特許ウォッチ

公開番号2025159370
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-21
出願番号2024061837
出願日2024-04-08
発明の名称電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料、及びそれを用いた電子機器・デバイス、ポリアリールエーテルスルホンを電子機器・デバイスに使用する方法。
出願人本州化学工業株式会社
代理人弁理士法人お茶の水内外特許事務所
主分類C08G 65/40 20060101AFI20251014BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】電子機器・デバイス、特に、高周波通信用電子機器・デバイスに用いる材料として好適に用いることができる、高周波数帯における優れた誘電特性を有するポリアリールエーテルスルホン樹脂材料の提供をすること。
【解決手段】ガラス転移温度が150℃以上であり、重量平均分子量(Mw)が2,000以上1,000,000以下の範囲であり、一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリアリールエーテルスルホンを含む、電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025159370000037.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">40</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">170</com:WidthMeasure> </com:Image>
(式中、R₁は各々独立して炭素原子数1～6の炭化水素基を示し、R₂は各々独立して炭素原子数1～6の炭化水素基を示し、nは各々独立して0、1、2又は3を示し、mは0又は1を示し、pは0又は1～6の整数を示す。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ガラス転移温度が１５０℃以上であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が２，０００以上１，０００，０００以下の範囲であり、一般式（１）で表される繰り返し単位を有するポリアリールエーテルスルホンを含む、電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料。
TIFF
2025159370000031.tif
40
170
（式中、Ｒ
１
は各々独立して炭素原子数１～６の炭化水素基を示し、Ｒ
２
は各々独立して炭素原子数１～６の炭化水素基を示し、ｎは各々独立して０、１、２又は３を示し、ｍは０又は１を示し、ｐは０又は１～６の整数を示す。）
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記一般式（１）で表される繰り返し単位が、化学式（１－１）～（１－８）で表される繰り返し単位より選択される少なくとも１つである、請求項１に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料。
TIFF
2025159370000032.tif
107
170
TIFF
2025159370000033.tif
124
170
【請求項３】
前記ポリアリールエーテルスルホンが、さらに、周波数１ＧＨｚ並びに１０ＧＨｚで測定した誘電正接がともに０．００５以下であり、周波数１ＧＨｚ並びに１０ＧＨｚで測定した比誘電率がともに３．５以下である、請求項１に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料。
【請求項４】
前記電子機器・デバイスが、１ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲の高周波通信用電子機器・デバイスである、請求項１に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料。
【請求項５】
請求項１に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料を用いた、電子機器・デバイス。
【請求項６】
請求項１に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料を用いた、電子機器・デバイスの回路基板、半導体用封止材若しくはアンテナ素子部材。
【請求項７】
請求項１に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料を用いた、１ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲の高周波通信用電子機器・デバイス。
【請求項８】
ガラス転移温度が１５０℃以上であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が２，０００以上１，０００，０００以下の範囲である、一般式（１）で表される繰り返し単位を有するポリアリールエーテルスルホンを電子機器・デバイスに使用する方法。
TIFF
2025159370000034.tif
40
170
（式中、Ｒ
１
は各々独立して炭素原子数１～６の炭化水素基を示し、Ｒ
２
は各々独立して炭素原子数１～６の炭化水素基を示し、ｎは各々独立して０、１、２又は３を示し、ｍは０又は１を示し、ｐは０又は１～６の整数を示す。）
【請求項９】
前記一般式（１）で表される繰り返し単位が、化学式（１－１）～（１－８）で表される繰り返し単位より選択される少なくとも１つである、請求項８に記載のポリアリールエーテルスルホンを電子機器・デバイスに使用する方法。
TIFF
2025159370000035.tif
107
170
TIFF
2025159370000036.tif
124
170
【請求項１０】
前記ポリアリールエーテルスルホンが、さらに、周波数１ＧＨｚ並びに１０ＧＨｚで測定した誘電正接がともに０．００５以下であり、周波数１ＧＨｚ並びに１０ＧＨｚで測定した比誘電率がともに３．５以下である、請求項８に記載のポリアリールエーテルスルホンを電子機器・デバイスに使用する方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器及びこれに用いる電子デバイスの材料に使用することに適した、特定のビスフェノール化合物を原料に用いて得られる、ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料及び、それを使用した電子機器及び、これに用いる電子デバイスに関する。本発明はまた、特定のビスフェノール化合物を原料に用いて得られるポリアリールエーテルスルホンを、電子機器及びこれに用いる電子デバイスの材料に使用する方法に関する。
続きを表示（約 5,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリアリールエーテルスルホン（ＰＡＥＳ）樹脂は、耐熱性、寸法安定性、機械的特性、難燃性などの特徴を備えている熱可塑性プラスチックであり、スーパーエンジニアリングプラスチックの１種として知られている。このため、ＰＡＥＳ樹脂は、リレー部品、コイルボビン、スイッチ等の電気・電子分野に、複写機やプリンターの各種部品などＯＡ・ＡＶ部品に、航空機の機内食用のトレイなど耐熱食器に、歯科用器具等の医療分野に、それぞれ素材として使用されている。これらの用途におけるＰＡＥＳの使用は一層高度化、特殊化する傾向にあり、より向上した耐熱性も求められている。
【０００３】
近年、無線インターネット機器や通信機器では、流れる電気信号の伝送速度は非常に高速化・高周波数化が進んでおり、これらの機器が有する金属配線を絶縁する絶縁部にも高周波数化への対応が求められている。特に、センチメートル波（ＳＨＦ：ＳｕｐｅｒＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）や、ミリ波（ＥＨＦ：ＥｘｔｒｅｍｅｌｙＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）等のより高周波数帯の電波は、更に高速なデータ通信を行うために用いられる。周波数が高いほど絶縁部の誘電損失が増加し、流れる電気信号が減衰する。したがって、高周波数化への対応として、誘電損失を低減することができる誘電特性に優れた材料が求められている。一方、電気・電子部品、これを用いた電子デバイスや電子機器の製造並びに、使用の場面で優れた耐熱性も必要とされており、より向上した耐熱性を有する材料も求められている。この用途で専ら活用されている樹脂は液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）などであり、ＰＡＥＳはほとんど注目されていない現状である。
【０００４】
汎用されるＰＡＥＳには、原料のビスフェノールとして、４，４’－ビフェノールを使用して得られるＰＡＥＳである、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）や２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンを使用して得られる、ＰＡＥＳであるポリスルホン（ＰＳＵ）が挙げられ、原料のビスフェノールを変えて、様々な向上した機能を発現させるための試みがされている。
例えば、ビス（ヒドロキシフェニル）シクロアルカン類の１種である、１，１－ビス（４－ヒドロキシフェニル）－３，３，５－トリメチルシクロヘキサンを使用して得られるＰＡＥＳは、高い熱歪み点を有する熱可塑性樹脂であることが、従来知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平２－１６６１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＡＥＳにおいて、高周波数帯での誘電特性については従来知られておらず、電子機器やこれに用いる電子デバイス（以下、総称して、電子機器・デバイスと称することがある）に用いる材料、特に昨今で需要のある高周波数帯の電波を使用した高速通信に用いる電子機器・デバイス（以下、高周波通信用電子機器・デバイスと称することがある）に用いる材料として、適するか否かは明らかではない。
本発明者は、汎用されるＰＡＥＳである、原料のビスフェノールとして４，４’－ビフェノールを使用して得られるＰＡＥＳであるポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）並びに２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンを使用して得られるＰＡＥＳであるポリスルホン（ＰＳＵ）を合成して、高周波数帯での誘電特性を評価したところ、比誘電率及び誘電正接が高く、電子機器・デバイスに用いる樹脂材料としては誘電特性に劣るという問題点を見出した。
本発明は、電子機器・デバイス、特に、高周波通信用電子機器・デバイスに用いる材料として好適に用いることができる、高周波数帯での優れた誘電特性と、耐熱性を兼ね備えたＰＡＥＳ樹脂材料の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上述の課題解決のために鋭意検討した結果、フェノール部位に炭化水素基を置換基として有する、炭化水素基置換１，１－ビス（４－ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン類を原料に使用したＰＡＥＳは、従来のＰＡＥＳが備える優れた耐熱性の他、高周波数帯での優れた誘電特性を有すること、そして、電子機器・デバイスに用いる材料、特に、高周波通信用電子機器・デバイスに用いる材料として好適であることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
本発明は以下の通りである。
１．ガラス転移温度が１５０℃以上であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が２，０００以上１，０００，０００以下の範囲であり、一般式（１）で表される繰り返し単位を有するポリアリールエーテルスルホンを含む、電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料。
TIFF
2025159370000001.tif
40
170
（式中、Ｒ
１
は各々独立して炭素原子数１～６の炭化水素基を示し、Ｒ
２
は各々独立して炭素原子数１～６の炭化水素基を示し、ｎは各々独立して０、１、２又は３を示し、ｍは０又は１を示し、ｐは０又は１～６の整数を示す。）
２．前記一般式（１）で表される繰り返し単位が、化学式（１－１）～（１－８）で表される繰り返し単位より選択される少なくとも１つである、１．に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料。
TIFF
2025159370000002.tif
107
170
TIFF
2025159370000003.tif
124
170
３．前記ポリアリールエーテルスルホンが、さらに、周波数１ＧＨｚ並びに１０ＧＨｚで測定した誘電正接がともに０．００５以下であり、周波数１ＧＨｚ並びに１０ＧＨｚで測定した比誘電率がともに３．５以下である、１．に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料。
４．前記電子機器・デバイスが、１ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲の高周波通信用電子機器・デバイスである、１．に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料。
５．１．に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料を用いた、電子機器・デバイス。
６．１．に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料を用いた、電子機器・デバイスの回路基板、半導体用封止材若しくはアンテナ素子部材。
７．１．に記載の電子機器・デバイス用ポリアリールエーテルスルホン樹脂材料を用いた、１ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲の高周波通信用電子機器・デバイス。
８．ガラス転移温度が１５０℃以上であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が２，０００以上１，０００，０００以下の範囲である、一般式（１）で表される繰り返し単位を有するポリアリールエーテルスルホンを電子機器・デバイスに使用する方法。
TIFF
2025159370000004.tif
40
170
（式中、Ｒ
１
は各々独立して炭素原子数１～６の炭化水素基を示し、Ｒ
２
は各々独立して炭素原子数１～６の炭化水素基を示し、ｎは各々独立して０、１、２又は３を示し、ｍは０又は１を示し、ｐは０又は１～６の整数を示す。）
９．前記一般式（１）で表される繰り返し単位が、化学式（１－１）～（１－８）で表される繰り返し単位より選択される少なくとも１つである、８．に記載のポリアリールエーテルスルホンを電子機器・デバイスに使用する方法。
TIFF
2025159370000005.tif
107
170
TIFF
2025159370000006.tif
124
170
１０．前記ポリアリールエーテルスルホンが、さらに、周波数１ＧＨｚ並びに１０ＧＨｚで測定した誘電正接がともに０．００５以下であり、周波数１ＧＨｚ並びに１０ＧＨｚで測定した比誘電率がともに３．５以下である、８．に記載のポリアリールエーテルスルホンを電子機器・デバイスに使用する方法。
１１．前記電子機器・デバイスが、１ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下の範囲の高周波通信用電子機器・デバイスである、８．に記載のポリアリールエーテルスルホンを電子機器・デバイスに使用する方法。
１２．前記電子機器・デバイスの中でも、電子機器・デバイスの回路基板、半導体用封止材若しくはアンテナ素子部材に前記ポリアリールエーテルスルホンを使用する、８．に記載のポリアリールエーテルスルホンを電子機器・デバイスに使用する方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかるポリアリールエーテルスルホン樹脂材料は、高周波数帯での優れた誘電特性を有しているため、電子機器・デバイス、特に高周波通信用電子機器・デバイスに使用する樹脂材料として好適である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本発明にかかるＰＡＥＳの繰り返し単位）
本発明にかかるＰＡＥＳは、一般式（１）で表される繰り返し単位を有する。
TIFF
2025159370000007.tif
40
170
（式中、Ｒ
１
は各々独立して炭素原子数１～６の炭化水素基を示し、Ｒ
２
は各々独立して炭素原子数１～６の炭化水素基を示し、ｎは各々独立して０、１、２又は３を示し、ｍは０又は１を示し、ｐは０又は１～６の整数を示す。）
一般式（１）のＲ
１
における炭素原子数１～６の炭化水素基は、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔ－ブチル基、ペンチル基、２－メチルペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びフェニル基が挙げられる。
Ｒ
１
はメチル基、ｔ－ブチル基、シクロヘキシル基又はフェニル基が好ましく、メチル基、シクロヘキシル基又はフェニル基がより好ましく、メチル基又はフェニル基が特に好ましい。
一般式（１）において、ｎは、０、１又は２であることが好ましく、０であることがより好ましい。
Ｒ
１
の結合位置は、ｎが１である場合は、Ｒ
１
が結合するベンゼン環の酸素原子の結合位置を１位として、２位が好ましい。同様に、ｎが２である場合は、２位と６位であること又は２位と５位であることが好ましく、２位と６位であることがより好ましい。ｎが３である場合は、２位、３位及び６位であることが好ましい。
一般式（１）において、ｍは、原料の入手性の観点からは、０であることが好ましい。
一般式（１）において、ｐは、０又は１～３が好ましく、０、１又は３がより好ましく、０又は３がさらに好ましく、３が特に好ましい。
一般式（１）において、Ｒ
２
における炭素原子数１～６の炭化水素基は、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔ－ブチル基、ペンチル基、２－メチルペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びフェニル基が挙げられる。
Ｒ
２
はメチル基、ｔ－ブチル基、シクロヘキシル基又はフェニル基が好ましく、メチル基、シクロヘキシル基又はフェニル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許