JP2001329218A - シリコーン含有組成物および膜形成用組成物 - Google Patents

シリコーン含有組成物および膜形成用組成物

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JP2001329218A
JP2001329218A JP2000150361A JP2000150361A JP2001329218A JP 2001329218 A JP2001329218 A JP 2001329218A JP 2000150361 A JP2000150361 A JP 2000150361A JP 2000150361 A JP2000150361 A JP 2000150361A JP 2001329218 A JP2001329218 A JP 2001329218A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック、ガラス、金属、セラミック
などの表面保護膜、半導体素子などにおける層間絶縁膜
材料として、PCT(Presure Cooker T
est)後の表面硬度、PCT後の機械的強度、PCT
後の基板との密着性に優れたシリコーン含有組成物を得
る。 【解決手段】 (A)下記一般式(1)で表される化
合物およびその加水分解縮合物もしくはいずれか一方を
含有することを特徴とするシリコーン含有組成物。 R1 a(R2O)3-aSiC≡CSi(OR33 b4 b ・・・・・(1) (式中、R1およびR4は同一または異なり、それぞれ水
素原子、フッ素原子または1価の有機基、R2およびR3
は1価の有機基、aおよびbは同一または異なり、0〜
2の整数を示す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコーン含有組
成物および膜形成用組成物に関し、さらに詳しくは、プ
ラスチック、ガラス、金属、セラミックなどの表面保護
膜、半導体素子などにおける層間絶縁膜材料として、P
CT(Presure Cooker Test)後の表
面硬度、PCT後の機械的強度、PCT後の基板との密
着性に優れたシリコーン含有組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、表面保護膜や半導体素子などにお
ける層間絶縁膜として、CVD法などの真空プロセスで
形成されたシリカ(SiO2 )膜が多用されている。そ
して、近年、より均一な層間絶縁膜を形成することを目
的として、SOG(Spinon Glass)膜と呼
ばれるテトラアルコキシランの加水分解生成物を主成分
とする塗布型の絶縁膜も使用されるようになっている。
また、半導体素子などの高集積化に伴い、有機SOGと
呼ばれるポリオルガノ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。特に半導体素子な
どのさらなる高集積化や多層化に伴い、より優れた導体
間の電気絶縁性が要求されており、したがって、より低
比誘電率でかつクラック耐性に優れる層間絶縁膜材料が
求められるようになっている。
【0003】低比誘電率の材料としては、アンモニアの
存在下にアルコキシシランを縮合して得られる微粒子と
アルコキシシランの塩基性部分加水分解物との混合物か
らなる組成物(特開平5−263045、同5−315
319)や、ポリアルコキシシランの塩基性加水分解物
をアンモニアの存在下縮合することにより得られた塗布
液(特開平11−340219、同11−34022
0)が提案されているが、これらの方法で得られる材料
は、反応の生成物の性質が安定せず、PCT後の表面硬
度、PCT後の機械的強度、PCT後の基板との密着性
のバラツキも大きいため、工業的生産には不向きであっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためのシリコーン含有組成物に関し、さらに
詳しくは、半導体素子などにおける層間絶縁膜として、
PCT後の表面硬度、PCT後の機械的強度、PCT後
の基板との密着性に優れた膜形成用組成物を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)下記一
般式(1)で表される化合物(以下、「化合物(1)」
という)およびその加水分解縮合物もしくはいずれか一
方を含有することを特徴とするシリコーン含有組成物、 R1 a(R2O)3-aSiC≡CSi(OR33 b4 b ・・・・・(1) (式中、R1およびR4は同一または異なり、それぞれ水
素原子、フッ素原子または1価の有機基、R2およびR3
は1価の有機基、aおよびbは同一または異なり、0〜
2の整数を示す。) (A)前記一般式(1)で表される化合物ならびに (B)下記一般式(2)で表される化合物(以下、「化
合物(1)」という)、下記一般式(3)で表される化
合物(以下、「化合物(3)」という)」および下記一
般式(4)で表される化合物(以下、「化合物(4)」
という)からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合
物 R5 c Si(OR64-c ・・・・・(2) (式中、R5は水素原子、フッ素原子または1価の有機
基、R6は1価の有機基、cは1〜2の整数を示す。) Si(OR74 ・・・・・(3) (式中、R7は1価の有機基を示す。) R8 d (R9O)3-d Si−(R12f −Si(OR103-e11 e・・・・( 4) 〔式中、R8およびR11は同一または異なり、それぞれ
水素原子、フッ素原子または1価の有機基、R9および
10は同一または異なり、それぞれ1価の有機基、dお
よびeは同一または異なり、0〜2の数を示し、R12
酸素原子、フェニレン基または−(CH2n −で表さ
れる基(ここで、nは1〜6の整数である)、fは0ま
たは1を示す。〕を含有するシラン化合物の加水分解物
および縮合物もしくはいずれか一方を含有することを特
徴とするシリコーン含有組成物、該組成物からなる膜形
成用材料ならびに該組成物を硬化してなるシリカ系膜に
関する。
【0006】
【発明の実施の形態】化合物(1);上記一般式(1)
において、R1〜R4の1価の有機基としては、アルキル
基、アリール基、アリル基、グリシジル基などを挙げる
ことができる。また、一般式(1)において、R1およ
びR4は1価の有機基、特にアルキル基またはフェニル
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、エチル基、プロピル基、ブチル基などが
挙げられ、好ましくは炭素数1〜5であり、これらのア
ルキル基は鎖状でも、分岐していてもよく、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、アリール基としては、フェニル基、ナ
フチル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、クロ
ロフェニル基、ブロモフェニル基、フルオロフェニル基
などを挙げることができる。
【0007】一般式(1)で表される化合物の具体例と
しては、1,4−ジメトキシテトラメチルジシリルアセ
チレン、1,4−ジエトキシテトラメチルジシリルアセ
チレン、1,4−ジメトキシテトラフェニルジシリルア
セチレン、1,4−ジエトキシテトラフェニルジシリル
アセチレン、1,4−ジメチルテトラメトキシジシリル
アセチレン、1,4−ジフェニルテトラメトキシジシリ
ルアセチレン、ビス(テトラメトキシシリル)アセチレ
ン、1,4−ジメチルテトラエトキシジシリルアセチレ
ン、1,4−ジフェニルテトラエトキシジシリルアセチ
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(トリ−is
o−プロポキシシリル)アセチレン、ビス(トリ−n−
プロポキシシリル)アセチレンなどを挙げることができ
る。
【0008】化合物(1)として好ましい化合物は、
1,4−ジメトキシテトラメチルジシリルアセチレン、
1,4−ジエトキシテトラメチルジシリルアセチレン、
1,4−ジメチルテトラメトキシジシリルアセチレン、
1,4−ジフェニルテトラメトキシジシリルアセチレ
ン、ビス(テトラメトキシシリル)アセチレン、ビス
(テトラエトキシシリル)アセチレンを挙げることがで
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。
【0009】化合物(2);上記一般式(2)におい
て、R5およびR6で表される1価の有機基としては、先
の一般式(1)と同様な有機基を挙げることができる。
【0010】一般式(1)で表される化合物の具体例と
しては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ト
リ−n−プロポキシシラン、トリ−iso−プロポキシ
シラン、トリ−n−ブトキシシラン、トリ−sec−ブ
トキシシラン、トリ−tert−ブトキシシラン、トリ
フェノキシシラン、フルオロトリメトキシシラン、フル
オロトリエトキシシラン、フルオロトリ−n−プロポキ
シシラン、フルオロトリ−iso−プロポキシシラン、
フルオロトリ−n−ブトキシシラン、フルオロトリ−s
ec−ブトキシシラン、フルオロトリ−tert−ブト
キシシラン、フルオロトリフェノキシシランなど;
【0011】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−プロポキシシラン、メ
チルトリ−iso−プロポキシシラン、メチルトリ−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−tert−ブトキシシラン、メチルト
リフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチ
ルトリエトキシシラン、エチルトリ−n−プロポキシシ
ラン、エチルトリ−iso−プロポキシシラン、エチル
トリ−n−ブトキシシラン、エチルトリ−sec−ブト
キシシラン、エチルトリ−tert−ブトキシシラン、
エチルトリフェノキシシラン、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−n−プロ
ポキシシラン、ビニルトリ−iso−プロポキシシラ
ン、ビニルトリ−n−ブトキシシラン、ビニルトリ−s
ec−ブトキシシラン、ビニルトリ−tert−ブトキ
シシラン、ビニルトリフェノキシシラン、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−n−プロポキシシラン、n−プ
ロピルトリ−iso−プロポキシシラン、n−プロピル
トリ−n−ブトキシシラン、n−プロピルトリ−sec
−ブトキシシラン、n−プロピルトリ−tert−ブト
キシシラン、n−プロピルトリフェノキシシラン、i−
プロピルトリメトキシシラン、i−プロピルトリエトキ
シシラン、i−プロピルトリ−n−プロポキシシラン、
i−プロピルトリ−iso−プロポキシシラン、i−プ
ロピルトリ−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−tert
−ブトキシシラン、i−プロピルトリフェノキシシラ
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−n−プロポキシシラ
ン、n−ブチルトリ−iso−プロポキシシラン、n−
ブチルトリ−n−ブトキシシラン、n−ブチルトリ−s
ec−ブトキシシラン、n−ブチルトリ−tert−ブ
トキシシラン、n−ブチルトリフェノキシシラン、se
c−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−トリ−n−プロポキシ
シラン、sec−ブチル−トリ−iso−プロポキシシ
ラン、sec−ブチル−トリ−n−ブトキシシラン、s
ec−ブチル−トリ−sec−ブトキシシラン、sec
−ブチル−トリ−tert−ブトキシシラン、sec−
ブチル−トリフェノキシシラン、t−ブチルトリメトキ
シシラン、t−ブチルトリエトキシシラン、t−ブチル
トリ−n−プロポキシシラン、t−ブチルトリ−iso
−プロポキシシラン、t−ブチルトリ−n−ブトキシシ
ラン、t−ブチルトリ−sec−ブトキシシラン、t−
ブチルトリ−tert−ブトキシシラン、t−ブチルト
リフェノキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フ
ェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ−n−プロポ
キシシラン、フェニルトリ−iso−プロポキシシラ
ン、フェニルトリ−n−ブトキシシラン、フェニルトリ
−sec−ブトキシシラン、フェニルトリ−tert−
ブトキシシラン、フェニルトリフェノキシシラン、ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロ
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、γ−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;
【0012】ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシラン、ジメチル−ジ−n−プロポキシシラン、
ジメチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジメチル−
ジ−n−ブトキシシラン、ジメチル−ジ−sec−ブト
キシシラン、ジメチル−ジ−tert−ブトキシシラ
ン、ジメチルジフェノキシシラン、ジエチルジメトキシ
シラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチル−ジ−n
−プロポキシシラン、ジエチル−ジ−iso−プロポキ
シシラン、ジエチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジエチ
ル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジエチル−ジ−te
rt−ブトキシシラン、ジエチルジフェノキシシラン、
ジ−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピル
ジエトキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−n−プロポ
キシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−iso−プロポキ
シシラン、ジ−n−プロピル−ジ−n−ブトキシシラ
ン、ジ−n−プロピル−ジ−sec−ブトキシシラン、
ジ−n−プロピル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ
−n−プロピル−ジ−フェノキシシラン、ジ−iso−
プロピルジメトキシシラン、ジ−iso−プロピルジエ
トキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−n−プロポ
キシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−iso−プロ
ポキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−n−ブトキ
シシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−sec−ブトキ
シシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−tert−ブト
キシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−フェノキシシ
ラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチ
ルジエトキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−n−プロポ
キシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−iso−プロポキシ
シラン、ジ−n−ブチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ
−n−ブチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−n−
ブチル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−n−ブチ
ル−ジ−フェノキシシラン、ジ−sec−ブチルジメト
キシシラン、ジ−sec−ブチルジエトキシシラン、ジ
−sec−ブチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−s
ec−ブチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−s
ec−ブチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ−sec−
ブチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−sec−ブ
チル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−sec−ブ
チル−ジ−フェノキシシラン、ジ−tert−ブチルジ
メトキシシラン、ジ−tert−ブチルジエトキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−n−プロポキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−iso−プロポキシシ
ラン、ジ−tert−ブチル−ジ−n−ブトキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−sec−ブトキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−tert−ブトキシシ
ラン、ジ−tert−ブチル−ジ−フェノキシシラン、
ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニル−ジ−エトキ
シシラン、ジフェニル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ
フェニル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジフェニル
−ジ−n−ブトキシシラン、ジフェニル−ジ−sec−
ブトキシシラン、ジフェニル−ジ−tert−ブトキシ
シラン、ジフェニルジフェノキシシラン、ジビニルトリ
メトキシシランなど;を挙げることができる。
【0013】化合物(2)として好ましい化合物は、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−プロポキシシラン、メチルトリ−is
o−プロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エ
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、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシ
シラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキ
シシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメ
トキシシラン、ジフェニルジエトキシシランなどであ
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。
【0014】化合物(3);上記一般式(3)におい
て、R7で表される1価の有機基としては、先の一般式
(1)と同様な有機基を挙げることができる。一般式
(3)で表される化合物の具体例としては、テトラメト
キシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロ
ポキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、テ
トラ−n−ブトキシラン、テトラ−sec−ブトキシシ
ラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、テトラフェ
ノキシシランなどが挙げられる。
【0015】化合物(4);上記一般式(4)におい
て、R8〜R12で表される1価の有機基としては、先の
一般式(1)と同様な有機基を挙げることができる。一
般式(4)のうち、R12が酸素原子の化合物としては、
ヘキサメトキシジシロキサン、ヘキサエトキシジシロキ
サン、ヘキサフェノキシジシロキサン、1,1,1,
3,3−ペンタメトキシ−3−メチルジシロキサン、
1,1,1,3,3−ペンタエトキシ−3−メチルジシ
ロキサン、1,1,1,3,3−ペンタフェノキシ−3
−メチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメ
トキシ−3−エチルジシロキサン、1,1,1,3,3
−ペンタエトキシ−3−エチルジシロキサン、1,1,
1,3,3−ペンタフェノキシ−3−エチルジシロキサ
ン、1,1,1,3,3−ペンタメトキシ−3−フェニ
ルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタエトキシ
−3−フェニルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペ
ンタフェノキシ−3−フェニルジシロキサン、1,1,
3,3−テトラメトキシ−1,3−ジメチルジシロキサ
ン、1,1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジメチ
ルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−
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−ジエチルジシロキサン、1,1,
3,3−テトラエトキシ−1,3−ジエチルジシロキサ
ン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ジエ
チルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−
1,3−ジフェニルジシロキサン、1,1,3,3−テ
トラエトキシ−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,
1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ジフェニルジ
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−
1,3,3−トリメチルジシロキサン、1,1,3−ト
リフェノキシ−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−トリエチルジ
シロキサン、、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3
−トリエチルジシロキサン、、1,1,3−トリフェノ
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−トリフェニルジシ
ロキサン、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3−ト
リフェニルジシロキサン、1,1,3−トリフェノキシ
−1,3,3−トリフェニルジシロキサン、1,3−ジ
メトキシ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサ
ン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テトラメチ
ルジシロキサン、1,3−ジフェノキシ−1,1,3,
3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−
1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、1,3−
ジエトキシ−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサ
ン、1,3−ジフェノキシ−1,1,3,3−テトラエ
チルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,3,
3−テトラフェニルジシロキサン、1,3−ジエトキシ
−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,
3−ジフェノキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジ
シロキサンなどを挙げることができる。
【0016】これらのうち、ヘキサメトキシジシロキサ
ン、ヘキサエトキシジシロキサン、1,1,3,3−テ
トラメトキシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,
1,3,3−テトラエトキシ−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
フェニルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,
3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジエトキ
シ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,
3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジシ
ロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テト
ラフェニルジシロキサンなどを、好ましい例として挙げ
ることができる。
【0017】また、一般式(4)において、fが0の化
合物としては、ヘキサメトキシジシラン、ヘキサエトキ
シジシラン、ヘキサフェノキシジシラン、1,1,1,
2,2−ペンタメトキシ−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−ペンタフェノキシ−2−メチ
ルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタメトキシ−2
−エチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタエトキ
シ−2−エチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタ
フェノキシ−2−エチルジシラン、1,1,1,2,2
−ペンタメトキシ−2−フェニルジシラン、1,1,
1,2,2−ペンタエトキシ−2−フェニルジシラン、
1,1,1,2,2−ペンタフェノキシ−2−フェニル
ジシラン、1,1,2,2−テトラメトキシ−1,2−
ジメチルジシラン、1,1,2,2−テトラエトキシ−
1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2−テトラフ
ェノキシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2
−テトラメトキシ−1,2−ジエチルジシラン、1,
1,2,2−テトラエトキシ−1,2−ジエチルジシラ
ン、1,1,2,2−テトラフェノキシ−1,2−ジエ
チルジシラン、1,1,2,2−テトラメトキシ−1,
2−ジフェニルジシラン、1,1,2,2−テトラエト
キシ−1,2−ジフェニルジシラン、1,1,2,2−
テトラフェノキシ−1,2−ジフェニルジシラン、1,
1,2−トリメトキシ−1,2,2−トリメチルジシラ
ン、1,1,2−トリエトキシ−1,2,2−トリメチ
ルジシラン、1,1,2−トリフェノキシ−1,2,2
−トリメチルジシラン、1,1,2−トリメトキシ−
1,2,2−トリエチルジシラン、、1,1,2−トリ
エトキシ−1,2,2−トリエチルジシラン、、1,
1,2−トリフェノキシ−1,2,2−トリエチルジシ
ラン、、1,1,2−トリメトキシ−1,2,2−トリ
フェニルジシラン、1,1,2−トリエトキシ−1,
2,2−トリフェニルジシラン、、1,1,2−トリフ
ェノキシ−1,2,2−トリフェニルジシラン、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−1,1,2,2−テトラメチ
ルジシラン、1,2−ジフェノキシ−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−テトラエチルジシラン、1,2−ジエトキシ−
1,1,2,2−テトラエチルジシラン、1,2−ジフ
ェノキシ−1,1,2,2−テトラエチルジシラン、
1,2−ジメトキシ−1,1,2,2−テトラフェニル
ジシラン、1,2−ジエトキシ−1,1,2,2−テト
ラフェニルジシラン、1,2−ジフェノキシ−1,1,
2,2−テトラフェニルジシランなどを挙げることがで
きる。
【0018】これらのうち、ヘキサメトキシジシラン、
ヘキサエトキシジシラン、1,1,2,2−テトラメト
キシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2−テ
トラエトキシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,
2,2−テトラメトキシ−1,2−ジフェニルジシラ
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−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−テトラフェニルジシラン、1,2−ジエトキシ
−1,1,2,2−テトラフェニルジシランなどを、好
ましい例として挙げることができる。
【0019】さらに、一般式(4)において、R12が−
(CH2n −で表される基の化合物としては、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、ビス(トリ−n−プロポキシシリル)メ
タン、ビス(トリ−i−プロポキシシリル)メタン、ビ
ス(トリ−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−t−ブ
トキシシリル)メタン、1,2−ビス(トリメトキシシ
リル)エタン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)エ
タン、1,2−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)エ
タン、1,2−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)エ
タン、1,2−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)エタ
ン、1,2−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)エ
タン、1,2−ビス(トリ−t−ブトキシシリル)エタ
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−n−プロポキ
シシリル)メタン、1−(ジ−i−プロポキシメチルシ
リル)−1−(トリ−i−プロポキシシリル)メタン、
1−(ジ−n−ブトキシメチルシリル)−1−(トリ−
n−ブトキシシリル)メタン、1−(ジ−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−t−ブトキシメチルシリル)
−1−(トリ−t−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)
エタン、1−(ジエトキシメチルシリル)−2−(トリ
エトキシシリル)エタン、1−(ジ−n−プロポキシメ
チルシリル)−2−(トリ−n−プロポキシシリル)エ
タン、1−(ジ−i−プロポキシメチルシリル)−2−
(トリ−i−プロポキシシリル)エタン、1−(ジ−n
−ブトキシメチルシリル)−2−(トリ−n−ブトキシ
シリル)エタン、1−(ジ−sec−ブトキシメチルシ
リル)−2−(トリ−sec−ブトキシシリル)エタ
ン、1−(ジ−t−ブトキシメチルシリル)−2−(ト
リ−t−ブトキシシリル)エタン、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−n−プロポキシメチルシリル)メタ
ン、ビス(ジ−i−プロポキシメチルシリル)メタン、
ビス(ジ−n−ブトキシメチルシリル)メタン、ビス
(ジ−sec−ブトキシメチルシリル)メタン、ビス
(ジ−t−ブ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)エタン、1,2−ビス
(ジエトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(ジ
−n−プロポキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス
(ジ−i−プロポキシメチルシリル)エタン、1,2−
ビス(ジ−n−ブトキシメチルシリル)エタン、1,2
−ビス(ジ−sec−ブトキシメチルシリル)エタン、
1,2−ビス(ジ−t−ブトキシメチルシリル)エタ
ン、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−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,
2−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、
1,2−ビス(トリ−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-t- 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−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,
3−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、
1,3−ビス(トリ−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−t−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−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,
4−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、
1,4−ビス(トリ−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−t−ブトキシシリル)ベンゼ
ンなど挙げることができる。
【0020】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)エタン、1,2−ビス
(トリエトキシシリル)エタン、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)エタン、1−(ジエトキシメチ
ルシリル)−2−(トリエトキシシリル)エタン、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)エタン、1,2−ビス(ジエトキシメチルシ
リル)エタン、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い例とし
て挙げることができる。本発明において、(B)成分と
しては、上記化合物(2)、(3)および(4)の1種
もしくは2種以上を用いることができる。
【0021】本発明は、上記化合物(1)、上記化合物
(1)の加水分解縮合物、上記化合物(1)と化合物
(2)〜(4)から選ばれる1種との加水分解縮合物の
いずれか1つを含む組成物である。本発明において、
(A)成分と(B)成分との使用割合は、(A)成分と
(B)成分の合計を100重量%(完全加水分解縮合物
換算)とした場合に(A)成分5〜100重量%、
(B)成分0〜95重量%である。本発明において加水
分解物とは、化合物(1)〜(4)に含まれるR2O−
基,R3O−基,R6O−基,R7O−基,R9O−基およ
びR10O−基のすべてが加水分解されている必要はな
く、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、縮合物は化合物(1)〜
(4)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く、僅かな一部
のシラノール基が縮合したもの、縮合の程度が異なって
いるものの混合物などをも包含した概念である。本発明
において、化合物(1)〜(4)のシラン化合物を加水
分解、縮合するには、これらのシラン化合物を有機溶剤
に溶解し、水の存在下で加水分解、縮合する。
【0022】化合物(1)〜(4)を加水分解、縮合さ
せる際に、化合物(1)〜(4)の合計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、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やゲル化が生じる場合
がある。
【0023】本発明において、化合物(1)〜(4)を
加水分解、縮合する際には触媒を使用することが好まし
い。使用する触媒としては、酸触媒、アルカリ触媒およ
び金属キレート化合物の群から選ばれる少なくとも1種
を使用する。酸触媒としては、無機酸および有機酸を挙
げることができ、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、シュウ酸などを挙
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、ヘキサン
酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シ
ュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セ
バシン酸、没食子酸、酪酸、メリット酸、アラキドン
酸、シキミ酸、2−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ス
テアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、
安息香酸、p−アミノ安息香酸、p−トルエンスルホン
酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢
酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン
酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石
酸、コハク酸、フマル酸、イタコン酸、メサコン酸、シ
トラコン酸、リンゴ酸、グルタル酸の加水分解物、無水
マレイン酸の加水分解物、無水フタル酸の加水分解物な
どを挙げることができる。
【0024】アルカリ触媒としては、金属水酸化物、ア
ンモニウム塩および窒素含有化合物を挙げることがで
き、金属水酸化物としては、例えば、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム
などを挙げることができる。アンモニウム塩としては、
例えば水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラ
エチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウ
ム、水酸化テトラブチルアンモニウムなどを挙げること
ができる。窒素含有化合物としては、例えばピリジン、
ピロール、ピペリジン、1−メチルピペリジン、2−メ
チルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピ
ペリジン、ピペラジン、1−メチルピペラジン、2−メ
チルピペラジン、1,4−ジメチルピペラジン、ピロリ
ジン、1−メチルピロリジン、ピコリン、モノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノー
ルアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、ジアザビシクロオクラン、ジアザビシクロ
ノナン、ジアザビシクロウンデセン、2−ピラゾリン、
3−ピロリン、キヌキリジン、アンモニア、メチルアミ
ン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、
N,N−ジメチルアミン、N,N−ジエチルアミン、
N,N−ジプロピルアミン、N,N−ジブチルアミン、
トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルア
ミン、トリブチルアミンなどのを挙げることができる。
【0025】金属キレート化合物としては、例えば、ト
リエトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、ト
リ−n−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)チ
タン、トリ−i−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナ
ート)チタン、トリ−n−ブトキシ・モノ(アセチルア
セトナート)チタン、トリ−sec−ブトキシ・モノ
(アセチルアセトナート)チタン、トリ−t−ブトキシ
・モノ(アセチルアセトナート)チタン、ジエトキシ・
ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−n−プロポ
キシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−i−
プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ
−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタ
ン、ジ−sec−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナー
ト)チタン、ジ−t−ブトキシ・ビス(アセチルアセト
ナート)チタン、モノエトキシ・トリス(アセチルアセ
トナート)チタン、モノ−n−プロポキシ・トリス(ア
セチルアセトナート)チタン、モノ−i−プロポキシ・
トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−n−ブ
トキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ
−sec−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)
チタン、モノ−t−ブトキシ・トリス(アセチルアセト
ナート)チタン、テトラキス(アセチルアセトナート)
チタン、トリエトキシ・モノ(エチルアセトアセテー
ト)チタン、トリ−n−プロポキシ・モノ(エチルアセ
トアセテート)チタン、トリ−i−プロポキシ・モノ
(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−n−ブトキ
シ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−s
ec−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタ
ン、トリ−t−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテー
ト)チタン、ジエトキシ・ビス(エチルアセトアセテー
ト)チタン、ジ−n−プロポキシ・ビス(エチルアセト
アセテート)チタン、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチ
ルアセトアセテート)チタン、ジ−n−ブトキシ・ビス
(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−sec−ブト
キシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−t
−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、
モノエトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタ
ン、モノ−n−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセ
テート)チタン、モノ−i−プロポキシ・トリス(エチ
ルアセトアセテート)チタン、モノ−n−ブトキシ・ト
リス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−sec
−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタ
ン、モノ−t−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテ
ート)チタン、テトラキス(エチルアセトアセテート)
チタン、モノ(アセチルアセトナート)トリス(エチル
アセトアセテート)チタン、ビス(アセチルアセトナー
ト)ビス(エチルアセトアセテート)チタン、トリス
(アセチルアセトナート)モノ(エチルアセトアセテー
ト)チタンなどのチタンキレート化合物;トリエトキシ
・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−
n−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコ
ニウム、トリ−i−プロポキシ・モノ(アセチルアセト
ナート)ジルコニウム、トリ−n−ブトキシ・モノ(ア
セチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−sec−ブ
トキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、
トリ−t−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジ
ルコニウム、ジエトキシ・ビス(アセチルアセトナー
ト)ジルコニウム、ジ−n−プロポキシ・ビス(アセチ
ルアセトナート)ジルコニウム、ジ−i−プロポキシ・
ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−n−
ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウ
ム、ジ−sec−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナー
ト)ジルコニウム、ジ−t−ブトキシ・ビス(アセチル
アセトナート)ジルコニウム、モノエトキシ・トリス
(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−n−プ
ロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウ
ム、モノ−i−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナ
ート)ジルコニウム、モノ−n−ブトキシ・トリス(ア
セチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−sec−ブ
トキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウ
ム、モノ−t−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナー
ト)ジルコニウム、テトラキス(アセチルアセトナー
ト)ジルコニウム、トリエトキシ・モノ(エチルアセト
アセテート)ジルコニウム、トリ−n−プロポキシ・モ
ノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−i
−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコ
ニウム、トリ−n−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセ
テート)ジルコニウム、トリ−sec−ブトキシ・モノ
(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−t−
ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウ
ム、ジエトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジル
コニウム、ジ−n−プロポキシ・ビス(エチルアセトア
セテート)ジルコニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス
(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−n−ブ
トキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウ
ム、ジ−sec−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテ
ート)ジルコニウム、ジ−t−ブトキシ・ビス(エチル
アセトアセテート)ジルコニウム、モノエトキシ・トリ
ス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−n
−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジル
コニウム、モノ−i−プロポキシ・トリス(エチルアセ
トアセテート)ジルコニウム、モノ−n−ブトキシ・ト
リス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−
sec−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)
ジルコニウム、モノ−t−ブトキシ・トリス(エチルア
セトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(エチルア
セトアセテート)ジルコニウム、モノ(アセチルアセト
ナート)トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウ
ム、ビス(アセチルアセトナート)ビス(エチルアセト
アセテート)ジルコニウム、トリス(アセチルアセトナ
ート)モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウムな
どのジルコニウムキレート化合物;トリス(アセチルア
セトナート)アルミニウム、トリス(エチルアセトアセ
テート)アルミニウムなどのアルミニウムキレート化合
物;などを挙げることができる。
【0026】これら触媒のうち、金属キレート化合物、
有機酸、無機酸、有機塩基が好ましく、より好ましく
は、チタンキレート化合物、アルミキレート化合物、有
機酸、窒素含有化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。
【0027】上記触媒の使用量は、(A)成分および必
要に応じて(B)成分(完全加水分解縮合物換算)に対
して、通常、0.001〜10重量部、好ましくは0.
01〜10重量部の範囲である。また、触媒は、前記溶
剤中に予め添加しておいてもよいし、水添加時に水中に
溶解あるいは分散させておいてもよい。
【0028】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−ヘキサン、i−
ヘキサン、n−ヘプタン、i−ヘプタン、2,2,4−
トリメチルペンタン、n−オクタン、i−オクタン、シ
クロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂肪族炭化
水素系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベ
ンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、
n−プロピルベンセン、i−プロピルベンセン、ジエチ
ルベンゼン、i−ブチルベンゼン、トリエチルベンゼ
ン、ジ−i−プロピルベンセン、n−アミルナフタレ
ン、トリメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶媒;
メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロ
パノール、n−ブタノール、i−ブタノール、sec−
ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、i−
ペンタノール、2−メチルブタノール、sec−ペンタ
ノール、t−ペンタノール、3−メトキシブタノール、
n−ヘキサノール、2−メチルペンタノール、sec−
ヘキサノール、2−エチルブタノール、sec−ヘプタ
ノール、ヘプタノール−3、n−オクタノール、2−エ
チルヘキサノール、sec−オクタノール、n−ノニル
アルコール、2,6−ジメチルヘプタノール−4、n−
デカノール、sec−ウンデシルアルコール、トリメチ
ルノニルアルコール、sec−テトラデシルアルコー
ル、sec−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シ
クロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、3,
3,5−トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアル
コール、フェニルメチルカルビノール、ジアセトンアル
コール、ク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、ペンタンジオール−2,4、
2−メチルペンタンジオール−2,4、ヘキサンジオー
ル−2,5、ヘプタンジオール−2,4、2−エチルヘ
キサンジオール−1,3、ジエチレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプ
ロピレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール
系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−
プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、ジエチル
ケトン、メチル−i−ブチルケトン、メチル−n−ペン
チルケトン、エチル−n−ブチルケトン、メチル−n−
ヘキシルケトン、ジ−i−ブチルケトン、トリメチルノ
ナノン、シクロヘキサノン、2−ヘキサノン、メチルシ
クロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン、アセトニル
アセトン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン、フ
ェンチョンなどのケトン系溶媒;エチルエーテル、i−
プロピルエーテル、n−ブチルエーテル、n−ヘキシル
エーテル、2−エチルヘキシルエーテル、エチレンオキ
シド、1,2−プロピレンオキシド、ジオキソラン、4
−メチルジオキソラン、ジオキサン、ジメチルジオキサ
ン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジ
エチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチル
エーテル、エチレングリコールモノ−n−ヘキシルエー
テル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチ
レングリコールモノ−2−エチルブチルエーテル、エチ
レングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、
ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエ
チレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノ−n−ヘキシルエーテル、エトキシトリ
グリコール、テトラエチレングリコールジ−n−ブチル
エーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、
プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレン
グリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコー
ルモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメ
チルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエー
テル、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;ジエチルカーボネート、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラク
トン、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−
ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n
−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸3−メトキシ
ブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、
酢酸2−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘ
キシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸n−ノニル、
アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレング
リコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコール
モノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメ
チルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエ
ーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエ
ーテル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢
酸プロピレングリコールモノプロピルエーテル、酢酸プ
ロピレングリコールモノブチルエーテル、酢酸ジプロピ
レングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレン
グリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢
酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロ
ピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−アミル、シュウ
酸ジエチル、シュウ酸ジ−n−ブチル、乳酸メチル、乳
酸エチル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミル、マロン酸
ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチルなどの
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−ジエチルホルムアミド、
アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメ
チルアセトアミド、N−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;硫化ジメチル、
硫化ジエチル、チオフェン、テトラヒドロチオフェン、
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。これらの中で、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレン
グリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリ
コールモノブチルエーテルを挙げることができ、特に好
ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレング
リコールモノプロピルエーテルが特に好ましい。これら
有機溶剤は、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。
【0029】本発明の膜形成用組成物は、下記のとおり
製造することができる。具体的には、(A)成分または
(A)成分と(B)成分を溶解させた有機溶剤中に水を
断続的あるいは連続的に添加する。この際、触媒は、有
機溶剤中に予め添加しておいてもよいし、水添加時に水
中に溶解あるいは分散させておいてもよい。この際の反
応温度としては、通常、0〜100℃、好ましくは15
〜80℃である。
【0030】また、膜形成用組成物を構成するにあた
り、組成物中の沸点100℃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℃以下のアルコールは、上記(A)
成分および必要に応じてさらに(B)成分の加水分解、
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。
【0031】その他の添加剤 本発明で得られる膜形成用組成物には、さらにβ−ジケ
トン、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、トリアゼン化合物などの成分を添加してもよ
い。
【0032】β−ジケトン β−ジケトンとしては、アセチルアセトン、2,4−ヘ
キサンジオン、2,4−ヘプタンジオン、3,5−ヘプ
タンジオン、2,4−オクタンジオン、3,5−オクタ
ンジオン、2,4−ノナンジオン、3,5−ノナンジオ
ン、5−メチル−2,4−ヘキサンジオン、2,2,
6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、1,
1,1,5,5,5−ヘキサフルオロ−2,4−ヘプタ
ンジオンなどの1種または2種以上である。本発明にお
いて、膜形成用組成物中のβ−ジケトン含有量は、
(A)成分および必要に応じて(B)成分との合計(完
全加水分解縮合物換算)100重量部に対して通常0.
1〜100重量部、好ましくは0.2〜80重量部の範
囲である。このような範囲でβ−ジケトンを添加すれ
ば、一定の保存安定性が得られるとともに、膜形成用組
成物の塗膜均一性などの特性が低下するおそれが少な
い。このβ−ジケトンは、(A)成分および必要に応じ
て(B)成分の加水分解、縮合反応後に添加することが
好ましい。
【0033】コロイド状シリカとは、例えば、高純度の
無水ケイ酸を前記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5〜30mμ、好ましくは10〜
20mμ、固形分濃度が10〜40重量%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
びイソプロパノールシリカゾル;触媒化成工業(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
アルミナクリアーゾル、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、ポリオキサジアゾール、
フッ素系重合体、ポリアルキレンオキサイド構造を有す
る化合物などを挙げることができる。
【0034】ポリアルキレンオキサイド構造を有する化
合物としては、ポリメチレンオキサイド構造、ポリエチ
レンオキサイド構造、ポリプロピレンオキサイド構造、
ポリテトラメチレンオキサイド構造、ポリブチレンオキ
シド構造などが挙げられる。具体的には、ポリオキシメ
チレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエテチレンアルキルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオ
キシエチレンラノリン誘導体、アルキルフェノールホル
マリン縮合物の酸化エチレン誘導体、ポリオキシエチレ
ンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキ
シエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルなど
のエーテル型化合物、ポリオキシエチレングリセリン脂
肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレン脂肪酸アルカノールアミド硫酸
塩などのエーテルエステル型化合物、ポリエチレングリ
コール脂肪酸エステル、エチレングリコール脂肪酸エス
テル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エ
ステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコ
ール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステルなどのエー
テルエステル型化合物などを挙げることができる。ポリ
オキシチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー
としては下記のようなブロック構造を有する化合物が挙
げられる。 −(X)j−(Y)k− −(X)j−(Y)k−(X)l- (式中、Xは−CH2CH2O−で表される基を、Yは−
CH2CH(CH3)O−で表される基を示し、jは1〜
90、kは10〜99、lは0〜90の数を示す) これらの中で、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポ
リマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアル
キルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、
などのエーテル型化合物をより好ましい例として挙げる
ことができる。これらは1種あるいは2種以上を同時に
使用しても良い。
【0035】界面活性剤としては、例えば、ノニオン系
界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活
性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、さらには、フッ
素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポリアルキ
レンオキシド系界面活性剤、ポリ(メタ)アクリレート
系界面活性剤などを挙げることができ、好ましくはフッ
素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤を挙げること
ができる。
【0036】フッ素系界面活性剤としては、例えば1,
1,2,2−テトラフロロオクチル(1,1,2,2−
テトラフロロプロピル)エーテル、1,1,2,2−テ
トラフロロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレン
グリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロブチル)
エーテル、ヘキサエチレングリコール(1,1,2,
2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エーテル、オクタ
プロピレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロ
ロブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ
(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エ
ーテル、パーフロロドデシルスルホン酸ナトリウム、
1,1,2,2,8,8,9,9,10,10−デカフ
ロロドデカン、1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロ
デカン、N−[3−(パーフルオロオクタンスルホンア
ミド)プロピル]-N,N‘−ジメチル−N−カルボキ
シメチレンアンモニウムベタイン、パーフルオロアルキ
ルスルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、
パーフルオロアルキル−N−エチルスルホニルグリシン
塩、リン酸ビス(N−パーフルオロオクチルスルホニル
−N−エチルアミノエチル)、モノパーフルオロアルキ
ルエチルリン酸エステル等の末端、主鎖および側鎖の少
なくとも何れかの部位にフルオロアルキルまたはフルオ
ロアルキレン基を有する化合物からなるフッ素系界面活
性剤を挙げることができる。また、市販品としてはメガ
ファックF142D、同F172、同F173、同F1
83(以上、大日本インキ化学工業(株)製)、エフト
ップEF301、同303、同352(新秋田化成
(株)製)、フロラードFC−430、同FC−431
(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG71
0、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−
102、同SC−103、同SC−104、同SC−1
05、同SC−106(旭硝子(株)製)、BM−10
00、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−11
00,NBX−15が特に好ましい。
【0037】シリコーン系界面活性剤としては、例えば
SH7PA、SH21PA、SH30PA、ST94P
A(いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)
製などを用いることが出来る。これらの中でも、上記S
H28PA、SH30PAが特に好ましい。
【0038】界面活性剤の使用量は、(A)成分および
必要に応じて(B)成分の合計100重量部(完全加水
分解縮合物)に対して通常0.0001〜10重量部で
ある。これらは1種あるいは2種以上を同時に使用して
も良い。
【0039】シランカップリング剤としては、例えば3
−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ア
ミノグリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、3−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリ
シジロキシプロピルメチルジメトキシシラン、1−メタ
クリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルト
リエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−
(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルト
リメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシ
シラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピル
トリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシ
リルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリエトキ
シシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリ
メトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−
トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9
−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテー
ト、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルア
セテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメト
キシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルト
リエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−
アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシ
エチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシランな
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。
【0040】ラジカル発生剤としては、例えばイソブチ
リルパーオキサイド、α、α’ビス(ネオデカノイルパ
ーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシ
ネオデカノエート、ジ−nプロピルパーオキシジカーボ
ネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、
1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデ
カノエート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パ
ーオキシジカーボネート、1−シクロヘキシル−1−メ
チルエチルパーオキシネオデカノエート、ジ−2−エト
キシエチルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エチル
ヘキシルパーオキシ)ジカーボネート、t−ヘキシルパ
ーオキシネオデカノエート、ジメトキブチルパーオキシ
ジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル
パーオキシ)ジカーボネート、t−ブチルパーオキシネ
オデカノエート、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキ
サイド、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチ
ルパーオキシピバレート、3,5,5−トリメチルヘキ
サノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイ
ド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキ
サイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキ
シ2−エチルヘキサノエート、スクシニックパーオキサ
イド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキ
サノイルパーオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−
1−メチルエチルパーオキシ2−エチルヘキサノエー
ト、t−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサノエー
ト、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、
m−トルオイルアンドベンゾイルパーオキサイド、ベン
ゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチ
レート、ジ−t−ブチルパーオキシ−2−メチルシクロ
ヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス
(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−
ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチ
ルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−
ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−
ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロデカン、t−ヘキ
シルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブ
チルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシ−
3,3,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパ
ーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパ
ーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパ
ーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘ
キシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−
2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブ
チルパーオキシアセテート、2,2−ビス(t−ブチル
パーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシベンゾエー
ト、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)バレレート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレ
ート、α、α’ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプ
ロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサ
ン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチル
パーオキサイド、p−メンタンヒドロパーオキサイド、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキシン−3、ジイソプロピルベンゼンヒドロパー
オキサイド、t−ブチルトリメチルシリルパーオキサイ
ド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオ
キサイド、クメンヒドロパーオキサイド、t−ヘキシル
ヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイ
ド、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン等を
挙げることができる。
【0041】ラジカル発生剤の配合量は、重合体100
重量部に対し、0.1〜10重量部が好ましい。これら
は1種あるいは2種以上を同時に使用しても良い。
【0042】トリアゼン化合物としては、例えば、1,
2−ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル)ベンゼン、
1,3−ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル)ベンゼ
ン、1,4−ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル)ベ
ンゼン、ビス(3,3−ジメチルトリアゼニルフェニ
ル)エーテル、ビス(3,3−ジメチルトリアゼニルフ
ェニル)メタン、ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル
フェニル)スルホン、ビス(3,3−ジメチルトリアゼ
ニルフェニル)スルフィド、2,2−ビス〔4−(3,
3−ジメチルトリアゼニルフェノキシ)フェニル〕−
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス〔4−(3,3−ジメチルトリアゼニルフ
ェノキシ)フェニル〕プロパン、1,3,5−トリス
(3,3−ジメチルトリアゼニル)ベンゼン、2,7−
ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル)−9,9−ビス
[4−(3,3−ジメチルトリアゼニル)フェニル]フ
ルオレン、2,7−ビス(3,3−ジメチルトリアゼニ
ル)−9,9−ビス[3−メチル−4−(3,3−ジメ
チルトリアゼニル)フェニル]フルオレン、2,7−ビ
ス(3,3−ジメチルトリアゼニル)−9,9−ビス
[3−フェニル−4−(3,3−ジメチルトリアゼニ
ル)フェニル]フルオレン、2,7−ビス(3,3−ジ
メチルトリアゼニル)−9,9−ビス[3−プロペニル
−4−(3,3−ジメチルトリアゼニル)フェニル]フ
ルオレン、2,7−ビス(3,3−ジメチルトリアゼニ
ル)−9,9−ビス[3−フルオロ−4−(3,3−ジ
メチルトリアゼニル)フェニル]フルオレン、2,7−
ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル)−9,9−ビス
[3,5−ジフルオロ−4−(3,3−ジメチルトリア
ゼニル)フェニル]フルオレン、2,7−ビス(3,3
−ジメチルトリアゼニル)−9,9−ビス[3−トリフ
ルオロメチル−4−(3,3−ジメチルトリアゼニル)
フェニル]フルオレ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。
【0043】膜形成用組成物の調製方法 本発明の膜形成用組成物を調製するに際しては、例え
ば、溶媒中化合物(1)〜(4)を混合して、水を連続
的または断続的に添加して、加水分解し、縮合すればよ
く、特に限定されない。
【0044】このようにして得られる本発明の組成物の
全固形分濃度は、好ましくは、2〜30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2〜30重量%であると、塗膜の膜厚が適当な範囲
となり、保存安定性もより優れるものである。なお、こ
の全固形分濃度の調整は、必要であれば、濃縮および有
機溶剤による希釈によって行われる。
【0045】本発明の組成物を、プラスチック、ガラ
ス、金属、セラミック、シリコンウエハ、SiO2ウエ
ハ、SiNウエハなどの基材に塗布する際には、スピン
コート、浸漬法、ロールコート法、スプレー法などの塗
装手段が用いられる。
【0046】この際の膜厚は、乾燥膜厚として、1回塗
りで厚さ0.05〜2.5μm程度、2回塗りでは厚さ
0.1〜5.0μm程度の塗膜を形成することができ
る。その後、常温で乾燥するか、あるいは80〜600
℃程度の温度で、通常、5〜240分程度加熱して乾燥
することにより、ガラス質または巨大高分子の絶縁膜を
形成することができる。この際の加熱方法としては、ホ
ットプレート、オーブン、ファーネスなどを使用するこ
とが出来、加熱雰囲気としては、大気下、窒素雰囲気、
アルゴン雰囲気、真空下、酸素濃度をコントロールした
減圧下などで行うことができる。また、電子線や紫外線
を照射することによっても塗膜を形成させることができ
る。また、上記塗膜の硬化速度を制御するため、必要に
応じて、段階的に加熱したり、窒素、空気、酸素、減圧
などの雰囲気を選択することができる。
【0047】このようにして得られるシリコーン含有組
成物は、PCT後の表面硬度、PCT後の機械的強度、
PCT後の基板との密着性に優れることから、プラスチ
ック、ガラス、金属、セラミックなどの表面保護膜、L
SI、システムLシ、DRAM、SDRAM、RDRA
M、D−RDRAMなどの半導体素子用層間絶縁膜やエ
ッチングストッパー膜、半導体素子の表面コート膜など
の保護膜、多層レジストを用いた半導体作製工程の中間
層、多層配線基板の層間絶縁膜、液晶表示素子用の保護
膜や絶縁膜などの用途に有用である。
【0048】
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてさらに具体的
に説明する。ただし、以下の記載は、本発明の態様例を
概括的に示すものであり、特に理由なく、かかる記載に
より本発明は限定されるものではない。なお、実施例お
よび比較例中の部および%は、特記しない限り、それぞ
れ重量部および重量%であることを示している。また、
各種の評価は、次のようにして行なった。
【0049】重量平均分子量(Mw) 下記条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー(GPC)法により測定した。 試料:テトラヒドロフランを溶媒として使用し、加水分
解縮合物1gを、100ccのテトラヒドロフランに溶
解して調製した。 標準ポリスチレン:米国プレッシャーケミカル社製の標
準ポリスチレンを使用した。 装置:米国ウオーターズ社製の高温高速ゲル浸透クロマ
トグラム(モデル150−C ALC/GPC) カラム:昭和電工(株)製のSHODEX A−80M
(長さ50cm) 測定温度:40℃ 流速:1cc/分
【0050】PCT後の比誘電率 8インチシリコンウエハ上に、スピンコート法を用いて
組成物試料を塗布し、ホットプレート上で90℃で3分
間、窒素雰囲気200℃で3分間基板を乾燥し、さらに
400℃の真空(50mTorr)ホットプレートで3
0分基板を焼成した。得られた膜に対して100℃、湿
度100%RH、2気圧の条件でPCTを2時間行い、
蒸着法によりアルミニウム電極パターンを形成させ比誘
電率測定用サンプルを作成した。該サンプルを周波数1
00kHzの周波数で、横河・ヒューレットパッカード
(株)製、HP16451B電極およびHP4284A
プレシジョンLCRメータを用いてCV法により当該塗
膜の比誘電率を測定した。
【0051】PCT後の表面硬度 8インチシリコンウエハ上に、スピンコート法を用いて
組成物試料を塗布し、ホットプレート上で90℃で3分
間、窒素雰囲気200℃で3分間基板を乾燥し、さらに
400℃の真空(50mTorr)ホットプレートで3
0分基板を焼成した。得られた膜に対して100℃、湿
度100%RH、2気圧の条件でPCTを2時間行っ
た。得られた膜の表面硬度は、ナノインデンターXP
(ナノインスツルメント社製)を用いて、連続剛性測定
法により測定した。
【0052】PCT後の機械的強度(弾性率) 8インチシリコンウエハ上に、スピンコート法を用いて
組成物試料を塗布し、ホットプレート上で90℃で3分
間、窒素雰囲気200℃で3分間基板を乾燥し、さらに
400℃の真空(50mTorr)ホットプレートで3
0分基板を焼成した。得られた膜に対して100℃、湿
度100%RH、2気圧の条件でPCTを2時間行っ
た。得られた膜の弾性率は、ナノインデンターXP(ナ
ノインスツルメント社製)を用いて、連続剛性測定法に
より測定した。
【0053】塗膜の密着性 8インチシリコンウエハ上に、スピンコート法を用いて
組成物試料を塗布し、ホットプレート上で90℃で3分
間、窒素雰囲気200℃で3分間基板を乾燥し、さらに
400℃の真空(50mTorr)ホットプレートで3
0分基板を焼成した。得られた膜に対して100℃、湿
度100%RH、2気圧の条件でPCTを2時間行っ
た。得られた基板上にエポキシ樹脂を用いてスタッドピ
ン10本を固定し、150℃で1時間乾燥させた。この
スタッドピンをセバスチャン法を用いて引き抜き試験行
い、以下の基準で密着性を評価した。○:スタッドピン
10本共シリコンウエハと塗膜の界面での剥離無し×:
シリコンウエハと塗膜の界面での剥離発生
【0054】合成例1 石英製セパラブルフラスコに、メチルトリメトキシシラ
ン324.4g、ビス(トリメトキシシリル)アセチレ
ン83.04gとプロピレングリコールモノエチルエー
テル290gを入れ、均一に攪拌した。この溶液にイタ
コン酸0.3gを溶解させたイオン交換水302gを1
時間かけて滴下した。この溶液を55℃で4時間反応さ
せた後、プロピレングリコールモノエチルエーテル49
6gを添加し、50℃で反応液からメタノールと水を含
む溶液を496gエバポレーションで除去し、反応液
を得た。このようにして得られた縮合物等の重量平均分
子量は、5,400であった。
【0055】合成例2 石英製セパラブルフラスコに、メチルトリメトキシシラ
ン173.3g、テトラメトキシシラン72.1g、ビ
ス(トリメトキシシリル)アセチレン59.2g、テト
ラキス(アセチルアセトナート)チタン1.44gとプ
ロピレングリコールモノプロピルエーテル128gを入
れ、均一に攪拌した。この溶液にイオン交換水238g
とプロピレングリコールモノプロピルエーテル278g
の混合液を1時間かけて滴下した。この溶液を55℃で
4時間反応させた後、プロピレングリコールモノプロピ
ルエーテル423gを添加し、50℃で反応液からメタ
ノールと水を含む溶液を423gエバポレーションで除
去し、反応液を得た。このようにして得られた縮合物
等の重量平均分子量は、10,400であった。
【0056】合成例3 石英製セパラブルフラスコに、蒸留エタノール570
g、イオン交換水160gと10%メチルアミン水溶液
90gを入れ、均一に攪拌した。この溶液にメチルトリ
メトキシシラン136g、ビス(トリメトキシシリル)
アセチレン28.2g、テトラエトキシシラン159g
の混合物を添加した。溶液を55℃に保ったまま、2時
間反応を行った。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300gを加え、その後、50℃のエ
バポレーターを用いて溶液を10%(完全加水分解縮合
物換算)となるまで濃縮し、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10gを添
加し、反応液を得た。このようにして得られた縮合物
等の重量平均分子量は、974,400であった。
【0057】比較合成例1 合成例1において、ビス(トリメトキシシリル)アセチ
レンを使用しなかったこと以外は合成例1と同様にし
て、反応液を得た。このようにして得られた縮合物等
の重量平均分子量は、1,400であった。
【0058】実施例1 合成例1で得られた反応液を0.2μm孔径のテフロ
ン(登録商標)製フィルターでろ過を行い本発明の膜形
成用組成物を得た。得られた組成物をスピンコート法で
シリコンウエハ上に塗布した。塗膜のPCT後の比誘電
率は2.87と低い値であり、PCT後の塗膜の表面硬
度は1.7Gpa、PCT後の塗膜の弾性率は10.3
GPaと優れた機械的強度を示した。また、PCT後の
塗膜の密着性も良好であった。
【0059】実施例2〜3 表1に示す組成で膜形成用組成物を作製し、実施例1と
同様に評価を行った。評価結果を表1に併せて示す。
【0060】
【表1】
【0061】比較例1 比較合成例1で得られた反応液を使用した以外は実施
例1と同様にして塗膜の評価を行った。塗膜のPCT後
の比誘電率は2.73と低い値であったが、PCT後の
塗膜の表面硬度は0.4GPa、弾性率は4.2GPa
と機械的強度に劣るものであった。また、PCT後の密
着性評価では、スタッドプルピンの2本でシリコンウエ
ハと塗膜の界面での剥離が発生した。
【0062】
【発明の効果】本発明によれば、特定のアルコキシシラ
ンの加水分解および/または縮合物を使用することで、
PCT後の表面硬度、PCT後の機械的強度、PCT後
の基板との密着性に優れた膜形成用組成物(層間絶縁膜
用材料)を提供することが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J035 HA01 LB01 4J038 DL021 DL022 DL031 DL032 DL041 DL042 DL071 DL072 DL161 DL162 GA09 GA12 HA096 HA176 HA336 HA376 HA416 HA476 JA37 JA38 JA39 JA42 JB01 JB03 JB09 JB25 JB27 JB29 JB33 JC13 JC38 KA03 KA04 MA07 MA10 NA11 NA12 NA21 PA19 PB09 PC02 PC03 PC08

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)下記一般式(1)で表される化合
    物およびその加水分解縮合物もしくはいずれか一方を含
    有することを特徴とするシリコーン含有組成物。 R1 a(R2O)3-aSiC≡CSi(OR33 b4 b ・・・・・(1) (式中、R1およびR4は同一または異なり、それぞれ水
    素原子、フッ素原子または1価の有機基、R2およびR3
    は1価の有機基、aおよびbは同一または異なり、0〜
    2の整数を示す。)
  2. 【請求項2】 (A)下記一般式(1)で表される化合
    物 R1 a(R2O)3-aSiC≡CSi(OR33-b4 b ・・・・・(1) (式中、R1およびR4は同一または異なり、それぞれ水
    素原子、フッ素原子または1価の有機基、R2およびR3
    は1価の有機基、aおよびbは同一または異なり、0〜
    2の整数を示す。)ならびに (B)下記一般式(2)で表される化合物、下記一般式
    (3)で表される化合物および下記一般式(4)で表さ
    れる化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化
    合物 R5 c Si(OR64-c ・・・・・(2) (式中、R5は水素原子、フッ素原子または1価の有機
    基、R6は1価の有機基、cは1〜2の整数を示す。) Si(OR74 ・・・・・(3) (式中、R7は1価の有機基を示す。) R8 d (R9O)3-d Si−(R12f −Si(OR103-e11 e・・・(4) 〔式中、R8およびR11は同一または異なり、それぞれ
    水素原子、フッ素原子または1価の有機基、R9および
    10は同一または異なり、それぞれ1価の有機基、dお
    よびeは同一または異なり、0〜2の数を示し、R12
    酸素原子、フェニレン基または−(CH2n −で表さ
    れる基(ここで、nは1〜6の整数である)、fは0ま
    たは1を示す。〕からなるシラン化合物の加水分解物お
    よび縮合物もしくはいずれか一方を含有することを特徴
    とするシリコーン含有組成物。
  3. 【請求項3】 一般式(1)で表される化合物を、酸触
    媒、アルカリ触媒および金属キレート化合物の群から選
    ばれる少なくとも1種の存在下で加水分解したものを含
    有することを特徴とする請求項1または2に記載のシリ
    コーン含有組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のシリコーン含有組成物を
    含有することを特徴とする膜形成用組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のシリコーン含有組成物を
    硬化してなるシリカ系膜。
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