[发明专利]聚亚芳基树脂

说明书

具有极性部分的某些环戊二烯酮单体适用于形成在某些有机溶剂中具有改良溶解度的聚亚芳基树脂且适用于在电子应用中形成聚亚芳基树脂层。

本发明大体上涉及聚亚芳基材料领域，且更确切地说，涉及用于电子应用的聚亚芳基寡聚物。

聚合材料可在制造各种电子装置，如集成电路、多片组件、层压电路板、显示器等过程中用作绝缘层、底层等。取决于特定应用，电子制造行业对聚合材料具有不同要求，如介电常数、热膨胀系数、模量、蚀刻选择率等。

各种无机材料，如二氧化硅、氮化硅和氧化铝，已用作电子装置中的介电材料。这些无机材料一般可典型地通过气相沉积技术沉积于薄层中，且具有有利的特性，如不容易吸水。聚合物介电材料常常具有以下特性，所述特性在某些应用中提供优于无机介电材料的优势，如易于涂覆(如通过旋涂技术)、间隙填充能力、较低介电常数以及耐受某些应力而不破裂的能力，即聚合物介电质可比无机介电材料更不易碎。然而，聚合物介电质常常存在制造期间加工整合的难题。举例来说，为了在某些应用，如集成电路中替换二氧化硅作为介电质，聚合物介电质必须能够在工艺的金属化和退火步骤期间耐受加工温度。一般来说，聚合物介电材料的玻璃化转变温度应大于后续制造步骤的加工温度。此外，聚合物电介质不应吸水，这可能造成介电常数增加且可能腐蚀金属导体。

聚亚芳基聚合物作为电介质材料为众所周知的且具有许多所期望的特性。举例来说，国际专利申请第WO 97/10193号公开由特定经乙炔基取代的芳香族化合物和双环戊二烯酮单体制备的特定聚亚芳基寡聚物。这些经乙炔基取代的芳香族化合物中的芳香族环可经某些取代基取代，如CF₃-、CF₃O-、ArO-、ArS-或(Ar)₂P(＝O)-，其中Ar表示某一芳香族环。聚亚芳基寡聚物是在相对较高温度下在具有相对较高沸点(典型地≥150℃)的有机溶剂中制备。然而，此类反应溶剂在电子行业中作为浇铸溶剂是不良的选择，而聚亚芳基寡聚物必须从反应溶剂沉淀且溶解于适于浇铸这些聚合物的膜的具有低得多的沸点的不同有机溶剂中。此类聚亚芳基寡聚物在电子行业常规所用的有机溶剂中的溶解度有限，限制这些聚合物的使用。美国公布专利申请第2016/0060393号公开通过包含两个环戊二烯酮部分的第一单体、作为第二单体的经乙炔基取代的芳香族化合物和作为第三单体的式的经单乙炔基取代的化合物反应制备的具有改良溶解度的极性部分封端的聚亚芳基寡聚物，其中R²为H、任选地经取代的C_1-10烷基、任选地经取代的C_7-12芳烷基、任选地经取代的C_6-10芳基或R³，且R³为极性部分。尽管这些极性部分封端的聚亚芳基寡聚物与常规聚亚芳基寡聚物相比在某些有机溶剂中的溶解度提高，但在一些溶剂中的溶解度提高不足以允许这些聚亚芳基寡聚物用于电子行业中的某些应用中。行业中需要在有机溶剂中，特别是在电子行业中用于浇铸聚合物膜的有机溶剂中的溶解度改进的聚亚芳基聚合物。

Harris等人,聚合物预印本(Polym.Prepr.),《美国化学学会杂志(Am.Chem.Soc.)》,聚合物化学部门(Div.Polym.Chem.),19(2),394(1978)公开通过使以下各者聚合来制备的聚苯：式(I)化合物：

其中式(II)化合物，其中以及1,4-二乙炔基苯(III)。(I)与(II)与(III)的比率为80:20:100或95:5:100。这些聚苯聚合物显示在365℃与550℃之间加热后的重量损失，其紧密对应于聚合物中的乙氧基羰基取代基的重量。此参考指示，在此类初始重量损失之后，这些聚合物的TGA(热解重量分析)曲线极其类似于苯代聚苯的TGA曲线，即，在环戊二烯酮环上不含有乙氧基羰基取代基的聚苯。换句话说，将这些聚合物加热到365与550℃之间的温度基本上从聚合物去除乙氧基羰基取代基。Harris等人的聚合物所显示的重量损失指示，此类聚合物缺乏多种应用的足够热稳定性，如其中除气、膜收缩等必须最小化。相应地，聚苯聚合物仍需要在各种溶剂中具有良好溶解度和良好热稳定性。

本发明提供一种式(1)单体