JP2008202033A - Siloxane-based resin composition, optical device using the same and method for preparing siloxane-based resin composition - Google Patents

Siloxane-based resin composition, optical device using the same and method for preparing siloxane-based resin composition Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a siloxane-based resin composition capable of formimg a cured film high in refractive index and in visible light transmission, and excellent in crack resistance after a thermal load. <P>SOLUTION: The resin composition contains a condensation product and a thermally crosslinkable compound represented by general formula (1) or (3), wherein, the former is prepared by acid catalyzed hydrolysis of an alkoxysilane compound in the presence of particles of a compound of at least one sort of metal selected from aluminium, tin, titanium, and zirconium in a solvent, and by successive condensation reaction. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、シロキサン系樹脂組成物および光学デバイスに関する。本発明のシロキサン系樹脂組成物は、固体撮像素子、反射防止フィルム、反射防止板、光学フィルター、ディスプレイ等の光学デバイスに好適に用いられる。   The present invention relates to a siloxane-based resin composition and an optical device. The siloxane-based resin composition of the present invention is suitably used for optical devices such as solid-state imaging devices, antireflection films, antireflection plates, optical filters, and displays.

近年、デジタルカメラやカメラ付携帯電話等の急速な発展に伴って、固体撮像素子の小型化、高画素化が要求されている。固体撮像素子の小型化は感度低下を招くため、受光部とカラーフィルターの間やカラーフィルター上部に集光レンズを配置することで、光を効率的に集光し感度の低下を防いでいる。この集光レンズの一般的な作製方法としては、CVD法などにより形成した無機膜をドライエッチングで加工する方法や、樹脂を塗布し加工する方法が挙げられる。前者の方法は、レンズに最適な1.70〜1.90の屈折率を得ることが難しいことから、現在後者の方法が注目されている。   In recent years, with the rapid development of digital cameras, camera-equipped mobile phones, and the like, there has been a demand for downsizing and increasing the number of pixels of solid-state imaging devices. Since downsizing of the solid-state imaging device causes a decrease in sensitivity, a condensing lens is disposed between the light receiving unit and the color filter or above the color filter to efficiently collect light and prevent a decrease in sensitivity. As a general manufacturing method of this condensing lens, there are a method of processing an inorganic film formed by a CVD method or the like by dry etching, and a method of applying and processing a resin. The former method is currently attracting attention because it is difficult to obtain a refractive index of 1.70 to 1.90 optimum for a lens.

例えば、ポリビニルブチラール樹脂等の水酸基含有樹脂と酸化チタン粒子、硬化性化合物および硬化触媒を含有する硬化性組成物が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この方法では、高屈折率の硬化膜が得られるものの、粘度が十分に高くないためレンズに最適な1μm以上の膜厚を得ることが難しい。また、粘度を上昇させると、粒子と樹脂の分散性が十分でない場合は粒子が凝集し異物となることや、1μm以上の膜厚とした場合に透過率が低下する課題があった。   For example, a curable composition containing a hydroxyl group-containing resin such as polyvinyl butyral resin, titanium oxide particles, a curable compound, and a curing catalyst is disclosed (for example, see Patent Document 1). In this method, although a cured film having a high refractive index can be obtained, it is difficult to obtain a film thickness of 1 μm or more optimum for a lens because the viscosity is not sufficiently high. Further, when the viscosity is increased, there is a problem that when the dispersibility between the particles and the resin is not sufficient, the particles are aggregated to become a foreign substance, and the transmittance is reduced when the film thickness is 1 μm or more.

また、アルカリ可溶性ポリマーと、フェノール性水酸基を有する化合物と、エステル化したキノンジアジド化合物と、金属粒子を含有するポジ型感光性樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献2参照)。この方法では、特に膜厚が1μmを超えると透過率が低下し、光学素子に使用するのに十分なものは得られなかった。さらに、レンズの高さを稼ぐために塗膜の膜厚を厚くすると、均一な膜厚の塗膜を得ることが難しく、また、硬化時の熱収縮等により膜にクラックが生じやすいという課題があった。   Further, a positive photosensitive resin composition containing an alkali-soluble polymer, a compound having a phenolic hydroxyl group, an esterified quinonediazide compound, and metal particles is disclosed (for example, see Patent Document 2). In this method, particularly when the film thickness exceeds 1 μm, the transmittance is lowered, and a sufficient film for use in an optical element cannot be obtained. Furthermore, if the film thickness of the coating film is increased in order to increase the lens height, it is difficult to obtain a coating film with a uniform film thickness, and there is a problem that the film is likely to crack due to heat shrinkage during curing. there were.

また、反射防止膜等に用いられるコーティング剤は、高い透過率を維持しつつ屈折率や膜厚を任意に制御する必要があるが、透過率を維持しつつ所望の屈折率や膜物性を得ることは困難である。例えば、特許文献3にはポリシロキサン、キノンジアジド化合物、溶剤、熱架橋性化合物から成る、高耐熱性、高耐薬性の感光性シロキサン組成物が開示されているが、1.7前後の高い屈折率を有する硬化膜を得ることは困難である。また、特許文献4にはオルガノシラン、シロキサンオリゴマーおよび金属酸化物の微粒子を含むコーティング材料が開示されているが、金属酸化物微粒子の凝集に起因する増粘や微小異物の増加などが不可避であるうえ、シロキサンオリゴマーの構造によっては硬化膜が白濁し、可視光透過率が大きく低下する場合もあり、上記した特性を満足するものは得られていない。
特開2004−169018号公報 特開2003−75997号公報 特開2006−293337号公報 特開2001−81404号公報
In addition, a coating agent used for an antireflection film or the like needs to arbitrarily control a refractive index and a film thickness while maintaining a high transmittance, but obtains a desired refractive index and film properties while maintaining the transmittance. It is difficult. For example, Patent Document 3 discloses a photosensitive siloxane composition having a high heat resistance and a high chemical resistance, comprising a polysiloxane, a quinonediazide compound, a solvent, and a thermally crosslinkable compound, but has a high refractive index of about 1.7. It is difficult to obtain a cured film having. Further, Patent Document 4 discloses a coating material containing organosilane, siloxane oligomer, and metal oxide fine particles, but it is inevitable that the viscosity increases due to the aggregation of the metal oxide fine particles and an increase in fine foreign matters. In addition, depending on the structure of the siloxane oligomer, the cured film may become cloudy and the visible light transmittance may be greatly reduced, so that the above-mentioned characteristics are not obtained.
JP 2004-169018 A JP 2003-75997 A JP 2006-293337 A JP 2001-81404 A

特に、高い信頼性が求められる車載用途等に於いては、ヒートサイクルなどの熱負荷に対して高い耐性を有する固体撮像素子が求められる。このため、熱負荷後のクラック耐性に優れた反射防止膜やレンズ形成材料が求められている。   In particular, in a vehicle-mounted application that requires high reliability, a solid-state imaging device having high resistance to a heat load such as a heat cycle is required. For this reason, an antireflection film and a lens forming material excellent in crack resistance after thermal load are demanded.

本発明は、高屈折率で可視光透過率が高く、熱負荷後のクラック耐性に優れた硬化膜を形成しうるシロキサン系樹脂組成物を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a siloxane-based resin composition capable of forming a cured film having a high refractive index, a high visible light transmittance, and excellent crack resistance after thermal load.

本発明は、アルミニウム化合物粒子、スズ化合物粒子、チタン化合物粒子およびジルコニウム化合物粒子からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物粒子の存在下、アルコキシシラン化合物を、溶媒中、酸触媒により加水分解し、該加水分解物を縮合反応させた反応生成物と、下記一般式(1)で表される熱架橋性基を有する熱架橋性化合物または下記一般式(3)で表される熱架橋性化合物を含有することを特徴とするシロキサン系樹脂組成物である。   In the present invention, an alkoxysilane compound is hydrolyzed with an acid catalyst in a solvent in the presence of at least one metal compound particle selected from the group consisting of aluminum compound particles, tin compound particles, titanium compound particles, and zirconium compound particles. A reaction product obtained by condensation reaction of the hydrolyzate, a thermally crosslinkable compound having a heat crosslinkable group represented by the following general formula (1), or a heat crosslinkable compound represented by the following general formula (3) It is a siloxane-type resin composition characterized by containing.

Figure 2008202033
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一般式(1)中、Rは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示す。一般式(3)中、RおよびRはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基またはそれらの置換体を示す。ただし、p個のRおよびRのうち少なくとも1つはフェニル基またはその置換体である。pは4以上20以下の整数を示す。 In general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. In General Formula (3), R 8 and R 9 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or a substituted product thereof. However, at least one of p R 8 and R 9 is a phenyl group or a substituted product thereof. p represents an integer of 4 or more and 20 or less.

また、本発明は、上記シロキサン系樹脂組成物を硬化してなる硬化膜を有する光学デバイスである。   Moreover, this invention is an optical device which has a cured film formed by hardening | curing the said siloxane resin composition.

また、本発明は、アルミニウム化合物粒子、スズ化合物粒子、チタン化合物粒子およびジルコニウム化合物粒子からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物粒子の存在下、アルコキシシラン化合物を、溶媒中、酸触媒により加水分解し、該加水分解物を縮合反応させた後、前記一般式(1)で表される熱架橋性基を有する熱架橋性化合物または前記一般式(3)で表される熱架橋性化合物を添加することを特徴とするシロキサン系樹脂組成物の製造方法である。   In the present invention, an alkoxysilane compound is hydrolyzed with an acid catalyst in a solvent in the presence of at least one metal compound particle selected from the group consisting of aluminum compound particles, tin compound particles, titanium compound particles, and zirconium compound particles. After decomposing and subjecting the hydrolyzate to a condensation reaction, a thermally crosslinkable compound having a heat crosslinkable group represented by the general formula (1) or a heat crosslinkable compound represented by the general formula (3) is obtained. It is the manufacturing method of the siloxane type resin composition characterized by adding.

本発明のシロキサン系樹脂組成物によれば、高屈折率で可視光透過率が高く、繰り返し熱負荷後のクラック耐性に優れた硬化膜を形成することができる。得られた硬化膜は、特に、反射防止フィルムや反射防止板などのハードコート層や、固体撮像素子のマイクロレンズ等に好適に用いることができる。   According to the siloxane-based resin composition of the present invention, a cured film having a high refractive index, a high visible light transmittance, and excellent crack resistance after repeated thermal load can be formed. The obtained cured film can be suitably used particularly for a hard coat layer such as an antireflection film or an antireflection plate, a microlens of a solid-state imaging device, or the like.

以下に本発明について具体的に説明する。   The present invention will be specifically described below.

本発明のシロキサン系樹脂組成物は、アルミニウム化合物粒子、スズ化合物粒子、チタン化合物粒子およびジルコニウム化合物粒子からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物粒子の存在下、アルコキシシラン化合物を、溶媒中、酸触媒により加水分解し、該加水分解物を縮合反応させた反応生成物と、下記一般式(1)で表される熱架橋性基を有する熱架橋性化合物または下記一般式(3)で表される熱架橋性化合物を含有することを特徴とする。このような熱架橋性化合物を含有することにより、本発明のシロキサン系樹脂組成物を硬化すると、マトリックス材料であるアルコキシシラン化合物の加水分解・縮合反応生成物(シロキサン化合物)と金属化合物粒子とが強固に結合し、高いヒートサイクル性が得られ、繰り返し熱負荷後のクラック耐性や機械強度に優れた硬化膜を形成することができる。上記熱架橋性化合物を両方含有してもよいし、いずれかの熱架橋性化合物を2種以上含有してもよい。   The siloxane-based resin composition of the present invention contains an alkoxysilane compound in a solvent in the presence of at least one metal compound particle selected from the group consisting of aluminum compound particles, tin compound particles, titanium compound particles, and zirconium compound particles. Hydrolysis by an acid catalyst and condensation reaction of the hydrolyzate, and a thermally crosslinkable compound having a thermally crosslinkable group represented by the following general formula (1) or the following general formula (3) The heat-crosslinkable compound is contained. By containing such a thermally crosslinkable compound, when the siloxane-based resin composition of the present invention is cured, the hydrolysis / condensation reaction product (siloxane compound) of the alkoxysilane compound as the matrix material and the metal compound particles are formed. Bonded firmly, high heat cycle properties can be obtained, and a cured film excellent in crack resistance and mechanical strength after repeated thermal load can be formed. Both of the above-mentioned heat crosslinkable compounds may be contained, or any one of the heat crosslinkable compounds may be contained.

Figure 2008202033
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一般式(1)中、Rは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示す。一般式(3)中、RおよびRはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基またはそれらの置換体を示す。ただし、p個のRおよびRのうち少なくとも1つはフェニル基またはその置換体である。pは4以上20以下の整数を示す。 In general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. In General Formula (3), R 8 and R 9 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or a substituted product thereof. However, at least one of p R 8 and R 9 is a phenyl group or a substituted product thereof. p represents an integer of 4 or more and 20 or less.

前記一般式(1)で表される熱架橋性基を有する熱架橋性化合物(以下、熱架橋性化合物(1)ということがある)は特に限定されるものではないが、透過率をより向上させることができる点で、下記一般式(2)で表される熱架橋性基を有するものが好ましい。   The heat-crosslinkable compound having the heat-crosslinkable group represented by the general formula (1) (hereinafter sometimes referred to as the heat-crosslinkable compound (1)) is not particularly limited, but the transmittance is further improved. The thing which has a heat crosslinkable group represented by following General formula (2) by the point which can be made to be preferable.

Figure 2008202033
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一般式(2)中、Rは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示す。Rの具体例としては水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられるが、樹脂組成物の経時安定性と熱架橋性化合物の反応性の観点から、メチル基、エチル基が好ましい。 In general formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples of R 1 include a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. From the viewpoint of the temporal stability of the resin composition and the reactivity of the thermally crosslinkable compound, a methyl group, an ethyl group, and the like. Is preferred.

また、上記熱架橋性化合物(1)は、硬化膜の透過率の観点から、フェノール性水酸基を含まないものが好ましい。この効果は、樹脂組成物を280℃以上の高温で熱処理して硬化させる場合に特に顕著に現れる。   Moreover, the said heat crosslinkable compound (1) has a preferable thing which does not contain a phenolic hydroxyl group from a viewpoint of the transmittance | permeability of a cured film. This effect is particularly prominent when the resin composition is cured by heat treatment at a high temperature of 280 ° C. or higher.

以下、本発明における熱架橋性化合物(1)の具体例を示す。   Specific examples of the thermally crosslinkable compound (1) in the present invention are shown below.

Figure 2008202033
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Figure 2008202033
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上記の中でも、一般式(2)で表される熱架橋性基を有する“NIKALAC”(登録商標)MX−290,“NIKALAC”(登録商標)MX−280,“NIKALAC”(登録商標)MX−270(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)は透過率をより向上させることができ好ましい。   Among these, “NIKALAC” (registered trademark) MX-290, “NIKALAC” (registered trademark) MX-280, “NIKACALAC” (registered trademark) MX- having a thermally crosslinkable group represented by the general formula (2) 270 (above, trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) is preferable because it can further improve the transmittance.

下記一般式(3)で表される熱架橋性化合物(以下、熱架橋性化合物(3)ということがある)は、繰り返し熱負荷後のクラック耐性に加えて、透過率をより向上させることができるため好ましい。熱架橋性化合物(3)はフェニル基を有するため、得られる組成物の屈折率を高く保ちながら透過率をより向上させることができる。また、熱架橋性化合物(3)を含有することにより、該化合物を縮合反応させた反応生成物を含有する場合と異なり、熱架橋性化合物(3)が組成物の熱処理時に硬化反応することから、繰り返し熱負荷後のクラック耐性を向上させることができる。   The heat-crosslinkable compound represented by the following general formula (3) (hereinafter sometimes referred to as the heat-crosslinkable compound (3)) may further improve the transmittance in addition to the crack resistance after repeated thermal loads. This is preferable because it is possible. Since the thermally crosslinkable compound (3) has a phenyl group, the transmittance can be further improved while keeping the refractive index of the resulting composition high. Further, by containing the thermally crosslinkable compound (3), unlike the case of containing a reaction product obtained by condensation reaction of the compound, the thermally crosslinkable compound (3) undergoes a curing reaction during the heat treatment of the composition. Further, the crack resistance after repeated heat load can be improved.

Figure 2008202033
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一般式(3)中、RおよびRはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基またはそれらの置換体を示す。ただし、p個のRおよびRのうち少なくとも1つはフェニル基またはその置換体である。pは4以上20以下の整数を示す。アルキル基またはフェニル基の置換体の置換基としては、CF基、CHCF基、CCF基、CCH基、Ct−Bu基などを挙げることができる。屈折率を向上させ、耐クラック性をより向上させる観点から、RおよびRはメチル基またはフェニル基が好ましい。以下、本発明における熱架橋性化合物(3)の具体例を示す。 In General Formula (3), R 8 and R 9 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or a substituted product thereof. However, at least one of p R 8 and R 9 is a phenyl group or a substituted product thereof. p represents an integer of 4 or more and 20 or less. Examples of the substituent of the alkyl group or phenyl group include CF 3 group, CH 2 CF 3 group, C 2 H 4 CF 3 group, C 6 H 4 CH 3 group, C 6 H 4 t-Bu group and the like. Can be mentioned. From the viewpoint of improving the refractive index and further improving the crack resistance, R 8 and R 9 are preferably a methyl group or a phenyl group. Specific examples of the thermally crosslinkable compound (3) in the present invention are shown below.

Figure 2008202033
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一般式(3)で表される熱架橋性化合物のうち、RおよびRにおけるフェニル基に対するアルキル基のモル比(アルキル基/フェニル基)が0〜1であると、透過率および耐クラック性をより向上させることができるため好ましい。具体的には、S−3、S−4、S−11、S−12、S−13、S−14、S−15が好ましい。 Among the thermally crosslinkable compounds represented by the general formula (3), when the molar ratio of the alkyl group to the phenyl group in R 8 and R 9 (alkyl group / phenyl group) is 0 to 1, the transmittance and crack resistance It is preferable because the properties can be further improved. Specifically, S-3, S-4, S-11, S-12, S-13, S-14, and S-15 are preferable.

熱架橋性化合物(1)は、ケイ素原子を有しない有機系化合物であり、含有量が少なくてもクラック耐性向上効果が顕著に現れる。本発明において、熱架橋性化合物(1)の含有量は、シロキサン系樹脂組成物中の固形分全量に対して、0.1重量%以上が好ましく、0.5重量%以上がより好ましい。また、20重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましい。この範囲であれば、熱処理による熱架橋性化合物の酸化劣化を抑え、透過率および屈折率をより高いレベルで維持することができる。一方、熱架橋性化合物(3)は、ケイ素原子を有する化合物であり、熱架橋性化合物(1)に比べて多量に含有することが好ましい。具体的には、シロキサン系樹脂組成物中の固形分全量に対して、10重量%以上が好ましく、20重量%以上がより好ましい。10重量%以上含有することで、クラック耐性をより向上させることができる。また、50重量%以下が好ましく、40重量%以下がより好ましい。   The thermally crosslinkable compound (1) is an organic compound having no silicon atom, and the effect of improving crack resistance appears remarkably even if the content is small. In the present invention, the content of the thermally crosslinkable compound (1) is preferably 0.1% by weight or more, and more preferably 0.5% by weight or more, based on the total solid content in the siloxane-based resin composition. Moreover, 20 weight% or less is preferable and 10 weight% or less is more preferable. If it is this range, the oxidative degradation of the heat crosslinkable compound by heat processing can be suppressed, and the transmittance | permeability and refractive index can be maintained at a higher level. On the other hand, the thermally crosslinkable compound (3) is a compound having a silicon atom, and is preferably contained in a larger amount than the thermally crosslinkable compound (1). Specifically, it is preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more, based on the total amount of solid content in the siloxane-based resin composition. By containing 10% by weight or more, crack resistance can be further improved. Moreover, 50 weight% or less is preferable and 40 weight% or less is more preferable.

熱架橋性化合物(1)および熱架橋性化合物(3)を併用する場合、これらの総含有量は、シロキサン系樹脂組成物中の固形分全量に対して10重量%以上が好ましく、20重量%以上がより好ましい。また、40重量%以下がより好ましい。この場合、熱架橋性化合物(1)の含有量は、シロキサン系樹脂組成物中の固形分全量に対して、0.1重量%以上が好ましく、0.5重量%以上がより好ましい。また、20重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましい。   When the thermally crosslinkable compound (1) and the thermally crosslinkable compound (3) are used in combination, the total content thereof is preferably 10% by weight or more with respect to the total solid content in the siloxane-based resin composition, and is 20% by weight. The above is more preferable. Moreover, 40 weight% or less is more preferable. In this case, the content of the thermally crosslinkable compound (1) is preferably 0.1% by weight or more, and more preferably 0.5% by weight or more with respect to the total solid content in the siloxane-based resin composition. Moreover, 20 weight% or less is preferable and 10 weight% or less is more preferable.

本発明に用いられる金属化合物粒子は、アルミニウム化合物粒子、スズ化合物粒子、チタン化合物粒子、ジルコニウム化合物粒子からなる群より選ばれる少なくとも1種である。金属化合物粒子としては、アルミニウム、スズ、チタンまたはジルコニウムの酸化物、硫化物、水酸化物などが挙げられる。これらのうち、塗膜、硬化膜の屈折率調整の点から酸化ジルコニウム粒子および/または酸化チタン粒子が好ましく用いられる。また、マトリックスを形成するアルコキシシラン化合物の加水分解・縮合反応生成物と反応しやすくするため、表面に水酸基などアルコキシシラン化合物の加水分解・縮合反応生成物と反応し得る反応基を有する金属化合物粒子が好ましい。   The metal compound particles used in the present invention are at least one selected from the group consisting of aluminum compound particles, tin compound particles, titanium compound particles, and zirconium compound particles. Examples of the metal compound particles include aluminum, tin, titanium or zirconium oxides, sulfides and hydroxides. Of these, zirconium oxide particles and / or titanium oxide particles are preferably used from the viewpoint of adjusting the refractive index of the coating film and the cured film. Moreover, in order to make it easy to react with the hydrolysis / condensation reaction product of the alkoxysilane compound forming the matrix, the metal compound particle having a reactive group capable of reacting with the hydrolysis / condensation reaction product of the alkoxysilane compound such as a hydroxyl group on the surface. Is preferred.

金属化合物粒子の例としては、市販されている無機粒子としては、酸化スズ−酸化チタン複合粒子の“オプトレイク”(登録商標)TR−502、“オプトレイク”(登録商標)TR−504、酸化ケイ素−酸化チタン複合粒子の“オプトレイク”(登録商標)TR−503、“オプトレイク”(登録商標)TR−513、“オプトレイク”(登録商標)TR−520、“オプトレイク”(登録商標)TR−527、“オプトレイク”(登録商標)TR−528、“オプトレイク”(登録商標)TR−529、酸化チタン粒子の“オプトレイク”(登録商標)TR−505(以上、商品名、触媒化成工業(株)製)、酸化ジルコニウム粒子((株)高純度化学研究所製)、酸化スズ−酸化ジルコニウム複合粒子(触媒化成工業(株)製)、酸化スズ粒子((株)高純度化学研究所製)等が挙げられる。これらの無機粒子は表面に水酸基を有しており、マトリックスを形成するアルコキシシラン化合物の加水分解・縮合反応生成物との反応性が良好である。   As an example of the metal compound particles, commercially available inorganic particles include tin oxide-titanium oxide composite particles “OPTRAIK” (registered trademark) TR-502, “OPTRAIK” (registered trademark) TR-504, oxidation Silicon-titanium oxide composite particles “OPTRAIK” (registered trademark) TR-503, “OPTRAIK” (registered trademark) TR-513, “OPTRAIK” (registered trademark) TR-520, “OPTRAIK” (registered trademark) ) TR-527, “Optlake” (registered trademark) TR-528, “Optlake” (registered trademark) TR-529, “Optlake” (registered trademark) TR-505 of titanium oxide particles (above, trade name, Catalyst Chemical Industry Co., Ltd.), zirconium oxide particles (manufactured by High Purity Chemical Laboratory Co., Ltd.), tin oxide-zirconium oxide composite particles (catalyst chemical industry Co., Ltd.), acid Tin particles (Co. Kojundo Chemical Laboratory), and the like. These inorganic particles have a hydroxyl group on the surface and have good reactivity with the hydrolysis / condensation reaction product of the alkoxysilane compound forming the matrix.

金属化合物粒子の数平均粒子径は、1nm〜200nmが好ましい。数平均粒子径を1nm以上とすることで厚膜形成時にクラックが発生しにくくなる。また数平均粒子径200nm以下とすることで可視光に対してより透明な膜が得られる。これらを両立するためには、数平均粒子径1nm〜70nmであることがより好ましい。ここで、金属化合物粒子の数平均粒子径は、ガス吸着法や動的光散乱法、X線小角散乱法、透過型電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡により粒子径を直接測定する方法などに測定することができる。   The number average particle diameter of the metal compound particles is preferably 1 nm to 200 nm. By setting the number average particle diameter to 1 nm or more, cracks are less likely to occur during thick film formation. Moreover, a film | membrane more transparent with respect to visible light is obtained by setting it as a number average particle diameter of 200 nm or less. In order to achieve both of these, the number average particle diameter is more preferably 1 nm to 70 nm. Here, the number average particle size of the metal compound particles is measured by a gas adsorption method, a dynamic light scattering method, an X-ray small angle scattering method, a method of directly measuring the particle size using a transmission electron microscope or a scanning electron microscope, and the like. be able to.

本発明のシロキサン系樹脂組成物における金属化合物粒子の含有量は、溶媒を除く固形分全量に対して5重量%以上が好ましく、20重量%以上がより好ましい。また、80重量%以下が好ましく、70重量%以下がより好ましい。この範囲内であれば、より良好な透過率と繰り返し熱負荷後のクラック耐性を有する膜を得ることができる。   The content of the metal compound particles in the siloxane-based resin composition of the present invention is preferably 5% by weight or more, and more preferably 20% by weight or more based on the total solid content excluding the solvent. Moreover, 80 weight% or less is preferable and 70 weight% or less is more preferable. Within this range, a film having better transmittance and crack resistance after repeated thermal loading can be obtained.

本発明のシロキサン系樹脂組成物は、前記金属化合物粒子の存在下、アルコキシシラン化合物を溶媒中、酸触媒により加水分解することによって、シラノール化合物を形成した後、該シラノール化合物を縮合反応させることによって得ることができる反応生成物を含有する。アルコキシシラン化合物としては、下記一般式(4)〜(6)で表されるアルコキシシラン化合物から選ばれた1種以上のアルコキシシラン化合物が好ましい。   The siloxane-based resin composition of the present invention is formed by hydrolyzing an alkoxysilane compound in a solvent with an acid catalyst in the presence of the metal compound particles to form a silanol compound and then subjecting the silanol compound to a condensation reaction. Contains the reaction product that can be obtained. As the alkoxysilane compound, one or more alkoxysilane compounds selected from the alkoxysilane compounds represented by the following general formulas (4) to (6) are preferable.

Si(OR (4)
は水素、アルキル基、アルケニル基、アリール基またはそれらの置換体を表す。厚膜形成時のクラック耐性の点から、Rとしてフェニル基を有するアルコキシシラン化合物を用いることが好ましい。Rはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基またはブチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Rはメチル基またはエチル基がより好ましい。
R 2 Si (OR 5 ) 3 (4)
R 2 represents hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a substituted product thereof. From the viewpoint of crack resistance at the time of thick film formation, it is preferable to use an alkoxysilane compound having a phenyl group as R 2. R 5 represents a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group or a butyl group, and may be the same or different. R 5 is more preferably a methyl group or an ethyl group.

Si(OR (5)
およびRは、それぞれ水素、アルキル基、アルケニル基、アリール基またはそれらの置換体を表す。Rはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基またはブチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Rはメチル基またはエチル基がより好ましい。
R 3 R 4 Si (OR 6 ) 2 (5)
R 3 and R 4 each represent hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a substituted product thereof. R 6 represents a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, and may be the same or different. R 6 is more preferably a methyl group or an ethyl group.

Si(OR (6)
はメチル基またはエチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Si (OR 7 ) 4 (6)
R 7 represents a methyl group or an ethyl group, and may be the same or different.

一般式(4)〜(6)のいずれかで表されるアルコキシシラン化合物の具体例を、以下に示す。   Specific examples of the alkoxysilane compound represented by any one of the general formulas (4) to (6) are shown below.

一般式(4)で表される3官能性アルコキシシラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシ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、フェニルトリイソプロポキシシラン、3−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、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ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、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、β−シアノエチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−グリシドキシ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−グリシドキシプロピルトリプロポキシシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、α−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリプロポキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリブトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリフェノキシシシラン、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラン、4−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリメトキシシラン、4−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、パーフルオロプロピルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロプロピルエチルトリエトキシシラン、パーフルオロペンチルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロペンチルエチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリプロポキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリイソプロポキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシランなどが挙げられる。これらのうち、得られる塗膜のクラック耐性の観点から、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、およびフェニルトリエトキシシランが好ましい。   Examples of the trifunctional alkoxysilane compound represented by the general formula (4) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltributoxysilane, and ethyltrimethoxysilane. , Ethyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriisopropoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2- Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3- (N, N-diglycidyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxysilane Rutrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N- β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, β-cyanoethyltriethoxysilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, α-glycidoxyethyltrimethoxysilane, α- Glycidoxyethyltriethoxysilane, β-glycidoxyethyltrimethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane, α-glycidoxypropyltrimethoxysilane, α-glycidoxypropyltriethoxysilane , Β-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltripropoxy Silane, γ-glycidoxypropyl triisopropoxy silane, γ-glycidoxypropyl tributoxysilane, α-glycidoxybutyltrimethoxysilane, α-glycidoxybutyltriethoxysilane, β-glycidoxybutyl Trimethoxysilane, β-glycidoxybutyltriethoxysilane, γ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, γ-glycidoxybutyltriethoxysilane, δ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, δ-glycidoxybutyl Triethoxysilane, (3,4-epoxy Cyclohexyl) methyltrimethoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl) methyltriethoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl) methyltriethoxysilane, 2- (3 , 4-epoxycyclohexyl) ethyltripropoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltributoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ) Ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriphenoxysilane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltrimethoxysilane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltrie Xysilane, 4- (3,4-epoxycyclohexyl) butyltrimethoxysilane, 4- (3,4-epoxycyclohexyl) butyltriethoxysilane, trifluoromethyltrimethoxysilane, trifluoromethyltriethoxysilane, trifluoropropyltri Methoxysilane, trifluoropropyltriethoxysilane, perfluoropropylethyltrimethoxysilane, perfluoropropylethyltriethoxysilane, perfluoropentylethyltrimethoxysilane, perfluoropentylethyltriethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, Tridecafluorooctyltriethoxysilane, tridecafluorooctyltripropoxysilane, tridecafluorooctyltripropoxysilane, Examples include butadecafluorodecyltrimethoxysilane and heptadecafluorodecyltriethoxysilane. Of these, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane are preferred from the viewpoint of crack resistance of the resulting coating film.

一般式(5)で表される2官能性アルコキシシラン化合物としては、例えば、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、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、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、γ−メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、β−グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジエトキシシラン、トリフルオロプロピルメチルジメトキシシラン、トリフルオロプロピルメチルジエトキシシラン、トリフルオロプロピルエチルジメトキシシラン、トリフルオロプロピルエチルジエトキシシラン、トリフルオロプロピルビニルジメトキシシラン、トリフルオロプロピルビニルジエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、オクタデシルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。これらのうち、得られる塗膜に可とう性を付与させる目的には、ジメチルジアルコキシシランが好ましく用いられる。   Examples of the bifunctional alkoxysilane compound represented by the general formula (5) include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, and methylvinyl. Diethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, glycidoxymethylmethyldimethoxysilane, glycidoxymethylmethyldiethoxysilane, α-glycid Cyethylmethyldimethoxysilane, α-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, α-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, α- Glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane Γ-glycidoxypropylmethyldipropoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldibutoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropioxy Vinyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropyl vinyldiethoxysilane, trifluoropropylmethyldimethoxysilane, trifluoropropylmethyldiethoxysilane, trifluoropropylethyldimethoxysilane, trifluoropropylethyldiethoxysilane, trifluoropropylvinyldimethoxy Examples include silane, trifluoropropylvinyldiethoxysilane, heptadecafluorodecylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldiethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, and octadecylmethyldimethoxysilane. Among these, dimethyl dialkoxysilane is preferably used for the purpose of imparting flexibility to the resulting coating film.

一般式(6)で表される4官能性アルコキシシラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどが挙げられる。   Examples of the tetrafunctional alkoxysilane compound represented by the general formula (6) include tetramethoxysilane and tetraethoxysilane.

これら一般式(4)〜(6)のいずれかで表されるアルコキシシラン化合物は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The alkoxysilane compound represented by any one of these general formulas (4) to (6) may be used alone or in combination of two or more.

シロキサン系樹脂組成物におけるアルコキシシラン化合物の加水分解・縮合反応生成物(シロキサン化合物)に由来する成分の含有量は、溶媒を除く固形分全量に対して10重量%以上が好ましく、20重量%以上がより好ましい。また、80重量%以下がより好ましい。この範囲でシロキサン化合物を含有することにより、塗膜の透過率とクラック耐性をより高めることができる。   The content of the component derived from the hydrolysis / condensation reaction product (siloxane compound) of the alkoxysilane compound in the siloxane-based resin composition is preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more based on the total solid content excluding the solvent. Is more preferable. Moreover, 80 weight% or less is more preferable. By containing the siloxane compound within this range, the transmittance and crack resistance of the coating film can be further increased.

加水分解反応は、溶媒中、上記したアルコキシシラン化合物に酸触媒および水を1〜180分かけて添加した後、室温〜110℃で1〜180分反応させることが好ましい。このような条件で加水分解反応を行うことにより、急激な反応を抑制することができる。反応温度は、より好ましくは40〜105℃である。   The hydrolysis reaction is preferably performed at room temperature to 110 ° C. for 1 to 180 minutes after an acid catalyst and water are added to the above alkoxysilane compound in a solvent over 1 to 180 minutes. By performing the hydrolysis reaction under such conditions, a rapid reaction can be suppressed. The reaction temperature is more preferably 40 to 105 ° C.

また、加水分解反応によりシラノール化合物を得た後、反応液を50℃以上溶媒の沸点以下で1〜100時間加熱し、縮合反応を行うことが好ましい。また、縮合反応により得られるシロキサン化合物の重合度を上げるために、再加熱もしくは塩基触媒の添加を行うことも可能である。   Moreover, after obtaining a silanol compound by a hydrolysis reaction, it is preferable to heat the reaction liquid at 50 ° C. or higher and below the boiling point of the solvent for 1 to 100 hours to perform a condensation reaction. In order to increase the degree of polymerization of the siloxane compound obtained by the condensation reaction, reheating or addition of a base catalyst can be performed.

加水分解における各種条件は、反応スケール、反応容器の大きさ、形状などを考慮して、たとえば酸濃度、反応温度、反応時間などを設定することによって、目的とする用途に適した物性を得ることができる。   Various conditions in the hydrolysis can be obtained by considering the reaction scale, reaction vessel size, shape, etc., for example, by setting the acid concentration, reaction temperature, reaction time, etc., and obtaining physical properties suitable for the intended application. Can do.

加水分解反応に用いる酸触媒としては、塩酸、酢酸、蟻酸、硝酸、蓚酸、塩酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸、多価カルボン酸あるいはその無水物、イオン交換樹脂などの酸触媒が挙げられる。特に蟻酸、酢酸またはリン酸を用いた酸性水溶液が好ましい。   Examples of the acid catalyst used in the hydrolysis reaction include acid catalysts such as hydrochloric acid, acetic acid, formic acid, nitric acid, oxalic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid, polyvalent carboxylic acid or anhydrides thereof, and ion exchange resins. In particular, an acidic aqueous solution using formic acid, acetic acid or phosphoric acid is preferred.

これら酸触媒の好ましい含有量としては、加水分解反応時に使用される全アルコキシシラン化合物100重量部に対して、好ましくは、0.05重量部以上、より好ましくは0.1重量部以上であり、また、好ましくは10重量部以下、より好ましくは5重量部以下である。ここで、全アルコキシシラン化合物量とは、アルコキシシラン化合物、その加水分解物およびその縮合物の全てを含んだ量のことを言い、以下同じとする。酸触媒の量を0.05重量部以上とすることでスムーズに加水分解が進行し、また10重量部以下とすることで加水分解反応の制御が容易となる。   The preferred content of these acid catalysts is preferably 0.05 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more, with respect to 100 parts by weight of the total alkoxysilane compound used during the hydrolysis reaction. Further, it is preferably 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less. Here, the total amount of the alkoxysilane compound means an amount including all of the alkoxysilane compound, its hydrolyzate and its condensate, and the same shall apply hereinafter. When the amount of the acid catalyst is 0.05 parts by weight or more, hydrolysis proceeds smoothly, and when the amount is 10 parts by weight or less, the hydrolysis reaction is easily controlled.

溶媒は特に限定されないが、シロキサン系樹脂組成物の安定性、濡れ性、揮発性などを考慮して適宜選択する。溶媒は1種類のみならず2種類以上用いることも可能である。溶媒の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−2−ブタノール、3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類;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、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、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、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ジブチルエーテル、ジエチルエーテルなどのエーテル類;メチルエチルケトン、アセチルアセトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、2−ヘプタノンなどのケトン類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類;エチルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどのアセテート類;トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサンなどの芳香族あるいは脂肪族炭化水素のほか、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシドなどを挙げることができる。これらのうち、硬化膜の透過率、クラック耐性等の点で、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メチルエーテルアセテート、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、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、γ−ブチロラクトン等が好ましく用いられる。また、加水分解反応終了後に、さらに溶媒を添加することにより、樹脂組成物として適切な濃度に調整することも好ましい。また、加水分解後に加熱および/または減圧下により生成アルコール等の全量あるいは一部を留出、除去し、その後好適な溶媒を添加することも可能である。   The solvent is not particularly limited, but is appropriately selected in consideration of the stability, wettability, volatility, etc. of the siloxane-based resin composition. Not only one type of solvent but also two or more types can be used. Specific examples of the solvent include, for example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, t-butanol, pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 3-methyl-2-butanol, 3-methyl- Alcohols such as 3-methoxy-1-butanol and diacetone alcohol; glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol Monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, Ethers such as lenglycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether and diethyl ether; ketones such as methyl ethyl ketone, acetylacetone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone and 2-heptanone; dimethylformamide Amides such as dimethylacetamide; ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, lactic acid Acetates such as methyl, ethyl lactate and butyl lactate; toluene, xylene, hexane, In addition to the aromatic or aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, .gamma.-butyrolactone, N- methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide and the like. Of these, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono-t in terms of the transmittance of the cured film, crack resistance, etc. -Butyl ether, γ-butyrolactone and the like are preferably used. Moreover, it is also preferable to adjust to a suitable density | concentration as a resin composition by adding a solvent after completion | finish of a hydrolysis reaction. It is also possible to distill and remove all or part of the product alcohol etc. by heating and / or under reduced pressure after hydrolysis and then adding a suitable solvent.

加水分解反応時に使用される溶媒の量は、全アルコキシシラン化合物100重量部に対して、好ましくは50重量部以上、より好ましくは80重量部以上であり、また、好ましくは500重量部以下、より好ましくは、200重量部以下である。溶媒の量を50重量部以上とすることでゲルの生成を抑制できる。また500重量部以下とすることで加水分解反応が速やかに進行する。   The amount of the solvent used in the hydrolysis reaction is preferably 50 parts by weight or more, more preferably 80 parts by weight or more, and preferably 500 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total alkoxysilane compound. Preferably, it is 200 parts by weight or less. The production | generation of a gel can be suppressed by making the quantity of a solvent into 50 weight part or more. Moreover, a hydrolysis reaction advances rapidly by setting it as 500 parts weight or less.

また、加水分解反応に用いる水としては、イオン交換水が好ましい。水の量は任意に選択可能であるが、アルコキシシラン化合物1モルに対して、1.0〜4.0モルの範囲で用いることが好ましい。   Moreover, as water used for a hydrolysis reaction, ion-exchange water is preferable. The amount of water can be arbitrarily selected, but it is preferably used in the range of 1.0 to 4.0 mol with respect to 1 mol of the alkoxysilane compound.

本発明のシロキサン系樹脂組成物には、シロキサン系樹脂組成物の硬化を促進させる、あるいは硬化を容易ならしめる、熱架橋性化合物(1)および熱架橋性化合物(3)以外の架橋剤や硬化剤を含有しても良い。具体例としては、シリコーン樹脂硬化剤、各種金属アルコレート、各種金属キレート化合物、イソシアネート化合物およびその重合体、多官能アクリル樹脂などがあり、これらを1種類、ないし2種類以上含有してもよい。   In the siloxane-based resin composition of the present invention, a crosslinking agent or a curing agent other than the thermally-crosslinkable compound (1) and the thermally-crosslinkable compound (3) that accelerates the curing of the siloxane-based resin composition or facilitates the curing. An agent may be contained. Specific examples include silicone resin curing agents, various metal alcoholates, various metal chelate compounds, isocyanate compounds and polymers thereof, polyfunctional acrylic resins, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

本発明のシロキサン系樹脂組成物は、固形分が適当な濃度となるよう溶媒を用いることができる。具体的には、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、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、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、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ジブチルエーテル等のエーテル類、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等のアセテート類、アセチルアセトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−2−ブタノール、3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、γ−ブチロラクトン、N−メチルピロリジノン等が挙げられる。これらは単独あるいは混合して用いてもかまわない。これらのうち、特に好ましい溶媒の例は、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メチルエーテルアセテート、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、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジアセトンアルコール、γ−ブチロラクトン等である。これらは単独あるいは2種以上用いてもかまわない。   In the siloxane-based resin composition of the present invention, a solvent can be used so that the solid content has an appropriate concentration. Specifically, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, Ethers such as ethylene glycol diethyl ether and ethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl Acetate, methyl lactate, lactate , Acetates such as butyl lactate, acetylacetone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, ketones such as 2-heptanone, methanol, ethanol, propanol, butanol, isobutyl alcohol, pentanol, 4 Alcohols such as methyl-2-pentanol, 3-methyl-2-butanol, 3-methyl-3-methoxy-1-butanol, diacetone alcohol, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, γ-butyrolactone , N-methylpyrrolidinone and the like. These may be used alone or in combination. Among these, examples of particularly preferred solvents are propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, diacetone alcohol. , Γ-butyrolactone and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明のシロキサン系樹脂組成物における全溶媒の含有量は、全アルコキシシラン化合物含有量100重量部に対して、100重量部〜9900重量部の範囲が好ましく、より好ましくは、100重量部〜5000重量部の範囲である。   The content of the total solvent in the siloxane-based resin composition of the present invention is preferably in the range of 100 parts by weight to 9900 parts by weight, more preferably 100 parts by weight to 5000 parts with respect to 100 parts by weight of the total alkoxysilane compound content. The range is parts by weight.

本発明のシロキサン系樹脂組成物には、塗布時におけるフロー性や膜厚の均一性向上のために、各種界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤の種類に特に制限はなく、例えば、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用いることができる。これらのうち、フロー性や膜厚均一性の観点から、フッ素系界面活性剤が特に好ましく用いられる。   The siloxane-based resin composition of the present invention may contain various surfactants in order to improve flow properties and film thickness uniformity during coating. There is no restriction | limiting in particular in the kind of surfactant, For example, a fluorine-type surfactant, a silicone type surfactant, a polyalkylene oxide type surfactant, a poly (meth) acrylate type surfactant etc. can be used. Of these, fluorine surfactants are particularly preferably used from the viewpoints of flowability and film thickness uniformity.

フッ素系界面活性剤の具体的な例としては、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などの末端、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”(登録商標)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”(登録商標)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”(登録商標)AG710、“サーフロン”(登録商標)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”、“FTX−218”((株)ネオス製)などの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”(登録商標)F172、“BM−1000”、“BM−1100”、“NBX−15”、“FTX−218”がフロー性や膜厚均一性の観点から特に好ましい。   Specific examples of the fluorosurfactant include 1,1,2,2-tetrafluorooctyl (1,1,2,2-tetrafluoropropyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluorooctyl. Hexyl ether, octaethylene glycol di (1,1,2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexaethylene glycol (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, octapropylene glycol di (1 , 1,2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexapropylene glycol di (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, sodium perfluorododecylsulfonate, 1,1,2,2 , 8,8,9,9,10,10-decafluorododecane, 1,1,2,2,3,3-hexafluorodecane, N- [3- (Perful Looctanesulfonamido) propyl] -N, N′-dimethyl-N-carboxymethyleneammonium betaine, perfluoroalkylsulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl-N-ethylsulfonylglycine salt, bis (N-par) phosphate Fluorosurfactant comprising a compound having a fluoroalkyl or fluoroalkylene group in at least one of the terminal, main chain and side chain, such as fluorooctylsulfonyl-N-ethylaminoethyl) and monoperfluoroalkylethyl phosphate ester An agent can be mentioned. Commercially available products include “Megafac” (registered trademark) F142D, F172, F173, F183 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), “Ftop” (registered trademark) EF301, 303, 352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), "Florard" FC-430, FC-431 (manufactured by Sumitomo 3M), "Asahi Guard" (registered trademark) AG710, "Surflon" (registered trademark) ) S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), "BM-1000", "BM" -1100 "(manufactured by Yusho Co., Ltd.)," NBX-15 ", and" FTX-218 "(manufactured by Neos Co., Ltd.). Among these, the above-mentioned “Megafuck” (registered trademark) F172, “BM-1000”, “BM-1100”, “NBX-15”, “FTX-218” are particularly preferable from the viewpoint of flowability and film thickness uniformity. preferable.

シリコーン系界面活性剤の市販品としては、“SH28PA”、“SH7PA”、“SH21PA”、“SH30PA”、“ST94PA”(いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)、“BYK−333”(ビックケミー・ジャパン(株)製)などが挙げられる。その他の界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジステアレートなどが挙げられる。   Commercially available silicone surfactants include “SH28PA”, “SH7PA”, “SH21PA”, “SH30PA”, “ST94PA” (all manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), “BYK-333”. (Bic Chemie Japan Co., Ltd.). Examples of other surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene distearate and the like.

界面活性剤の含有量は、シロキサン系樹脂組成物中の全アルコキシシラン化合物含有量100重量部に対して、通常、0.001〜10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よい。   The content of the surfactant is usually 0.001 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total alkoxysilane compound content in the siloxane-based resin composition. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明のシロキサン系樹脂組成物には、必要に応じて、粘度調整剤、安定化剤、着色剤、ガラス質形成剤などを含有することができる。   The siloxane-based resin composition of the present invention can contain a viscosity modifier, a stabilizer, a colorant, a vitreous forming agent, and the like as necessary.

また、本発明のシロキサン系樹脂組成物に感光性を付与するため、各種感光剤を含有してもよい。例えば、キノンジアジド系感光剤などを含有する場合、露光部をテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液などのアルカリ水溶液で溶解することで、ポジのレリーフパターンを得ることができる。また、光架橋剤や光酸発生剤などを含有することでネガ感光性を付与することができる。   Moreover, in order to provide photosensitivity to the siloxane-type resin composition of this invention, you may contain various photosensitive agents. For example, when a quinonediazide photosensitizer is contained, a positive relief pattern can be obtained by dissolving the exposed portion with an alkaline aqueous solution such as an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution. Moreover, negative photosensitivity can be provided by containing a photocrosslinking agent or a photoacid generator.

キノンジアジド系感光剤としては、フェノール性水酸基を有する化合物にナフトキノンジアジドのスルホン酸がエステルで結合した化合物が好ましい。ここで用いられるフェノール性水酸基を有する化合物としては、例えば、Bis−Z、BisOC−Z、BisOPP−Z、BisP−CP、Bis26X−Z、BisOTBP−Z、BisOCHP−Z、BisOCR−CP、BisP−MZ、BisP−EZ、Bis26X−CP、BisP−PZ、BisP−IPZ、BisCR−IPZ、BisOCP−IPZ、BisOIPP−CP、Bis26X−IPZ、BisOTBP−CP、TekP−4HBPA(テトラキスP−DO−BPA)、TrisP−HAP、TrisP−PA、BisOFP−Z、BisRS−2P、BisPG−26X、BisRS−3P、BisOC−OCHP、BisPC−OCHP、Bis25X−OCHP、Bis26X−OCHP、BisOCHP−OC、Bis236T−OCHP、メチレントリス−FR−CR、BisRS−26X、BisRS−OCHP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、BIR−OC、BIP−PC、BIR−PC、BIR−PTBP、BIR−PCHP、BIP−BIOC−F、4PC、BIR−BIPC−F、TEP−BIP−A(以上、商品名、旭有機材工業(株)製)、4,4’−スルホニルジフェノール(和光純薬(株)社製)、BPFL(商品名、JFEケミカル(株)製)が挙げられる。   As the quinonediazide-based photosensitizer, a compound in which a sulfonic acid of naphthoquinonediazide is bonded with an ester to a compound having a phenolic hydroxyl group is preferable. Examples of the compound having a phenolic hydroxyl group used here include Bis-Z, BisOC-Z, BisOPP-Z, BisP-CP, Bis26X-Z, BisOTBP-Z, BisOCHP-Z, BisOCR-CP, BisP-MZ. BisP-EZ, Bis26X-CP, BisP-PZ, BisP-IPZ, BisCR-IPZ, BisOCP-IPZ, BisOIPP-CP, Bis26X-IPZ, BisOTBP-CP, TekP-4HBPA (Tetrakis P-DO-BPA), TrisP -HAP, TrisP-PA, BisOFP-Z, BisRS-2P, BisPG-26X, BisRS-3P, BisOC-OCHP, BisPC-OCHP, Bis25X-OCHP, Bis26X-OCHP, BisOC P-OC, Bis236T-OCHP, Methylenetris-FR-CR, BisRS-26X, BisRS-OCHP (above, trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), BIR-OC, BIP-PC, BIR-PC, BIR -PTBP, BIR-PCHP, BIP-BIOC-F, 4PC, BIR-BIPC-F, TEP-BIP-A (trade name, manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.), 4,4'-sulfonyldiphenol (Manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and BPFL (trade name, manufactured by JFE Chemical Co., Ltd.).

これらのうち、好ましいフェノール性水酸基を有する化合物としては、例えば、Bis−Z、TekP−4HBPA、TrisP−HAP、TrisP−PA、BisRS−2P、BisRS−3P、BIR−PC、BIR−PTBP、BIR−BIPC−F、4,4’−スルホニルジフェノール、BPFLである。好ましく用いられるキノンジアジド系感光剤としては、これらフェノール性水酸基を有する化合物に4−ナフトキノンジアジドスルホン酸あるいは5−ナフトキノンジアジドスルホン酸をエステル結合で導入したものが挙げられるが、これ以外の化合物を使用することもできる。   Among these, preferable compounds having a phenolic hydroxyl group include, for example, Bis-Z, TekP-4HBPA, TrisP-HAP, TrisP-PA, BisRS-2P, BisRS-3P, BIR-PC, BIR-PTBP, BIR- BIPC-F, 4,4′-sulfonyldiphenol, BPFL. Preferred examples of the quinonediazide-based photosensitizer include those in which 4-naphthoquinonediazidesulfonic acid or 5-naphthoquinonediazidesulfonic acid is introduced into the compound having a phenolic hydroxyl group by an ester bond, but other compounds are used. You can also.

キノンジアジド系感光剤の含有量は、シロキサン化合物100重量部に対して1重量部以上が好ましく、2重量部以上がより好ましい。また、50重量部以下が好ましく、10重量部以下がより好ましい。キノンジアジド系感光剤の含有量を1重量部以上とすることで、実用的な感度でパターン形成を行うことができる。また、50重量部以下とすることで、透過率やパターン解像性に優れた樹脂組成物が得られる。   The content of the quinonediazide photosensitizer is preferably 1 part by weight or more and more preferably 2 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the siloxane compound. Moreover, 50 weight part or less is preferable and 10 weight part or less is more preferable. By setting the content of the quinonediazide photosensitizer to 1 part by weight or more, pattern formation can be performed with practical sensitivity. Moreover, the resin composition excellent in the transmittance | permeability and pattern resolution is obtained by setting it as 50 weight part or less.

好ましいキノンジアジド系感光剤の分子量は300以上、より好ましくは350以上であり、1000以下、より好ましくは800以下である。分子量を300以上とすることで、未露光部の溶解抑止効果が得られ、また分子量を1000以下とすることでスカム等のない良好なレリーフパターンが得られる。   The molecular weight of the preferred quinonediazide photosensitizer is 300 or more, more preferably 350 or more, and 1000 or less, more preferably 800 or less. When the molecular weight is 300 or more, an effect of inhibiting dissolution of unexposed portions is obtained, and when the molecular weight is 1000 or less, a good relief pattern free from scum or the like is obtained.

キノンジアジド系感光剤を含有する場合、未露光部に未反応の感光剤が残留し、加熱硬化後に膜の着色が生じることがある。透明な硬化膜を得るためには、現像後の膜全面に紫外線を照射してキノンジアジド系感光剤を分解し、その後に加熱硬化を行うことが好ましい。   When a quinonediazide photosensitizer is contained, an unreacted photosensitizer remains in the unexposed area, and the film may be colored after heat curing. In order to obtain a transparent cured film, it is preferable to irradiate the entire surface of the developed film with ultraviolet rays to decompose the quinonediazide-based photosensitizer, followed by heat curing.

光酸発生剤としては、オニウム塩化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、ジアゾメタン化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物などを例として挙げることができる。   Examples of photoacid generators include onium salt compounds, halogen-containing compounds, diazoketone compounds, diazomethane compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, and sulfonimide compounds.

オニウム塩化合物の具体的な例としては、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、オキソニウム塩などを挙げることができる。好ましいオニウム塩としてはジフェニルヨードニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、(ヒドロキシフェニル)ベンジルメチルスルホニウムトルエンスルホネートなどが挙げられる。   Specific examples of the onium salt compounds include diazonium salts, ammonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, oxonium salts and the like. Preferred onium salts include diphenyliodonium triflate, diphenyliodonium pyrenesulfonate, diphenyliodonium dodecylbenzenesulfonate, triphenylsulfonium triflate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium naphthalenesulfonate, (hydroxyphenyl) benzylmethylsulfonium toluenesulfonate Etc.

ハロゲン含有化合物の具体的な例としては、ハロアルキル基含有炭化水素化合物、ハロアルキル基含有ヘテロ環状化合物などが挙げられる。好ましいハロゲン含有化合物としては1,1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ナフチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジンなどを挙げることができる。   Specific examples of the halogen-containing compound include haloalkyl group-containing hydrocarbon compounds and haloalkyl group-containing heterocyclic compounds. Preferred halogen-containing compounds include 1,1-bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethane, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, and 2-naphthyl-4,6. -Bis (trichloromethyl) -s-triazine and the like can be mentioned.

ジアゾケトン化合物の具体的な例としては、1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物などが挙げられる。好ましいジアゾケトン化合物は1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸と2,2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンとのエステル、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸と1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンとのエステルなどを挙げることができる。   Specific examples of the diazoketone compound include 1,3-diketo-2-diazo compounds, diazobenzoquinone compounds, diazonaphthoquinone compounds, and the like. Preferred diazo ketone compounds are esters of 1,2-naphthoquinonediazido-4-sulfonic acid and 2,2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid and 1,1, Examples thereof include esters with 1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane.

ジアゾメタン化合物の具体的な例としては、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4−キシリルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−クロロフェニルスルホニル)ジアゾメタン、メチルスルホニル−p−トルエンスルホニルジアゾメタン、シクロヘキシルスルホニル(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1−ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルスルホニル(ベンゾイル)ジアゾメタン等を挙げることができる。   Specific examples of the diazomethane compound include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (p-tolylsulfonyl) diazomethane, and bis (2,4-xylyl). Sulfonyl) diazomethane, bis (p-chlorophenylsulfonyl) diazomethane, methylsulfonyl-p-toluenesulfonyldiazomethane, cyclohexylsulfonyl (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, phenylsulfonyl ( And benzoyl) diazomethane.

スルホン化合物の具体的な例としては、β−ケトスルホン化合物、β−スルホニルスルホン化合物などが挙げられる。好ましい化合物としては、4−トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタンなどが挙げられる。   Specific examples of the sulfone compound include β-ketosulfone compounds and β-sulfonylsulfone compounds. Preferred compounds include 4-trisphenacyl sulfone, mesityl phenacyl sulfone, bis (phenylsulfonyl) methane, and the like.

スルホン酸エステル化合物の例としては、アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネートなどが挙げられる。スルホン酸化合物の具体的な例としてはベンゾイントシレート、ピロガロールトリメシレート、ニトロベンジル−9,10−ジエトキシアントラセン−2−スルホネートなどを挙げることができる。   Examples of the sulfonate compound include alkyl sulfonate, haloalkyl sulfonate, aryl sulfonate, imino sulfonate, and the like. Specific examples of the sulfonic acid compound include benzoin tosylate, pyrogallol trimesylate, nitrobenzyl-9,10-diethoxyanthracene-2-sulfonate, and the like.

スルホンイミド化合物の具体的な例としてはN−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)フタルイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(カンファースルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−フルオロフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシルイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)ナフチルジカルボキシルイミド等を挙げることができる。   Specific examples of the sulfonimide compound include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (trifluoromethyl). Sulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5 Ene-2,3-dicarboxylimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboxylimide, N- (trifluoromethylsulfonyl) Oxy) naphthyl dicarboxylimide, N- (camphorsulfur Nyloxy) succinimide, N- (camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (camphorsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxyl Imido, N- (camphorsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylimide, N- (camphorsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] Heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboxylimide, N- (camphorsulfonyloxy) naphthyl dicarboxylimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) Phthalimide, N- (4-methylpheny Sulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) -7 -Oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy- 2,3-dicarboxylimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) naphthyl dicarboxylimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) phthalimide N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) diphe Nilmaleimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy)- 7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6 -Oxy-2,3-dicarboximide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) naphthyl dicarboxylimide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) succinimide, N- (2-fluorophenylsulfonyloxy) Phthalimide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) diphenylmale N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylimide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [ 2.2.1] Hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3- Examples thereof include dicarboxylimide and N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) naphthyl dicarboxylimide.

その他、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミジルトリフレート(商品名「NDI−105」 みどり化学(株)製)、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミジル トシレート(商品名「NDI−101」 みどり化学(株)製)、4−メチルフェニルスルフォニルオキシイミノ−α−(4−メトキシフェニル)アセトニトリル(商品名「PAI−101」 みどり化学(株)製)、トリフルオロメチルスルフォニルオキシイミノ−α−(4−メトキシフェニル)アセトニトリル(商品名「PAI−105」 みどり化学(株)製)、9−カンファースルフォニルオキシイミノ α−4−メトキシフェニルアセトニトリル(商品名「PAI−106」 みどり化学(株)製)、1,8−ナフタルイミジル ブタンスルフォネート(商品名「NAI−1004」 みどり化学(株)製)、1,8−ナフタルイミジル トシレート(商品名「NAI−101」 みどり化学(株)製)、1,8−ナフタルイミジル トリフレート(商品名「NAI−105」 みどり化学(株)製)、1,8−ナフタルイミジルノナフルオロブタンスルフォネート(商品名「NAI−109」 みどり化学(株)製)等も例として挙げることができる。   In addition, 5-norbornene-2,3-dicarboxyimidyl triflate (trade name “NDI-105” manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 5-norbornene-2,3-dicarboxyimidyl tosylate (trade name “NDI”) -101 "Midori Chemical Co., Ltd.), 4-methylphenylsulfonyloxyimino-α- (4-methoxyphenyl) acetonitrile (trade name" PAI-101 "Midori Chemical Co., Ltd.), trifluoromethylsulfonyloxyimino -Α- (4-Methoxyphenyl) acetonitrile (trade name “PAI-105” manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), 9-camphorsulfonyloxyimino α-4-methoxyphenylacetonitrile (trade name “PAI-106” Midori Chemical ( 1,8-naphthalimidyl butane sulfonate (trade) Product name “NAI-1004” Midori Chemical Co., Ltd.), 1,8-Naphthalimidyl tosylate (trade name “NAI-101” Midori Chemical Co., Ltd.), 1,8-Naphthalimidyl triflate (Product name “NAI-105”) “Midori Chemical Co., Ltd.”, 1,8-naphthalimidyl nonafluorobutane sulfonate (trade name “NAI-109” Midori Chemical Co., Ltd.) and the like can also be mentioned as examples.

これらの光酸発生剤は単独あるいは2種以上用いることもできる。光酸発生剤の含有量はシロキサン化合物100重量部に対して0.01〜20重量部とするのが一般的である。   These photoacid generators can be used alone or in combination of two or more. The content of the photoacid generator is generally 0.01 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the siloxane compound.

本発明のシロキサン系樹脂組成物は、上記シロキサン化合物と前記熱架橋性化合物を混合することで得られる。この際、任意の溶媒で希釈してもよい。混合温度に特に制限はないが、操作の簡便さから5〜50℃の範囲が好ましい。   The siloxane-based resin composition of the present invention can be obtained by mixing the siloxane compound and the thermally crosslinkable compound. At this time, it may be diluted with an arbitrary solvent. Although there is no restriction | limiting in particular in mixing temperature, The range of 5-50 degreeC is preferable from the simplicity of operation.

本発明のシロキサン系樹脂組成物は、基材上に塗布して塗布膜を得、これを加熱により乾燥、硬化させることにより硬化膜を形成することができる。   The siloxane-based resin composition of the present invention can be applied on a substrate to obtain a coating film, which can be dried and cured by heating to form a cured film.

本発明におけるシロキサン系樹脂組成物の塗布方法としては、マイクログラビアコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング、カーテンフローコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、流し塗り法などを好ましく用いることができる。   As a method for applying the siloxane-based resin composition in the present invention, microgravure coating, spin coating, dip coating, curtain flow coating, roll coating, spray coating, flow coating, and the like can be preferably used.

加熱乾燥および硬化条件としては、適用される基材、および樹脂組成物に応じて適宜選択されるが、通常は室温以上、400℃以下の温度で、0.5分間から240分間の処理を行うことが好ましい。特に好ましい硬化温度としては、100〜400℃が好ましく、さらに好ましくは、150〜400℃である。   The heat drying and curing conditions are appropriately selected according to the substrate to be applied and the resin composition, but are usually treated at a temperature of room temperature to 400 ° C. for 0.5 minutes to 240 minutes. It is preferable. A particularly preferable curing temperature is preferably 100 to 400 ° C, and more preferably 150 to 400 ° C.

塗布膜および硬化膜の膜厚に特に制限はないが、ともに0.001〜100μmの範囲にあるのが一般的である。   Although there is no restriction | limiting in particular in the film thickness of a coating film and a cured film, Generally it is in the range of 0.001-100 micrometers.

本発明のシロキサン系樹脂組成物により形成された塗膜および硬化膜は、固体撮像素子、反射防止フィルム、反射防止板、光学フィルター、ディスプレイ等の光学デバイスに好適に用いられる。具体的な使用例としては、固体撮像素子等に形成される集光用マイクロレンズや、反射防止フィルムや反射防止板に使われるハードコート層、ディスプレイ用TFT基板の平坦化材、液晶ディスプレイやカラーフィルタの保護膜、光導波路、位相シフターなどが挙げられる。高い透明性と比較的高い屈折率を両立できることから、固体撮像素子上に形成されるマイクロレンズや反射防止膜に使われるハードコート層として特に好適に用いられる。また、半導体装置のバッファコート、層間絶縁膜や、各種保護膜として用いることもできる。   The coating film and cured film formed from the siloxane-based resin composition of the present invention are suitably used for optical devices such as solid-state imaging devices, antireflection films, antireflection plates, optical filters, and displays. Specific examples of use include condensing microlenses formed on solid-state imaging devices, hard coat layers used for antireflection films and antireflection plates, flattening materials for display TFT substrates, liquid crystal displays and colors. Examples include a protective film for a filter, an optical waveguide, and a phase shifter. Since both high transparency and a relatively high refractive index can be achieved, it is particularly preferably used as a hard coat layer used for a microlens or an antireflection film formed on a solid-state imaging device. Further, it can be used as a buffer coat, an interlayer insulating film, and various protective films of a semiconductor device.

以下実施例および技術をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、実施例中の非感光性樹脂組成物の評価は以下の方法により行った。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and techniques, but the present invention is not limited to these examples. In addition, evaluation of the non-photosensitive resin composition in an Example was performed with the following method.

硬化膜の作製
6インチシリコンウエハ上または40mm角ガラス基板上に、シロキサン系樹脂組成物を塗布し、ついでホットプレート(大日本スクリーン製造(株)製SCW−636)を用いて、空気雰囲気下で120℃で3分プリベークすることにより、塗布膜を得た。この塗布膜を、空気雰囲気下のホットプレート上で、250℃で5分加熱した後、300℃で5分加熱して硬化膜を得た。
Preparation of cured film A siloxane-based resin composition is applied on a 6-inch silicon wafer or a 40 mm square glass substrate, and then a hot plate (SCW-636 manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.) is used in an air atmosphere. By prebaking at 120 ° C. for 3 minutes, a coating film was obtained. This coating film was heated at 250 ° C. for 5 minutes on a hot plate in an air atmosphere, and then heated at 300 ° C. for 5 minutes to obtain a cured film.

屈折率および膜厚の測定
6インチシリコンウエハまたは40mm角ガラス基板上に作製した硬化膜について、プリズムカプラーMODEL2010(Metricon(株)製)を用いて、22℃での633nm(He−Neレーザー使用)における膜面に対して垂直方向の屈折率(TE)および膜厚を測定した。
Measurement of refractive index and film thickness A cured film prepared on a 6-inch silicon wafer or a 40 mm square glass substrate is 633 nm (using a He-Ne laser) at 22 ° C. using a prism coupler MODEL2010 (manufactured by Metricon). The refractive index (TE) and film thickness in the direction perpendicular to the film surface were measured.

透過率の測定
40mm角ガラス基板上に作製した膜厚1.0μmの硬化膜について、紫外−可視分光光度計UV−260(島津製作所(株)製)を用いて、400nmの透過率を測定した。
Measurement of transmittance A transmittance of 400 nm was measured using a UV-visible spectrophotometer UV-260 (manufactured by Shimadzu Corporation) for a cured film having a thickness of 1.0 μm prepared on a 40 mm square glass substrate. .

熱負荷後のクラック耐性の評価
6インチシリコンウエハ上に作製した硬化膜について、以下の温度履歴でヒートサイクル試験を行い、光学顕微鏡でクラックが発生する温度を確認した。加熱は空気雰囲気下のホットプレート上で行った。
ヒートサイクル試験の温度履歴
250℃5分→室温(23℃)5分→280℃5分→室温(23℃)5分→300℃5分→室温(23℃)5分→320℃5分→室温(23℃)5分→340℃5分→室温(23℃)5分→360℃5分→室温(23℃)5分→380℃5分→室温(23℃)5分→400℃5分→室温(23℃)5分→420℃5分→室温(23℃)5分→430℃5分→室温(23℃)5分。
Evaluation of crack resistance after heat load A cured film prepared on a 6-inch silicon wafer was subjected to a heat cycle test with the following temperature history, and the temperature at which cracks occurred was confirmed with an optical microscope. Heating was performed on a hot plate in an air atmosphere.
Temperature history of heat cycle test 250 ° C. 5 minutes → room temperature (23 ° C.) 5 minutes → 280 ° C. 5 minutes → room temperature (23 ° C.) 5 minutes → 300 ° C. 5 minutes → room temperature (23 ° C.) 5 minutes → 320 ° C. 5 minutes → Room temperature (23 ° C.) 5 minutes → 340 ° C. 5 minutes → Room temperature (23 ° C.) 5 minutes → 360 ° C. 5 minutes → Room temperature (23 ° C.) 5 minutes → 380 ° C. 5 minutes → Room temperature (23 ° C.) 5 minutes → 400 ° C. 5 Minutes → room temperature (23 ° C.) 5 minutes → 420 ° C. 5 minutes → room temperature (23 ° C.) 5 minutes → 430 ° C. 5 minutes → room temperature (23 ° C.) 5 minutes.

合成例1 キノンジアジド化合物の合成
乾燥窒素気流下、TrisP−PA(商品名、本州化学工業(株)製)、21.22g(0.05モル)と5−ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリド(東洋合成(株)製、NAC−5)26.8g(0.1モル)を1,4−ジオキサン450gに溶解させ、室温にした。ここに、1,4−ジオキサン50gと混合したトリエチルアミン12.65gを、系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下後40℃で2時間攪拌した。トリエチルアミン塩を濾過し、濾液を水に投入した。その後、析出した沈殿を濾過で集め、さらに1%塩酸水1Lで洗浄した。その後、さらに水2Lで2回洗浄した。この沈殿を真空乾燥機で乾燥し、下記式で表されるキノンジアジド化合物を得た。
Synthesis Example 1 Synthesis of quinonediazide compound Under a dry nitrogen stream, TrisP-PA (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), 21.22 g (0.05 mol) and 5-naphthoquinonediazidesulfonic acid chloride (Toyo Gosei Co., Ltd.) ), NAC-5) 26.8 g (0.1 mol) was dissolved in 450 g of 1,4-dioxane and brought to room temperature. Here, 12.65 g of triethylamine mixed with 50 g of 1,4-dioxane was added dropwise so that the temperature in the system would not be 35 ° C. or higher. It stirred at 40 degreeC after dripping for 2 hours. The triethylamine salt was filtered and the filtrate was poured into water. Thereafter, the deposited precipitate was collected by filtration and further washed with 1 L of 1% aqueous hydrochloric acid. Thereafter, it was further washed twice with 2 L of water. This precipitate was dried with a vacuum dryer to obtain a quinonediazide compound represented by the following formula.

Figure 2008202033
Figure 2008202033

実施例1
メチルトリメトキシシラン 20.4g(0.15mol)、フェニルトリメトキシシラン 69.4g(0.35mol)、数平均粒子径15nmの“オプトレイク”TR−520(商品名、触媒化成工業(株)製 組成:酸化チタン粒子30重量%、γ−ブチロラクトン70重量%)70.6g、γ−ブチロラクトン44.1gを反応容器に入れ、この溶液に、水30.6gおよびリン酸0.48gを、撹拌しながら、反応温度が40℃を越えないように滴下した。滴下後、フラスコに蒸留装置を取り付け、得られた溶液をバス温105℃で2.5時間加熱撹拌して加水分解により生成したメタノールを留去しつつ反応させた。その後、溶液をバス温130℃でさらに2時間加熱撹拌した後、室温まで冷却し、ポリマー溶液A(固形分55重量%)を得た。
Example 1
Methyltrimethoxysilane 20.4 g (0.15 mol), phenyltrimethoxysilane 69.4 g (0.35 mol), “OPTRAIK” TR-520 (trade name, manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd.) having a number average particle diameter of 15 nm Composition: 30% by weight of titanium oxide particles, 70% by weight of γ-butyrolactone) 70.6 g and 44.1 g of γ-butyrolactone were placed in a reaction vessel, and 30.6 g of water and 0.48 g of phosphoric acid were stirred into this solution. However, it was added dropwise so that the reaction temperature did not exceed 40 ° C. After the dropwise addition, a distillation apparatus was attached to the flask, and the resulting solution was heated and stirred at a bath temperature of 105 ° C. for 2.5 hours, and reacted while distilling off methanol produced by hydrolysis. Thereafter, the solution was further heated and stirred at a bath temperature of 130 ° C. for 2 hours, and then cooled to room temperature to obtain a polymer solution A (solid content 55% by weight).

得られたポリマー溶液A10gに、γ−ブチロラクトン10gおよび熱架橋性化合物“ニカラック”(NIKALAC)MX−280(三和ケミカル製)を0.5g加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物1を得た。   To 10 g of the obtained polymer solution A, 10 g of γ-butyrolactone and 0.5 g of thermally crosslinkable compound “Nikalac” MX-280 (manufactured by Sanwa Chemical) were added and dissolved to obtain a siloxane-based resin composition 1. .

得られたシロキサン系樹脂組成物1を用い、前記のようにガラス基板およびシリコンウエハ上に硬化膜を作製し、屈折率、透過率、熱負荷後のクラック耐性について評価を行った。   Using the obtained siloxane-based resin composition 1, a cured film was prepared on a glass substrate and a silicon wafer as described above, and evaluation was performed regarding refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load.

実施例2
メチルトリメトキシシラン 8.2g(0.06mol)、フェニルトリメトキシシラン 55.5g(0.28mol)、ジメチルジメトキシシラン 7.2g(0.06mol)、数平均粒子径15nmの“オプトレイク”TR−521(商品名、触媒化成工業(株)製 組成:酸化チタン粒子30重量%、ジアセトンアルコール70重量%)71.1g、γ−ブチロラクトン23.9gを反応容器に入れ、この溶液に、水34.5gおよびリン酸1.0gを、撹拌しながら、反応温度が40℃を越えないように滴下した。滴下後、フラスコに蒸留装置を取り付け、得られた溶液をバス温105℃で2.5時間加熱撹拌して加水分解により生成したメタノールを留去しつつ反応させた。その後、溶液をバス温130℃でさらに2時間加熱撹拌した後、室温まで冷却し、ポリマー溶液B(固形分48重量%)を得た。
Example 2
“OPTRAIK” TR- with 8.2 g (0.06 mol) of methyltrimethoxysilane, 55.5 g (0.28 mol) of phenyltrimethoxysilane, 7.2 g (0.06 mol) of dimethyldimethoxysilane, and a number average particle diameter of 15 nm 521 (trade name, manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., composition: titanium oxide particles 30% by weight, diacetone alcohol 70% by weight) 71.1 g and γ-butyrolactone 23.9 g were placed in a reaction vessel. 0.5 g and 1.0 g of phosphoric acid were added dropwise with stirring so that the reaction temperature did not exceed 40 ° C. After the dropwise addition, a distillation apparatus was attached to the flask, and the resulting solution was heated and stirred at a bath temperature of 105 ° C. for 2.5 hours, and reacted while distilling off methanol produced by hydrolysis. Thereafter, the solution was further heated and stirred at a bath temperature of 130 ° C. for 2 hours and then cooled to room temperature to obtain a polymer solution B (solid content: 48% by weight).

得られたポリマー溶液B10gに、γ−ブチロラクトン10gおよび熱架橋性化合物“ニカラック”MX−270(三和ケミカル製)0.1gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物2を得た。   To 10 g of the obtained polymer solution B, 10 g of γ-butyrolactone and 0.1 g of a heat-crosslinkable compound “Nicarac” MX-270 (manufactured by Sanwa Chemical) were added and dissolved to obtain a siloxane-based resin composition 2.

得られたシロキサン系樹脂組成物2を用いて硬化膜を作製し、屈折率、透過率、熱負荷後のクラック耐性について評価を行った。   A cured film was prepared using the obtained siloxane-based resin composition 2 and evaluated for refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load.

実施例3
“オプトレイク”TR−521の替わりに、酸化ジルコニウム粒子(数平均粒子径30nm)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート分散液(酸化ジルコニウム30重量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート70重量%)70.0gを用いる以外は実施例2と同様の操作を行い、ポリマー溶液C(固形分46重量%)を得た。
Example 3
Instead of “OPTRAIK” TR-521, 70.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate dispersion (zirconium oxide 30% by weight, propylene glycol monomethyl ether acetate 70% by weight) of zirconium oxide particles (number average particle diameter 30 nm) is used. Except for the above, the same operation as in Example 2 was performed to obtain a polymer solution C (solid content: 46% by weight).

得られたポリマー溶液C10gにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート15gおよび熱架橋性化合物TriML−P0.7gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物3を得た。   To 10 g of the resulting polymer solution C, 15 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 0.7 g of thermally crosslinkable compound TriML-P were added and dissolved to obtain siloxane-based resin composition 3.

得られたシロキサン系樹脂組成物3を用いて硬化膜を作製し、屈折率、透過率、熱負荷後のクラック耐性について評価を行った。   A cured film was prepared using the resulting siloxane-based resin composition 3 and evaluated for refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load.

実施例4
“オプトレイク”TR−521の替わりに酸化アルミニウム粒子(数平均粒子径30nm)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート分散液(酸化アルミニウム30重量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート70重量%)45.0gを用いる以外は実施例2と同様の操作を行い、ポリマー溶液D(固形分40重量%)を得た。
Example 4
Except for using 45.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate dispersion (30% by weight of aluminum oxide, 70% by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate) of aluminum oxide particles (number average particle size 30 nm) instead of “OPTRAIK” TR-521 Performed the same operation as in Example 2 to obtain a polymer solution D (solid content: 40% by weight).

得られたポリマー溶液D10gに3−メチル−3−メトキシブチルアセテート20gおよび熱架橋性化合物“ニカラック”MX−290(三和ケミカル製)1.3gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物4を得た。   To 10 g of the obtained polymer solution D, 20 g of 3-methyl-3-methoxybutyl acetate and 1.3 g of a heat-crosslinkable compound “Nicarac” MX-290 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) are added and dissolved to obtain a siloxane-based resin composition 4. Obtained.

得られたシロキサン系樹脂組成物4を用いて硬化膜を作製し、屈折率、透過率、熱負荷後のクラック耐性について評価を行った。   A cured film was prepared using the resulting siloxane-based resin composition 4 and evaluated for refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load.

実施例5
メチルトリメトキシシラン 8.2g(0.06mol)、フェニルトリメトキシシラン 55.5g(0.28mol)、テトラエトキシシラン 5.4g(0.026mol)、数平均粒子径15nmの“オプトレイク”TR−521(商品名、触媒化成工業(株)製 組成:酸化チタン粒子30重量%、ジアセトンアルコール70重量%)52.4g、γ−ブチロラクトン20.5gを反応容器に入れ、この溶液に、水34.5gおよびリン酸1.0gを、撹拌しながら、反応温度が40℃を越えないように滴下した。滴下後、フラスコに蒸留装置を取り付け、得られた溶液をバス温105℃で2.5時間加熱撹拌して加水分解により生成したメタノールおよびエタノールを留去しつつ反応させた。その後、溶液をバス温130℃でさらに2時間加熱撹拌した後、室温まで冷却し、ポリマー溶液E(固形分60重量%)を得た。
Example 5
“OPTRAIK” TR- with 8.2 g (0.06 mol) of methyltrimethoxysilane, 55.5 g (0.28 mol) of phenyltrimethoxysilane, 5.4 g (0.026 mol) of tetraethoxysilane, and a number average particle diameter of 15 nm 521 (trade name, manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., composition: titanium oxide particles 30% by weight, diacetone alcohol 70% by weight) 52.4 g and γ-butyrolactone 20.5 g were put in a reaction vessel. 0.5 g and 1.0 g of phosphoric acid were added dropwise with stirring so that the reaction temperature did not exceed 40 ° C. After the dropwise addition, a distillation apparatus was attached to the flask, and the resulting solution was heated and stirred at a bath temperature of 105 ° C. for 2.5 hours, and reacted while distilling off methanol and ethanol produced by hydrolysis. Thereafter, the solution was further heated and stirred at a bath temperature of 130 ° C. for 2 hours and then cooled to room temperature to obtain a polymer solution E (solid content: 60% by weight).

得られたポリマー溶液E20gに、γ−ブチロラクトン40gおよび熱架橋性化合物“ニカラック”MX−270(三和ケミカル製)2gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物5を得た。   To 20 g of the obtained polymer solution E, 40 g of γ-butyrolactone and 2 g of the heat-crosslinkable compound “Nicalac” MX-270 (manufactured by Sanwa Chemical) were added and dissolved to obtain a siloxane-based resin composition 5.

得られたシロキサン系樹脂組成物5を用いて硬化膜を作製し、屈折率、透過率、熱負荷後のクラック耐性について評価を行った。   A cured film was prepared using the resulting siloxane-based resin composition 5 and evaluated for refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load.

実施例6
メチルトリメトキシシラン 12.3g(0.15mol)、フェニルトリメトキシシラン 41.6g(0.35mol)、数平均粒子径15nmの“オプトレイク”TR−527(商品名、触媒化成工業(株)製 組成:酸化チタン粒子20重量%、メタノール80重量%)193g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート94.0gを反応容器に入れ、この溶液に、水16.2gおよびリン酸0.27gを、撹拌しながら、反応温度が40℃を越えないように滴下した。滴下後、フラスコに蒸留装置を取り付け、得られた溶液をバス温105℃で2.5時間加熱撹拌して加水分解により生成したメタノールを留去しつつ反応させた。その後、溶液をバス温115℃でさらに2時間加熱撹拌した後、室温まで冷却し、ポリマー溶液F(固形分44重量%)を得た。
Example 6
Methyltrimethoxysilane 12.3 g (0.15 mol), phenyltrimethoxysilane 41.6 g (0.35 mol), “OPTRAIK” TR-527 (trade name, manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd.) having a number average particle diameter of 15 nm Composition: 193 g of titanium oxide particles 20 wt%, methanol 80 wt%) and 94.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were put in a reaction vessel, and 16.2 g of water and 0.27 g of phosphoric acid were added to this solution while stirring. The reaction was dropwise added so that the reaction temperature did not exceed 40 ° C. After the dropwise addition, a distillation apparatus was attached to the flask, and the resulting solution was heated and stirred at a bath temperature of 105 ° C. for 2.5 hours, and reacted while distilling off methanol produced by hydrolysis. Thereafter, the solution was further heated and stirred at a bath temperature of 115 ° C. for 2 hours and then cooled to room temperature to obtain a polymer solution F (solid content: 44% by weight).

得られたポリマー溶液Fを20g取り、合成例1で得たキノンジアジド化合物0.70g、熱架橋性化合物“ニカラック”MX−270(三和ケミカル製)2g、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート20gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物6を得た。   20 g of the obtained polymer solution F was taken, 0.70 g of the quinonediazide compound obtained in Synthesis Example 1, 2 g of heat-crosslinkable compound “Nicalac” MX-270 (manufactured by Sanwa Chemical), and 20 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were added. It melt | dissolved and the siloxane type resin composition 6 was obtained.

つぎに、以下の手順でシロキサン系樹脂組成物6のポジ型感光特性の評価を行った。シロキサン樹脂組成物を6インチシリコンウエハ上に回転塗布し、次いで、120℃のホットプレート(Mark−7)で2分間ベークし、厚さ1μmのプリベーク膜を作製した。この膜をi線ステッパー(GCA製DSW−8000)を用いて0〜200mJ/cmの露光量にて20mJ/cmステップで露光し、2.38%のテトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液(三菱ガス化学(株)製、ELM−D)で60秒現像し、ついで純水でリンスした。光学顕微鏡で観察したところ、80mJ/cmの露光量で幅5μmのポジパターンが解像していた。 Next, the positive photosensitive characteristics of the siloxane-based resin composition 6 were evaluated by the following procedure. The siloxane resin composition was spin-coated on a 6-inch silicon wafer and then baked for 2 minutes on a hot plate (Mark-7) at 120 ° C. to prepare a pre-baked film having a thickness of 1 μm. The film was exposed at 20 mJ / cm 2 steps by the exposure amount of 0~200mJ / cm 2 using an i-line stepper (GCA manufactured DSW-8000), 2.38% of tetramethylammonium (TMAH) aqueous solution (Mitsubishi Development was performed with Gas Chemical Co., Ltd. (ELM-D) for 60 seconds, followed by rinsing with pure water. When observed with an optical microscope, a positive pattern with a width of 5 μm was resolved at an exposure amount of 80 mJ / cm 2 .

6インチシリコンウエハ上および40mm角ガラス基板上に、得られたシロキサン系樹脂組成物6を塗布し、ついでホットプレート(大日本スクリーン製造(株)製SCW−636)を用いて、空気雰囲気下で120℃で3分プリベークすることにより、塗布膜を得た。この塗布膜に、露光機(キャノン(株)社製コンタクトアライナーPLA501F)を用いて紫外線強度約5mW/cm(波長365nm換算)で3分間紫外線全波長全面露光(ブリーチング露光 主用波長:365nm、405nm、436nm)を行い未反応のキノンジアジド系感光剤を分解したのち、空気雰囲気下のホットプレート上で、300℃で5分加熱して硬化膜を得た。得られた硬化膜の屈折率、透過率、熱負荷後のクラック耐性について評価を行った。 The obtained siloxane-based resin composition 6 is applied onto a 6-inch silicon wafer and a 40 mm square glass substrate, and then using a hot plate (SCW-636 manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.) under an air atmosphere. By prebaking at 120 ° C. for 3 minutes, a coating film was obtained. This coating film was exposed to an ultraviolet full-wavelength entire surface for 3 minutes (bleaching exposure main wavelength: 365 nm) with an ultraviolet intensity of about 5 mW / cm 2 (wavelength 365 nm conversion) using an exposure machine (Contact Aligner PLA501F manufactured by Canon Inc.). 405 nm, 436 nm) to decompose the unreacted quinonediazide photosensitizer, and then heated at 300 ° C. for 5 minutes on a hot plate in an air atmosphere to obtain a cured film. The cured film obtained was evaluated for refractive index, transmittance, and crack resistance after heat load.

実施例7
実施例6で用いたポリマー溶液F20gに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート25gおよび熱架橋性化合物“ニカラック”MX−270(三和ケミカル製)0.4gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物7を得た。
Example 7
To 20 g of the polymer solution F used in Example 6, 25 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 0.4 g of thermally crosslinkable compound “Nicalac” MX-270 (manufactured by Sanwa Chemical) were added and dissolved, and a siloxane-based resin composition 7 was obtained. Obtained.

得られたシロキサン系樹脂組成物7を用いて硬化膜を作製し、屈折率、透過率、熱負荷後のクラック耐性について評価を行った。   A cured film was prepared using the resulting siloxane-based resin composition 7 and evaluated for refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load.

実施例8
実施例6で用いたポリマー溶液F20gに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート25gおよび熱架橋性化合物S−3を2.2gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物8を得た。
Example 8
To 20 g of the polymer solution F used in Example 6, 25 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 2.2 g of thermally crosslinkable compound S-3 were added and dissolved to obtain a siloxane-based resin composition 8.

得られたシロキサン系樹脂組成物8を用いて硬化膜を作製し、屈折率、透過率、耐クラック性について評価を行った。   A cured film was prepared using the resulting siloxane-based resin composition 8 and evaluated for refractive index, transmittance, and crack resistance.

Figure 2008202033
Figure 2008202033

実施例9
実施例6で用いたポリマー溶液F20gに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート25gおよび熱架橋性化合物S−11(商品名:PDS−9931(ゲレスト製))を3.5gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物9を得た。
Example 9
25 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 3.5 g of thermally crosslinkable compound S-11 (trade name: PDS-9931 (manufactured by Gerest)) were added to and dissolved in 20 g of the polymer solution F used in Example 6 to obtain a siloxane resin. Composition 9 was obtained.

得られたシロキサン系樹脂組成物9を用いて硬化膜を作製し、屈折率、透過率、耐クラック性について評価を行った。   A cured film was prepared using the resulting siloxane-based resin composition 9 and evaluated for refractive index, transmittance, and crack resistance.

Figure 2008202033
Figure 2008202033

比較例1
メチルトリメトキシシラン 24.5g(0.18mol)、フェニルトリメトキシシラン 83.3g(0.42mol)、γ−ブチロラクトン124.0gを反応容器に入れ、撹拌しながら、水38gおよびリン酸0.57gを反応温度が30℃を越えないように滴下した。滴下後、フラスコに蒸留装置を取り付け、得られた溶液をバス温105℃で2.5時間加熱撹拌して加水分解により生成したメタノールを留去しつつ反応させた。その後、溶液をバス温130℃でさらに2時間加熱撹拌した後、室温まで冷却し、ポリマー溶液A1(固形分32重量%)を得た。
Comparative Example 1
24.5 g (0.18 mol) of methyltrimethoxysilane, 83.3 g (0.42 mol) of phenyltrimethoxysilane and 124.0 g of γ-butyrolactone were placed in a reaction vessel, and while stirring, 38 g of water and 0.57 g of phosphoric acid Was added dropwise so that the reaction temperature did not exceed 30 ° C. After the dropwise addition, a distillation apparatus was attached to the flask, and the resulting solution was heated and stirred at a bath temperature of 105 ° C. for 2.5 hours, and reacted while distilling off methanol produced by hydrolysis. Thereafter, the solution was further heated and stirred at a bath temperature of 130 ° C. for 2 hours and then cooled to room temperature to obtain a polymer solution A1 (solid content: 32% by weight).

得られたポリマー溶液A1を10.0gとり、これに数平均粒子径15nmの“オプトレイク”TR−520 13.3gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して撹拌し、シロキサン系樹脂組成物A1を得た。   10.0 g of the obtained polymer solution A1 was added, and 13.3 g of “OPTRAIK” TR-520 having a number average particle diameter of 15 nm and propylene glycol monomethyl ether acetate were added and stirred to obtain a siloxane-based resin composition A1. Obtained.

得られたシロキサン系樹脂組成物A1を用い、実施例1と同様に硬化膜を作製し、屈折率、透過率、熱負荷後のクラック耐性について評価を行った。   A cured film was prepared using the obtained siloxane-based resin composition A1 in the same manner as in Example 1, and evaluated for refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load.

比較例2
実施例6で用いたポリマー溶液F20gに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート25gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物A2を得た。
Comparative Example 2
25 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was added to and dissolved in 20 g of the polymer solution F used in Example 6 to obtain a siloxane-based resin composition A2.

得られたシロキサン系樹脂組成物A2を用いて硬化膜を作製し、屈折率、透過率、熱負荷後のクラック耐性について評価を行った。   A cured film was prepared using the obtained siloxane-based resin composition A2, and evaluation was performed on the refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load.

比較例3
実施例6で用いたポリマー溶液F20gに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート25gおよびシラノール末端ポリジメチルシロキサン(商品名:DMS−S12(ゲレスト製))3.1gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物A3を得た。
Comparative Example 3
25 g of propylene glycol monomethyl ether acetate and 3.1 g of silanol-terminated polydimethylsiloxane (trade name: DMS-S12 (manufactured by Gerest)) were added to and dissolved in the polymer solution F20 g used in Example 6 to obtain a siloxane-based resin composition A3. Got.

得られたシロキサン系樹脂組成物A3を用いて硬化膜を作製し、屈折率、透過率、熱負荷後のクラック耐性について評価を行った。   A cured film was prepared using the obtained siloxane-based resin composition A3, and evaluation was performed on the refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load.

Figure 2008202033
Figure 2008202033

比較例4
メチルトリメトキシシラン 12.3g(0.15mol)、フェニルトリメトキシシラン 41.6g(0.35mol)、熱架橋性化合物S−11(商品名:PDS−9931(ゲレスト製))20g(0.025mol)、数平均粒子径15nmの“オプトレイク”TR−527(商品名、触媒化成工業(株)製 組成:酸化チタン粒子20重量%、メタノール80重量%)193g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート94.0gを反応容器に入れ、この溶液に、水16.2gおよびリン酸0.27gを、撹拌しながら、反応温度が40℃を越えないように滴下した。滴下後、フラスコに蒸留装置を取り付け、得られた溶液をバス温105℃で2.5時間加熱撹拌して加水分解により生成したメタノールを留去しつつ反応させた。その後、溶液をバス温115℃でさらに2時間加熱撹拌した後、室温まで冷却し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して、ポリマー溶液A4(固形分30重量%)を得た。
Comparative Example 4
Methyltrimethoxysilane 12.3 g (0.15 mol), phenyltrimethoxysilane 41.6 g (0.35 mol), thermally crosslinkable compound S-11 (trade name: PDS-9931 (manufactured by Gelest)) 20 g (0.025 mol) ), “OPTRAIK” TR-527 (trade name, manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd., composition: titanium oxide particles 20% by weight, methanol 80% by weight) 193 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 94.0 g Into this solution, 16.2 g of water and 0.27 g of phosphoric acid were added dropwise with stirring so that the reaction temperature did not exceed 40 ° C. After the dropwise addition, a distillation apparatus was attached to the flask, and the resulting solution was heated and stirred at a bath temperature of 105 ° C. for 2.5 hours, and reacted while distilling off methanol produced by hydrolysis. Thereafter, the solution was further heated and stirred at a bath temperature of 115 ° C. for 2 hours, then cooled to room temperature, and propylene glycol monomethyl ether acetate was added to obtain a polymer solution A4 (solid content 30% by weight).

得られたポリマー溶液A4を29.3gとり、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート15.7gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物A4を得た。   29.3 g of the obtained polymer solution A4 was taken and 15.7 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was added and dissolved to obtain a siloxane-based resin composition A4.

得られたシロキサン系樹脂組成物A4を用いて実施例1と同様に硬化膜を作製し、屈折率、透過率、熱負荷後のクラック耐性について評価を行った。   A cured film was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained siloxane-based resin composition A4, and evaluated for refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load.

実施例1〜9および比較例1〜4の結果を表1に示す。   The results of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 1.

Figure 2008202033
Figure 2008202033

本発明のシロキサン系樹脂組成物により形成された硬化膜は、固体撮像素子、反射防止フィルム、反射防止板、光学フィルター、ディスプレイ等の光学デバイスに好適に用いられる。また、バッファーコート、層間絶縁膜、各種保護膜として用いることができる。   The cured film formed with the siloxane-based resin composition of the present invention is suitably used for optical devices such as solid-state imaging devices, antireflection films, antireflection plates, optical filters, and displays. Further, it can be used as a buffer coat, an interlayer insulating film, and various protective films.

Claims (11)

アルミニウム化合物粒子、スズ化合物粒子、チタン化合物粒子およびジルコニウム化合物粒子からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物粒子の存在下、アルコキシシラン化合物を、溶媒中、酸触媒により加水分解し、該加水分解物を縮合反応させた反応生成物と、下記一般式(1)で表される熱架橋性基を有する熱架橋性化合物を含有することを特徴とするシロキサン系樹脂組成物。
Figure 2008202033
(一般式(1)中、Rは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示す。)
In the presence of at least one metal compound particle selected from the group consisting of aluminum compound particles, tin compound particles, titanium compound particles and zirconium compound particles, an alkoxysilane compound is hydrolyzed with an acid catalyst in a solvent. A siloxane-based resin composition comprising a reaction product obtained by subjecting a product to a condensation reaction and a thermally crosslinkable compound having a thermally crosslinkable group represented by the following general formula (1).
Figure 2008202033
(In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
前記熱架橋性化合物が、下記一般式(2)で表される熱架橋性基を有することを特徴とする請求項1に記載のシロキサン系樹脂組成物。
Figure 2008202033
(一般式(2)中、Rは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示す。)
The siloxane-based resin composition according to claim 1, wherein the thermally crosslinkable compound has a thermally crosslinkable group represented by the following general formula (2).
Figure 2008202033
(In General Formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
アルミニウム化合物粒子、スズ化合物粒子、チタン化合物粒子およびジルコニウム化合物粒子からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物粒子の存在下、アルコキシシラン化合物を、溶媒中、酸触媒により加水分解し、該加水分解物を縮合反応させた反応生成物と、下記一般式(3)で表される熱架橋性化合物を含有することを特徴とするシロキサン系樹脂組成物。
Figure 2008202033
(一般式(3)中、RおよびRはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基またはそれらの置換体を示す。ただし、p個のRおよびRのうち少なくとも1つはフェニル基またはその置換体である。pは4以上20以下の整数を示す。)
In the presence of at least one metal compound particle selected from the group consisting of aluminum compound particles, tin compound particles, titanium compound particles and zirconium compound particles, an alkoxysilane compound is hydrolyzed with an acid catalyst in a solvent. A siloxane-based resin composition comprising a reaction product obtained by subjecting a product to a condensation reaction and a thermally crosslinkable compound represented by the following general formula (3).
Figure 2008202033
(In General Formula (3), R 8 and R 9 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or a substituted product thereof, provided that p R 8 and R (At least one of 9 is a phenyl group or a substituted product thereof. P represents an integer of 4 or more and 20 or less.)
アルコキシシラン化合物が、下記一般式(4)〜(6)から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のシロキサン系樹脂組成物。
Si(OR (4)
(Rは水素、アルキル基、アルケニル基、アリール基またはそれらの置換体を表す。Rはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基またはブチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
Si(OR (5)
(RおよびRは、それぞれ水素、アルキル基、アルケニル基、アリール基またはそれらの置換体を表す。Rはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基またはブチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
Si(OR (6)
(Rはメチル基またはエチル基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
The siloxane-based resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the alkoxysilane compound is at least one selected from the following general formulas (4) to (6).
R 2 Si (OR 5 ) 3 (4)
(R 2 represents hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a substituted product thereof. R 5 represents a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, which may be the same or different. .)
R 3 R 4 Si (OR 6 ) 2 (5)
(R 3 and R 4 each represent hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a substituent thereof. R 6 represents a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, or a butyl group, May be different.)
Si (OR 7 ) 4 (6)
(R 7 represents a methyl group or an ethyl group, and each may be the same or different.)
金属化合物粒子の数平均粒子径が1nm〜200nmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のシロキサン系樹脂組成物。 The siloxane-based resin composition according to claim 1, wherein the number average particle diameter of the metal compound particles is 1 nm to 200 nm. 金属化合物粒子が、酸化ジルコニウム粒子および/または酸化チタン粒子を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のシロキサン系樹脂組成物。 The siloxane-based resin composition according to claim 1, wherein the metal compound particles contain zirconium oxide particles and / or titanium oxide particles. さらにキノンジアジド系感光剤を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のシロキサン系樹脂組成物。 The siloxane-based resin composition according to claim 1, further comprising a quinonediazide-based photosensitive agent. 請求項1〜7のいずれかに記載のシロキサン系樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜。 A cured film obtained by curing the siloxane-based resin composition according to claim 1. 請求項8に記載の硬化膜を有する光学デバイス。 An optical device having the cured film according to claim 8. アルミニウム化合物粒子、スズ化合物粒子、チタン化合物粒子およびジルコニウム化合物粒子からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物粒子の存在下、アルコキシシラン化合物を、溶媒中、酸触媒により加水分解し、該加水分解物を縮合反応させた後、下記一般式(1)で表される熱架橋性基を有する熱架橋性化合物を添加することを特徴とするシロキサン系樹脂組成物の製造方法。
Figure 2008202033
(一般式(1)中、Rは水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示す。)
In the presence of at least one metal compound particle selected from the group consisting of aluminum compound particles, tin compound particles, titanium compound particles and zirconium compound particles, an alkoxysilane compound is hydrolyzed with an acid catalyst in a solvent. A method for producing a siloxane-based resin composition, comprising subjecting a product to a condensation reaction and then adding a thermally crosslinkable compound having a thermally crosslinkable group represented by the following general formula (1).
Figure 2008202033
(In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
アルミニウム化合物粒子、スズ化合物粒子、チタン化合物粒子およびジルコニウム化合物粒子からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物粒子の存在下、アルコキシシラン化合物を、溶媒中、酸触媒により加水分解し、該加水分解物を縮合反応させた後、下記一般式(3)で表される熱架橋性化合物を添加することを特徴とするシロキサン系樹脂組成物の製造方法。
Figure 2008202033
(一般式(3)中、RおよびRはそれぞれ同じでも異なってもよく、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基またはそれらの置換体を示す。ただし、p個のRおよびRのうち少なくとも1つはフェニル基またはその置換体である。pは4以上20以下の整数を示す。)
In the presence of at least one metal compound particle selected from the group consisting of aluminum compound particles, tin compound particles, titanium compound particles and zirconium compound particles, an alkoxysilane compound is hydrolyzed with an acid catalyst in a solvent. A method for producing a siloxane-based resin composition, comprising subjecting a product to a condensation reaction and then adding a heat-crosslinkable compound represented by the following general formula (3).
Figure 2008202033
(In General Formula (3), R 8 and R 9 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or a substituted product thereof, provided that p R 8 and R (At least one of 9 is a phenyl group or a substituted product thereof. P represents an integer of 4 or more and 20 or less.)
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