JP2011052170A - Curable coating composition and cured coating film - Google Patents

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Naomasa Furuta
尚正 古田
Hiroshi Suzuki
浩 鈴木
Akinori Kitamura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a curable coating composition from which an excellent coating film can be formed and which is excellent in storage stability when stored in a liquid state. <P>SOLUTION: The curable coating composition includes: polysiloxane having a carbon-carbon unsaturated group, which can be subjected to a hydrosilylation reaction, and a hydrosilyl group; and a solvent. The solvent includes no hydroxy group and has 80-130°C boiling point. The curable coating composition is excellent in storage stability and allows the cured coating film made therefrom to be uniform, flat and excellent in heat resistance. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基およびヒドロシリル基を有するポリシロキサンと溶剤とからなり、架橋して硬化させることのできる塗布組成物、および形成された硬化被膜に関するものである。本発明による塗布組成物は、液体状態での保存安定性に優れ、塗布硬化時に均一で平滑な膜を形成することができるものである。   The present invention relates to a coating composition comprising a polysiloxane having a carbon-carbon unsaturated group and a hydrosilyl group capable of hydrosilylation reaction and a solvent, which can be crosslinked and cured, and a cured film formed. . The coating composition according to the present invention is excellent in storage stability in a liquid state, and can form a uniform and smooth film upon coating and curing.

半導体素子や液晶素子の分野においては、高集積化、高速化、多機能化等の要求に応えるために、基板上に形成されるパターンの微細化や多層化が急速に進んでおり、製造プロセスに伴って発生する素子平面の凹凸を平坦化する技術が不可欠となっている。そして、半導体素子や液晶素子の基板製造において使用される平坦化膜や層間絶縁膜として、SOG(スピンオングラス)と呼ばれる、硬化後にシリカ系の被膜を与える塗布液がよく用いられる。この手法は、アルコキシシランの加水分解物等を含む塗布液を、基材上にスピンコート法等により塗布した後、加熱処理することによって揮発成分を焼き飛ばし、Si−O−Si結合を残してシリカ系被膜を形成する方法である。   In the field of semiconductor devices and liquid crystal devices, in order to meet the demands for higher integration, higher speed, and multi-functionality, the pattern formed on the substrate is rapidly becoming finer and multi-layered. Therefore, a technique for flattening the unevenness of the element plane generated along with this is indispensable. A coating liquid called SOG (spin-on-glass) that gives a silica-based film after curing is often used as a planarizing film or an interlayer insulating film used in manufacturing a substrate of a semiconductor element or a liquid crystal element. In this method, a coating liquid containing an alkoxysilane hydrolyzate is applied on a substrate by a spin coating method or the like, and then volatile components are burned off by heat treatment, leaving a Si-O-Si bond. This is a method for forming a silica-based film.

このような平坦化膜や層間絶縁膜では、後段に加熱プロセスが繰り返されることが多いため、より耐熱性の高い樹脂が必要とされており、例えばヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基およびヒドロシリル基を有するポリシロキサンが提案されている(特許文献1参照)。特許文献1には、当該ポリシロキサンに適用できる溶剤について、各種有機溶媒を用いることができることの記載があるが、好ましい組み合わせについては記載がなく、実施例として開示されたのはTHF(テトラヒドロフラン)のみであり、また各種有機溶剤による溶液の保存安定性についても記載がなかった。   In such a flattening film and an interlayer insulating film, since a heating process is often repeated in the subsequent stage, a resin having higher heat resistance is required. For example, a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction and A polysiloxane having a hydrosilyl group has been proposed (see Patent Document 1). In Patent Document 1, there is a description that various organic solvents can be used as a solvent applicable to the polysiloxane, but a preferable combination is not described, and only THF (tetrahydrofuran) is disclosed as an example. Moreover, there was no description about the storage stability of the solution by various organic solvents.

一方、特許文献2には、SOG法に用いるシロキサンポリマーと溶剤を含むシリカ系硬化性塗布組成物について記載されており、用いることのできる溶剤として、ブタノール、乳酸エチル、プロピレングリコールモノプロピルエーテルなどのプロトン性溶剤が多く例示されており、沸点が110〜170℃の溶剤を55%以上含むものであることが開示されている。しかし、特許文献2のシロキサンポリマーはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を含まないものであった。   On the other hand, Patent Document 2 describes a silica-based curable coating composition containing a siloxane polymer and a solvent used in the SOG method, and examples of the solvent that can be used include butanol, ethyl lactate, propylene glycol monopropyl ether, and the like. Many protic solvents are exemplified, and it is disclosed that the solvent contains 55% or more of a solvent having a boiling point of 110 to 170 ° C. However, the siloxane polymer of Patent Document 2 does not contain a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction.

したがって、ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基およびヒドロシリル基を有するポリシロキサンと溶剤を含む塗布組成物において、良好な塗布性や、組成物としての保存安定性をもたらす溶剤との組み合わせについては、いずれの文献にも記載も示唆もなく、好ましい組み合わせは知られていなかった。   Accordingly, in a coating composition containing a polysiloxane having a carbon-carbon unsaturated group and hydrosilyl group capable of hydrosilylation reaction and a solvent, the combination with a solvent that provides good coating properties and storage stability as the composition. None of the literature describes or suggests a preferred combination.

国際公開WO2005/010077号パンフレットInternational Publication WO2005 / 010077 Pamphlet 特開2006−160811号公報JP 2006-160811 A

ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基およびヒドロシリル基を有するポリシロキサンと溶剤とからなる硬化性塗布組成物について、組成物としての保存安定性に優れ、良好な硬化被膜を与える組み合わせについては知られていなかった。しかし、実際には、上記のポリシロキサンに従来多用されてきたプロトン性溶剤を用いると良好な被膜を形成できず、塗布組成物は製造後、時間経過に伴って分子量の増大やゲル物の発生が認められた。したがって、本発明が解決しようとする課題は、ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基およびヒドロシリル基を有するポリシロキサンと、溶剤とからなる硬化性塗布組成物において、良好な被膜を形成でき、組成物としての保存安定性に優れた組み合わせを与えることである。   Regarding curable coating compositions composed of a polysiloxane having a carbon-carbon unsaturated group and hydrosilyl group capable of hydrosilylation reaction and a solvent, the combination is excellent in storage stability as a composition and gives a good cured film. It was not done. However, in practice, if a protic solvent, which has been widely used for the above polysiloxanes, is used, a good film cannot be formed, and the coating composition will increase in molecular weight or gels with the passage of time after production. Was recognized. Therefore, the problem to be solved by the present invention is that a curable coating composition comprising a polysiloxane having a carbon-carbon unsaturated group and a hydrosilyl group capable of hydrosilylation reaction, and a solvent can form a good film, It is to give a combination having excellent storage stability as a composition.

一般式(1)に表されるポリシロキサンと溶剤とからなる硬化性塗布組成物において、上記溶剤の主要成分組成(主溶剤)に水酸基を含まず、かつ沸点が80〜130℃である溶剤を用いるときに、硬化性塗布組成物は、保存安定性に優れ、均一で平坦な硬化被膜を形成することができることを見出して本発明を完成させた。   In the curable coating composition comprising the polysiloxane represented by the general formula (1) and a solvent, a solvent having no hydroxyl group in the main component composition (main solvent) of the solvent and having a boiling point of 80 to 130 ° C. When used, the present invention was completed by finding that the curable coating composition was excellent in storage stability and could form a uniform and flat cured film.

Figure 2011052170
〔式中、Aはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基であり、R1は炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数6〜20の2価の芳香族基、または炭素数3〜20の2価の脂環族基から選択される少なくとも1種であり、nは0または1であり、R2は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基(1分子中のR2は同一でも異なっていてもよい。)であり、R3は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基であり、R4は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基(1分子中のR4は同一でも異なっていてもよい。)であり、R5は炭素数1〜6のアルキル基であり、vおよびzは正の数であり、w、xおよびyは0または正の数であり、w、xおよびyのうち少なくとも1つは正の数であり、0≦x/(v+w)≦2であり、0≦y/(v+w)≦2であり、0.01≦z/(v+w+x+y)≦1である。但し、w=0のとき、R2、R3およびR4の少なくともいずれか1つはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基である。〕
Figure 2011052170
[Wherein, A is an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction, R 1 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and a divalent group having 6 to 20 carbon atoms. Or at least one selected from divalent alicyclic groups having 3 to 20 carbon atoms, n is 0 or 1, R 2 is a hydrogen atom, alkyl having 1 to 10 carbon atoms Or an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction (R 2 in one molecule may be the same or different), R 3 is a hydrogen atom, An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction, and R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 2 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction -10 organic groups (R 4 in one molecule may be the same or different), R 5 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, v and z are positive numbers, and w , X and y are 0 or a positive number, at least one of w, x and y is a positive number, 0 ≦ x / (v + w) ≦ 2, and 0 ≦ y / (v + w) ≦ 2 and 0.01 ≦ z / (v + w + x + y) ≦ 1. However, when w = 0, at least one of R 2 , R 3 and R 4 is a C 2-10 organic group having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction. ]

すなわち本発明は、保存安定性に優れ、均一で平滑な硬化被膜を形成することができる硬化性塗布組成物およびその硬化被膜を提供するものである。   That is, this invention provides the curable coating composition which is excellent in storage stability, and can form a uniform and smooth cured film, and its cured film.

本発明の硬化性塗布組成物は、保存安定性に優れ、常温で1ヶ月以上ゲル化を起こす事なく保存できる。また、本発明による硬化性塗布組成物は、塗布性に優れ、均一で平滑な硬化被膜を与えることができる。スピンコート法による塗布性には特に適したものである。さらに、本発明の硬化性塗布組成物による硬化被膜は、耐熱性にも優れたものである。   The curable coating composition of the present invention has excellent storage stability and can be stored without causing gelation for 1 month or more at room temperature. Further, the curable coating composition according to the present invention is excellent in coating property and can provide a uniform and smooth cured film. This is particularly suitable for application by spin coating. Furthermore, the cured film by the curable coating composition of this invention is excellent also in heat resistance.

以下、本発明の硬化性塗布組成物および硬化被膜について、好適な実施形態について詳細に説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
<硬化性塗布組成物>
本発明の硬化性塗布組成物は、ポリシロキサンと溶剤とからなるものである。
本発明におけるポリシロキサンは、一般式(1)で表される。

Figure 2011052170
Hereinafter, preferred embodiments of the curable coating composition and the cured film of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to these embodiments.
<Curable coating composition>
The curable coating composition of the present invention comprises polysiloxane and a solvent.
The polysiloxane in the present invention is represented by the general formula (1).
Figure 2011052170

〔式中、Aはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基であり、R1は炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数6〜20の2価の芳香族基、または炭素数3〜20の2価の脂環族基から選択される少なくとも1種であり、nは0または1であり、R2は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基(1分子中のR2は同一でも異なっていてもよい。)であり、R3は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基であり、R4は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基(1分子中のR4は同一でも異なっていてもよい。)であり、R5は炭素数1〜6のアルキル基であり、vおよびzは正の数であり、w、xおよびyは0または正の数であり、w、xおよびyのうち少なくとも1つは正の数であり、0≦x/(v+w)≦2であり、0≦y/(v+w)≦2であり、0.01≦z/(v+w+x+y)≦1である。但し、w=0のとき、R2、R3およびR4の少なくともいずれか1つはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基である。〕 [Wherein, A is an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction, R 1 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and a divalent group having 6 to 20 carbon atoms. Or at least one selected from divalent alicyclic groups having 3 to 20 carbon atoms, n is 0 or 1, R 2 is a hydrogen atom, alkyl having 1 to 10 carbon atoms Or an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction (R 2 in one molecule may be the same or different), R 3 is a hydrogen atom, An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction, and R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 2 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction -10 organic groups (R 4 in one molecule may be the same or different), R 5 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, v and z are positive numbers, and w , X and y are 0 or a positive number, at least one of w, x and y is a positive number, 0 ≦ x / (v + w) ≦ 2, and 0 ≦ y / (v + w) ≦ 2 and 0.01 ≦ z / (v + w + x + y) ≦ 1. However, when w = 0, at least one of R 2 , R 3 and R 4 is a C 2-10 organic group having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction. ]

上記一般式(1)において、v、w、x、yおよびzは、ポリシロキサン1分子が含有する各構成単位の個数の割合の平均値を意味する。vおよびzは正の数であり、w、xおよびyは0または正の数であり、w、xおよびyのうち少なくとも1つは正の数である。
上記一般式(1)において、vは、好ましくは5〜100、より好ましくは6〜80、更に好ましくは7〜60、特に好ましくは8〜40である。
In the above general formula (1), v, w, x, y and z mean the average value of the ratio of the number of each structural unit contained in one molecule of polysiloxane. v and z are positive numbers, w, x and y are 0 or a positive number, and at least one of w, x and y is a positive number.
In the said General formula (1), v becomes like this. Preferably it is 5-100, More preferably, it is 6-80, More preferably, it is 7-60, Most preferably, it is 8-40.

上記一般式(1)において、Aは、ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和結合を有する炭素数2〜10の有機基である。この有機基Aは、ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素の二重結合または三重結合を持つ官能基であれば特に限定されない。その具体例は、ビニル基、オルトスチリル基、メタスチリル基、パラスチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−ペンテニル基、3−メチル−1−ブテニル基、フェニルエテニル基、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、1−ペンチニル基、3−メチル−1−ブチニル基、フェニルブチニル基等が例示される。本発明のポリシロキサンが、上記有機基Aを2個以上含む場合、1分子中の有機基Aは、互いに同一であってよいし、異なってもよい。上記有機基Aとしては、原料が得やすく、炭素数が少ないビニル基および反応性の良好なパラスチリル基が好ましい。炭素数が少ないことは、ポリシロキサン硬化物を無機成分の割合が大きいものとし、耐熱性の優れたものにすることにつながる。   In the said General formula (1), A is a C2-C10 organic group which has a carbon-carbon unsaturated bond which can be hydrosilylated. The organic group A is not particularly limited as long as it is a functional group having a carbon-carbon double bond or triple bond capable of hydrosilylation reaction. Specific examples thereof are vinyl group, orthostyryl group, methacrylyl group, parastyryl group, acryloyl group, methacryloyl group, acryloxy group, methacryloxy group, 1-propenyl group, 1-butenyl group, 1-pentenyl group, 3-methyl-1 Examples include -butenyl group, phenylethenyl group, ethynyl group, 1-propynyl group, 1-butynyl group, 1-pentynyl group, 3-methyl-1-butynyl group, phenylbutynyl group and the like. When the polysiloxane of the present invention contains two or more organic groups A, the organic groups A in one molecule may be the same as or different from each other. As the organic group A, a vinyl group having a low carbon number and a reactive parastyryl group are preferable because raw materials are easily obtained. When the number of carbon atoms is small, the polysiloxane cured product has a large proportion of inorganic components and leads to excellent heat resistance.

上記一般式(1)において、R1は、炭素数1〜20のアルキレン基(2価の脂肪族基)、炭素数6〜20の2価の芳香族基または炭素数3〜20の2価の脂環族基である。炭素数1〜20のアルキレン基には、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、i−プロピレン基、n−ブチレン基、i−ブチレン基等が例示される。炭素数6〜20の2価の芳香族基にはフェニレン基、ナフチレン基が例示される。また炭素数3〜20の2価の脂環族基には、ノルボルネン骨格、トリシクロデカン骨格あるいはアダマンタン骨格を有する2価の炭化水素基等が例示される。 In the general formula (1), R 1 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms (a divalent aliphatic group), a divalent aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, or a divalent having 3 to 20 carbon atoms. Of the alicyclic group. Examples of the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, an i-propylene group, an n-butylene group, and an i-butylene group. Examples of the divalent aromatic group having 6 to 20 carbon atoms include a phenylene group and a naphthylene group. Examples of the divalent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms include a divalent hydrocarbon group having a norbornene skeleton, a tricyclodecane skeleton, or an adamantane skeleton.

また、上記一般式(1)において、nは0または1である。炭素数が少ないほうが硬化被膜の耐熱性が高くなるので、n=0が好ましい。
上記一般式(1)において、wは、好ましくは0〜40、より好ましくは0〜30、更に好ましくは0〜20、特に好ましくは0〜10である。
In the general formula (1), n is 0 or 1. Since the heat resistance of the cured film is higher when the number of carbon atoms is smaller, n = 0 is preferable.
In the said General formula (1), w becomes like this. Preferably it is 0-40, More preferably, it is 0-30, More preferably, it is 0-20, Most preferably, it is 0-10.

上記一般式(1)において、R2は、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和結合を有する炭素数2〜10の有機基である。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。これらは、脂肪族基および脂環族基のいずれでもよく、また、直鎖状および分岐状のいずれでもよい。ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和結合を有する炭素数2〜10の有機基としては、ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素の二重結合または三重結合を持つ官能基であれば特に限定されず、ビニル基、オルトスチリル基、メタスチリル基、パラスチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−ペンテニル基、3−メチル−1−ブテニル基、フェニルエテニル基、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、1−ペンチニル基、3−メチル−1−ブチニル基、フェニルブチニル基等が例示される。1分子中のR2は同種であってよく、また2種以上の異種の組み合わせであってもよい。R2としては、炭素数が少なく、ポリシロキサン硬化物が耐熱性に優れることから、水素原子、メチル基およびビニル基が好ましい。 In the general formula (1), R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated bond capable of hydrosilylation reaction. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group. These may be either aliphatic groups or alicyclic groups, and may be either linear or branched. The organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated bond capable of hydrosilylation reaction is not particularly limited as long as it is a functional group having a carbon-carbon double bond or triple bond capable of hydrosilylation reaction. , Vinyl group, orthostyryl group, methstyryl group, parastyryl group, acryloyl group, methacryloyl group, acryloxy group, methacryloxy group, 1-propenyl group, 1-butenyl group, 1-pentenyl group, 3-methyl-1-butenyl group, Examples include phenylethenyl group, ethynyl group, 1-propynyl group, 1-butynyl group, 1-pentynyl group, 3-methyl-1-butynyl group, phenylbutynyl group and the like. R 2 in one molecule may be the same type or a combination of two or more different types. R 2 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a vinyl group because it has a small number of carbon atoms and the polysiloxane cured product is excellent in heat resistance.

上記一般式(1)において、xは、好ましくは0〜40、より好ましくは0〜30、更に好ましくは0〜20、特に好ましくは0〜10である。
上記一般式(1)において、R3は、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和結合を有する炭素数2〜10の有機基である。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられ、直鎖状、分岐状または環状でも差し支えない。ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和結合基としては、ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素の二重結合または三重結合を持つ官能基であれば特に限定されず、ビニル基、オルトスチリル基、メタスチリル基、パラスチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−ペンテニル基、3−メチル−1−ブテニル基、フェニルエテニル基、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、1−ペンチニル基、3−メチル−1−ブチニル基、フェニルブチニル基等が例示される。1分子中のR3は同種であってよく、また2種以上の異種の組み合わせであってもよい。R3としては、ポリシロキサンの硬化反応に参加でき、炭素数が少なく、ポリシロキサン硬化物が耐熱性に優れることから、水素原子およびビニル基が好ましい。
In the said General formula (1), x becomes like this. Preferably it is 0-40, More preferably, it is 0-30, More preferably, it is 0-20, Most preferably, it is 0-10.
In the general formula (1), R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated bond capable of hydrosilylation reaction. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, etc., linear, branched or cyclic But it doesn't matter. The carbon-carbon unsaturated bond group capable of hydrosilylation reaction is not particularly limited as long as it is a functional group having a carbon-carbon double bond or triple bond capable of hydrosilylation reaction. Vinyl group, orthostyryl group, metastyryl Group, parastyryl group, acryloyl group, methacryloyl group, acryloxy group, methacryloxy group, 1-propenyl group, 1-butenyl group, 1-pentenyl group, 3-methyl-1-butenyl group, phenylethenyl group, ethynyl group, 1 Examples include -propynyl group, 1-butynyl group, 1-pentynyl group, 3-methyl-1-butynyl group, phenylbutynyl group and the like. R 3 in one molecule may be the same type or a combination of two or more different types. R 3 is preferably a hydrogen atom or a vinyl group because it can participate in the curing reaction of polysiloxane, has a small number of carbon atoms, and the polysiloxane cured product has excellent heat resistance.

上記一般式(1)において、R4は、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和結合を有する炭素数2〜10の有機基である。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられ、直鎖状、分岐状または環状でも差し支えない。ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和結合を有する炭素数2〜10の有機基としては、ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素の二重結合または三重結合を持つ官能基であればいずれでもよく、ビニル基、オルトスチリル基、メタスチリル基、パラスチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−ペンテニル基、3−メチル−1−ブテニル基、フェニルエテニル基、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、1−ペンチニル基、3−メチル−1−ブチニル基、フェニルブチニル基等が例示される。1分子中のR4は同種であってよく、また2種以上の異種の組み合わせであってもよい。R4としては、良好な反応性や炭素数が少ないということから、水素原子、メチル基およびビニル基が好ましく、原料や中間製品の扱いやすさの面からメチル基が特に好ましい。 In the general formula (1), R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated bond capable of hydrosilylation reaction. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, etc., linear, branched or cyclic But it doesn't matter. The organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated bond capable of hydrosilylation reaction may be any functional group having a carbon-carbon double bond or triple bond capable of hydrosilylation reaction. Vinyl group, orthostyryl group, methacrylyl group, parastyryl group, acryloyl group, methacryloyl group, acryloxy group, methacryloxy group, 1-propenyl group, 1-butenyl group, 1-pentenyl group, 3-methyl-1-butenyl group, phenyl Examples include ethenyl group, ethynyl group, 1-propynyl group, 1-butynyl group, 1-pentynyl group, 3-methyl-1-butynyl group, phenylbutynyl group and the like. R 4 in one molecule may be the same type or a combination of two or more different types. R 4 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a vinyl group because of good reactivity and a small number of carbon atoms, and a methyl group is particularly preferred from the viewpoint of easy handling of raw materials and intermediate products.

上記一般式(1)において、yは、好ましくは0.1〜50、より好ましくは0.5〜30、更に好ましくは1〜20、特に好ましくは2〜10である。
上記一般式(1)において、R5は炭素数1〜6のアルキル基であり、アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。
In the said General formula (1), y becomes like this. Preferably it is 0.1-50, More preferably, it is 0.5-30, More preferably, it is 1-20, Most preferably, it is 2-10.
In the general formula (1), R5 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group.

上記一般式(1)において、zは、好ましくは0.1〜20、より好ましくは0.2〜10、更に好ましくは0.3〜8、特に好ましくは0.5〜5である。
上記一般式(1)において、v、wおよびxの間の好ましい関係は、0≦x/(v+w)≦2であり、より好ましくは0≦x/(v+w)≦1、更に好ましくは0≦x/(v+w)≦0.7、特に好ましくは0≦x/(v+w)≦0.5である。x/(v+w)が大きすぎると、無触媒下での加熱硬化物の耐熱性が低下する傾向にある。
In the said General formula (1), z becomes like this. Preferably it is 0.1-20, More preferably, it is 0.2-10, More preferably, it is 0.3-8, Most preferably, it is 0.5-5.
In the general formula (1), a preferable relationship between v, w and x is 0 ≦ x / (v + w) ≦ 2, more preferably 0 ≦ x / (v + w) ≦ 1, and further preferably 0 ≦. x / (v + w) ≦ 0.7, particularly preferably 0 ≦ x / (v + w) ≦ 0.5. When x / (v + w) is too large, the heat resistance of the heat-cured product in the absence of a catalyst tends to decrease.

v、wおよびyの間の好ましい関係は、0≦y/(v+w)≦2であり、より好ましくは0≦y/(v+w)≦1、更に好ましくは0≦y/(v+w)≦0.7、特に好ましくは0≦y/(v+w)≦0.4である。y/(v+w)が大きすぎると、無触媒下での加熱硬化物の耐熱性が低下する傾向にある。   The preferred relationship between v, w and y is 0 ≦ y / (v + w) ≦ 2, more preferably 0 ≦ y / (v + w) ≦ 1, and still more preferably 0 ≦ y / (v + w) ≦ 0. 7, particularly preferably 0 ≦ y / (v + w) ≦ 0.4. When y / (v + w) is too large, the heat resistance of the heat-cured product in the absence of a catalyst tends to decrease.

また、v、w、x、yおよびzの間の好ましい関係は、0.01≦z/(v+w+x+y)≦1であり、より好ましくは0.02≦z/(v+w+x+y)≦0.5、特に好ましくは0.03≦z/(v+w+x+y)≦0.3である。z/(v+w+x+y)が小さすぎると、無触媒下での加熱硬化性が低下する傾向にある。一方、z/(v+w+x+y)が大きすぎると、ポリシロキサンの保存安定性が低下したり、加熱硬化物の耐熱性が低下したりする傾向にある。
但し、w=0のとき、R2、R3およびR4の少なくとも1つは、ヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基である。
Also, the preferred relationship between v, w, x, y and z is 0.01 ≦ z / (v + w + x + y) ≦ 1, more preferably 0.02 ≦ z / (v + w + x + y) ≦ 0.5, especially Preferably, 0.03 ≦ z / (v + w + x + y) ≦ 0.3. When z / (v + w + x + y) is too small, the thermosetting property in the absence of a catalyst tends to be lowered. On the other hand, when z / (v + w + x + y) is too large, the storage stability of the polysiloxane tends to decrease, and the heat resistance of the heat-cured product tends to decrease.
However, when w = 0, at least one of R 2 , R 3 and R 4 is a C 2-10 organic group having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction.

上記一般式(1)におけるv、w、x、yおよびzが上記条件を満たすポリシロキサンは、低粘度であって取り扱い作業性に優れ、均一で平滑で耐熱性に優れた硬化被膜を形成する。   Polysiloxane satisfying the above conditions for v, w, x, y and z in the general formula (1) has a low viscosity, excellent handling workability, and forms a uniform, smooth and excellent heat-resistant coating film. .

本発明で用いるポリシロキサンは数平均分子量が300〜30000の範囲にあるものが溶剤に溶け易く、組成物の粘度も扱い易い程度であり、保存安定性がよいので好ましい。数平均分子量は500〜15000がより好ましく、700〜10000がさらに好ましく、1000〜5000が特に好ましい。数平均分子量はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフ)により、例えば、カラムとして日立化成工業株式会社製GL−A130−S(多孔性微小球状ポリマーゲル)を使用し、溶離液としてトルエンを使用し、標準物質としてポリスチレンを使用して求めることができる。   The polysiloxane used in the present invention is preferably one having a number average molecular weight in the range of 300 to 30,000 because it is easily dissolved in a solvent, the viscosity of the composition is easy to handle, and storage stability is good. The number average molecular weight is more preferably from 500 to 15000, further preferably from 700 to 10000, particularly preferably from 1000 to 5000. The number average molecular weight is determined by GPC (gel permeation chromatograph), for example, using GL-A130-S (porous microspherical polymer gel) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. as the column and toluene as the eluent. It can be determined using polystyrene as the material.

本発明で用いるポリシロキサンは25℃において液体状であるものが好ましい。25℃においてE型粘度計で測定した粘度が30000mPa・s以下であることが好ましく、10000mPa・s以下であることがより好ましく、5000mPa・s以下であることが更に好ましく、3000mPa・s以下であることが特に好ましい。但し、上記粘度の下限は、通常、1mPa・sである。   The polysiloxane used in the present invention is preferably liquid at 25 ° C. The viscosity measured with an E-type viscometer at 25 ° C. is preferably 30000 mPa · s or less, more preferably 10000 mPa · s or less, still more preferably 5000 mPa · s or less, and 3000 mPa · s or less. It is particularly preferred. However, the lower limit of the viscosity is usually 1 mPa · s.

本発明における主溶剤は、水酸基を含まず、かつ沸点が80〜130℃であることを特徴とする。主溶剤とは全ての溶剤の重量に対して51wt%以上の割合を占める溶剤のことを言う。元来、シロキサンポリマーは無極性溶媒には溶け難いことが知られており、特許文献2に開示されているように、ブタノール、乳酸エチル、プロピレングリコールモノプロピルエーテルなどのプロトン性溶剤を用いることが常識となっていたが、本発明で用いるポリシロキサンにおいては、主溶剤が水酸基を含んでいると、保存中にポリシロキサンの分子量が増大したり、塗布組成物全体がゲル化したり、塗膜にブツを生じたりしてしまうという思いがけない現象が起きた。   The main solvent in the present invention is characterized by not containing a hydroxyl group and having a boiling point of 80 to 130 ° C. The main solvent means a solvent occupying a ratio of 51 wt% or more with respect to the weight of all the solvents. Originally, siloxane polymers are known to be difficult to dissolve in nonpolar solvents, and as disclosed in Patent Document 2, it is possible to use protic solvents such as butanol, ethyl lactate, propylene glycol monopropyl ether and the like. Although it has become common knowledge, in the polysiloxane used in the present invention, if the main solvent contains a hydroxyl group, the molecular weight of the polysiloxane increases during storage, the entire coating composition gels, There was an unexpected phenomenon that would cause rashes.

これに対して、本願発明の組成物では、分子量の増大やゲル化が起きにくく、保存安定性に優れるだけでなく、硬化被膜の均一性も優れている。この理由として考えられるのは、本願発明の組成物に用いるポリシロキサンが炭素―炭素不飽和結合を有する構造を持っていることであり、水酸基を含まない主溶剤を用いるほうが溶解性や均一性がよい。さらに、主溶剤が特定の沸点を有するものである結果、組成物の塗布乾燥性に優れ、平滑性の高い硬化被膜が得られるという、特殊な効果を奏する原因となっていると考えられる。   On the other hand, in the composition of the present invention, increase in molecular weight and gelation hardly occur, and not only the storage stability is excellent, but also the uniformity of the cured film is excellent. A possible reason for this is that the polysiloxane used in the composition of the present invention has a structure having a carbon-carbon unsaturated bond, and it is more soluble and uniform to use a main solvent that does not contain a hydroxyl group. Good. Further, as a result of the main solvent having a specific boiling point, it is considered that this is a cause of a special effect that a cured film having excellent coating and drying properties and high smoothness can be obtained.

主溶剤は、また、含水率が低く、および/または比誘電率が低いものが好ましい。含水率が低いことや、比誘電率が低いということは、従来技術である、「水酸基を有して極性の高い溶剤」とは、正反対の物性であることを意味するから、含水率が低く、および/または比誘電率が低い主溶剤を選択するとき、その作用は水酸基を持たない主溶剤と同様である。ここで言う含水率とは、重量基準含水率u(%)のことであり、uは式(2)で定義される。
u=WW/(WS+WW)×100 (2)

式(2)においてWSは水分を含まない溶剤の重量、WWは溶剤中に含まれる水分の重量である。含水率は低い方が硬化性塗布組成物の保存安定性が向上するので、好ましい含水率uは10%未満であり、さらに好ましくは5%未満であり、より好ましくは1%未満であり、特に好ましくは0.1%未満である。含水率が0%である溶剤は大気中で存在しないか、または入手困難であるため、好ましい下限値は1ppm以上である。なお、溶剤の含水率はカールフィッシャー滴定法などの公知の方法で容易に測定することができる。
The main solvent preferably has a low water content and / or a low dielectric constant. Low moisture content and low relative dielectric constant mean that the conventional technology, “a solvent having a hydroxyl group and high polarity” is the opposite physical property, so the moisture content is low. When the main solvent having a low relative dielectric constant is selected, the action is the same as that of the main solvent having no hydroxyl group. The moisture content mentioned here is a weight-based moisture content u (%), and u is defined by the formula (2).
u = W W / (W S + W W ) × 100 (2)

In the formula (2), W S is the weight of the solvent not containing water, and W W is the weight of the water contained in the solvent. The lower the moisture content, the better the storage stability of the curable coating composition. Therefore, the preferred moisture content u is less than 10%, more preferably less than 5%, more preferably less than 1%, especially Preferably it is less than 0.1%. Since a solvent having a water content of 0% does not exist in the atmosphere or is difficult to obtain, the preferred lower limit is 1 ppm or more. The water content of the solvent can be easily measured by a known method such as Karl Fischer titration.

比誘電率εrは、JIS C 2101:1999に基づき、式(3)で定義される。

εr=(試料を充填した時の電極間の静電容量F)/(試料を入れない状態の電極間の静電容量F) (3)

比誘電率は低い方が、硬化性塗布組成物の保存安定性が向上するが、比誘電率=1の溶剤は存在しないため、好ましい比誘電率は1より大きく15以下である。
The relative dielectric constant εr is defined by Equation (3) based on JIS C 2101: 1999.

εr = (capacitance F between the electrodes when the sample is filled) / (capacitance F between the electrodes without the sample) (3)

The lower the relative dielectric constant, the better the storage stability of the curable coating composition, but since there is no solvent having a relative dielectric constant = 1, the preferred relative dielectric constant is greater than 1 and 15 or less.

主溶剤として、水酸基を含むプロトン系溶剤を用いると保存安定性が著しく低下するため、好ましいのは、炭化水素系、ケトン系、エステル系、エーテル系の溶剤であり、具体的には、ノルマルオクタン(n−オクタン)、メチルイソブチルケトン、トルエン、酢酸ノルマルプロピル、メチルシクロヘキサン、ノルマルヘプタン、酢酸イソプロピル、シクロヘキサン、メチルエチルケトン等が例示できる。これらの中でさらに好ましいのはノルマルオクタン、メチルイソブチルケトン、トルエンであり、中でもノルマルオクタンが好ましい。   When a proton solvent containing a hydroxyl group is used as the main solvent, the storage stability is remarkably lowered. Therefore, preferred are hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, and ether solvents, specifically normal octane. (N-octane), methyl isobutyl ketone, toluene, normal propyl acetate, methylcyclohexane, normal heptane, isopropyl acetate, cyclohexane, methyl ethyl ketone and the like can be exemplified. Among these, normal octane, methyl isobutyl ketone, and toluene are more preferable, and normal octane is particularly preferable.

本発明で用いる溶剤は主溶剤と少なくとも1種類の副溶剤との混合溶剤としても良い。混合溶剤とすれば、溶剤の蒸発速度を調整することができ、結果的に膜厚を調整することができる。副溶剤としては主溶剤と混合できるものならば何でも使用できるが、本発明で用いるポリシロキサンを溶解する溶剤が好ましく、その例としては、脂肪族系炭化水素溶剤、芳香族系炭化水素溶剤、塩素化炭化水素溶剤、アルコール溶剤、エーテル溶剤、アミド溶剤、ケトン溶剤、エステル溶剤、セロソルブ溶剤等の各種有機溶剤を挙げることができる。また、硬化性塗布組成物の乾燥時間を制御するために、副溶剤としては、主溶剤の沸点よりも10℃以上低いかもしくは高い沸点を持つものを用いることが好ましい。   The solvent used in the present invention may be a mixed solvent of a main solvent and at least one sub solvent. If a mixed solvent is used, the evaporation rate of the solvent can be adjusted, and as a result, the film thickness can be adjusted. Any solvent may be used as long as it can be mixed with the main solvent, but a solvent that dissolves the polysiloxane used in the present invention is preferable. Examples thereof include aliphatic hydrocarbon solvents, aromatic hydrocarbon solvents, chlorine. Examples thereof include various organic solvents such as fluorinated hydrocarbon solvent, alcohol solvent, ether solvent, amide solvent, ketone solvent, ester solvent, cellosolve solvent and the like. In order to control the drying time of the curable coating composition, it is preferable to use a secondary solvent having a boiling point that is lower by 10 ° C. or higher than the boiling point of the main solvent.

本発明の硬化性塗布組成物におけるポリシロキサンの濃度DP(%)は特に限定されないが、1〜95%であることが好ましい。さらに好ましくは、3〜50%である。
ポリシロキサン濃度DP(%)は式(4)で定義される。
P=WP/(WP+WS)×100 (4)

なお、式(4)におけるWPはポリシロキサンの重量(g)、WSは溶剤の重量(g)である。
The concentration D P (%) of the polysiloxane in the curable coating composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 to 95%. More preferably, it is 3 to 50%.
The polysiloxane concentration D P (%) is defined by the formula (4).
D P = W P / (W P + W S ) × 100 (4)

In the formula (4), W P is the weight (g) of polysiloxane, and W S is the weight (g) of the solvent.

本発明の硬化性塗布組成物は、一般式(1)で表されるポリシロキサンと溶剤とからなるものであるが、本発明の効果を妨げない限り、他の成分を併用することができる。
例えば、塗布用途に用いられる組成物に添加してもよいものとして一般的に知られている、レベリング剤、湿潤剤、防カビ剤、分散剤、抗菌剤、粘度調整剤、つや消し剤、顔料などの各種添加剤を併用しても良く、その配合量も任意であるが、好ましくは本発明の塗布組成物に対して1〜100質量%程度である。
The curable coating composition of the present invention comprises a polysiloxane represented by the general formula (1) and a solvent, but other components can be used in combination as long as the effects of the present invention are not hindered.
For example, a leveling agent, a wetting agent, a fungicide, a dispersant, an antibacterial agent, a viscosity modifier, a matting agent, a pigment, etc., which are generally known as those that may be added to compositions used for coating applications These additives may be used in combination, and the blending amount thereof is arbitrary, but it is preferably about 1 to 100% by mass with respect to the coating composition of the present invention.

添加剤の1例としては、表面張力調整剤をあげることができ、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系等のものを使用することができる。これら表面張力調整剤を添加することにより、基材に対する濡れ性が向上し、基材上に形成される液状被膜のレベリング性を改善して、ぶつぶつの発生、ゆず肌の発生等を防止することができる。   As an example of the additive, a surface tension adjusting agent can be used, and fluorine-based, silicone-based, non-ionic, and the like can be used. By adding these surface tension modifiers, the wettability to the base material is improved, and the leveling property of the liquid film formed on the base material is improved, thereby preventing the occurrence of crushing and the occurrence of distorted skin. Can do.

また、ヒドロシリル化を促進するような触媒を添加することができる。ヒドロシリル化触媒としては、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウム、白金等の第8属から第10属金属の単体、有機金属錯体、金属塩、金属酸化物等が挙げられる。通常、白金系触媒が使用される。白金系触媒としては、cis−PtCl2(PhCN)2、白金カーボン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサンが配位した白金錯体(Pt(dvs))、白金ビニルメチル環状シロキサン錯体、白金カルボニル・ビニルメチル環状シロキサン錯体、トリス(ジベンジリデンアセトン)二白金、塩化白金酸、ビス(エチレン)テトラクロロ二白金、シクロオクタジエンジクロロ白金、ビス(シクロオクタジエン)白金、ビス(ジメチルフェニルホスフィン)ジクロロ白金、テトラキス(トリフェニルホスフィン)白金等が例示される。 Further, a catalyst that promotes hydrosilylation can be added. Examples of the hydrosilylation catalyst include simple substances of Group 8 to Group 10 metals such as cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, iridium, and platinum, organometallic complexes, metal salts, and metal oxides. Usually, a platinum-based catalyst is used. Platinum catalysts include cis-PtCl 2 (PhCN) 2 , platinum carbon, platinum complex coordinated with 1,3-divinyltetramethyldisiloxane (Pt (dvs)), platinum vinylmethyl cyclic siloxane complex, platinum carbonyl Vinylmethyl cyclic siloxane complex, tris (dibenzylideneacetone) diplatinum, chloroplatinic acid, bis (ethylene) tetrachlorodiplatinum, cyclooctadienedichloroplatinum, bis (cyclooctadiene) platinum, bis (dimethylphenylphosphine) dichloroplatinum And tetrakis (triphenylphosphine) platinum.

これらのうち、特に好ましくは1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサンが配位した白金錯体(Pt(dvs))、白金ビニルメチル環状シロキサン錯体、白金カルボニル・ビニルメチル環状シロキサン錯体である。なお、Phはフェニル基を表す。触媒の使用量は、多くするほど硬化が早くなるが、一方で少ない方が硬化性塗布組成物の保存安定性は向上するので、ポリシロキサンの量に対して、0.1質量ppm〜1000質量ppmであることが好ましく、0.5〜100質量ppmであることがより好ましく、1〜10質量ppmであることが更に好ましい。   Of these, platinum complexes (Pt (dvs)) coordinated with 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, platinum vinylmethyl cyclic siloxane complexes, and platinum carbonyl / vinylmethyl cyclic siloxane complexes are particularly preferable. Ph represents a phenyl group. The more the catalyst is used, the faster the curing is. On the other hand, the smaller the amount, the better the storage stability of the curable coating composition, so 0.1 mass ppm to 1000 mass with respect to the amount of polysiloxane. It is preferably ppm, more preferably 0.5 to 100 ppm by mass, and still more preferably 1 to 10 ppm by mass.

ヒドロシリル化反応用の触媒を使用する場合、触媒が添加されたポリシロキサンのゲル化抑制および保存安定性向上のため、ヒドロシリル化反応抑制剤が添加されてもよい。ヒドロシリル化反応抑制剤の例としては、メチルビニルシクロテトラシロキサン、アセチレンアルコール類、シロキサン変性アセチレンアルコール類、ハイドロパーオキサイド、窒素原子、イオウ原子またはリン原子を含有するヒドロシリル化反応抑制剤などが挙げられる。   In the case of using a catalyst for hydrosilylation reaction, a hydrosilylation reaction inhibitor may be added in order to suppress gelation and improve storage stability of the polysiloxane to which the catalyst is added. Examples of hydrosilylation reaction inhibitors include methylvinylcyclotetrasiloxane, acetylene alcohols, siloxane-modified acetylene alcohols, hydroperoxides, hydrosilylation reaction inhibitors containing nitrogen atoms, sulfur atoms, or phosphorus atoms. .

本発明の硬化性塗布組成物は、25℃においてE型粘度計で測定した粘度が10000mPa・s以下であることが好ましく、1000mPa・s以下であることがより好ましい。但し、上記粘度の下限は、通常、0.1mPa・sである。   The curable coating composition of the present invention preferably has a viscosity measured with an E-type viscometer at 25 ° C. of 10,000 mPa · s or less, more preferably 1000 mPa · s or less. However, the lower limit of the viscosity is usually 0.1 mPa · s.

次に、基材上に塗布膜を形成する行程について説明する。
ポリシロキサン硬化物皮膜を形成させることのできる基材としては、塗工により塗膜を形成できる材質及び形状を有する構造体であれば使用可能である。但し、耐熱性の低い基材を使用する場合、ポリシロキサン硬化温度の上限は、基材が耐えうる温度となる。
Next, the process of forming a coating film on the substrate will be described.
As a base material on which a cured polysiloxane film can be formed, any structure having a material and shape capable of forming a coating film by coating can be used. However, when using a substrate having low heat resistance, the upper limit of the polysiloxane curing temperature is a temperature that the substrate can withstand.

基材の構成材料は、通常、無機材料、有機材料、あるいは、これらの組み合わせによる材料である。好ましい材料としては、金属、合金、セラミックス、木材、プラスチック等が挙げられる。また、その形状としては、シート、板、立方体、直方体、角錐、円錐、線状体(直線、曲線等)、環状体(円形、多角形等)、管、球等の定形体、凹凸、溝、貫通孔、角部等を有する不定形体が挙げられる。具体的には、板状ガラス、シリコンウエハ、各種の形状に加工したプラスチック、建材、各種の形状に加工した金属等が挙げられる。また、これら材料の大きさにも限定はない。   The constituent material of the base is usually an inorganic material, an organic material, or a combination thereof. Preferred materials include metals, alloys, ceramics, wood, plastics and the like. In addition, the shape includes a sheet, a plate, a cube, a rectangular parallelepiped, a pyramid, a cone, a linear body (straight line, curved line, etc.), an annular body (circular shape, polygonal shape, etc.), a regular shape body such as a tube, a sphere, irregularities, grooves And an indefinite shape having through holes, corners, and the like. Specific examples include plate glass, silicon wafers, plastics processed into various shapes, building materials, metals processed into various shapes, and the like. Further, there is no limitation on the size of these materials.

塗工方法としては、公知のものが適用でき、風乾、加熱、減圧等の公知の揮散方法によって溶剤を留去することにより、基材表面に塗布膜が形成される。公知の塗工方法として、スピンコート、ディップコート、バーコート、フローコート、スプレーコート、ロールコート等があげられるが、ウエハ等の小面積の平面上に均一な薄膜を作製する上では、スピンコートが特に好ましい。   As the coating method, a known method can be applied, and a coating film is formed on the surface of the substrate by distilling off the solvent by a known volatilization method such as air drying, heating, or decompression. Known coating methods include spin coating, dip coating, bar coating, flow coating, spray coating, roll coating, and the like. For producing a uniform thin film on a small area plane such as a wafer, spin coating is used. Is particularly preferred.

塗布膜の硬化は、触媒の有無に関わらず、空気中で行われてもよいし、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。但し、ポリシロキサン中にアルコキシシリル基が存在している間は、アルコキシシリル基が加水分解反応できる程度に水分を含む雰囲気であることが好ましい。空気中であれば、アルコキシシリル基が加水分解反応できる程度に水分を含んでいるので、十分な硬化を進めることができる。本発明においては、前段の硬化は空気中で行い、後段の硬化を空気中または不活性ガス雰囲気中で行うのは好ましい方法である。   Curing of the coating film may be performed in air or in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, regardless of the presence or absence of a catalyst. However, while the alkoxysilyl group is present in the polysiloxane, it is preferable that the atmosphere contains water to such an extent that the alkoxysilyl group can be hydrolyzed. If it is in the air, it can be cured sufficiently because it contains water to the extent that the alkoxysilyl group can undergo a hydrolysis reaction. In the present invention, it is preferable to perform the first stage curing in the air and the second stage curing in the air or in an inert gas atmosphere.

硬化温度は特に限定されないが、塗布膜が厚い場合、例えば3μmより厚い膜のとき、硬化温度を100℃より高くするとクラックが生じやすく、逆に塗布膜が薄い場合、例えば500nmより薄い膜のとき、800℃以上に加熱してもクラックが生じない。熱硬化により、溶剤や揮発成分が揮発するほか、ヒドロシリル基とヒドロシリル化可能な炭素−炭素不飽和基との間でヒドロシリル化反応が起こり、Si−C−C−Si間の架橋結合が生成するため、硬化被膜は非常に耐熱性の高いものとなる。   The curing temperature is not particularly limited, but when the coating film is thick, for example, when the film is thicker than 3 μm, cracking is likely to occur when the curing temperature is higher than 100 ° C. Conversely, when the coating film is thin, for example, when the film is thinner than 500 nm No cracks occur even when heated to 800 ° C. or higher. In addition to volatilization of the solvent and volatile components due to thermal curing, a hydrosilylation reaction occurs between the hydrosilyl group and the hydrosilylatable carbon-carbon unsaturated group, and a cross-linking bond between Si—C—C—Si is generated. For this reason, the cured film has a very high heat resistance.

得られた塗布膜の厚さは、エリプソメータやプリズムカプラ、水晶振動子型膜厚計などにより算出することができる。特に膜厚の範囲は限定されないが、1μm未満であればスピンコートによる塗布で、1μm以上であれば、他の塗工方法を用いることが一般的である。   The thickness of the obtained coating film can be calculated by using an ellipsometer, a prism coupler, a crystal oscillator type film thickness meter, or the like. Although the range of the film thickness is not particularly limited, it is generally applied by spin coating if it is less than 1 μm, and other coating methods are generally used if it is 1 μm or more.

また、硬化被膜の平滑性の評価としての表面粗さの数値化はJIS B 0601(1994)に定義のある算術平均面粗さRaで表すことができる。Raは、粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値のことであり、走査プローブ顕微鏡などにより測定、算出することができる。本発明の硬化性塗布組成物により得ることのできる硬化被膜として、好ましくは、算術平均面粗さRaが50nm未満。より好ましくは10nm未満。特に好ましくは5nm未満である。   The numerical value of the surface roughness as an evaluation of the smoothness of the cured film can be expressed by the arithmetic average surface roughness Ra defined in JIS B 0601 (1994). Ra is a value obtained by extracting a reference length from the roughness curve in the direction of the average line, summing the absolute values of deviations from the average line of the extracted portion to the measurement curve, and averaging the values. It can be measured and calculated by such as. As a cured film obtainable by the curable coating composition of the present invention, the arithmetic average surface roughness Ra is preferably less than 50 nm. More preferably, it is less than 10 nm. Particularly preferably, it is less than 5 nm.

<合成例1>
1000ml四つ口フラスコに磁気回転子、滴下ロート、還流冷却器、温度計を装着し、系内を窒素気流した。ここにトリエトキシシラン147.84g(900mmol)、トリメトキシビニルシラン44.47g(300mmol)、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン40.30g(300mmol)、2−プロパノール144.24g、キシレン216.36gを秤取し、反応系を窒素雰囲気にした。1.59%塩酸65.92gと2−プロパノール72.12gの混合液を滴下ロートから室温で徐々に加えながらかき混ぜた。滴下終了後、反応液を室温で18時間静置した。
<Synthesis Example 1>
A 1000 ml four-necked flask was equipped with a magnetic rotor, a dropping funnel, a reflux condenser, and a thermometer, and a nitrogen stream was passed through the system. Here, 147.84 g (900 mmol) of triethoxysilane, 44.47 g (300 mmol) of trimethoxyvinylsilane, 40.30 g (300 mmol) of 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 144.24 g of 2-propanol, 216 of xylene .36 g was weighed and the reaction system was put in a nitrogen atmosphere. A mixture of 65.92 g of 1.59% hydrochloric acid and 72.12 g of 2-propanol was stirred and gradually added at room temperature from the dropping funnel. After completion of dropping, the reaction solution was allowed to stand at room temperature for 18 hours.

次いで、反応液から、水を含む揮発性成分を減圧留去(温度:23℃〜60℃、圧力:52〜1mmHg)し、わずかに淡黄色の液体(以下、「ポリシロキサン(P1)」という。)93.7gを得た。このポリシロキサン(P1)について、GPCにより、数平均分子量(Mn)を測定したところ、1800であった。また、E型粘度計により、25℃における粘度を測定したところ、700mPa・sであった。   Next, volatile components including water are distilled off from the reaction solution under reduced pressure (temperature: 23 ° C. to 60 ° C., pressure: 52 to 1 mmHg), and a slightly light yellow liquid (hereinafter referred to as “polysiloxane (P1)”). .) 93.7 g was obtained. The number average molecular weight (Mn) of this polysiloxane (P1) measured by GPC was 1800. Moreover, it was 700 mPa * s when the viscosity in 25 degreeC was measured with the E-type viscosity meter.

表1に、ケイ素化合物の組成概算値(モル比)及び得られたポリシロキサンの物性値を示した。

Figure 2011052170
なお、Mnは数平均分子量を示し、Viはビニル基、Meはメチル基、Etはエチル基、iPrはイソプロピル基を示す。 Table 1 shows the approximate composition (molar ratio) of the silicon compound and the physical properties of the resulting polysiloxane.
Figure 2011052170
Mn represents a number average molecular weight, Vi represents a vinyl group, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, and iPr represents an isopropyl group.

組成概算値の求めかたは、例えばポリシロキサン(P1)をC66(重ベンゼン)溶媒中1H−NMR(プロトン核磁気共鳴スペクトル)の測定を行う。そして得られた測定値を以下のように解析する。すなわち、ケミカルシフトδ(ppm)が−0.2〜0.6のシグナルはSi−CH3の構造に基づき、δ(ppm)が0.9〜1.5は(OCH(CH32、およびOCH2CH3)、δ(ppm)が3.5〜4.1はOCH2CH3、δ(ppm)が4.1〜5.5はOCH(CH32,Si−H、5.7〜6.4はCH=CH2に基づくと考えられるので、各々のシグナル強度積分値から、側鎖に関する連立方程式を立てることができる。また、構造単位DおよびTについては、仕込んだモノマーがほぼそのままポリシロキサンに組み込まれることが分かっているので、各モノマーの仕込み値とNMR測定値とから、ポリシロキサンに含まれる各構成単位のモル比を決定した。 For example, polysiloxane (P1) is measured for 1H-NMR (proton nuclear magnetic resonance spectrum) in a C 6 D 6 (heavy benzene) solvent. And the obtained measured value is analyzed as follows. That is, a signal with a chemical shift δ (ppm) of −0.2 to 0.6 is based on the structure of Si—CH 3 , and a δ (ppm) of 0.9 to 1.5 is (OCH (CH 3 ) 2 , and OCH 2 CH 3), δ ( ppm) is from 3.5 to 4.1 is OCH 2 CH 3, δ (ppm ) is from 4.1 to 5.5 is OCH (CH 3) 2, Si -H, 5 Since .7 to 6.4 are considered to be based on CH = CH 2 , simultaneous equations relating to the side chains can be established from the respective integrated signal intensity values. As for the structural units D and T, since it is known that the charged monomer is incorporated into the polysiloxane almost as it is, from the charged value of each monomer and the NMR measurement value, the mole of each structural unit contained in the polysiloxane is determined. The ratio was determined.

ポリシロキサンに含まれる各構成単位のモル比と、ポリシロキサンの数平均分子量Mnの値があれば、ポリシロキサン1分子あたりの各構成単位を平均個数単位で算出することができるので、1分子当たりに含まれる平均個数として表2に示した。   If there is a molar ratio of each structural unit contained in the polysiloxane and a value of the number average molecular weight Mn of the polysiloxane, each structural unit per molecule of the polysiloxane can be calculated in average number units, so that per molecule Table 2 shows the average number contained in.

合成例2〜5については、合成例1に記載の原料モノマーを一部変更もしくは他のモノマーを追加して合成した。合成例1と同様にして、合成例2〜5のケイ素化合物の仕込み量とNMR測定に基づく構成単位のモル比及び上記物性を表1に示し、表1に記載したMnおよび各構成単位のモル比から、ポリシロキサン1分子あたりに含まれる各構成単位の平均個数を求めて表2に示した。   About the synthesis examples 2-5, the raw material monomer as described in the synthesis example 1 was changed partially, or it synthesize | combined by adding another monomer. In the same manner as in Synthesis Example 1, the amounts of silicon compounds prepared in Synthesis Examples 2 to 5 and the molar ratios of the structural units based on NMR measurement and the above physical properties are shown in Table 1. Mn and the moles of each structural unit shown in Table 1 From the ratio, the average number of each structural unit contained per molecule of polysiloxane was determined and shown in Table 2.

Figure 2011052170
なお、Viはビニル基、Meはメチル基、Etはエチル基、iPrはイソプロピル基を示す。
Figure 2011052170
Vi represents a vinyl group, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, and iPr represents an isopropyl group.

得られた塗布膜の均一性と平滑性の評価は、最も塗布膜の反射がよく見えるように基材の角度を変えて行い、ストライエーションと言われる放射状のスジやゆず肌と呼ばれる塗布膜のへこみなどの有無を調べ、均一で平滑なものは○、スジや凹みなどの不均一部分が見つかったら×の評価として結果を表3にまとめた。   The uniformity and smoothness of the coating film obtained are evaluated by changing the angle of the base material so that the reflection of the coating film can be best seen, and the radial streaks called striations and the coating film called Yuzu skin. The presence / absence of dents was examined, and the results were summarized in Table 3 as the evaluation of ◯ when uniform and smooth ones were found, and when x and non-uniform portions such as dents were found.

また、表面粗さの数値化は上記の不均一部分を避けて、目視では平滑で均一に見える部分を選び、走査プローブ顕微鏡を用いて、10μm×10μmの領域でJIS B 0601(1994)に定義のある算術平均面粗さRaを測定して結果を表3にまとめた。   In addition, the numerical value of the surface roughness avoids the above-mentioned non-uniform portion, selects a portion that is visually smooth and uniform, and is defined in JIS B 0601 (1994) in a 10 μm × 10 μm region using a scanning probe microscope. Arithmetic average surface roughness Ra was measured and the results are summarized in Table 3.

硬化性塗布組成物の保存安定性の評価は以下の方法で行った。評価する硬化性組成物を蓋のできるガラス製サンプル瓶に入れることにより溶剤をできるだけ蒸発させない状態で、温度23℃プラスマイナス2℃、相対湿度50%プラスマイナス5%の範囲内で保たれた恒温恒湿室で1ヶ月間保存し、開始時および1ヵ月後の重量平均分子量(Mw)をGPC(ゲルパーエミッションクロマトグラフ)により測定することにより評価した。評価の基準として、1ヵ月保存後のMwを開始時のMwで割った数字を「重量平均分子量の変化率DM」として、その値が5未満であるものを保存安定性が良好であると判断し、逆に重量平均分子量変化率が5以上のもの、または1ヶ月以内にゲル化していたもの、つまり液状を保てなくなったものを保存安定性が不良と判断した。評価結果を表3に示す。 The storage stability of the curable coating composition was evaluated by the following method. Constant temperature maintained within a temperature range of 23 ° C. plus or minus 2 ° C. and a relative humidity of 50% plus or minus 5% in a state where the solvent is not evaporated as much as possible by placing the curable composition to be evaluated in a glass sample bottle with a lid. It was stored in a constant humidity room for 1 month, and the weight average molecular weight (Mw) at the start and after 1 month was measured by measuring by GPC (gel per emission chromatography). As a criterion for evaluation, a value obtained by dividing Mw after storage for one month by Mw at the start is referred to as “change rate of weight average molecular weight D M ”, and when the value is less than 5, storage stability is good. On the other hand, on the contrary, those having a weight average molecular weight change rate of 5 or more, or gelled within one month, that is, those that could not maintain the liquid state were judged to have poor storage stability. The evaluation results are shown in Table 3.

以下の実施例に用いる溶剤は市販の溶剤を用い、使用前にカールフィッシャー滴定法により、含水率を測定した。各溶剤の含水率(質量ppm)を表3にまとめた。   As the solvent used in the following examples, a commercially available solvent was used, and the water content was measured by Karl Fischer titration before use. The water content (ppm by mass) of each solvent is summarized in Table 3.

<実施例1>
合成例1で得られたポリシロキサン(P1)を用い、溶剤としてn−オクタンを用いて、ポリシロキサン濃度DP=50%となるように溶剤1gに樹脂1gを溶解して本発明の硬化性塗布組成物を得た。0.2μmのフィルタに通した後の塗布組成物の粘度は25℃において5mPa・sだった。シリコンウエハにスピンコーターを用いて塗工して、被膜を得た。スピンコートの詳細な手順として、2秒間200rpmで回転した後、8秒間1500回転した。塗工被膜を乾燥器で150℃で2時間加熱することにより、硬化被膜を得た。製膜の前後の精密重量測定から、平均膜厚は3μmと算出された。
得られた硬化被膜は、目視では完全に均一で平滑であったので任意の面を選んでRaの測定を行った。
<Example 1>
Using the polysiloxane (P1) obtained in Synthesis Example 1 and using n-octane as the solvent, 1 g of the resin is dissolved in 1 g of the solvent so that the polysiloxane concentration D P = 50%. A coating composition was obtained. The viscosity of the coating composition after passing through a 0.2 μm filter was 5 mPa · s at 25 ° C. The silicon wafer was coated using a spin coater to obtain a film. As a detailed procedure of the spin coating, after rotating at 200 rpm for 2 seconds, 1500 rotation for 8 seconds. The coated film was heated in a dryer at 150 ° C. for 2 hours to obtain a cured film. From the accurate weight measurement before and after film formation, the average film thickness was calculated to be 3 μm.
Since the obtained cured film was completely uniform and smooth by visual observation, an arbitrary surface was selected and Ra was measured.

硬化被膜の耐熱性を評価するために、上記の被膜をシリコンウエハとともに電気炉に入れ、150℃で6時間加熱し、冷却後に取り出してみたが、外見上に全く変化なく、光学顕微鏡で観察してもクラックは認められなかった。   In order to evaluate the heat resistance of the cured coating, the above coating was placed in an electric furnace together with a silicon wafer, heated at 150 ° C. for 6 hours, and then taken out after cooling. However, no cracks were observed.

硬化性塗布組成物の保存安定性の評価は、硬化性塗布組成物を9ml容量の蓋つきガラス製サンプル瓶に5g入れて、温度23℃プラスマイナス2℃、相対湿度50%プラスマイナス5%の範囲内で保たれた恒温恒湿室で1ヶ月保存し、重量平均分子量変化率DMを算出した。 The storage stability of the curable coating composition was evaluated by placing 5 g of the curable coating composition in a glass sample bottle with a lid of 9 ml, a temperature of 23 ° C. plus or minus 2 ° C., a relative humidity of 50% plus or minus 5%. The sample was stored for 1 month in a constant temperature and humidity chamber kept within the range, and the weight average molecular weight change rate DM was calculated.

<実施例2>
合成例1で得られたポリシロキサン(P1)を用い、溶剤としてをn−オクタンを用いて、ポリシロキサン濃度DP=10%となるように溶剤9gに樹脂1gを溶解して塗布液を得た。スピンコートの詳細な手順として、20秒間500rpmで回転した後、30秒間2500回転した。それ以外は実施例1と同様な方法で、硬化被膜を得た。硬化被膜の膜厚はエリプソメーターで測定して250nmであった。実施例と同様に各種評価を行った結果を表3に示す。また、耐熱試験として、上記の被膜をシリコンウエハとともに電気炉に入れ、800℃で6時間加熱し、冷却後に取り出してみたが、外見上に全く変化なく、光学顕微鏡で観察してもクラックは認められなかった。
<Example 2>
Using the polysiloxane (P1) obtained in Synthesis Example 1 and using n-octane as the solvent, 1 g of resin is dissolved in 9 g of the solvent so that the polysiloxane concentration D P = 10%, thereby obtaining a coating solution. It was. As a detailed procedure of spin coating, after rotating at 500 rpm for 20 seconds, 2500 rotating for 30 seconds. Otherwise, a cured film was obtained in the same manner as in Example 1. The film thickness of the cured film was 250 nm as measured with an ellipsometer. Table 3 shows the results of various evaluations as in the examples. In addition, as a heat resistance test, the above film was put in an electric furnace together with a silicon wafer, heated at 800 ° C. for 6 hours, and taken out after cooling, but there was no change in appearance, and cracks were observed even when observed with an optical microscope. I couldn't.

<実施例3>
合成例2で得られたポリシロキサン(P2)を用いること以外は、実施例2と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。硬化被膜の膜厚はエリプソメーターで測定して190nmであった。また、耐熱試験として、上記の被膜をシリコンウエハとともに電気炉に入れ、800℃で6時間加熱し、冷却後に取り出してみたが、外見上に全く変化なく、光学顕微鏡で観察してもクラックは認められなかった。
<Example 3>
Except for using the polysiloxane (P2) obtained in Synthesis Example 2, the cured film obtained and the curable coating composition were evaluated in the same manner as in Example 2. The evaluation results are shown in Table 3. The film thickness of the cured film was 190 nm as measured with an ellipsometer. In addition, as a heat resistance test, the above film was put in an electric furnace together with a silicon wafer, heated at 800 ° C. for 6 hours, and taken out after cooling, but there was no change in appearance, and cracks were observed even when observed with an optical microscope. I couldn't.

<実施例4>
合成例3で得られたポリシロキサン(P3)を用いること以外は、実施例2と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。硬化被膜の膜厚はエリプソメーターで測定して190nmであった。また、耐熱試験として、上記の被膜をシリコンウエハとともに電気炉に入れ、800℃で6時間加熱し、冷却後に取り出してみたが、外見上に全く変化なく、光学顕微鏡で観察してもクラックは認められなかった。
<Example 4>
Except for using the polysiloxane (P3) obtained in Synthesis Example 3, the cured film obtained and the curable coating composition were evaluated in the same manner as in Example 2. The evaluation results are shown in Table 3. The film thickness of the cured film was 190 nm as measured with an ellipsometer. In addition, as a heat resistance test, the above film was put in an electric furnace together with a silicon wafer, heated at 800 ° C. for 6 hours, and taken out after cooling, but there was no change in appearance, and cracks were observed even when observed with an optical microscope. I couldn't.

<実施例5>
合成例4で得られたポリシロキサン(P4)を用いること以外は、実施例2と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。硬化被膜の膜厚はエリプソメーターで測定して210nmであった。また、耐熱試験として、上記の被膜をシリコンウエハとともに電気炉に入れ、800℃で6時間加熱し、冷却後に取り出してみたが、外見上に全く変化なく、光学顕微鏡で観察してもクラックは認められなかった。
<Example 5>
The cured film obtained and the curable coating composition were evaluated in the same manner as in Example 2 except that the polysiloxane (P4) obtained in Synthesis Example 4 was used. The evaluation results are shown in Table 3. The film thickness of the cured film was 210 nm as measured with an ellipsometer. In addition, as a heat resistance test, the above film was put in an electric furnace together with a silicon wafer, heated at 800 ° C. for 6 hours, and taken out after cooling, but there was no change in appearance, and cracks were observed even when observed with an optical microscope. I couldn't.

<実施例6>
合成例5で得られたポリシロキサン(P5)を用いること以外は、実施例2と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。硬化被膜の膜厚はエリプソメーターで測定して240nmであった。また、耐熱試験として、上記の被膜をシリコンウエハとともに電気炉に入れ、800℃で6時間加熱し、冷却後に取り出してみたが、外見上に全く変化なく、光学顕微鏡で観察してもクラックは認められなかった。
<Example 6>
The cured film obtained and the curable coating composition were evaluated in the same manner as in Example 2 except that the polysiloxane (P5) obtained in Synthesis Example 5 was used. The evaluation results are shown in Table 3. The film thickness of the cured film was 240 nm as measured with an ellipsometer. In addition, as a heat resistance test, the above film was put in an electric furnace together with a silicon wafer, heated at 800 ° C. for 6 hours, and taken out after cooling, but there was no change in appearance, and cracks were observed even when observed with an optical microscope. I couldn't.

<実施例7>
溶剤をn−オクタンからメチルイソブチルケトン(MIBK)に変更する以外は実施例1と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Example 7>
Except for changing the solvent from n-octane to methyl isobutyl ketone (MIBK), the cured film obtained and the curable coating composition were evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 3.

<実施例8>
溶剤をn−オクタンからトルエンに変更する以外は実施例1と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Example 8>
The cured film obtained and the curable coating composition were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed from n-octane to toluene. The evaluation results are shown in Table 3.

<比較例1>
溶剤をn−オクタンから2−プロパノール(IPA)に変更する以外は実施例1と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 1>
The cured film obtained and the curable coating composition were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed from n-octane to 2-propanol (IPA). The evaluation results are shown in Table 3.

<比較例2>
溶剤をn−オクタンから酢酸エチルに変更する以外は実施例1と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 2>
The cured film obtained and the curable coating composition were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed from n-octane to ethyl acetate. The evaluation results are shown in Table 3.

<比較例3>
溶剤をn−オクタンから2−イソプロポキシプロパン(DIPE)に変更する以外は実施例1と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 3>
The cured film obtained was evaluated and the curable coating composition was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed from n-octane to 2-isopropoxypropane (DIPE). The evaluation results are shown in Table 3.

<比較例4>
溶剤をn−オクタンからヘキサンに変更する以外は実施例1と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Comparative example 4>
The cured film obtained and the curable coating composition were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed from n-octane to hexane. The evaluation results are shown in Table 3.

<比較例5>
溶剤をn−オクタンからキシレンに変更する以外は実施例1と同様な方法で得られた硬化被膜の評価、および残った塗布液の評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 5>
Except for changing the solvent from n-octane to xylene, the cured film obtained by the same method as in Example 1 was evaluated, and the remaining coating solution was evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.

<比較例6>
溶剤をn−オクタンからプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に変更する以外は実施例1と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 6>
The cured film obtained and the curable coating composition were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed from n-octane to propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). The evaluation results are shown in Table 3.

<比較例7>
溶剤をn−オクタンから乳酸エチルに変更する以外は実施例1と同様な方法で、得られた硬化被膜の評価、および硬化性塗布組成物の評価を行った。評価結果を表3に示す。
<Comparative Example 7>
The cured film obtained and the curable coating composition were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed from n-octane to ethyl lactate. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2011052170
なお、MIBKはメチルイソブチルケトン、IPAは2−プロパノール、DIPEは2−イソプロポキシプロパン、PGMEAはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの略称である。
Figure 2011052170
MIBK is an abbreviation for methyl isobutyl ketone, IPA is 2-propanol, DIPE is 2-isopropoxypropane, and PGMEA is propylene glycol monomethyl ether acetate.

主溶剤の沸点が80℃よりも低い、比較例1〜4ではストライエーションが多く認められ、主溶剤の沸点が130℃よりも高い比較例5〜7ではゆず肌が多く認められた。
また、主溶剤の分子内に水酸基が含まれない比較例2〜6ではDMの値は実施例と同程度であったが、分子内に水酸基を持つ2−プロパノールを主溶剤とした比較例1では、保存試験1ヵ月後の重量平均分子量の変化率DMの値が特に大きく、また、分子内に水酸基を持つ乳酸エチルを溶剤とする比較例7では、硬化性塗布組成物にゲル化が起きて1ヵ月後には全体が瓶の中で固化していたため、1ヵ月後の分子量が測定できなかった。
In Comparative Examples 1 to 4 where the boiling point of the main solvent is lower than 80 ° C., many striations were observed, and in Comparative Examples 5 to 7 where the boiling point of the main solvent was higher than 130 ° C., much yuzu skin was observed.
In Comparative Example values for Comparative Examples 2 to 6 In D M contains no hydroxyl group within the main solvent molecules was similar to the embodiment, in which the 2-propanol having a hydroxyl group in the molecule as a main solvent in 1, the value of the change rate D M having a weight-average molecular weight after the storage test 1 month is particularly large, in Comparative example 7 ethyl lactate having a hydroxyl group in the molecule and solvent, gelling the curable coating composition One month after the occurrence of the problem, the whole was solidified in the bottle, so the molecular weight after one month could not be measured.

本発明であるポリシロキサンの硬化性塗布組成物は耐熱性の硬化被膜の形成に有用である。本発明によって得られる硬化被膜は、耐熱性の他、耐水性、耐薬品性、安定性、電気絶縁性および耐擦傷性等の機械的強度等においても良好な諸特性を有することから、エレクトロニクス分野、光機能材料分野、航空宇宙分野をはじめとする広範な分野における物品あるいは部品等の被膜や層として用いることができる。半導体等におけるパッシベーション膜、レジスト膜、層間絶縁膜等にも用いることができ、各種の保護膜としても使用できるものである。   The polysiloxane curable coating composition of the present invention is useful for forming a heat-resistant cured film. The cured film obtained by the present invention has good characteristics in terms of mechanical strength such as water resistance, chemical resistance, stability, electrical insulation and scratch resistance in addition to heat resistance. It can be used as a coating or layer for articles or parts in a wide range of fields including optical functional materials and aerospace. It can be used for a passivation film, a resist film, an interlayer insulating film, etc. in a semiconductor or the like, and can also be used as various protective films.

Claims (5)

一般式(1)に表されるポリシロキサンと溶剤とからなり、分子内に水酸基を含まず、かつ沸点が80〜130℃である有機溶剤を全溶剤量の51質量%以上含む、硬化性塗布組成物。
Figure 2011052170

〔式中、Aはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基であり、R1は炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数6〜20の2価の芳香族基、または炭素数3〜20の2価の脂環族基であり、nは0または1であり、R2は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基(1分子中のR2は同一でも異なっていてもよい。)であり、R3は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基であり、R4は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基(1分子中のR4は同一でも異なっていてもよい。)であり、R5は炭素数1〜6のアルキル基であり、vおよびzは正の数であり、w、xおよびyは0または正の数であり、w、xおよびyのうち少なくとも1つは正の数であり、0≦x/(v+w)≦2であり、0≦y/(v+w)≦2であり、0.01≦z/(v+w+x+y)≦1である。但し、w=0のとき、R2、R3およびR4の少なくともいずれか1つはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基である。〕
A curable coating comprising a polysiloxane represented by the general formula (1) and a solvent, containing 51% by mass or more of an organic solvent having no hydroxyl group in the molecule and having a boiling point of 80 to 130 ° C. Composition.
Figure 2011052170

[Wherein, A is an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction, R 1 is an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and a divalent group having 6 to 20 carbon atoms. An aromatic group, or a divalent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, n is 0 or 1, and R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a hydrosilylation reaction is possible. An organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group (R 2 in one molecule may be the same or different), and R 3 is a hydrogen atom, an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. Or an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction, and R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a carbon capable of hydrosilylation reaction C2-C10 organic group having a carbon unsaturated group (R in one molecule 4 may be the same or different.), R 5 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, v and z are positive numbers, and w, x and y are 0 or positive numbers. Yes, at least one of w, x and y is a positive number, 0 ≦ x / (v + w) ≦ 2, 0 ≦ y / (v + w) ≦ 2, and 0.01 ≦ z / ( v + w + x + y) ≦ 1. However, when w = 0, at least one of R 2 , R 3 and R 4 is a C 2-10 organic group having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction. ]
比誘電率が1より大きく15未満である有機溶剤を全溶剤量の51質量%以上含む、請求項1に記載の硬化性塗布組成物。
The curable coating composition according to claim 1, comprising an organic solvent having a relative dielectric constant of greater than 1 and less than 15 in an amount of 51% by mass or more based on the total amount of the solvent.
n−オクタン、メチルイソブチルケトン、トルエンのうちの1種類以上から選択される有機溶剤を全溶剤量の51質量%以上含む、請求項1または2に記載の硬化性塗布組成物。
The curable coating composition according to claim 1 or 2, comprising an organic solvent selected from one or more of n-octane, methyl isobutyl ketone, and toluene in an amount of 51% by mass or more based on the total amount of the solvent.
請求項1〜3のいずれかに記載の硬化性塗布組成物を熱硬化させて形成される、硬化被膜。 The cured film formed by thermosetting the curable coating composition in any one of Claims 1-3. 請求項1〜3のいずれかに記載の硬化性塗布組成物を用い、スピンコート法を用いて物品に形成される、算術平均面粗さが10nm未満の硬化被膜。 A cured film having an arithmetic average surface roughness of less than 10 nm, which is formed on an article using the curable coating composition according to any one of claims 1 to 3 using a spin coat method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014108424A (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Toagosei Co Ltd Gas separation membrane and method for manufacturing the same
US9181399B2 (en) 2011-12-28 2015-11-10 Toagosei Co., Ltd. Method for producing polysiloxane

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005010077A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-03 Toagosei Co., Ltd. Silicon-containing polymer, process for rpoducing the same, heat-resistant resin composition, and heat-resistant film
WO2006068181A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-29 Hitachi Chemical Company, Ltd. Film, silica film and method of forming the same, composition for forming silica film, and electronic part
JP2006233155A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Chisso Corp Coating liquid for flattening film and flattening film
JP2008189765A (en) * 2007-02-02 2008-08-21 Dow Corning Toray Co Ltd Liquid curable composition, method of coating, inorganic substrate plate and semiconductor device
WO2009066608A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 Toagosei Co., Ltd. Polysiloxane, method for producing the same, and method for producing cured product of the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005010077A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-03 Toagosei Co., Ltd. Silicon-containing polymer, process for rpoducing the same, heat-resistant resin composition, and heat-resistant film
WO2006068181A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-29 Hitachi Chemical Company, Ltd. Film, silica film and method of forming the same, composition for forming silica film, and electronic part
JP2006233155A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Chisso Corp Coating liquid for flattening film and flattening film
JP2008189765A (en) * 2007-02-02 2008-08-21 Dow Corning Toray Co Ltd Liquid curable composition, method of coating, inorganic substrate plate and semiconductor device
WO2009066608A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-28 Toagosei Co., Ltd. Polysiloxane, method for producing the same, and method for producing cured product of the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9181399B2 (en) 2011-12-28 2015-11-10 Toagosei Co., Ltd. Method for producing polysiloxane
JP2014108424A (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Toagosei Co Ltd Gas separation membrane and method for manufacturing the same

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