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WO2005042247A1 - 積層体およびその形成方法、絶縁膜、半導体装置、ならびに膜形成用組成物 - Google Patents

積層体およびその形成方法、絶縁膜、半導体装置、ならびに膜形成用組成物 Download PDF

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WO2005042247A1
WO2005042247A1 PCT/JP2004/016110 JP2004016110W WO2005042247A1 WO 2005042247 A1 WO2005042247 A1 WO 2005042247A1 JP 2004016110 W JP2004016110 W JP 2004016110W WO 2005042247 A1 WO2005042247 A1 WO 2005042247A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
bis
film
compound
carbon
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2004/016110
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masahiro Akiyama
Seitaro Hattori
Takahiko Kurosawa
Manabu Sekiguchi
Terukazu Kokubo
Michihiro Mita
Tatsuya Yamanaka
Masaki Obi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Priority claimed from JP2003373611A external-priority patent/JP2005133040A/ja
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to EP04793218A priority Critical patent/EP1679184A4/en
Publication of WO2005042247A1 publication Critical patent/WO2005042247A1/ja
Priority to US11/410,895 priority patent/US7556860B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H10P14/683
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/14Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • H10P14/662
    • H10W20/071
    • H10W20/074
    • H10W20/075
    • H10W20/095
    • H10W20/097
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/02Alignment layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/023Organic silicon compound, e.g. organosilicon
    • H10P14/6342
    • H10P14/665
    • H10P14/6686
    • H10P14/6922
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652Of asbestos
    • Y10T428/31663As siloxane, silicone or silane

Definitions

  • the present invention relates to a laminate in which a plurality of silica-based films and organic-based films having different compositions are stacked, a method of forming the same, an insulating film, a semiconductor device, and a composition for forming a film.
  • a silica (SiO 2) -based film formed by a vacuum process such as a CVD method or an organic-based film containing an organic polymer as a main component is used.
  • SOG Spin on Glass
  • a coating type composition for forming an insulating film having a low relative dielectric constant as disclosed in Patent Document 1 can be mentioned.
  • the coating film-forming composition described in Patent Document 1 is obtained by hydrolytic condensation of alkoxysilanes in the presence of a metal catalyst.
  • this composition for forming a coating film it is possible to obtain a film having a low dielectric constant and a high elastic modulus, and excellent in CMP resistance and the like.
  • CMP Chemical Mechanical Polishing
  • a process of forming an organic film on a silica film has been proposed in recent years.
  • Silica-based films and organic-based films When the laminated film with the film is subjected to a treatment such as CMP, peeling may occur between the silica-based film and the organic-based film due to the lack of adhesion between the two.
  • An object of the present invention is to provide a laminate in which a silica-based film and an organic-based film having a low relative dielectric constant and excellent adhesion are laminated, and a method for forming the same.
  • Another object of the present invention is to provide an insulating layer containing the above-mentioned laminate.
  • Another object of the present invention is to provide a semiconductor device having the insulating layer.
  • Another object of the present invention is to provide a film-forming composition used to form the laminate.
  • the laminate of the present invention includes a first silica-based film, a second silica-based film, and an organic-based film, and the second silica-based film has a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond. It has a monovalent organic group having a bond.
  • the second silica-based film is an acid or basic or metal chelate compound of the following silane compound (A) and the following silane compound (B):
  • a film can be obtained by forming a coating film using a film-forming composition containing a hydrolysis-condensation product obtained by hydrolysis and condensation in the presence of a substance, and curing the coating film.
  • R represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group
  • R 1 represents a monovalent organic group
  • a represents an integer of 1 to 2).
  • R 2 represents a monovalent organic group
  • R 3 RR 6 are the same or different, and the monovalent organic group, b and c are the same or different, each represents a number of 0—2, and R 7 is an oxygen atom, a phenylene group or CH) represented by one Group (here, m is an integer of 1 to 16) and d is 0 or 1. )
  • R x is a monovalent organic group having a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond
  • R 81 —R 83 is the same or different, and each is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxyl group, Or represents a monovalent organic group, and all of R 81 to R 83 can not simultaneously become monovalent organic groups.
  • R is a divalent organic having a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond
  • R 91 — R 96 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxyl group, or a monovalent organic group, and in the combination of R 91 — R 93 and R 94 — R 96 Everything can not be a monovalent organic group at the same time. )
  • the first silica-based film is a compound represented by the following general formula (1), a compound represented by the following general formula (2), and a table represented by the following general formula (3):
  • a coating film is formed using a film-forming composition containing a hydrolytic condensate obtained by hydrolytic condensation of at least one selected silane group from the group group K and so on, and the coating film is cured to obtain It can be a membrane obtained.
  • R represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group
  • R 1 represents a monovalent organic group
  • a represents an integer of 1 to 2).
  • R 2 represents a monovalent organic group
  • R 3 RR 6 are the same or different, and the monovalent organic group, b and c are the same or different, each represents a number of 0—2, and R 7 is an oxygen atom, a phenylene group or CH) represented by one
  • the organic film is made of at least one compound of polyarylene, polyarylene ether, polybenzoxazole, and polyimide.
  • the compound constituting the organic film can be at least one polymer selected from the group powers of the following general formula (6) and (9).
  • R 8 to R 12 each independently represent a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 120 carbon atoms, or a aryl group,
  • X represents a halogen atom
  • X represents —CQQ (wherein, Q, Q, which may be the same or different, represent a halogenated alkyl group, an alkyl group, a hydrogen atom, a halogen atom, or a aryl group)
  • a and B each independently, the following general formula (10) - (divalent aromatic least one group based on whether Ranaru group forces also selected that expressed by 12)
  • R 13 and R 13 ′ represent a hydrogen atom or at least one group selected from the group power of aromatic groups represented by the following general formulas (13) and (14)
  • W 1 and W 2 Represents at least one group selected from the group consisting of divalent aromatic groups represented by the following general formulas (15) and (16).
  • R 14 , R 15 , R 2 ° and R 21 independently represent a single bond, —0-, —CO—, —CH—COO—, — CONH—, — S -SO phenylene group, isopropylidene group, to
  • R lb — R 19 and — R 4 independently represent carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms. Hydrogen, cyano, nitro, alkoxyl having 120 carbon atoms, or aryl is shown, k is an integer of 0-3, 1 is an integer of 2-3, t 1 z is independent Represents an integer of 0—4.
  • R 25 represents a halogen atom, a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, a halogenated alkyl group, an alkoxyl group having 120 carbon atoms, a phenoxy group or an aryl group Indicated, m, represents an integer of 0-5, and n 'represents an integer of 0-7.
  • R 25 represents a halogen atom, a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, a halogenated alkyl group, an alkoxyl group having 120 carbon atoms, a phenoxy group or an aryl group
  • R 26 is a single bond, O—, —CO—, —CH—
  • Phenyl methylidene group methyl phenyl methylidene group, trifluoromethyl methyl methylidene group, trifluoromethyl phenyl methylidene group, fluorenylene group, or formula
  • R 27 independently represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms, or a phenyl group, and al and a 2 independently represent an integer of 0 to 4 And a3 represents an integer of 0-6.
  • the relative dielectric constant can be 2.8 or less.
  • a first coating film for a first silica-based film is formed on a substrate
  • the curing can be performed by heating.
  • the curing can be performed by electron beam irradiation.
  • the insulating film of the present invention includes the laminate described in any of the above.
  • the semiconductor device of the present invention includes the above-described insulating film.
  • the film-forming composition of the present invention is a film-forming composition for forming a second silica-based film contained in any one of the above-mentioned laminates,
  • hydrolytic condensation product obtained by hydrolytic condensation of the following silane complex (A) and the following silane complex (B) in the presence of an acid, basic or metal chelate compound.
  • R represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group
  • R 1 represents a monovalent organic group
  • a represents an integer of 1 to 2).
  • R 2 represents a monovalent organic group
  • R 3 RR 6 are the same or different, and the monovalent organic group, b and c are the same or different, each represents a number of 0—2, and R 7 is an oxygen atom, a phenylene group or CH) represented by one
  • R x is a monovalent organic group having a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond
  • R 81 —R 83 is the same or different, and each is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxyl group, Or represents a monovalent organic group, and all of R 81 to R 83 can not simultaneously become monovalent organic groups.
  • R is a divalent organic having a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond
  • R 91 — R 96 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxyl group, or a monovalent organic group, and in the combination of R 91 — R 93 and R 94 — R 96 Everything can not be a monovalent organic group at the same time. )
  • a second silica-based film is provided between the first silica-based film and the organic-based film.
  • the film-forming composition for forming the second silica-based film has a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond in the polymer skeleton, and thus, for example, heat or electron beam irradiation. Can react with other organic polymers.
  • the second silica-based film has unreacted silanol groups in the polymer, and the other silica-based films by heat. It can be condensed with a coating to form a film. That is, the second silica-based film has both the adhesion to the first silica-based film and the adhesion to the organic-based film.
  • the present invention it is possible to provide a laminate having a low dielectric constant and sufficient adhesion.
  • an insulating layer which can be suitably used as an interlayer insulating film or a flat insulating film of a semiconductor device.
  • coating film refers to a film obtained after the composition for film formation is applied to a substrate and the organic solvent is removed.
  • various types of curing treatment are performed after the respective coatings of the first silica-based film, the second silica-based film, and the organic-based film are laminated.
  • the carbon-carbon double bond or carbon-carbon triple bond of the second silica-based film reacts with the organic polymer.
  • unreacted silanol groups in the coating for the second silica-based film cause a condensation reaction with the coating for the first silica-based film. Therefore, it is possible to form a laminate in which the first silica-based film and the organic-based film are in close contact with each other via the second silica-based film.
  • the insulating film of the present invention it is possible to provide an insulating film having a low dielectric constant and improved adhesion. Therefore, it can be suitably used as an interlayer insulating film or a planarization insulating film of a semiconductor device of a semiconductor device.
  • a semiconductor device of the present invention includes the above-described insulating film. Since the insulating film has sufficient adhesion, film peeling at the time of CMP treatment and packaging treatment can be suppressed, and a semiconductor device with high reliability can be provided.
  • the hydrolytic condensate is formed using the film-forming composition of the present invention as it contains a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond.
  • the second silica-based film and the other film react with each other by the reaction between the second silica-based film and the polymer in the other film (the first silica-based film and the organic-based film) in contact with the second silica-based film. It can improve adhesion with Therefore, according to the composition for film formation of the present invention, it is possible to form a coating film having a low relative dielectric constant and excellent adhesion with other films.
  • the laminate of the present invention the method for forming the same, the insulating film and the semiconductor device Will be explained concretely.
  • a second silica-based film having a monovalent organic group having a carbon-carbon double bond or carbon-carbon triple bond between a first silica-based film and an organic-based film is provided. It is provided. Each film will be described below.
  • the first silica-based film is a compound represented by the following general formula (1) (hereinafter referred to as “compound 1”), a compound represented by the following general formula (2) (hereinafter referred to as “compound 2” Hydrolysis condensation obtained by hydrolytic condensation of at least one silane compound selected from the group consisting of t, u) and a compound represented by the following general formula (3) (hereinafter referred to as “compound 3”) It is a film obtained by curing the coating film formed using the composition (I) for film formation containing a substance.
  • R represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or a monovalent organic group
  • R 1 represents a monovalent organic group
  • a represents an integer of 1 to 2).
  • R 2 represents a monovalent organic group
  • R 3 —R 6 may be the same or different and each represents a monovalent organic group, and c may be the same or different, a number of 0—2, and R 7 may be Oxygen atom, phenylene group, or — (CH 2) represents a group represented by one, m represents an integer of 16 and d represents 0 or 1
  • the “hydrolyzate” means that all of the alkoxy groups contained in at least one kind of silane compound selected from the above-mentioned Compound 1 and Compound 3 need not be hydrolyzed, for example, only one. May be hydrolyzed, two or more may be hydrolyzed, or a mixture thereof.
  • “condensed product” refers to the condensation of the silanol groups of the hydrolyzate of compound 1 and compound 3 to form a Si—O—Si bond, but in the present invention It is not necessary that all the groups be condensed. A small number of silanol groups are condensed, and the degree of condensation is different. Is a concept that also
  • examples of the monovalent organic group of R and R 1 include an alkyl group, an aryl group, an aryl group and a glycidyl group.
  • R is preferably a monovalent organic group, particularly an alkyl group or a aryl group.
  • the alkyl group may, for example, be a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, preferably having 1 to 5 carbon atoms, and these alkyl groups may be either linear or branched.
  • hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms or the like.
  • examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a methyl phenyl group, an ethyl phenyl group, a chlorophenyl group, a bromophenyl group, a fluorophenyl group and the like. It can be mentioned.
  • Preferred compounds as the compound 1 are trimethoxysilane, triethoxysilane, trin propoxysilane, tri-iso propoxysilane, tri-n butoxysilane, tri-sec butoxysilane, tri-tert butoxysilane, triphenoxysilane, full Forotrimethoxysilane, Fluorotriethoxysilane, Fluoro n propoxysilane, Fluoro iso propoxysilane, Fluoro n butoxysilane, Fluorotri sec sec butoxysilane, Fluory tert tert butoxysilane, Fluorotriphenoxysilane, Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyl tree n - propoxysilane, methyl tree iso-propoxy silane, methyl tree n-butoxysilane, methyltri - sec-butoxysilane Methyltriter t butoxysilane, methyl
  • Methoxysilane methyl tri Ethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, butritrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyl jetoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the monovalent organic group represented by R 2 in the general formula (2) include the same organic groups as those shown in the above general formula (1).
  • Specific examples of the compound 2 include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, and tetraphenoxy. Silane etc. are mentioned.
  • tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, and tetraphenoxysilane are preferable, and tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the monovalent organic group represented by R 3 —R 6 in the general formula (3) include the same organic groups as those described for the general formula (1) above.
  • R 7 in the general formula (3) is an oxygen atom
  • hexamethoxydisiloxane, hexaethoxydisiloxane, 1,1,3,3-tetramethoxy-1,3-dimethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetraethoxy-1 , 3-dimethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetramethoxy-1,3-diphenyldisiloxane, 1,3-dimethoxy-1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3- Diethoxy-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-Dimethoxy-1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane, 1,3-Diethoxy-1,1,3,3-tetraphenyldi Siloxane etc. may be mentioned as a preferred example.
  • 1, 2 bis (trimethoxy silyl) benzene, 1, 2- bis (triethoxy silyl) benzene, 1, 3 bis (trimethoxy silyl) benzene, 1, 3- bis (triethoxy silyl) ) Benzene, 1, 4 bis (trimethoxy silyl) benzene, 1, 4- bis (triethoxy silyl) benzene and the like are preferred and may be mentioned as examples.
  • R 7 is - (CH) - in the compounds of the group represented, bis
  • Ethane 1, 2-bis (diethoxymethyl silyl) ethane, 1, 2- bis (di n propoxy methyl silyl) otane, 1, 2- bis (di iso propoxy methyl silyl) atane, 1, 2- bis (di n butoxy methyl silyl) ethane, 1, 2- bis (di sec butoxy methyl silyl) ethanol, 1, 2- bis (di tert butoxy methyl silyl) ethane etc. can be mentioned.
  • bis (trimethoxysilyl) methane, bis (triethoxysilyl) methane, 1, 2-bis (trimethoxysilyl) aetane, 1, 2-bis (triethoxysilyl) aetane, 1- (dimethoxymethyl) Silyl) -1 (trimethoxysilyl) methane, 1-(diethoxymethylsilyl)-1-(triethoxysilyl) methane, 1-(dimethoxymethylsilyl)-2-(trimethoxysilyl) ethane, 1- (Diethoxymethylsilyl) -2- (triethoxysilyl) ethane, bis (dimethoxymethylsilyl) methane, bis (diethoxymethylsilyl) methane, 1,2-bis (dimethoxymethylsilyl) ethane, 1, 2-bis (diethoxymethylsilyl) methane Diethoxymethylsilyl) ethane and the like are preferred.
  • At least one of the components 1 to 3 of the compound 13 may be used, and two or more components of the compound 1 to 3 may be used. From the viewpoint of good storage stability of the resulting composition, it is preferable to be a hydrolysis condensation product of compound 1 and complex 2.
  • the hydrolysis and condensation of the compound 13 can be carried out in the presence of a metal chelate compound, an acidic compound or a basic complex.
  • a metal chelate compound an acidic compound or a basic complex.
  • Compounds 13 Metals usable in the hydrolytic condensation of silane compounds selected from The rate compound is represented by the following general formula (17).
  • R 27 represents a chelating agent
  • represents a metal atom
  • R 28 represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms
  • represents an integer of 1 1 ⁇
  • the metal base is preferably at least one metal selected from a group metal (aluminum, gallium, indium, thallium) and a group IVA metal (titanium, zirconium, hafnium). And zirconium are more preferred.
  • metal chelate compound examples include triethoxy mono (acetyl acetate) titanium, tri-.eta.-propoxy mono (acetyl acetate) titanium, triisopropoxy mono (acetyl). Assertato) titanium, tori ⁇ -butoxy.
  • Preferred as a metal chelate compound Preferred as a metal chelate compound.
  • the amount of the metal chelate complex to be used is 0.1.000-relative to 100 parts by weight of the total amount of silane compounds selected from compounds 1 to 3 at the time of hydrolysis and condensation (in terms of hydrolyzate condensation product). It is 10 parts by weight, preferably 0. 001-5 parts by weight.
  • the use ratio of the metal chelate compound is 0. If the amount is less than 0001 parts by weight, the coating properties of the coated film may be poor, and if it exceeds 10 parts by weight, the crack resistance of the coated film may be reduced.
  • the metal chelate compound may be added to the organic solvent together with the silane compound selected from compounds 1 to 3 during hydrolysis and condensation, or may be added to water when water is added. Dissolve or disperse.
  • the total amount of silane complexes selected from compound 13 per mole is It is preferred to use one hundred and twenty moles of water. It is particularly preferred to add one to ten moles of water. If the amount of water added is less than 0.5 mol, the coating may have poor crack resistance, and if it exceeds 20 mol, precipitation of the polymer during hydrolysis and condensation reaction may cause gelation. . Water is preferably added intermittently or continuously.
  • an organic acid or an inorganic acid can be exemplified.
  • the organic acid include acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, oxalic acid, maleic acid, maleic acid, methyl malonic acid, adipic acid, sebacic acid, Gallic acid, butyric acid, mellitic acid, araquidonic acid, shikimic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, stearic acid, stearic acid, linoleic acid, linoleic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid, p-toluene sulfone Acid, benzenes
  • Trifluoroacetic acid formic acid, malonic acid, sulfonic acid, phthalic acid, fumaric acid, citric acid, tartaric acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, succinic acid, mesaconic acid, citraconic acid, lingoic acid, malonic acid And hydrolyzate of glutaric acid, hydrolyzate of maleic anhydride, hydrolyzate of fluoric anhydride and the like.
  • inorganic acids include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid and phosphoric acid.
  • organic acid is preferred because polymer precipitation during hydrolysis and condensation reactions is less likely to cause gelation, among which compounds having a carboxyl group are more preferred, among which acetic acid, oxalic acid, Particularly preferred are maleic acid, formic acid, malonic acid, phthalic acid, fumaric acid, itaconic acid, succinic acid, mesaconic acid, citraconic acid, malic acid, malonic acid, datalic acid, and hydrolysates of maleic anhydride. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the acidic compound used is 0.01 parts by weight of the total of 100 parts by weight of the silane compound selected from the compounds 13 at the time of hydrolysis and condensation (in terms of completely hydrolyzed condensate), Preferably, it is 0.010 parts by weight. If the proportion of the acidic compound used is less than 0.00 part by weight, the coating properties of the coating may be poor. If it exceeds 10 parts by weight, the crack resistance of the coating may be reduced. Also, the acid compound may be added to the organic solvent together with the silane compound selected from compounds 1 to 3 at the time of hydrolysis and condensation, and may be added at the time of water addition. It may be dissolved or dispersed in water.
  • 0.5 to 20 moles of water is used per 1 mole of the total amount of silane compounds selected from compounds 1 to 3. It is particularly preferred to add 1 to 10 moles of water. If the amount of water added is less than 0.5 mol, the coating may have poor crack resistance, and if it exceeds 20 mol, precipitation of the polymer during hydrolysis and condensation reaction may cause gelation. . Water is preferably added intermittently or continuously.
  • Examples of the basic compound that can be used in the hydrolysis condensation of the silane compound selected from the group of 1 to 3 include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, cerium hydroxide, barium hydroxide, Calcium hydroxide, pyridine, pyrrole, piperazine, pyrrolidine, piperidine, picoline, ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, dimethylamine, getilamine, dipropylamine, dibutylamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine , Tributylamine, monoethanolamine, diethanolamine, dimethylmonoethanolamine, monomethyl jetanolamine, triethanolamine, diazabicycloanlane, diazabicyclononane, diazabicyclo Decene, urea, tetramethyl ammonium hydroxide oxide, tetraethyl ammonium hydroxide oxide, tetrapropyl ammonium
  • ammonia, organic amines and ammonium hydroxide oxides are preferred, and can be mentioned as an example.
  • Tetramethyl ammonium hydroxide oxide, tetraethyl ammonium hydroxide oxide, tetrapropyl Ammonium hydroxide oxide is particularly preferred.
  • These basic compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the basic compound to be used is a total of the alkoxyl groups (0-group, R-group, R 4 0-group and R s O- group) of the silane coupling compound selected from compounds 1 to 3. Is usually 0.000-1 to 1 mol, preferably ⁇ 0.0005-0.5 mol, per 1 mol of the If the amount of the basic mixture used is within the above range, the amount of polymer precipitation during reaction and gelation will be small.
  • 0.5 to 150 moles of water is used per 1 mole of the total amount of silane compounds selected from compounds 1 to 3. It is particularly preferred to feed between 0.5 and 130 moles of water which is preferred. If the amount of water to be added is less than 0.5 mol, the crack resistance of the coating may be poor, and if it exceeds 150 mol, precipitation of the polymer during hydrolysis and condensation reaction or gelation may occur.
  • an alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less it is preferable to use an alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less together with water.
  • examples of the alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less include methanol, ethanol, n-propanol and isopropanol.
  • the amount of the alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less is usually 3-100 moles, preferably 5-80 moles, per mole of the total of silane compounds selected from the compound 1-13.
  • the alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less may occur during hydrolysis of the silane compound selected from compound 13 and Z or condensation thereof, and the content thereof is 20% by weight or less, preferably 5 It is preferable to remove by distillation etc. so that it becomes weight% or less.
  • dehydrating agents such as methyl orthoformate and further metal complexes and leveling agents may be contained.
  • the pH of the composition for film formation of the present invention may be adjusted to 7 or less. I like it.
  • a method of adjusting the pH 1) a method of adding a ⁇ modifier, 2) a method of distilling a basic compound out of the composition under normal pressure or reduced pressure, 3) publishing a gas such as nitrogen or argon
  • Ion A method of removing the basic compound from the composition by exchange resin, 5) a method of removing the basic compound out of the system by extraction and washing, and the like. Each of these methods may be used in combination.
  • examples of the pH adjuster include inorganic acids and organic acids.
  • examples of inorganic acids include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, boric acid and oxalic acid.
  • organic acid for example, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, oxalic acid, maleic acid, methyl malonic acid, adipic acid, Sebacic acid, gallic acid, butyric acid, butyric acid, meramic acid, araquidonic acid, shikimic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linoleic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid,
  • the pH of the composition with the above-mentioned pH adjuster is adjusted to 7 or less, preferably to 16.
  • the amount of the pH adjuster used is such that the pH of the composition falls within the above range, and the amount used is appropriately selected.
  • the carbohydrolytic condensation can be carried out in the organic solvent of the silane compound selected from the compound 13-13.
  • the organic solvent a solvent represented by the following general formula (18) is preferable.
  • R 29 and R 3G each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, or a monovalent organic group selected from CH 2 CO—;
  • organic solvent represented by the above general formula (18) examples include propylene glycol monomethinoleate, propylene glycolonole monoethinoleate, propylene glycol monopropyl ether, and propylene glycol.
  • the total solid content concentration of the composition for film formation of the present invention is preferably 130% by weight, and is appropriately adjusted according to the purpose of use. By setting the total solid concentration of the composition for film formation of the present invention to 30% by weight, the film thickness of the coating film becomes an appropriate range, and the storage stability is further improved. The adjustment of the total solid content concentration, if necessary, concentration and presence It is done by dilution with solvent.
  • composition for film formation of the present invention may further contain 50% by weight or less of the following organic solvent.
  • organic solvent used in the present invention include n pentane, i pentane, n xanth, i xanth, n heptane, i heptane, 2, 2 4 trimethyl pentane, n octane, i octane, cyclohexane, Aliphatic hydrocarbon solvents such as methylcyclohexane; benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n -propylbenzene, i-propylbenzene, getilbenzen, i-butylbenzene, triethylbenzene, Aromatic hydrocarbon solvents such as i-propylbenzene, n-amylnaphthalene and trimethylbenzene;
  • composition for film formation of the present invention further contains components such as colloidal silica, colloidal alumina, organic polymers, surfactants, silane coupling agents, radical generators, and tri-azene composites. It is also good.
  • Colloidal silica is, for example, a dispersion obtained by dispersing high purity anhydrous citric acid in a hydrophilic organic solvent, and generally has an average particle diameter of 5 to 30 m, preferably 10 to 20 / ⁇ , solid content concentration is of the order of 10 40 weight 0/0.
  • colloidal silica for example, methanol silica sol and isopropanol silica sol, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd .; Catalyst, manufactured by Catalysis Industries, Ltd., Oscar etc. may be mentioned.
  • the colloidal alumina include alumina sols 520, 100, and 200 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd .; aluminataryal sols manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., alumina sols 10 and 132, and the like.
  • organic polymer examples include compounds having a sugar chain structure, vinylamide polymers, (meth) acrylic polymers, aromatic vinyl compounds, dendrimers, polyimides, polyamic acids, polyarylenes, polyamides, polyquinoxalines and polyoxas. Diazole, fluorine-based polymer, compound having polyalkylene oxide structure, etc. can be mentioned.
  • 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 polypropylene oxide structure.
  • polyoxyethylene alkyl ether polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene sterol ether, polyoxyethylene lanolin derivative, ethylene oxide derivative of alkylphenol formalin condensate, polyoxyethylene Polyoxypropylene block copolymer, Ether-type compounds such as polyoxyethylene polyoxyethylene alkyl ether, etc., polyoxyethylene glycerol fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid alkenol sulfate Ether ester type compounds such as salts, polyethylene glycol fatty acid esters, ethylene glycol And fatty acid monoesters, polyglycerin fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, propylene glycol fatty acid esters, ether ester type compounds such as sucrose fatty acid esters, and the like.
  • a ′ is a group represented by CH 2 CH 2 O— and B ′ is represented by CH 2 CH 2 (CH 2) 0—
  • J represents a number of 1 90
  • k represents a number of 10-99
  • 1 represents a number of 0-90.
  • polyoxyethylene alkyl ether polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer, polyoxyethylene polyoxypropylene ether ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, poly Ether-type compounds such as oxyethylene sorbitol fatty acid ester can be mentioned as a more preferred example. These may be used alone or in combination of two or more.
  • surfactant for example, nonionic surfactants, anion surfactants, force Thione surfactants, amphoteric surfactants and the like can be mentioned, and furthermore, fluorine surfactants, silicone surfactants, polyalkylene oxide surfactants, poly (meth) atalylate surfactants And the like, with preference given to fluorine-based surfactants and silicone-based surfactants.
  • fluorine-based surfactant examples include, for example, 1,1,2,2-tetrafluoro (octyl, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluoro Kutyl hexyl ether, kacta ethylene glycol di (1, 1, 2, 2 tetrafluoro ether), hexene glycol (1, 1, 2, 2, 3, 3 xafuro pentyl) ether, kuta propylene Glycol di (1,1,2,2-tetrafurobutyl) ether, hexapropylene glycol di (1,1,2,2,3,3 xafuro pentyl) ether, sodium perfluorododecyl sulfonate, 1, 1 , 2, 2, 8, 8, 9, 9, 10, 10-decaf-portal rhododecane, 1, 1, 2, 2, 3, 3 xaflorodecane, N- [3- (perfluorooctt
  • Megafac F142D, F172, F173, F183 (above, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), F-top EF301, 303, and 352 (manufactured by Shin Akita Kasei Co., Ltd.) , Florard FC-4 30, FC-431 (manufactured by Sumitomo Sliemm Co., Ltd.), Asahi Guard AG 710, Surfron S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, Fluorine-based compounds commercially available under the names of SC- 105, SC- 106 (Asahi Glass Co., Ltd.), BM-1000 BM-1100 (Yusho Co., Ltd.), NBX-15 (NEOS Co., Ltd.), etc. Surfactants can be mentioned. Among these, the above Megafac F172, BM-1000, BM-1100, NBX-15 are particularly preferable.
  • silicone-based surfactant for example, SH7PA SH21PA SH30PA ST94 PA (These may also be those manufactured by Toray 'Dow Co-Jung' Silicone Co., Ltd.). Among them, the following general corresponding to the above SH28PA SH30PA can be used. Polymerization represented by formula (9) Body is particularly preferred
  • R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms
  • z ′ is an integer of 120
  • x and y ′ each independently represent an integer of 2 to 100 is there.
  • the amount of the surfactant to be used is usually 0.000 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of silane coupling compounds selected from compounds 1 to 13 (as converted to the hydrolytic condensate). These may be used alone or in combination of two or more.
  • silane coupling agent for example, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminoglycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, 1-methacrylic acid Roxypropyl Methynodimethoxysilane, 3-Aminopropyltrimethoxysilane, 3-Aminopropyltriethoxysilane, 2-Aminopropyltrimethoxysilane, 2-Aminopropyltriethoxysilane, N- (2-Amino Ethyl) -3-Aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-Aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-Ureidopropyltrimethoxysilane, 3-Ureidopropyltrimeth
  • the content of alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less is preferably 20% by weight or less, and particularly preferably 5% by weight or less.
  • Alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less may occur during hydrolysis of component (A) and component (B) and Z or condensation thereof, and the content thereof is 20% by weight or less, preferably 5% by weight or less It is preferable to remove by distillation or the like.
  • dehydrating agents such as methyl orthoformate and further metal complexes and leveling agents may be included.
  • the second silica-based film is a hydrolyzate obtained by hydrolytic condensation of a silane compound of the following component (A) and a silane compound of the following component (B) in the presence of an acid, basic or metal chelate compound. It is a film obtained by forming a coating film using the decomposition condensate and curing the coating film.
  • the laminate of the present invention by providing the second silica-based film between the first silica-based film and the organic-based film, the adhesion between the organic-based film and the first silica-based film is enhanced. be able to.
  • the silane compound of component (A) used for the formation of the second silica-based film is a compound represented by the following general formula (1) (compound 1) or the following general formula (2)
  • the compound (compound 2) and at least one silane compound of the compound represented by the following general formula (3) and represented by the compound (compound 3) can be mentioned.
  • R represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group
  • R 1 represents a monovalent organic group
  • a represents an integer of 1 to 2).
  • R 2 represents a monovalent organic group
  • R 3 —R 6 are the same or different, and each is a monovalent organic group, b and c are the same or Is different, it represents a number of 0-2 and R 7 is represented by an oxygen atom, a phenyl group or (CH 2)
  • Compound 13 can be mentioned the same ones as Compound 1 13 used for the formation of the first silica-based film described above.
  • silane compound of component (B) used to form the second silica-based film a compound represented by the following general formula (4) (hereinafter referred to as “compound 4” t) and the following general formula The group power of the compound represented by (5) (hereinafter referred to as “compound 5”): At least one selected silane compound can be used!
  • R x is a monovalent organic group having a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond.
  • R 81 — R 83 is the same or different, and each is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxyl group, Or represents a monovalent organic group, and all of R 81 to R 83 can not simultaneously become monovalent organic groups.
  • examples of the monovalent organic group having a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond include, but are not limited to: a buryl group, an ethyl group, an aryl group, a phenyl group, an ethynyl phenyl group Etc.
  • R is a divalent organic y having a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond
  • R 91 — R 96 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkoxyl group, or a monovalent organic group, and in the combination of R 91 — R 93 and R 94 — R 96 Everything can not be a monovalent organic group simultaneously. )
  • the force can be at least one selected.
  • the compound 4 include butritrimethoxysilane, butritriethoxysilane, vinyl trioxy propoxysilane, vinyl tri iso propoxysilane, vinyl tri n-butoxysilane, vinyl tri-sec butoxysilane, vinyl tri tert butoxysilane, vinyl triphenoxysilane, Etynyltrimethoxysilane, ethynyltriethoxysilane, ethynyllyn propoxysilane, ethereal isopropoxysilane, etherial n-butyoxysilane, ethynyltrile sec butoxysilane, ethynyllyri tert butoxysilane, ethynyltriphenoxysilane, vinylchlorosilane, Vinyldichlorosilane, vinyltrichlorosilane, vinylmethoxysilane, vinyldimethoxysilane, vinylethoxysilane, vinyl
  • vinyltrimethoxysilane Bulle triethoxysilane, Byurutori - n-propoxy silane, Binirutori i so - propoxysilane, vinyl dimethyl methoxy silane, vinyl methyl dimethoxy silane, di Bulle dimethoxysilane, divinyl jet silane, E Chul trimethoxysilane silane, E Chul triethoxysilane, Echurutori n - propoxy silane, Echurutori iso- propoxysilane, Echurutori n- propoxysilane, E Ji alkenyl dimethyl silane, E Ji sulfonyl methyldimethoxysilane, Jefferies Chul dimethoxysilane, Jechi two Rougier butoxy silane It is. These may be used alone or in combination of two or more.
  • bis (trimethoxysilyl) ethylene bis (triethoxysilyl) ethylene, bis (dimethylethoxysilyl) ethylene, bis (trimethoxysilyl) acetylene, bis (triethoxysilyl) acetylene, bis (dimethylmethoxysilyl).
  • Acetylene 1,2-bis [(trimethoxysilyl) bul] benzene, 1,3-bis [(trimethoxysilyl) bul] benzene, 1,4-bis [(trimethoxysilyl) bul] benzene, 1,2 bis [(Trimethoxysilyl) ethyl] benzene, 1,3-bis [(trimethoxysilyl) ethul] benzene, and 1,4-bis [(trimethoxysilyl) ethul] benzene. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the component (B) to be used is preferably 1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the component (A) (equivalent to completely hydrolyzed condensate), 2 to 25 parts by weight. Is more preferred.
  • the amount of the component (B) used is less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A) (equivalent to completely hydrolyzed condensate), sufficient adhesion can not be obtained, and 100 parts by weight When it exceeds, the coating property at the time of coating deteriorates and it becomes difficult to maintain the in-plane uniformity of the coating film.
  • the amount used of the component (A) is the amount used when converted to a completely hydrolytic condensate.
  • the concentration of the components (A) and (B) at the time of hydrolysis and condensation is preferably 0.1 to 30% by weight, and more preferably 110% by weight.
  • the condensation reaction may not proceed sufficiently and a coating solution may not be obtained. If it exceeds 30% by weight, precipitation of polymer during reaction, gelation It may happen.
  • the concentrations of the component (A) and the component (B) are the concentrations when they are converted to a completely hydrolyzed condensate.
  • the formation of the hydrolysis condensate contained in the film-forming composition ( ⁇ ) can be carried out in the presence of at least one of a metal chelate compound, an acidic compound and a basic compound.
  • a metal chelate compound, an acidic compound and the basic compound those exemplified for the formation of the first silica-based film described above can be used.
  • the amount thereof used is 0. 0. 0. relative to the total of 100 parts by weight (converted to hydrolytic condensate) of the total of (A) component and (B) component at the time of hydrolysis and condensation.
  • One 10 parts by weight preferably 0. 001-5 parts by weight. If the proportion of the metal chelate compound used is less than 0.001 part by weight, the coating properties of the coating may be poor, and if it exceeds 10 parts by weight, the crack resistance of the coating may be reduced.
  • the metal chelate compound may be added to the organic solvent together with the component (A) and the component (B) at the time of hydrolytic condensation, or it may be dissolved in water when the water is added. There is, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ / / / / /.
  • an acidic compound When an acidic compound is used, its amount used is 0.01 parts per 100 parts by weight of the total of components (A) and (B) at the time of hydrolysis and condensation (in terms of complete hydrolytic condensate). -10 parts by weight, preferably 0. 001-5 parts by weight. If the proportion of the acidic compound used is less than 0.00 part by weight, the coating properties of the coating may be poor, and if it exceeds 10 parts by weight, the crack resistance of the coating may be reduced.
  • the acidic compound may be added beforehand to the organic solvent together with the components (A) and (B) at the time of hydrolysis and condensation, or it may be added to the water at the time of the addition of water. Dissolve, ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇
  • the amount used is the total amount of alkoxyl groups in component (A) (0-group, R 20 -group, R 40- group and R s O-group).
  • the total amount of the groups (B) and (B) is usually 0.000-0.01 mol, preferably ⁇ 0.0005-0.5 mol, per 1 mol in total. If the amount of the basic mixture used is within the above range, there is little risk of precipitation or gelation of the polymer during the reaction.
  • 0.5 to 150 moles of water is used per mole of the total of the components (A) and (B). It is particularly preferred to feed between 0.5 and 130 moles of water. If the amount of water to be added is less than 0.5 mol, the crack resistance of the coating film may be poor, and if it exceeds 150 mol, precipitation of the polymer during hydrolysis and condensation reaction or gelation may occur. There is a case.
  • composition for film formation ( ⁇ ) may contain an organic solvent.
  • organic solvent those exemplified for the first silica-based film described above can be used.
  • the composition 2 for film formation may be the above-mentioned first silica as another additive. It may further contain colloidal silica, colloidal alumina, an organic polymer, a surfactant, a silane coupling agent and the like as exemplified in the base film.
  • the organic film is coated with a film forming composition ( ⁇ ) containing at least one compound of polyarylene, polyarylene ether, polybenzoxazole and polyimide, and the solvent is removed. It is a film obtained by curing the coating film obtained by Specifically, the film-forming composition (III) contains at least one repeating structural unit polymer selected from the group forces of the following general formulas (6) to (9).
  • R 8 to R 12 each independently represent a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 120 carbon atoms, or a aryl group,
  • X represents a halogen atom
  • X represents —CQQ (wherein, Q, Q, which may be the same or different, represent a halogenated alkyl group, an alkyl group, a hydrogen atom, a halogen atom, or a aryl group)
  • e is 0 or 1
  • o-s represents an integer of 0 4
  • f 5-100 Monore 0/0 g is 0 95 Monore 0/0
  • i is 0 to 100 mol 0/0
  • the a and B each independently, the following general formula (10) - (divalent aromatic least one group based on whether Ranaru group forces also selected that expressed by 12)
  • R 13 and R 13 ′ represent a hydrogen atom or at least one group selected from the group power of aromatic groups represented by the following general formulas (13) and (14)
  • W 1 and W 2 Represents at least one group selected from the group consisting of divalent aromatic groups represented by the following general formulas (15) and (16).
  • R 14 , R 15 , R 2 ° and R 21 independently represent a single bond, —0-, —CO—, —CH—COO—, — CONH—, — S -SO phenylene group, isopropylidene group, to
  • R 16 R R 19 and R 22 R R 24 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, Or k represents an integer of 0-3, 1 represents an integer of 2-3, and tz represents an integer of 0-4 independently. ) [Chemical formula 30]
  • R 25 represents a halogen atom, a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, a halogenated alkyl group, an alkoxyl group having 120 carbon atoms, a phenoxy group or an aryl group Indicated, m, represents an integer of 0-5, and n 'represents an integer of 0-7.
  • R 25 represents a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 26 represents a single bond, O—, —CO—, —CH—, or a halogenated alkyl group, an alkoxyl group having 120 carbon atoms, a phenoxy group, or a aryl group.
  • Phenyl methylidene group methyl phenyl methylidene group, trifluoromethyl methyl methylidene group, trifluoromethyl phenyl methylidene group, fluorenylene group, or formula
  • R 27 independently represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms, or a phenyl group, and al and a 2 independently represent an integer of 0 to 4 And a3 represents an integer of 0-6.
  • the polymer represented by the general formula (6) (hereinafter, also referred to as “compound 6”) is, for example, a catalyst containing a transition metal compound using as a monomer the compound represented by the following general formula (20) It can be produced by polymerizing in the presence of a system.
  • R 8 and R 9 each independently represent a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 120 carbon atoms, a aryl group, or a halogen atom
  • X represents CQQ, —
  • Q Q ′ may be the same or different and each represents a halogenated alkyl group, an alkyl group, a hydrogen atom, a halogen atom, or a aryl group
  • a group represented by Group force consisting of a fluoronylene group At least one selected from the group consisting of o and p represents an integer of 0-4, and Z represents an alkyl group, a halogenated alkyl group or an aryl group.
  • the alkyl group is, for example, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an n propyl group, a butyl group, a pentyl group or a hexyl group;
  • Alkylated alkyl groups include trifluoromethyl, pentafluoroethyl and the like; arylalkyls such as benzyl and diphenylmethyl; and aryls such as phenyl and phenyl. And tolyl and pentafluorophenyl groups.
  • Z constituting the OSO Z in the above formula (20) is methyl as an alkyl group.
  • Specific examples of the compound (monomer) shown in the above general formula (20) include, for example, 2-bis (4-methylsulfo-oxyphenyl) hexafluoropropane and bis (4-methylsulfone).
  • R 1 and R 11 each independently represent a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 120 carbon atoms, a aryl group, or a halogen atom
  • R 33 , R 34 -Oso Z (wherein Z represents an alkyl group, a halogenated alkyl group or a aryl group).
  • Y represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom
  • Y is selected from the group of O—, one CO—, one coo—, —CONH—, —S—, —SO 1, and a phenylene group. Show at least one
  • the halogen atom is a fluorine atom and the like
  • the monovalent organic group is an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, and a halogen alkyl group
  • the aryl group include a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, and the like, a probel group such as a probel group, and a phenyl group and a pentafluoroyl group as a aryl group.
  • Z constituting -OSO Z in R 33 and R 34 an alkyl group is used as Z constituting -OSO Z in R 33 and R 34 .
  • alkyl group examples include a methyl group and an ethyl group
  • examples of a halogenated alkyl group include a trifluoromethyl group
  • examples of a aryl group include a phenyl group, a p-tolyl group and a p-fluorophenyl group.
  • Examples of the compound represented by the above general formula (27) include 4,4′-dimethylsulfonyloxy biphenyl, 4,4′-dimethylsulfo-2-hydroxy-3,3,3-dipropenylbiphenyl, 4,4.
  • R 12 is a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 120 carbon atoms, a aryl group, or a halogen atom
  • R 35 and R 36 are OSO Z (where Z
  • R 12 a halogen atom such as a fluorine atom as R 12, a monovalent organic group such as a methyl group and an ethyl group as an alkyl group, and a triphenyl group such as a methyl group and an ethyl group as a halogen alkyl group.
  • the aryl group include a methyl group and a pentafluoroethyl group, a prop group and the like, and examples of a aryl group include a phenyl group and a pentafluorophenyl group.
  • the Z constituting a OSO Z in R 35, R 36 the alkyl group
  • halogenated alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, a trifluoromethyl group such as a trifluoromethyl group, and a phenyl group, a p-tolyl group and a p-fluorophenyl group as a aryl group.
  • Examples of the compound represented by the above general formula (28) include o-dichlorobenzene, o dibu mobenzene, o-jodobenzene, o dimethylsulfonyloxybenzene, 2, 3-dichlorotoluene, 2, 3-Dibromotoluene, 2, 3-Jodotoluene, 3, 4-Dichlorotoluene, 3, 4-Dibromotoluene, 3, 4-Joeodotoluene, 2, 3 Dimethylsulfo Two-Port X-Bisene, 3, 4-Dimethyltoluene Sulfuroxybenzene, m-dichlorobenzene, m dibromo Benzene, m-Joodobenzene, m Dimethylsulfonyloxybenzene, 2, 4-dichlorotoluene, 2, 4 dibromotoluene, 2, 4- Jodotoluene, 3, 5-dichlor
  • the catalyst used in the production of compound 6 is preferably a catalyst system containing a transition metal compound, and as this catalyst system, (I) a transition metal salt and a ligand, or a ligand is coordinated Containing the transition metal (salt) and (II) reducing agent as essential components, and further increasing the polymerization rate , "Salt" may be added.
  • the transition metal salt nickel compounds such as nickel chloride, nickel bromide, nickel iodide, nickel acetylacetonato, palladium compounds such as palladium chloride, palladium bromide, palladium iodide, etc.
  • iron compounds such as iron chloride, iron bromide and iron iodide
  • cobalt compounds such as cobalt chloride, cobalt bromide and cobalt iodide.
  • iron compounds such as iron chloride, iron bromide and iron iodide
  • cobalt compounds such as cobalt chloride, cobalt bromide and cobalt iodide.
  • sodium chloride and nickel bromide particularly preferred are sodium chloride and nickel bromide.
  • ligand triphenylphosphine, 2,2,1-biviridine, 1,5-cyclooctadiene, 1,3-bis (diphenylphosphino) propane and the like can be mentioned. Phosphine and 2,2'-biviridine are preferred.
  • the above ligands can be used singly or in combination of two or more.
  • transition metal (salt) to which a ligand is coordinated for example, a salted nickel 2-triphenylphosphine, a nickel bromide 2-triphenylphosphine, a nickel iodide 2 —Triphenylphosphine, nickel nitrate 2-triphenyl phosphine, nickel chloride 2, 2, one biviridine, nickel bromide 2, 2, one biviridine, nickel iodide 2, 2, one biviridine, nickel nitrate 2, 2
  • Such as bipyridine bis (1,5-cyclocotadiene) nickel, tetrakis (triphenylphosphine) nickel, tetrakis (triphenyl phosphite) nickel, tetrakis (triphenylphosphine) palladium, etc.
  • nickel chloride 2-triphenylphosphine and nickel chloride 2, 2-bipyridine are nickel chloride 2-triphenylphosphine and nickel chloride 2, 2-bipyridine
  • Examples of the above-mentioned reducing agent that can be used in such a catalyst system include iron, zinc, manganese, aluminum, magnesium, sodium, calcium and the like, with zinc and manganese being preferred. These reducing agents can be used more effectively by contacting with an acid or an organic acid.
  • salts that can be used in such a catalyst system
  • potassium fluoride salts
  • Potassium compounds such as potassium bromide, potassium bromide, potassium iodide, potassium sulfate, tetraethylammonium fluoride, tetraethylammonium chloride, tetraethylammonium bromide, tetraiodide iodide
  • Ammonium compounds such as laethyl ammonium and tetraethyl ammonium sulfate can be mentioned, and sodium bromide, sodium iodide, potassium bromide, tetrabromide bromide and the like can be mentioned.
  • Preferred is chil ammonium, iodinated tetraethyl ammonium.
  • the ratio of each component used in such a catalyst system is such that the transition metal salt or the transition metal (salt) to which the ligand is coordinated is represented by the general formula (20), the general formula (27), and the general formula (27).
  • the amount is usually 0.01 to 10 mol, preferably 0.0 to 0.5 mol, per 1 mol of the total amount of the compound represented by the above general formula (28). If the amount is less than 0.001 mole, the polymerization reaction does not proceed sufficiently, while if it exceeds 10 moles, the molecular weight may decrease.
  • the ratio of use of this ligand is usually 0.1 to 100 moles, preferably 1 to 10 moles with respect to 1 mole of the transition metal salt. It is a mole. If the amount is less than 0.1 mol, the catalytic activity is insufficient, while if it exceeds 100 mol, there is a problem that the molecular weight is reduced.
  • the use ratio of the reducing agent in the catalyst system can be determined by the compound represented by the general formula (20), the compound represented by the general formula (27) and the compound represented by the general formula (28)
  • the amount is usually 0.1 to 100 moles, preferably 110 moles to 1 mole of the total of If the amount is less than 0.1 mol, polymerization does not proceed sufficiently, while if it exceeds 100 mol, purification of the resulting polymer may be difficult.
  • the ratio of its use may be the compound represented by the above general formula (20), the compound represented by the above general formula (27), and the above general formula (28)
  • the amount is usually 0.10 to 100 mol, preferably 0.1 to 1 mol, per 1 mol of the total amount of the compound represented by the above.
  • the amount is less than 0.01 mole, the effect of increasing the polymerization rate is insufficient.
  • the amount is more than 100 moles, purification of the resulting polymer may be difficult.
  • the total concentration of the compound represented by the above general formula (20), the compound represented by the general formula (27) and the compound represented by the general formula (28) in the polymerization solvent is usually 1 to 100 weight %, Preferably 5 to 40% by weight.
  • the polymerization temperature for polymerizing the above-mentioned polymer is usually 0 to 200 ° C., preferably 50 to 80 ° C.
  • the polymerization time is It is usually from 0.5 to 100 hours, preferably from 1 to 40 hours.
  • the polystyrene equivalent weight average molecular weight of the compound 6 is usually 1,000 to 1,000.
  • the polymer represented by the general formula (7) (hereinafter, also referred to as “bonded compound 7”) is, for example,
  • R 8 and R 9 each independently represent a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 120 carbon atoms, a aryl group or a halogen atom, and X represents —CQQ
  • Specific examples of the compound (monomer) shown in the above general formula (29) include, for example, 2-, 2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluorono-portal propane, bis (4-hydroxyphenyl) methane, To 4- (4-hydroxyphenyl) diphenylmethane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) hexafluoropropane, to 2,2-bis (4-hydroxy-3-propenylphenyl) Xafluoropropane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) pronone, 2,2-bis (4- Hydroxy-3-methylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-propylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, 2 , 2-bis (4-hydroxy 3-fluoro Fer) propane, 2, 2- bis (4-hydroxy 3, 5-diful Orofel) propane,
  • the hydroxyl group may be substituted by —OM ′ group ( ⁇ ′ is an alkali metal) by a basic complex compound containing sodium, potassium and the like.
  • ⁇ ′ is an alkali metal
  • two or more kinds of the copolymer represented by the general formula (29) can be copolymerized.
  • R 10 and R 11 each independently represent a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxyl group having 120 carbon atoms, a aryl group, or a halogen atom
  • R 39 , R 4G represents at least one group selected from a group power which is also a hydroxyl group, a halogen atom, or an OM 'group ( ⁇ ' is an alkali metal), and ⁇ represents ⁇ -, -CO-, 1 COO-, -CONH-,- S-,-SO-
  • Examples of the compound represented by the above general formula (30) include 4,4'-dichlorobiphenyl, 4,4 and 1-dibromobiphenyl, 4,4 and di-fluorobiphenyl, 4,4 and 4-jodobif.
  • the hydroxyl group may be replaced by an OM ′ group ( ⁇ ′ is an alkali metal) by a basic complex compound containing sodium, potassium and the like.
  • ⁇ ′ is an alkali metal
  • the compounds represented by the general formula (30) can be used singly or in combination of two or more.
  • R 12 represents a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an aralkyloxy group having 120 carbon atoms, a aryl group, or a halogen atom
  • R 35 and R 36 each represent —OSO Z (here
  • And z represents an alkyl group, a halogen or an alkyl group, or a aryl group. And a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom, and s represents an integer of 0-4.
  • Examples of the compound represented by the above general formula (31) include 1, 2-dihydroxybenzene, 1, 3-dihydroxybenzene, 1, 4-dihydroxybenzene, 2, 3-dihydroxytoluene, 2, 5-dihydroxy Toluene, 2,6-dihydroxytoluene, 3,4-dihydroxytoluene, 3,5-dihydroxytoluene, o-dichlorobenzene, o-dibromobenzene, o-jodobenzene, o-dimethylsulfooxybenzene, 2, 3-dichloro-toluene, 2,3 dibromotoluene, 2,3-Jodine toluene, 3, 4-dichloro-toluene, 3,4 dibromotoluene, 3-4, 4-Joeodo toluene, 2,3 dimethyl sulfonioxybenzene, 3,4 Dimethylsulfo-hydroxybenzene, m-dich
  • the hydroxyl group may be substituted by OM and a group (M, is an alkali metal) with a basic binder containing sodium, potassium and the like.
  • M is an alkali metal
  • the compounds represented by the general formula (31) can be used singly or in combination of two or more.
  • the compound 7 represented by the general formula (7) can be synthesized, for example, by heating a bisphenol compound and a dihalogenated compound in the presence of an alkali metal compound in a solvent.
  • the ratio of the Bisufu Norui ⁇ compounds and Jiharogeni spoon compound is bis phenol compounds force S45- 55 mole 0/0, preferably 48- 52 mole 0/0, dihalogenated compounds force 5- 45 mole 0/0, preferably Is 52-48 mol%.
  • the proportion of the bisphenol compound used is less than 45 mol% or more than 55 mol%, the coatability of the coating film may be inferior due to the increase in molecular weight of the polymer.
  • alkali metal compound used in this case examples include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, lithium hydrogencarbonate, sodium hydride, etc.
  • Um, potassium hydride, lithium hydride, sodium metal, potassium metal, lithium metal 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%, relative to the bisphenol compound.
  • Cocatalysts such as monocopper, cupric sulfate, cuprous acetate, cupric acetate, cuprous formate, cupric formate may be used.
  • the amount of the cocatalyst relative Bisufuenorui ⁇ thereof usually, 1 one 50 mole 0/0, preferably 1 one 30 mole 0/0.
  • Examples of the solvent used for the reaction include pyridine, quinoline, benzophenone, diphenyl ether, dialkoxybenzene (having 14 carbon atoms in alkoxyl group), and trialkoxybenzene (having 14 carbon atoms in alkoxyl group) , Diphenylsulfone, Dimethylsulfoxide, Dimethylsulfone, Jetylsulfoxide, Jetylsulfone, Diisopropylsulfone, Tetrahydrofuran, Tetrahydrothiophene, Sulfolane, N-Methyl-2-pyrrolidone, N-Ethyl-2-pyrrolidone, Dimethylimidazo Lidinone, ⁇ -butyrorataton, dimethylformamide, dimethylacetoamide and the like can be used.
  • the reaction concentration for synthesizing the compound 7 represented by the general formula (7) is 2 to 50% by weight based on the weight of the monomer, and the reaction temperature is 50 to 250 ° C.
  • the reaction solution may be filtered or the reaction solution may be reprecipitated with a solvent which is a poor solvent for the polymer, or washed with an acid or alkaline aqueous solution. It is preferable to do.
  • the weight average molecular weight of compound 7 thus obtained according to the GPC method is usually 500 to 500,000, preferably 800 to 100,000.
  • the polymer represented by the general formula (8) (hereinafter, also referred to as “compound 8”) is selected, for example, from the group powers represented by the following general formula (32) and the general formula (33): It can be obtained by polymerizing at least one compound and at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following general formula (34) and general formula (35) in the presence of a catalyst. Ru.
  • Examples of the compound represented by the above general formula (32) include 4,4'-diethyl-biphenyl, 3,3, mono-di-bi-biphenyl, 3,4, 1-di-bi-bi-phenyl, 4,4; 3, 3 '-Jetini no Reishi Fenino Ree Tenore, 3, 4'-Jetiniyl diphenyl ether, 4, 4 '-Jetinyl benzophenone, 3, 3'-Jetinyl benzophenone, 3, 4'-Jetinylbenzophenone, 4,4'Jetinyldiphenylmethane, 3,3'-Jetinyldiphenylmethane, 3,4'-Jetinyldiphenylmethane, 4,4 ' Nil benzil acid phenyl ester, 3, 3-Jetinyl benzil acid Ferrite ester, 3,4, Jetuhlbenzoyl acid acid ester, 4,4,1 Jetinyl benzan
  • Examples of the compound represented by the above general formula (33) include 1,2-jetinylbenzene, 1,3-jetinylbenzene, 1,4-jetinylbenzene, 2,5-jetine. There may be mentioned tinyl toluene, 3, 4-jetur toluene and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the compound represented by the above general formula (34) include: 1,2 bis (2 bromophenoxy) benzene, 1,2 bis (2 iodo phenoxy) benzene, 1,2 bis (3 Bromophenoxy) benzene, 1,2-bis (3-hydroxyphenoxy) benzene, 1,2-bis (4-bromophenoxy) benzene, 1,2-bis (4-fluorophenoxy) benzene, 1,3-bis (2-bromophenoxy) ) Benzene, 1,3 bis (2-hydroxyphenoxy) benzene, 1,3 bis (3-bromophenoxy) benzene, 1,3 bis (3- iodophenoxy) benzene, 1,3 bis (4-bromophenoxy) benzene, 1 , 3-bis (4-thiophenoxy) benzene, 1, 4 bis (3-bromophenoxy) benzene, 1, 4- bis (3-iodophenoxy) benzene, 1, 4 bis (2-bromophenoxy) bee
  • Examples of the compound represented by the above general formula (35) include 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene, 1,2-jodobenzene, and 1,3-borohydride.
  • compound 8 is a compound represented by general formula (32) and a compound represented by Z or general formula (33), and a compound represented by general formula (34) and Z Also, they are produced by polymerizing the compound represented by the general formula (35) in the presence of a catalyst, and in this case, the compound represented by the above general formula (32) and Z or the general formula (33)
  • the ratio of the compound to be used to the compound represented by the above general formula (34) and the compound represented by Z or the general formula (35) is the latter compound relative to 1 mol of the total of the former compounds.
  • Total amount of force ⁇ 0. 8- 1. 2 mono-, preferably 0. 9- 1. 1 mono-, especially preferred 0. 95- 1. 05. If the total amount of the latter compounds is less than 0.8 moles or greater than 1.2 moles, the molecular weight of the resulting polymer is unlikely to increase.
  • compound 8 it is preferable to polymerize the compound represented by the above general formulas (32) to (35) in the presence of a catalyst containing a transition metal compound. Furthermore, a catalyst comprising a transition metal compound and a basic compound is more preferred. Particularly, the following components (a), (b) and (c):!, Are particularly preferred.
  • a substance capable of forming a complex (including a complex ion) by supplying a group (atomic group) to be bound as a ligand (a group) as a force ligand binding to palladium salt and palladium as a ligand A ligand former) or a palladium complex (if necessary, further add a ligand former)
  • a palladium salt for example, palladium chloride, palladium bromide, palladium oxide and the like can be mentioned. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the use ratio of the palladium salt is preferably 0.0.10-10 mol, more preferably 0. 001, with respect to 1 mol of the total amount of the compounds represented by the above general formula (32) and (35). — 1 mole.
  • the amount is less than 0001 mol, the polymerization proceeds sufficiently On the other hand, if it exceeds 10 moles, purification may become difficult.
  • a ligand-forming substance for example, triphenylphosphine, tri-0-tolylphosphine, tricyanophenylphosphine, tricyanomethylphosphine and the like can be mentioned. Among these, triphenyl phosphine is preferable. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the ratio of use of the ligand-forming substance is preferably 0. 0004-50 mol, more preferably 0. 004- per 1 mol of the total amount of the compounds represented by the above general formulas (32)-(35). 5 moles. If the amount is less than 0.2 mol, the polymerization may not proceed sufficiently, whereas if it exceeds 50 mol, purification may be difficult.
  • a palladium complex for example, dichlorobis (triphenylphosphine) palladium, dibromobis (triphenylphosphine) palladium, joadobis (triphenylphosphine) palladium, dichlorobis (tri-1-o-tolylphosphine) ) Palladium, dichlorobis (tricyanophenyl phosphine) palladium, dichloro bis (tricyanomethyl phosphine) palladium, dibromo bis (tri-o-tolyl phosphine) palladium, dibromo bis (trisocyanophenyl phosphine) palladium, dibromo bis (tricyanomethyl phosphine) Palladium, joadobis (tree o-tolylphosphine) palladium, joadobis (tricyanophenylphosphine) palladium, joadobis (tricyanophen
  • dichlorobis (triphenylphosphine) paradium and tetrakis (triphenylphosphine) palladium are preferable. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the ratio of use of the palladium complex is preferably 0. 0001-10, more preferably 0. 001-, relative to 1 mol of the total of the compounds represented by the above general formulas (32) to (35). It is 1 monoret. If the amount is less than 0.0001, polymerization may not proceed sufficiently, while if it exceeds 10 moles, purification may be difficult.
  • Examples of monovalent copper compounds 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.
  • the usage ratio of the monovalent copper compound is represented by the general formulas (32) to (35). Preferably, it is 0. 0001-10 mol, more preferably 0. 0 01-1 mol, per 1 mol of the total amount of the compounds. If the amount is less than 0.1 mol, polymerization may not proceed sufficiently, whereas if it exceeds 10 mol, purification may be difficult.
  • the basic compound includes, for example, pyridine, pyrrole, piperazin, pyrrolidine, piperidine, picoline, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, jetanolamine, dimethyl mono Ethanolamine, Monomethyl jetanolamine, Triethanol Noleamine, Diazabicyclooctane, Diazabicyclononane, Diazabicycloundecene, Tetramethylammodium mouth oxide, Jetylamine, Ammonia, n-Butylamine, Imidazole Etc. can be mentioned. Among them, preferred is getilamine, piperidine and n-platinum. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the proportion of the basic compound used 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 (32) to (35). It is a mole. When it is less than 1 mole, polymerization may not proceed sufficiently, while when it is more than 100 moles, it is not economical.
  • the polymer represented by the general formula (9) (hereinafter also referred to as “compound 9”) is, for example, represented by the following general formula (36) and the following general formulas (37) and (38) It can be manufactured by reacting a compound.
  • R ld and R ′ ′ each represents a hydrogen atom or at least one group selected from the group consisting of aromatic groups represented by the above general formulas (13) and (14)
  • W 1 and W 2 each represent at least one group selected from the group consisting of divalent aromatic groups represented by the general formulas (15) and (16).
  • Compound 9 represented by General Formula (9) can be obtained by Diels-Alder reaction of a cyclopentagenone group of General Formula (36) and an acetylene group of General Formulas (37) and (38) .
  • the number average molecular weight (Mn) of compound 9 is more than 3,500, preferably more than 4,000, preferably less than 6,400, and more preferably less than 6,000.
  • the weight average molecular weight (Mw) of compound 9 is more than 500, preferably more than 8,000, preferably less than 15,000, and more preferably less than 12,000.
  • compound 9 preferably has a polydispersity (MwZMn) of less than about 2.5, more preferably less than about 2.3.
  • a solvent can be used, if necessary.
  • the polymerization solvent is not particularly limited, and examples thereof include halogen solvents such as chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, benzene, dichlorobenzene and the like; benzene, toluene, xylene, mesitylene, jetylbenzene and the like Aromatic hydrocarbon solvents; jetty ether, tetrahydrofuran, dioxane, diglyme, anisole, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol jetyl ether, diethylene glycol Ether solvents such as colmethyl ethyl ether; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, 2-heptanone, cyclohexanone and cyclizable pentanone; methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl a
  • the concentration of monomers (heavy synthesis component) in the polymerization solvent is preferably 1 to 80% by weight, more preferably 5 to 60% by weight.
  • the polymerization temperature is preferably 0 to 150 ° C, more preferably 5 to 100 ° C.
  • the polymerization time is preferably 0.5 to 100 hours, more preferably 1 to 40 hours.
  • At least one selected polymer of the compound 6-9 is dissolved in an organic solvent to obtain a film forming composition ( ⁇ ), and this film is obtained.
  • the composition for formation ( ⁇ ) is applied to a substrate to form a coating (third coating), and this coating is heated. An organic film is thus obtained.
  • examples of the organic solvent that can be used for the film forming composition ( ⁇ ) include n-pentane, i-pentane, n-hexane, i-hexane, n-heptane, i-heptane, 2, 2 Aliphatic hydrocarbon solvents such as 4-trimethylpentane, n-octane, i-octane, cyclohexene and methylcyclohexane; benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylbenzene, n-propylbenzene Aromatic hydrocarbon solvents such as i-propyl bencene, jetylbenzene, i-butylbenzene, triethylbenzene, di-propylbenzene, n-amylnaphthalene and trimethylbenzene; methanol, ethanol, n-propanol
  • Ether solvents jetl carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, ⁇ -butyrolatone, ⁇ -valerolatone, N-propyl acetate, topropyl acetate, n-butyl acetate, tobutyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3 -methoxybutyl acetate, methyl-pentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-acetate acetate Ethyl hexyl, benzyl acetate, cyclohexan acetate, methyl cyclohexyl acetate, n-noyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetate ethyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, di
  • Nitrogen based solvents dimethyl sulfate, Of Jechiru, Chiofen, tetrahydrophthalic Chio Fen, dimethyl sulfoxide, sulfolane, 1, and sulfur-containing solvents such as 3-propane sultone can be exemplified. These solvents can be used singly or in combination of two or more.
  • the composition for film formation (III) further includes colloidal silica, an organic polymer other than the compound 6-9 used to form an organic film, a surfactant, a silane coupling agent, and radical generation.
  • An agent, a compound containing a polymerizable double bond, or a component such as a polymerizable double bond may be added.
  • the organic polymer other than the compound 6-9 include a polymer having a sugar chain structure, a vinylamide polymer, a (meth) acrylic polymer, an aromatic bule compound polymer, a dendrimer, a polyimide, a polyamic acid, and the like.
  • Examples thereof include polyamides, polyquinoxalines, polyoxadiazoles, fluorine-based polymers, and polymers having a polyalkylene oxide structure.
  • Examples of the polymer having a polyalkylene oxide structure include polymers having a polymethylene oxide structure, a polyethylene oxide structure, a polypropylene oxide structure, a polytetramethylene oxide structure, a polybutylene oxide structure, and the like.
  • surfactant examples include nonionic surfactants, anion surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants and the like, and further fluorine surfactants, silicones and the like.
  • surfactants, polyalkylene oxide surfactants, poly (meth) atalylate surfactants, and the like can be mentioned, and fluorine surfactants and silicone surfactants can preferably be mentioned. .
  • silane coupling agent for example, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminoglycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxymethane Silane, 1-methacryloxypropyl methinoledimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane,
  • radical generating agent examples include, for example, isobutyryl peroxide, a, a, monobis (neodecanoylbaroxy) diisopropylbenzene, tamyl peroxide neodecanoate, G n-propyl peroxide dicarbonate, diisopropyl peroxide dicarbonate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, bis (4 t-butylcyclohexyl) hexyl dicarbonate, 1-Cyclohexyl 1-methylethoxy-neodecanoate, di-2-ethoxyethyloxydicarbonate, di (2-diethylhydroxy) dicarbonate, di-bicyclodioxyneodecanoate , Dimethoxybutyl oxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl propoxy) dicarbonate, t-butyl peroxy neode
  • Examples of the compound having a polymerizable double bond include allylbenzene, diallyl benzene, triallylbenzene, allyloxybenzene, diallyoxybenzene, triaryloxybenzene, ⁇ , ⁇ -diaryl.
  • R 41 represents an alkyl group having 1 to 13 carbon atoms
  • R 4 represents a v'-valent aromatic group
  • R 43 represents a w
  • a divalent aromatic group U represents an integer of 0-5, and v 'and w' each independently represent an integer of 2-6.
  • examples of the alkyl group having 1 to 13 carbon atoms represented by R 41 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group and an i-propyl group.
  • compound containing a polymerizable triple bond examples include ethynylbenzene and bis.
  • Examples include (trimethylsilylethul) benzene, tris (trimethylsilylethul) benzene, tris (trimethylsilylethul) benzene, bis (trimethylsilylethulphenyl) ether, trimethylsilylethulbenzene and the like.
  • tris trimethylsilylethul) benzene
  • tris trimethylsilylethul) benzene
  • bis (trimethylsilylethulphenyl) ether trimethylsilylethulbenzene and the like.
  • One or two or more of these polymerizable triple bond-containing compounds may be used at the same time.
  • the total solid content concentration of the film-forming composition ( ⁇ ) is preferably about 130% by weight, and is appropriately adjusted according to the purpose of use. When the total solid concentration of the composition is 130% by weight, the film thickness of the coating film is in an appropriate range, and the storage stability is also more excellent.
  • a first coating film for a first silica-based film is formed on a substrate, and a second silica-based film is formed on the first coating film.
  • a second coating having a carbon-carbon double bond or a monovalent organic group having a carbon-carbon triple bond, and a third film for forming an organic film on the second coating Forming a coating and curing the laminated film composed of the first to third coatings.
  • examples of the substrate on which the first coating is formed include Si-containing layers such as Si, SiO, SiN, SiC, and SiCN. Apply film forming composition
  • a coating method such as spin coating, dipping, roll coating or spraying is used. Then, the organic solvent is removed, for example, by applying a heat treatment to the substrate on which the application of the composition for forming an insulating film has been completed. Thus, a first coating is formed on the substrate.
  • the film thickness of the first coating is preferably 30 to 500 nm, more preferably 50 to 300 nm.
  • a second coating film for the second silica-based film and a third coating film for the organic insulating film are formed on the first coating film.
  • the formation of the second and third coatings can be carried out in the same manner as the formation of the first coating described above.
  • the film thickness of the second coating is preferably 5 to 100 nm, more preferably 10 to 50 nm.
  • the thickness of the third coating is preferably 30 to 500 nm, more preferably 50 to 300 ⁇ .
  • the laminated film on which the first to third coated films are laminated is subjected to a curing treatment.
  • the curing process can be performed by heating or electron beam irradiation.
  • the curing can be carried out preferably at a temperature of 300-500 ° C, more preferably 350-450 ° C.
  • the insulating layer of the present invention includes the above-described laminate. Therefore, the insulating layer of the present invention is an insulating layer having a low dielectric constant and improved adhesion.
  • interlayer insulating films for semiconductor devices such as LSI, system LSI, DRAM, SDRAM, RDRAM, D-RDRAM, protective films such as surface coat films of semiconductor devices, and semiconductors using multilayer resists. It is possible to provide an insulating layer useful for applications such as an intermediate layer in a manufacturing process, an interlayer insulating film of a multilayer wiring substrate, a protective film for a liquid crystal display device, and an insulating film. 4.
  • a semiconductor device of the present invention includes the above-described insulating layer.
  • the insulating layer is used as, for example, an interlayer insulating layer or a planar insulating layer, since the adhesion of the insulating layer is sufficiently secured, film peeling during CMP treatment and bonding treatment is suppressed.
  • a highly reliable semiconductor device can be provided.
  • the fracture toughness between the inorganic insulating layer and the organic insulating layer in the obtained laminate was measured by the 4-point bending method, and this fracture toughness was used as an index of adhesion.
  • the relative dielectric constant was calculated from the capacitance value at 10 kHz using an HP 16451B electrode and an HP 4284A precision LCR meter manufactured by Yokogawa Hewlett Packard Co.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer was measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
  • Tetrahydrofuran was used as a solvent, and the polymer lg was prepared by dissolving it in 100 cc of tetrahydrofuran.
  • Standard polystyrene Standard polystyrene manufactured by US Pressure Chemical Company was used.
  • Equipment High-temperature high-speed gel permeation chromatogram (Model 150-CA LC / GPC) manufactured by Waters, USA
  • This reaction solution is reprecipitated twice with 5 liters of acetic acid, dissolved in cyclohexanone, washed twice with ultrapure water, reprecipitated with 5 liters of methanol, and the precipitate is filtered and dried.
  • a polymer with a molecular weight of 35,000 was obtained. 20 g of this polymer was dissolved in 180 g of cyclohexanone to obtain a film forming composition solution (III) for an organic film.
  • composition solution (I) for film formation obtained in the above-mentioned Synthesis Example 1 is filtered with a filter made of Teflon (registered trademark) with a diameter of 0.2 microns, and then a film thickness of 5000 A is formed on an 8-inch silicon wafer. After coating, the substrate was dried at 80 ° C. for 1 minute and at 200 ° C. for 1 minute to obtain a first coating. Finally, the film forming composition solution ( ⁇ ) obtained in the above-mentioned Synthesis Example 2 is filtered with a filter of 0.2 micron pore diameter Teflon (registered trademark) on the first coating, and 100 A Then, the substrate was dried at 80.degree. C. for 1 minute and at 200.degree. C.
  • the composition solution (III) for film formation obtained in the above-mentioned Synthesis Example 3 was filtered through a Teflon filter having a pore diameter of 0.2 microns on the second coating film to obtain 5000 A of After coating with a film thickness, the substrate was dried at 80 ° C. for 1 minute and at 200 ° C. for 1 minute. Thereafter, this substrate was baked on a hot plate under a nitrogen atmosphere at 400 ° C. for 30 minutes to form a laminate. In order to evaluate the adhesion of this laminate, the fracture toughness between the inorganic insulating layer and the organic insulating layer in the obtained laminate was measured by the 4-point bending method, and it was lOjZm 2 . . The relative permittivity of the laminate was 2.8.
  • the film type obtained in Synthesis Example 4 A laminate was produced in the same manner as in Experimental Example 1 except that the composition solution for formulation ( ⁇ ) was used.
  • the fracture toughness between the inorganic insulating layer and the organic insulating layer in the obtained laminate was measured by the 4-point bending method, and it was lOjZm 2 . .
  • the relative permittivity of the laminate was 2.8.
  • composition solution (I) for film formation obtained in the above-mentioned Synthesis Example 1 is filtered with a filter made of Teflon (registered trademark) with a diameter of 0.2 microns, and then a film thickness of 5000 A is formed on an 8-inch silicon wafer. After coating, the substrate was dried at 80 ° C. for 1 minute and at 200 ° C. for 1 minute to obtain a first coating. Finally, the composition solution (III) for film formation obtained in the above-mentioned Synthesis Example 3 is filtered with a filter of 0.2 micron pore diameter Teflon (registered trademark) on the first coating film, and 5000 A Then, the substrate was dried at 80 ° C. for 1 minute and at 200 ° C. for 1 minute. Thereafter, this substrate was baked on a hot plate at 400 ° C. in a nitrogen atmosphere for 30 minutes.
  • Teflon registered trademark
  • the laminate of Experimental Example 1 to 4 is a comparative example (second example). It is clear that the adhesion is improved as compared with the case where there is no silica-based film. Thereby, the effect of the laminated body of this invention was confirmed. As a result, according to the laminate of the present invention and the method for forming the same, it is possible to provide an insulating film having a low dielectric constant and high adhesion.

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Abstract

 低い比誘電率を有し、密着性に優れた積層体およびその形成方法、絶縁膜、半導体装置、ならびに膜形成用組成物を提供する。  本発明の積層体は、第1のシリカ系膜と、第2のシリカ系膜と、有機系膜とを含み、前記第2のシリカ系膜は、炭素−炭素二重結合または炭素−炭素三重結合を有する1価の有機基を有する。  本発明の積層体の形成方法は、基材の上に第1のシリカ系膜のための第1の塗膜を形成し、前記第1の塗膜の上に、第2のシリカ系膜のための炭素−炭素二重結合または炭素−炭素三重結合を有する1価の有機基を有する第2の塗膜を形成し、前記第2の塗膜の上に、前記有機系膜のための第3の塗膜を形成し、前記第1~第3の塗膜からなる積層膜を硬化すること、を含む。

Description

明 細 書
積層体およびその形成方法、絶縁膜、半導体装置、ならびに膜形成用組 成物
技術分野
[0001] 本発明は、組成の異なる複数のシリカ系膜と有機系膜とが積層された積層体およ びその形成方法、絶縁膜、半導体装置、ならびに膜形成用組成物に関する。
背景技術
[0002] 半導体装置における層間絶縁膜として、 CVD法等の真空プロセスによって形成さ れたシリカ(SiO )系膜、あるいは有機ポリマーを主成分とする有機系膜が用いられ
2
ている。
[0003] 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、テトラアルコキシシランの加水分解生成物を主成分とする塗布型の絶 縁膜が使用されるようになってきている。また、半導体装置の高集積化に伴い、有機 SOGと呼ばれるオルガノポリシロキサンを主成分とする低比誘電率の層間絶縁膜が 開発されている。
[0004] 一方、半導体装置のさらなる高集積ィ匕に伴い、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、より低比誘電率の層間絶縁膜材料が求められるように なってきた。
[0005] そのような層間絶縁膜材料の一例として、特許文献 1に開示されて ヽる低比誘電率 の絶縁膜形成用塗布型組成物を挙げることができる。特許文献 1に記載された塗膜 形成用組成物は、アルコキシシラン類を金属触媒存在下で加水分解縮合して得られ るものである。この塗膜形成用組成物を用いることにより、低比誘電率でかつ高弾性 率であり、 CMP耐性などに優れた膜を得ることができる。
[0006] 近年の半導体装置の製造プロセスにおいては、積層膜の平坦ィ匕を目的として CM P (Chemical Mechanical Polishing)工程が多用されている。一方、加工プロセ スの簡易化および絶縁膜への加工ダメージ低減を図るために、近年、シリカ系膜の 上に有機系膜を形成する工程が提案されている。しカゝしながら、シリカ系膜と有機系 膜との積層膜に対して CMP等の処理を行なうと、両者の密着性不足が原因により、 シリカ系膜と有機系膜との間で剥がれが発生することがあった。
発明の開示
[0007] 本発明の目的は、低い比誘電率を有し、密着性に優れたシリカ系膜と有機系膜と が積層された積層体およびその形成方法を提供することにある。
[0008] また、本発明の他の目的は、前記積層体を含む絶縁層を提供することにある。
[0009] また、本発明の他の目的は、前記絶縁層を有する半導体装置を提供することにあ る。
[0010] また、本発明の他の目的は、前記積層体の形成に用いられる膜形成用組成物を提 供することにある。
[0011] 1.積層体
本発明の積層体は、第 1のシリカ系膜と、第 2のシリカ系膜と、有機系膜とを含み、 前記第 2のシリカ系膜は、炭素 -炭素二重結合または炭素 -炭素三重結合を有する 1価の有機基を有する。
[0012] 本発明の積層体において、前記第 2のシリカ系膜は、下記 (A)のシランィ匕合物と下 記 (B)のシランィ匕合物とを酸性または塩基性あるいは金属キレートイ匕合物の存在下 で加水分解縮合して得られる加水分解縮合物を含む膜形成用組成物を用いて塗膜 を形成し、該塗膜を硬化して得られる膜であることができる。
[0013] (A)下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物および 下記一般式 (3)で表される化合物の群力も選ばれた少なくとも 1種のシランィ匕合物、 R Si (OR1) (1)
a 4— a
(式中、 Rは水素原子、フッ素原子または 1価の有機基、 R1は 1価の有機基、 aは 1 一 2の整数を示す。 )
Si (OR2) (2)
4
(式中、 R2は 1価の有機基を示す。 )
R3 (R40) Si- (R7) -Si (OR5) R6 · · · (3)
b 3-b d 3-c c
(式中、 R3— R6は同一または異なり、それぞれ 1価の有機基、 bおよび cは同一また は異なり、 0— 2の数を示し、 R7は酸素原子、フエ-レン基または (CH ) 一で表され る基(ここで、 mは 1一 6の整数である)、 dは 0または 1を示す。)
(B)下記一般式 (4)で表される化合物、および下記一般式(5)で表される化合物の 群力も選ばれた少なくとも 1種のシランィ匕合物。
[0014] [化 1]
R81
Figure imgf000005_0001
… · · (4)
(式中、 Rxは炭素 -炭素二重結合または炭素 -炭素三重結合を有する 1価の有機 基、 R81— R83は同一または異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル 基、アルコキシル基、または 1価の有機基を示し、 R81— R83のすべてが同時に 1価の 有機基になることはない。)
[0015] [化 2]
Figure imgf000005_0002
… · · (5)
(式中、 Rは炭素 炭素二重結合または炭素 炭素三重結合を有する 2価の有機
y
基、 R91— R96は同一または異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル 基、アルコキシル基、または 1価の有機基を示し、 R91— R93および R94— R96の組み合 わせにおいてすべてが同時に 1価の有機基になることはない。 )
本発明の積層体において、前記第 1のシリカ系膜は、下記一般式(1)で表される化 合物、下記一般式(2)で表される化合物および下記一般式(3)で表される化合物の 群カゝら選ばれた少なくとも 1種のシランィ匕合物を加水分解縮合して得られる加水分解 縮合物を含む膜形成用組成物を用いて塗膜を形成し、該塗膜を硬化して得られる膜 であることができる。
[0016] R Si (OR1) (1)
a 4— a
(式中、 Rは水素原子、フッ素原子または 1価の有機基、 R1は 1価の有機基、 aは 1 一 2の整数を示す。 )
Si (OR2) (2)
4
(式中、 R2は 1価の有機基を示す。 )
R3 (R40) Si - (R7) -Si (OR5) R6 · · (3)
b 3-b d 3-c c
(式中、 R3— R6は同一または異なり、それぞれ 1価の有機基、 bおよび cは同一また は異なり、 0— 2の数を示し、 R7は酸素原子、フエ-レン基または (CH ) 一で表され
2 m る基(ここで、 mは 1一 6の整数である)、 dは 0または 1を示す。)
本発明の積層体において、前記有機系膜は、ポリアリーレン、ポリアリーレンエーテ ル、ポリべンゾォキサゾール、およびポリイミドのうち少なくとも 1種の化合物からなるこ とがでさる。
[0017] 本発明の積層体において、前記有機系膜を構成する化合物は、下記一般式 (6) 一 (9)の群力も選ばれる少なくとも 1種の重合体であることができる。
[0018] [化 3]
Figure imgf000006_0001
(6)
[0019] [化 4]
Figure imgf000006_0002
[0020] [化 5]
Figure imgf000007_0001
(8)
[0021] [ィ匕 6]
Figure imgf000007_0002
(9)
(式 (6)—(9)中、 R8— R12はそれぞれ独立して炭素数 1一 20の炭化水素基、シァ ノ基、ニトロ基、炭素数 1一 20のアルコキシル基、ァリール基、またはハロゲン原子を 示し、 Xは— CQQ (ここで、 Q、 Q,は同一であっても異なっていてもよぐハロゲン 化アルキル基、アルキル基、水素原子、ハロゲン原子、またはァリール基を示す)で 示される基およびフルォレニレン基力 なる群力 選ばれる少なくとも 1種を示し、 Y は O — CO—、— COO—、— CONH — S -SO およびフエ-レン基の群か
2
ら選ばれる少なくとも 1種を示し、 eは 0または 1を表し、 o— sは 0— 4の整数を表し、 f は 5— 100モノレ0 /0、 gは 0— 95モノレ0 /0、 hは 0— 95モノレ0 /0 (ただし、 f+g+h= 100モ ル0 /0)、 iは 0— 100モル0 /0、 jは 0— 100モル0 /0 (ただし、 i+j = 100モル0 /0)であり、 A および Bはそれぞれ独立に、下記一般式(10)—(12)で表される 2価の芳香族基か らなる群力も選ばれる少なくとも 1種の基を示し、 R13, R13'は水素原子または下記一 般式(13)および(14)で表される芳香族基の群力 選ばれる少なくとも 1種の基を示 し、 W1, W2は下記一般式(15)および(16)で表される 2価の芳香族基力もなる群か ら選ばれる少なくとも 1種の基を示す。 ) [0022] [化 7]
Figure imgf000008_0001
(10)
[0023] [化 8]
Figure imgf000008_0002
(11)
[0024] [化 9]
Figure imgf000008_0003
(12)
(式(10)—(12)中、 R14、 R15、 R2°および R21は独立に、単結合、 -0-、 -CO—、 - CH — COO—、— CONH―、— S -SO フエ-レン基、イソプロピリデン基、へ
2 2
キサフ /レオ口イソプロピリデン基、ジフエニルメチリデン基、フルォレニレン基、または 式
[0025] [化 10]
Figure imgf000008_0004
で表される基を示し、 Rlb— R19および — R 4は独立に、炭素原子数 1一 20の炭化 水素基、シァノ基、ニトロ基、炭素原子数 1一 20のアルコキシル基、またはァリール基 を示し、 kは 0— 3の整数を表し、 1は 2— 3の整数を表し、 t一 zは独立に 0— 4の整数を 表す。)
[0026] [化 11]
Figure imgf000009_0001
(13)
[0027] [化 12]
Figure imgf000009_0002
· · · · · (14)
(式(13)および(14)中、 R25はハロゲン原子、炭素原子数 1一 20の炭化水素基、 ハロゲン化アルキル基、炭素原子数 1一 20のアルコキシル基、フエノキシ基またはァ リール基を示し、 m,は 0— 5の整数を表し、 n'は 0— 7の整数を表す。 )
[0028] [化 13]
Figure imgf000009_0003
(15) [0029] [化 14]
Figure imgf000010_0001
· · · · · (16)
(式(15)および(16)中、 R25はハロゲン原子、炭素原子数 1一 20の炭化水素基、 ハロゲン化アルキル基、炭素原子数 1一 20のアルコキシル基、フエノキシ基またはァ リール基を示し、 R26は単結合、 O—、— CO—、 -CH―
2 、— COO—、— CONH―、— S 一、 -so 一、フエ-レン基、イソプロピリデン基、へキサフルォロイソプロピリデン基、ジ
2
フエニルメチリデン基、メチルフエニルメチリデン基、トリフルォロメチルメチルメチリデ ン基、トリフルォロメチルフエ-ルメチリデン基、フルォレニレン基、または式
[0030] [化 15]
Figure imgf000010_0002
で表される基を示し、上式中 R27は、独立に水素原子、炭素原子数 1一 4の炭化水素 基、またはフエ-ル基を表し、 al、 a2は独立に 0— 4の整数を表し、 a3は 0— 6の整数 を表す。)
本発明の積層体において、比誘電率が 2. 8以下であることができる。
[0031] 2.積層体の形成方法
本発明の積層体の形成方法は、基材の上に第 1のシリカ系膜のための第 1の塗膜 を形成し、
前記第 1の塗膜の上に、第 2のシリカ系膜のための炭素 炭素二重結合または炭素 -炭素三重結合を有する 1価の有機基を有する第 2の塗膜を形成し、
前記第 2の塗膜の上に、有機系膜のための第 3の塗膜を形成し、
前記第 1一第 3の塗膜からなる積層膜を硬化すること、を含む。 [0032] 本発明の積層体の形成方法において、前記硬化は、加熱により行なわれることが できる。
[0033] 本発明の積層体の形成方法において、前記硬化は、電子線照射により行なわれる ことができる。
[0034] 3.絶縁膜
本発明の絶縁膜は、上述のいずれかに記載の積層体を含む。
[0035] 4.半導体装置
本発明の半導体装置は、上述の絶縁膜を含む。
[0036] 5.膜形成用組成物
本発明の膜形成用組成物は、上述のいずれかに記載の積層体に含まれる第 2の シリカ系膜を形成するための膜形成用組成物であって、
下記 (A)のシランィ匕合物と下記 (B)のシランィ匕合物とを酸性または塩基性あるいは 金属キレート化合物の存在下で加水分解縮合して得られる加水分解縮合物を含む。
[0037] (A)下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物および 下記一般式 (3)で表される化合物の群力も選ばれた少なくとも 1種のシランィ匕合物、 R Si (OR1) (1)
a 4— a
(式中、 Rは水素原子、フッ素原子または 1価の有機基、 R1は 1価の有機基、 aは 1 一 2の整数を示す。 )
Si (OR2) (2)
4
(式中、 R2は 1価の有機基を示す。 )
R3 (R40) Si-(R7) -Si (OR5) R6 . · · (3)
b 3-b d 3-c c
(式中、 R3— R6は同一または異なり、それぞれ 1価の有機基、 bおよび cは同一また は異なり、 0— 2の数を示し、 R7は酸素原子、フエ-レン基または (CH ) 一で表され
2 m る基(ここで、 mは 1一 6の整数である)、 dは 0または 1を示す。)
(B)下記一般式 (4)で表される化合物および下記一般式(5)で表される化合物の 群力も選ばれた少なくとも 1種のシランィ匕合物。 [0038] [化 16]
Figure imgf000012_0001
… · · (4)
(式中、 Rxは炭素 -炭素二重結合または炭素 -炭素三重結合を有する 1価の有機 基、 R81— R83は同一または異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル 基、アルコキシル基、または 1価の有機基を示し、 R81— R83のすべてが同時に 1価の 有機基になることはない。)
[0039] [化 17]
Figure imgf000012_0002
… · · (5)
(式中、 Rは炭素 炭素二重結合または炭素 炭素三重結合を有する 2価の有機
y
基、 R91— R96は同一または異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル 基、アルコキシル基、または 1価の有機基を示し、 R91— R93および R94— R96の組み合 わせにおいてすべてが同時に 1価の有機基になることはない。 )
本発明の積層体は、第 1のシリカ系膜と有機系膜との間に、第 2のシリカ系膜が設 けられている。第 2のシリカ系膜を形成するための膜形成用組成物は、ポリマー骨格 中に、炭素-炭素二重結合または炭素-炭素三重結合を有しているため、例えば熱ま たは電子線照射によって他の有機ポリマーと反応することができる。また、第 2のシリ 力系膜は、ポリマー中に未反応のシラノール基を有しており、熱によって他のシリカ系 膜を形成するための塗膜と縮合することができる。つまり、第 2のシリカ系膜は、第 1の シリカ系膜との密着性および有機系膜との密着性の双方を有している。そのため、本 発明によれば、低誘電率であり、十分な密着性が確保された積層体を提供すること ができる。その結果、半導体装置の層間絶縁膜や平坦ィ匕絶縁膜として好適に用いる ことができる絶縁層を提供することができる。
[0040] なお、本発明にお ヽて「塗膜」とは、膜形成用組成物を基板に塗布し、有機溶媒を 除去した後に得られる膜のことを 、う。
[0041] 本発明の積層体の形成方法によれば、第 1のシリカ系膜、第 2のシリカ系膜および 有機系膜のそれぞれの塗膜を積層した後に、各種の硬化処理が行なわれる。それぞ れの塗膜が積層された状態で硬化処理を行なうと、第 2のシリカ系膜の炭素 炭素二 重結合または炭素 炭素三重結合は、有機系ポリマーと反応をおこす。また、一方で 、第 2のシリカ系膜のための塗膜中の未反応のシラノール基が、第 1のシリカ系膜の ための塗膜と縮合反応をおこす。そのため、第 1のシリカ系膜と有機系膜とが第 2の シリカ系膜を介して十分に密着した積層体を形成することができる。
[0042] 本発明の絶縁膜によれば、低誘電率であり、密着性が向上した絶縁膜を提供する ことができる。そのため、半導体装置の半導体装置の層間絶縁膜や平坦化絶縁膜と して好適に用いることができる。
[0043] 本発明の半導体装置は、上述の絶縁膜を含む。この絶縁膜は、密着性が十分に確 保されているため、 CMP処理や、ノ ッケージング処理時の膜剥がれが抑制され、信 頼性の高 、半導体装置を提供することができる。
[0044] 本発明の膜形成用組成物によれば、前記加水分解縮合物が炭素 炭素二重結合 または炭素 炭素三重結合を含むことにより、本発明の膜形成用組成物を用いて形 成された第 2シリカ系膜と、この第 2シリカ系膜と接する他の膜 (第 1シリカ系膜および 有機系膜)中のポリマーとが反応して、前記第 2シリカ系膜と前記他の膜との密着性 を高めることができる。したがって、本発明の膜形成用組成物によれば、低い比誘電 率を有し、他の膜との間の密着性に優れた塗膜を形成することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0045] 以下に、本発明の積層体およびその形成方法ならびに絶縁膜および半導体装置 について具体的に説明する。
[0046] 1.積層体
本発明の積層体は、第 1のシリカ系膜と有機系膜との間に、炭素 炭素二重結合ま たは炭素 炭素三重結合を有する 1価の有機基を有する第 2のシリカ系膜が設けら れている。以下、それぞれの膜について説明する。
[0047] 1. 1 第 1のシリカ系膜
第 1のシリカ系膜は、下記一般式(1)で表される化合物(以下「ィ匕合物 1」という)、下 記一般式(2)で表される化合物(以下、「化合物 2」 t 、う)および下記一般式(3)で 表される化合物(以下、「化合物 3」という)の群力も選ばれた少なくとも 1種のシランィ匕 合物を加水分解縮合して得られる加水分解縮合物を含む膜形成用組成物 (I)を用 V、て形成された塗膜を硬化して得られた膜である。
[0048] R Si (OR1) (1)
a 4— a
(式中、 Rは水素原子、フッ素原子、または 1価の有機基を示し、 R1は 1価の有機基 を示し、 aは 1一 2の整数を表す。 )
Si (OR2) (2)
4
(式中、 R2は 1価の有機基を示す。 )
R3 (R40) Si-(R?) -Si (OR5) R6 (3)
b 3-b d 3-c c
(式中、 R3— R6は同一でも異なっていてもよぐそれぞれ 1価の有機基を示し、 お よび cは同一でも異なっていてもよぐ 0— 2の数を表し、 R7は酸素原子、フエ二レン基 、または— (CH ) 一で表される基を示し、 mは 1一 6の整数を表し、 dは 0または 1を表
2 m
す。)
本発明において、「加水分解物」とは、上記化合物 1一化合物 3から選ばれた少なく とも 1種のシラン化合物に含まれるアルコキシ基のすべてが加水分解されている必要 はなぐ例えば、 1個だけが加水分解されているもの、 2個以上が加水分解されている もの、あるいはこれらの混合物であってもよい。また、ここで、「縮合物」とは、上記化 合物 1一化合物 3の加水分解物のシラノール基が縮合して Si— O— Si結合を形成した ものであるが、本発明では、シラノール基がすべて縮合している必要はなぐわずか な一部のシラノール基が縮合したもの、縮合の程度が異なって 、るものの混合物等 をも包含した概念である。
[0049] 1. 1. 1 化合物 1
一般式(1)において、 Rおよび R1の 1価の有機基としては、アルキル基、ァリール基 、ァリル基、グリシジル基などを挙げることができる。なかでも、一般式(1)において、 Rは 1価の有機基、特にアルキル基またはァリール基であることが好ましい。ここで、 アルキル基としては、メチル基、ェチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられ、好 ましくは炭素数 1一 5であり、これらのアルキル基は鎖状でも、分岐していてもよぐさ らに水素原子がフッ素原子などに置換されていてもよい。一般式(1)において、ァリ ール基としては、フエ-ル基、ナフチル基、メチルフエ-ル基、ェチルフエ-ル基、ク ロロフエ-ル基、ブロモフエ-ル基、フルオロフェ-ル基などを挙げることができる。
[0050] 化合物 1として好ましい化合物は、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリー n プロ ポキシシラン、トリー iso プロポキシシラン、トリー n ブトキシシラン、トリ— sec ブトキシ シラン、トリー tert ブトキシシラン、トリフエノキシシラン、フルォロトリメトキシシラン、フ ルォロトリエトキシシラン、フルォロトリー n プロポキシシラン、フルォロトリー iso プロボ キシシラン、フルォロトリー n ブトキシシラン、フルォロトリー sec ブトキシシラン、フル ォロトリー tert ブトキシシラン、フルォロトリフエノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、 メチルトリエトキシシラン、メチルトリー n—プロポキシシラン、メチルトリー iso プロポキシ シラン、メチルトリー n ブトキシシラン、メチルトリ— sec—ブトキシシラン、メチルトリー ter t ブトキシシラン、メチルトリフエノキシシラン、ェチルトリメトキシシラン、ェチルトリエト キシシラン、ェチルトリー n プロポキシシラン、ェチルトリー iso プロポキシシラン、ェチ ルトリー n ブトキシシラン、ェチルトリー sec ブトキシシラン、ェチルトリー tert ブトキシ シラン、ェチルトリフエノキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン 、ビニルトリー n プロポキシシラン、ビニルトリー iso—プロポキシシラン、ビニルトリー n— ブトキシシラン、ビニルトリ— sec ブトキシシラン、ビニルトリー tert ブトキシシラン、ビ ニルトリフエノキシシラン、 n プロピルトリメトキシシラン、 n プロピルトリエトキシシラン 、 n プロピルトリー n プロポキシシラン、 n プロピルトリー iso プロポキシシラン、 n—プ 口ピルトリー n ブトキシシラン、 n プロピルトリ一 sec ブトキシシラン、 n プロピルトリー t ert ブトキシシラン、 n プロピルトリフエノキシシラン、 i プロピルトリメトキシシラン、卜 プロピルトリエトキシシラン、 i プロピルトリー n プロポキシシラン、 i プロピルトリー iso— プロポキシシラン、 i プロピルトリー n—ブトキシシラン、 i プロピルトリ— sec ブトキシシ ラン、 i プロピルトリー tert ブトキシシラン、 i プロピルトリフエノキシシラン、 n ブチル トリメトキシシラン、 n ブチルトリエトキシシラン、 n ブチルトリー n プロポキシシラン、 n ブチルトリー iso プロポキシシラン、 n ブチルトリー n ブトキシシラン、 n ブチルトリー sec ブトキシシラン、 n ブチルトリー tert ブトキシシラン、 n ブチルトリフエノキシシラ ン、 sec—ブチルトリメトキシシラン、 sec ブチルトリエトキシシラン、 sec—ブチルートリー n—プロポキシシラン、 sec—ブチルートリー iso プロポキシシラン、 sec—ブチルートリー n ブトキシシラン、 sec—ブチルートリ— sec ブトキシシラン、 sec—ブチルートリー tert—ブ トキシシラン、 sec—ブチルートリフエノキシシラン、 tーブチルトリメトキシシラン、 tーブチ ルトリエトキシシラン、 t ブチルトリー n プロポキシシラン、 t ブチルトリー iso プロポキ シシラン、 t ブチルトリー n ブトキシシラン、 t ブチルトリー sec ブトキシシラン、 tーブ チルトリー tert ブトキシシラン、 t ブチルトリフエノキシシラン、フエニルトリメトキシシラ ン、フエニルトリエトキシシラン、フエニルトリー n プロポキシシラン、フエニルトリー iso— プロポキシシラン、フエニルトリー n—ブトキシシラン、フエニルトリー sec ブトキシシラン、 フエニルトリー tert ブトキシシラン、フエニルトリフエノキシシラン、 γ—ァミノプロビルト リメトキシシラン、 γ—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 γ—グリシドキシプロピルトリメト キシシラン、 γ—グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、 Ύ—トリフロロプロピルトリメト キシシラン、 γ—トリフロロプロピルトリエトキシシランなど;
ジメチノレジメトキシシラン、ジメチノレジェトキシシラン、ジメチノレージー η プロポキシシラ ン、ジメチルージー iso プロポキシシラン、ジメチルージー n ブトキシシラン、ジメチルー ジー sec ブトキシシラン、ジメチルージー tert ブトキシシラン、ジメチノレジフエノキシシ ラン、ジェチノレジメトキシシラン、ジェチノレジェトキシシラン、ジェチルージー n—プロボ キシシラン、ジェチノレージー iso プロポキシシラン、ジェチノレージー n ブトキシシラン、 ジェチルージー sec—ブトキシシラン、ジェチルージー tert ブトキシシラン、ジェチノレジ フエノキシシラン、ジー n プロピノレジメトキシシラン、ジー n プロピノレジェトキシシラン、 ジー n プロピルージー n プロポキシシラン、ジー n プロピルージー iso プロポキシシラ ン、ジー n プロピルージー n ブトキシシラン、ジー n プロピルージー sec ブトキシシラン 、ジー n プロピルージー tert ブトキシシラン、ジー n プロピル ジーフエノキシシラン、 ジー iso プロピルジメトキシシラン、ジー iso プロピルジェトキシシラン、ジー iso プロピ ノレージー n プロポキシシラン、ジー iso プロピルージー iso プロポキシシラン、ジー iso— プロピルージー n ブトキシシラン、ジー iso—プロピルージー sec ブトキシシラン、ジー iso —プロピルージー tert ブトキシシラン、ジー iso—プロピル ジーフエノキシシラン、ジー n —ブチルジメトキシシラン、ジー n—ブチルジェトキシシラン、ジー n—ブチルージー n プロ ポキシシラン、ジー n—ブチルージー iso プロポキシシラン、ジー n—ブチルージー n ブト キシシラン、ジー n—ブチルージー sec ブトキシシラン、ジー n—ブチルージー tert—ブトキ シシラン、ジー n—ブチノレージーフエノキシシラン、ジー sec—ブチノレジメトキシシラン、ジー sec—ブチルジェトキシシラン、ジー sec—ブチルージー n プロポキシシラン、ジー sec— ブチルージー iso プロポキシシラン、ジー sec—ブチルージー n ブトキシシラン、ジ— sec ーブチルージー sec ブトキシシラン、ジー sec—ブチルージー tert ブトキシシラン、ジー s ec—ブチルージーフエノキシシラン、ジー tert—ブチルジメトキシシラン、ジー tert—ブチ ノレジェトキシシラン、ジー tert—ブチルージー n プロポキシシラン、ジー tert—ブチルージ iso プロポキシシラン、ジー tert—ブチルージー n ブトキシシラン、ジー tert—ブチルー ジー sec ブトキシシラン、ジー tert—ブチルージー tert ブトキシシラン、ジー tert—ブチ ルージーフエノキシシラン、ジフエ二ルジメトキシシラン、ジフエ二ルージーエトキシシラン 、ジフエニノレージー n プロポキシシラン、ジフエニノレージー iso プロポキシシラン、ジフ ェニノレージー n—ブトキシシラン、ジフエ二ルージー sec ブトキシシラン、ジフエ二ルージー tert ブトキシシラン、ジフエ二ルジフエノキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジー y—トリフロロプロピルジメトキシシランなど;を挙げることができる。
好ましくは、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ- n-プロボ キシシラン、メチルトリー iso プロポキシシラン、ェチルトリメトキシシラン、ェチルトリエ トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フエニルトリメトキシシ ラン、フエ二ノレトリエトキシシラン、ジメチノレジメトキシシラン、ジメチノレジェトキシシラン 、ジェチノレジメトキシシラン、ジェチノレジェトキシシラン、ジフエニノレジメトキシシラン、 ジフエ二ルジェトキシシランであり、特に好ましくはメチルトリメトキシシラン、メチルトリ エトキシシラン、ェチルトリメトキシシラン、ビュルトリメトキシシラン、フエニルトリメトキシ シラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジェトキシシランである。これらは、 1種ある いは 2種以上を同時に使用してもよ 、。
[0052] 1. 1. 2 化合物 2
一般式(2)において、 R2で表される 1価の有機基としては、先の一般式(1)におい て示したものと同様の有機基を挙げることができる。化合物 2の具体例としては、テト ラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラー n—プロボキシシラン、テトラー iso—プロ ポキシシラン、テトラー n—ブトキシシラン、テトラー sec—ブトキシシラン、テトラー tert—ブ トキシシラン、テトラフエノキシシランなどが挙げられる。好ましくは、テトラメトキシシラ ン、テトラエトキシシラン、テトラー n—プロポキシシラン、テトラー iso—プロポキシシラン、 テトラフエノキシシランであり、特に好ましくは、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ ンである。これらは、 1種あるいは 2種以上を同時に使用してもよい。
[0053] 1. 1. 3 化合物 3
一般式(3)において、 R3— R6で表される 1価の有機基としては、先の一般式(1)に おいて示したものと同様の有機基を挙げることができる。化合物 3のうち一般式 (3)に おける R7が酸素原子の化合物としては、へキサメトキシジシロキサン、へキサエトキシ ジシロキサン、へキサフエノキシジシロキサン、 1, 1, 1, 3, 3—ペンタメトキシー 3—メチ ルジシロキサン、 1, 1, 1, 3, 3—ペンタエトキシー 3—メチルジシロキサン、 1, 1, 1, 3 , 3—ペンタフエノキシー 3—メチルジシロキサン、 1, 1, 1, 3, 3—ペンタメトキシー 3—ェ チルジシロキサン、 1, 1, 1, 3, 3—ペンタエトキシー 3—ェチルジシロキサン、 1, 1, 1, 3, 3—ペンタフエノキシー 3—ェチルジシロキサン、 1, 1, 1, 3, 3—ペンタメトキシー 3— フエニルジシロキサン、 1, 1, 1, 3, 3—ペンタエトキシー 3—フエニルジシロキサン、 1, 1, 1, 3, 3—ペンタフエノキシー 3—フエニルジシロキサン、 1, 1, 3, 3—テトラメトキシー 1, 3—ジメチルジシロキサン、 1, 1, 3, 3—テトラエトキシー 1, 3—ジメチルジシロキサン 、 1, 1, 3, 3—テトラフエノキシ一 1, 3—ジメチルジシロキサン、 1, 1, 3, 3—テトラメトキ シ—1, 3—ジェチルジシロキサン、 1, 1, 3, 3—テトラエトキシー 1, 3—ジェチルジシ口 キサン、 1, 1, 3, 3—テトラフエノキシー 1, 3—ジェチルジシロキサン、 1, 1, 3, 3—テト ラメトキシー 1, 3—ジフエニルジシロキサン、 1, 1, 3, 3—テトラエトキシー 1, 3—ジフエ二 ルジシロキサン、 1, 1, 3, 3—テトラフエノキシー 1, 3—ジフエニルジシロキサン、 1, 1, 3—トリメトキシ— 1, 3, 3—トリメチルジシロキサン、 1, 1, 3—トリエトキシー 1, 3, 3—トリメ チルジシロキサン、 1, 1, 3—トリフエノキシ 1, 3, 3—トリメチルジシロキサン、 1, 1, 3 —トリメトキシ— 1, 3, 3—トリェチルジシロキサン、 1, 1, 3 トリエトキシー 1, 3, 3—トリエ チルジシロキサン、 1, 1, 3—トリフエノキシ—1, 3, 3—トリエチルジシロキサン、 1, 1, 3 —トリメトキシ— 1, 3, 3—トリフエニルジシロキサン、 1, 1, 3—トリエトキシ— 1, 3, 3—トリ フエニルジシロキサン、 1, 1, 3—トリフエノキシ 1, 3, 3—トリフエニルジシロキサン、 1 , 3—ジメトキシー 1, 1, 3, 3—テトラメチルジシロキサン、 1, 3—ジエトキシー 1, 1, 3, 3 ーテトラメチルジシロキサン、 1, 3—ジフエノキシー 1, 1, 3, 3—テトラメチルジシロキサ ン、 1, 3—ジメトキシー 1, 1, 3, 3—テトラエチルジシロキサン、 1, 3—ジエトキシー 1, 1 , 3, 3—テトラエチルジシロキサン、 1, 3—ジフエノキシー 1 , 1, 3, 3—テトラェチルジシ ロキサン、 1, 3—ジメトキシー 1, 1, 3, 3—テトラフエニルジシロキサン、 1, 3—ジェトキ シー 1, 1, 3, 3—テトラフエニルジシロキサン、 1, 3—ジフエノキシー 1, 1, 3, 3—テトラ フエ-ルジシロキサンなどを挙げることができる。
[0054] これらのうち、へキサメトキシジシロキサン、へキサエトキシジシロキサン、 1, 1, 3, 3 ーテトラメトキシー 1, 3—ジメチルジシロキサン、 1, 1, 3, 3—テトラエトキシー 1, 3—ジメ チルジシロキサン、 1, 1, 3, 3—テトラメトキシー 1, 3—ジフエニルジシロキサン、 1, 3— ジメトキシー 1, 1, 3, 3—テトラメチルジシロキサン、 1, 3—ジエトキシー 1, 1, 3, 3—テト ラメチルジシロキサン、 1, 3—ジメトキシー 1, 1, 3, 3—テトラフエニルジシロキサン、 1, 3—ジエトキシー 1, 1, 3, 3—テトラフエ-ルジシロキサンなどを、好ましい例として挙げ ることがでさる。
[0055] さらに、一般式(3)において、 R7がフエ-レン基で表される基の化合物としては、 1, 2—ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、 1, 2—ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、 1, 2- ビス(トリー n プロポキシシリル)ベンゼン、 1, 2—ビス(トリー iso プロポキシシリル)ベ ンゼン、 1, 2—ビス(トリー n ブトキシシリル)ベンゼン、 1, 2—ビス(トリ— sec ブトキシシ リル)ベンゼン、 1, 2—ビス(トリー tert ブトキシシリル)ベンゼン、 1, 3—ビス(トリメトキ シシリル)ベンゼン、 1, 3—ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、 1, 3—ビス(トリー n プロ ポキシシリル)ベンゼン、 1, 3 ビス(トリー iso プロポキシシリル)ベンゼン、 1, 3 ビス (トリー n ブトキシシリル)ベンゼン、 1, 3 ビス(トリ— sec—ブトキシシリル)ベンゼン、 1 , 3 ビス(トリー tert ブトキシシリル)ベンゼン、 1, 4 ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン 、 1, 4 ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、 1, 4 ビス(トリー n プロポキシシリル)ベン ゼン、 1, 4 ビス(トリー iso プロポキシシリル)ベンゼン、 1, 4—ビス(トリー n ブトキシ シリル)ベンゼン、 1, 4—ビス(トリ— sec ブトキシシリル)ベンゼン、 1, 4 ビス(トリー ter t ブトキシシリル)ベンゼンなど挙げることができる。
[0056] これらのうち、 1, 2 ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、 1, 2—ビス(トリエトキシシリル) ベンゼン、 1, 3 ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、 1, 3—ビス(トリエトキシシリル)ベン ゼン、 1, 4 ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、 1, 4—ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン などを好まし 、例として挙げることができる。
[0057] さらに、一般式(3)において、 R7が- (CH ) —で表される基の化合物としては、ビス
2 m
(トリメトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリ- n-プロポキシシリ ル)メタン、ビス(トリー iso プロポキシシリル)メタン、ビス(トリー n ブトキシシリル)メタン 、ビス(トリ— sec ブトキシシリル)メタン、ビス(トリー tert ブトキシシリル)メタン、 1, 2— ビス(トリメトキシシリル)ェタン、 1, 2—ビス(トリエトキシシリル)ェタン、 1, 2—ビス(トリ— n—プロポキシシリル)ェタン、 1, 2—ビス(トリー iso プロポキシシリル)ェタン、 1, 2—ビ ス(トリー n ブトキシシリル)ェタン、 1, 2—ビス(トリ— sec—ブトキシシリル)ェタン、 1, 2 —ビス(トリー tert ブトキシシリル)ェタン、 1 (ジメトキシメチルシリル)— 1— (トリメトキシ シリル)メタン、 1- (ジエトキシメチルシリル)— 1— (トリエトキシシリル)メタン、 1— (ジ -n プロポキシメチルシリル)—1— (トリー n—プロポキシシリル)メタン、 1— (ジー iso プロボ キシメチルシリル)—1— (トリー iso プロポキシシリル)メタン、 1— (ジー n ブトキシメチル シリル)—1— (トリー n ブトキシシリル)メタン、 1— (ジー sec ブトキシメチルシリル)—1— ( トリ— sec ブトキシシリル)メタン、 1— (ジー tert ブトキシメチルシリル)—1— (トリー tert— ブトキシシリル)メタン、 1 (ジメトキシメチルシリル)— 2—(トリメトキシシリル)ェタン、 1— (ジエトキシメチルシリル)—2— (トリエトキシシリル)ェタン、 1— (ジー n プロポキシメチ ルシリル)—2— (トリー n プロポキシシリル)ェタン、 1— (ジー iso—プロポキシメチルシリ ル)—2— (トリー iso—プロポキシシリル)ェタン、 1— (ジー n ブトキシメチルシリル)—2— ( トリー n ブトキシシリル)ェタン、 1— (ジー sec—ブトキシメチルシリル)—2— (トリ— sec—ブ トキシシリル)ェタン、 1— (ジー tert ブトキシメチルシリル)— 2— (トリー tert ブトキシシ リル)ェタン、ビス(ジメトキシメチルシリル)メタン、ビス(ジエトキシメチルシリル)メタン 、ビス(ジー n プロポキシメチルシリル)メタン、ビス(ジー iso プロポキシメチルシリル) メタン、ビス(ジー n ブトキシメチルシリル)メタン、ビス(ジー sec ブトキシメチルシリル)
)ェタン、 1, 2—ビス(ジエトキシメチルシリル)ェタン、 1, 2—ビス(ジー n プロポキシメ チルシリル)ェタン、 1, 2—ビス(ジー iso プロポキシメチルシリル)ェタン、 1 , 2—ビス( ジー n ブトキシメチルシリル)ェタン、 1, 2—ビス(ジー sec ブトキシメチルシリル)エタ ン、 1, 2—ビス(ジー tert ブトキシメチルシリル)ェタンなどを挙げることができる。これ らのうち、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、 1, 2-ビス(トリ メトキシシリル)ェタン、 1 , 2—ビス(トリエトキシシリル)ェタン、 1— (ジメトキシメチルシリ ル)—1 (トリメトキシシリル)メタン、 1— (ジエトキシメチルシリル)—1— (トリエトキシシリ ル)メタン、 1— (ジメトキシメチルシリル)— 2— (トリメトキシシリル)ェタン、 1— (ジエトキシ メチルシリル)— 2—(トリエトキシシリル)ェタン、ビス(ジメトキシメチルシリル)メタン、ビ ス(ジエトキシメチルシリル)メタン、 1, 2—ビス(ジメトキシメチルシリル)ェタン、 1, 2- ビス(ジエトキシメチルシリル)ェタンなどを好まし 、例として挙げることができる。
一般式(3)において、 d=0の化合物としては、へキサメトキシジシラン、へキサエト キシジシラン、へキサフエノキシジシラン、 1 , 1, 1, 2, 2—ペンタメトキシー 2—メチルジ シラン、 1, 1 , 1, 2, 2—ペンタエトキシ— 2—メチルジシラン、 1, 1, 1, 2, 2—ペンタフ エノキシー 2—メチルジシラン、 1, 1, 1, 2, 2—ペンタメトキシ— 2—ェチルジシラン、 1, 1 , 1, 2, 2—ペンタエトキシー 2—ェチルジシラン、 1, 1, 1, 2, 2—ペンタフエノキシー 2— ェチルジシラン、 1, 1, 1, 2, 2—ペンタメトキシ— 2—フエ-ルジシラン、 1, 1, 1, 2, 2 —ペンタエトキシー 2—フエ-ルジシラン、 1, 1, 1 , 2, 2—ペンタフエノキシー 2—フエ-ル ジシラン、 1, 1, 2, 2—テトラメトキシー 1, 2—ジメチルジシラン、 1, 1, 2, 2—テトラエト キシー 1, 2—ジメチルジシラン、 1, 1, 2, 2—テトラフエノキシー 1, 2—ジメチルジシラン 、 1, 1, 2, 2—テトラメトキシー 1, 2—ジェチルジシラン、 1, 1, 2, 2—テトラエトキシー 1 , 2—ジェチルジシラン、 1, 1 , 2, 2—テトラフエノキシー 1, 2—ジェチルジシラン、 1, 1, 2, 2—テトラメトキシー 1, 2—ジフエ二ルジシラン、 1, 1, 2, 2—テトラエトキシー 1, 2—ジ フエ-ルジシラン、 1, 1, 2, 2—テトラフエノキシー 1, 2—ジフエ二ルジシラン、 1, 1, 2- トリメトキシー 1, 2, 2—トリメチルジシラン、 1, 1, 2—トリエトキシー 1, 2, 2—トリメチルジ シラン、 1, 1, 2—トリフエノキシ 1, 2, 2—トリメチルジシラン、 1, 1, 2—トリメトキシー 1, 2, 2—卜!;ェチノレジシラン、 1, 1, 2—卜!;エトキシー 1, 2, 2—卜!;ェチノレジシラン、 1, 1, 2—卜!;フ ノキシ 1, 2, 2—卜!;ェチノレジシラン、 1, 1, 2—卜!;メ卜キシー 1, 2, 2—卜!;フ ニノレジシラン、 1, 1, 2—卜!;エトキシー 1, 2, 2—卜!;フ ニノレジシラン、 1, 1, 2—卜!;フ ノキシ 1, 2, 2—トリフエ二ルジシラン、 1, 2—ジメトキシ— 1, 1, 2, 2—テトラメチルジシ ラン、 1, 2—ジエトキシー 1, 1, 2, 2—テトラメチルジシラン、 1, 2—ジフエノキシー 1, 1, 2, 2—テトラメチルジシラン、 1, 2—ジメトキシ— 1, 1, 2, 2—テトラェチルジシラン、 1, 2—ジエトキシー 1, 1, 2, 2—テトラェチルジシラン、 1, 2—ジフエノキシー 1, 1, 2, 2—テ トラェチルジシラン、 1, 2—ジメトキシー 1, 1, 2, 2—テトラフヱ二ルジシラン、 1, 2—ジ エトキシー 1, 1, 2, 2—テトラフエ二ルジシラン、 1, 2—ジフエノキシー 1, 1, 2, 2—テトラ フエ二ルジシランなどを挙げることができる。
[0059] これらのうち、へキサメトキシジシラン、へキサェトキシジシラン、 1, 1, 2, 2—テトラメ トキシー 1, 2—ジメチルジシラン、 1, 1, 2, 2—テトラエトキシー 1, 2—ジメチルジシラン、 1, 1, 2, 2—テトラメトキシー 1, 2—ジフエ二ルジシラン、 1, 2—ジメトキシー 1, 1, 2, 2— テトラメチルジシラン、 1, 2—ジエトキシー 1, 1, 2, 2—テトラメチルジシラン、 1, 2—ジメ トキシー 1, 1, 2, 2—テトラフエ二ルジシラン、 1, 2—ジエトキシー 1, 1, 2, 2—テトラフエ 二ルジシランなどを、好まし 、例として挙げることができる。
[0060] 本発明において、化合物 1一 3成分のうち少なくとも 1種を用い、また、化合物 1一 3 成分をそれぞれ 2種以上用いることもできる。得られる組成物の貯蔵安定性が良好で ある点で、化合物 1およびィ匕合物 2の加水分解縮合物であることが好ましい。
[0061] 1. 1. 4 金属キレート化合物、酸性化合物または塩基性化合物
本発明において、上記化合物 1一 3の加水分解縮合は、金属キレート化合物、酸性 化合物、または塩基性ィ匕合物の存在下で行なうことができる。以下、金属キレートイ匕 合物、酸性化合物、および塩基性化合物それぞれについて説明する。
[0062] 1. 1. 4a 金属キレート化合物
化合物 1一 3から選択されるシラン化合物の加水分解縮合時に使用可能な金属キ レート化合物は、下記一般式(17)で表される。
[0063] R27 M (OR28) ( 17)
(式(17)中、 R27はキレート剤、 Μは金属原子、 R28は炭素数 2— 5のアルキル基ま たは炭素数 6— 20のァリール基を示し、 aは金属 Mの原子価、 βは 1一 αの整数を 表す。)
ここで、金属 Μとしては、 ΠΙΒ族金属(アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム)お よび IVA族金属(チタン、ジルコニウム、ハフニウム)より選ばれる少なくとも 1種の金属 であることが好ましぐチタン、アルミニウム、ジルコニウムがより好ましい。
[0064] 金属キレートイ匕合物の具体例としては、トリエトキシ ·モノ(ァセチルァセトナート)チ タン、トリー η—プロポキシ ·モノ(ァセチルァセトナート)チタン、トリイソプロポキシ ·モノ( ァセチルァセトナート)チタン、トリー η—ブトキシ.モノ(ァセチルァセトナート)チタン、ト リー sec—ブトキシ ·モノ(ァセチノレアセトナート)チタン、トリー tert—ブトキシ ·モノ(ァセ チルァセトナート)チタン、ジエトキシ'ビス(ァセチルァセトナート)チタン、ジー n—プロ ポキシ 'ビス(ァセチルァセトナート)チタン、ジイソプロポキシ 'ビス(ァセチノレアセトナ ート)チタン、ジー n—ブトキシ 'ビス(ァセチルァセトナート)チタン、ジー sec—ブトキシ' ビス(ァセチノレアセトナート)チタン、ジー tert—ブトキシ 'ビス(ァセチルァセトナート)チ タン、モノエトキシ 'トリス(ァセチルァセトナート)チタン、モノー n—プロポキシ 'トリス(ァ セチルァセトナート)チタン、モノイソプロポキシ 'トリス(ァセチルァセトナート)チタン、 モノー n—ブトキシ 'トリス(ァセチノレアセトナート)チタン、モノー sec—ブトキシ 'トリス(ァ セチルァセトナート)チタン、モノー tert—ブトキシ 'トリス(ァセチルァセトナート)チタン 、テトラキス(ァセチルァセトナート)チタン、トリエトキシ 'モノ(ェチルァセトアセテート) チタン、トリー n—プロポキシ 'モノ(ェチルァセトアセテート)チタン、トリイソプロポキシ' モノ(ェチルァセトアセテート)チタン、トリー n—ブトキシ ·モノ(ェチルァセトアセテート) チタン、トリ— sec—ブトキシ 'モノ(ェチルァセトアセテート)チタン、トリー tert—ブトキシ' モノ(ェチノレアセトアセテート)チタン、ジエトキシ'ビス(ェチノレアセトアセテート)チタ ン、ジー n—プロポキシ ·ビス(ェチノレアセトアセテート)チタン、ジイソプロポキシ ·ビス( ェチノレアセトアセテート)チタン、ジー n—ブトキシ'ビス(ェチノレアセトアセテート)チタン 、ジー sec—ブトキシ ·ビス(ェチノレアセトアセテート)チタン、ジー tert—ブトキシ ·ビス(ェ チルァセトアセテート)チタン、モノエトキシ 'トリス(ェチルァセトアセテート)チタン、モ ノー n—プロポキシ ·トリス(ェチノレアセトアセテート)チタン、モノイソプロポキシ 'トリス( ェチノレアセトアセテート)チタン、モノー n—ブトキシ 'トリス(ェチノレアセトアセテート)チ タン、モノー sec—ブトキシ 'トリス(ェチルァセトアセテート)チタン、モノー tert—ブトキシ •トリス(ェチノレアセトアセテート)チタン、テトラキス(ェチノレアセトアセテート)チタン、 モノ(ァセチルァセトナート)トリス(ェチルァセトアセテート)チタン、ビス(ァセチルァ セトナート)ビス(ェチルァセトアセテート)チタン、トリス(ァセチルァセトナート)モノ(ェ チルァセトアセテート)チタン、等のチタンキレート化合物;トリエトキシ'モノ(ァセチル ァセトナート)ジルコニウム、トリー n—プロポキシ 'モノ(ァセチルァセトナート)ジルコ- ゥム、トリイソプロポキシ 'モノ(ァセチルァセトナート)ジルコニウム、トリー n—ブトキシ' モノ(ァセチルァセトナート)ジルコニウム、トリ— sec—ブトキシ.モノ(ァセチルァセトナ ート)ジルコニウム、トリー tert—ブトキシ 'モノ(ァセチルァセトナート)ジルコニウム、ジ エトキシ ·ビス(ァセチノレアセトナート)ジルコニウム、ジー n—プロポキシ ·ビス(ァセチノレ ァセトナート)ジルコニウム、ジイソプロポキシ 'ビス(ァセチノレアセトナート)ジノレコ-ゥ ム、ジー n—ブトキシ ·ビス(ァセチノレアセトナート)ジルコニウム、ジー sec—ブトキシ ·ビス (ァセチルァセトナート)ジルコニウム、ジー tert—ブトキシ'ビス(ァセチルァセトナート) ジルコニウム、モノエトキシ 'トリス(ァセチルァセトナート)ジルコニウム、モノー n—プロ ポキシ ·トリス(ァセチルァセトナート)ジルコニウム、モノイソプロポキシ 'トリス(ァセチ ルァセトナート)ジルコニウム、モノー n—ブトキシ 'トリス(ァセチルァセトナート)ジルコ ユウム、モノ— sec—ブトキシ 'トリス(ァセチルァセトナート)ジルコニウム、モノー tert—ブ トキシ 'トリス(ァセチルァセトナート)ジルコニウム、テトラキス(ァセチルァセトナート) ジルコニウム、トリエトキシ 'モノ(ェチルァセトアセテート)ジルコニウム、トリー n—プロボ キシ ·モノ(ェチノレアセトアセテート)ジノレコニゥム、トリイソプロポキシ ·モノ(ェチノレアセ トアセテート)ジルコニウム、トリー n—ブトキシ 'モノ(ェチノレアセトアセテート)ジノレコ-ゥ ム、トリ— sec—ブトキシ 'モノ(ェチルァセトアセテート)ジルコニウム、トリー tert—ブトキ シ.モノ(ェチノレアセトアセテート)ジノレコニゥム、ジエトキシ'ビス(ェチノレアセトァセテ ート)ジルコニウム、ジー n—プロポキシ 'ビス(ェチルァセトアセテート)ジルコニウム、ジ イソプロポキシ .ビス(ェチノレアセトアセテート)ジルコニウム、ジー n—ブトキシ ·ビス(ェ チノレアセトアセテート)ジノレコ-ゥム、ジー sec ブトキシ'ビス(ェチノレアセトアセテート) ジルコニウム、ジー tert ブトキシ 'ビス(ェチルァセトアセテート)ジルコニウム、モノエ トキシ 'トリス(ェチノレアセトアセテート)ジルコニウム、モノー n プロポキシ 'トリス(ェチ ノレァセトアセテート)ジノレコニゥム、モノイソプロポキシ 'トリス(ェチノレアセトアセテート) ジルコニウム、モノー n—ブトキシ 'トリス(ェチルァセトアセテート)ジルコニウム、モノ s ec—ブトキシ 'トリス(ェチノレアセトアセテート)ジルコニウム、モノー tert ブトキシ 'トリス (ェチノレアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(ェチノレアセトアセテート)ジルコ二 ゥム、モノ(ァセチルァセトナート)トリス(ェチルァセトアセテート)ジルコニウム、ビス( ァセチルァセトナート)ビス(ェチルァセトアセテート)ジルコニウム、トリス(ァセチルァ セトナート)モノ(ェチノレアセトアセテート)ジルコニウム、等のジルコニウムキレートイ匕 合物;トリエトキシ.モノ(ァセチルァセトナート)アルミニウム、トリー n プロポキシ 'モノ( ァセチルァセトナート)アルミニウム、トリイソプロポキシ 'モノ(ァセチルァセトナート)ァ ルミ二ゥム、トリー n ブトキシ 'モノ(ァセチルァセトナート)アルミニウム、トリ— sec ブト キシ 'モノ(ァセチルァセトナート)アルミニウム、トリー tert ブトキシ 'モノ(ァセチルァ セトナート)アルミニウム、ジエトキシ'ビス(ァセチルァセトナート)アルミニウム、ジー n プロポキシ ·ビス(ァセチルァセトナート)ァノレミ-ゥム、ジイソプロポキシ 'ビス(ァセ チルァセトナート)アルミニウム、ジー n ブトキシ'ビス(ァセチルァセトナート)アルミ- ゥム、ジー sec ブトキシ 'ビス(ァセチルァセトナート)アルミニウム、ジー tert—ブトキシ' ビス(ァセチノレアセトナート)ァノレミ-ゥム、モノエトキシ 'トリス(ァセチルァセトナート) アルミニウム、モノー n—プロポキシ 'トリス(ァセチルァセトナート)アルミニウム、モノイソ プロポキシ ·トリス(ァセチルァセトナート)ァノレミニゥム、モノー n ブトキシ 'トリス(ァセ チルァセトナート)アルミニウム、モノ— sec ブトキシ 'トリス(ァセチルァセトナート)ァ ルミ二ゥム、モノー tert ブトキシ 'トリス(ァセチルァセトナート)アルミニウム、テトラキス (ァセチルァセトナート)アルミニウム、トリエトキシ 'モノ(ェチルァセトアセテート)アル ミニゥム、トリー n プロポキシ 'モノ(ェチルァセトアセテート)アルミニウム、トリイソプロ ポキシ 'モノ(ェチノレアセトアセテート)ァノレミ-ゥム、トリー n ブトキシ 'モノ(ェチノレア セトアセテート)アルミニウム、トリ— sec—ブトキシ 'モノ(ェチルァセトアセテート)アルミ ユウム、トリー tert ブトキシ 'モノ(ェチルァセトアセテート)アルミニウム、ジエトキシ 'ビ ス(ェチノレアセトアセテート)ァノレミ-ゥム、ジー n—プロポキシ ·ビス(ェチノレアセトァセ テート)ァノレミ-ゥム、ジイソプロポキシ 'ビス(ェチノレアセトアセテート)ァノレミ-ゥム、 ジー n—ブトキシ ·ビス(ェチノレアセトアセテート)ァノレミ-ゥム、ジー sec—ブトキシ ·ビス ( ェチノレアセトアセテート)ァノレミニゥム、ジー tert—ブトキシ 'ビス(ェチノレアセトァセテー ト)アルミニウム、モノエトキシ 'トリス(ェチルァセトアセテート)アルミニウム、モノー n— プロポキシ .トリス(ェチノレアセトアセテート)ァノレミ-ゥム、モノイソプロポキシ ·トリス(ェ チノレアセトアセテート)ァノレミニゥム、モノー n—ブトキシ 'トリス(ェチノレアセトアセテート) アルミニウム、モノ—sec—ブトキシ 'トリス(ェチルァセトアセテート)アルミニウム、モノ— tert—ブトキシ 'トリス(ェチノレアセトアセテート)ァノレミ-ゥム、テトラキス(ェチノレアセト アセテート)ァノレミ-ゥム、モノ(ァセチノレアセトナート)トリス(ェチノレアセトアセテート) アルミニウム、ビス(ァセチルァセトナート)ビス(ェチルァセトアセテート)アルミニウム 、トリス(ァセチルァセトナート)モノ(ェチルァセトアセテート)アルミニウム、等のアルミ ユウムキレートイ匕合物;等の 1種または 2種以上が挙げられる。
[0065] 特に、(CH (CH ) HCO) Ti (CH COCH COCH ) , (CH (CH ) HCO) T
3 3 4— t 3 2 3 t 3 3 4~t i (CH COCH COOC H ) (C H O) Ti (CH COCH COCH ) , (C H O) Ti
3 2 2 5 t 4 9 4-t 3 2 3 t 4 9 4~t
(CH COCH COOC H ) , (C H (CH ) CO) Ti (CH COCH COCH ) , (C
3 2 2 5 t 2 5 3 4-t 3 2 3 t 2
H (CH ) CO) Ti (CH COCH COOC H ) (CH (CH ) HCO) Zr(CH CO
5 3 4-t 3 2 2 5 t 3 3 4-t 3
CH COCH ) (CH (CH ) HCO) Zr (CH COCH COOC H ) (C H O) Zr
2 3 t 3 3 4-t 3 2 2 5 t 4 9 4-t
(CH COCH COCH ) , (C H O) Zr (CH COCH COOC H ) , (C H (CH
3 2 3 t 4 9 4-t 3 2 2 5 t 2 5 3
) CO) Zr(CH COCH COCH ) , (C H (CH ) CO) Zr (CH COCH COOC
4-t 3 2 3 t 2 5 3 4-t 3 2 2
H ) (CH (CH ) HCO) A1(CH COCH COCH ) (CH (CH ) HCO) A1 (C
5 t 3 3 3-t 3 2 3 t 3 3 3— t
H COCH COOC H ) (C H O) A1 (CH COCH COCH ) , (C H O) A1(C
3 2 2 5 t 4 9 3-t 3 2 3 t 4 9 3~t
H COCH COOC H ) , (C H (CH ) CO) A1 (CH COCH COCH ) , (C H
3 2 2 5 t 2 5 3 3-t 3 2 3 t 2 5
(CH ) CO) A1 (CH COCH COOC H )等の 1種または 2種以上力 使用される
3 3-t 3 2 2 5 t
金属キレート化合物として好まし 、。
[0066] 金属キレートイ匕合物の使用量は、加水分解縮合時の化合物 1一 3から選ばれるシラ ン化合物の総量 100重量部(完^ 水分解縮合物換算)に対して、 0. 0001— 10 重量部、好ましくは 0. 001— 5重量部である。金属キレート化合物の使用割合が 0. 0001重量部未満であると、塗膜の塗布性が劣る場合があり、 10重量部を超えると塗 膜のクラック耐性が低下することがある。また、金属キレートイ匕合物は、加水分解縮合 時に化合物 1一 3から選ばれるシランィ匕合物とともに有機溶剤中にあら力じめ添加し てお 、てもよ 、し、水の添加時に水中に溶解あるいは分散させてぉ 、てもよ 、。
[0067] 金属キレートイ匕合物の存在下でィ匕合物 1一 3から選ばれるシランィ匕合物を加水分 解縮合させる場合、化合物 1一 3から選ばれるシランィ匕合物の総量 1モル当たり 0. 5 一 20モルの水を用いることが好ましぐ 1一 10モルの水を加えることが特に好ましい。 添加する水の量が 0. 5モル未満であると塗膜の耐クラック性が劣る場合があり、 20モ ルを越えると加水分解および縮合反応中のポリマーの析出ゃゲルイ匕が生じる場合が ある。また、水は断続的あるいは連続的に添加されることが好ましい。
[0068] 1. 1. 4b 酸性化合物
化合物 1一 3から選択されるシラン化合物の加水分解縮合時に使用可能な酸性ィ匕 合物としては、有機酸または無機酸が例示できる。有機酸としては、例えば、酢酸、 プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、へキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸 、デカン酸、シユウ酸、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、ァラキドン酸、シキミ酸、 2—ェチルへキサン酸、ォレイン酸、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—ァミノ安息香酸、 p—ト ルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロ口酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロ口酢酸
、トリフルォロ酢酸、ギ酸、マロン酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クェン酸、酒 石酸、無水マレイン酸、フマル酸、ィタコン酸、コハク酸、メサコン酸、シトラコン酸、リ ンゴ酸、マロン酸、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を挙げることができる。無機酸としては、例えば、塩酸、硝酸 、硫酸、フッ酸、リン酸などを挙げることができる。なかでも、加水分解および縮合反 応中のポリマーの析出ゃゲルイ匕のおそれが少ない点で有機酸が好ましぐこのうち、 カルボキシル基を有する化合物がより好ましぐなかでも、酢酸、シユウ酸、マレイン酸 、ギ酸、マロン酸、フタル酸、フマル酸、ィタコン酸、コハク酸、メサコン酸、シトラコン 酸、リンゴ酸、マロン酸、ダルタル酸、無水マレイン酸の加水分解物が特に好ましい。 これらは 1種あるいは 2種以上を同時に使用してもよ 、。 [0069] 酸性化合物の使用量は、加水分解縮合時の化合物 1一 3から選ばれるシラン化合 物の総量 100重量部(完全加水分解縮合物換算)に対して、 0. 0001— 10重量部、 好ましくは 0. 001— 5重量部である。酸性化合物の使用割合が 0. 0001重量部未満 であると、塗膜の塗布性が劣る場合があり、 10重量部を超えると塗膜のクラック耐性 が低下することがある。また、酸性ィ匕合物は、加水分解縮合時に化合物 1一 3から選 ばれるシランィ匕合物とともに有機溶剤中にあら力じめ添加してぉ 、てもよ 、し、水の 添カ卩時に水中に溶解あるいは分散させてぉ 、てもよ 、。
[0070] 酸性化合物の存在下で化合物 1一 3から選ばれるシラン化合物を加水分解縮合さ せる場合、化合物 1一 3から選ばれるシラン化合物の総量 1モル当たり 0. 5— 20モル の水を用いることが好ましぐ 1一 10モルの水を加えることが特に好ましい。添加する 水の量が 0. 5モル未満であると塗膜の耐クラック性が劣る場合があり、 20モルを越え ると加水分解および縮合反応中のポリマーの析出ゃゲルイ匕が生じる場合がある。ま た、水は断続的あるいは連続的に添加されることが好ましい。
[0071] 1. 1. 4c 塩基性化合物
化合物 1一 3から選択されるシラン化合物の加水分解縮合時に使用可能な塩基性 化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸ィ匕カリウム、水酸化リチウム、水酸ィ匕 セリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、ピリジン、ピロール、ピぺラジン、ピロリ ジン、ピぺリジン、ピコリン、アンモニア、メチルァミン、ェチルァミン、プロピルァミン、 ブチルァミン、ジメチルァミン、ジェチルァミン、ジプロピルァミン、ジブチルァミン、トリ メチルァミン、トリエチルァミン、トリプロピルァミン、トリブチルァミン、モノエタノールァ ミン、ジエタノールァミン、ジメチルモノエタノールァミン、モノメチルジェタノールアミ ン、トリエタノールァミン、ジァザビシクロオクラン、ジァザビシクロノナン、ジァザビシク ロウンデセン、尿素、テトラメチルアンモ -ゥムハイド口オキサイド、テトラエチルアンモ -ゥムハイド口オキサイド、テトラプロピルアンモ-ゥムハイド口オキサイド、テトラプチ ルアンモ -ゥムハイド口オキサイド、ベンジルトリメチルアンモ -ゥムハイド口オキサイド 、コリン、などを挙げることができる。これらの中で、アンモニア、有機アミン類、アンモ -ゥムハイド口オキサイド類を好まし 、例として挙げることができ、テトラメチルアンモ- ゥムハイド口オキサイド、テトラエチルアンモニゥムハイド口オキサイド、テトラプロピル アンモ-ゥムハイド口オキサイドが特に好ましい。これらの塩基性ィ匕合物は、 1種ある いは 2種以上を同時に使用してもよ 、。
[0072] 塩基性化合物の使用量は、化合物 1一 3から選ばれるシランィ匕合物のアルコキシル 基の総量 ( 0-基, R -基, R40-基および RsO-基で表される基)の合計 1モル に対して、通常、 0. 00001— 1モル、好まし <は 0. 00005-0. 5モルである。塩基 性ィ匕合物の使用量が上記範囲内であれば、反応中のポリマーの析出ゃゲルイ匕のお それが少ない。
[0073] 塩基性化合物の存在下で化合物 1一 3から選ばれるシラン化合物を加水分解縮合 させる場合、化合物 1一 3から選ばれるシラン化合物の総量 1モル当たり 0. 5— 150 モルの水を用いることが好ましぐ 0. 5— 130モルの水をカ卩えることが特に好ましい。 添加する水の量が 0. 5モル未満であると塗膜の耐クラック性が劣る場合があり、 150 モルを越えると加水分解および縮合反応中のポリマーの析出ゃゲルイ匕が生じる場合 がある。
[0074] この場合、水とともに、沸点 100°C以下のアルコールを用いることが好ましい。ここで 、沸点 100°C以下のアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、 n—プロパノ ール、イソプロパノールを挙げることができる。沸点 100°C以下のアルコールの使用 量は、化合物 1一 3から選ばれるシラン化合物の総量 1モルに対して通常 3— 100モ ル、好ましくは 5— 80モルである。
[0075] なお、沸点 100°C以下のアルコールは、化合物 1一 3から選ばれるシラン化合物の 加水分解および Zまたはその縮合の際に生じる場合があり、その含量が 20重量% 以下、好ましくは 5重量%以下になるように蒸留などにより除去することが好ましい。ま た、添加剤として、オルソギ酸メチル等の脱水剤やさらなる金属錯体ゃレべリング剤 が含まれていてもよい。
[0076] また、塩基性化合物の存在下で化合物 1一 3から選ばれるシラン化合物から加水分 解縮合物を得た後、本発明の膜形成用組成物の pHを 7以下に調整することが好ま しい。 pHを調整する方法としては、 1) ρΗ調整剤を添加する方法、 2)常圧または減 圧下で、組成物中から塩基性化合物を留去する方法、 3)窒素、アルゴンなどのガス をパブリングすることにより、組成物中から (塩基性化合物を除去する方法、 4)イオン 交換榭脂により、組成物中から塩基性化合物を除去する方法、 5)抽出や洗浄によつ て塩基性化合物を系外に除去する方法、などが挙げられる。これらの方法は、それ ぞれ、組み合わせて用いてもよい。
[0077] ここで、上記 pH調整剤としては、無機酸や有機酸が挙げられる。無機酸としては、 例えば、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸、ホウ酸、シユウ酸などを挙げることができ る。また、有機酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、へキ サン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シユウ酸、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、ァラキドン酸、シキミ 酸、 2—ェチルへキサン酸、ォレイン酸、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—ァミノ安息香酸、 p—トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、 モノクロ口酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロ口酢酸、トリフルォロ酢酸、ギ酸、マロン酸、スル ホン酸、フタル酸、フマル酸、クェン酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、ィタコン酸、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を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 、。
[0078] 上記 pH調整剤による組成物の pHは、 7以下、好ましくは 1一 6に調整される。上記 pH調整剤により上記範囲内に pHを調整することにより、組成物の貯蔵安定性が向 上するという効果が得られる。 pH調整剤の使用量は、組成物の pHが上記範囲内と なる量であり、その使用量は、適宜選択される。
[0079] 1. 1. 5 有機溶剤
本発明においては、化合物 1一 3から選択されたシラン化合物を有機溶剤中でカロ 水分解縮合を行なうことができる。ここで、有機溶剤としては、下記一般式(18)で表 される溶剤であることが好まし 、。
[0080] R290 (CHCH CH O) R30 (18)
3 2 γ
(式(18)において、 R29および R3Gは、それぞれ独立して水素原子、炭素数 1一 4の アルキル基または CH CO—から選ばれる 1価の有機基を示し、 γは 1
3 一 2の整数を 表す。)
上記一般式(18)において、炭素数 1一 4のアルキル基としては、先の一般式(1)に おいて示したものと同様のものを挙げることができる。
[0081] 上記一般式(18)で表される有機溶剤としては、具体例には、プロピレングリコール モノメチノレエーテノレ、プロピレングリコーノレモノェチノレエーテノレ、プロピレングリコーノレ 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、プロピレングリコー ルジメチルエーテル、プロピレングリコールジェチルエーテル、プロピレングリコール ジプロピノレエ一テル、プロピレングリコールジブチノレエ一テル、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ェチルエーテル、ジプロピレングリ コールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピ レングリコールジメチノレエーテル、ジプロピレングリコールジェチノレエ一テル、ジプロ ピレングリコールジプロピノレエ一テル、ジプロピレングリコールジブチノレエ一テル、プ ロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレアセテート、プロピレングリコーノレモノェチノレエ 一テルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレン グリコーノレモノブチノレエーテノレアセテート、ジプロピレングリコーノレモノメチノレエーテ ルアセテート、ジプロピレングリコールモノェチルエーテルアセテート、ジプロピレング リコールモノプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコーノレモノブチノレエーテ ノレアセテート、プロピレングリコーノレジアセテート、ジプロピレングリコーノレジァセテー トなどが挙げられ、特に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 ルモノェチルエーテル、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 ーノレモノブチノレエーテノレ、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコ ーノレジェチノレエーテノレ、プロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレアセテート、プロピ レングリコーノレモノェチノレエーテノレアセテート、プロピレングリコーノレモノプロピノレエ一 テルアセテートが好ましい。これらは 1種または 2種以上を同時に使用することができ る。なお、上記一般式(18)で表される溶剤とともに、エステル系溶媒やアミド系溶媒 等の他の溶剤が多少含まれて 、てもよ 、。
[0082] 本発明の膜形成用組成物の全固形分濃度は、好ましくは 1一 30重量%であり、使 用目的に応じて適宜調整される。本発明の膜形成用組成物の全固形分濃度カ^ー 3 0重量%であることにより、塗膜の膜厚が適当な範囲となり、より優れた保存安定性を 有するものとなる。なお、この全固形分濃度の調整は、必要であれば、濃縮および有 機溶剤による希釈によって行われる。
本発明の膜形成用組成物は、さらに下記の有機溶剤を溶剤の 50重量%以下含有 していてもよい。本発明に使用する有機溶剤としては、例えば、 n ペンタン、 i ペン タン、 n キサン、 i 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、シクロへキサン、メチルシクロへ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、ェチルベンゼン、トリメチルベンゼン、 メチルェチルベンゼン、 n—プロピルベンセン、 i プロピルベンセン、ジェチルベンゼ ン、 i ブチルベンゼン、トリェチルベンゼン、ジー 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;アセトン、メチルェチルケトン 、メチルー n プロピルケトン、メチルー n—ブチルケトン、ジェチルケトン、メチルー iーブ チルケトン、メチルー n ペンチルケトン、ェチルー n—ブチルケトン、メチルー n キシ ルケトン、ジー iーブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロへキサノン、 2 キサノン、メ チルシクロへキサノン、 2, 4 ペンタンジオン、ァセト-ルアセトン、ジアセトンアルコ ール、ァセトフエノン、フェンチョンなどのケトン系溶媒;ェチルエーテル、 i プロピル エーテノレ、 n—ブチノレエーテノレ、 n—へキシノレエーテノレ、 2—ェチノレへキシノレエーテノレ 、エチレンォキシド、 1, 2 プロピレンォキシド、ジォキソラン、 4ーメチルジォキソラン、 ジォキサン、ジメチルジォキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン グリコーノレモノェチノレエーテノレ、エチレングリコーノレジェチノレエーテノレ、エチレングリ コーノレモノー n—ブチノレエーテノレ、エチレングリコーノレモノー n キシノレエーテノレ、ェ チレングリコーノレモノフエニノレエーテノレ、エチレングリコーノレモノー 2 チノレブチノレエ ーテノレ、エチレングリコーノレジブチノレエーテノレ、ジエチレングリコーノレモノメチノレエー テノレ、ジエチレングリコーノレモノェチノレエーテノレ、ジエチレングリコーノレジェチノレエ一 テル、ジエチレングリコールモノー n—ブチルエーテル、ジエチレングリコールジー n—ブ チルエーテル、ジエチレングリコールモノー n キシルエーテル、エトキシトリグリコー ル、テトラエチレングリコールジー n ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメ チルエーテル、テトラヒドロフラン、 2—メチルテトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒; ジェチルカーボネート、酢酸メチル、酢酸ェチル、 γ ブチロラタトン、 Ύ バレロラクト ン、酢酸 η—プロピル、酢酸トプロピル、酢酸 η—ブチル、酢酸トブチル、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、酢酸メチルぺ ンチル、酢酸 2—ェチルブチル、酢酸 2—ェチルへキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロ へキシル、酢酸メチルシクロへキシル、酢酸 n—ノ -ル、ァセト酢酸メチル、ァセト酢酸 ェチル、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 一ノレモノエチノレエーテノレ、酢酸ジエチレングリコーノレモノー n—ブチノレエーテノレ、酢酸 メトキシトリグリコール、プロピオン酸ェチル、プロピオン酸 n—ブチル、プロピオン酸 i ァミル、シユウ酸ジェチル、シユウ酸ジー n—ブチル、乳酸メチル、乳酸ェチル、乳酸 n ーブチル、乳酸 n—ァミル、マロン酸ジェチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジェチルな どのエステル系溶媒; N メチルホルムアミド、 N, N—ジメチルホルムアミド、 N, N—ジ ェチルホルムアミド、ァセトアミド、 N メチルァセトアミド、 N, N—ジメチルァセトアミド、 N メチルプロピオンアミド、 N メチルピロリドンなどの含窒素系溶媒;硫ィ匕ジメチル、 硫化ジェチル、チォフェン、テトラヒドロチォフェン、ジメチルスルホキシド、スルホラン 、 1, 3 プロパンスルトンなどの含硫黄系溶媒などを挙げることができる。これらは、 1 種あるいは 2種以上を混合して使用することができる。
また、本発明の膜形成用組成物は、コロイド状シリカ、コロイド状アルミナ、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、トリァゼンィ匕合物などの 成分をさらに含有していてもよい。コロイド状シリカとは、例えば、高純度の無水ケィ 酸を親水性有機溶媒に分散した分散液であり、通常、平均粒径が 5— 30 m、好ま しくは 10— 20 /ζ πι、固形分濃度が 10— 40重量0 /0程度のものである。このような、コ ロイド状シリカとしては、例えば、日産化学工業 (株)製、メタノールシリカゾルおよびィ ソプロパノールシリカゾル;触媒ィ匕成工業 (株)製、オスカルなどが挙げられる。コロイ ド状アルミナとしては、日産化学工業 (株)製のアルミナゾル 520、同 100、同 200 ;川 研ファインケミカル (株)製のアルミナタリア一ゾル、アルミナゾル 10、同 132などが挙 げられる。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、ポリオキサジァゾール、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 [0085] 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ォキ サイド構造、ポリプチレンオキサイ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、ポリオキシェテチレ ンアルキルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシェ チレンラノリン誘導体、アルキルフ 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、ポリオキシェ 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力ノールアミド硫 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、ェ 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。
[0086] — (A,) —(B,) -
- (Α' ) , - (Β' ) (Α,) ,一
(式中、 A'は CH CH O—で表される基を、 B'は CH CH (CH ) 0—で表される
2 2 2 3
基を示し、 j,は 1一 90、 k,は 10— 99、 1,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ァノレキノレエ一 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。
[0087] 界面活性剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、ァニオン系界面活性剤、力 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、ポリアルキレンォキシド系界面活性剤、ポリ (メタ)ァ タ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。
[0088] フッ素系界面活性剤としては、例えば 1, 1, 2, 2—テトラフロロォクチル(1, 1, 2, 2 ーテトラフロロプロピル)エーテル、 1, 1, 2, 2—テトラフロロォクチルへキシルエーテル 、ォクタエチレングリコールジ(1, 1, 2, 2—テトラフ口ロブチル)エーテル、へキサェチ レングリコール(1, 1, 2, 2, 3, 3 キサフロロペンチル)エーテル、ォクタプロピレン グリコールジ(1, 1, 2, 2—テトラフ口ロブチル)エーテル、へキサプロピレングリコール ジ(1, 1, 2, 2, 3, 3 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—デカフ口ロドデカン、 1, 1, 2, 2, 3, 3 キサフロロデカン、 N— [3—(パーフルォロオクタンスルホンアミド)プロピル]- N, N ジメチルー N カルボキシメチレンアンモ-ゥムベタイン、パーフルォロアルキル スルホンアミドプロピルトリメチルアンモ -ゥム塩、パーフルォロアルキル N ェチル スルホ-ルグリシン塩、リン酸ビス(N パーフルォロォクチルスルホ-ルー N ェチル アミノエチル)、モノパーフルォロアルキルェ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ォロアルキルまたはフルォロアルキレン基を 有する化合物力も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— 4 30、同 FC— 431 (住友スリーェム(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。
[0089] シリコーン系界面活性剤としては、例えば SH7PA SH21PA SH30PA ST94 PA ( 、ずれも東レ 'ダウコーユング '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 SH28PA SH30PAに相当する下記一般式(9)で表される重合 体が特に好ましい
[化 18]
Figure imgf000036_0001
· · · · · (19)
(式(19)中、 R31は水素原子または炭素数 1一 5のアルキル基であり、 z'は 1一 20 の整数であり、 x,、 y'はそれぞれ独立に 2— 100の整数である。 )
界面活性剤の使用量は、化合物 1一 3から選択されたシランィ匕合物の総量 100重 量部(完^ W水分解縮合物換算)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。
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ーメタクリロキシプロピルメ チノレジメトキシシラン、 3—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 3—ァミノプロピルトリェトキ シシラン、 2—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 2—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 N— (2—アミノエチル)—3—ァ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 口ピルトリエトキシシラン、 N エトキシカルボ二ルー 3—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 N—エトキシカルボ二ルー 3—ァ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 口ピルトリエチレントリァミン、 N—トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリァミン、 10— トリメトキシシリル 1, 4, 7—トリァザデカン、 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—ジァザノ-ルアセテート、 9—トリエトキシシリル 3 , 6—ジァザノニノレアセテート、 N—べンジルー 3—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 N— ベンジルー 3—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 N フエ二ルー 3—ァミノプロピルトリメト キシシラン、 N フエ二ルー 3—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 N ビス(ォキシェチレ ン) 3—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 N ビス(ォキシエチレン) 3—ァミノプロピル トリエトキシシラ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。
[0092] 本発明の膜形成用組成物は、沸点 100°C以下のアルコールの含量が 20重量%以 下、特に 5重量%以下であることが好ましい。沸点 100°C以下のアルコールは、(A) 成分ならびに (B)成分の加水分解および Zまたはその縮合の際に生じる場合があり 、その含量が 20重量%以下、好ましくは 5重量%以下になるように蒸留などにより除 去することが好ましい。また、添加剤として、オルソギ酸メチル等の脱水剤やさらなる 金属錯体ゃレべリング剤が含まれて 、てもよ 、。
[0093] 1. 2 第 2のシリカ系膜
第 2のシリカ系膜は、下記 (A)成分のシラン化合物と、下記 (B)成分のシランィ匕合 物とを酸性または塩基性あるいは金属キレート化合物の存在下で加水分解縮合して 得られる加水分解縮合物を用いて塗膜を形成し、該塗膜を硬化して得られる膜であ る。本発明の積層体において、第 2シリカ系膜が第 1シリカ系膜と有機系膜との間に 設けられていることにより、有機系膜と第 1シリカ系膜との間の密着性を高めることが できる。
[0094] 1. 2. 1 (A)成分
第 2のシリカ系膜の形成に使用される (A)成分のシランィ匕合物としては、下記一般 式(1)で表される化合物 (化合物 1)、下記一般式 (2)で表される化合物 (化合物 2) および下記一般式 (3)で表される化合物 (ィ匕合物 3)で表される化合物の少なくとも 1 種のシランィ匕合物を挙げることができる。
[0095] R Si (OR1) (1)
a 4— a
(式中、 Rは水素原子、フッ素原子または 1価の有機基、 R1は 1価の有機基、 aは 1 一 2の整数を示す。 )
Si (OR2) (2)
4
(式中、 R2は 1価の有機基を示す。 )
R3 (R40) Si - (R7) -Si (OR5) R6 · · (3)
b 3-b d 3-c c
(式中、 R3— R6は同一または異なり、それぞれ 1価の有機基、 bおよび cは同一また は異なり、 0— 2の数を示し、 R7は酸素原子、フエ-レン基または (CH ) 一で表され
2 m る基(ここで、 mは 1一 6の整数である)、 dは 0または 1を示す。)
化合物 1一 3については、前述の第 1のシリカ系膜の形成に使用される化合物 1一 3 と同様のものを挙げることができる。
[0096] 1. 2. 2 (B)成分
第 2のシリカ系膜を形成に使用される (B)成分のシランィ匕合物としては、下記一般 式 (4)で表される化合物(以下、「化合物 4」 t 、う)および下記一般式(5)で表される 化合物(以下、「化合物 5」という)の群力 選ばれた少なくとも 1種のシランィ匕合物を 用!/、ることができる。
[0097] [化 19]
Figure imgf000038_0001
… · · (4)
(式中、 Rxは炭素 -炭素二重結合または炭素 -炭素三重結合を有する 1価の有機 基。 R81— R83は同一または異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル 基、アルコキシル基、または 1価の有機基を示し、 R81— R83のすべてが同時に 1価の 有機基になることはない。)
上記一般式 (4)において、炭素 -炭素二重結合または炭素 -炭素三重結合を有す る 1価の有機基としては、例えば、ビュル基、ェチュル基、ァリル基、フエニルェチ- ル基、ェチニルフエニル基等が挙げられる。 [0098] [化 20]
R96 R91
Figure imgf000039_0001
… · · (5)
(式中、 Rは炭素 炭素二重結合または炭素 炭素三重結合を有する 2価の有機 y
基、 R91— R96は同一または異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル 基、アルコキシル基、または 1価の有機基を示し、 R91— R93および R94— R96の組み合 わせにおいてすべてが同時に 1価の有機基になることはない。 )
上記一般式(5)において、 Rとしては、例えば、
y
[0099] [化 21]
、— C≡C— C≡C-
Figure imgf000039_0002
力 選ばれる少なくとも 1種であることができる。
[0100] 1. 2. 2a 化合物 4
化合物 4の具体例としては、ビュルトリメトキシシラン、ビュルトリエトキシシラン、ビ- ルトリー n プロポキシシラン、ビニルトリー iso プロポキシシラン、ビニルトリー n—ブトキ シシラン、ビニルトリ— sec ブトキシシラン、ビニルトリー tert ブトキシシラン、ビニルトリ フエノキシシラン、ェチニルトリメトキシシラン、ェチニルトリエトキシシラン、ェチニルト リー n プロポキシシラン、ェチュルトリー iso プロポキシシラン、ェチュルトリー n—ブトキ シシラン、ェチニルトリー sec ブトキシシラン、ェチニルトリー tert ブトキシシラン、ェ チニルトリフエノキシシラン、ビニルクロロシラン、ビニルジクロロシラン、ビニルトリクロ ロシラン、ビニルメトキシシラン、ビニルジメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニル ジエトキシシラン、ビニルジクロロメチルシラン、ビニルクロロジメチルシラン、ビュルジ メチルメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、 ビニルメチルジェトキシシラン、ビニルジメチルヒドロキシシラン、ェチニルクロロシラン 、ェチニルジクロロシラン、ェチニルトリクロロシラン、ェチニルメトキシシラン、ェチニ ノレジメトキシシラン、ェチニノレエトキシシラン、ェチニノレジェトキシシラン、ェチニノレジ クロロメチルシラン、ェチニルクロロジメチルシラン、ェチニルジメチルメトキシシラン、 ェチニルメチルジメトキシシラン、ェチニルジメチルエトキシシラン、ェチニルメチルジ エトキシシラン、ェチニルジメチルヒドロキシシラン、ジビュルジメトキシシラン、ジビニ ノレジェトキシシラン、ジビニノレジプロポキシシラン、ジビニノレジクロロシラン、ジェチ二 ノレジメトキシシラン、ジェチニノレジェトキシシラン、ジェチニノレジプロポキシシラン、ジ ェチニルジクロロシラン、トリビニルメトキシシラン、トリビニルエトキシシラン、トリビニル プロポキシシラン、トリビニルクロロシラン、トリェチニルメトキシシラン、トリエチュルエト キシシラン、トリェチニルプロポキシシラン、トリエチュルクロロシラン、等を挙げること ができる。好ましくはビニルトリメトキシシラン、ビュルトリエトキシシラン、ビュルトリ- n- プロポキシシラン、ビニルトリー iso—プロポキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、 ビニルメチルジメトキシシラン、ジビュルジメトキシシラン、ジビニルジェトキシシラン、 ェチュルトリメトキシシラン、ェチュルトリエトキシシラン、ェチュルトリー n—プロポキシ シラン、ェチュルトリー iso—プロポキシシラン、ェチュルトリー n—プロポキシシラン、ェ チニルジメチルメトキシシラン、ェチニルメチルジメトキシシラン、ジェチュルジメトキシ シラン、ジェチ二ルジェトキシシランである。これらは、 1種あるいは 2種以上を同時に 使用してちょい。
1. 2. 2b 化合物 5
化合物 5の具体例としては、ビス(トリメトキシシリル)エチレン、ビス(トリエトキシシリ ル)エチレン、ビス(トリー n—プロポキシシリル)エチレン、ビス(トリー iso—プロポキシシリ ノレ)エチレン、ビス(トリクロロシリル)エチレン、ビス(ジメチルメトキシシリル)エチレン、 ビス(ジメチルエトキシシリル)エチレン、ビス(ジメチルクロロシリル)エチレン、ビス(ジ メチルヒドロキシシリル)エチレン、ビス(トリメトキシシリル)アセチレン、ビス(トリェトキ シシリノレ)アセチレン、ビス(トリー n—プロポキシシリノレ)アセチレン、ビス(トリー iso—プロ ポキシシリル)アセチレン、ビス(トリクロロシリル)アセチレン、ビス(ジメチルメトキシシリ ル)アセチレン、ビス(ジメチルエトキシシリル)アセチレン、ビス(ジメチルクロロシリル) アセチレン、ビス(ジメチルヒドロキシシリル)アセチレン、 1, 2—ビス [(トリメトキシシリル )ビ -ル]ベンゼン、 1, 3—ビス [(トリメトキシシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 4—ビス [(トリメ トキシシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 2—ビス [(トリメトキシシリル)ェチュル]ベンゼン、 1, 3—ビス [(トリメトキシシリル)ェチュル]ベンゼン、 1, 4—ビス [(トリメトキシシリル)ェチ- ル]ベンゼン、 1, 2—ビス [(トリエトキシシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 3 ビス [(トリェトキ シシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 4—ビス [(トリエトキシシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 2—ビ ス [(トリエトキシシリル)ェチュル]ベンゼン、 1, 3—ビス [(トリエトキシシリル)ェチュル] ベンゼン、 1, 4 ビス [(トリエトキシシリル)ェチュル]ベンゼン、 1, 2 ビス [(トリクロロシ リル)ビュル]ベンゼン、 1, 3 ビス [(トリクロロシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 4 ビス [(トリ クロロシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 2 ビス [(トリクロロシリル)ェチュル]ベンゼン、 1, 3 —ビス [(トリクロロシリル)ェチュル]ベンゼン、 1, 4—ビス [(トリクロロシリル)ェチュル]ベ ンゼン、 1, 2 ビス [(クロロジメチルシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 3 ビス [(クロ口ジメチ ルシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 4 ビス [(クロロジメチルシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 2 ェチュル]ベンゼン、 1, 4—ビス [(クロロジメチルシリル)ェチュル]ベンゼン、 1, 2—ビ ス[ (メトキシジメチルシリル)ビュル]ベンゼン、 1 , 3 ビス [ (メトキシジメチルシリル)ビ -ル]ベンゼン、 1, 4 ビス [(メトキシジメチルシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 2 ビス [(メト キシジメチルシリル)ェチュル]ベンゼン、 1, 3 ビス [(メトキシジメチルシリル)ェチ- ル]ベンゼン、 1, 4 ビス [(メトキシジメチルシリル)ェチュル]ベンゼン等を挙げること ができる。好ましくは、ビス(トリメトキシシリル)エチレン、ビス(トリエトキシシリル)ェチ レン、ビス(ジメチルエトキシシリル)エチレン、ビス(トリメトキシシリル)アセチレン、ビス (トリエトキシシリル)アセチレン、ビス(ジメチルメトキシシリル)アセチレン、 1, 2—ビス [ (トリメトキシシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 3 ビス [(トリメトキシシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 4 ビス [(トリメトキシシリル)ビュル]ベンゼン、 1, 2 ビス [(トリメトキシシリル)ェチ- ル]ベンゼン、 1, 3—ビス [(トリメトキシシリル)ェチュル]ベンゼン、 1, 4 ビス [(トリメトキ シシリル)ェチュル]ベンゼンである。これらは、 1種あるいは 2種以上を同時に使用し てもよい。 [0102] (B)成分の使用量は、(A)成分 (完全加水分解縮合物換算) 100重量部に対して、 1一 100重量部であることが好ましぐ 2— 25重量部であることがより好ましい。ここで 、(A)成分 (完全加水分解縮合物換算) 100重量部に対する (B)成分の使用量が 1 重量部未満であると、十分な密着性を得ることができなくなり、 100重量部を超えると 、塗布時の塗布性が劣化し塗布膜の面内均一性を保つことが困難になる。ここで、 ( A)成分の使用量は、完^ 水分解縮合物に換算した場合における使用量である。
[0103] また、加水分解縮合時の (A)成分および (B)成分の濃度が 0. 1— 30重量%であ ることが好ましぐ 1一 10重量%であることがより好ましい。ここで、 0. 1重量%未満で あると、縮合反応が十分に進行せず塗布液が得られないことがあり、 30重量、%を超 えると、反応中のポリマーの析出やゲルィ匕を起こす可能性がある。なお、(A)成分お よび (B)成分の濃度は、これらを完全加水分解縮合物に換算した場合における濃度 である。
[0104] 1. 2. 3 その他
膜形成用組成物 (Π)に含まれる加水分解縮合物の形成は、金属キレート化合物、 酸性化合物および塩基性化合物の少なくとも 1種の存在下で行なうことができる。金 属キレート化合物、酸性化合物および塩基性化合物としては、前述の第 1のシリカ系 膜の形成において例示したものを用いることができる。
[0105] 金属キレート化合物を使用する場合、その使用量は、加水分解縮合時の (A)成分 および (B)成分の総量 100重量部 (完^ 水分解縮合物換算)に対して、 0. 0001 一 10重量部、好ましくは 0. 001— 5重量部である。金属キレート化合物の使用割合 が 0. 0001重量部未満であると、塗膜の塗布性が劣る場合があり、 10重量部を超え ると塗膜のクラック耐性が低下することがある。また、金属キレート化合物は、加水分 解縮合時に (A)成分および (B)成分とともに有機溶剤中にあらカゝじめ添加してお!ヽ てもよ 、し、水の添加時に水中に溶解ある 、は分散させてぉ 、てもよ!/、。
[0106] 金属キレート化合物の存在下で (A)成分および (B)成分を加水分解縮合させる場 合、(A)成分および(B)成分の総量 1モル当たり 0. 5— 20モルの水を用いることが 好ましぐ 1一 10モルの水を加えることが特に好ましい。添加する水の量が 0. 5モル 未満であると塗膜の耐クラック性が劣る場合があり、 20モルを越えると加水分解およ び縮合反応中のポリマーの析出ゃゲルイ匕が生じる場合がある。また、水は断続的あ るいは連続的に添加されることが好ま 、。
[0107] 酸性化合物を使用する場合、その使用量は、加水分解縮合時の (A)成分および( B)成分の総量 100重量部(完^ 水分解縮合物換算)に対して、 0. 0001— 10重 量部、好ましくは 0. 001— 5重量部である。酸性化合物の使用割合が 0. 0001重量 部未満であると、塗膜の塗布性が劣る場合があり、 10重量部を超えると塗膜のクラッ ク耐性が低下することがある。また、酸性ィ匕合物は、加水分解縮合時に (A)成分およ び (B)成分とともに有機溶剤中にあら力じめ添加してぉ 、てもよ 、し、水の添加時に 水中に溶解ある 、は分散させてぉ 、てもよ 、。
[0108] 酸性化合物の存在下で (A)成分および (B)成分を加水分解縮合させる場合、 (A) 成分および(B)成分の総量 1モル当たり 0. 5— 20モルの水を用いることが好ましく、 1一 10モルの水をカ卩えることが特に好ましい。添加する水の量が 0. 5モル未満であ ると塗膜の耐クラック性が劣る場合があり、 20モルを越えると加水分解および縮合反 応中のポリマーの析出ゃゲルイ匕が生じる場合がある。また、水は断続的あるいは連 続的に添加されることが好ま 、。
[0109] 塩基性化合物を使用する場合、その使用量は、(A)成分中のアルコキシル基の総 量 ( 0 -基, R20 -基, R40 -基および RsO -基で表される基)および (B)成分の合 計 1モルに対して、通常、 0. 00001— 1モル、好まし <は 0. 00005—0. 5モルであ る。塩基性ィ匕合物の使用量が上記範囲内であれば、反応中のポリマーの析出ゃゲ ル化のおそれが少ない。
[0110] 塩基性化合物の存在下で (A)成分および (B)成分を加水分解縮合させる場合、 ( A)成分および(B)成分の総量 1モル当たり 0. 5— 150モルの水を用いることが好ま しく、 0. 5— 130モルの水をカ卩えることが特に好ましい。添カ卩する水の量が 0. 5モル 未満であると塗膜の耐クラック性が劣る場合があり、 150モルを越えると加水分解およ び縮合反応中のポリマーの析出ゃゲルイ匕が生じる場合がある。
[0111] また、膜形成用組成物(Π)は、有機溶剤を含有していてもよい。このとき、用いること ができる有機溶剤としては、前述の第 1のシリカ系膜において例示したものを用いるこ とができる。また、膜形成用組成物 2は、その他の添加物として、前述の第 1のシリカ 系膜において例示した、コロイド状シリカ、コロイド状アルミナ、有機ポリマー、界面活 性剤、シランカップリング剤などをさらに含有して 、てもよ 、。
[0112] 1. 3 有機系膜
本発明の積層体において、有機系膜は、ポリアリーレン、ポリアリーレンエーテル、 ポリべンゾォキサゾールおよびポリイミドの少なくとも 1種の化合物を含む膜形成用組 成物 (ΠΙ)を塗布し、溶剤を除去することにより得られた塗膜を硬化して得られた膜で ある。具体的には、膜形成用組成物(III)は、下記一般式 (6)—(9)の群力も選ばれ る少なくとも 1種の繰り返し構造単位力 なる重合体を含む。
[0113] [化 22]
Figure imgf000044_0001
(6)
[0114] [化 23]
Figure imgf000044_0002
(7)
[0115] [化 24]
Figure imgf000044_0003
(8) [0116] [化 25]
Figure imgf000045_0001
(式 (6)—(9)中、 R8— R12はそれぞれ独立して炭素数 1一 20の炭化水素基、シァ ノ基、ニトロ基、炭素数 1一 20のアルコキシル基、ァリール基、またはハロゲン原子を 示し、 Xは— CQQ (ここで、 Q、 Q,は同一であっても異なっていてもよぐハロゲン 化アルキル基、アルキル基、水素原子、ハロゲン原子、またはァリール基を示す)で 示される基およびフルォレニレン基力 なる群力 選ばれる少なくとも 1種を示し、 Y は O — CO—、— COO—、— CONH — S -SO およびフエ-レン基の群か
2
ら選ばれる少なくとも 1種を示し、 eは 0または 1を表し、 o— sは 0— 4の整数を表し、 f は 5— 100モノレ0 /0、 gは 0— 95モノレ0 /0、 hは 0— 95モノレ0 /0 (ただし、 f+g+h= 100モ ル0 /0)、 iは 0— 100モル0 /0、 jは 0— 100モル0 /0 (ただし、 i+j = 100モル0 /0)であり、 A および Bはそれぞれ独立に、下記一般式(10)—(12)で表される 2価の芳香族基か らなる群力も選ばれる少なくとも 1種の基を示し、 R13, R13'は水素原子または下記一 般式(13)および(14)で表される芳香族基の群力 選ばれる少なくとも 1種の基を示 し、 W1, W2は下記一般式(15)および(16)で表される 2価の芳香族基力もなる群か ら選ばれる少なくとも 1種の基を示す。 )
[0117] [化 26]
(R]7)u (Rl8)v [0118] [化 27]
Figure imgf000046_0001
(11)
[0119] [化 28]
Figure imgf000046_0002
(12)
(式(10)—(12)中、 R14、 R15、 R2°および R21は独立に、単結合、 -0-、 -CO—、 - CH — COO—、— CONH―、— S -SO フエ-レン基、イソプロピリデン基、へ
2 2
キサフルォロイソプロピリデン基、ジフヱ-ルメチリデン基、フルォレニレン基、または 式
[0120] [化 29]
Figure imgf000046_0003
で表される基を示し、 R16— R19および R22— R24は独立に、炭素原子数 1一 20の炭化 水素基、シァノ基、ニトロ基、炭素原子数 1一 20のアルコキシル基、またはァリール基 を示し、 kは 0— 3の整数を表し、 1は 2— 3の整数を表し、 t一 zは独立に 0— 4の整数を 表す。) [0121] [化 30]
Figure imgf000047_0001
(13)
[0122] [化 31]
Figure imgf000047_0002
····· (14)
(式(13)および(14)中、 R25はハロゲン原子、炭素原子数 1一 20の炭化水素基、 ハロゲン化アルキル基、炭素原子数 1一 20のアルコキシル基、フエノキシ基またはァ リール基を示し、 m,は 0— 5の整数を表し、 n'は 0— 7の整数を表す。 )
[0123] [化 32]
Figure imgf000047_0003
····· (16)
(式(15)および(16)中、 R25はハロゲン原子、炭素原子数 1一 20の炭化水素基、 ハロゲン化アルキル基、炭素原子数 1一 20のアルコキシル基、フエノキシ基またはァ リール基を示し、 R26は単結合、 O—、— CO—、 -CH―
2 、— COO—、— CONH―、— S 一、 -so 一、フエ-レン基、イソプロピリデン基、へキサフルォロイソプロピリデン基、ジ
2
フエニルメチリデン基、メチルフエニルメチリデン基、トリフルォロメチルメチルメチリデ ン基、トリフルォロメチルフエ-ルメチリデン基、フルォレニレン基、または式
[0125] [化 34]
Figure imgf000048_0001
で表される基を示し、上式中 R27は、独立に水素原子、炭素原子数 1一 4の炭化水素 基、またはフエ-ル基を表し、 al、 a2は独立に 0— 4の整数を表し、 a3は 0— 6の整数 を表す。)
以下に、一般式 (6)— (9)で表される化合物の詳細を説明する。
[0126] 1. 3. 1 化合物 6
一般式 (6)で表される重合体 (以下、「ィ匕合物 6」ともいう)は、例えば、下記一般式( 20)に示すィ匕合物をモノマーとして、遷移金属化合物を含む触媒系の存在下に重合 すること〖こよって製造することができる。
[0127] [化 35]
Figure imgf000048_0002
… · · (20)
(式中、 R8, R9はそれぞれ独立して炭素数 1一 20の炭化水素基、シァノ基、ニトロ 基、炭素数 1一 20のアルコキシル基、ァリール基、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ぐ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、またはァリール基を示す)で示される基およびフ ルォレニレン基からなる群力 選ばれる少なくとも 1種を示し、 o, pは 0— 4の整数を 表し、 Zはアルキル基、ハロゲンィ匕アルキル基またはァリール基を示す。 )
上記一般式(20)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、 ェチル基、 i プロピル基、 n プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基など; ハロゲン化アルキル基としては、トリフルォロメチル基、ペンタフルォロェチル基など; ァリールアルキル基としては、ベンジル基、ジフエ-ルメチル基など;ァリール基として は、フエ-ル基、ビフエ-ル基、トリル基、ペンタフルオロフェ-ル基などを挙げること ができる。
[0128] また、上記式(20)中の OSO Zを構成する Zとしては、アルキル基として、メチル
2
基、ェチル基など;ノヽロゲン化アルキル基としては、トリフルォロメチル基、ペンタフル ォロェチル基など;ァリール基としては、フエ-ル基、ビフエ-ル基、 p トリル基、 p—ぺ ンタフルオロフェ-ル基などを挙げることができる。上記一般式(20)中の Xとしては、 下記一般式(21)—(26)に示す 2価の基が好ましい。これらのうちで
は、一般式(26)に示すフルォレニレン基がさらに好ましい。
[0129] C (CH ) (21)
3 2
C (CF ) (22)
3 2
-C (CF ) (C H )- (23)
3 6 5
—CH (CH )— (24)
3
— C (C H ) (25)
6 5 2
[0130] [化 36]
Figure imgf000049_0001
上記一般式(20)に示すィ匕合物(モノマー)の具体例としては、例えば、 2, 2—ビス( 4ーメチルスルフォ-ロキシフエ-ル)へキサフルォロプロパン、ビス(4ーメチルスルフ ォ-ロキシフエ-ル)メタン、ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシフエ-ル)ジフエ-ルメタ ン、 2, 2—ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3 メチルフエ-ル)へキサフルォロプロパ ン、 2, 2—ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3 プロべ-ルフエ-ル)へキサフルォロ プロパン、 2, 2—ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)へキサフ ルォロプロパン、 2, 2 ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシフエ-ル)プロパン、 2, 2—ビ ス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3 メチルフエ-ル)プロパン、 2, 2 ビス(4ーメチルス ルフォ-ロキシ一 3—プロぺ-ルフエ-ル)ロノ ン、 2, 2—ビス(4—メチルスルフォ -ロキ シ— 3, 5—ジメチルフエ-ル)プロパン、 2, 2 ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3—フ ルォロフエ-ル)プロパン、 2, 2 ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジフルォロ フエ-ル)プロパン、 2, 2—ビス(4—トリフルォロメチルスルフォ-ロキシフエ-ル)プロ パン、 2, 2 ビス(4—トリフルォロメチルスルフォ-ロキシー 3—プロべ-ルフエ-ル)プ ロノ ン、 2, 2—ビス(4—フエ-ルスルフォ-ロキシフエ-ル)プロノ ン、 2, 2—ビス(4ーフ ェ-ルスルフォ-ロキシ一 3—メチルフエ-ル)プロノ ン、 2, 2—ビス(4—フエ-ルスルフ ォ-ロキシ一 3—プロべ-ノレフエ-ノレ)プロノ ン、 2, 2—ビス(4—フエ-ノレスノレフォ -ロキ シ— 3, 5—ジメチルフエ-ル)プロパン、 2, 2 ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシー 3— フルオロフェニル)ジフエ-ルメタン、 2, 2—ビス(p—トリルスルフォ-ロキシフエ-ル) プロパン、 2, 2 ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3 メチルフエ-ル)プロパン、 2, 2 —ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3 プロべ-ルフエ-ル)プロパン、 2, 2—ビス(p—ト リルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)プロパン、 2, 2 ビス(p—トリルスルフ ォ-ロキシー 3 メチルフエ-ル)プロパン、 2, 2 ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3, 5 —ジメチルフエ-ル)プロパン、 2, 2 ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3—プロべ-ル フエ-ル)プロパン、ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3—フルオロフェ -ル)プロパン、 ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジフルオロフェ -ル)プロパン 9, 9 ビス(4ーメ チルスルフォ-ロキシフエ-ル)フルオレン、 9, 9 ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3 メチルフエ-ル)フルオレン、 9, 9—ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチル フエ-ル)フルオレン、 9, 9 ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3—プロぺ-ルフエ-ル )フルオレン、 9, 9 ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3—フエ-ルフエ-ル)フルォレ ン、ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3—メチルフエ-ル)ジフエ-ルメタン、ビス(4ーメ チルスルフォ-ロキシ— 3, 5—ジメチルフエ-ル)ジフエ-ルメタン、ビス(4ーメチルス ルフォ-ロキシー 3—プロぺ-ルフエ-ル)ジフエ-ルメタン、ビス(4ーメチルスルフォ二 口キシー 3—フルオロフェ -ル)ジフエ-ルメタン、ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジフルオロフェ -ル)ジフエ-ルメタン、 9, 9—ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3— フルオロフェ -ル)フルオレン、 9, 9—ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジフル オロフェ -ル)フルオレン、ビス(4ーメチルスルフォ二ロキシフエ-ル)メタン、ビス(4 メチルスルフォ-ロキシー 3—メチルフエ-ル)メタン、ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)メタン、ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシー 3—プロべ-ルフエ -ル)メタン、ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシフエ-ル)トリフルォロメチルフエ-ルメタ ン、ビス(4ーメチルスルフォ-ロキシフエ-ル)フエ-ルメタン、 2, 2—ビス(4—トリフル ォロメチルスルフォ二ロキシフエニル)へキサフルォロプロパン、ビス(4 トリフルォロメ チルスルフォ-ロキシフエ-ル)メタン、ビス(4—トリフルォロメチルスルフォ-ロキシフ ェ -ル)ジフエ-ルメタン、 2, 2 ビス(4—トリフルォロメチルスルフォ-ロキシー 3—メチ ルフエ-ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2 ビス(4 トリフルォロメチルスルフォ-ロ キシー 3 プロぺ-ルフエ-ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2 ビス(4 トリフルォロメ チルスルフォ二ロキシ—3, 5—ジメチルフエニル)へキサフルォロプロパン、 9, 9 ビス (4—トリフルォロメチルスルフォ-ロキシフエ-ル)フルオレン、 9, 9 ビス(4—トリフル ォロメチルスルフォ-ロキシー 3—メチルフエ-ル)フルオレン、 9, 9—ビス(4—トリフル ォロメチルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)フルオレン、 9, 9—ビス(4—トリ フルォロメチルスルフォ-ロキシー 3—プロべ-ルフエ-ル)フルオレン、 9, 9 ビス(4 トリフルォロメチルスルフォ-ロキシー 3—フエ-ルフエ-ル)フルオレン、ビス(4—トリフ ルォロメチルスルフォ-ロキシー 3—メチルフエ-ル)ジフエ-ルメタン、ビス(4 トリフル ォロメチルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)ジフエ-ルメタン、ビス(4—トリ フルォロメチルスルフォ-ロキシー 3—プロぺ-ルフエ-ル)ジフエ-ルメタン、ビス(4— トリフルォロメチルスルフォ-ロキシー 3—フルオロフェ -ル)ジフエ-ルメタン、ビス(4— トリフルォロメチルスルフォ二口キシー 3, 5—ジフルオロフェニル)ジフエニルメタン、 9, 9—ビス(4—トリフルォロメチルスルフォ-ロキシー 3—フルオロフェ -ル)フルオレン、 9 , 9 ビス(4—トリフルォロメチルスルフォ-ロキシ— 3, 5—ジフルオロフェ -ル)フルォ レン、ビス(4—トリフルォロメチルスルフォ-ロキシフエ-ル)メタン、ビス(4 トリフルォ ロメチルスルフォ-ロキシー 3—メチルフエ-ル)メタン、ビス(4 トリフルォロメチルスル フォ-口キシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)メタン、ビス(4—トリフルォロメチルスルフォ-ロ キシー 3—プロぺニルフエニル)メタン、ビス(4—トリフルォロメチルスルフォ二ロキシフエ -ル)トリフルォロメチルフエ-ルメタン、ビス(4—トリフルォロメチルスルフォ-ロキシフ ェ -ル)、 2, 2 ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシフエ-ル)へキサフルォロプロパン 、ビス(4—フエ-ルスルフォ-ロキシフエ-ル)メタン、ビス(4 フエ-ルスルフォ -ロキ シフエ-ル)ジフエ-ルメタン、 2, 2—ビス(4—フエ-ルスルフォ-ロキシ— 3—メチルフ ェ -ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2 ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシー 3—プロ ぺ-ルフエ-ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2—ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)へキサフルォロプロパン、 9, 9 ビス(4 フエ-ルスルフォ- ロキシフエ-ル)フルオレン、 9, 9 ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシー 3—メチルフエ -ル)フルオレン、 9, 9 ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル) フルオレン、 9, 9 ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシー 3—プロぺ-ルフエ-ル)フル オレン、 9, 9 ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシー 3—フエ-ルフエ-ル)フルオレン、 ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシー 3—メチルフエ-ル)ジフエ-ルメタン、ビス(4—フ ェ-ルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)ジフエ-ルメタン、ビス(4 フエニル スノレフォ-ロキシー 3—プロべ-ノレフエ-ノレ)ジフエ-ノレメタン、ビス(4—フエ-ノレスノレフ ォ-ロキシー 3—フルオロフェ -ル)ジフエ-ルメタン、ビス(4 フエ-ルスルフォ -ロキ シ— 3, 5—ジフルオロフェ -ル)ジフエ-ルメタン、 9, 9 ビス(4—フエ-ルスルフォ-ロ キシー 3—フルオロフェ -ル)フルオレン、 9, 9 ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジフルオロフェ -ル)フルオレン、ビス(4—フエ-ルスルフォ-ロキシフエ-ル)メタ ン、ビス(4—フエ-ルスルフォ-ロキシー 3—メチルフエ-ル)メタン、ビス(4 フエ-ルス ルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)メタン、ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシー 3—プロべ-ルフエ-ル)メタン、ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシフエ-ル)トリフルォ ロメチルフエ-ルメタン、ビス(4 フエ-ルスルフォ-ロキシフエ-ル)フエ-ルメタン、 2, 2—ビス(p—トリルスルフォ-ロキシフエ-ル)へキサフルォロプロパン、ビス(p—トリ ルスルフォ-ロキシフエ-ル)メタン、ビス(p—トリルスルフォ-ロキシフエ-ル)ジフエ- ルメタン、 2, 2—ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3 メチルフエ-ル)へキサフルォロ プロパン、 2, 2—ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3 プロべ-ルフエ-ル)へキサフル ォロプロパン、 2, 2 ビス(p—トリルスルフォ二口キシー 3, 5—ジメチルフエニル)へキサ フルォロプロパン、 9, 9 ビス(p—トリルスルフォ-ロキシフエ-ル)フルオレン、 9, 9— ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3—メチルフエ-ル)フルオレン、 9, 9—ビス(p—トリル スルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)フルオレン、 9, 9—ビス(p—トリルスルフォ -ロキシー 3—プロべ-ルフエ-ル)フルオレン、 9, 9 ビス(p—トリルスルフォ-ロキシ —3—フエ-ルフエ-ル)フルオレン、ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3—メチルフエ- ル)ジフエ-ルメタン、ビス(p—トリルスルフォ-ロキシ— 3, 5—ジメチルフエ-ル)ジフエ -ルメタン、ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3—プロべ-ルフエ-ル)ジフエ-ルメタン 、ビス(p—トリルスルフォ-ロキシー 3—フルオロフェ -ル)ジフエ-ルメタン、ビス(p—トリ ルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジフルオロフェ -ル)ジフエ-ルメタン、 9, 9 ビス(p—トリ ルスルフォ-ロキシー 3—フルオロフェ -ル)フルオレン、 9, 9—ビス(p—トリルスルフォ -ロキシー 3, 5—ジフルオロフェ -ル)フルオレン、ビス(p—トリルスルフォ-ロキシフエ -ル)メタン、ビス(ρ—トリルスルフォ-ロキシー 3—メチルフエ-ル)メタン、ビス(p—トリ ルスルフォ-ロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)メタン、ビス(p—トリルスルフォ-ロキシ— 3—プロべ-ルフエ-ル)メタン、ビス(p—トリルスルフォ-ロキシフエ-ル)トリフルォロメ チルフエ-ルメタン、ビス(p—トリルスルフォ-ロキシフエ-ル)フエ-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(20)に示す化合物を 2種以上共 重合することちでさる。
本発明においては、上記一般式 (20)に示すィ匕合物の少なくとも 1種と、下記一般 式 (27)および一般式 (28)に示すィ匕合物からなる群力 選ばれる少なくとも 1種とを 共重合させてもよい。 [0132] [化 37]
Figure imgf000054_0001
(式中、 R , R11はそれぞれ独立して炭素数 1一 20の炭化水素基、シァノ基、ニトロ 基、炭素数 1一 20のアルコキシル基、ァリール基、またはハロゲン原子、 R33, R34は、 -oso Z (ここで、 Zはアルキル基、ハロゲン化アルキル基またはァリール基を示す。
2
)、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子を示し、 Yは O—、 一 CO—、 一 coo—、 - CONH—、—S—、 -SO 一、およびフエ-レン基の群から選ばれた少なくとも 1種を示
2
し、 eは 0または 1を表し、 q, rは 0— 4の整数を表す。)
上記一般式(27)において、 R10, 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、ェチル基など、ハロゲンィ匕ァ ルキル基として、トリフルォロメチル基、ペンタフルォロェチル基など、ァリル基として、 プロべ-ル基など、ァリール基として、フエ-ル基、ペンタフルオロフヱ-ル基などを 挙げることができる。また、 R33, R34中の- OSO Zを構成する Zとしては、アルキル基
2
として、メチル基、ェチル基など、ハロゲン化アルキル基として、トリフルォロメチル基 など、ァリール基として、フエ-ル基、 p—トリル基、 p—フルオロフヱ-ル基などを挙げる ことができる。
[0133] 上記一般式(27)に示す化合物としては、例えば、 4, 4' ジメチルスルフォ二ロキシ ビフエニル、 4, 4,—ジメチルスルフォ二口キシー 3, 3,ージプロぺニルビフエニル、 4, 4 ,—ジブロモビフエニル、 4, 4'ージョードビフエニル、 4, 4' ジメチルスルフォ二ロキシ —3, 3,一ジメチルビフエニル、 4, 4,一ジメチルスルフォ二口キシー 3, 3,ージフルォロビ フエニル、 4, 4' ジメチルスルフォ二口キシー 3, 3' , 5, 5'—テトラフルォロビフエニル 、 4, 4' ジブロモォクタフルォロビフエニル、 4, 4ーメチルスルフォ二口キシォクタフル ォロビフエニル、 3, 3,ージァリル 4, 4,一ビス(4—フルォロベンゼンスルフォニロキシ )ビフエニル、 4, 4,一ジクロロ一 2, 2,一トリフルォロメチルビフエニル、 4, 4,一ジブロモ -2, 2' トリフルォロメチルビフ ニル、 4, 4' ジョードー 2, 2' トリフルォロメチルビ フエ-ル、ビス(4—クロ口フエ-ル)スルフォン、 4, 4,ージクロ口べンゾフエノン、 2, 4— ジクロロべンゾフエノンなどを挙げることができる。上記一般式(27)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。
[0134] [化 38]
Figure imgf000055_0001
• · · · · (28)
(式中、 R12は、炭素数 1一 20の炭化水素基、シァノ基、ニトロ基、炭素数 1一 20の アルコキシル基、ァリール基、またはハロゲン原子、 R35, R36は、 OSO Z (ここで、 Z
2
はアルキル基、ハロゲンィ匕アルキル基、またはァリール基を示す。 )、塩素原子、臭素 原子、またはヨウ素原子を示し、 sは 0— 4の整数を表す。 )
上記一般式(28)において、 R12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、ェチル基など、ハロゲンィ匕アルキ ル基として、トリフルォロメチル基、ペンタフルォロェチル基など、ァリル基として、プロ ぺ-ル基など、ァリール基として、フエ-ル基、ペンタフルオロフヱ-ル基などを挙げ ることができる。また、 R35, R36中の OSO Zを構成する Zとしては、アルキル基として
2
、メチル基、ェチル基など、ハロゲン化アルキル基として、トリフルォロメチル基など、 ァリール基として、フエ-ル基、 p トリル基、 p フルオロフェ-ル基などを挙げることが できる。
[0135] 上記一般式(28)に示す化合物としては、例えば、 o—ジクロ口ベンゼン、 o ジブ口 モベンゼン、 o—ジョードベンゼン、 o ジメチルスルフォ二ロキシベンゼン、 2, 3—ジク ロロトルエン、 2, 3—ジブロモトルエン、 2, 3—ジョードトルエン、 3, 4—ジクロ口トルエン 、 3, 4 ジブロモトルエン、 3, 4—ジョードトルエン、 2, 3 ジメチルスルフォ二口キシべ ンゼン、 3, 4—ジメチルスルフォ二ロキシベンゼン、 m—ジクロ口ベンゼン、 m ジブロモ ベンゼン、 m—ジョードベンゼン、 m ジメチルスルフォ二ロキシベンゼン、 2, 4—ジクロ 口トルエン、 2, 4 ジブロモトルエン、 2, 4—ジョードトルエン、 3, 5—ジクロ口トルエン、 3, 5 ジブロモトルエン、 3, 5—ジョードトルエン、 2, 6—ジクロ口トルエン、 2, 6 ジブ ロモトルエン、 2, 6—ジョードトルエン、 3, 5 ジメチルスルフォ二ロキシトルエン、 2, 6 —ジメチルスルフォ-ロキシトルエン、 2, 4—ジクロロべンゾトリフルオライド、 2, 4ージ ブロモベンゾトリフルオライド、 2, 4ージョードベンゾトリフルオライド、 3, 5—ジクロ口べ 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—ジョードベンゾトリフルオラ イド、 1, 3—ジブロモ— 2, 4, 5, 6—テトラフルォロベンゼン、 2, 4—ジクロ口ベンジルァ ノレコーノレ、 3, 5—ジクロ口べンジノレアノレコーノレ、 2, 4 ジブロモベンジノレアノレコーノレ、 3, 5—ジブロモベンジルアルコール、 3, 5—ジクロ口フエノール、 3, 5—ジブロモフエノ ール、 3, 5—ジクロロー t ブトキシカルボ二ロキシフエニル、 3, 5—ジブ口モー tーブトキ シカルボ-口キシフエ-ル、 2, 4—ジクロ口安息香酸、 3, 5—ジクロ口安息香酸、 2, 4— ジブロモ安息香酸、 3, 5 ジブロモ安息香酸、 2, 4—ジクロ口安息香酸メチル、 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—ジクロ口安息香酸 tーブチル、 3, 5—ジクロ口安息香酸 tーブチル、 2, 4 ジブロモ安息香酸 tーブチル、 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—ジクロ口ベンゼン、 2, 4—ジクロ口トルエン、 3, 5—ジメチルスル フォ-ロキシトルエン、 2, 4—ジクロ口べンゾトリフルオライド、 2, 4ージクロ口べンゾフエ ノン、 2, 4—ジクロロフエノキシベンゼンなどである。上記一般式(28)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。
[0136] 化合物 6中の繰り返し構造単位の割合は、上記一般式 (6)において、 fは 5— 100 モノレ0 /0、好ましく ίま 5— 95モノレ0 /08【ま0—95モノレ0/0、好ましく ίま 0— 90モノレ0 /0、 hiま 0— 95モル0 /0、好ましくは 0— 90モル0 /0 (ただし、 f+g+h= 100モル0 /0)である。 fが 5モル%未満 (gまたは h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。
[0137] 化合物 6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 しぐこの触媒系としては、(I)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 (II)還元剤を必須成分とし、さらに、重合速度を上げるため に、「塩」を添加してもよい。ここで、遷移金属塩としては、塩化ニッケル、臭化-ッケ ル、ヨウ化ニッケル、ニッケルァセチルァセトナートなどのニッケル化合物、塩化パラ ジゥム、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、塩ィ匕コバルト、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、特に塩ィ匕ニッケル、臭化ニッケルな どが好ましい。
[0138] また、配位子としては、トリフエ-ルホスフィン、 2, 2,一ビビリジン、 1, 5—シクロォクタ ジェン、 1, 3—ビス(ジフエ-ルホスフイノ)プロパンなどを挙げることができる力 トリフ ェニルホスフィン、 2, 2'—ビビリジンが好ましい。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。さらに、あら力じめ配位子が配位された遷 移金属(塩)としては、例えば、塩ィ匕ニッケル 2—トリフエ-ルホスフィン、臭化ニッケル 2—トリフエ-ルホスフィン、ヨウ化ニッケル 2—トリフエ-ルホスフィン、硝酸ニッケル 2—ト リフエ-ルホスフィン、塩化ニッケル 2, 2,一ビビリジン、臭化ニッケル 2, 2,一ビビリジン 、ヨウ化ニッケル 2, 2,一ビビリジン、硝酸ニッケル 2, 2,一ビビリジン、ビス(1, 5—シク ロォクタジェン)ニッケル、テトラキス(トリフエ-ルホスフィン)ニッケル、テトラキス(トリ フエ-ルホスフアイト)ニッケル、テトラキス(トリフエ-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—トリフエ-ルホスフィン、塩化ニッケル 2, 2,ービピ リジンが好ましい。
[0139] 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、より活性ィ匕して用いることができる。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、塩ィ匕ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウィ匕 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、塩ィ匕カリウム、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、フッ化テトラェチルアン モ-ゥム、塩ィ匕テトラェチルアンモ-ゥム、臭化テトラェチルアンモ-ゥム、ヨウ化テト ラエチルアンモ-ゥム、硫酸テトラエチルアンモ -ゥムなどのアンモ-ゥム化合物など 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-ゥム、ヨウ化テトラェチルアンモ-ゥムが好まし 、。
[0140] 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 (20)、上記一般式 (27)、および上記一般式( 28)で示される化合物の総量 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。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 1一 10モルである。 0. 1モル未満では、 触媒活性が不充分となり、一方、 100モルを超えると、分子量が低下するという問題 がある。また、触媒系における還元剤の使用割合は、上記一般式(20)で表されるィ匕 合物、上記一般式(27)で表される化合物および上記一般式(28)で表される化合物 の総量 1モルに対し、通常、 0. 1— 100モル、好ましくは 1一 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。
[0141] 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 (20)で表さ れる化合物、上記一般式(27)で表される化合物および上記一般式(28)で表される 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。
[0142] 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 へキサノン、ジメチルスルホキシド、 N, N—ジメチルホルムアミド、 N, N—ジメチルァセ トアミド、 1-メチル 2-ピロリドン、 γ—ブチロラタトン、 γ -ブチロラタタムなどを挙げる ことができ、テトラヒドロフラン、 Ν, Ν—ジメチルホルムアミド、 Ν, Ν—ジメチルァセトアミ 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、充分に乾燥して力も用 いることが好ましい。重合溶媒中における上記一般式(20)で表される化合物、一般 式(27)で表される化合物および一般式(28)で表される化合物の総量の濃度は、通 常、 1一 100重量%、好ましくは 5— 40重量%である。また、上記重合体を重合する 際の重合温度は、通常、 0— 200°C、好ましくは 50— 80°Cである。また、重合時間は 、通常、 0. 5— 100時間、好ましくは 1一 40時間である。なお、上記化合物 6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。
[0143] 1. 3. 2 化合物 7
一般式 (7)で表される重合体 (以下、「ィ匕合物 7」ともいう)は、例えば、下記一般式(
29)一 (31)に示すィ匕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。
[0144] [化 39]
Figure imgf000059_0001
• · · · · (29)
(式中、 R8, R9はそれぞれ独立して炭素数 1一 20の炭化水素基、シァノ基、ニトロ 基、炭素数 1一 20のアルコキシル基、ァリール基またはハロゲン原子、 Xは—CQQ,一 (ここで Q, Q'は同一であっても異なっていてもよぐ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ァリール基を示す)で示される基およびフルォ レニレン基力 なる群力 選ばれる少なくとも 1種を示し、 o、 pは 0— 4の整数を表し、 R37, R38は水酸基、ハロゲン原子、 -OM,基 (M,はアルカリ金属である)力もなる群 カゝら選ばれる少なくとも 1種を示す。 )
前記一般式(29)に示すィ匕合物(モノマー)の具体例としては、例えば 2, 2—ビス (4 —ヒドロキシフエ-ル)へキサフノレオ口プロパン、ビス(4ーヒドロキシフエ-ル)メタン、ビ ス(4ーヒドロキシフエ-ル)ジフエ-ルメタン、 2, 2—ビス(4ーヒドロキシー 3—メチルフエ -ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2—ビス(4ーヒドロキシー 3—プロぺ-ルフエ-ル)へ キサフルォロプロパン、 2, 2—ビス(4ーヒドロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)へキサフ ルォロプロパン、 2, 2—ビス(4—ヒドロキシフエ-ル)プロノ ン、 2, 2—ビス(4—ヒドロキ シ— 3—メチルフエ-ル)プロパン、 2, 2—ビス(4—ヒドロキシー 3—プロべ-ルフエ-ル) プロパン、 2, 2—ビス(4ーヒドロキシー 3, 5—ジメチルフエ-ル)プロパン、 2, 2—ビス(4 —ヒドロキシー 3—フルオロフェ -ル)プロパン、 2, 2—ビス(4—ヒドロキシー 3, 5—ジフル オロフェ -ル)プロパン、 2, 2 ビス(4 クロ口フエ-ル)へキサフルォロプロパン、ビス (4—クロ口フエ-ル)メタン、ビス(4 クロ口フエ-ル)ジフエ-ルメタン、 2, 2 ビス(4 クロ 3 メチルフエ-ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2 ビス(4 クロ 3—プロぺ -ルフエ-ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2—ビス(4 クロ 3, 5—ジメチルフエ- ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2 ビス(4 クロ口フエ-ル)プロパン、 2, 2—ビス(4— クロ 3—メチルフエ-ル)プ ン、 2, 2—ビス(4—クロ 3—プロぺ-ルフエ-ル) プロパン、 2, 2—ビス(4—クロ 3, 5—ジメチルフエ-ル)プロパン、 2, 2—ビス(4—ク ロロ一 3—フルオロフェ -ル)プロパン、 2, 2—ビス(4—クロ 3, 5—ジフルオロフェ-ル )プロパン、 2, 2—ビス(4 クロ口フエ-ル)へキサフルォロプロパン、ビス(4ーブロモフ ェ -ル)メタン、ビス(4—ブロモフエ-ル)ジフエ-ルメタン、 2, 2 ビス(4ーブロモー 3— メチルフエ-ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2 ビス(4 ブロモ—3 プロぺ-ルフエ -ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2 ビス(4 ブロモ—3, 5—ジメチルフエ-ル)へキ サフルォロプロパン、 2, 2 ビス(4 ブロモフエ-ル)プロパン、 2, 2 ビス(4 ブロモ —3 メチルフエ-ル)プロパン、 2, 2—ビス(4—ブロモ—3 プロぺ-ルフエ-ル)プロパ ン、 2, 2 ビス(4ーブロモー 3, 5—ジメチルフエ-ル)プロパン、 2, 2 ビス(4ーブロモー 3—フルオロフェ -ル)プロパン、 2, 2—ビス(4—ブロモ—3, 5—ジフルオロフェ -ル)プ ン、ビス(4 フルオロフェ -ル)メタン、ビス(4—フルオロフェ -ル)ジフエ-ルメタ ン、 2, 2—ビス(4—フルオロー 3 メチルフエ-ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2 ビス (4—フルオロー 3 プロぺ-ルフエ-ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2 ビス(4ーフノレ オロー 3, 5—ジメチルフエ-ル)へキサフルォロプロパン、 2, 2 ビス(4 フルオロフェ -ル)プ ン、 2, 2—ビス(4—フルオロー 3—メチルフエ-ル)プ ン、 2, 2—ビス(4 —フルオロー 3 プロぺ-ルフエ-ル)プロパン、 2, 2—ビス(4—フルオロー 3, 5 ジメチ ルフエ-ル)プロパン、 2, 2—ビス(4—フルオロー 3 フルオロフェ -ル)プロパン、 2, 2 ビス(4 フルオロー 3, 5—ジフルオロフェ -ル)プロパンなどを挙げることができる。上 記ビスフエノールイ匕合物はナトリウム、カリウムなどを含有する塩基性ィ匕合物によって 、水酸基を- OM'基 (Μ'はアルカリ金属である)に置換させてもよい。本発明におい ては、前記一般式(29)に示すィ匕合物を 2種以上共重合することもできる。 [化 40]
Figure imgf000061_0001
… · · (30)
(式中、 R10, R11はそれぞれ独立して炭素数 1一 20の炭化水素基、シァノ基、ニトロ 基、炭素数 1一 20のアルコキシル基、ァリール基、またはハロゲン原子、 R39, R4Gは 水酸基、ハロゲン原子、 OM'基 (Μ'はアルカリ金属である)力もなる群力も選ばれ る少なくとも 1種を示し、 Υは Ο—、— CO—、 一 COO—、— CONH―、— S—、—SO—お
2 よびフエ-レン基の群力 選ばれた少なくとも 1種を示し、 eは 0または 1を表し、 q, rは 0— 4の整数を表す。 )
前記一般式(30)に示す化合物としては、例えば、 4, 4'ージクロロビフエニル、 4, 4 ,一ジブロモビフエニル、 4, 4,ージフルォロビフエニル、 4, 4,ージョードビフエニル、 4 , 4,ージヒドロキシビフエニル、 4, 4,ージヒドロキシー 3, 3,ージプロぺニルビフエニル、 4, 4,ージヒドロキシー 3, 3,一ジメチルビフエニル、 4, 4,ージヒドロキシー 3, 3,一ジェチ ルビフエニル、 4, 4,ージメチルヒドロキシー 3, 3' , 5, 5,ーテトラフルォロビフエニル、 4 , 4' ジブロモォクタフルォロビフエニル、 4, 4ージヒドロキシォクタフルォロビフエニル 、 3, 3,―ジァリル— 4, 4,—ビス(4—ヒドロキシ)ビフエ-ル、 4, 4,―ジクロロ— 2, 2,—ト リフルォロメチルビフエニル、 4, 4' ジブ口モー 2, 2' トリフルォロメチルビフエニル、 4, 4,一ジョードー 2, 2,一トリフルォロメチルビフエ-ル、ビス(4 クロ口フエ-ル)スル フォン、ビス(4ーヒドロキシフエ-ル)スルフォン、 ビス(4—クロ口フエ-ル)エーテル、 ビス(4ーヒドロキシフエ-ル)エーテル、 4, 4,ージクロ口べンゾフエノン、 4, 4,一ジヒドロ キシベンゾフエノン、 2, 4ージクロ口べンゾフエノン、 2, 4—ジヒドロキシベンゾフエノン などを挙げることができる。上記ビスフエノールイ匕合物はナトリウム、カリウムなどを含 有する塩基性ィ匕合物によって、水酸基を OM'基 (Μ'はアルカリ金属である)に置 換させてもよい。前記一般式 (30)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。 [化 41]
Figure imgf000062_0001
· · · · · (31)
(式中、 R12は炭素数 1一 20の炭化水素基、シァノ基、ニトロ基、炭素数 1一 20のァ ルコキシル基、ァリール基,またはハロゲン原子を示し、 R35, R36は- OSO Z (ここで
2
、 zはアルキル基、ハロゲンィ匕アルキル基、またはァリール基を示す。 )、塩素原子、 臭素原子、またはヨウ素原子を示し、 sは 0— 4の整数を表す。 )
前記一般式(31)に示すィ匕合物としては、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ー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—ジヒドロキシトノレェン、 o—ジクロ口ベンゼン、 o ジブロモベンゼン、 o—ジョードベン ゼン、 o ジメチルスルフォ-ロキシベンゼン、 2, 3—ジクロ口トルエン、 2, 3 ジブロモ トノレェン、 2, 3—ジョードトルエン、 3, 4—ジクロ口トルエン、 3, 4 ジブロモトルエン、 3 , 4ージョードトルエン、 2, 3 ジメチルスルフォ二ロキシベンゼン、 3, 4 ジメチルスル フォ-ロキシベンゼン、 m—ジクロ口ベンゼン、 m ジブロモベンゼン、 m—ジョードベン ゼン、 m ジメチルスルフォ二ロキシベンゼン、 2, 4—ジクロ口トルエン、 2, 4 ジブロモ トルエン、 2, 4—ジョードトルエン、 3, 5—ジクロ口トルエン、 3, 5 ジブロモトルエン、 3 , 5—ジョードトルエン、 2, 6—ジクロ口トルエン、 2, 6 ジブロモトルエン、 2, 6 ジョー ドトルエン、 3, 5 ジメチルスルフォ二ロキシトルエン、 2, 6 ジメチルスルフォ二ロキシ トルエン、 2, 4—ジクロ口べ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ージョードベンゾトリフルオライド、 3, 5—ジクロ口べ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—ジョードベンゾトリフルオライド、 1, 3 ジブ口モー 2, 4 , 5, 6—テトラフルォロベンゼン、 2, 4—ジクロ口べンジルアルコール、 3, 5—ジクロ口 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—ジクロロフエノール、 3, 5—ジブロモフエノール、 3, 5—ジクロロー t ブトキシカルボ二ロキシフエニル、 3, 5—ジブ口モー t ブトキシカルボ二ロキシフエニル 、 2, 4ージクロ口安息香酸、 3, 5—ジクロ口安息香酸、 2, 4 ジブロモ安息香酸、 3, 5— ジブロモ安息香酸、 2, 4—ジクロ口安息香酸メチル、 3, 5—ジクロ口安息香酸メチル、 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—ジクロ口安息 香酸 tーブチル、 3, 5—ジクロ口安息香酸 tーブチル、 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。上記ビスフエ 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ィ匕合物によって、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(31)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。一般式(7 )で表される化合物 7中の繰り返し構造単位の割合は、上記一般式(7)において、 Iは 0— 100モル0 /0、 jは 0— 100モル0 /0 (ただし、 I +j = 100モル0 /0)である。
一般式(7)で表される化合物 7の合成方法としては、例えば、ビスフエノール化合物 とジハロゲン化化合物をアルカリ金属化合物の存在下、溶剤中で加熱することにより 得られる。上記ビスフ ノールイ匕合物およびジハロゲンィ匕化合物の使用割合は、ビス フエノール化合物力 S45— 55モル0 /0、好ましくは 48— 52モル0 /0、ジハロゲン化化合 物力 5— 45モル0 /0、好ましくは 52— 48モル%である。ビスフエノール化合物の使用 割合が 45モル%未満または 55モル%を越えると重合体の分子量が上昇しにくぐ塗 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、水酸ィ匕カリウム、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 ゥム、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、ビスフエ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、塩ィ匕 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、ビスフエノールイ匕合物に対し、通 常、 1一 50モル0 /0、好ましくは 1一 30モル0 /0である。 [0148] 反応に使用する溶剤としては、例えばピリジン、キノリン、ベンゾフエノン、ジフエニル 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 1一 4)、トリアルコキシ ベンゼン(アルコキシル基の炭素数は 1一 4)、ジフエ-ルスルホン、ジメチルスルホキ シド、ジメチルスルホン、ジェチルスルホキシド、ジェチルスルホン、ジイソプロピルス ルホン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチォフェン、スルホラン、 N—メチルー 2—ピロリド ン、 N—ェチルー 2—ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、 γ—ブチロラタトン、ジメチル ホルムアミド、ジメチルァ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 (7)で表される化合物 7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 一 250°C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 れる化合物 7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。
[0149] 1. 3. 3 化合物 8
一般式 (8)で表される重合体 (以下、「ィ匕合物 8」ともいう)は、例えば、下記一般式( 32)および一般式(33)で表わされる化合物力 なる群力 選ばれる少なくとも 1種の 化合物と、下記一般式 (34)および一般式 (35)で表される化合物力 なる群力 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ことにより得ることができ る。
[0150] [化 42]
(R 6)t (R]7)u (R ) [0151] [化 43]
Figure imgf000065_0001
· · · · · (33)
(式中、 R14— R19および k, t, u, v, wは上記一般式(10)および上記一般式(11) に関して定義した通りである。 )
[0152] [化 44]
Figure imgf000065_0002
(34)
[0153] [化 45]
Figure imgf000065_0003
· · · · · (35)
(式中、 R19— R24および 1, w, X, y, zは上記一般式(11)および上記一般式(12) に関して定義した通りであり、 X'はハロゲン原子を示す。 )
上記一般式(32)で表わされる化合物としては、例えば、 4, 4'ージェチ-ルビフエ ニル、 3, 3,一ジェチ二ルビフエニル、 3, 4,一ジェチ二ルビフエニル、 4, 4,一ジェチ ニノレジフエニノレエーテノレ、 3, 3'—ジェチニノレジフエニノレエーテノレ、 3, 4'ージェチニ ルジフエニルエーテル、 4, 4'—ジェチニルベンゾフエノン、 3, 3'—ジェチニルベンゾ フエノン、 3, 4'—ジェチニルベンゾフエノン、 4, 4' ジェチニルジフエニルメタン、 3, 3'—ジェチニルジフエニルメタン、 3, 4'—ジェチニルジフエニルメタン、 4, 4'ージェ チニルベンゾイツクアシッドフエニルエステル、 3, 3,ージェチニルベンゾイツクアシッド フエ-ルエステル、 3, 4,ージェチュルべンゾイツクアシッドフエ-ルエステル、 4, 4,一 ジェチニルベンズァニリド、 3, 3,ージェチニルベンズァニリド、 3, 4,一ジェチニルべ ンズァ-リド、 4, 4,一ジェチ -ルジフエ-ルスルフイド、 3, 3,一ジェチ -ルジフエ-ル スルフイド、 3, 4,一ジェチ -ルジフエ-ルスルフイド、 4, 4,一ジェチ -ルジフエ-ルス ノレホン、 3, 3 '—ジェチニノレジフエニノレスノレホン、 3, 4'—ジェチニノレジフエニノレスノレホ ン、 2, 4, 4'ートリエチュルジフエ-ルエーテル、 9, 9 ビス(4ーェチユルフェ-ル)フ ルオレン、 4, 4" ジェチ二ルー p—ターフェニル、 4, 4"—ジェチ二ルー m ターフェ二 ル、 4, 4"ージェチ-ルー o—ターフェ-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ょ ヽ。
[0154] 上記一般式 (33)で表わされる化合物としては、例えば、 1, 2—ジェチニルベンゼン 、 1, 3—ジェチニルベンゼン、 1, 4ージェチニルベンゼン、 2, 5—ジェチニルトルエン , 3, 4ージェチュ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。
[0155] 上記一般式 (34)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 ノ キシ)ベンゼン、 1, 2—ビス(2—ョードフエノキシ)ベンゼン、 1, 2—ビス(3—ブロモフエ ノキシ)ベンゼン、 1, 2—ビス(3—ョードフエノキシ)ベンゼン、 1, 2—ビス(4—ブロモフ エノキシ)ベンゼン、 1, 2—ビス(4—ョードフエノキシ)ベンゼン、 1, 3 ビス(2 ブロモ フエノキシ)ベンゼン、 1, 3 ビス(2—ョードフエノキシ)ベンゼン、 1, 3 ビス(3—ブロ モフエノキシ)ベンゼン、 1, 3 ビス(3—ョードフエノキシ)ベンゼン、 1, 3 ビス(4ーブ ロモフエノキシ)ベンゼン、 1, 3 ビス(4ーョードフエノキシ)ベンゼン、 1, 4 ビス(3— ブロモフエノキシ)ベンゼン、 1, 4—ビス(3—ョードフエノキシ)ベンゼン、 1, 4 ビス(2 —ブロモフエノキシ)ベンゼン、 1, 4 ビス(2—ョードフエノキシ)ベンゼン、 1, 4 ビス( 4—ブロモフエノキシ)ベンゼン、 1, 4 ビス(4ーョードフエノキシ)ベンゼン、 1— (2—ブ ロモベンゾィル)ー3—(2—ブロモフエノキシ)ベンゼン、 1一(2 ョードベンゾィル)ー3— (2—ョードフエノキシ)ベンゼン、 1— (3 ブロモベンゾィル)—3— (3—ブロモフエノキシ) ベンゼン、 1— (3 ョードベンゾィル)—3— (3—ョードフエノキシ)ベンゼン、 1— (4ーブロ モベンゾィル)ー3— (4ーブロモフエノキシ)ベンゼン、 1一(4 ョードベンゾィル)ー3— (4 ーョードフエノキシ)ベンゼン、 1 (3 ブロモベンゾィル) 4 (3—ブロモフエノキシ)ベ ンゼン、 1— (3 ョードベンゾィル) 4— (3—ョードフエノキシ)ベンゼン、 1— (4 ブロモ ベンゾィル) 4— (4—ブロモフエノキシ)ベンゼン、 1— (4 ョードベンゾィル) 4— (4— ョードフエノキシ)ベンゼン、 2, 2'—ビス(2—ブロモフエノキシ)ベンゾフエノン、 2, 2'- ビス(2—ョードフエノキシ)ベンゾフエノン、 2, 4,一ビス(2—ブロモフエノキシ)ベンゾフ ェノン、 2, 4,一ビス(2—ョードフエノキシ)ベンゾフエノン、 4, 4,一ビス(2—ブロモフエノ キシ)ベンゾフエノン、 4, 4,一ビス(2—ョードフエノキシ)ベンゾフエノン、 2, 2,一ビス(3 —ブロモフエノキシ)ベンゾフエノン、 2, 2'—ビス(3—ョードフエノキシ)ベンゾフエノン、 2, 4,一ビス(3—ブロモフエノキシ)ベンゾフエノン、 2, 4,一ビス(3—ョードフエノキシ) ベンゾフエノン、 4, 4,—ビス(3—ブロモフエノキシ)ベンゾフエノン、 4, 4,—ビス(3—ョ ードフエノキシ)ベンゾフエノン、 2, 2' ビス(4ーブロモフエノキシ)ベンゾフエノン、 2, 2,一ビス(4ーョードフエノキシ)ベンゾフエノン、 2, 4,一ビス(4—ブロモフエノキシ)ベン ゾフエノン、 2, 4'—ビス(4—ョードフエノキシ)ベンゾフエノン、 4, 4' ビス(4—ブロモフ エノキシ)ベンゾフエノン、 4, 4' ビス(4—ョードフエノキシ)ベンゾフエノン、 2, 2'—ビ ス(2—ブロモベンゾィル)ベンゾフエノン、 2, 2,—ビス(2—ョードベンゾィル)ベンゾフ ェノン、 2, 4,—ビス(2—ブロモベンゾィル)ベンゾフエノン、 2, 4,—ビス(2—ョードベン ゾィル)ベンゾフエノン、 4, 4,—ビス(2—ブロモベンゾィル)ベンゾフエノン、 4, 4,ービ ス(2 ョードベンゾィル)ベンゾフエノン、 2, 2,—ビス(3—ブロモベンゾィル)ベンゾフ ェノン、 2, 2,—ビス(3—ョードベンゾィル)ベンゾフエノン、 2, 4,一ビス(3—ブロモベン ゾィル)ベンゾフエノン、 2, 4'—ビス(3—ョードベンゾィル)ベンゾフエノン、 4, 4' ビス (3—ブロモベンゾィル)ベンゾフエノン、 4, 4,—ビス(3—ョードベンゾィル)ベンゾフエ ノン、 2, 2' ビス(4—ブロモベンゾィル)ベンゾフエノン、 2, 2' ビス(4 ョードベンゾ ィル)ベンゾフエノン、 2, 4'—ビス(4—ブロモベンゾィル)ベンゾフエノン、 2, 4'—ビス( 4—ョードベンゾィル)ベンゾフエノン、 4, 4,—ビス(4—ブロモベンゾィル)ベンゾフエノ ン、 4, 4'—ビス(4—ョードベンゾィル)ベンゾフエノン、 3, 4' ビス(2 ブロモフエノキ シ)ジフエ-ルエーテル、 3, 4,一ビス(2—ョードフエノキシ)ジフエ-ルエーテル、 3, 4 ,一ビス(3—ブロモフエノキシ)ジフエ-ルエーテル、 3, 4,一ビス(3—ョードフエノキシ) ジフエ-ルエーテル、 3, 4 '—ビス(4ーブロモフエノキシ)ジフエ-ルエーテル、 3, 4'— ビス(4ーョードフエノキシ)ジフエ-ルエーテル、 4, 4,一ビス(2—ブロモフエノキシ)ジ フエ-ルエーテル、 4, 4 '—ビス(2—ョードフエノキシ)ジフエ-ルエーテル、 4, 4'ービ ス(3—ブロモフエノキシ)ジフエ-ルエーテル、 4, 4,—ビス(3—ョードフエノキシ)ジフ ェ-ルエーテル、 4, 4,一ビス(4ーブロモフエノキシ)ジフエ-ルエーテル、 4, 4,一ビス (4—ョードフエノキシ)ジフエ-ルエーテル、 3, 4' ビス(2 ブロモベンゾィル)ジフエ -ルエーテル、 3, 4,一ビス(2 ョードベンゾィル)ジフエ-ルエーテル、 3, 4,—ビス(
3—ブロモベンゾィル)ジフエ-ルエーテル、 3, 4,—ビス(3—ョードベンゾィル)ジフエ -ルエーテル、 3, 4,一ビス(4一ブロモベンゾィル)ジフエ-ルエーテル、 3, 4,一ビス(
4—ョードベンゾィル)ジフエ-ルエーテル、 4, 4,一ビス(2 ブロモベンゾィル)ジフエ -ルエーテル、 4, 4,一ビス(2 ョードベンゾィル)ジフエ-ルエーテル、 4, 4,—ビス(
3—ブロモベンゾィル)ジフエ-ルエーテル、 4, 4,—ビス(3—ョードベンゾィル)ジフエ -ルエーテル、 4, 4,一ビス(4一ブロモベンゾィル)ジフエ-ルエーテル、 4, 4,一ビス(
4—ョードベンゾィル)ジフエ-ルエーテル、 2, 2,一ビス(4 クロ口フエ-ル)ジフエ-ル メチリデン、 2, 2,一ビス(4 ョードフエ-ル)ジフエ-ルメチリデン、 2, 2,一ビス(4ーブ ロモフエ-ル)ジフエ-ルメチリデン、 2, 2,一ビス(3 クロ口フエ-ル)ジフエ-ルメチリ デン、 2, 2,一ビス(3—ョードフエ-ル)ジフエ-ルメチリデン、 2, 2,一ビス(3—ブロモフ ェ -ル)ジフエ-ルメチリデン、 9, 9—ビス(4 クロ口フエ-ル)フルオレン、 9, 9—ビス( 4—ョードフエ-ル)フルオレン、 9, 9 ビス(4 ブロモフエ-ル)フルオレン、 9, 9—ビ ス(3—クロ口フエ-ル)フルオレン、 9, 9—ビス(3—ョードフエ-ル)フルオレン、 9, 9— ビス(3—ブロモフエ-ル)フルオレン、 4, 4,,ージクロロー m ターフェ-ル、 4, 4,,—ジョ 一ドー m—ターフェ二ノレ、 4, 4 "—ジブ口モー m ターフェ二ノレ、 4, 4,,ージクロロー p—ター フエ-ル、 4, 4" ジョードー p ターフェ-ル、 4, 4"—ジブ口モー p—ターフェ-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 してちよい。
上記一般式(35)で表わされる化合物としては、例えば、 1, 2—ジクロ口ベンゼン、 1 , 3—ジクロ口ベンゼン、 1, 4—ジクロロベンゼン、 1, 2—ジョードベンゼン、 1, 3—ジョ ードベンゼン、 1, 4ージョードベンゼン、 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—ジクロ口トルエン、 2, 4—ジクロ口トルエン、 2, 5 —ジクロ口トルエン、 2, 6—ジクロ口トルエン、 3, 4—ジクロ口トルエン、 2, 3—ジョードト ルェン、 2, 4—ジョードトルエン、 2, 5—ジョードトルエン、 2, 6—ジョードトルエン、 3, 4ージョードトルエン、 2, 3—ジブロモトルエン、 2, 4—ジブロモトルエン、 2, 5—ジブ口 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!、。
[0157] 本発明において、化合物 8は、上記一般式(32)で表される化合物および Zまたは 一般式(33)で表される化合物と、上記一般式(34)で表される化合物および Zまた は一般式 (35)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、上記一般式(32)で表される化合物および Zまたは一般式(33)で表される化 合物と、上記一般式(34)で表される化合物および Zまたは一般式(35)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 力 ^0. 8- 1. 2モノレ、好ましく ίま 0. 9- 1. 1モノレ、特に好ましく ίま 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 、。
[0158] 化合物 8の製造にぉ 、ては、上記一般式(32)— (35)で表される化合物を、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 合物および塩基性化合物を含む触媒がより好ましぐ特に下記の(a)成分、(b)成分 および (c)成分から構成されて!、るものが特に好ま U、。
[0159] (a)パラジウム塩およびパラジウムに対し配位子として結合する力 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)、またはパラジウム錯体 (必要に応じて配位子形成体をさらに加えて ちょい)
(b) 1価の銅化合物
(c)塩基性化合物
(a)成分のうち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、ョ ゥ化パラジウム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。ここで、パラジウム塩の使用割合は、上記一般式(32) 一(35)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。
[0160] (a)成分のうち配位子形成体としては、例えば、トリフエニルホスフィン、トリー 0—トリ ルホスフィン、トリシアノフエ-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 力 Sできる。中でも、トリフエ-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。配位子形成体の使用割合は、上記一般 式(32)—(35)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。
[0161] (a)成分のうちパラジウム錯体としては、例えば、ジクロロビス(トリフエニルホスフィン )パラジウム、ジブロモビス(トリフエ-ルホスフィン)パラジウム、ジョードビス(トリフエ- ルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス(トリ一 o—トリルホスフィン)パラジウム、ジクロロビ ス(トリシアノフエ-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 ノフエ-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 、ジョードビス(トリー o—トリルホスフィン)パラジウム、ジョードビス(トリシアノフエ-ルホ スフイン)パラジウム、ジョードビス(トリシアノメチルホスフィン)パラジウム、テトラキス( トリフエ-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(トリシアノフエ-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(トリフエ-ルホスフィン)パ ラジウム、テトラキス(トリフエニルホスフィン)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。ここで、パラジウム錯体の使 用割合は、上記一般式(32)—(35)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モノレ、さらに好ましくは 0. 001— 1モノレである。 0. 0001モノレ未満 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。
[0162] (b) 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。ここで、 (b) 1価の銅化合物の使用割合は、上記一般式(32)—(35)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. 0 01— 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。
[0163] (c)塩基性ィ匕合物としては、例えば、ピリジン、ピロール、ピぺラジン、ピロリジン、ピ ペリジン、ピコリン、トリメチルァミン、トリエチルァミン、モノエタノールァミン、ジェタノ ールァミン、ジメチルモノエタノールァミン、モノメチルジェタノールァミン、トリエタノー ノレアミン、ジァザビシクロオクタン、ジァザビシクロノナン、ジァザビシクロウンデセン、 テトラメチルアンモ -ゥムハイド口オキサイド、ジェチルァミン、アンモニア、 n—ブチル ァミン、イミダゾール等を挙げることができる。中でも、ジェチルァミン、ピぺリジン、 n— プチルァミンが好ましい。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。ここで、 (c)塩基性化合物の使用割合は、上記一般式 (32)—(35) で表される化合物の総量 1モルに対し、好ましくは、 1一 1000モル、さらに好ましくは 1一 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、 1 00モルを超えると経済的ではなくなる。
[0164] 1. 3. 4 化合物 9
一般式 (9)で表される重合体 (以下、「ィ匕合物 9」ともいう)は、例えば、下記一般式( 36)と、下記一般式 (37)および (38)に示すィ匕合物を反応させることによって製造す ることがでさる。
[0165] [化 46]
Figure imgf000071_0001
(36) [0166] [化 47]
Figure imgf000072_0001
[0167] [化 48]
Figure imgf000072_0002
(式(36)—(38)中、 Rld, R"は水素原子または上記一般式(13)および(14)で 表される芳香族基の群カゝら選ばれる少なくとも 1種の基を示し、 W1, W2は上記一般 式( 15)および( 16)で表される 2価の芳香族基力 なる群力 選ばれる少なくとも 1種 の基を示す。 )
一般式(9)に表される化合物 9は、一般式(36)のシクロペンタジェノン基と一般式 ( 37)および(38)のアセチレン基とをディールズアルダー反応をすることにより得ること ができる。
[0168] 化合物 9の数平均分子量(Mn)は 3, 500より大きく、好ましくは 4, 000より大きく、 好ましくは 6, 400未満であり、より好ましくは 6, 000未満である。また、化合物 9の重 量平均分子量(Mw)は 500より大きぐ好ましくは 8, 000より大きく、好ましくは 15, 0 00未満であり、より好ましくは 12, 000未満である。さらに、化合物 9は好ましくは約 2 . 5未満、より好ましくは約 2. 3未満の多分散性 (MwZMn)を有する。
[0169] 本発明の有機系膜の形成工程においては、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、クロ口ホルム、ジクロロメタン、 1, 2 —ジクロロェタン、クロ口ベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒;ベンゼン、ト ルェン、キシレン、メシチレン、ジェチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒;ジェ チルエーテル、テトラヒドロフラン、ジォキサン、ジグライム、ァニソール、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ェチルエーテル、ジエチレングリ コールメチルェチルエーテル等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルェチルケトン、 2 一へプタノン、シクロへキサノン、シクルペンタノン等のケトン系溶媒;酢酸メチル、酢 酸ェチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸ェチル、乳酸ブチル、 y - ブチロラタ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—ジメチルァ セトアミド、 N—メチルー 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。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 1一 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°C、さらに好ましくは 5— 100°C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 1一 40時間である。
本発明において有機系膜を形成するためには、上記化合物 6— 9の群力 選ばれ る少なくとも 1種の重合体を有機溶剤に溶解して膜形成用組成物 (ΠΙ)を得、この膜形 成用組成物 (ΠΙ)を基板に塗布して塗膜 (第3の塗膜)を形成し、この塗膜を加熱する 。これにより有機系膜が得られる。ここで、膜形成用組成物 (ΠΙ)に使用できる有機溶 剤としては、例えば、 n ペンタン、 i ペンタン、 n—へキサン、 i一へキサン、 n—へプタ 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、シクロへキサ ン、メチルシクロへ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、ェチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルェチルベンゼン、 n プロピルべンセ ン、 i プロピルベンセン、ジェチルベンゼン、 i ブチルベンゼン、トリェチルベンゼン 、ジー 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;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 一ノレ、 iーブタノ一ノレ、 sec—ブタノ一ノレ、 tーブタノ一ノレ、 n ペンタノ一ノレ、 i ペンタノ一 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—へキサノール、 2—メチルペンタノール、 sec—へキサノール、 2—ェチルブタノ一 ル、 sec—へプタノール、ヘプタノ一ルー 3、 n—ォクタノール、 2 ェチルへキサノール、 sec—ォクタノール、 n ノ-ルアルコール、 2, 6—ジメチルヘプタノ一ルー 4、 n—デカノ ール、 sec—ゥンデシルアルコール、トリメチルノ-ルアルコール、 sec—テトラデシルァ ルコール、 sec—ヘプタデシルアルコール、フエノール、シクロへキサノール、メチルシ クロへキサノール、 3, 3, 5—トリメチルシクロへキサノール、ベンジルアルコール、フエ 二ルメチルカルビノール、ジアセトンアルコール、タレゾ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、ぺ ンタンジオール 2, 4、 2—メチルペンタンジオール 2, 4、へキサンジオール 2, 5、 ヘプタンジオール 2, 4、 2—ェチルへキサンジオール 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、グリセリン などの多価アルコール系溶媒;アセトン、メチルェチルケトン、メチルー n プロピルケト ン、メチルー n—ブチルケトン、ジェチルケトン、メチルー iーブチルケトン、メチルー n—ぺ ンチルケトン、ェチルー n—ブチルケトン、メチルー n—へキシルケトン、ジー iーブチルケト ン、トリメチルノナノン、シクロへキサノン、シクロペンタノン、 2—へキサノン、メチルシク 口へキサノン、 2, 4 ペンタンジオン、ァセト-ルアセトン、ジアセトンアルコール、ァセ トフエノン、フェンチョンなどのケトン系溶媒;ェチルエーテル、 i プロピルエーテル、 n ーブチノレエーテノレ、 n—へキシノレエーテノレ、 2—ェチノレへキシノレエーテノレ、エチレンォ キシド、 1, 2 プロピレンォキシド、ジォキソラン、 4ーメチルジォキソラン、ジォキサン、 ジメチノレジオキサン、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 ェチノレエーテノレ、エチレングリコーノレジェチノレエーテノレ、エチレングリコーノレモノー n— ブチノレエーテノレ、エチレングリコーノレモノー n—へキシノレエーテノレ、エチレングリコーノレ モノフエニノレエーテノレ、エチレングリコーノレモノー 2—ェチノレブチノレエーテノレ、ェチレ ングリコールジブチノレエ一テル、ジエチレングリコーノレモノメチノレエーテル、ジェチレ ングリコーノレモノェチノレエーテノレ、ジエチレングリコーノレジェチノレエーテノレ、ジェチレ ングリコールモノー n—ブチルエーテル、ジエチレングリコールジー n—ブチルエーテル 、ジエチレングリコールモノー n—へキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチ レングリコーノレジー n—ブチノレエーテノレ、プロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレ、プ ロピレングリコーノレモノェチノレエーテノレ、プロピレングリコーノレモノプロピノレエーテノレ、 プロピレングリコーノレモノブチノレエーテル、ジプロピレングリコーノレモノメチノレエーテ ル、ジプロピレングリコーノレモノェチノレエーテル、トリプロピレングリコーノレモノメチノレ エーテル、テトラヒドロフラン、 2—メチルテトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒;ジェ チルカーボネート、酢酸メチル、酢酸ェチル、 γ ブチロラタトン、 γ バレロラタトン、 酢酸 n—プロピル、酢酸トプロピル、酢酸 n—ブチル、酢酸トブチル、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—ェチルブチル、酢酸 2—ェチルへキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロへ キシル、酢酸メチルシクロへキシル、酢酸 n—ノエル、ァセト酢酸メチル、ァセト酢酸ェ 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ェチ 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 ノレモノエチノレエーテノレ、酢酸ジエチレングリコーノレモノー n—ブチノレエーテノレ、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ェチルエーテ 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 グリコールモノェチルエーテル、ジ酢酸ダリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピ オン酸ェチル、プロピオン酸 n—ブチル、プロピオン酸 iーァミル、シユウ酸ジェチル、シ ユウ酸ジー n -ブチル、乳酸メチル、乳酸ェチル、乳酸 n -ブチル、乳酸 n -ァミル、マロ ン酸ジェチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジェチルなどのエステル系溶媒; N—メチ ルホルムアミド、 N, N—ジメチルホルムアミド、 N, N—ジェチルホルムアミド、ァセトァ ミド、 N—メチルァセトアミド、 N, N—ジメチルァセトアミド、 N—メチルプロピオンアミド、 N—メチルピロリドンなどの含窒素系溶媒;硫ィ匕ジメチル、硫化ジェチル、チォフェン、 テトラヒドロチォフェン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、 1, 3—プロパンスルトンなど の含硫黄系溶媒などを挙げることができる。これらの溶剤は、 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。
本発明において、膜形成用組成物 (III)には、さらにコロイド状シリカ、有機系膜を 形成するために用いられる化合物 6— 9以外の有機ポリマー、界面活性剤、シラン力 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。化合物 6— 9以外の有機ポリマーとしては、例え ば、糖鎖構造を有する重合体、ビニルアミド系重合体、(メタ)アクリル系重合体、芳香 族ビュル化合物系重合体、デンドリマー、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミド、ポリキ ノキサリン、ポリオキサジァゾール、フッ素系重合体、ポリアルキレンオキサイド構造を 有する重合体などを挙げることができる。 [0172] ポリアルキレンオキサイド構造を有する重合体としては、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ォキ サイド構造、ポリブチレンォキシド構造などを有する重合体が挙げられる。
[0173] 界面活性剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、ァニオン系界面活性剤、力 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、ポリアルキレンォキシド系界面活性剤、ポリ (メタ)ァ タ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。
[0174] 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ーメタクリロキシプロピル メチノレジメトキシシラン、 3—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 3—ァミノプロピルトリェトキ シシラン、 2—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 2—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 N— (2—アミノエチル)—3—ァ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 口ピルトリエトキシシラン、 N エトキシカルボ二ルー 3—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 N—エトキシカルボ二ルー 3—ァ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 口ピルトリエチレントリァミン、 N—トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリァミン、 10— トリメトキシシリル 1, 4, 7—トリァザデカン、 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—ジァザノ-ルアセテート、 9—トリエトキシシリル 3 , 6—ジァザノニノレアセテート、 N—べンジルー 3—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 N— ベンジルー 3—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 N フエ二ルー 3—ァミノプロピルトリメト キシシラン、 N フエ二ルー 3—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 N ビス(ォキシェチレ ン) 3—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 N ビス(ォキシエチレン) 3—ァミノプロピル トリエトキシシラン、ポリ(ビュルメトシキシロキサン)、ポリ(ビュ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。
[0175] 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、 a , a,一ビス (ネオ デカノィルバーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、タミルパーォキシネオデカノエート、 ジー nプロピルパーォキシジカーボネート、ジイソプロピルパーォキシジカーボネート、 1, 1, 3, 3—テトラメチルブチルパーォキシネオデカノエート、ビス(4 tーブチルシク 口へキシル)パーォキシジカーボネート、 1ーシクロへキシルー 1 メチルェチルパーォ キシネオデカノエート、ジー 2—エトキシェチルバ一才キシジカーボネート、ジ(2—ェチ ルへキシルバーォキシ)ジカーボネート、 t一へキシルバーォキシネオデカノエート、ジ メトキブチルバーオキシジカーボネート、ジ(3—メチルー 3—メトキシブチルパーォキシ )ジカーボネート、 t ブチルパーォキシネオデカノエート、 2, 4ージクロ口べンゾィルパ 一オキサイド、 t一へキシルパーォキシピバレート、 t ブチルパーォキシピバレート、 3 , 5, 5—トリメチルへキサノィルパーオキサイド、オタタノィルパーオキサイド、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 ォキシ 2 ェチルへキサノエート、スクシニックパーオキサイド、 2, 5 ジメチルー 2, 5— ジ(2—ェチルへキサノィルパーォキシ)へキサン、 1ーシクロへキシルー 1ーメチルェチ ルパーォキシ 2—ェチルへキサノエート、 t一へキシルパーォキシ 2—ェチルへキサノエ ート、 t ブチルパーォキシ 2—ェチルへキサノエート、 m トルオイルアンドベンゾィル パーオキサイド、ベンゾィルパーオキサイド、 t ブチルパーォキシイソブチレート、ジ t ブチルパーォキシ 2—メチルシクロへキサン、 1, 1 ビス(t一へキシルバーォキ シ)— 3, 3, 5—トリメチルシクロへキサン、 1, 1—ビス(t一へキシルバーォキシ)シクロへ キサン、 1, 1—ビス(t ブチルパーォキシ )—3, 3, 5—トリメチルシクロへキサン、 1, 1 ビス(t ブチルパーォキシ)シクロへキサン、 2, 2 ビス(4, 4ージー t ブチルバーオ キシシクロへキシル)プロパン、 1, 1 ビス(t ブチルパーォキシ)シクロデカン、 t一へ キシルバーォキシイソプロピルモノカーボネート、 t ブチルパーォキシマレイン酸、 t ブチルパーォキシ 3, 3, 5—トリメチルへキサノエート、 t ブチルパーォキシラウレ ート、 2, 5 ジメチルー 2, 5—ジ(m トルオイルパーォキシ)へキサン、 t ブチルパー ォキシイソプロピルモノカーボネート、 t ブチルパーォキシ 2—ェチルへキシルモノ力 ーボネート、 t一へキシルバーォキシベンゾエート、 2, 5 ジメチルー 2, 5—ジ(ベンゾィ ルバーオキシ)へキサン、 t ブチルパーォキシアセテート、 2, 2—ビス(t ブチルパー ォキシ)ブタン、 t ブチルパーォキシベンゾエート、 n—ブチルー 4, 4 ビス(t ブチル パーォキシ)バレレート、ジー t ブチルパーォキシイソフタレート、 a , a ' ビス(t ブチルパーォキシ)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 ブチルパーォキシ)へキサン、 t ブチルタミルパーオキサイド、ジー 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 ジメチルー 2, 5—ジ(t ブチルパーォキシ)へキシン 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ォキ サイド、タメンヒドロパーオキサイド、 t一へキシルヒドロパーオキサイド、 tーブチルヒドロ パーオキサイドなどの有機過酸化物;ジベンジル、 2, 3 ジメチルー 2, 3—ジフエ-ル ブタン、 α , α,ージメトキシー α , α,―ジフエ-ルビベンジル、 , α,―ジフエ-ルー α—メトキシビベンジル、 a , α,ージフエニノレー α , α,ージメトキシビベンジル、 a , a ,—ジメトキシー α , α,―ジメチルビベンジル、 a , α,―ジメトキシビベンジル、 3, 4—ジ メチルー 3, 4—ジフエ二ルー η—へキサン、 2, 2, 3, 3—テトラフエニルコハク酸二トリル などのビベンジルイ匕合物を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 時に使用してもよい。
重合性の二重結合を含有する化合物としては、例えば、ァリルベンゼン、ジァリル ベンゼン、トリアリルベンゼン、ァリルォキシベンゼン、ジァリルォキシベンゼン、トリア リルォキシベンゼン、 α , ω—ジァリルォキシアルカン類、 α , ω—ジァリルアルケン類 、 α , ω—ジァリルアルケン類、ァリルァミン、ジァリルァミン、トリアリルアミン、 Ν—ァリ ルフタルイミド、 Ν—ァリルピロメリットイミド、 Ν、 Ν,—ジァリルゥレア、トリアリルイソシァ ヌレート、 2, 2,ージァリルビスフエノール Αなどのァリル化合物;スチレン、ジビュルべ ンゼン、トリビニノレベンゼン、スチノレベン、プロぺニノレベンゼン、ジプロぺニノレべンゼ ン、トリプロぺニルベンゼン、フエ二ルビ二ルケトン、メチルスチリルケトン、 a , α,―ジ ビュルアルカン類、 a , α,―ジビュルアルケン類、 α , α,―ジビュルアルキン類、 α , α,—ジビュルォキシアルカン類、 at , α,—ジビュルアルケン類、 at , α,—ジビュル アルキン類、 α , α,—ジアクリルォキシアルカン類、 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,―ジメタクリルォキシアルカン類、 α , α,―ジ メタクリルアルケン類、 at , α,―ジメタクリルアルケン類、ビスアクリルォキシベンゼン、 トリスアクリルォキシベンゼン、ビスメタクリルォキシベンゼン、トリスメタクリルォキシベ ンゼン、 Ν—ビュルフタルイミド、 Ν—ビュルピロメリットイミドなどのビュル化合物; 2, 2, —ジァリル 4, 4,ービフエノールを含むポリアリーレンエーテル、 2, 2,ージァリル 4, 4'ービフエ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。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(39)および一般式 (40)で表される化合物もしくはいずれか 一方が挙げられる。
[0177] [化 49]
Figure imgf000079_0001
(39)
[0178] [化 50]
Figure imgf000079_0002
(40)
(式(39)および (40)中、 R41は炭素数 1一 3のアルキル基を示し、 R4は v'価の芳 香族基を示し、 R43は w,価の芳香族基を示し、 u は 0— 5の整数を表し、 v'および w' はそれぞれ独立に 2— 6の整数を表す。 )
上記一般式(39)において、 R41で表される炭素数 1一 3のアルキル基としては、メチ ル基、ェチル基、 n プロピル基、 i プロピル基を挙げることができる。
[0179] 重合性の三重結合を含有する化合物としては、そのほか、ェチニルベンゼン、ビス
(トリメチルシリルェチュル)ベンゼン、トリス(トリメチルシリルェチュル)ベンゼン、トリス (トリメチルシリルェチュル)ベンゼン、ビス(トリメチルシリルェチュルフエ-ル)エーテ ル、トリメチルシリルェチュルベンゼンなどを挙げることができる。これらの重合性の三 重結合を含有する化合物は、 1種または 2種以上を同時に使用しても良い。
[0180] 膜形成用組成物(ΠΙ)の全固形分濃度は、好ましくは、 1一 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 1一 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たものとなる。 [0181] 2.積層体の形成方法
本発明の積層体の形成方法は、基材に第 1のシリカ系膜のための第 1の塗膜を形 成し、前記第 1の塗膜の上に、第 2のシリカ系膜のために炭素 炭素二重結合または 炭素 -炭素三重結合を有する 1価の有機基を有する第 2の塗膜を形成し、前記第 2 の塗膜の上に有機系膜を形成するための第 3の塗膜を形成し、前記第 1一第 3の塗 膜からなる積層膜を硬化すること、を含む。
[0182] 本発明の積層体の形成方法において、第 1の塗膜が形成される基材としては、 Si、 SiO、 SiN、 SiC、 SiCN等の Si含有層が挙げられる。膜形成用組成物を塗布する
2
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。ついで、絶縁膜形成用組成物の塗布を終えた基材に、たとえば、熱処理を施 すことなどにより有機溶剤を除去する。このようにして、基材の上に第 1の塗膜が形成 される。第 1の塗膜の膜厚は、好ましくは、 30— 500nm、より好ましくは 50— 300nm である。
[0183] ついで、第 1の塗膜の上に第 2のシリカ系膜のための第 2の塗膜および有機絶縁膜 のための第 3の塗膜を形成する。第 2および第 3の塗膜の形成は、上述した第 1の塗 膜の形成と同様に行なうことができる。第 2の塗膜の膜厚は、好ましくは、 5— lOOnm 、より好ましくは 10— 50nmである。第 3の塗膜の膜厚は、好ましくは、 30— 500nm、 より好ましくは 50— 300應である。
[0184] 次に、第 1一第 3の塗膜が積層された積層膜に対して硬化処理を施す。硬化処理 は、加熱や電子線照射により行なうことができる。加熱により硬化を行なうときは、好ま しくは 300— 500°C、より好ましくは、 350— 450°Cの条件で行なうことができる。
[0185] 3.絶縁膜
本発明の絶縁層は、上述の積層体を含むものである。そのため、本発明の絶縁層 は、低誘電率であり、密着性が向上した絶縁層である。その結果、本発明によれば、 LSI,システム LSI、 DRAM, SDRAM, RDRAM, D— RDRAMなどの半導体装置 用層間絶縁膜、半導体装置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、液晶表示装置用の保護膜 や絶縁膜などの用途に有用である絶縁層を提供することができる。 [0186] 4.半導体装置
本発明の半導体装置は、上述の絶縁層を含むものである。絶縁層をたとえば、層 間絶縁層や、平坦ィヒ絶縁層などに用いる場合、絶縁層の密着性が十分に確保され ているため、 CMP処理や、ノ ッケージング処理時の膜剥がれが抑制され、信頼性の 高 、半導体装置を提供することができる。
[0187] 5.実施例
次に、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。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、以下の記載は本発明の態様を概括的に示すものであり、特に理由 なぐ力かる記載により本発明は限定されるものではない。本実施例では、まず、第 1 のシリカ系膜、第 2のシリカ系膜および有機系膜のための膜形成用組成物溶液 (I)一 (III)をそれぞれ調製した。その後、得られた膜形成用組成物溶液 (I)一 (III)を用い て積層体の形成を行なった。得られた積層体の密着性および比誘電率の測定は以 下の方法に従 、行なった。
[0188] 5. 1 評価方法
5. 1. 1 密着性
4ポイントベンディング法にて、得られた積層体における無機系絶縁層と有機系絶 縁層との間の破壊靭性を測定し、この破壊靭性を密着性の指標とした。
[0189] 5. 1. 2 比誘電率の測定
積層体が形成されたウェハ上にアルミニウムを蒸着して、誘電率評価用基板を作 製した。比誘電率は、横川'ヒューレットパッカード (株)製の HP16451B電極および HP4284Aプレシジョン LCRメーター用いて、 10kHzにおける容量値から算出した。
[0190] 5. 1. 3 重量平均分子量(Mw)
重合体の重量平均分子量 (Mw)は、下記条件によるゲルパーミエーシヨンクロマト 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、重合体 lgを、 lOOcc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:米国ウォ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 A LC/GPC)
カラム:昭和電工 (株)製の SHODEX A-80M (長さ 50cm)
測定温度: 40°C流速: lccZ分
5. 2 合成例 1 (膜形成用組成物溶液 (I)の調製)
石英製セパラブルフラスコ中で、 25%テトラメチルアンモ -ゥムハイドライド水溶液 8 0. 0g、超純水 113. Ogおよびエタノール 1846gの混合溶液中に、メチルトリメトキシ シラン 109. Og (完^ 311水分解縮合物換算 53g)とテトラエトキシシラン 42g (完^ 3口 水分解縮合物 12g)をカ卩えて、 60°Cで 3時間反応させたのち、プロピレングリコール モノプロピルエーテル 3920gを加え、その後、減圧下で全溶液量 630gとなるまで濃 縮した。その後、酢酸の 10%プロピレングリコールモノプロピルエーテル溶液 30gを 添加し、固形分含有量 10%となるように調整し、第 1のシリカ系膜のための膜形成用 組成物溶液 (I)を得た。
[0191] 5. 3 合成例 2 (膜形成用組成物溶液 (Π)の調製)
石英製セパラブルフラスコ中で、 40%メチルァミン水溶液 15. 84g、超純水 725. 7 2gおよびエタノール 1541. 7gの混合溶液中に、メチルトリメトキシシラン 136. 23g ( 完^ 311水分解縮合物換算 66. 75g)とテトラエトキシシラン 166. 66g (完^ 水分解 縮合物 48. 33g)およびビュルトリメトキシシラン 29. 65g (完^ 3口水分解縮合物 15. 71g)をカ卩えて、 60°Cで 2時間反応させた。その後室温まで冷却した後、この溶液に 60%硝酸水溶液 42. 85gをカ卩え、室温で 1時間撹拌した。この溶液にプロピレンダリ コールモノプロピルエーテル 392. 37gを加え、その後、減圧下で全溶液量 1307. 9 gとなるまで濃縮した。その後、酢酸の 10%プロピレングリコールモノプロピルエーテ ル溶液 65. 40gを添加し、固形分含有量 10%となるように調整し、第 2のシリカ系膜 のための膜形成用組成物溶液 (II)を得た。
[0192] 5. 4 合成例 3 (膜形成用組成物溶液 (III)の調製)
温度計、アルゴンガス導入管、攪拌装置を備えた 1000ml三口フラスコにテトラヒド 口フラン 120ml、テトラキストリフエ-ルホスフィンパラジウム 3. 46g、ジクロロビストリフ ェ-ルホスフィンパラジウム 2. lg、ヨウ化銅 1. 44g)、ピペリジン 20ml、 4, 4,一ビス( 2—ョードフエノキシ)ベンゾフエノン 185. 72gを加えた。次に、 4, 4しジェチ -ルジ フエ-ルエーテル 65. 48gをカ卩ぇ 25°Cで 20時間反応させた。この反応液を酢酸 5リ ットルで再沈殿を 2回繰り返した後、シクロへキサノンに溶かし超純水で 2回洗浄し、メ タノール 5リットルで再沈殿し、沈殿を濾過、乾燥して重量平均分子量 35, 000の重 合体を得た。この重合体 20gをシクロへキサノン 180gに溶解させ、有機系膜のため の膜形成用組成物溶液 (III)を得た。
[0193] 5. 5 合成例 4 (膜形成用組成物溶液 (Π)の調製)
石英製セパラブルフラスコ中で、メチルトリメトキシシラン 163. 48g (完^ 3口水分解 縮合物換算 80. l lg)、テトラメトキシシラン 91. 34g (完全加水分解縮合物換算 35. 62g)およびェチュルトリメトキシシラン 29. 24g (完^ 3口水分解縮合物換算 15. 50g )を、プロピレングリコールモノェチルエーテル 590. 17gに溶解させた後、スリーワン モーターで攪拌して溶液温度 50°Cに安定させた。次に、マレイン酸 0. 64gを溶解さ せた超純粋水 178. 40gを 1時間かけて溶液に添加した。その後、 50°Cで 1時間反 応させた後、プロピレングリコールモノェチルエーテル 393. 69gをカ卩えて反応液を 室温まで冷却した。次いで、この反応液力も減圧下で全溶液量が 1, 312. 3gとなる まで濃縮して、固形分含有量 10%となるように調整し、第 2のシリカ系膜のための膜 形成用組成物溶液 (Π)を得た。
[0194] 5. 6 合成例 5 (膜形成用組成物溶液 (Π)の調製)
石英製セパラブルフラスコ中で、 25%テトラメチルアンモ -ゥムハイドライド水溶液 4 6. 67g、超純水 656. 97g、およびエタノール 1, 633. 62gの混合溶液中に、メチル トリメトキシシラン 136. 23g (完^ 水分解縮合物換算 66. 75g)、テトラエトキシシラ ン 166. 66g (完全加水分解縮合物換算 48. 33g)およびジメチルエトキシェチュル シラン 25. 65g (完全加水分解縮合物換算 18. 21g)を加えて、 60°Cで 2時間反応さ せた。その後室温まで冷却した後、この溶液に 60%硝酸水溶液 13. 44gを加えて室 温で 1時間撹拌した。次いで、この溶液にプロピレングリコールモノプロピルエーテル 399. 87gをカ卩えた後、減圧下で全溶液量が 1, 332. 9gとなるまで濃縮した。次いで 、酢酸の 10%プロピレングリコールモノプロピルエーテル溶液 66. 65gを添加して、 固形分含有量 10%となるように調整し、第 2のシリカ系膜のための膜形成用組成物 溶液 (π)を得た。
[0195] 5. 7 合成例 6 (膜形成用組成物溶液 (Π)の調製)
石英製セパラブルフラスコ中で、メチルトリメトキシシラン 163. 48g (完^ 3口水分解 縮合物換算 80. llg)、テトラエトキシシラン 145. 83g (完全加水分解縮合物換算 4 2. 29g)、ビス(トリエトキシシラン)アセチレン 35. 06g (完^ 3ロ水分解縮合物換算 12 . 97g)およびテトラキス(ァセチルァセトナート)チタン 0. 076gを、ジプロピレングリコ ールジメチルエーテル 820. 03gに溶解させた後、スリーワンモーターで攪拌して、 溶液温度を 50°Cに安定させた。次に、イオン交換水 189. 21gを 1時間かけて溶液 に添加した。次いで、 50°Cで 3時間反応させた後、蒸留ジプロピレングリコールジメチ ルエーテル 406. llgをカ卩えて反応液を室温まで冷却した。その後、この反応液を減 圧下で全溶液量が 1, 353. 7gとなるまで濃縮して、固形分含有量 10%となるように 調整し、第 2のシリカ系膜のための膜形成用組成物溶液 (II)を得た。
[0196] 5. 8 実験例 1
上記合成例 1で得られた膜形成用組成物溶液 (I)を 0. 2ミクロン孔径のテフロン (登 録商標)製フィルターでろ過した後、 8インチシリコンウェハ上に、 5000 Aの膜厚で 塗布した後、 80°Cで 1分間、 200°Cで 1分間基板を乾燥し、第 1の塗膜を得た。つい で、この第 1の塗膜の上に、上記合成例 2で得られた膜形成用組成物溶液 (Π)を 0. 2ミクロン孔径のテフロン (登録商標)製フィルターでろ過し、 100 Aの膜厚で塗布した 後、 80°Cで 1分間、 200°Cで 1分間基板を乾燥し、第 2の塗膜を得た。さらに、この第 2の塗膜の上に、上記合成例 3で得られた膜形成用組成物溶液 (III)を 0. 2ミクロン 孔径のテフロン (登録商標)製フィルターでろ過し、 5000 Aの膜厚で塗布した後、 80 °Cで 1分間、 200°Cで 1分間基板を乾燥した。その後、この基板を 400°Cの窒素雰囲 気下ホットプレートで 30分間基板を焼成して、積層体を作成した。この積層体の密着 性を評価するために、 4ポイントベンディング法にて、得られた積層体における無機 系絶縁層と有機系絶縁層との間の破壊靭性を測定したところ、 lOjZm2であった。ま た、積層体の比誘電率は、 2. 8であった。
[0197] 5. 9 実験例 2
合成例 2で得られた膜形成用組成物溶液 (II)のかわりに、合成例 4で得られた膜形 成用組成物溶液 (Π)を用いた以外は、実験例 1と同様の操作を行い、積層体を作成 した。この積層体の密着性を評価するために、 4ポイントベンディング法にて、得られ た積層体における無機系絶縁層と有機系絶縁層との間の破壊靭性を測定したところ 、 lOjZm2であった。また、積層体の比誘電率は、 2. 8であった。
[0198] 5. 10 実験例 3
合成例 2で得られた膜形成用組成物溶液 (II)のかわりに、合成例 5で得られた膜形 成用組成物溶液 (Π)を用いた以外は、実験例 1と同様の操作を行い、積層体を作成 した。この積層体の密着性を評価するために、 4ポイントベンディング法にて、得られ た積層体における無機系絶縁層と有機系絶縁層との間の破壊靭性を測定したところ 、 lOjZm2であった。また、積層体の比誘電率は、 2. 8であった。
[0199] 5. 11 実験例 4
合成例 2で得られた膜形成用組成物溶液 (II)のかわりに、合成例 6で得られた膜形 成用組成物溶液 (Π)を用いた以外は、実験例 1と同様の操作を行い、積層体を作成 した。この積層体の密着性を評価するために、 4ポイントベンディング法にて、得られ た積層体における無機系絶縁層と有機系絶縁層との間の破壊靭性を測定したところ 、 lOjZm2であった。また、積層体の比誘電率は、 2. 8であった。
[0200] 5. 12 比較例
上記合成例 1で得られた膜形成用組成物溶液 (I)を 0. 2ミクロン孔径のテフロン (登 録商標)製フィルターでろ過した後、 8インチシリコンウェハ上に、 5000 Aの膜厚で 塗布した後、 80°Cで 1分間、 200°Cで 1分間基板を乾燥し、第 1の塗膜を得た。つい で、この第 1の塗膜の上に、上記合成例 3で得られた膜形成用組成物溶液 (III)を 0. 2ミクロン孔径のテフロン (登録商標)製フィルターでろ過し、 5000 Aの膜厚で塗布し た後、 80°Cで 1分間、 200°Cで 1分間基板を乾燥した。その後、この基板を 400°Cの 窒素雰囲気のホットプレートで 30分間基板を焼成した。
[0201] この積層膜の密着性を 4ポイントベンディング法にて、得られた積層体における無 機系絶縁層と有機系絶縁層との間の破壊靭性を測定したところ、 jZm2であった。 また、積層体の比誘電率は 2. 7であった。
[0202] 上述の実験例 1一 4から明らかなように、実験例 1一 4の積層体は、比較例 (第 2の シリカ系膜がない場合)と比べて密着性が向上していることがわ力つた。これにより、 本発明の積層体の効果が確認された。その結果、本発明の積層体およびその形成 方法によれば、低比誘電離であり、密着性の高い絶縁膜を提供することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 第 1のシリカ系膜と、第 2のシリカ系膜と、有機系膜とを含み、
前記第 2のシリカ系膜は、炭素 -炭素二重結合または炭素 -炭素三重結合を有する 1価の有機基を有する、積層体。
[2] 請求項 1において、
前記第 2のシリカ系膜は、下記 (A)のシラン化合物と下記 (B)のシラン化合物とを 酸性または塩基性あるいは金属キレートイ匕合物の存在下で加水分解縮合して得られ る加水分解縮合物を含む膜形成用組成物を用いて塗膜を形成し、該塗膜を硬化し て得られる膜である、積層体。
(A)下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物および 下記一般式 (3)で表される化合物の群力も選ばれた少なくとも 1種のシランィ匕合物、
R Si (OR1) (1)
a 4— a
(式中、 Rは水素原子、フッ素原子または 1価の有機基、 R1は 1価の有機基、 aは 1 一 2の整数を示す。 )
Si (OR2) (2)
4
(式中、 R2は 1価の有機基を示す。 )
R3 (R40) Si-(R7) -Si (OR5) R6 . · · (3)
b 3-b d 3-c c
(式中、 R3— R6は同一または異なり、それぞれ 1価の有機基、 bおよび cは同一また は異なり、 0— 2の数を示し、 R7は酸素原子、フエ-レン基または (CH ) 一で表され
2 m る基(ここで、 mは 1一 6の整数である)、 dは 0または 1を示す。)
(B)下記一般式 (4)で表される化合物および下記一般式(5)で表される化合物の 群力も選ばれた少なくとも 1種のシランィ匕合物。
[化 51]
R81 83 (式中、 Rxは炭素 -炭素二重結合または炭素 -炭素三重結合を有する 1価の有機 基、 R81— R83は同一または異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル 基、アルコキシル基、または 1価の有機基を示し、 R81— R83のすべてが同時に 1価の 有機基になることはない。)
[化 52]
Figure imgf000088_0001
… · · (5)
(式中、 Rは炭素 炭素二重結合または炭素 炭素三重結合を有する 2価の有機 y
基、 R91— R96は同一または異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル 基、アルコキシル基、または 1価の有機基を示し、 R91— R93および R94— R96の組み合 わせにおいてすべてが同時に 1価の有機基になることはない。 )
請求項 1または 2において、
前記第 1のシリカ系膜は、下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式 (2)で表 される化合物、および下記一般式 (3)で表される化合物の群力 選ばれた少なくとも 1種のシラン化合物を加水分解縮合して得られる加水分解縮合物を含む膜形成用 組成物を用いて塗膜を形成し、該塗膜を硬化して得られた膜である、積層体。
R Si (OR1) (1)
a 4— a
(式中、 Rは水素原子、フッ素原子または 1価の有機基、 R1は 1価の有機基、 aは 1 一 2の整数を示す。 )
Si (OR2) (2)
4
(式中、 R2は 1価の有機基を示す。 )
R3 (R40) Si-(R7) -Si (OR5) R6 · · (3) (式中、 R3— R6は同一または異なり、それぞれ 1価の有機基、 bおよび cは同一また は異なり、 0— 2の数を示し、 R7は酸素原子、フエ-レン基または (CH ) 一で表され
2 m る基(ここで、 mは 1一 6の整数である)、 dは 0または 1を示す。)
請求項 1一 3のいずれかにおいて
前記有機系膜は、ポリアリーレン、ポリアリーレンエーテル、ポリべンゾォキサゾール 、およびポリイミドのうち少なくとも 1種の化合物からなる、積層体。
請求項 1一 4の!、ずれかにお ヽて、
前記有機系膜を構成する化合物は、下記一般式 (6)— (9)の群から選ばれる少な くとも 1種の重合体である、積層体。
[化 53]
Figure imgf000089_0001
(6)
[化 54]
Figure imgf000089_0002
(7)
[化 55]
Figure imgf000089_0003
(8)
[化 56]
Figure imgf000090_0001
(9)
(式 (6)—(9)中、 R8— R12はそれぞれ独立して炭素数 1一 20の炭化水素基、シァ ノ基、ニトロ基、炭素数 1一 20のアルコキシル基、ァリール基、またはハロゲン原子を 示し、 Xは— CQQ (ここで、 Q、 Q,は同一であっても異なっていてもよぐハロゲン 化アルキル基、アルキル基、水素原子、ハロゲン原子、またはァリール基を示す)で 示される基およびフルォレニレン基力 なる群力 選ばれる少なくとも 1種を示し、 Y は O — CO—、— COO—、— CONH — S -SO およびフエ-レン基の群か
2
ら選ばれる少なくとも 1種を示し、 eは 0または 1を表し、 o— sは 0— 4の整数を表し、 f は 5— 100モノレ0 /0、 gは 0— 95モノレ0 /0、 hは 0— 95モノレ0 /0 (ただし、 f+g+h= 100モ ル0 /0)、 iは 0— 100モル0 /0、 jは 0— 100モル0 /0 (ただし、 i+j = 100モル0 /0)であり、 A および Bはそれぞれ独立に、下記一般式(10)—(12)で表される 2価の芳香族基か らなる群力も選ばれる少なくとも 1種の基を示し、 R13, R13'は水素原子または下記一 般式(13)および(14)で表される芳香族基の群力 選ばれる少なくとも 1種の基を示 し、 W1, W2は下記一般式(15)および(16)で表される 2価の芳香族基力もなる群か ら選ばれる少なくとも 1種の基を示す。 )
[化 57]
Figure imgf000090_0002
(10)
[化 58]
Figure imgf000091_0001
(11)
[化 59]
Figure imgf000091_0002
(12)
(式(10)—(12)中、 R14、 R15、 R2°および R21は独立に、単結合、 -0-、 -CO—、 - CH — COO—、— CONH―、— S -SO フエ-レン基、イソプロピリデン基、へ
2 2
キサフルォロイソプロピリデン基、ジフヱ-ルメチリデン基、フルォレニレン基、または 式
[化 60]
Figure imgf000091_0003
で表される基を示し、 Rlb— R19および — R 4は独立に、炭素原子数 1一 20の炭化 水素基、シァノ基、ニトロ基、炭素原子数 1一 20のアルコキシル基、またはァリール基 を示し、 kは 0— 3の整数を表し、 1は 2— 3の整数を表し、 t一 zは独立に 0— 4の整数を 表す。)
[化 61] '
Figure imgf000091_0004
(13)
[化 62]
Figure imgf000092_0001
····· (14)
(式(13)および(14)中、 R25はハロゲン原子、炭素原子数 1一 20の炭化水素基、 ハロゲン化アルキル基、炭素原子数 1一 20のアルコキシル基、フエノキシ基またはァ リール基を示し、 m,は 0— 5の整数を表し、 n'は 0— 7の整数を表す。 )
[化 63]
Figure imgf000092_0002
····· (15)
[化 64]
Figure imgf000092_0003
····· (16)
(式(15)および(16)中、 R25はハロゲン原子、炭素原子数 1一 20の炭化水素基、 ハロゲン化アルキル基、炭素原子数 1一 20のアルコキシル基、フエノキシ基またはァ リール基を示し、 R26は単結合、— O—、— CO—、 -CH―、— COO—、— CONH―、— S
2
一、 -so一、フエ-レン基、イソプロピリデン基、へキサフルォロイソプロピリデン基、ジ
2
フエニルメチリデン基、メチルフエニルメチリデン基、トリフルォロメチルメチルメチリデ ン基、トリフルォロメチルフエ-ルメチリデン基、フルォレニレン基、または式 [化 65]
-o^ -co——
で表される基を示し、上式中 Rz 'は、独立に水素原子、炭素原子数 1一 4の炭化水素 基、またはフエ-ル基を表し、 al、 a2は独立に 0— 4の整数を表し、 a3は 0— 6の整数 を表す。)
[6] 請求項 1一 5のいずれかにおいて、
比誘電率が 2. 8以下である、積層体。 aE R—— I .
[7] 基材の上に第 1のシリカ系膜のための第 1の塗膜を形成し、
前記第 1の塗膜の上に、第 2のシリカ系膜のための炭素 炭素二重結合または炭素 -炭素三重結合を有する 1価の有機基を有する第 2の塗 R op=——膜を形成し、
前記第 2の塗膜の上に、有機系膜のための第 3の塗膜を形成し、
前記第 1一第 3の塗膜からなる積層膜を硬化すること、を含む、積層体の形成方法
[8] 請求項 7において、
前記硬化は、加熱により行なわれる、積層体の形成方法。
[9] 請求項 7において、
前記硬化は、電子線照射により行なわれる、積層体の形成方法。
[10] 請求項 1一 6のいずれかに記載の積層体力もなる、絶縁膜。
[11] 請求項 10に記載の絶縁膜を含む、半導体装置。
[12] 下記 (A)のシランィ匕合物と下記 (B)のシランィ匕合物とを酸性または塩基性あるいは 金属キレート化合物の存在下で加水分解縮合して得られる加水分解縮合物を含む、 請求項 1記載の積層体に含まれる第 2のシリカ系膜を形成するための膜形成用組成 物。
(Α)下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物および 下記一般式 (3)で表される化合物の群力も選ばれた少なくとも 1種のシランィ匕合物、 R Si (OR1) (1)
a 4— a (式中、 Rは水素原子、フッ素原子または 1価の有機基、 R1は 1価の有機基、 aは 1 一 2の整数を示す。 )
Si (OR2) (2)
4
(式中、 R2は 1価の有機基を示す。 )
R3 (R40) Si-(R7) -Si (OR5) R6…(3)
b 3-b d 3-c c
(式中、 R3— R6は同一または異なり、それぞれ 1価の有機基、 bおよび cは同一また は異なり、 0— 2の数を示し、 R7は酸素原子、フエ-レン基または (CH ) 一で表され
2 m る基(ここで、 mは 1一 6の整数である)、 dは 0または 1を示す。)
(B)下記一般式 (4)で表される化合物および下記一般式(5)で表される化合物の 群力も選ばれた少なくとも 1種のシランィ匕合物。
[化 66]
R81
Figure imgf000094_0001
… · · (4)
(式中、 Rxは炭素 -炭素二重結合または炭素 -炭素三重結合を有する 1価の有機 基、 R81— R83は同一または異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル 基、アルコキシル基、または 1価の有機基を示し、 R81— R83のすべてが同時に 1価の 有機基になることはない。)
[化 67]
Figure imgf000094_0002
… · · (5)
(式中、 Rは炭素 炭素二重結合または炭素 炭素三重結合を有する 2価の有機
y
基、 R91— R96は同一または異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル 基、アルコキシル基、または 1価の有機基を示し、 R91— R93および R94— R96の組み合 わせにおいてすべてが同時に 1価の有機基になることはない。 )
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