JP2003335863A - 反応性珪素系重合体及びその硬化物 - Google Patents
反応性珪素系重合体及びその硬化物Info
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- JP2003335863A JP2003335863A JP2002144642A JP2002144642A JP2003335863A JP 2003335863 A JP2003335863 A JP 2003335863A JP 2002144642 A JP2002144642 A JP 2002144642A JP 2002144642 A JP2002144642 A JP 2002144642A JP 2003335863 A JP2003335863 A JP 2003335863A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 側鎖に導入した高反応性の原子団の重縮合反
応により、比較的低温で効率的に硬化が進行し、且つ、
優れた力学的物性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄膜に
してもクラックが発生しない硬化物を得ることができる
反応性珪素系重合体及びその硬化物を提供する。 【解決手段】 下記一般式（１）で表される繰り返し単
位からなる反応性珪素系重合体であって、上記繰り返し
単位の内の少なくとも１個は、一般式（１）におけるＲ
1 の少なくとも１個が下記一般式（２）で表される加水
分解性官能基（Ｘ）を含有する原子団を有するユニット
Ａからなることを特徴とする反応性珪素系重合体。 ｛式中、Ｙは炭化水素基を示し、加水分解性官能基
（Ｘ）を含有する原子団以外のＲ1 は炭化水素基を示
し、ｎは０又は正の整数を示す｝ （式中、Ｘは加水分解性官能基を示し、Ｒ2 及びＲは炭
化水素基を示し、Ｒ2 の炭化水素基は、分岐していても
良いし、不飽和結合を含んでいても良い、又、ｍは１〜
３の整数を示す）
応により、比較的低温で効率的に硬化が進行し、且つ、
優れた力学的物性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄膜に
してもクラックが発生しない硬化物を得ることができる
反応性珪素系重合体及びその硬化物を提供する。 【解決手段】 下記一般式（１）で表される繰り返し単
位からなる反応性珪素系重合体であって、上記繰り返し
単位の内の少なくとも１個は、一般式（１）におけるＲ
1 の少なくとも１個が下記一般式（２）で表される加水
分解性官能基（Ｘ）を含有する原子団を有するユニット
Ａからなることを特徴とする反応性珪素系重合体。 ｛式中、Ｙは炭化水素基を示し、加水分解性官能基
（Ｘ）を含有する原子団以外のＲ1 は炭化水素基を示
し、ｎは０又は正の整数を示す｝ （式中、Ｘは加水分解性官能基を示し、Ｒ2 及びＲは炭
化水素基を示し、Ｒ2 の炭化水素基は、分岐していても
良いし、不飽和結合を含んでいても良い、又、ｍは１〜
３の整数を示す）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機能性材料として
有用な新規反応性珪素系重合体及びその硬化物に関す
る。
有用な新規反応性珪素系重合体及びその硬化物に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏ
ｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ Ｃ：
Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２８，４３
１−４３７（１９９０）に開示されているように、耐熱
性に優れたエチニレン基を有する珪素系高分子材料（反
応性珪素系重合体）が開発されてきた。この反応性珪素
系重合体は、主鎖骨格中のアセチレン基が熱によって架
橋反応することにより硬化物を得ることができる。
ｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ Ｃ：
Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２８，４３
１−４３７（１９９０）に開示されているように、耐熱
性に優れたエチニレン基を有する珪素系高分子材料（反
応性珪素系重合体）が開発されてきた。この反応性珪素
系重合体は、主鎖骨格中のアセチレン基が熱によって架
橋反応することにより硬化物を得ることができる。
【０００３】しかし、上記反応性珪素系重合体は、主鎖
骨格中に存在する内部アセチレン基の反応性が低いた
め、十分な力学的物性を発現する硬化物を得るためには
３００℃以上の高温加熱が必要であるという問題点があ
る。又、硬化物の柔軟性が不十分であるため、薄膜にす
ると硬化時の体積収縮により硬化物にクラック（亀裂）
が発生するという問題点もある。
骨格中に存在する内部アセチレン基の反応性が低いた
め、十分な力学的物性を発現する硬化物を得るためには
３００℃以上の高温加熱が必要であるという問題点があ
る。又、硬化物の柔軟性が不十分であるため、薄膜にす
ると硬化時の体積収縮により硬化物にクラック（亀裂）
が発生するという問題点もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点に鑑み、側鎖に導入した高反応性の原子団の重縮
合反応により、比較的低温で効率的に硬化が進行し、且
つ、優れた力学的物性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄
膜にしてもクラックが発生しない硬化物を得ることがで
きる反応性珪素系重合体及びその硬化物を提供すること
にある。
問題点に鑑み、側鎖に導入した高反応性の原子団の重縮
合反応により、比較的低温で効率的に硬化が進行し、且
つ、優れた力学的物性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄
膜にしてもクラックが発生しない硬化物を得ることがで
きる反応性珪素系重合体及びその硬化物を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よる反応性珪素系重合体は、下記一般式（１）で表され
る繰り返し単位からなる反応性珪素系重合体であって、
上記繰り返し単位の内の少なくとも１個は、一般式
（１）におけるＲ1 の少なくとも１個が下記一般式
（２）で表される加水分解性官能基（Ｘ）を含有する原
子団を有するユニットＡからなることを特徴とする。
よる反応性珪素系重合体は、下記一般式（１）で表され
る繰り返し単位からなる反応性珪素系重合体であって、
上記繰り返し単位の内の少なくとも１個は、一般式
（１）におけるＲ1 の少なくとも１個が下記一般式
（２）で表される加水分解性官能基（Ｘ）を含有する原
子団を有するユニットＡからなることを特徴とする。
【化５】
｛式中、Ｙは炭化水素基を示し、加水分解性官能基
（Ｘ）を含有する原子団以外のＲ1 は炭化水素基を示
し、ｎは０又は正の整数を示す｝
（Ｘ）を含有する原子団以外のＲ1 は炭化水素基を示
し、ｎは０又は正の整数を示す｝
【化６】
（式中、Ｘは加水分解性官能基を示し、Ｒ2 及びＲは炭
化水素基を示し、Ｒ2 の炭化水素基は、分岐していても
良いし、不飽和結合を含んでいても良い、又、ｍは１〜
３の整数を示す）
化水素基を示し、Ｒ2 の炭化水素基は、分岐していても
良いし、不飽和結合を含んでいても良い、又、ｍは１〜
３の整数を示す）
【０００６】一般式（２）においてＸで示される加水分
解性官能基とは、珪素原子（Ｓｉ）と加水分解性官能基
（Ｘ）との結合が加水分解反応により切断され得る官能
基のことであり、その具体例としては、特に限定される
ものではないが、例えば、アルコシキル基、オキシム
基、アルケニルオキシ基、アセトキシ基等や、塩素や臭
素などのハロゲン基等が挙げられるが、なかでも、得ら
れる反応性珪素系重合体の貯蔵安定性が優れたものとな
り、汎用性にも優れることから、アルコキシル基が好適
に用いられる。一般式（２）において、これらの加水分
解性官能基（Ｘ）は、全て同じ種類であっても良いし、
それぞれ異なる種類であっても良い。
解性官能基とは、珪素原子（Ｓｉ）と加水分解性官能基
（Ｘ）との結合が加水分解反応により切断され得る官能
基のことであり、その具体例としては、特に限定される
ものではないが、例えば、アルコシキル基、オキシム
基、アルケニルオキシ基、アセトキシ基等や、塩素や臭
素などのハロゲン基等が挙げられるが、なかでも、得ら
れる反応性珪素系重合体の貯蔵安定性が優れたものとな
り、汎用性にも優れることから、アルコキシル基が好適
に用いられる。一般式（２）において、これらの加水分
解性官能基（Ｘ）は、全て同じ種類であっても良いし、
それぞれ異なる種類であっても良い。
【０００７】上記アルコキシル基としては、特に限定さ
れるものではないが、例えば、メトキシ基、エトキシ
基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキ
シ基、ｔｅｒｔ‐ブトキシ基、フェノキシ基、ベンジル
オキシ基等が挙げられる。一般式（２）において、これ
らのアルコキシル基は、全て同じ種類であっても良い
し、それぞれ異なる種類であっても良い。
れるものではないが、例えば、メトキシ基、エトキシ
基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキ
シ基、ｔｅｒｔ‐ブトキシ基、フェノキシ基、ベンジル
オキシ基等が挙げられる。一般式（２）において、これ
らのアルコキシル基は、全て同じ種類であっても良い
し、それぞれ異なる種類であっても良い。
【０００８】一般式（１）においてＲ1 で示される炭化
水素基及び一般式（２）においてＲ 2 で示される炭化水
素基は、特に限定されるものではないが、炭素数が１〜
３０であるものが好ましい。Ｒ1 やＲ2 で示される炭化
水素基の炭素数が３０を超えると、得られる反応性珪素
系重合体の溶解性や反応性珪素系重合体の硬化物の耐熱
性が不十分となることがある。
水素基及び一般式（２）においてＲ 2 で示される炭化水
素基は、特に限定されるものではないが、炭素数が１〜
３０であるものが好ましい。Ｒ1 やＲ2 で示される炭化
水素基の炭素数が３０を超えると、得られる反応性珪素
系重合体の溶解性や反応性珪素系重合体の硬化物の耐熱
性が不十分となることがある。
【０００９】Ｒ1 で示される炭化水素基としては、特に
限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル
基、プロピル基、フェニル基、ビニル基、アリル基等が
挙げられる。一般式（１）において、これらのＲ1 で示
される炭化水素基は、全て同じ種類であっても良いし、
それぞれ異なる種類であっても良い。又、Ｒ2 で示され
る炭化水素基としては、特に限定されるものではない
が、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、
フェニレン基、ビニレン基等が挙げられる。
限定されるものではないが、例えば、メチル基、エチル
基、プロピル基、フェニル基、ビニル基、アリル基等が
挙げられる。一般式（１）において、これらのＲ1 で示
される炭化水素基は、全て同じ種類であっても良いし、
それぞれ異なる種類であっても良い。又、Ｒ2 で示され
る炭化水素基としては、特に限定されるものではない
が、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、
フェニレン基、ビニレン基等が挙げられる。
【００１０】又、一般式（２）においてＲで示される炭
化水素基としては、特に限定されるものではないが、例
えば、脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基、芳
香族炭化水素基等が挙げられる。一般式（２）におい
て、これらのＲで示される炭化水素基は、全て同じ種類
であっても良いし、それぞれ異なる種類であっても良
い。又、これらのＲで示される炭化水素基は、アミノ
基、水酸基、エーテル基、エポキシ基、重合性不飽和
基、ウレア基、イミド基、ウレタン結合、エステル結合
などの得られる反応性珪素系重合体の硬化反応を阻害し
ない官能基や結合を有していても良い。
化水素基としては、特に限定されるものではないが、例
えば、脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基、芳
香族炭化水素基等が挙げられる。一般式（２）におい
て、これらのＲで示される炭化水素基は、全て同じ種類
であっても良いし、それぞれ異なる種類であっても良
い。又、これらのＲで示される炭化水素基は、アミノ
基、水酸基、エーテル基、エポキシ基、重合性不飽和
基、ウレア基、イミド基、ウレタン結合、エステル結合
などの得られる反応性珪素系重合体の硬化反応を阻害し
ない官能基や結合を有していても良い。
【００１１】本発明の反応性珪素系重合体は、前記一般
式（１）で表される繰り返し単位の内の少なくとも１個
が、一般式（１）におけるＲ1 の少なくとも１個が前記
一般式（２）で表される加水分解性官能基（Ｘ）を含有
する原子団を有するユニットＡからなれば良いが、硬化
性や貯蔵安定性、硬化物の耐熱性等をさらに向上させる
ために、上記ユニットＡと一般式（１）におけるＲ1 の
全てが加水分解性官能基を含有しない炭化水素基である
ユニットＢとの組み合わせからなることが好ましい。
式（１）で表される繰り返し単位の内の少なくとも１個
が、一般式（１）におけるＲ1 の少なくとも１個が前記
一般式（２）で表される加水分解性官能基（Ｘ）を含有
する原子団を有するユニットＡからなれば良いが、硬化
性や貯蔵安定性、硬化物の耐熱性等をさらに向上させる
ために、上記ユニットＡと一般式（１）におけるＲ1 の
全てが加水分解性官能基を含有しない炭化水素基である
ユニットＢとの組み合わせからなることが好ましい。
【００１２】上記ユニットＡは、特に限定されるもので
はないが、下記一般式（３）で表されるものであること
が好ましい。又、上記ユニットＢは、特に限定されるも
のではないが、下記一般式（４）で表されるものである
ことが好ましい。
はないが、下記一般式（３）で表されるものであること
が好ましい。又、上記ユニットＢは、特に限定されるも
のではないが、下記一般式（４）で表されるものである
ことが好ましい。
【化７】
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 及びＲは炭化水素基を示し、ｍは１
〜３の整数を示す、又、アセチレン基２個の芳香環に対
する結合位置は任意で良い）
〜３の整数を示す、又、アセチレン基２個の芳香環に対
する結合位置は任意で良い）
【化８】
（式中、Ｒ1 及びＲ3 は炭化水素基を示す、又、アセチ
レン基２個の芳香環に対する結合位置は任意で良い）
レン基２個の芳香環に対する結合位置は任意で良い）
【００１３】本発明の反応性珪素系重合体において、上
記ユニットＡの含有量は、特に限定されるものではない
が、ユニットＡ／（ユニットＡ＋ユニットＢ）がモル比
で０．０１〜１であることが好ましく、より好ましくは
０．１〜０．９である。上記ユニットＡ／（ユニットＡ
＋ユニットＢ）がモル比で０．０１未満であると、硬化
が十分に進行せず、所望の硬化物を得られなくなること
がある。
記ユニットＡの含有量は、特に限定されるものではない
が、ユニットＡ／（ユニットＡ＋ユニットＢ）がモル比
で０．０１〜１であることが好ましく、より好ましくは
０．１〜０．９である。上記ユニットＡ／（ユニットＡ
＋ユニットＢ）がモル比で０．０１未満であると、硬化
が十分に進行せず、所望の硬化物を得られなくなること
がある。
【００１４】本発明の反応性珪素系重合体は、硬化物の
耐熱性をさらに向上させるために、前記一般式（１）に
おいてＹで示される炭化水素基が芳香環又は共役系を含
有していることが好ましい。
耐熱性をさらに向上させるために、前記一般式（１）に
おいてＹで示される炭化水素基が芳香環又は共役系を含
有していることが好ましい。
【００１５】上記Ｙで示される炭化水素基中に芳香環や
共役系などの剛直な成分を含有させることにより、得ら
れる反応性珪素系重合体の硬化物の耐熱性が著しく向上
するが、芳香環が多くなりすぎると、得られる反応性珪
素系重合体の溶解性が低下して、成形性や製膜性が阻害
されることがあるので、芳香環の数は１〜６であること
が好ましい。
共役系などの剛直な成分を含有させることにより、得ら
れる反応性珪素系重合体の硬化物の耐熱性が著しく向上
するが、芳香環が多くなりすぎると、得られる反応性珪
素系重合体の溶解性が低下して、成形性や製膜性が阻害
されることがあるので、芳香環の数は１〜６であること
が好ましい。
【００１６】上記芳香環又は共役系を含有する炭化水素
基としては、特に限定されるものではないが、例えば、
フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナ
フチレン基、アントラセニル基、アセチレン−フェニレ
ン基、アセチレン−フェニレン−アセチレン基、アセチ
レン基、ジアセチレン基等が挙げられる。一般式（１）
で表される各繰り返し単位中のこれらの芳香環又は共役
系を含有する炭化水素基は、全て同じ種類であっても良
いし、それぞれ異なる種類であっても良い。
基としては、特に限定されるものではないが、例えば、
フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナ
フチレン基、アントラセニル基、アセチレン−フェニレ
ン基、アセチレン−フェニレン−アセチレン基、アセチ
レン基、ジアセチレン基等が挙げられる。一般式（１）
で表される各繰り返し単位中のこれらの芳香環又は共役
系を含有する炭化水素基は、全て同じ種類であっても良
いし、それぞれ異なる種類であっても良い。
【００１７】本発明の反応性珪素系重合体は、側鎖に導
入した前記一般式（２）で表される加水分解性官能基
（Ｘ）を含有する原子団を、加水分解させ、重縮合反応
させる公知のゾル−ゲル法により、硬化物を得ることが
できる。
入した前記一般式（２）で表される加水分解性官能基
（Ｘ）を含有する原子団を、加水分解させ、重縮合反応
させる公知のゾル−ゲル法により、硬化物を得ることが
できる。
【００１８】又、本発明の反応性珪素系重合体は、適切
な硬化触媒を用いて、熱又は光エネルギーを付与するこ
とにより、硬化物を得ることができる。
な硬化触媒を用いて、熱又は光エネルギーを付与するこ
とにより、硬化物を得ることができる。
【００１９】上記硬化触媒としては、特に限定されるも
のではないが、例えば、酢酸無水物、マレイン酸無水
物、安息香酸無水物、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチ
ルマレイミド、チバスペシャルティケミカルズ社製の商
品名「イルガキュアー８１９」等が挙げられる。これら
の硬化触媒は、単独で用いられても良いし、２種類以上
が併用されても良い。
のではないが、例えば、酢酸無水物、マレイン酸無水
物、安息香酸無水物、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチ
ルマレイミド、チバスペシャルティケミカルズ社製の商
品名「イルガキュアー８１９」等が挙げられる。これら
の硬化触媒は、単独で用いられても良いし、２種類以上
が併用されても良い。
【００２０】本発明の反応性珪素系重合体を光硬化させ
る際に利用できる光源としては、特に限定されないが、
例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧
水銀灯、エキシマレーザー、ケミカルランプ、ブラック
ライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハ
ライドランプ、ナトリウムランプ、ハロゲンランプ、キ
セノンランプ、蛍光灯、太陽光、電子線照射装置等が挙
げられ、好適に用いられる。これらの光源は、単独で用
いられても良いし、２種類以上が組み合わされて用いら
れても良い。
る際に利用できる光源としては、特に限定されないが、
例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧
水銀灯、エキシマレーザー、ケミカルランプ、ブラック
ライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハ
ライドランプ、ナトリウムランプ、ハロゲンランプ、キ
セノンランプ、蛍光灯、太陽光、電子線照射装置等が挙
げられ、好適に用いられる。これらの光源は、単独で用
いられても良いし、２種類以上が組み合わされて用いら
れても良い。
【００２１】本発明の反応性珪素系重合体の使用方法
は、特に限定されるものではないが、例えば、シリコン
ウエハ、ガラス、プラスチックス等の基板上に反応性珪
素系重合体をスピンコート法やディップコート法等によ
って塗工した後、ゾル−ゲル法や熱又は光エネルギーの
付与等によって硬化させることにより、所望のコーティ
ング材、表面保護材、レジスト材料等を作製することが
できる。
は、特に限定されるものではないが、例えば、シリコン
ウエハ、ガラス、プラスチックス等の基板上に反応性珪
素系重合体をスピンコート法やディップコート法等によ
って塗工した後、ゾル−ゲル法や熱又は光エネルギーの
付与等によって硬化させることにより、所望のコーティ
ング材、表面保護材、レジスト材料等を作製することが
できる。
【００２２】
【作用】本発明の反応性珪素系重合体は、前記一般式
（１）で表される繰り返し単位からなる反応性珪素系重
合体であって、上記繰り返し単位の内の少なくとも１個
は、一般式（１）におけるＲ1 の少なくとも１個が前記
一般式（２）で表される加水分解性官能基（Ｘ）を含有
する原子団を有するユニットＡからなるので、側鎖に導
入した高反応性の上記原子団の重縮合反応により、比較
的低温で効率的に硬化が進行し、且つ、優れた力学的物
性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄膜にしてもクラック
が発生しない硬化物を得ることができる。
（１）で表される繰り返し単位からなる反応性珪素系重
合体であって、上記繰り返し単位の内の少なくとも１個
は、一般式（１）におけるＲ1 の少なくとも１個が前記
一般式（２）で表される加水分解性官能基（Ｘ）を含有
する原子団を有するユニットＡからなるので、側鎖に導
入した高反応性の上記原子団の重縮合反応により、比較
的低温で効率的に硬化が進行し、且つ、優れた力学的物
性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄膜にしてもクラック
が発生しない硬化物を得ることができる。
【００２３】又、本発明の反応性珪素系重合体は、上記
ユニットＡ、好ましくは前記一般式（３）で表されるユ
ニットＡと、一般式（１）におけるＲ1 の全てが加水分
解性官能基を含有しない炭化水素基であるユニットＢ、
好ましくは前記一般式（４）で表されるユニットＢとの
組み合わせからなるものとしたり、及び／又は、一般式
（１）においてＹで示される炭化水素基を芳香環又は共
役系を含有している炭化水素基とすることにより、上記
性能が著しく向上する。
ユニットＡ、好ましくは前記一般式（３）で表されるユ
ニットＡと、一般式（１）におけるＲ1 の全てが加水分
解性官能基を含有しない炭化水素基であるユニットＢ、
好ましくは前記一般式（４）で表されるユニットＢとの
組み合わせからなるものとしたり、及び／又は、一般式
（１）においてＹで示される炭化水素基を芳香環又は共
役系を含有している炭化水素基とすることにより、上記
性能が著しく向上する。
【００２４】本発明の反応性珪素系重合体の硬化物は、
上記本発明の反応性珪素系重合体をゾル−ゲル法や熱又
は光エネルギーの付与により硬化させてなるので、優れ
た力学的物性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄膜にして
もクラックを発生しない。
上記本発明の反応性珪素系重合体をゾル−ゲル法や熱又
は光エネルギーの付与により硬化させてなるので、優れ
た力学的物性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄膜にして
もクラックを発生しない。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明するた
め以下に実施例を挙げるが、本発明は以下の実施例に限
定されるものではない。
め以下に実施例を挙げるが、本発明は以下の実施例に限
定されるものではない。
【００２６】（実施例）下記式（５）で表される珪素系
重合体（ユニットＢ）２ｇ及びトリメトキシシラン１ｇ
をトルエン８０ｍｌに溶解した。次いで、白金触媒を添
加し、４０℃で６時間反応させた後、反応液を濃縮し、
メタノール１Ｌ中に投入して再沈殿精製することによ
り、下記式（６）で表されるユニットＡを有する反応性
珪素系重合体を作製した。この反応性珪素系重合体中に
おけるユニットＡとユニットＢとの比率（モル比）を 1
Ｈ−ＮＭＲスペクトルの積分比により求めたところ、ユ
ニットＡ／ユニットＢは１／５であった。
重合体（ユニットＢ）２ｇ及びトリメトキシシラン１ｇ
をトルエン８０ｍｌに溶解した。次いで、白金触媒を添
加し、４０℃で６時間反応させた後、反応液を濃縮し、
メタノール１Ｌ中に投入して再沈殿精製することによ
り、下記式（６）で表されるユニットＡを有する反応性
珪素系重合体を作製した。この反応性珪素系重合体中に
おけるユニットＡとユニットＢとの比率（モル比）を 1
Ｈ−ＮＭＲスペクトルの積分比により求めたところ、ユ
ニットＡ／ユニットＢは１／５であった。
【化９】
【化１０】
【００２７】上記で得られた反応性珪素系重合体の５重
量％テトラヒドロフラン溶液２ｇに、下記式（７）で表
される硬化触媒（商品名「イルガキュアー８１９」、チ
バスペシャルティケミカルズ社製）０．０２ｇ及び下記
式（８）で表されるＮ−メチルマレイミド０．０５ｇを
添加し、均一に混合して、反応性珪素系重合体溶液を調
製した。次いで、室温下で、この反応性珪素系重合体溶
液をスピンコート法にて１０００ｒｐｍ、１０秒間の条
件でシリコンウエハ上に塗工した後、波長３６５ｎｍに
おける照射強度が４０ｍＷ／ｃｍ2 の高圧水銀灯（商品
名「ＴＯＳＣＵＲＥ４０１」、東芝ライテック社製）を
用いて、光エネルギー量が４８００ｍＪ／ｃｍ2 （波長
３６５ｎｍ）となるように１２０秒間紫外線を照射し、
反応性珪素系重合体を硬化させた。
量％テトラヒドロフラン溶液２ｇに、下記式（７）で表
される硬化触媒（商品名「イルガキュアー８１９」、チ
バスペシャルティケミカルズ社製）０．０２ｇ及び下記
式（８）で表されるＮ−メチルマレイミド０．０５ｇを
添加し、均一に混合して、反応性珪素系重合体溶液を調
製した。次いで、室温下で、この反応性珪素系重合体溶
液をスピンコート法にて１０００ｒｐｍ、１０秒間の条
件でシリコンウエハ上に塗工した後、波長３６５ｎｍに
おける照射強度が４０ｍＷ／ｃｍ2 の高圧水銀灯（商品
名「ＴＯＳＣＵＲＥ４０１」、東芝ライテック社製）を
用いて、光エネルギー量が４８００ｍＪ／ｃｍ2 （波長
３６５ｎｍ）となるように１２０秒間紫外線を照射し、
反応性珪素系重合体を硬化させた。
【化１１】
【化１２】
【００２８】上記で得られた反応性珪素系重合体の硬化
物は、テトラヒドロフランに溶解せず、優れた硬化状態
であった。又、上記硬化物は、４００℃で１時間熱処理
してもクラックを発生せず、優れた耐熱性を発現した。
物は、テトラヒドロフランに溶解せず、優れた硬化状態
であった。又、上記硬化物は、４００℃で１時間熱処理
してもクラックを発生せず、優れた耐熱性を発現した。
【００２９】又、上記で調製した反応性珪素系重合体溶
液を上記と同様にしてシリコンウエハ上に塗工した後、
フォトマスクにより一部を遮光した状態で、上記と同様
にして紫外線を照射し、反応性珪素系重合体を硬化させ
た。次いで、テトラヒドロフランにより１〜２分間洗浄
したところ、紫外線が照射された部分には反応性珪素系
重合体の硬化物からなる薄膜が残存したが、フォトマス
クにより遮光された部分の反応性珪素系重合体は完全に
溶解した。即ち、本発明の反応性珪素系重合体は、パタ
ーン化した光によってパターン形成が可能であった。
液を上記と同様にしてシリコンウエハ上に塗工した後、
フォトマスクにより一部を遮光した状態で、上記と同様
にして紫外線を照射し、反応性珪素系重合体を硬化させ
た。次いで、テトラヒドロフランにより１〜２分間洗浄
したところ、紫外線が照射された部分には反応性珪素系
重合体の硬化物からなる薄膜が残存したが、フォトマス
クにより遮光された部分の反応性珪素系重合体は完全に
溶解した。即ち、本発明の反応性珪素系重合体は、パタ
ーン化した光によってパターン形成が可能であった。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の反応性珪素
系重合体は、側鎖に導入した高反応性の原子団の重縮合
反応により、比較的低温で効率的に硬化が進行し、且
つ、優れた力学的物性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄
膜にしてもクラックが発生しない硬化物を得ることがで
きるので、高性能のコーティング材、表面保護材、レジ
スト材料等を得るための機能性材料として好適に用いら
れる。
系重合体は、側鎖に導入した高反応性の原子団の重縮合
反応により、比較的低温で効率的に硬化が進行し、且
つ、優れた力学的物性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄
膜にしてもクラックが発生しない硬化物を得ることがで
きるので、高性能のコーティング材、表面保護材、レジ
スト材料等を得るための機能性材料として好適に用いら
れる。
【００３１】又、本発明の反応性珪素系重合体の硬化物
は、上記本発明の反応性珪素系重合体がゾル−ゲル法や
熱又は光エネルギーの付与により硬化されてなるので、
優れた力学的物性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄膜に
してもクラックを発生しないものであり、コーティング
材、表面保護材、レジスト材料等として好適に用いられ
る。
は、上記本発明の反応性珪素系重合体がゾル−ゲル法や
熱又は光エネルギーの付与により硬化されてなるので、
優れた力学的物性、耐熱性、柔軟性等を発現し、薄膜に
してもクラックを発生しないものであり、コーティング
材、表面保護材、レジスト材料等として好適に用いられ
る。
Claims (6)
- 【請求項１】 下記一般式（１）で表される繰り返し単
位からなる反応性珪素系重合体であって、上記繰り返し
単位の内の少なくとも１個は、一般式（１）におけるＲ
1 の少なくとも１個が下記一般式（２）で表される加水
分解性官能基（Ｘ）を含有する原子団を有するユニット
Ａからなることを特徴とする反応性珪素系重合体。 【化１】 ｛式中、Ｙは炭化水素基を示し、加水分解性官能基
（Ｘ）を含有する原子団以外のＲ1 は炭化水素基を示
し、ｎは０又は正の整数を示す｝ 【化２】 （式中、Ｘは加水分解性官能基を示し、Ｒ2 及びＲは炭
化水素基を示し、Ｒ2 の炭化水素基は、分岐していても
良いし、不飽和結合を含んでいても良い、又、ｍは１〜
３の整数を示す） - 【請求項２】 上記ユニットＡと一般式（１）における
Ｒ1 の全てが加水分解性官能基を含有しない炭化水素基
であるユニットＢとの組み合わせからなることを特徴と
する請求項１に記載の反応性珪素系重合体。 - 【請求項３】 一般式（１）においてＹで示される炭化
水素基が芳香環又は共役系を含有していることを特徴と
する請求項１又は請求項２に記載の反応性珪素系重合
体。 - 【請求項４】 ユニットＡが下記一般式（３）で表され
るものであり、ユニットＢが下記一般式（４）で表され
るものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のい
ずれかに記載の反応性珪素系重合体。 【化３】 （式中、Ｒ1 、Ｒ2 及びＲは炭化水素基を示し、ｍは１
〜３の整数を示す、又、アセチレン基２個の芳香環に対
する結合位置は任意で良い） 【化４】 （式中、Ｒ1 及びＲ3 は炭化水素基を示す、又、アセチ
レン基２個の芳香環に対する結合位置は任意で良い） - 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の
反応性珪素系重合体を加水分解させ、重縮合反応させて
得られることを特徴とする反応性珪素系重合体の硬化
物。 - 【請求項６】 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の
反応性珪素系重合体に熱又は光エネルギーを付与して得
られることを特徴とする反応性珪素系重合体の硬化物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002144642A JP2003335863A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 反応性珪素系重合体及びその硬化物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002144642A JP2003335863A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 反応性珪素系重合体及びその硬化物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003335863A true JP2003335863A (ja) | 2003-11-28 |
Family
ID=29704261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002144642A Withdrawn JP2003335863A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 反応性珪素系重合体及びその硬化物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003335863A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023145203A1 (ja) * | 2022-01-25 | 2023-08-03 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | 高分子化合物、反応性化合物、高分子架橋剤、高分子変性剤、架橋部形成方法、高分子修飾方法、高分子化合物の重合方法および分解方法 |
-
2002
- 2002-05-20 JP JP2002144642A patent/JP2003335863A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023145203A1 (ja) * | 2022-01-25 | 2023-08-03 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | 高分子化合物、反応性化合物、高分子架橋剤、高分子変性剤、架橋部形成方法、高分子修飾方法、高分子化合物の重合方法および分解方法 |
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