JPH05209121A - 9,9−ビス−パーフルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテン又は9−アリール−9−パーフルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテンをベースとするポリエーテル - Google Patents

9,9−ビス−パーフルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテン又は9−アリール−9−パーフルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテンをベースとするポリエーテル

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JPH05209121A
JPH05209121A JP4176013A JP17601392A JPH05209121A JP H05209121 A JPH05209121 A JP H05209121A JP 4176013 A JP4176013 A JP 4176013A JP 17601392 A JP17601392 A JP 17601392A JP H05209121 A JPH05209121 A JP H05209121A
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perfluoroalkyl
aryl
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Brian C Auman
ブライアン・カール・オーマン
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EI Du Pont de Nemours and Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子デバイスをコーティングするための機械
的性質、電気的性質、耐熱性などの優れた組成物を提供
する。 【構成】 9,9−ビス−パーフルオロアルキル−3,
6−ジヒドロキシ−キサンテン又は9−アリール−9−
パーフルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサン
テンと、アリールスルホン、アリールケトン、ベンゾニ
トリル、イミド、及びそれらの混合物から成る群より選
ばれる他の成分とをベースとするポリエーテル及びこの
ポリエーテルを使用する電子デバイス。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、9,9−ビスーパーフ
ルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテン又
は9−アリール−9−パーフルオロアルキル−3,6−
ジヒドロキシ−キサンテンと、アリールスルホン、アリ
ールケトン、ベンゾニトリル、イミド、及びそれらの混
合物から成る群より選ばれる他の成分とをベースとする
ポリエーテル及びこのポリエーテルを使用する電子デバ
イスに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】数ある
特性のなかでも、高い熱安定性、不活性な性質、低い熱
膨張係数、低い水分吸収率、低い誘電定数及び様々な度
のTgにより特徴付けられるポリマーは、非常に望まし
い。
【0003】これらのポリマーは、上記の特性のうちの
特定の群を必要とする用途を見いだすことができる。最
近、この要求は、電子デバイスにおいて劇的な増加が始
まった。このようなデバイスの複雑さが絶えず増大する
に伴い、特性に対する要求及び特性の制御はどちらかと
いえば煩わしいことになってきている。特に電子工業に
対しては、多くの性質のなかでも、低い誘電定数、低い
熱膨張係数、低い水分吸収率及び高いTgを有する、強
靭で、不活性で、熱的に安定な、ピンホールのないコー
ティング(coatings)を形成する際にポリマーの改良が
必要とされる。これらの性質の多くは相反するので、す
べての性質を最大にすることは普通は可能ではないけれ
ども、全体として最適化することは高度に望ましいこと
であり、それは、前記性質に関する充分な制御が分子構
築又は他の手段により可能ならば達成することができ
る。
【0004】9,9−ビスーパーフルオロアルキル−
3,6−ジヒドロキシ−キサンテン又は9−アリール−
9−パーフルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キ
サンテンと、アリールスルホン、アリールケトン、ベン
ゾニトリル、イミド、及びそれらの混合物から成る群よ
り選ばれる他の成分とをベースとするポリエーテルは、
電子工業において非常に望ましいかかる性質を促進する
価値あるポリマーの種類を表すことが見いだされた。
【0005】中でも下記の参考文献は、ポリエーテルス
ルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド等を
開示しているが、本発明に従って利用される重要な組み
合わせを述べておらず、示唆又は暗示もしていない。
【0006】米国特許第4,546,141号(ゲバウ
エル)は、フルオロカーボンポリマーで仕上塗(topcoat
ing)するのに特に好適であるようにクレームされてい
る下塗(primer coating)組成物を開示している。
【0007】この下塗組成物は、(a)テトラフルオロ
エチレン、パーフルオロ(アルキルビニル)エーテル及
びもし適当ならばヘキサフルオロプロピレン又はフッ化
ビニリデンのコポリマー100重量部、(b)水酸化リ
チウムと熱処理により製造した微細な二酸化ケイ素との
混合物10−250重量部、(c)ポリアリーレンスル
フィド樹脂、芳香族ポリエーテル−スルホン樹脂及び芳
香族ポリエーテル−スルホン−ケトン樹脂から成る群よ
り選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂10−100
0重量部及び(d)液体担体としての水、を含有する。
【0008】米国特許第4,578,427号(サイト
ウ等)は、熱可塑性芳香族ポリエーテルケトン重量部5
0−99重量%及びパーフルオロアルコキシ樹脂又は1
8−25重量%のヘキサフルオロプロピレン含有率を有
するテトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレ
ンコポリマー樹脂50−1重量%を含有して成るコーテ
ィング樹脂組成物を開示している。この組成物は、例え
ば、鋼板に塗布されると、高い耐熱性、良好な機械的及
び電気的性質及び高い耐化学薬品性のようなポリエーテ
ルケトンの望ましい性質を保持しながら、はっ水性が大
幅に改良されるようにクレームされているコーティング
フィルムを生成する。
【0009】米国特許第4,912,166号(ステュ
アート)は、テトラフルオロエチレンとポリ(オキシ−
p−フェニレンイソフタロイル−フェニレン/オキシ−
p−フェニレンテレフタロイル−p−フェニレン)(P
EKK)とのブレンドを開示しおり、このブレンドは、
PEKKの溶融温度以下の温度でのフルオロエラストマ
ーの改良された加工及び加硫したフルオロエラストマー
の改良された物理的性質が得られるようにクレームされ
ている。
【0010】米国特許第4,942,216号(ハイン
ツ等)は、改良された加工性を有するようにクレームさ
れたポリアリールエーテルケトンを開示している。
【0011】米国特許第3,968,083号(クイ
ン)は、有機ジアミンと、ビスフェノールフルオレノン
ジアンハイドライド及びフェノールフタレインジアンハ
イドライドから成る群より選ばれる種類のジアンハイド
ライドとの反応により誘導されたポリエーテルイミドを
開示している。
【0012】米国特許第4,433,104号[ガイル
ス、ジュニアー(Giles,Jr))は、(a)ポリエーテル
イミドと、(b)熱可塑性フッ素化ポリオレフィン又は
そのコポリマー、とのブレンドを開示している。
【0013】これらのブレンドは、良好な曲げ強さ及び
曲げ弾性率及びブレンドのポリエーテルイミド成分に関
する衝撃強さより高い衝撃強さを有するようにクレーム
されている。
【0014】米国特許第4,612,361号(ピータ
ーズ)は、ビスエーテルジアンハイドライド、フッ素含
有ジアンハイドライド及び有機アミンから製造したフッ
素含有ポリエーテルイミドを開示している。このコポリ
マーは、増加したTg及びハロゲン化溶媒中の増加した
溶解性の両方を示すようにクレームされている。これら
の性質は、フィルム、成形コンパウンド及び塗料を含む
広範なさまざまの用途での価値を高めるものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、構造、
【0016】
【化3】
【0017】式中、Rfは、1−16個の炭素原子のパ
ーフルオロアルキルであり、Rは、アリール、置換され
たアリール及び1−16個の炭素原子のパーフルオロア
ルキルから成る群より選ばれ、nは整数でありそして、
−X−は、アリールスルホン基、アリールケトン基、イ
ミド基及びそれらの混合物から成る群より選ばれた二価
の基である、のポリエーテルを含んで成る組成物に関す
る。
【0018】好ましくは、アリールスルホン基は、構
造、
【0019】
【化4】
【0020】を有し、アリールケトン基は、構造、
【0021】
【化5】
【0022】を有し、イミド基は、構造、
【0023】
【化6】
【0024】を有し、上記式中、Zは二価の芳香族基で
ある。
【0025】本発明は、(a)導体、半導体又は絶縁体
を含んで成る基材と、(b)前記基材の少なくとも一部
分と接触している誘電体フィルムであって、構造、
【0026】
【化7】
【0027】Rfは、1−16個の炭素原子のパーフル
オロアルキルであり、Rは、アリール、置換されたアリ
ール及び1−16個の炭素原子のパーフルオロアルキル
から成る群より選ばれ、nは整数でありそして、−X−
は、アリールスルホン基、アリールケトン基、ベンゾニ
トリル基、イミド基及びそれらの混合物から成る群より
選ばれた二価の基である、のポリエーテルを含んで成る
誘電体フィルム、を含んで成る導体又は半導体を含む電
子デバイスにも関する。
【0028】アリールスルホン基、アリールケトン基及
びイミド基に対する好ましい定義は、前記のとおりであ
る。更に、ベンゾニトリル基に対する好ましい定義は、
【0029】
【化8】
【0030】である。
【0031】本発明は、9,9−ビスーパーフルオロア
ルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテン又は9−ア
リール−9−パーフルオロアルキル−3,6−ジヒドロ
キシ−キサンテンと、アリールスルホン、アリールケト
ン、ベンゾニトリル、イミド、及びそれらの混合物から
成る群より選ばれる他の成分とをベースとするポリエー
テルに関する。本発明は、これらのポリエーテルを使用
する電子デバイスにも関する。
【0032】一般に、本発明のポリエーテルは、9,9
−ビスーパーフルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ
−キサンテン又は9−アリール−9−パーフルオロアル
キル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテンを、前記の群
よ選ばれた他の成分であって、スルホンの場合には=S
2、ケトンの場合には=CO、ベンゾニトリルの場合
には−C≡N及びイミドの場合には=COの如き電子吸
引性基に対してパラ位置又はオルト位置に2つの−F、
−Cl又は−NO2基を含んで成る他の成分と反応させ
ることにより製造することができる。
【0033】上記と同様な反応において−F、−Cl又
は−NO2基を活性化させるのに使用することができる
他の電子吸引性基は、パーフッ素化基及び
【0034】
【化9】
【0035】である。
【0036】−F基の反応性は典型的には−Cl又は−
NO2基の反応性より高いので、この反応にはフルオロ
化合物を使用するのが好ましい。しかしながら、溶媒及
び温度条件の正しい選択により、クロロ化合物及びニト
ロ化合物も使用することができる。クロロ化合物及びニ
トロ化合物は通常それぞれのフルオロ化合物より安価で
あるので、コストがこの選択プロセスの問題点となる場
合には、クロロ化合物及びニトロ化合物が優先される傾
向にある。
【0037】ある場合には、改良された安定性のために
末端キャッピングが望まれることがある。これは、残り
の反応性末端基を除去するために、反応中又は好ましく
は反応の終点で、少量の一官能性成分(上記の二官能性
成分と同様な)を添加することにより達成することがで
きる。
【0038】かくして、実施例1に示されるように、ア
リールスルホン単位を含む本発明のポリエーテルは、好
ましくは等モル量の、例えば9,9−ビス(パーフルオ
ロメチル)−3,6−ジヒドロキシ−キサンテン(BX
DO)の如き9,9−ビス−パーフルオロアルキル−
3,6−ジヒドロキシ−キサンテン又は9−アリール−
9−パーフルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キ
サンテンと、例えば、4,4′−ジフルオロジフェニル
スルホン(DFDPS)の如きジフルオロアリールスル
ホンとを反応させることにより製造することができる。
これらのモノマーは、例えば、ジメチルアセトアミド
(DMAC)の如き適当な溶媒に溶解することができ
る。好ましくは、例えば無水炭酸カリウムのような塩基
を、ジヒドロキシ化合物の反応性フェノールを形成する
のに加えることもできる。例えば、トルエン、キシレン
等のような水と共沸混合物を形成することができる溶媒
を、存在する水の除去に使用することもできる。この溶
媒は、好ましくは、水を除去する目的を達成した後除去
され、混合物は、反応が完了するまで加熱される。
【0039】次いで、ポリマーを、例えば、水中での沈
殿、例えばN−メチル−2−ピロリドンのような適当な
溶媒中への溶解、不溶性物質を除去するためのろ過、例
えば水及び/又はメタノールのような適当な非溶媒中へ
の再沈殿、ろ過及び乾燥により、単離することができ
る。
【0040】実施例2は、スルホン成分のそれぞれのフ
ルオロ誘導体に比べてクロロ誘導体の低い反応性を示
す。
【0041】中でも下記の刊行物は、ポリエーテルスル
ホンに関する合成方法を論じている。
【0042】ジョンソン等、求核性芳香族置換によるポ
リ(アリールエーテル類)、I.合成及び性質[Poly(a
ryl Ethers) by Nucleophilic Aromatic Substitution.
I.Synthesis and Properties]、ジャーナル・オブ・ポ
リマー・サイエンス(Journal of Polymer Science)、5
巻、2375−2398頁(1967)。
【0043】ジェニングス(Jennings)等、芳香族核にお
ける置換を伴う反応によるポリ(アリーレンスルホン)
及びポリ(アリーレンケトン)[Poly(Arylene Sulfone
s) and Poly(Arylen Ketones) by Reactions Involving
Substitution at AromaticNuclei)、ジャーナル・オブ
・ポリマー・サイエンス(Journal of Polymer Scienc
e)、C部門(Part C)、16号(No.16)、715−724
頁(1967)。
【0044】実施例1に示された方法と同様にして、
9,9−ビス−パーフルオロアルキル−3,6−ジヒド
ロキシ−キサンテン又は9−アリール−9−パーフルオ
ロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテンとそれ
ぞれのケトン含有二置換成分との反応により製造するこ
とができる。ケトン含有成分に依存して、得られるポリ
エーテルケトンの溶解性及び結晶化する傾向は変わるこ
とがあり、そして高分子量ポリマーを得るためには異な
る溶媒及び/又はより高い温度を必要とすることがあ
る。NMP、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スル
ホラン、ジメチルスルホン又は他の極性非プロトン性溶
媒は、この目的には良好な選択である。例えば、4,
4′−ジクロロベンゾフェノンの如く、フッ素の代わり
に塩素の使用は、より低い反応性のため、高い分子量の
ポリエーテルを得るためにはより高い反応温度を必要と
する。より高い温度が必要ならば、系からの水の除去を
促進するトルエンの外に他の溶媒を使用するべきであ
る。キシレン、、クロロベンゼン及び他の芳香族炭化水
素のような溶媒は、この目的には有用である。
【0045】好ましいケトン含有二官能性成分の例は、
4,4′−ジフルオロベンゾフェノン(DFBP)、
1,3−ビス(4−フルオロベンゾイル)ベンゼン、
1,4−ビス(4−フルオロベンゾイル)ベンゼン、
4,4′−ビス(4−フルオロベンゾイル)ベンゾフェ
ノン、4,4′−ビス(4−フルオロベンゾイル)フェ
ニルホスフィンオキサイド、2,6−ビス(4−フルオ
ロベンゾイル)ナフタレン、1,3−ビス(4−フルオ
ロフェノキシ−4′−ベンゾイル)ベンゼン、1,4−
ビス(4−フルオロフェノキシ−4′−ベンゾイル)ベ
ンゼン、4,4′−ビス(4−フルオロフェノキシ−
4′−ベンゾイル)ベンゾフェノン、4,4′−ビス
(4−フルオロフェノキシ−4′−ベンゾイル)ジフェ
ニルエーテル、2,6−ビス(4−フルオロフェノキシ
−4′−ベンゾイル)ナフタレン、及びその混合物であ
る。
【0046】刊行物の中でも、下記の刊行物は、ポリエ
ーテルケトンに関する合成方法及びモノマーを示す。
【0047】ムリンス(Mullins)等、“ポリ(芳香族ケ
トン類)の合成及び性質"(“The Synthesis and Proper
ties of Poly(Aromatic Ketones")、JMS−Rev.
Macromol.Chem.Phys.,C27
(2)、313−341(1987);アトウッド(At
wood)等、“ポリアリールエーテルケトン類の合成及び
性質”(Synthesis and Properties of Polyaryletherke
tones")、Polymer.Prepar.,20、1
91−194(1979)及び;アトウッド等、“ポリ
アリールエーテルケトン類の合成及び性質”(“Synthes
isand Properties of Polyaryletherketones")、ポリマ
ー(Polymer)22巻、1096−1103(198
1)。
【0048】ベンゾニトリル成分を含むポリエーテル
は、例えばBXDOのような9,9−ビス−パーフルオ
ロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテン又は9
−アリール−9−パーフルオロアルキル−3,6−ジヒ
ドロキシ−キサンテンと、例えば、2,6−ジフルオロ
ベンゾニトリルのようなそれぞれのジフルオロ誘導体と
の、実施例1に示された方法と同様な方法での反応によ
り同様に製造することができる。前記したとおり、使用
される特定の誘導体に依存して、異なる溶媒及び/又は
より高い温度が、分子量を最適とするのに必要である。
活性化された基を有する他の同様なモノマーの例は、
2,6−ジクロロベンゾニトリル又は2,6−ジニトロ
ベンゾニトリル並びに2,4−ジクロロベンゾニトリル
及び2,4−ジニトロベンゾニトリルである。しかしな
がら、これらのモノマーの相対的反応性は、典型的には
より低く、それ故、既に述べたように、高い分子量のポ
リエーテルを得るには、より厳しい条件が必要である。
【0049】ポリエーテルイミドは、例えばBXDOの
ような9,9−ビス−パーフルオロアルキル−3,6−
ジヒドロキシ−キサンテン又は9−アリール−9−パー
フルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテン
と、例えばビス(4−ニトロフタリック)−4,4′−
ジアミノジフェニルエーテル ジイミドのようなそれぞ
れのジニトロジイミド成分との、実施例1に示された方
法と同様な方法での反応により直接製造することができ
る。やはり、使用される成分の特定の誘導体に依存し
て、異なる溶媒及び/又はより高い温度が、分子量を最
適とするのに必要である。
【0050】反応中に形成される副生物亜硝酸塩により
副反応が多くの場合起こることがあり、この副生物はポ
リエーテルから除去するのが困難であるので、ポリエー
テルを製造するのに別の方法を使用することができる。
【0051】この別の方法に従えば、例えばBXDO
を、4−ニトロフタルイミド、例えば、4−ニトロ−N
−メチルフタルイミド又は4−フタロニトリルと反応さ
せ、続いて例えば、イミド又はニトリル基を加水分解
し、次いで脱水環化させてジアンハイドライドを形成す
る。精製した後のこのジアンハイドライドを、次いで例
えば、好ましい下記のリストから選ばれたジアミンのよ
うなジアミンと、N−メチル−2−ピロリドン(NM
P)又はジメチルアセトアミド(DMAC)のような溶
媒中で反応させて、ポリエーテルアミド酸を得、このも
のを当業界で知られているとおりに、熱的に又は化学的
にイミド化してポリエーテルイミドとする。別法とし
て、上記無水物を、m−クレゾール又はNMPのような
溶媒中で150−200℃でジアミンと加熱して、しば
しば水の除去を促進するためにN−シクロヘキシル−2
−ピロリドン(CHP)、トルエン又はキシレンのよう
な共溶媒を使用して、1工程でポリイミドを得る。
【0052】本発明のポリエーテルのイミド部分の形成
に好ましいジアミンの例は、4,4′−ジアミノジフェ
ニルエーテル、3,3′ージメチル−4,4′−ジアミノ
ビフェニル、3,3′ージメトキシ−4,4′−ジアミノ
ビフェニル、4,4′−ジアミノパラターフェニル、4,
4′−ビス(4−アミノフェノキシ)−ビフェニル、
4,4′−ジアミノジフェニルスルホン、3,3′ージア
ミノジフェニルスルホン、ビス[4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノ
フェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[2−アミノフ
ェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−ア
ミノフェノキシ)ベンゼン、2,2′ージクロロ−4,
4′−ジアミノ−5,5′−ジメトキシビフェニル、
2,2′ー5,5′−テトラクロロベンジジン、9,1
0−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、o−ト
リジンスルホン、1,3−ビス(4−アミノフェノキ
シ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)
ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼ
ン、ビス[4−(アミノフェノキシ)フェニル]エーテ
ル、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、ビス(3−
エチル−4−アミノフェニル)メタン、ビス(3−メチ
ル−4−アミノフェニル)メタン、ビス(3−クロロ−
4−アミノフェニル)メタン、2,2′5,5′−テト
ラクロロ−4,4′−ジアミノビフェニル、4,4′−ジ
アミノジフェニルスルフィド、3,3′ージアミノジフ
ェニルエーテル、3,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ル、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジ
アミノオクタフルオロビフェニル、メタフェニレンジア
ミン、2,2−ビス[4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]プロパン、2,2′ービス[4−(4−アミノフェ
ノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−
ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス
(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,
2−ビス(3−ヒドロキシ−4−アミノフェニル)プロ
パン、2,2−ビス(3−ヒドロキシ−4−アミノフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン、9,9−ビス(4−ア
ミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、オルトト
リジンスルホン、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラ
ミン、3,3′,4,4′−テトラミノジフェニルエーテ
ル、ジアミノアントラキノン、1,5−ジアミノアント
ラキノン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フ
ェニル]スルホン、ビス[4−(2−アミノフェノキ
シ)フェニル]スルホン、3,3′ージクロロ−4,4′
−ジアミノビフェニル、3,3′ージヒドロキシ−4,
4′−ジアミノビフェニル、4,4′−ジアミノビフェ
ニル、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレ
ン、4,4′−ジメチル−3,3′ージアミノジフェニル
スルホン、3,4′−ビスアニリン−A、ビスアニリン
−M、ビスアニリン−P、メチレン−ビス−2,6−キ
シリジン、4−ジアミノクメン、2,5−ジクロロp−
フェニレンジアミン2,6−ジクロロp−フェニレンジ
アミン、2,5−ジメチルp−フェニレンジアミン、2
−クロロp−フェニレンジアミン、4−クロロm−フェ
ニレンジアミン、5−クロロ−2−メチルp−フェニレ
ンジアミン、アセトグアナミン、2,3,5,6−テト
ラメチルp−フェニレンジアミン、2,4,6−トリメ
チルm−フェニレンジアミン、ビス−3−アミノプロピ
ル−テトラメチルジシロキサン、2,7−ジアミノフル
オレン、2,5−ジアミノピリジン、p−フェニレンジ
アミン、1,2−ビス(アニリノ)エタン、ジアミノベ
ンザニリド、ジアミノベンゾエート、1,5−ジアミノ
ナフタレン、ジアミノトルエン、テトラジン、ジアミノ
ベンゾトリフルオライド、ジアミノアントラキノン、
1,3−ビス(アニリノ)ヘキサフルオロプロパン、
1,4−ビス(アニリノ)オクタフルオロブタン、1,
5−ビス(アニリノ)デカフルオロペンタン、1,7−
ビス(アニリノ)テトラデカフルオロヘプタン、2,2
−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキ
サフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(2−アミノ
フェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,
2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−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−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジトリフ
ルオロメチルフェニル]ヘキサフルオロプロパン、p−
ビス−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキ
シ)ベンゼン、4,4′ビス(4−アミノ−2−トリフ
ルオロメチルフェノキシ)ビフェニル、4,4′−ビス
(4−アミノ−3−トリフルオロメチルフェノキシ)ビ
フェニル、4,4′−ビス(4−アミノ−2−トリフル
オロメチルフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4′
−ビス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキ
シ)ジフェニルスルホン、2,2−ビス[4−(4−ア
ミノ−3−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]
ヘキサフルオロプロパン、3,3′,5,5′−テトラ
メチルベンジジン、3,3′ージメトキシベンジジン、
2,2′ービス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,
2′ージメチルベンジジン、o−トリジン、m−トリジ
ン、2,2′,5,5′,6,6′−ヘキサフルオロト
リジン及び4,4′′′−ジアミノクアターフェニル)
及び5−t−ブチル−メタ−フェニレンジアミン、4,
4′−ジアミノテトラメチルビフェニル及びそれらの混
合物である。
【0053】中でも下記の刊行物は、ポリエーテルイミ
ドに関する合成方法を論じている。タケコシ(Takekosh
i)等、“芳香族ニトロ置換反応によるポリマー合成”
(“Polymer Synthesis via Aromatic Nitro Displaceme
nt Reaction")、ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエ
ンス・ポリマー・ケミストリー・エディション(Journa
l of Polymer Science,Polymer Chemistry Edition)
18巻、3069−3080(1980);ハーゲンロ
ーサー(Hergenrother)等、“カルボニル及びエーテル連
結基を含むポリイミド”(“Polyimides Contaning Carb
onyl and Ether Connecting Groupes")、ジャーナル・
オブ・ポリマー・サイエンス:A部門:ポリマー・ケミ
ストリー(Journal of Polymer Science:Part A:Polyme
r Chemistry)、25巻、1093−1103(198
7);及び、ハーゲンローサー(Hergenrother)等、“カ
ルボニル及びエーテル連結基を含むポリイミド”(“Pol
yimides Contaning Carbonyl and Ether Connecting Gr
oupes")、ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス:A
部門:ポリマー・ケミストリー(Journal of Polymer Sc
ience:Part A:Polymer Chemistry)、27巻、1161
−1174(1987)。
【0054】本発明のイミド部分の形成に好ましい溶媒
の例は、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド
等を包含するスルホキシド型溶媒、N,N−ジメチルホ
ルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド等を包含す
るホルムアミド型溶媒、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N,N−ジエチルアセトアミド等を包含するするア
セトアミド型溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N−
シクロヘキシル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−
2−イミドゾリジオン、N−ビニル−2−ピロリドン等
を包含するするピロリドン型溶媒、フェノール、o−、
m−、p−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェ
ノール、カテコール等を包含するするフェノール系溶
媒、ヘキサメチルホスホルアミド及びγ−ブチロラクト
ン類を包含するする多数のラクトンのような極性有機溶
媒である。これらの溶媒は、単独で又は混合物として使
用することができる。キシレン、トルエン等のような芳
香族炭化水素の部分的使用も可能であり、そして或る場
合には、例えば共沸混合物として水の除去が必要である
場合には、この部分的使用が望ましい。
【0055】実施例3で述べたように、導体、半導体、
絶縁体及びその組み合わせのような電子部品を含むこと
ができる例えばシリコンウエファーのような電子デバイ
スは、本発明の組成物でコーティングすることができ
る。他の例には、プリント回路、ハイブリッド回路等が
包含される。本発明の組成物は、改良された電気的性質
により特徴付けられるのみならず、特に例えば部品のハ
ンダ付けのような高温を伴う条件下に非常に望ましい高
いTgによっても特徴付けられる。
【0056】本発明のポリエーテルは、他の用途分野に
おいて、成形品、繊維、フィルム等にも有用である。そ
れにもかかわらず、電子デバイスにおける誘電体フイル
ムとしてのそれらの有用性は高度に好ましい。
【0057】本発明の誘電体フイルムは、絶縁体、保護
コーティング、応力緩衝体等を含むがこれらに限定はさ
れない多数の異なる機能を果すことができる。
【0058】用語 BXDO: 9,9−ビス(パーフルオロメチル)−
3,6−ジヒドロキシ−キサンテン、 PXDO: 9−フェニル−9−パ−フルオロメチル−
3,6−ジヒドロキシ−キサンテン CHP: N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、 CTE: 熱膨張係数、 DCDPS: 4,4′−ジクロロジフェニルスルホ
ン、 DFDPS: 4,4′−ジフルオロジフェニルスルホ
ン、 DMAC: ジメチルアセトアミド、 DMSO: ジメチルスルホキシド、 DSC: 示差走査熱量測定法、 GPC: ゲルパーミエーションクロマトグラフィー、 GPa: ギガパスカル、 mmole: ミリモル、 MPa: メガパスカル、 NMP: N−メチル−2−ピロリドン、 ppm: 百万分の1部、 Tg: ガラス転移温度、 Tm: 溶融温度、
【0059】
【実施例】すべての部及び百分率は、特記しない限り重
量で示されているものとする。
【0060】実施例1 窒素入り口及び出口、機械的撹拌器、温度計及びコンデ
ンサーを有するディーン・シュターク型トラップを備え
た反応フラスコに、BXDO20g(57ミリモル)及
びDFDPS14.5g(57ミリモル)を加える。次
いで該モノマーを100mlのDMACに溶解し、続い
て無水炭酸カリウム17.4g(0.13モル)及びト
ルエン50mlを加える。反応混合物を〜135℃に加
熱し、少量の水をトルエンとの共沸蒸留により除去し
た。水の除去が終了したと思われた後(1−2時間)、
反応を160−165℃に加熱し、ディーン・シュター
ク型トラップを経由してトルエンを除去し、反応を約4
時間進行させた。非常に濃い溶液が得られ、このものを
〜100℃に冷却した後70mlのDMACで希釈し
た。次いでこの溶液を脱塩水中に沈殿させ、ポリマーを
吸引ろ過により集め、次いでポリマーを新たな脱塩水中
に一夜スラリー化した。次いで、再びポリマーをろ過
し、メタノールで洗浄しそして乾燥した。その後ポリマ
ーを約600mlのNMPに溶解した(クロロホルム、
塩化メチレン及びテトラヒドロフランには溶解性が低い
ことに留意)。次いでこのNMP溶液を、圧力ろ過して
透明なコハク色溶液を得た。この溶液を僅かに酸性化し
た(HCl)メタノール中に沈殿させ、固体をろ別し、
乾燥して白色のまさに繊維状のポリマーが27.2gの
収量で得られた(いくらかの物質は処理中に失われ
た)。135℃におけるDMAC(DMAC4リットル
当たりトルエンスルホン酸1gを伴う)中でのポリマー
の135℃におけるGPC分析により、ポリスチレンを
ベースとしてMn=62500及びMw=282000
が得られた。Mw/Mnは、少量の低分子量テイルの存
在により4.51であった。10℃/分でのDSC分析
は、240℃のTgを示した。H−NMR分析(50℃
におけるDMSO−d0)は、DFDPS残留物による
7.3ppm(二重線)及び8.0ppm(二重線)の
ピーク及びBXDO残留物による7.85ppm(ブロ
ードな二重線)、7.02(二重線の二重線)及び6.
96ppm(二重線)のピークを伴う予想されたポリマ
ー構造と合致していた。
【0061】実施例2 実施例1に示された方法と同様な方法により、DFDP
Sの代わりにDCDPSを用いて、同じポリエーテル合
成を試みた。粉末状ポリマーが得られ、このものは、G
PC分析により、Mn=4120及びMw=8040、
Mw/Mn=1.95であることが示された。この低い
分子量は、選ばれた反応条件下におけるDCDPSの減
少した反応性の結果であるらしい。DCDPSとの反応
が望まれる場合には、より高い温度及び異なる溶媒、例
えばNMP、スルホン又はジメチルスルホン)が必要な
ようである。
【0062】実施例3 実施例1からのポリエーテルの一部(8g)を32ml
のNMPに溶解して、粘性溶液を得、この溶液を更に1
0mlのNMPで希釈した。溶液はいくらかの不完全に
溶解した膨潤した粒子が認められたので、この溶液を1
20℃で数時間加熱し、溶解させた。室温に冷却した
後、この溶液を1ミクロンフィルターを通して圧力ろ過
し(24時間以上を要した)、次いで5インチシリコン
ウエファー上にスピンコーティングした(spin coate
d)。コーティングしたウエファーを、135℃でエアオ
ーブン中に30分間入れ、次いで窒素オーブンに入れそ
して200℃に30分間及び350℃に1時間加熱し
た。ウエファー上の誘電体フィルムは、密着性(coheren
t)であり、均質でありそして欠陥がないと思われた。フ
ィルムの機械的性質を測定するために、ウエファーの1
つの酸化物層を希薄なHF浴中でエッチングした。かく
して、自立性の(free standing)、密着性の(coheren
t)、折り目形成性の(creasable)淡黄色フィルムが得ら
れた。9.9ミクロンの厚さのこのフィルムは、AST
M D 882−83(方法A)にりインストロンモデ
ル4501で試験すると、下記の機械的特性を有してい
た。引張強さ=83.8MPa、破断点引張強さ=8
2.9MPa、破断点引張伸び=6%、及びヤング率=
2.1GPa。
【0063】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。
【0064】1.構造、
【0065】
【化10】
【0066】式中、Rfは、1−16個の炭素原子のパ
ーフルオロアルキルであり、Rは、アリール、置換され
たアリール及び1−16個の炭素原子のパーフルオロア
ルキルから成る群より選ばれ、nは整数でありそして、
−X−は、アリールスルホン基、アリールケトン基、イ
ミド基及びそれらの混合物から成る群より選ばれた二価
の基である、のポリエーテルを含んで成る組成物。
【0067】2.Xが、構造、
【0068】
【化11】
【0069】を有するアリールスルホン基である、上記
1に記載の組成物。
【0070】3.Xが、構造、
【0071】
【化12】
【0072】を有するアリールケトン基である、上記1
に記載の組成物。
【0073】4.Xが、構造、
【0074】
【化13】
【0075】式中、Zは二価の芳香族基である、を有す
るイミド基である、上記1に記載の組成物。
【0076】5.Xが、構造、
【0077】
【化14】
【0078】上記式中、Zは二価の芳香族基である、を
有するイミド基である、上記1に記載の組成物。
【0079】6.(a)導体、半導体又は絶縁体を含ん
で成る基材と、(b)前記基材と接触している誘電体フ
ィルムであって、構造、
【0080】
【化15】
【0081】式中、Rfは、1−16個の炭素原子のパ
ーフルオロアルキルであり、Rは、アリール、置換され
たアリール及び1−16個の炭素原子のパーフルオロア
ルキルから成る群より選ばれ、nは整数でありそして、
−X−は、アリールスルホン基、アリールケトン基、ベ
ンゾニトリル基、イミド基及びそれらの混合物から成る
群より選ばれた二価の基である、のポリエーテルを含ん
で成る誘電体フィルム、を含んで成り、但し、前記導体
又は半導体は前記基材の少なくとも一部であるか又は前
記基材又は誘電体フィルムに接触する別の層に存在して
いるものとする、ことを特徴とする導体又は半導体を含
む電子デバイス。
【0082】7.Xが、構造、
【0083】
【化16】
【0084】を有するアリールスルホン基である、上記
6に記載の電子デバイス。
【0085】8.Xが、構造、
【0086】
【化17】
【0087】を有するアリールケトン基である、上記6
に記載の電子デバイス。
【0088】9.Xが、構造、
【0089】
【化18】
【0090】を有するベンゾニトリル基である、上記6
に記載の電子デバイス。
【0091】10.Xが、構造
【0092】
【化19】
【0093】式中、Zは二価の芳香族基である、を有す
るイミド基である、上記6に記載の電子デバイス。
【0094】11.Xが、構造、
【0095】
【化20】
【0096】上記式中、Zは二価の芳香族基である、を
有するイミド基である、上記6に記載の電子デバイス。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 構造、 【化1】 fは、1−16個の炭素原子のパーフルオロアルキル
    であり、 Rは、アリール、置換されたアリール及び1−16個の
    炭素原子のパーフルオロアルキルから成る群より選ば
    れ、 nは整数でありそして、 −X−は、アリールスルホン基、アリールケトン基、イ
    ミド基及びそれらの混合物から成る群より選ばれた二価
    の基である、のポリエーテルを含んで成る組成物。
  2. 【請求項2】 (a)導体、半導体又は絶縁体を含んで
    成る基材と、 (b)前記基材と接触している誘電体フィルムであっ
    て、構造、 【化2】 式中、 Rfは、1−16個の炭素原子のパーフルオロアルキル
    であり、 Rは、アリール、置換されたアリール及び1−16個の
    炭素原子のパーフルオロアルキルから成る群より選ば
    れ、 nは整数でありそして、 −X−は、アリールスルホン基、アリールケトン基、ベ
    ンゾニトリル基、イミド基及びそれらの混合物から成る
    群より選ばれた二価の基である、のポリエーテルを含ん
    で成る誘電体フィルム、を含んで成り、但し、前記導体
    又は半導体は前記基材の少なくとも一部であるか又は前
    記基材又は誘電体フィルムに接触する別の層に存在して
    いるものとする、ことを特徴とする導体又は半導体を含
    む電子デバイス。
JP4176013A 1991-06-11 1992-06-11 9,9−ビス−パーフルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテン又は9−アリール−9−パーフルオロアルキル−3,6−ジヒドロキシ−キサンテンをベースとするポリエーテル Pending JPH05209121A (ja)

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US07/714,222 US5196549A (en) 1991-06-11 1991-06-11 Polyethers based on 9,9-bis-perfluoroalkyl-3,6-dihydroxy-xanthene or 9-aryl-9-perfluoroalkyl-3,6-dihydroxy-xanthane

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