate Bets can be, there may be mentioned organic acids as a more preferable example is an organic dicarboxylic acid as particularly preferred examples.
These compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0062]
In the present invention, water or an acidic aqueous solution may be added to the polyarylene and / or polyarylene ether solution, or a polyarylene and / or polyarylene ether solution may be added to the water or acidic aqueous solution.
For the purpose of the present invention, the water or acidic aqueous solution used is preferably one having a low metal content, for example, ion-exchanged water or distilled water having an electric resistance of 10 MΩ / cm or more. For example, a method in which ion-exchanged water is used as it is or a method in which an acid is added to water having a low metal content to make it weakly acidic is used.
[0063]
There is no particular limitation on the amount of water or acidic aqueous solution, but if the amount is too small, it is necessary to increase the number of extractions for metal removal, and if the amount of water or acidic aqueous solution is too large, May cause an operational problem due to an increase in the amount of liquid.
A suitable amount of water or acidic aqueous solution is 100 to 3000 parts by weight, more preferably 150 to 2500 parts by weight, based on 100 parts by weight of polyarylene and / or polyarylene ether.
Liquid-liquid extraction is usually performed by stirring the polyarylene and / or polyarylene ether solution and water or an acidic aqueous solution as an extractant at a temperature of 5 to 60 ° C, more preferably 10 to 50 ° C, and the like. After mixing well, the mixture is allowed to stand still.
Thereby, the polyarylene and / or polyarylene ether solution layer and the aqueous layer are separated into two layers, and the metal ions contained in the polyarylene and / or polyarylene ether solution are transferred to the aqueous layer. At this time, the separation of the polyarylene and / or polyarylene ether solution layer and the aqueous layer can be improved by using a centrifuge or the like.
[0064]
By such a treatment, the metal content in the polyarylene and / or polyarylene ether polymer solution can be reduced, but the obtained polyarylene and / or polyarylene ether solution layer is further treated with water or an acidic aqueous solution. It is desirable that the operations of charging, mixing by stirring, standing, and liquid separation are repeated several times to further reduce the metal content. In addition, when liquid-liquid extraction is performed using an acidic aqueous solution, it is desirable that after the extraction with the acidic aqueous solution is completed, extraction is further performed several times using water to remove the acid.
[0065]
The polyarylene and / or polyarylene ether solution thus obtained can be added with a solvent for forming a coating film if necessary and subjected to an operation such as distillation under reduced pressure to remove remaining water and a specific organic solvent. I can do it.
At this time, examples of the film-forming solvent that can be used include at least one selected from the group consisting of alcohol solvents, ketone solvents, amide solvents, ester solvents, and aprotic solvents.
Here, as the alcohol solvent, methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, i-pentanol, 2-methyl Butanol, sec-pentanol, t-pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, sec-hexanol, 2-ethylbutanol, sec-heptanol, heptanol-3, n-octanol, 2- Ethylhexanol, sec-octanol, n-nonyl alcohol, 2,6-dimethylheptanol-4, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol Phenol, cyclohexanol, methyl cyclohexanol, 3,3,5-trimethyl cyclohexanol, benzyl alcohol, mono-alcohol solvents such as diacetone alcohol;
Ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, pentanediol-2,4,2-methylpentanediol-2,4, hexanediol-2,5, heptanediol-2,4,2- Polyhydric alcohol solvents such as ethylhexanediol-1,3, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, and tripropylene glycol;
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylbutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl Ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol And the like; monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, polyhydric alcohol partial ether solvents such as dipropylene glycol monopropyl ether.
One or more of these alcohol solvents may be used at the same time.
Examples of ketone solvents include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-i-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, and methyl-n-hexyl. In addition to ketone, di-i-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, 2-hexanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, acetophenone, and fenchone, acetylacetone, 2,4-hexanedione, 2,4-heptanedione, 3,5-heptanedione, 2,4-octanedione, 3,5-octanedione, 2,4-nonanedione, 3,5-nonanedione, 5-methyl-2,4-hexanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3, - heptanedione, 1,1,1,5,5,5 beta-diketones such as hexafluoro-2,4-heptane dione and the like.
These ketone solvents may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the amide solvent include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, and N-ethylacetamide. , N, N-diethylacetamide, N-methylpropionamide, N-methylpyrrolidone, N-formylmorpholine, N-formylpiperidine, N-formylpyrrolidine, N-acetylmorpholine, N-acetylpiperidine, N-acetylpyrrolidine and the like. No.
One or more of these amide solvents may be used simultaneously.
Examples of the ester solvent include diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, and i-acetic acid. -Butyl, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate, n-acetic acid -Nonyl, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethyl acetate Glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl acetate acetate, dipropylene glycol Glycol acetate, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, i-amyl propionate, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate, n-lactate Amyl, diethyl malonate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate and the like can be mentioned.
These ester solvents may be used alone or in combination of two or more.
Examples of aprotic solvents include acetonitrile, dimethyl sulfoxide, N, N, N ', N'-tetraethylsulfamide, hexamethylphosphoric triamide, N-methylmorpholone, N-methylpyrrole, N-ethylpyrrole, and N-ethylpyrrole. -Methyl-Δ3-pyrroline, N-methylpiperidine, N-ethylpiperidine, N, N-dimethylpiperazine, N-methylimidazole, N-methyl-4-piperidone, N-methyl-2-piperidone, N-methyl-2 -Pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyltetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone and the like.
[0066]
Other additives
The film-forming composition obtained in the present invention further contains components such as an organic polymer, a surfactant, a silane coupling agent, a radical generator, a compound containing a polymerizable double bond, and a polymerizable triple bond. It may be added.
[0067]
Examples of the organic polymer include a compound having a sugar chain structure, a vinylamide polymer, a (meth) acrylic polymer, an aromatic vinyl compound, a dendrimer, a polyimide, a polyamic acid, a polyarylene, a polyamide, a polyquinoxaline, and a polyoxadiene. An azole, a fluorine-based polymer, a compound having a polyalkylene oxide structure, and the like can be given.
[0068]
Examples of the compound having a polyalkylene oxide structure include a polymethylene oxide structure, a polyethylene oxide structure, a polypropylene oxide structure, a polytetramethylene oxide structure, and a polybutylene oxide structure. Specifically, polyoxymethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene sterol ether, polyoxyethylene lanolin derivative, ethylene oxide derivative of alkylphenol formalin condensate, polyoxyethylene poly Oxypropylene block copolymers, ether compounds such as polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers, polyoxyethylene glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid alkanolamide sulfates and the like Ether ester type compound, polyethylene glycol fatty acid ester, ethylene glycol fat Esters, fatty acid monoglycerides, polyglycerol fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, propylene glycol fatty acid esters, and the like ether ester type compounds such as sucrose fatty acid esters.
Examples of the polyoxytylene polyoxypropylene block copolymer include compounds having the following block structures.
-(X) j- (Y) k-
-(X) j- (Y) k- (X) l-
(Wherein X is -CH2CH2A group represented by O-, Y is -CH2CH (CH3) Represents a group represented by O-, j represents 1 to 90, k represents 10 to 99, and l represents a number of 0 to 90.)
Among these, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, And ether-type compounds such as the above.
These may be used alone or in combination of two or more.
[0069]
As the surfactant, for example, a nonionic surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and the like, further, a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, Examples thereof include a polyalkylene oxide-based surfactant and a poly (meth) acrylate-based surfactant, and preferably include a fluorine-based surfactant and a silicone-based surfactant.
[0070]
Examples of the fluorine surfactant include 1,1,2,2-tetrafluorooctyl (1,1,2,2-tetrafluoropropyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluorooctylhexyl ether, octa Ethylene glycol di (1,1,2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexaethylene glycol (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, octapropylene glycol di (1,1,2 , 2-tetrafluorobutyl) ether, hexapropylene glycol di (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, sodium perfluorododecylsulfonate, 1,1,2,2,8,8 , 9,9,10,10-Decafluorododecane, 1,1,2,2,3,3-hexafluorodecane, N- [3- (perfluoro Tansulfonamido) propyl] -N, N'-dimethyl-N-carboxymethyleneammonium betaine, perfluoroalkylsulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl-N-ethylsulfonylglycine salt, bis (N-perfluorophosphate) Octylsulfonyl-N-ethylaminoethyl), a monoperfluoroalkylethyl phosphate, etc., a fluorine-based surfactant comprising a compound having a fluoroalkyl or fluoroalkylene group at at least one of terminal, main chain and side chain positions Can be mentioned.
Commercially available products include Megafac F142D, F172, F173, and F183 (all manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), F-Top EF301, 303, and 352 (manufactured by Shin-Akita Chemical Co., Ltd.) , Florad FC-430, FC-431 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahigard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC -105, SC-106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), BM-1000, BM-1100 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), NBX-15 (manufactured by Neos Co., Ltd.), etc. Surfactants can be mentioned. Among them, the above-mentioned Megafac F172, BM-1000, BM-1100, and NBX-15 are particularly preferred.
As the silicone-based surfactant, for example, SH7PA, SH21PA, SH30PA, ST94PA (all manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.), among which SH21PA and SH30PA are particularly preferable.
[0071]
The amount of the surfactant to be used is generally 0.0001 to 10 parts by weight based on the specific organic solvent (completely hydrolyzed condensate).
These may be used alone or in combination of two or more.
[0072]
Examples of the silane coupling agent include 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminoglycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3- Aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4 , 7-Triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N -Benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis (Oxyethylene)- - aminopropyltrimethoxysilane, N- bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, poly vinylmethoxysiloxane, polyvinyl ethoxy siloxane.
These may be used alone or in combination of two or more.
[0073]
Examples of the radical generator include isobutyryl peroxide, α, α′bis (neodecanylperoxy) diisopropylbenzene, cumylperoxyneodecanoate, di-n-propylperoxydicarbonate, diisopropylperoxydicarbonate, 1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxy neodecanoate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxy dicarbonate, 1-cyclohexyl-1-methylethyl peroxy neodecanoate, di-2 -Ethoxyethyl peroxydicarbonate, di (2-ethylhexylperoxy) dicarbonate, t-hexylperoxyneodecanoate, dimethoxybutylperoxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutylperoxy) Dicarbonate, t- Butylperoxy neodecanoate, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, t-hexylperoxypivalate, t-butylperoxypivalate, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, Lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy 2-ethylhexanoate, succinic peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (2-ethylhexanoyl Peroxy) hexane, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxy 2-ethylhexanoate, t-hexylperoxy 2-ethylhexanoate, t-butylperoxy 2-ethylhexanoate, m-toluoyl Andbenzoyl peroxide, Benzoi Peroxide, t-butylperoxyisobutyrate, di-t-butylperoxy-2-methylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1 -Bis (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, 2,2 -Bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclodecane, t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxymaleic acid, t -Butylperoxy-3,3,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxylaurate, 2 5-dimethyl-2,5-di (m-toluoylperoxy) hexane, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy 2-ethylhexyl monocarbonate, t-hexylperoxybenzoate, 2,5- Dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxyacetate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, t-butylperoxybenzoate, n-butyl-4,4- Bis (t-butylperoxy) valerate, di-t-butylperoxyisophthalate, α, α′-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5 -Di (t-butylperoxy) hexane, t-butylcumyl peroxide, di-t-butyl Ruperoxide, p-menthane hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3, diisopropylbenzene hydroperoxide, t-butyltrimethylsilyl peroxide, 1,1,3 , 3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-hexyl hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane and the like.
[0074]
The amount of the radical generator is preferably 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.
These may be used alone or in combination of two or more.
[0075]
Compounds containing a polymerizable double bond include, for example, allylbenzene, diallylbenzene, triallylbenzene, allyloxybenzene, diallyloxybenzene, triallyloxybenzene, α, ω-diallyloxyalkanes, α, ω -Diallyl alkenes, α, ω-diallyl alkenes, allylamine, diallylamine, triallylamine, N-allylphthalimide, N-allylpyromellitimide, N, N'-diallylurea, triallyl isocyanurate, 2,2'-diallyl Allyl compounds such as bisphenol A;
Styrene, divinylbenzene, trivinylbenzene, stilbene, propenylbenzene, dipropenylbenzene, tripropenylbenzene, phenylvinylketone, methylstyrylketone, α, α′-divinylalkanes, α, α′-divinylalkenes, α, α'-divinylalkynes, α, α'-divinyloxyalkanes, α, α'-divinylalkenes, α, α'-divinylalkynes, α, α'-diacryloxyalkanes, α, α ' -Diacryl alkenes, α, α'-diacryl alkenes, α, α'-dimethacryloxy alkanes, α, α'-dimethacryl alkenes, α, α'-dimethacryl alkenes, bisacryloxy Benzene, trisacryloxybenzene, bismethacryloxybenzene, trismethacryloxybenzene , N- vinylphthalimide, vinyl compounds such as N- vinyl pyromellitimide;
Polyarylene ethers containing 2,2'-diallyl-4,4'-biphenol, polyarylenes containing 2,2'-diallyl-4,4'-biphenol and the like can be mentioned.
These may be used alone or in combination of two or more.
[0076]
Examples of the compound containing a polymerizable triple bond include compounds represented by the following general formulas (23) and (24) or any one of them.
Embedded image
General formula (23)
Embedded image
General formula (24)
(In the general formula, R24 represents a 2- to v-valent aromatic group, R25 represents a 2- to w-valent aromatic group, R23 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and u represents a 0 to 5 Represents an integer, and v and w are each independently an integer of 2 to 6.)
[0077]
In the general formula (23), R23 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an i-propyl group. R24 in the general formula (23) and R25 in the general formula (24) are an aromatic group having a valence of 2 to v and a valence of 2 to w, respectively, and include, for example, a group represented by the following general formula (25). be able to.
Embedded image
General formula (25)
[In the above general formula, M represents at least one group selected from -O-, -S-, -CH2-, -C (CH3) 2-, and a fluorenyl group. ]
[0078]
Specific examples of the compound represented by the general formula (23) include, for example, 1,4-bis (phenylethynylbenzene), 1,3-bis (phenylethynylbenzene), and 1,2-bis (phenylethynyl) Benzene, 1,3,5-tris (phenylethynyl) benzene, 1,2,4-tris (phenylethynyl) benzene, 4,4′-bis (phenylethynyl) diphenyl ether, 2,4,4′-tris (phenyl (Ethynyl) diphenyl ether and the like.
[0079]
Specific examples of the compound represented by the general formula (24) include, for example, 1,4-diethynylbenzene, 1,3-diethynylbenzene, 1,2-diethynylbenzene, 1,3,5 -Triethynylbenzene, 1,2,4-triethynylbenzene, 4,4'-diethynyldiphenylether, 2,4,4'-triethynyldiphenylether and the like.
[0080]
The total solid content of the composition of the present invention thus obtained is preferably 0.1 to 30% by weight, and is appropriately adjusted depending on the purpose of use. When the total solid content of the composition is from 0.1 to 30% by weight, the thickness of the coating film is in an appropriate range, and the storage stability is more excellent.
The adjustment of the total solid concentration is performed by concentration and dilution with the organic solvent, if necessary.
[0081]
The composition of the present invention is applied to a silicon wafer, SiO2When applying to a substrate such as a wafer or a SiN wafer, coating means such as spin coating, dipping, roll coating, and spraying are used.
[0082]
The film thickness at this time is about 0.005 to 2.5 μm as a dry film thickness when applied once, and a coating film with a thickness about 0.01 to 5.0 μm can be formed when applied twice. . Thereafter, the insulating film can be formed by drying at normal temperature or drying by heating at a temperature of about 80 to 600 ° C., usually for about 5 to 240 minutes. As a heating method at this time, a hot plate, an oven, a furnace, or the like can be used, and as a heating atmosphere, the heating is performed in the atmosphere, a nitrogen atmosphere, an argon atmosphere, a vacuum, a reduced pressure with controlled oxygen concentration, or the like. Can be.
Further, the coating film can be formed by irradiating an electron beam or an ultraviolet ray.
Further, in order to control the curing speed of the coating film, if necessary, heating may be performed stepwise, or an atmosphere such as nitrogen, air, oxygen, or reduced pressure may be selected.
[0083]
The interlayer insulating film thus obtained has a low content of metal impurities, and is excellent in relative dielectric constant characteristics and low leakage current characteristics. Therefore, semiconductors such as LSIs, system LSIs, DRAMs, SDRAMs, RDRAMs, D-RDRAMs, etc. Protective films such as interlayer insulating films for devices, etching stoppers, chemical mechanical polishing stoppers, surface coat films for semiconductor devices, intermediate layers in semiconductor manufacturing processes using multilayer resists, interlayer insulating films for multilayer wiring boards, and liquid crystal display devices It is useful for applications such as protective films and insulating films, and protective films for color filters for display devices.
[0084]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the following description generally shows an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited by such description without any particular reason.
Parts and% in Examples and Comparative Examples are parts and% by weight, respectively, unless otherwise specified.
Various evaluations were performed as follows.
[0085]
Weight average molecular weight (Mw)
It was measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
Sample: A sample was prepared by dissolving 1 g of a sample in 100 cc of tetrahydrofuran using tetrahydrofuran as a solvent.
Standard polystyrene: Standard polystyrene manufactured by Pressure Chemical Co., USA was used.
Apparatus: High-temperature high-speed gel permeation chromatogram (Waters, USA) (Model 150-C @ ALC / GPC)
Column: SHOdex # A-80M (length 50 cm) manufactured by Showa Denko KK
Measurement temperature: 40 ° C
Flow rate: 1cc / min
[0086]
Metal content
It was measured by the flameless atomic absorption method under the following conditions.
Sample: A sample was prepared by dissolving 1 g of a sample in 100 g of distilled cyclohexanone.
Measurement method: The amounts of Na, K, Fe, Ni, Zn, Cu, and Pd in the solution were measured using a flameless atomic absorption spectrophotometer GC12A manufactured by Hitachi, Ltd.
[0087]
Dielectric constant of coating film
A composition sample is applied on an 8-inch silicon wafer by spin coating, and the substrate is dried on a hot plate at 80 ° C. for 2 minutes and in a nitrogen atmosphere at 200 ° C. for 2 minutes. The substrate was baked on the plate for 15 minutes. An aluminum electrode pattern was formed on the obtained substrate by a vapor deposition method to prepare a sample for relative dielectric constant measurement. The relative permittivity of the coating film of the sample was measured at a frequency of 100 kHz by a CV method using an HP16451B electrode and an HP4284A precision LCR meter manufactured by Yokogawa-Hewlett-Packard Co., Ltd.
[0088]
Leakage current of coating film
A composition sample is applied on an 8-inch silicon wafer by spin coating, and the substrate is dried on a hot plate at 80 ° C. for 2 minutes and in a nitrogen atmosphere at 200 ° C. for 2 minutes. The substrate was baked on the plate for 15 minutes. An aluminum electrode pattern was formed on the obtained substrate by a vapor deposition method to prepare a sample for measuring leak current. The leak current was measured by using 6517A manufactured by Keithley Co., Ltd. and applying a voltage of 0.2 MV / cm to the coating film. The leakage current of the coating film was evaluated according to the following criteria.
;: Leak current is 5 × 10-10Less than A
×: Leak current is 5 × 10-10A or more
[0089]
Synthesis Example 1
In a three-necked flask, 7.5 g of sodium iodide, 1.3 g of anhydrous nickel chloride, 15.7 g of triphenylphosphine, 19.6 g of zinc powder activated with acetic acid, and 9,9-bis (methylsulfonyloxy) 1) Fluorene (16.7 g) was added, and the mixture was dried under vacuum for 24 hours, and then the inside of the three-necked flask was filled with argon gas. Next, 50 ml of dry N, N-dimethylacetamide, 50 ml of dry tetrahydrofuran, and 10.8 g of 2,4-dichlorotoluene were added, and the mixture was stirred at 70 ° C. under an argon stream, whereby the reaction solution turned brown. After allowing the reaction to proceed at 70 ° C. for 20 hours as it was, after cooling, the reaction solution was poured into a mixture of 400 ml of 36% hydrochloric acid and 1,600 ml of methanol to collect a precipitate.
The resulting precipitate was dissolved in chloroform to remove insolubles, and then poured into methanol to collect the precipitate. This precipitate was sufficiently washed with methanol and dried to obtain a white powdery polymer (1) having a weight average molecular weight of 10,500.
When the metal content of this polymer (1) solution was measured by flameless atomic absorption spectrometry, Na (180 ppb), K (12 ppb), Fe (45 ppb), Ni (160 ppb), Zn (130 ppb), Cu (30 ppb) ) And Pd (10 ppb).
[0090]
Synthesis Example 2
26.48 g of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene and 28.35 g of 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene in a three-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, Dean Stark, and a condenser tube. , 45.60 g of anhydrous potassium carbonate, 500 mL of dimethylacetamide, and 150 mL of toluene, and heated at 140 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. After removing water and excess toluene formed during salt formation, the reaction solution was cooled to room temperature. Thereafter, 32.73 g of 4,4'-difluorobenzophenone was added to the reaction solution and reacted at 165 ° C for 10 hours. After cooling, the reaction solution was poured into 5 L of methanol containing 10% HCl for reprecipitation.
The resulting precipitate was dissolved in chloroform to remove insolubles, and then poured into methanol to collect the precipitate. The precipitate was sufficiently washed with methanol and dried to obtain a white powdery polymer (2) having a weight average molecular weight of 153,000.
When the metal content of this polymer (2) solution was measured by flameless atomic absorption spectrometry, Na (20 ppb), K (120 ppb), Fe (35 ppb), Ni (10 ppb), Zn (12 ppb), Cu (20 ppb) ) And Pd (8 ppb).
[0091]
Synthesis Example 3
In a three-necked flask equipped with a thermometer, an argon gas inlet tube, and a stirrer, 120 ml of tetrahydrofuran, 3.46 g of tetrakistriphenylphosphine palladium, 2.1 g of dichlorobistriphenylphosphine palladium, 1.44 g of copper iodide, 20 ml of piperidine, 4,4 185.72 g of '-bis (2-iodophenoxy) benzophenone were added. Next, 65.48 g of 4,4'-diethynyl diphenyl ether was added and reacted at 25 ° C for 20 hours. The reaction solution was poured into 5 L of methanol containing 10% HCl for reprecipitation.
The resulting precipitate was dissolved in chloroform to remove insolubles, and then poured into methanol to collect the precipitate. The precipitate was sufficiently washed with methanol and dried to obtain a polymer (3) having a weight average molecular weight of 35,000.
When the metal content of this polymer (3) solution was measured by flameless atomic absorption spectrometry, Na (24 ppb), K (10 ppb), Fe (13 ppb), Ni (10 ppb), Zn (12 ppb), Cu (150 ppb) ) And Pd (220 ppb).
[0092]
Example 1
After dissolving 5 g of polymer (1) in 95 g of trimethylbenzene, the solution was put into a separating funnel made of polyethylene, 100 g of distilled water was further added, and the mixture was shaken well and allowed to stand for 30 minutes. The polyarylene solution layer was separated into an upper layer, and the aqueous layer was separated into a lower layer. The aqueous layer was removed. 100 g of distilled water is newly added to the remaining polyarylene solution layer, shaken again, allowed to stand, and the separated aqueous layer is removed. This extraction operation was repeated 5 times in total. This solution was poured into methanol, and the precipitate was collected. This precipitate was sufficiently washed with methanol and dried to obtain a white powdery polymer A having a weight average molecular weight of 10,500.
When the metal content of this polymer A solution was measured by a flameless atomic absorption method, Na (2 ppb), K (1 ppb), Fe (3 ppb), Ni (3 ppb), Zn (3 ppb), Cu (2 ppb), Pd (1 ppb).
3 g of this polymer A was dissolved in 57 g of trimethylbenzene and filtered through a Teflon filter having a pore diameter of 0.2 μm to obtain a film-forming composition of the present invention.
The obtained composition was applied on a silicon wafer by a spin coating method.
When the relative permittivity of the obtained coating film was evaluated, it showed a low relative permittivity of 2.91. Furthermore, the leakage current of the coating film is 1 × 10-10A, indicating a low leakage current.
[0093]
Example 2
After dissolving 5 g of polymer (2) in 95 g of cyclohexanone, the solution was placed in a separating funnel made of polyethylene, 100 g of oxalic acid aqueous solution of pH 4 was added, and the mixture was shaken well and allowed to stand for 30 minutes. The polyarylene ether solution layer was separated into the upper layer, and the aqueous layer was separated into the lower layer. The aqueous layer was removed. 100 g of an aqueous solution of oxalic acid having a pH of 4 is newly added to the remaining polyarylene ether solution layer, shaken again and allowed to stand, and the separated aqueous layer is removed. This extraction operation was repeated 5 times in total. This solution was poured into methanol, and the precipitate was collected. The precipitate was sufficiently washed with methanol and dried to obtain a white powdery polymer B having a weight average molecular weight of 153,000.
When the metal content of this polymer B solution was measured by a flameless atomic absorption method, Na (2 ppb), K (3 ppb), Fe (2 ppb), Ni (1 ppb), Zn (1 ppb), Cu (2 ppb), Pd (1 ppb).
3 g of this polymer B was dissolved in 57 g of cyclohexanone, and filtered through a Teflon filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a film-forming composition of the present invention.
The obtained composition was applied on a silicon wafer by a spin coating method.
When the relative permittivity of the obtained coating film was evaluated, the relative permittivity was as low as 2.98. Furthermore, the leak current of the coating film is 9 × 10-11A, indicating a low leakage current.
[0094]
Example 3
After dissolving 5 g of polymer (3) in 95 g of cyclohexanone, the solution was put into a separating funnel made of polyethylene, 100 g of a maleic acid aqueous solution of pH 4 was added, and the mixture was shaken well and allowed to stand for 30 minutes. The polyarylene ether solution layer was separated into the upper layer, and the aqueous layer was separated into the lower layer. The aqueous layer was removed. To the remaining polyarylene ether solution layer, 100 g of a maleic acid aqueous solution of pH 4 is newly added, shaken again and allowed to stand, and the separated aqueous layer is removed. This extraction operation was repeated 5 times in total. This solution was poured into methanol, and the precipitate was collected. The precipitate was sufficiently washed with methanol and dried to obtain a white powdery polymer C having a weight average molecular weight of 35,000.
When the metal content of this polymer C solution was measured by a flameless atomic absorption method, Na (2 ppb), K (1 ppb), Fe (2 ppb), Ni (1 ppb), Zn (1 ppb), Cu (4 ppb), Pd (5 ppb).
3 g of this polymer C was dissolved in 57 g of cyclohexanone, and filtered through a Teflon filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a film-forming composition of the present invention.
The obtained composition was applied on a silicon wafer by a spin coating method.
When the relative permittivity of the obtained coating film was evaluated, it showed a low relative permittivity of 2.99. Furthermore, the leakage current of the coating film is 7 × 10-11A, indicating a low leakage current.
[0095]
Example 4
In a three-necked flask equipped with a thermometer, an argon gas inlet tube, and a stirrer, 120 ml of tetrahydrofuran, 3.46 g of tetrakistriphenylphosphine palladium, 2.1 g of dichlorobistriphenylphosphine palladium, 1.44 g of copper iodide, 20 ml of piperidine, 4,4 185.72 g of '-bis (2-iodophenoxy) benzophenone were added. Next, 65.48 g of 4,4'-diethynyl diphenyl ether was added and reacted at 25 ° C for 20 hours. After adding 500 g of cyclohexanone to this solution, the solution was put into a separating funnel made of polyethylene, 100 g of a maleic acid aqueous solution having a pH of 4 was added, and the mixture was shaken well and allowed to stand for 30 minutes. The polyarylene ether solution layer was separated into the upper layer, and the aqueous layer was separated into the lower layer. The aqueous layer was removed. To the remaining polyarylene solution layer, 500 g of an aqueous oxalic acid solution of pH 4 is newly added, shaken again, allowed to stand, and the separated aqueous layer is removed. This extraction operation was repeated seven times. This solution was poured into methanol, and the precipitate was collected. This precipitate was sufficiently washed with methanol and dried to obtain a white powdery polymer D having a weight average molecular weight of 35,000.
When the metal content of this polymer D solution was measured by a flameless atomic absorption method, Na (3 ppb), K (1 ppb), Fe (2 ppb), Ni (1 ppb), Zn (1 ppb), Cu (6 ppb), Pd (8 ppb).
3 g of this polymer D was dissolved in 57 g of cyclohexanone and filtered through a Teflon filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a film-forming composition of the present invention.
The obtained composition was applied on a silicon wafer by a spin coating method.
When the relative permittivity of the obtained coating film was evaluated, it showed a low relative permittivity of 2.99. Furthermore, the leakage current of the coating film is 1 × 10-10A, indicating a low leakage current.
[0096]
Comparative Example 1
3 g of the polymer (1) obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in 57 g of trimethylbenzene, and the solution was filtered through a Teflon filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a film-forming composition of the present invention.
The obtained composition was applied on a silicon wafer by a spin coating method.
When the relative dielectric constant of the obtained coating film was evaluated, it showed a low relative dielectric constant of 2.92, but the leakage current of the coating film was 7 × 10-10A, which was inferior in leak current characteristics.
[0097]
Comparative Example 2
3 g of the polymer (2) obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in 57 g of cyclohexanone, and filtered through a Teflon filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a film-forming composition of the present invention.
The obtained composition was applied on a silicon wafer by a spin coating method.
When the relative permittivity of the obtained coating film was evaluated, the relative permittivity was as low as 2.98, but the leakage current of the coating film was 8 × 10-10A, which was inferior in leak current characteristics.
[0098]
Comparative Example 3
3 g of the polymer (3) obtained in Synthesis Example 3 was dissolved in 57 g of cyclohexanone, and filtered with a Teflon filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a film-forming composition of the present invention.
The obtained composition was applied on a silicon wafer by a spin coating method.
When the relative permittivity of the obtained coating film was evaluated, the relative permittivity was as low as 2.98, but the leak current of the coating film was 9 × 10-10A, which was inferior in leak current characteristics.
[0099]
【The invention's effect】
According to the present invention, polyarylene and / or polyarylene ether is dissolved in an organic solvent having a solubility in water at 20 ° C. of 100 g / 100 cc or less, and the solution is contacted with water or an acidic aqueous solution to perform liquid-liquid extraction. By doing so, it is possible to provide a film-forming composition (material for an interlayer insulating film) capable of forming an organic film having a low content of metal impurities and excellent in relative dielectric constant characteristics and low leakage current characteristics. .
Claims (7)
一般式(4)
で表される基を示し、R14〜R16、R17及びR20〜R22は独立に炭素原子数1〜20の炭化水素基、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数1〜20のアルコキシル基又はアリール基を表わし、lおよびqは独立に0〜3の整数を示し、m〜p及びr〜tは独立に0〜4の整数を示す。)The method for producing an aromatic polymer according to claim 2, wherein the polyarylene and the polyarylene ether are at least one polymer selected from the group consisting of the following general formulas (1) to (3).
General formula (4)
Wherein R 14 to R 16 , R 17 and R 20 to R 22 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, or an alkoxyl having 1 to 20 carbon atoms. And l and q each independently represent an integer of 0 to 3, and m to p and rt independently represent an integer of 0 to 4; )
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002276659A JP4469128B2 (en) | 2002-03-25 | 2002-09-24 | Process for producing aromatic polymer |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002083735 | 2002-03-25 | ||
JP2002276659A JP4469128B2 (en) | 2002-03-25 | 2002-09-24 | Process for producing aromatic polymer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004002627A true JP2004002627A (en) | 2004-01-08 |
JP4469128B2 JP4469128B2 (en) | 2010-05-26 |
Family
ID=30445911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002276659A Expired - Lifetime JP4469128B2 (en) | 2002-03-25 | 2002-09-24 | Process for producing aromatic polymer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4469128B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006328412A (en) * | 2002-04-22 | 2006-12-07 | Jsr Corp | Method for producing polyarylene ether, film forming composition, film forming method and organic film |
JP2007119756A (en) * | 2005-09-28 | 2007-05-17 | Nippon Shokubai Co Ltd | Manufacturing method of polymer by desalting polycondensation reaction |
WO2012005346A1 (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-12 | Jsr株式会社 | Polymer, production method thereof, film and production method thereof |
WO2013154076A1 (en) | 2012-04-09 | 2013-10-17 | 三菱化学株式会社 | Composition for organic electroluminescent elements, and organic electroluminescent element |
JP2016516871A (en) * | 2013-04-29 | 2016-06-09 | エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH | Purification method of poly (arylene ether) |
CN114295708A (en) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 中国检验检疫科学研究院 | Small-sized portable mass spectrometry detection method based on electric membrane extraction and ionic liquid reaction |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63126502A (en) * | 1986-11-18 | 1988-05-30 | Nippon Zeon Co Ltd | Method for refining polymer for material to be coated on semiconductor substrate |
JPH10125671A (en) * | 1996-10-16 | 1998-05-15 | Oki Electric Ind Co Ltd | Organic insulating film material and its preparation |
JPH10273524A (en) * | 1997-01-31 | 1998-10-13 | Jsr Corp | Material for molding film |
JPH10273521A (en) * | 1997-01-31 | 1998-10-13 | Jsr Corp | Method for producing phenylene group-containing copolymer |
JPH10273523A (en) * | 1997-01-30 | 1998-10-13 | Jsr Corp | PHENYLENE GROUP-CONTAINING POLYMER AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
JPH10273522A (en) * | 1997-01-30 | 1998-10-13 | Jsr Corp | Method for producing phenylene group-containing copolymer |
JPH11228674A (en) * | 1998-02-09 | 1999-08-24 | Jsr Corp | Method for producing phenylene group-containing copolymer and film-forming material |
JPH11349669A (en) * | 1998-06-09 | 1999-12-21 | Jsr Corp | Phenylene group-containing polymer and its preparation |
JPH11349668A (en) * | 1998-06-09 | 1999-12-21 | Jsr Corp | Phenylene group-containing polymer and its preparation |
JP2000351835A (en) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Jsr Corp | Method for treating phenylene group-containing copolymer and treated membrane |
JP2001055433A (en) * | 1999-08-17 | 2001-02-27 | Jsr Corp | Method for producing phenylene group-containing copolymer, film forming material, insulating material, optical material, processing method, and phenylene group-containing copolymer film |
JP2002003753A (en) * | 2000-06-21 | 2002-01-09 | Jsr Corp | Composition for forming film and material for forming insulating film |
JP2002038081A (en) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Jsr Corp | Film forming composition and insulating film forming material |
JP2003206335A (en) * | 2002-01-16 | 2003-07-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | Copolymer and polymer light emitting device using the same |
JP2004510039A (en) * | 2000-09-26 | 2004-04-02 | ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド | Polymers and methods of using the same |
-
2002
- 2002-09-24 JP JP2002276659A patent/JP4469128B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63126502A (en) * | 1986-11-18 | 1988-05-30 | Nippon Zeon Co Ltd | Method for refining polymer for material to be coated on semiconductor substrate |
JPH10125671A (en) * | 1996-10-16 | 1998-05-15 | Oki Electric Ind Co Ltd | Organic insulating film material and its preparation |
JPH10273523A (en) * | 1997-01-30 | 1998-10-13 | Jsr Corp | PHENYLENE GROUP-CONTAINING POLYMER AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
JPH10273522A (en) * | 1997-01-30 | 1998-10-13 | Jsr Corp | Method for producing phenylene group-containing copolymer |
JPH10273524A (en) * | 1997-01-31 | 1998-10-13 | Jsr Corp | Material for molding film |
JPH10273521A (en) * | 1997-01-31 | 1998-10-13 | Jsr Corp | Method for producing phenylene group-containing copolymer |
JPH11228674A (en) * | 1998-02-09 | 1999-08-24 | Jsr Corp | Method for producing phenylene group-containing copolymer and film-forming material |
JPH11349669A (en) * | 1998-06-09 | 1999-12-21 | Jsr Corp | Phenylene group-containing polymer and its preparation |
JPH11349668A (en) * | 1998-06-09 | 1999-12-21 | Jsr Corp | Phenylene group-containing polymer and its preparation |
JP2000351835A (en) * | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Jsr Corp | Method for treating phenylene group-containing copolymer and treated membrane |
JP2001055433A (en) * | 1999-08-17 | 2001-02-27 | Jsr Corp | Method for producing phenylene group-containing copolymer, film forming material, insulating material, optical material, processing method, and phenylene group-containing copolymer film |
JP2002003753A (en) * | 2000-06-21 | 2002-01-09 | Jsr Corp | Composition for forming film and material for forming insulating film |
JP2002038081A (en) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Jsr Corp | Film forming composition and insulating film forming material |
JP2004510039A (en) * | 2000-09-26 | 2004-04-02 | ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド | Polymers and methods of using the same |
JP2003206335A (en) * | 2002-01-16 | 2003-07-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | Copolymer and polymer light emitting device using the same |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
社団法人日本化学会編, 第4版実験化学講座1基本操作I, JPN4007002380, 5 November 1990 (1990-11-05), JP, pages 161 - 184, ISSN: 0000816699 * |
社団法人日本化学会編, 第4版実験化学講座1基本操作I, JPNX007019372, 5 November 1990 (1990-11-05), JP, pages 161 - 184, ISSN: 0000839685 * |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006328412A (en) * | 2002-04-22 | 2006-12-07 | Jsr Corp | Method for producing polyarylene ether, film forming composition, film forming method and organic film |
JP2007119756A (en) * | 2005-09-28 | 2007-05-17 | Nippon Shokubai Co Ltd | Manufacturing method of polymer by desalting polycondensation reaction |
WO2012005346A1 (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-12 | Jsr株式会社 | Polymer, production method thereof, film and production method thereof |
JP5621847B2 (en) * | 2010-07-09 | 2014-11-12 | Jsr株式会社 | Polymer, method for producing the same, film and method for producing the same |
WO2013154076A1 (en) | 2012-04-09 | 2013-10-17 | 三菱化学株式会社 | Composition for organic electroluminescent elements, and organic electroluminescent element |
KR20150002651A (en) * | 2012-04-09 | 2015-01-07 | 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 | Composition for organic electroluminescent elements, and organic electroluminescent element |
KR102123784B1 (en) * | 2012-04-09 | 2020-06-17 | 미쯔비시 케미컬 주식회사 | Composition for organic electroluminescent elements, and organic electroluminescent element |
KR20200071148A (en) * | 2012-04-09 | 2020-06-18 | 미쯔비시 케미컬 주식회사 | Composition for organic electroluminescent elements, and organic electroluminescent element |
KR102374181B1 (en) | 2012-04-09 | 2022-03-15 | 미쯔비시 케미컬 주식회사 | Composition for organic electroluminescent elements, and organic electroluminescent element |
JP2016516871A (en) * | 2013-04-29 | 2016-06-09 | エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH | Purification method of poly (arylene ether) |
CN114295708A (en) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 中国检验检疫科学研究院 | Small-sized portable mass spectrometry detection method based on electric membrane extraction and ionic liquid reaction |
CN114295708B (en) * | 2021-12-30 | 2024-02-27 | 中国检验检疫科学研究院 | Small portable mass spectrum detection method based on electric membrane extraction and ionic liquid reaction |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4469128B2 (en) | 2010-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60217247T2 (en) | Stacked layer, insulating film and substrates for semiconductors | |
JP4697361B2 (en) | Film forming composition and insulating film forming material | |
JP4469128B2 (en) | Process for producing aromatic polymer | |
JP2003003047A (en) | Composition for forming film, method for forming film, and organic film | |
EP1254917B1 (en) | Polymer comprising acetylene repeating units, process for the production, composition for film formation containing the same, method of film formation and insulating film | |
JP4496448B2 (en) | Coating film forming method and insulating film using the same | |
JP5320653B2 (en) | Film forming composition and insulating film forming material | |
KR100738774B1 (en) | Chemical Mechanical Polishing Stopper Film, Preparation Thereof, and Chemical Mechanical Polishing Method | |
JP4485739B2 (en) | Purification method of polyarylene | |
JP5403204B2 (en) | Insulating film forming composition, insulating film manufacturing method, and insulating film obtained thereby | |
JP4434922B2 (en) | Laminated body and method for forming the same, insulating film, and semiconductor device | |
JP2009160826A (en) | LAMINATE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND SEMICONDUCTOR DEVICE | |
EP1679184A1 (en) | Laminate and method for formation thereof, insulating film, semiconductor device, and composition for forming film | |
JP2008163235A (en) | Method for purifying polyarylene, film forming composition, film forming method, and organic film | |
JP4867078B2 (en) | POLYMER, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND FILM-FORMING COMPOSITION CONTAINING THE SAME | |
JP2005133040A (en) | Film-forming composition, silica-based film and method for forming the same, and laminated film | |
JP2002076115A (en) | Etching stopper | |
JP2006328412A (en) | Method for producing polyarylene ether, film forming composition, film forming method and organic film | |
JP3901619B2 (en) | Laminated film, insulating film and semiconductor substrate | |
JP2002003753A (en) | Composition for forming film and material for forming insulating film | |
JP4775527B2 (en) | Film forming composition and insulating film forming material | |
JP5007481B2 (en) | POLYMER, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND FILM-FORMING COMPOSITION CONTAINING THE SAME | |
JP4497254B2 (en) | Film forming composition and insulating film forming material | |
JP2003100148A (en) | Film forming method, insulating film and semiconductor substrate | |
JP2002151452A (en) | Chemical mechanical polishing stopper film, method of manufacturing the same, and chemical mechanical polishing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041019 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070316 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070316 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070411 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100120 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4469128 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140305 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |