JP2009263507A - Siloxane resin composition and production method of the same - Google Patents

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弘和 飯森
Hiroyuki Nio
宏之 仁王
Mitsufumi Suwa
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a siloxane resin composition, from which a cured film excellent in crack resistance after subjected to thermal load such as a high-temperature heat treatment or repeated heat cycles can be formed. <P>SOLUTION: The siloxane resin composition comprises: (a) a siloxane resin obtained by hydrolyzing an alkoxysilane compound in the presence of at least one of metal compound particles selected from a group consisting of aluminum compound particles, tin compound particles, titanium compound particles and zirconium compound particles, and condensing the hydrolysate; and (b) an organosilane compound expressed by general formula (1), wherein m represents 0 to 5 and n represents 2 or 3. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、シロキサン系樹脂組成物およびその製造方法に関する。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、車載用カメラ、プロジェクター、光集積回路等のマイクロ光学デバイス、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 a method for producing the same. The cured film formed by the siloxane-based resin composition of the present invention is a solid-state imaging device, an on-vehicle camera, a projector, an optical integrated circuit or other micro optical device, an antireflection film, an antireflection plate, an optical filter, an optical display or the like. It is suitably used for a device.

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の間やカラーフィルタ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.

金属化合物粒子を含むシロキサン樹脂組成物として、例えば、金属酸化物微粒子と多官能ポリシロキサンを混合して得られる金属酸化物微粒子分散体と、ポリジメチルシロキサン構造を有するシリコーンを混合してなる金属酸化物微粒子含有ポリシロキサン組成物が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この方法により高屈折率の硬化膜が得られるものの、金属酸化物微粒子を含む膜質が硬くなり、高温での熱処理によりクラックが生じやすいという課題があった。また、金属酸化物微粒子を含む硬化膜が白化し、透過率が低下する課題があった。これに対して、金属酸化物存在下でアルコキシシラン化合物を縮合反応させて得られるシロキサン樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この方法により、可視光透過率が高く、耐クラック性を向上させた硬化膜が得られる。また、ポリシロキサン、キノンジアジド化合物、溶剤およびオルガノシラン化合物を含有する感光性シロキサン組成物が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   As a siloxane resin composition containing metal compound particles, for example, a metal oxide formed by mixing a metal oxide fine particle dispersion obtained by mixing metal oxide fine particles and polyfunctional polysiloxane and a silicone having a polydimethylsiloxane structure. A fine particle-containing polysiloxane composition is disclosed (see, for example, Patent Document 1). Although a cured film having a high refractive index can be obtained by this method, there is a problem that the film quality including the metal oxide fine particles becomes hard and cracks are likely to occur due to heat treatment at a high temperature. Moreover, the cured film containing metal oxide fine particles whitened, and there existed a subject that the transmittance | permeability fell. On the other hand, a siloxane resin composition obtained by subjecting an alkoxysilane compound to a condensation reaction in the presence of a metal oxide has been proposed (see, for example, Patent Document 2). By this method, a cured film having high visible light transmittance and improved crack resistance can be obtained. Moreover, the photosensitive siloxane composition containing polysiloxane, a quinonediazide compound, a solvent, and an organosilane compound is proposed (for example, refer patent document 3).

近年、無機材料である固体撮像素子に近い部分に高屈折率、高透明性のレンズ材料を用いて、光を効率的に集光する技術が開発されている。また、車載用カメラ用途など繰り返しのヒートサイクル耐性の必要な材料が求められている。従来公知の金属化合物粒子を含有するポリシロキサン組成物をこれらの用途に用いた場合、無機材料の高い温度における熱処理や、繰り返しのヒートサイクルによって、クラックが発生する課題があった。
特開2007−270054号公報 特開2007−246877号公報 特開2007−163720号公報
In recent years, a technique for efficiently condensing light by using a lens material having a high refractive index and a high transparency in a portion close to a solid-state imaging element that is an inorganic material has been developed. There is also a need for materials that require repeated heat cycle resistance, such as in-vehicle camera applications. When polysiloxane compositions containing conventionally known metal compound particles are used for these applications, there is a problem that cracks are generated by heat treatment at a high temperature of the inorganic material and repeated heat cycles.
JP 2007-270054 A JP 2007-246877 A JP 2007-163720 A

上記課題に鑑み、高温熱処理や繰り返しヒートサイクルなどの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のでき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。   In view of the said subject, it aims at providing the siloxane-type resin composition which can form the cured film excellent in the crack tolerance after heat loads, such as high temperature heat processing and a repeated heat cycle.

本発明は、(a)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加水分解し、該加水分解物を縮合反応させて得られるシロキサン系樹脂、および(b)下記一般式(1)で表されるオルガノシラン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。   The present invention includes (a) hydrolyzing an alkoxysilane compound 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 siloxane-based resin composition comprising a siloxane-based resin obtained by subjecting a product to a condensation reaction, and (b) an organosilane compound represented by the following general formula (1).

Figure 2009263507
Figure 2009263507

は同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基または炭素数6〜15のアリール基を表す。Rは同じでも異なっていてもよく、水素、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアシル基または炭素数6〜15のアリール基を表す。mは0〜5の整数、nは2または3を表す。 R 1 may be the same or different and represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. R 2 may be the same or different and each represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. m represents an integer of 0 to 5, and n represents 2 or 3.

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マイクロ光学デバイスである。   Moreover, this invention is a micro optical device which has a cured film formed by hardening | curing the said siloxane resin composition.

また、本発明は、(1)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加水分解し、該加水分解物を縮合反応させて(a)シロキサン系樹脂を得る工程、および(2)前記(a)シロキサン系樹脂と、(b)前記一般式(1)で表されるオルガノシラン化合物を混合する工程をこの順に有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。   The present invention also includes (1) hydrolyzing an alkoxysilane compound 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) a step of obtaining a siloxane-based resin by subjecting the hydrolyzate to a condensation reaction; and (2) mixing the (a) siloxane-based resin with (b) the organosilane compound represented by the general formula (1). It is a manufacturing method of the siloxane-type resin composition characterized by having a process in this order.

本発明のシロキサン系樹脂組成物によれば、高温熱処理や繰り返しヒートサイクルなどの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、固体撮像素子や車載用カメラ用マイクロレンズ材料、プロジェクター用カラーフィルタ保護膜等のマイクロ光学デバイスに好適に用いられる。   According to the siloxane-based resin composition of the present invention, a cured film excellent in crack resistance after a thermal load such as high-temperature heat treatment or repeated heat cycle can be formed. The obtained cured film is particularly suitably used for a micro optical device such as a solid-state imaging device, a micro lens material for an in-vehicle camera, a color filter protective film for a projector, and 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、(a)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加水分解し、該加水分解物を縮合反応させて得られるシロキサン系樹脂、および(b)下記一般式(1)で表されるオルガノシラン化合物を含有する。(b)一般式(1)で表されるオルガノシラン化合物を含有することにより、熱硬化によりシロキサン系樹脂末端に嵩高いフェニル基が導入される。フェニル基が導入されたシロキサン系樹脂は、嵩高いフェニル基により末端どうしの架橋が抑制される。このため、本発明のシロキサン系樹脂組成物は高温処理における架橋進行が抑制され、結果として硬化後の膜ストレスが少なくなり、熱負荷後のクラック耐性が向上する。   The siloxane-based resin composition of the present invention hydrolyzes an alkoxysilane compound in the presence of at least one metal compound particle selected from the group consisting of (a) aluminum compound particles, tin compound particles, titanium compound particles, and zirconium compound particles. It contains a siloxane-based resin obtained by decomposing and subjecting the hydrolyzate to a condensation reaction, and (b) an organosilane compound represented by the following general formula (1). (B) By containing the organosilane compound represented by the general formula (1), a bulky phenyl group is introduced into the terminal of the siloxane resin by thermosetting. In the siloxane-based resin having a phenyl group introduced therein, cross-linking between terminals is suppressed by a bulky phenyl group. For this reason, the progress of crosslinking in the siloxane-based resin composition of the present invention is suppressed, and as a result, film stress after curing is reduced, and crack resistance after thermal load is improved.

Figure 2009263507
Figure 2009263507

は同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基または炭素数6〜15のアリール基を表す。Rは同じでも異なっていてもよく、水素、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアシル基または炭素数6〜15のアリール基を表す。mは0〜5の整数、nは2または3を表す。 R 1 may be the same or different and represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. R 2 may be the same or different and each represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. m represents an integer of 0 to 5, and n represents 2 or 3.

本発明のシロキサン系樹脂組成物は、(b)上記一般式(1)で表されるオルガノシラン化合物を含む。上記一般式(1)で表されるオルガノシランを含有することにより、高いヒートサイクル耐性が得られ、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。   The siloxane-based resin composition of the present invention includes (b) an organosilane compound represented by the general formula (1). By containing the organosilane represented by the general formula (1), high heat cycle resistance can be obtained, and a cured film having excellent crack resistance after repeated thermal load can be formed.

一般式(1)におけるRとしては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基などのアルキル基、ビニル基などのアルケニル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基などのアリール基が挙げられる。中でも、硬化時の酸化による着色を少なくすることができることから、エチル基、tert−ブチル基が好ましい。Rとしては、水素、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基などのアルキル基、アセチル基などのアシル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基などのアリール基が挙げられる。中でも、アルコキシ基の加水分解性が高いことから、メチル基、エチル基が特に好ましい。 R 1 in the general formula (1) is an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group or a tert-butyl group, an alkenyl group such as a vinyl group, a phenyl group, a tolyl group or a naphthyl group. Of the aryl group. Among these, an ethyl group and a tert-butyl group are preferable because coloring due to oxidation during curing can be reduced. R 2 includes hydrogen, alkyl group such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group and n-butyl group, acyl group such as acetyl group, aryl group such as phenyl group, tolyl group and naphthyl group. Can be mentioned. Among them, a methyl group and an ethyl group are particularly preferable because the alkoxy group is highly hydrolyzable.

一般式(1)で表されるオルガノシラン化合物の具体例としては、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジイソプロポキシシラン、ジフェニルジn−ブトキシシラン、ジフェニルシランジオール、ビス(4−メチルフェニル)ジメトキシシラン、ビス(4−メチルフェニル)ジエトキシシラン、ビス(4−メチルフェニル)ジイソプロポキシシラン、ビス(4−メチルフェニル)シランジオール、ビス(4−ビフェニル)ジメトキシシラン、ビス(4−ビフェニル)ジエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、トリフェニルシラノールなどが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。これらのうち、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、トリフェニルシラノール、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルシランジオールが特に好ましい。   Specific examples of the organosilane compound represented by the general formula (1) include diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, diphenyldiisopropoxysilane, diphenyldin-butoxysilane, diphenylsilanediol, and bis (4-methylphenyl). ) Dimethoxysilane, bis (4-methylphenyl) diethoxysilane, bis (4-methylphenyl) diisopropoxysilane, bis (4-methylphenyl) silanediol, bis (4-biphenyl) dimethoxysilane, bis (4- Biphenyl) diethoxysilane, triphenylmethoxysilane, triphenylethoxysilane, triphenylsilanol and the like. Two or more of these may be contained. Of these, triphenylmethoxysilane, triphenylethoxysilane, triphenylsilanol, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, and diphenylsilanediol are particularly preferable.

(b)一般式(1)で表されるオルガノシラン化合物の含有量は、(a)シロキサン系樹脂100重量部に対して5〜50重量部が好ましい。5重量部以上であれば、熱負荷後のクラック耐性がより向上する。一方、50重量部以下であれば、得られるシロキサン系樹脂組成物の粘度を適度に高くすることができ、膜厚均一性の高い厚膜形成が容易である。より好ましくは30重量部以下である。   (B) As for content of the organosilane compound represented by General formula (1), 5-50 weight part is preferable with respect to 100 weight part of (a) siloxane-type resin. If it is 5 weight part or more, the crack tolerance after a heat load will improve more. On the other hand, if it is 50 parts by weight or less, the viscosity of the resulting siloxane-based resin composition can be increased moderately, and a thick film with high film thickness uniformity can be easily formed. More preferably, it is 30 parts by weight or less.

次に、(a)シロキサン系樹脂について説明する。   Next, (a) siloxane-based resin will be described.

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。   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.

金属化合物粒子の例としては、酸化チタン微粉末のHT331B、HT431B、HT631B、HT731B、HT830X(以上商品名:東邦チタニウム(株)製)、超微粒子酸化チタンTTO−F、TTO−D、TTO−55、TTO−A−1、TTO−S、TTO−V(以上商品名:石原産業(株)製)、ジルコニアゾル“ナノユース(登録商標)”ZR−30BL、“ナノユース”ZR−30BS、“ナノユース”ZR−30BH、“ナノユース”ZR−30AL、“ナノユース”ZR−30AH、“ナノユース”OZ−30M(以上商品名:日産化学工業(株)製)、ZSL−M20、ZSL−10T、ZSL−10A、ZSL−20N(以上商品名:第一稀元素化学工業(株))、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”TR−504、酸化ケイ素−酸化チタン複合粒子の“オプトレイク”TR−503 、“オプトレイク”TR−513 、“オプトレイク”TR−520、“オプトレイク”TR−527、“オプトレイク”TR−528、“オプトレイク”TR−529、酸化チタン粒子の“オプトレイク”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。   Examples of metal compound particles include titanium oxide fine powders HT331B, HT431B, HT631B, HT731B, HT830X (trade name: manufactured by Toho Titanium Co., Ltd.), ultrafine titanium oxide TTO-F, TTO-D, TTO-55. , TTO-A-1, TTO-S, TTO-V (trade name: manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), zirconia sol "Nanouse (registered trademark)" ZR-30BL, "Nanouse" ZR-30BS, "Nanouse" ZR-30BH, “Nano Youth” ZR-30AL, “Nano Youth” ZR-30AH, “Nano Youth” OZ-30M (above trade name: manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), ZSL-M20, ZSL-10T, ZSL-10A, ZSL-20N (above trade name: Daiichi Rare Element Chemical Industry Co., Ltd.), “Optore” of tin oxide-titanium oxide composite particles (Registered trademark) “TR-502”, “Optlake” TR-504, “Oplake” TR-503 of silicon oxide-titanium oxide composite particles, “Optlake” TR-513, “Optlake” TR-520, “OPTRAIK” TR-527, “OPTRAIK” TR-528, “OPTRAIK” TR-529, “OPTRAIK” TR-505 of titanium oxide particles (above, trade name, manufactured by Catalyst Chemical Industries, Ltd.) Zirconium oxide particles (manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.), tin oxide-zirconium oxide composite particles (manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd.), tin oxide particles (manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.), etc. .

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。より好ましくは70nm以下である。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よって測定することができる。本発明においては、動的光散乱法により測定した値を指す。用いる機器は特に限定されないが、ダイナミック光散乱高度計DLS−8000(大塚電子(株)製)などを挙げることができる。   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. More preferably, it is 70 nm or less. 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. In the present invention, it refers to a value measured by a dynamic light scattering method. Although the apparatus to be used is not specifically limited, Dynamic light scattering altimeter DLS-8000 (made by Otsuka Electronics Co., Ltd.) etc. can be mentioned.

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、シロキサン系樹脂中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、透過率と熱負荷後のクラック耐性を高いレベルで両立した硬化膜を得ることができる。なお、ここでは金属化合物粒子を含むシロキサン系樹脂全体の重量を100%とする。   The content of the metal compound particles in the siloxane-based resin composition of the present invention is preferably 5% by weight or more, more preferably 20% by weight or more in the siloxane-based resin. Moreover, 80 weight% or less is preferable and 70 weight% or less is more preferable. Within this range, it is possible to obtain a cured film having both high transmittance and crack resistance after thermal load. Here, the total weight of the siloxane-based resin including the metal compound particles is 100%.

本発明のシロキサン系樹脂組成物に用いられる(a)シロキサン系樹脂は、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加水分解し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。アルコキシシラン化合物としては、下記一般式(2)〜(4)で表されるアルコキシシラン化合物から選ばれた1種以上が好ましい。   The (a) siloxane resin used in the siloxane-based resin composition of the present invention is formed by hydrolyzing an alkoxysilane compound to form a silanol compound in the presence of the metal compound particles, and then subjecting the silanol compound to a condensation reaction. Can be obtained by: As an alkoxysilane compound, 1 or more types chosen from the alkoxysilane compound represented by the following general formula (2)-(4) are preferable.

Si(OR (2)
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。置換基としてはエポキシ基、オキセタニル基、アクリル基、メタクリル基、フルオロアルキル基などが挙げられる。厚膜形成時のクラック耐性の点から、Rはフェニル基が好ましい。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 3 Si (OR 4 ) 3 (2)
R 3 represents hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a substituted product thereof. Examples of the substituent include an epoxy group, an oxetanyl group, an acrylic group, a methacryl group, and a fluoroalkyl group. From the viewpoint of crack resistance when forming a thick film, R 3 is preferably a phenyl group. R 4 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 4 is more preferably a methyl group or an ethyl group.

Si(OR (3)
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。置換基としてはエポキシ基、オキセタニル基、アクリル基、メタクリル基、フルオロアルキル基などが挙げられる。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 5 R 6 Si (OR 7 ) 2 (3)
R 5 and R 6 each represent hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a substituted product thereof. Examples of the substituent include an epoxy group, an oxetanyl group, an acrylic group, a methacryl group, and a fluoroalkyl group. R 7 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 7 is more preferably a methyl group or an ethyl group.

Si(OR (4)
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 8 ) 4 (4)
R 8 represents a methyl group or an ethyl group, and may be the same or different.

一般式(2)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、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。一般式(3)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、ジメチルジアルコキシシランが好ましい。一般式(4)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。これら一般式(2)〜(4)のいずれかで表されるアルコキシシラン化合物は、2種以上組み合わせて用いてもよい。   As the trifunctional alkoxysilane compound represented by the general formula (2), for example, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane are preferable. As the bifunctional alkoxysilane compound represented by the general formula (3), for example, dimethyl dialkoxysilane is preferable. Examples of the tetrafunctional alkoxysilane compound represented by the general formula (4) include tetramethoxysilane and tetraethoxysilane. The alkoxysilane compounds represented by any one of these general formulas (2) to (4) may be used in combination of two or more.

アルコキシシラン化合物の加水分解反応は、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 of the alkoxysilane compound is preferably carried out at room temperature to 110 ° C. for 1 to 180 minutes after adding an acid catalyst and water to the above-described 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、シロキサン系樹脂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-based resin, it is possible to reheat or add a base catalyst.

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、例えば、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 are obtained in consideration of the reaction scale, the size and shape of the reaction vessel, for example, by setting the acid concentration, reaction temperature, reaction time, etc., and obtaining physical properties suitable for the intended application. be able to.

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、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, 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.

加水分解反応の際用いられる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2種以上用いてもよい。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 used in the hydrolysis reaction is not particularly limited, but is appropriately selected in consideration of the stability, wettability, volatility, etc. of the siloxane-based resin composition. Two or more solvents may 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. Among these, in terms of transmittance of the cured film, 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, γ -Butyrolactone is 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. The amount is preferably 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.

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、キノンジアジド化合物などの感光剤を含有する場合、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。本発明においては、(c)キノンジアジド化合物を含有することが好ましい。   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 photosensitive agent such as a quinonediazide compound 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. In this invention, it is preferable to contain (c) quinonediazide compound.

(c)キノンジアジド化合物としては、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。これらのうち、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が好ましい。   (C) As the quinonediazide compound, 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.). Among these, Bis-Z, TekP-4HBPA, TrisP-HAP, TrisP-PA, BisRS-2P, BisRS-3P, BIR-PC, BIR-PTBP, BIR-BIPC-F, 4,4′-sulfonyldiphenol BPFL is preferred.

(c)キノンジアジド化合物としては、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好ましいが、これ以外の化合物を使用することもできる。   (C) As the quinonediazide compound, those obtained by introducing 4-naphthoquinonediazidesulfonic acid or 5-naphthoquinonediazidesulfonic acid into the compound having a phenolic hydroxyl group by an ester bond are preferable, but other compounds can also be used. .

(c)キノンジアジド化合物の含有量は、シロキサン系樹脂化合物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。(c)キノンジアジド化合物の含有量を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。   (C) 1 part weight or more is preferable with respect to 100 weight part of siloxane resin compounds, and, as for content of a quinonediazide compound, 2 weight part or more is more preferable. Moreover, 50 weight part or less is preferable and 10 weight part or less is more preferable. (C) By setting the content of the quinonediazide compound 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.

本発明のシロキサン系樹脂組成物には、熱架橋性化合物を含有してもよい。熱架橋性化合物は熱硬化時に(a)シロキサン系樹脂を架橋する化合物であり、架橋により(a)シロキサン系樹脂骨格中に取り込まれる化合物である。熱により熱架橋性化合物を含有する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ポリシロキサン化合物と金属化合物粒子とが強固に結合し、熱負荷後のクラック耐性がより向上する。   The siloxane-based resin composition of the present invention may contain a thermally crosslinkable compound. The thermally crosslinkable compound is a compound that crosslinks (a) the siloxane-based resin during thermosetting, and is a compound that is incorporated into the (a) siloxane-based resin skeleton by crosslinking. When the siloxane-based resin composition containing a heat-crosslinkable compound is cured by heat, the polysiloxane compound that is the matrix material and the metal compound particles are firmly bonded, and crack resistance after thermal load is further improved.

熱架橋性化合物は、熱硬化時にシロキサン系樹脂を架橋し、シロキサン系樹脂骨格中に取り込まれる化合物であれば特に制限されないが、一般式(5)で表される基を2個以上有する化合物が好ましく用いられる。   The heat-crosslinkable compound is not particularly limited as long as it is a compound that crosslinks the siloxane-based resin at the time of thermosetting and is incorporated into the siloxane-based resin skeleton, but a compound having two or more groups represented by the general formula (5) Preferably used.

Figure 2009263507
Figure 2009263507

一般式(5)において、Rは水素または炭素数1〜10のアルキル基を表す。なお、化合物中の複数のRはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−デシル基が挙げられる。また、一般式(5)で表される基を2個以上有する化合物を2種以上組み合わせて使用してもよい。 In the general formula (5), R 9 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. A plurality of R 9 in the compound may be the same or different. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, and n-decyl group. Moreover, you may use in combination of 2 or more types of compounds which have 2 or more groups represented by General formula (5).

一般式(5)で表される基を2個以上有する化合物の具体例としては、以下のようなメラミン誘導体や尿素誘導体(商品名、三和ケミカル(株)製)、およびフェノール性化合物(商品名、本州化学工業(株)製)が挙げられる。   Specific examples of the compound having two or more groups represented by the general formula (5) include the following melamine derivatives and urea derivatives (trade names, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), and phenolic compounds (commodities). Name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.).

Figure 2009263507
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熱架橋性化合物の含有量は特に制限されないが、好ましくは(a)シロキサン系樹脂100重量部に対して0.1〜30重量部の範囲である。0.1重量部以上含有することにより熱負荷後のクラック耐性をより向上させることができ、3重量部以上がより好ましい。また、30重量部以下含有することにより透明性の高い硬化膜を得ることができ、20重量部以下がより好ましい。   The content of the thermally crosslinkable compound is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of (a) siloxane-based resin. By containing 0.1 part by weight or more, crack resistance after heat load can be further improved, and 3 parts by weight or more is more preferable. Moreover, a highly transparent cured film can be obtained by containing 30 weight part or less, and 20 weight part or less is more preferable.

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硬化剤を含有してもよい。例えば、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などがあり、これらを2種以上含有してもよい。   The siloxane-based resin composition of the present invention may contain a curing agent that accelerates the curing of the siloxane-based resin composition or facilitates the curing. For example, there are a silicone resin curing agent, various metal alcoholates, various metal chelate compounds, an isocyanate compound and a polymer thereof, and two or more of these may be contained.

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含有することができる。具体的には、加水分解の溶媒として例示したエーテル類、アセテート類、ケトン類、アルコール類、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。これらを2種以上含有してもよい。これらのうち、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−ブチロラクトン等が好ましい。   The siloxane-based resin composition of the present invention can contain a solvent so that the solid content has an appropriate concentration. Specific examples include ethers, acetates, ketones, alcohols, aromatic hydrocarbons, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidinone and the like exemplified as the solvent for hydrolysis. Two or more of these may be contained. 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-butyl ether, diacetone alcohol, γ-butyrolactone and the like are preferable. .

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挙げることができる。これらを2種以上含有してもよい。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 mentioned. Two or more of these may be contained. 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例としては、“メガファック(登録商標)”F172 (商品名、大日本インキ化学工業(株)製)、BM−1000、BM−1100 (以上、商品名、裕商(株)製),NBX−15、FTX−218 (以上、商品名、(株)ネオス製)がフロー性や膜厚均一性の観点から特に好ましい。シリコーン系界面活性剤の具体例としては、SH28PA、SH7PA、SH21PA、SH30PA、ST94PA(以上、商品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)、BYK−333(商品名、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具体例としては、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。   Specific examples of the fluorosurfactant include “Megafac (registered trademark)” F172 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), BM-1000, BM-1100 (above, trade name, Yusho) NBX-15, FTX-218 (trade name, manufactured by Neos Co., Ltd.) are particularly preferable from the viewpoints of flowability and film thickness uniformity. Specific examples of the silicone surfactant include SH28PA, SH7PA, SH21PA, SH30PA, ST94PA (above, trade name, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), BYK-333 (trade name, Big Chemie Japan Co., Ltd.) ))). Specific 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。   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.

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.

次に、本発明のシロキサン系樹脂組成物の製造方法を説明する。まず、前記方法で(1)金属化合物粒子の存在下、アルコキシシランを加水分解し、該加水分解物を縮合反応させて(a)シロキサン系樹脂を得る。次に、(2)得られたシロキサン系樹脂と、前記(b)オルガノシラン化合物を混合する。(a)シロキサン系樹脂の溶液に(b)オルガノシラン化合物を添加してもよいし、(b)オルガノシラン化合物の溶液に(a)シロキサン系樹脂組成物を添加してもよい。また、必要により(c)キノンジアジド化合物などの他の成分を添加して混合してもよい。混合は加熱下で行ってもよく、例えば40〜100℃の加熱混合が挙げられる。混合に用いる装置はロータリーシェイカー、メカニカルスターラー、メカニカル撹拌機などが挙げられる。   Next, the manufacturing method of the siloxane resin composition of this invention is demonstrated. First, by the above method (1) alkoxysilane is hydrolyzed in the presence of metal compound particles, and the hydrolyzate is subjected to a condensation reaction to obtain (a) a siloxane-based resin. Next, (2) the obtained siloxane-based resin and the (b) organosilane compound are mixed. The (a) siloxane resin composition may be added to the (a) siloxane resin solution, or the (a) siloxane resin composition may be added to the (b) organosilane compound solution. Moreover, you may add and mix other components, such as (c) quinonediazide compound, as needed. Mixing may be performed under heating, for example, heating and mixing at 40 to 100 ° C. Examples of the apparatus used for mixing include a rotary shaker, a mechanical stirrer, and a mechanical stirrer.

本発明のシロキサン系樹脂組成物を硬化させることにより、本発明の硬化膜を得ることができる。例えば、本発明のシロキサン系樹脂組成物を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。   The cured film of the present invention can be obtained by curing the siloxane-based resin composition of the present invention. For example, the siloxane-based resin composition of the present invention is applied onto a substrate to obtain a coating film, which is dried and cured by heating.

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、流し塗り法などを挙げることができる。   Examples of the application method of the siloxane-based resin composition include microgravure coating, spin coating, dip coating, curtain flow coating, roll coating, spray coating, and flow coating.

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。硬化温度は100〜400℃が好ましく、150〜400℃がより好ましい。   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. The curing temperature is preferably from 100 to 400 ° C, more preferably from 150 to 400 ° C.

本発明のシロキサン系樹脂組成物が感光性を有する場合、前記方法で塗布膜を得た後、例えば次の方法によりパターン形成した硬化膜を得ることができる。基板上に作製した塗布膜を、ホットプレート、オーブンなどの加熱装置でプリベークする。プリベークは、50〜150℃の範囲で30秒〜30分間行うことが一般的である。プリベーク後、ステッパー、ミラープロジェクションマスクアライナー(MPA)、パラレルライトマスクアライナー(PLA)などの紫外可視露光機を用い、10〜6000J/m程度(波長365nm露光量換算)を所望のマスクを介してパターニング露光する。パターニング露光後、現像により露光部が溶解し、ポジ型のパターンを得ることができる。現像方法としては、シャワー、ディッピング、パドルなどの方法で現像液に5秒〜10分間浸漬することが好ましい。現像液としては、公知のアルカリ現像液を用いることができる。具体例としてはアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩などの無機アルカリ、2−ジエチルアミノエタノール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアミン類、水酸化テトラメチルアンモニウム、コリン等の4級アンモニウム塩を1種あるいは2種以上含む水溶液等が挙げられる。現像後、水でリンスすることが好ましく、続いて50〜150℃の範囲で乾燥ベークを行うこともできる。 When the siloxane-based resin composition of the present invention has photosensitivity, after obtaining a coating film by the above method, a cured film patterned by the following method can be obtained, for example. The coating film produced on the substrate is pre-baked with a heating device such as a hot plate or oven. The pre-baking is generally performed in the range of 50 to 150 ° C. for 30 seconds to 30 minutes. After pre-baking, using a UV-visible exposure machine such as a stepper, mirror projection mask aligner (MPA), parallel light mask aligner (PLA), etc., about 10 to 6000 J / m 2 (wavelength 365 nm exposure amount conversion) is passed through the desired mask. Pattern exposure is performed. After patterning exposure, the exposed portion is dissolved by development, and a positive pattern can be obtained. As a developing method, it is preferable to immerse in a developer for 5 seconds to 10 minutes by a method such as showering, dipping or paddle. As the developer, a known alkali developer can be used. Specific examples include inorganic alkalis such as alkali metal hydroxides, carbonates, phosphates, silicates and borates, amines such as 2-diethylaminoethanol, monoethanolamine and diethanolamine, and tetramethylammonium hydroxide. And aqueous solutions containing one or more quaternary ammonium salts such as choline. After development, it is preferable to rinse with water, followed by drying and baking in the range of 50 to 150 ° C.

その後、ブリーチング露光を行うことが好ましい。ブリーチング露光を行うことによって、膜中に残存する未反応のキノンジアジド化合物が光分解して、膜の光透明性がさらに向上する。ブリーチング露光の方法としては、PLAなどの紫外可視露光機を用い、100〜4000J/m程度(波長365nm露光量換算)を全面に露光する方法が挙げられる。 Thereafter, it is preferable to perform bleaching exposure. By performing bleaching exposure, the unreacted quinonediazide compound remaining in the film is photodegraded, and the light transparency of the film is further improved. Examples of the bleaching exposure method include a method in which an entire surface is exposed to about 100 to 4000 J / m 2 (wavelength 365 nm exposure amount conversion) using an ultraviolet-visible exposure machine such as PLA.

その後、前記方法で加熱乾燥・硬化させることにより、パターンが形成された硬化膜を得ることができる。   Then, the cured film in which the pattern was formed can be obtained by making it heat-dry and harden | cure by the said method.

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, The range of 0.001-100 micrometers is common in both.

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、車載用カメラ、プロジェクター、光集積回路等のマイクロ光学デバイス用途、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用途、半導体装置のバッファコート、層間絶縁膜や各種保護膜に好適に用いられる。具体的には、マイクロ光学デバイス用途として、固体撮像素子、車載用カメラ等に形成される集光用マイクロレンズや、プロジェクターに使用されるカラーフィルタ保護膜、光集積回路に使用される光導波路や位相シフターが挙げられる。また、光学デバイス用途として、反射防止フィルムや反射防止板に用いら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などが挙げられる。特に、製造工程にて高温処理が必要な固体撮像素子上に形成されるマイクロレンズ、高温条件下での耐久性が要求される車載用カメラのマイクロレンズやプロジェクター用カラーフィルタ保護膜等のマイクロ光学デバイスとして好適に用いられる。   Coating films and cured films formed from the siloxane-based resin composition of the present invention are used for solid-state imaging devices, in-vehicle cameras, projectors, micro integrated devices such as optical integrated circuits, antireflection films, antireflection plates, optical filters, It is suitably used for optical device applications such as displays, buffer coatings for semiconductor devices, interlayer insulating films, and various protective films. Specifically, as a micro-optical device application, a condensing microlens formed in a solid-state imaging device, a vehicle-mounted camera, a color filter protective film used in a projector, an optical waveguide used in an optical integrated circuit, A phase shifter is mentioned. Examples of optical device applications include hard coat layers used for antireflection films and antireflection plates, flattening materials for display TFT substrates, and protective films for liquid crystal displays and color filters. In particular, microlenses formed on solid-state image sensors that require high-temperature processing in the manufacturing process, microlenses for in-vehicle cameras that require durability under high-temperature conditions, and micro-optics such as color filter protective films for projectors It is suitably used as a 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、220℃で5分加熱し硬化膜を作製した。
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 on a hot plate in an air atmosphere at 220 ° C. for 5 minutes to produce 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。なお、硬化膜作製時にクラックが発生したものについては220℃とした。
ヒートサイクル試験の温度履歴
240℃5分→室温(23℃)→260℃5分→室温(23℃)→280℃5分→室温(23℃)→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。
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. In addition, about what generate | occur | produced the crack at the time of cured film preparation, it was 220 degreeC.
Temperature history of heat cycle test 240 ° C. 5 minutes → room temperature (23 ° C.) → 260 ° C. 5 minutes → room temperature (23 ° C.) → 280 ° C. 5 minutes → room temperature (23 ° C.) → 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.

膜厚均一性試験
シロキサン系樹脂組成物を6インチシリコンウエハ上にスピンコーターを用いて任意の回転数により塗布し、次いで、120℃のホットプレートで2分間ベークし、平均厚さ1.5μmのプリベーク膜を作製した。光干渉式膜厚計ラムダーエース(商品名:大日本スクリーン製造株式会社)にて中心部と左右上下10、30、60mm位置の全13点の膜厚を測定した。全13点の膜厚均一性を以下の式より求めた。
膜厚均一性(%)=100−{(膜厚最大値−膜厚最小値)×100/(膜厚最大値+膜厚最小値)} 。
Film thickness uniformity test A siloxane-based resin composition was applied onto a 6-inch silicon wafer at an arbitrary rotation speed using a spin coater, and then baked on a hot plate at 120 ° C. for 2 minutes to obtain an average thickness of 1.5 μm. A pre-baked film was prepared. The film thickness was measured at all 13 points at the center, left and right upper and lower 10, 30, and 60 mm positions with an optical interference type film thickness meter Lambda Ace (trade name: Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.). The film thickness uniformity at all 13 points was determined from the following equation.
Film thickness uniformity (%) = 100 − {(film thickness maximum value−film thickness minimum value) × 100 / (film thickness maximum value + film thickness minimum value)}.

合成例1 キノンジアジド化合物A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時間撹拌した。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Aを得た。
Synthesis Example 1 Synthesis of quinonediazide compound A TrisP-PA (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), 21.22 g (0.05 mol) and 5-naphthoquinonediazidesulfonic acid chloride (Toyosei Co., Ltd.) under a dry nitrogen stream 26.8 g (0.1 mol) manufactured by NAC-5, Inc. 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. After dropping, the mixture was stirred at 40 ° C. 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 A represented by the following formula.

Figure 2009263507
Figure 2009263507

合成例2 シロキサン系樹脂Aの合成
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時間加熱混合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時間加熱混合した後、室温まで冷却した。得られた溶液の固形分濃度を測定した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下PGMEAと略す)にて40重量%になるように希釈しシロキサン系樹脂Aの溶液を得た。
Synthesis Example 2 Synthesis of Siloxane Resin A 20.4 g (0.15 mol) of methyltrimethoxysilane, 69.4 g (0.35 mol) of phenyltrimethoxysilane, “OPTRAIK” TR-520 (product) Name: Catalyst Chemical Industries, Ltd. Composition: Titanium oxide particles 30 wt%, γ-butyrolactone 70 wt%) 70.6 g, γ-butyrolactone 44.1 g were placed in a reaction vessel, and 30.6 g water and 0.48 g of phosphoric acid was added dropwise with stirring so that the reaction temperature did not exceed 40 ° C. After the dropping, a distillation apparatus was attached to the flask, and the resulting solution was heated and mixed 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 mixed at a bath temperature of 130 ° C. for 2 hours, and then cooled to room temperature. After measuring the solid content concentration of the obtained solution, it was diluted with propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter abbreviated as PGMEA) to 40% by weight to obtain a solution of siloxane-based resin A.

固形分濃度測定は次の方法で行った。アルミカップに溶液を計り取り、120℃のホットプレートに乗せて250℃に昇温して30分加熱を行い、揮発成分を蒸発させた。その後、不揮発分の重量を測定して以下の式より固形分濃度を求めた。
(不揮発分の重量)×100/(測定前の溶液の重量)% 。
The solid content concentration was measured by the following method. The solution was weighed in an aluminum cup, placed on a 120 ° C. hot plate, heated to 250 ° C. and heated for 30 minutes to evaporate volatile components. Thereafter, the weight of the nonvolatile content was measured, and the solid content concentration was determined from the following formula.
(Weight of non-volatile content) × 100 / (weight of solution before measurement)%

合成例3 シロキサン系樹脂Bの合成
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時間加熱混合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時間加熱混合した後、室温まで冷却した。得られた溶液をPGMEAにて40重量%になるように希釈しシロキサン系樹脂Bの溶液を得た。
Synthesis Example 3 Synthesis of Siloxane Resin B 8.2 g (0.06 mol) of methyltrimethoxysilane, 55.5 g (0.28 mol) of phenyltrimethoxysilane, 7.2 g (0.06 mol) of dimethyldimethoxysilane, number average particles A reaction vessel containing 71.1 g of “Optlake” TR-521 (trade name, manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., composition: titanium oxide particles 30 wt%, diacetone alcohol 70 wt%) and γ-butyrolactone 23.9 g Into this solution, 34.5 g of water and 1.0 g of phosphoric acid were added dropwise with stirring so that the reaction temperature did not exceed 40 ° C. After the dropping, a distillation apparatus was attached to the flask, and the resulting solution was heated and mixed 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 mixed at a bath temperature of 130 ° C. for 2 hours, and then cooled to room temperature. The resulting solution was diluted with PGMEA to 40% by weight to obtain a solution of siloxane resin B.

合成例4 シロキサン系樹脂Cの合成
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)、ジルコニアゾル“ナノユース”OZ−30M(商品名:日産化学工業(株))(酸化ジルコニウム30重量%、メタノール70重量%)70.0g、PGMEA47gを反応容器に入れ、この溶液に、水34.5g及びリン酸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、フラスコに減圧蒸留装置を取り付け、得られた溶液を減圧下、バス温75℃で4.5時間加熱混合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。その後室温まで冷却した。得られた溶液をPGMEAにて40重量%になるように希釈しシロキサン系樹脂Cの溶液を得た。
Synthesis Example 4 Synthesis of Siloxane Resin C 8.2 g (0.06 mol) of methyltrimethoxysilane, 55.5 g (0.28 mol) of phenyltrimethoxysilane, 7.2 g (0.06 mol) of dimethyldimethoxysilane, zirconia sol “ Nano-use “OZ-30M (trade name: Nissan Chemical Industries, Ltd.) (zirconium oxide 30 wt%, methanol 70 wt%) 70.0 g and PGMEA 47 g were put in a reaction vessel, and 34.5 g of water and phosphoric acid were added to this solution. While stirring, 1.0 g was added dropwise so that the reaction temperature did not exceed 40 ° C. After the dropping, a vacuum distillation apparatus was attached to the flask, and the resulting solution was heated and mixed at a bath temperature of 75 ° C. for 4.5 hours under reduced pressure, and reacted while distilling off the methanol produced by hydrolysis. Then it was cooled to room temperature. The resulting solution was diluted with PGMEA to 40% by weight to obtain a solution of siloxane-based resin C.

合成例5 シロキサン系樹脂Dの合成
“オプトレイク”TR−520の替わりに酸化アルミニウム粒子(数平均粒子径30nm)のPGMEA分散液(酸化アルミニウム30重量%、PGMEA70重量%)45.0gを用いる以外は合成例2と同様の操作を行い、シロキサン系樹脂Dの溶液(固形分40重量%)を得た。
Synthesis Example 5 Synthesis of Siloxane Resin D Except for using 45.0 g of PGMEA dispersion (aluminum oxide 30% by weight, PGMEA 70% by weight) of aluminum oxide particles (number average particle diameter 30 nm) instead of “OPTRAIK” TR-520 Performed the same operation as in Synthesis Example 2 to obtain a solution of siloxane-based resin D (solid content: 40% by weight).

合成例6 シロキサン系樹脂Eの合成
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時間加熱混合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時間加熱混合した後、室温まで冷却した。得られた溶液をPGMEAにて40重量%になるように希釈しシロキサン系樹脂Eを得た。
Synthesis Example 6 Synthesis of Siloxane Resin E 8.2 g (0.06 mol) of methyltrimethoxysilane, 55.5 g (0.28 mol) of phenyltrimethoxysilane, 5.4 g (0.026 mol) of tetraethoxysilane, number average particle A reaction container containing 52.4 g of “Optlake” TR-521 (trade name, manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., composition: titanium oxide particles 30% by weight, diacetone alcohol 70% by weight) and γ-butyrolactone 20.5 g Into this solution, 34.5 g of water 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 mixed 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 mixed at a bath temperature of 130 ° C. for 2 hours, and then cooled to room temperature. The resulting solution was diluted with PGMEA to 40 wt% to obtain a siloxane resin E.

合成例7 シロキサン系樹脂Fの合成
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、PGMEA94.0g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時間加熱混合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時間加熱混合した後、室温まで冷却した。得られた溶液をPGMEAにて40重量%になるように希釈しシロキサン系樹脂Fの溶液を得た。
Synthetic Example 7 Synthesis of Siloxane Resin F 12.3 g (0.15 mol) of methyltrimethoxysilane, 41.6 g (0.35 mol) of phenyltrimethoxysilane, “OPTRAIK TR-527” having a number average particle diameter of 15 nm (product) Name, manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd. Composition: 193 g of titanium oxide particles 20 wt%, methanol 80 wt%) and 94.0 g of PGMEA 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, it was added dropwise so that the reaction temperature did not exceed 40 ° C. After the dropping, a distillation apparatus was attached to the flask, and the resulting solution was heated and mixed 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 mixed at a bath temperature of 115 ° C. for 2 hours, and then cooled to room temperature. The resulting solution was diluted with PGMEA to 40 wt% to obtain a solution of siloxane resin F.

合成例8 シロキサン系樹脂Gの合成
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時間加熱混合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時間加熱混合した後、室温まで冷却し、シロキサン系樹脂G(固形分32重量%)を得た。
Synthesis Example 8 Synthesis of Siloxane Resin G Methyltrimethoxysilane 24.5 g (0.18 mol), phenyltrimethoxysilane 83.3 g (0.42 mol), and γ-butyrolactone 124.0 g were placed in a reaction vessel while stirring. Then, 38 g of water and 0.57 g of phosphoric acid were added dropwise so that the reaction temperature did not exceed 30 ° C. After the dropping, a distillation apparatus was attached to the flask, and the resulting solution was heated and mixed 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 mixed at a bath temperature of 130 ° C. for 2 hours and then cooled to room temperature to obtain a siloxane-based resin G (solid content: 32% by weight).

実施例1
シロキサン系樹脂Aの溶液25gに下記に示す構造を有するKBM−202SS(製品名:信越化学工業(株)製)を0.2g(シロキサン系樹脂100重量部に対して2重量部)加えてよく撹拌した。得られた組成物の固形分濃度を測定し、固形分濃度が22重量%となるようPGMEAを用いて希釈を行った。その後ポリプロピレン製シリンジフィルターにて濾過を行い、シロキサン系樹脂組成物1を得た。得られた組成物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い、結果を表3に記載した。
Example 1
0.2 g of KBM-202SS (product name: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having the following structure may be added to 25 g of the siloxane-based resin A solution (2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the siloxane-based resin). Stir. The solid content concentration of the obtained composition was measured, and diluted with PGMEA so that the solid content concentration was 22% by weight. Thereafter, filtration was performed with a polypropylene syringe filter to obtain a siloxane-based resin composition 1. Using the composition 1 thus obtained, a cured film was prepared on a glass substrate and a silicon wafer as described above, and the refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load were evaluated. The results are shown in Table 3. .

Figure 2009263507
Figure 2009263507

また固形分濃度22重量%とするところを30重量%になるように換えた以外は同様の操作を行い、シロキサン系樹脂組成物1aを得た。得られた組成物1aを用いて前記の方法にて膜厚均一性試験を行った結果を表5に示した。   Further, a siloxane-based resin composition 1a was obtained by performing the same operation except that the solid content concentration was changed to 22% by weight so as to be 30% by weight. Table 5 shows the result of the film thickness uniformity test performed by the above method using the obtained composition 1a.

実施例2
シロキサン系樹脂Aに換えてシロキサン系樹脂Bを用いた以外は実施例1と同様の操作を行い、組成物2を得た。実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に記載した。
Example 2
A composition 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the siloxane resin B was used instead of the siloxane resin A. The same evaluation as in Example 1 was performed, and the results are shown in Table 3.

また固形分濃度22重量%とするところを30重量%になるように換えた以外は同様の操作を行い、シロキサン系樹脂組成物2aを得た。得られた組成物2aを用いて前記の方法にて膜厚均一性試験を行った結果を表5に示した。   Further, a siloxane-based resin composition 2a was obtained by performing the same operation except that the solid content concentration was changed to 22% by weight so as to be 30% by weight. Table 5 shows the results of a film thickness uniformity test performed by the above method using the obtained composition 2a.

実施例3
KBM−202SS量を0.2gから0.5g(シロキサン系樹脂100重量部に対して5重量部)に変更した以外は実施例2と同様の操作を行い、組成物3を得た。実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に記載した。
Example 3
Composition 3 was obtained in the same manner as in Example 2 except that the amount of KBM-202SS was changed from 0.2 g to 0.5 g (5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the siloxane resin). The same evaluation as in Example 1 was performed, and the results are shown in Table 3.

また固形分濃度22重量%とするところを30重量%になるように換えた以外は同様の操作を行い、シロキサン系樹脂組成物3aを得た。得られた組成物3aを用いて前記の方法にて膜厚均一性試験を行った結果を表5に示した。   A siloxane-based resin composition 3a was obtained in the same manner except that the solid content concentration was changed to 22% by weight so as to be 30% by weight. Table 5 shows the result of the film thickness uniformity test performed by the above method using the obtained composition 3a.

実施例4
KBM−202SS量を0.2gから5g(シロキサン系樹脂100重量部に対して50重量部)に変更した以外は実施例2と同様の操作を行い、組成物4を得た。実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に記載した。
Example 4
Composition 4 was obtained in the same manner as in Example 2 except that the amount of KBM-202SS was changed from 0.2 g to 5 g (50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the siloxane resin). The same evaluation as in Example 1 was performed, and the results are shown in Table 3.

また固形分濃度22重量%とするところを30重量%になるように換えた以外は同様の操作を行い、シロキサン系樹脂組成物4aを得た。得られた組成物4aを用いて前記の方法にて膜厚均一性試験を行った結果を表5に示した。   Further, a siloxane-based resin composition 4a was obtained by performing the same operation except that the solid content concentration of 22% by weight was changed to 30% by weight. Table 5 shows the results of the film thickness uniformity test performed by the above method using the obtained composition 4a.

実施例5
KBM−202SS量を0.2gから6g(シロキサン系樹脂100重量部に対して60重量部)に変更した以外は実施例2と同様の操作を行い、組成物5を得た。実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に記載した。
Example 5
Composition 5 was obtained in the same manner as in Example 2 except that the amount of KBM-202SS was changed from 0.2 g to 6 g (60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the siloxane-based resin). The same evaluation as in Example 1 was performed, and the results are shown in Table 3.

また固形分濃度が22重量%とするところを30重量%になるように換えた以外は同様の操作を行い、シロキサン系樹脂組成物5aを得た。得られた組成物5aを用いて前記の方法にて膜厚均一性試験を行った結果を表5に示した。   Further, a siloxane-based resin composition 5a was obtained by performing the same operation except that the solid content concentration was changed to 22% by weight so as to be 30% by weight. Table 5 shows the results of the film thickness uniformity test performed by the above method using the obtained composition 5a.

実施例6
シロキサン系樹脂Cの溶液25gに下記に示す構造を有するLS−4320(製品名:信越化学工業(株)製)を0.5g(シロキサン系樹脂100重量部に対して5重量部)、熱架橋性化合物として下記に示す構造を有する“ニカラック(登録商標)”MX−270(商品名:三和ケミカル製)を2g(シロキサン系樹脂100重量部に対して20重量部)加えてよく撹拌した。得られた組成物の固形分濃度を測定し、固形分濃度が22重量%となるようPGMEAを用いて希釈を行った。ポリプロピレン製シリンジフィルターにて濾過を行い、組成物6を得た。得られたシロキサン系樹脂組成物6を用い、実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に記載した。
Example 6
0.5 g of LS-4320 (product name: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having the following structure in 25 g of a solution of siloxane-based resin C (5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of siloxane-based resin), thermal crosslinking 2 g (20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of siloxane resin) of “Nicarak (registered trademark)” MX-270 (trade name: manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) having the structure shown below as a functional compound was added and stirred well. The solid content concentration of the obtained composition was measured, and diluted with PGMEA so that the solid content concentration was 22% by weight. Filtration was performed with a polypropylene syringe filter to obtain Composition 6. Using the obtained siloxane-based resin composition 6, the same evaluation as in Example 1 was performed, and the results are shown in Table 3.

Figure 2009263507
Figure 2009263507

実施例7
PGMEA5gに熱架橋性化合物として下記に示す構造を有するTrisML−P(製品名:本州化学(株)製)を1g(シロキサン系樹脂100重量部に対して10重量部)溶解させて、シロキサン系樹脂Bの溶液を25g、下記に示す構造を有するLS−6400(製品名:信越化学工業(株)製)を0.5g(シロキサン系樹脂100重量部に対して5重量部)、界面活性剤として“メガファック”F−172(製品名:大日本インキ(株)製)を5mg加えてよく撹拌した。得られた組成物の固形分濃度を測定し、固形分濃度が22重量%となるようPGMEAを用いて希釈を行った。ポリプロピレン製シリンジフィルターにて濾過を行い、組成物7を得た。得られたシロキサン系樹脂組成物7を用い、実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に記載した。
Example 7
1 g of TrisML-P (product name: manufactured by Honshu Chemical Co., Ltd.) having the following structure as a thermally crosslinkable compound is dissolved in 5 g of PGMEA (10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of siloxane-based resin) to obtain a siloxane-based resin. 25 g of the solution of B, 0.5 g of LS-6400 (product name: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having the structure shown below (5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the siloxane resin), as a surfactant 5 mg of “Megafuck” F-172 (product name: manufactured by Dainippon Ink, Inc.) was added and stirred well. The solid content concentration of the obtained composition was measured, and diluted with PGMEA so that the solid content concentration was 22% by weight. Filtration was performed with a polypropylene syringe filter to obtain a composition 7. Using the obtained siloxane-based resin composition 7, the same evaluation as in Example 1 was performed, and the results are shown in Table 3.

Figure 2009263507
Figure 2009263507

実施例8
PGMEA5gに熱架橋性化合物として “ニカラック”MX−270(商品名:三和ケミカル製)を0.7g(シロキサン系樹脂100重量部に対して7重量部)溶解させて、シロキサン系樹脂Eの溶液を25g、ビス(4−メチルフェニル)ジメトキシシランを0.5g(シロキサン系樹脂100重量部に対して5重量部)、界面活性剤としてBM−1000(製品名:裕商(株)製)を2mg加えてよく撹拌した。得られた組成物の固形分濃度を測定し、固形分濃度が22重量%となるようPGMEAを用いて希釈を行った。ポリプロピレン製シリンジフィルターにて濾過を行い、組成物8を得た。得られたシロキサン系樹脂組成物8を用い、実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に記載した。
Example 8
A solution of siloxane-based resin E by dissolving 0.7 g (7 parts by weight of 100 parts by weight of siloxane-based resin) of “Nicarac” MX-270 (trade name: manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) as a thermally crosslinkable compound in 5 g of PGMEA 25 g, 0.5 g of bis (4-methylphenyl) dimethoxysilane (5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of siloxane resin), and BM-1000 (product name: manufactured by Yusho Co., Ltd.) as a surfactant. 2 mg was added and stirred well. The solid content concentration of the obtained composition was measured, and diluted with PGMEA so that the solid content concentration was 22% by weight. Filtration was performed with a polypropylene syringe filter to obtain a composition 8. Using the obtained siloxane-based resin composition 8, the same evaluation as in Example 1 was performed, and the results are shown in Table 3.

Figure 2009263507
Figure 2009263507

実施例9
PGMEA5g、γ―ブチロラクトン5gの混合溶液に熱架橋性化合物として“ニカラック”MX−270(商品名:三和ケミカル製)を2.0g(シロキサン系樹脂100重量部に対して20重量部)溶解させて、シロキサン系樹脂Cの溶液25g、下記に示す構造を有するLS−6690(製品名:信越化学工業(株)製)0.7g(シロキサン系樹脂100重量部に対して7重量部)を加えよく撹拌した。得られた組成物の固形分濃度を測定し、固形分濃度が22重量%となるようPGMEAを用いて希釈を行った。ポリプロピレン製シリンジフィルターにて濾過を行い、組成物9を得た。得られたシロキサン系樹脂組成物9を用い、実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に記載した。
Example 9
In a mixed solution of 5 g of PGMEA and 5 g of γ-butyrolactone, 2.0 g (20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of siloxane resin) of “Nicarac” MX-270 (trade name: manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) is dissolved as a thermally crosslinkable compound. Then, 25 g of a solution of siloxane-based resin C and 0.7 g of LS-6690 (product name: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having the following structure (7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of siloxane-based resin) were added. Stir well. The solid content concentration of the obtained composition was measured, and diluted with PGMEA so that the solid content concentration was 22% by weight. Filtration was performed with a polypropylene syringe filter to obtain a composition 9. Using the obtained siloxane-based resin composition 9, the same evaluation as in Example 1 was performed, and the results are shown in Table 3.

Figure 2009263507
Figure 2009263507

実施例10
シロキサン系樹脂Cに換えてシロキサン系樹脂Dを用い、“ニカラック”MX−270に換えて下記に示す構造を有するTM−BIP−A(製品名:本州化学(株)製)を用いた以外は実施例9と同様に操作を行って組成物10を得た。実施例1と同様に評価を行い、結果を表3に記載した。
Example 10
Except for using siloxane-based resin D in place of siloxane-based resin C, and using TM-BIP-A (product name: manufactured by Honshu Chemical Co., Ltd.) having the following structure in place of “Nicalac” MX-270. The same operation as in Example 9 was performed to obtain a composition 10. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 3.

Figure 2009263507
Figure 2009263507

実施例11
シロキサン系樹脂Fの溶液を25g取り、KBM−202SSを0.7g(シロキサン系樹脂100重量部に対して7重量部)、合成例1で得たキノンジアジド化合物0.7g(シロキサン系樹脂100重量部に対して7重量部)、熱架橋性化合物“ニカラック”MX−270を2g(シロキサン系樹脂100重量部に対して20重量部)、およびPGMEA20gを加えて溶解し、シロキサン系樹脂組成物11を得た。
Example 11
25 g of a solution of siloxane-based resin F was taken, 0.7 g of KBM-202SS (7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of siloxane-based resin), 0.7 g of quinonediazide compound obtained in Synthesis Example 1 (100 parts by weight of siloxane-based resin) 7 parts by weight), 2 g of thermally crosslinkable compound “Nicalac” MX-270 (20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of siloxane-based resin) and 20 g of PGMEA are added and dissolved to obtain siloxane-based resin composition 11. Obtained.

つぎに、以下の手順でシロキサン系樹脂組成物11のポジ型感光特性の評価を行った。シロキサン系樹脂組成物を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 11 were evaluated by the following procedure. The siloxane-based resin composition was spin-coated on a 6-inch silicon wafer, and then baked on a 120 ° C. hot plate (Mark-7) for 2 minutes 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, and then rinsed 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、空気雰囲気下にて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化合物を分解したのち、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い、表3に記載した。 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.), in an air atmosphere. The coating film was obtained by pre-baking at 120 ° C. for 3 minutes. 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 compound, and then heated at 300 ° C. for 5 minutes on a hot plate in an air atmosphere to obtain a cured film. The obtained cured film was evaluated for refractive index, transmittance, and crack resistance after thermal load, and are shown in Table 3.

実施例12
“ニカラック”MX−270(商品名:三和ケミカル製)をシロキサン系樹脂100重量部に対して1重量部用いた他は実施例3と同様の操作を行い、組成物12を得た。組成物12を用いて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
Example 12
A composition 12 was obtained in the same manner as in Example 3 except that 1 part by weight of “Nicalac” MX-270 (trade name: manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) was used with respect to 100 parts by weight of the siloxane resin. Evaluation similar to Example 1 was performed using the composition 12, and the results are shown in Table 4.

実施例13
“ニカラック”MX−270(商品名:三和ケミカル製)をシロキサン系樹脂100重量部に対して3重量部用いた他は実施例3と同様の操作を行い、組成物13を得た。組成物13を用いて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
Example 13
A composition 13 was obtained in the same manner as in Example 3 except that 3 parts by weight of “Nicalac” MX-270 (trade name: manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) was used with respect to 100 parts by weight of the siloxane resin. Evaluation similar to Example 1 was performed using the composition 13, and the results are shown in Table 4.

実施例14
“ニカラック”MX−270(商品名:三和ケミカル製)をシロキサン系樹脂100重量部に対して20重量部用いた他は実施例3と同様の操作を行い、組成物14を得た。組成物14を用いて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
Example 14
A composition 14 was obtained in the same manner as in Example 3 except that 20 parts by weight of “Nicalac” MX-270 (trade name: manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) was used with respect to 100 parts by weight of the siloxane resin. The same evaluation as in Example 1 was performed using the composition 14, and the results are shown in Table 4.

実施例15
“ニカラック”MX−270(商品名:三和ケミカル製)をシロキサン系樹脂100重量部に対して30重量部用いた他は実施例3と同様の操作を行い、組成物15を得た。組成物15を用いて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
Example 15
A composition 15 was obtained in the same manner as in Example 3 except that 30 parts by weight of “Nicalac” MX-270 (trade name: manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) was used with respect to 100 parts by weight of the siloxane resin. Evaluation similar to Example 1 was performed using the composition 15, and the results are shown in Table 4.

実施例16
TrisML−P(製品名:本州化学(株)製)をシロキサン系樹脂100重量部に対して10重量部用いた他は実施例3と同様の操作を行い、組成物16を得た。組成物16を用いて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
Example 16
A composition 16 was obtained in the same manner as in Example 3 except that 10 parts by weight of TrisML-P (product name: manufactured by Honshu Chemical Co., Ltd.) was used with respect to 100 parts by weight of the siloxane resin. Evaluation similar to Example 1 was performed using the composition 16, and the results are shown in Table 4.

比較例1
KBM−202SSを用いない他は実施例2と同様の操作を行い、組成物17を得た。組成物17を用いて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
Comparative Example 1
A composition 17 was obtained in the same manner as in Example 2 except that KBM-202SS was not used. Evaluation similar to Example 1 was performed using the composition 17, and the results are shown in Table 4.

比較例2
LS−6690を用いない他は実施例9と同様の操作を行い、組成物18を得た。組成物18を用いて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
Comparative Example 2
A composition 18 was obtained in the same manner as in Example 9 except that LS-6690 was not used. Evaluation similar to Example 1 was performed using the composition 18, and the results are shown in Table 4.

比較例3
LS−6690を用いない他は実施例10と同様の操作を行い、組成物19を得た。組成物19を用いて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
Comparative Example 3
A composition 19 was obtained in the same manner as in Example 10 except that LS-6690 was not used. Evaluation similar to Example 1 was performed using the composition 19, and the results are shown in Table 4.

比較例4
シロキサン系樹脂Gの溶液を10.0gとり、これに数平均粒子径15nmの“オプトレイク”TR−52013.3g(酸化チタン粒子30w%)を添加して撹拌した。得られた組成物の固形分濃度を測定し、固形分濃度が22重量%となるようPGMEAを用いて希釈を行った。その後ポリプロピレン製シリンジフィルターにて濾過を行い、組成物20を得た。得られたシロキサン系樹脂組成物20を用い、実施例1と同様に評価を行い、結果を表4に示した。
Comparative Example 4
10.0 g of a solution of the siloxane-based resin G was taken, and “Optlake” TR-52013.3 g (titanium oxide particles 30 w%) having a number average particle diameter of 15 nm was added thereto and stirred. The solid content concentration of the obtained composition was measured, and diluted with PGMEA so that the solid content concentration was 22% by weight. Thereafter, filtration was carried out with a polypropylene syringe filter to obtain a composition 20. Using the obtained siloxane-based resin composition 20, evaluation was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 4.

比較例5
KBM−202SSの代わりにKBE−04(信越化学工業(株)製)を用いた他は実施例3と同様の操作を行い、組成物21を得た。組成物21を用いて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
Comparative Example 5
A composition 21 was obtained in the same manner as in Example 3 except that KBE-04 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used instead of KBM-202SS. Evaluation similar to Example 1 was performed using the composition 21, and the results are shown in Table 4.

Figure 2009263507
Figure 2009263507

比較例6
LS−6690を用いない他は実施例7と同様の操作を行い、組成物22を得た。組成物22を用いて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
Comparative Example 6
A composition 22 was obtained in the same manner as in Example 7, except that LS-6690 was not used. Evaluation similar to Example 1 was performed using the composition 22, and the results are shown in Table 4.

比較例7
ビス(4−メチルフェニル)ジメトキシシランを用いない他は実施例8と同様の操作を行い、組成物23を得た。組成物23を用いて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
Comparative Example 7
A composition 23 was obtained in the same manner as in Example 8, except that bis (4-methylphenyl) dimethoxysilane was not used. The same evaluation as in Example 1 was performed using the composition 23, and the results are shown in Table 4.

実施例1〜16および比較例1〜7の組成を表1〜2に、評価結果を表3〜5に示す。   The compositions of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 7 are shown in Tables 1 and 2, and the evaluation results are shown in Tables 3 to 5.

Figure 2009263507
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Figure 2009263507
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Figure 2009263507
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Figure 2009263507
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Figure 2009263507
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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、車載用カメラ、プロジェクター、光集積回路等のマイクロ光学デバイス、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 cured film formed by the siloxane-based resin composition of the present invention is a solid-state imaging device, an on-vehicle camera, a projector, an optical integrated circuit or other micro optical device, an antireflection film, an antireflection plate, an optical filter, an optical display or the like. It is suitably used for a device.

Claims (6)

(a)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加水分解し、該加水分解物を縮合反応させて得られるシロキサン系樹脂、および(b)下記一般式(1)で表されるオルガノシラン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 2009263507
(Rは同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基または炭素数6〜15のアリール基を表す。Rは同じでも異なっていてもよく、水素、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアシル基または炭素数6〜15のアリール基を表す。mは0〜5の整数、nは2または3を表す。)
(A) The alkoxysilane compound is hydrolyzed 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, and the hydrolyzate is subjected to a condensation reaction. A siloxane-based resin composition comprising: a siloxane-based resin obtained by heating, and (b) an organosilane compound represented by the following general formula (1).
Figure 2009263507
(R 1 may be the same or different and represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. R 2 may be the same or different. Well, it represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, m is an integer of 0 to 5, and n is 2 or 3.
前記(a)シロキサン系樹脂100重量部に対して、前記(b)オルガノシラン化合物を5〜50重量部含有することを特徴とする請求項1記載のシロキサン系樹脂組成物。 The siloxane-based resin composition according to claim 1, wherein 5 to 50 parts by weight of the (b) organosilane compound is contained with respect to 100 parts by weight of the (a) siloxane-based resin. さらに(c)キノンジアジド化合物を含有することを特徴とする請求項1または2記載のシロキサン系樹脂組成物。 The siloxane-based resin composition according to claim 1 or 2, further comprising (c) a quinonediazide compound. 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4に記載の硬化膜を有するマイクロ光学デバイス。 A micro optical device having the cured film according to claim 4. (1)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加水分解し、該加水分解物を縮合反応させて(a)シロキサン系樹脂を得る工程、および(2)前記(a)シロキサン系樹脂と、(b)下記一般式(1)で表されるオルガノシラン化合物を混合する工程をこの順に有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 2009263507
(Rは同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基または炭素数6〜15のアリール基を表す。Rは同じでも異なっていてもよく、水素、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアシル基または炭素数6〜15のアリール基を表す。mは0〜5の整数、nは2または3を表す。)
(1) The alkoxysilane compound is hydrolyzed 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, and the hydrolyzate is subjected to a condensation reaction. (A) a step of obtaining a siloxane-based resin, and (2) a step of mixing the (a) siloxane-based resin and (b) an organosilane compound represented by the following general formula (1) in this order. A process for producing a siloxane-based resin composition characterized by the above.
Figure 2009263507
(R 1 may be the same or different and represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. R 2 may be the same or different. Well, it represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, m is an integer of 0 to 5, and n is 2 or 3.
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