JP2017052815A - Composition having high storage stability for forming alkali-soluble developable high refractive index film and pattern forming method - Google Patents

Composition having high storage stability for forming alkali-soluble developable high refractive index film and pattern forming method Download PDF

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Hiroshi Kato
拓 加藤
中島 誠
Makoto Nakajima
誠 中島
淳平 小林
Junpei Kobayashi
淳平 小林
雅規 永井
Masaki Nagai
雅規 永井
正睦 鈴木
Masamutsu Suzuki
正睦 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film-forming composition having high (long-term) storage stability for forming a film having a high refractive index, high transparency, high heat resistance, high light fastness and high hardness.SOLUTION: The film-forming composition comprises: a silicon compound (A) having a weight average molecular weight of 700 to 4000 obtained by hydrolyzing and condensing a hydrolyzable silane comprising compounds of formula (a1) and formula (a2) in a non-alcohol solvent; inorganic particles (B) having an average particle diameter of 1 to 100 nm and a refractive index of 1.50 to 2.70; a curing catalyst (C); water (D); an acid (E); and a solvent (F). The water (D) is included by 6 to 18 wt.% in the whole solvent comprising the water (D) and the solvent (F). The acid (E) is added so as to adjust a pH of the film-forming composition to the range from 3 to 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、膜形成組成物に関し、さらに詳述すると、ポリシロキサン、無機粒子、硬化触媒、水及び酸を含む膜形成組成物、パターン形成方法及び保管方法に関する。   The present invention relates to a film-forming composition. More specifically, the present invention relates to a film-forming composition containing polysiloxane, inorganic particles, a curing catalyst, water and an acid, a pattern-forming method, and a storage method.

発光ダイオード(LED)は各種ディスプレイのバックライト光源、信号機、照明、レーザー、バイオセンサーなどとして利用されており、民生用途として広く普及している。 Light emitting diodes (LEDs) are used as backlight light sources for various displays, traffic lights, lighting, lasers, biosensors, and the like, and are widely used for consumer use.

LEDは更なる長寿命且つ低消費電力を達成するために、光取出し効率を高めるデバイス開発が主流となってきている。これらの潮流の中で、光取出し効率を高めるための素子構造及び材料の開発が行われている。   In order to achieve a longer life and lower power consumption, LEDs have been developed mainly for device development that enhances light extraction efficiency. In these currents, element structures and materials for improving light extraction efficiency are being developed.

光取出し効率を高めるために、光学的な屈折率をコントロールする方法があり、封止材料を高屈折率化する検討が報告されている。
例えば酸化ジルコニウム、酸化チタンおよびこれらの複合体からなる群から選択される少なくとも1種の金属酸化物の微粒子と、重量平均分子量が1,000〜100,000の範囲にあるアルコキシ基含有シロキサンポリマー(b1)と、重量平均分子量が500〜100,000である水酸基含有ポリシロキサン(b2)と、β−ジケトン、ケトエステル、ジカルボン酸およびその誘導体、ヒドロキシカルボン酸およびその誘導体、ケトアルコール、ジヒドロキシ化合物、オキシアルデヒド化合物、ならびにアミン化合物およびその誘導体からなる群から選択される少なくとも1種のキレート化剤を含有する高屈折材料形成用組成物(特許文献1参照)、
In order to increase the light extraction efficiency, there is a method of controlling the optical refractive index, and studies have been reported to increase the refractive index of the sealing material.
For example, fine particles of at least one metal oxide selected from the group consisting of zirconium oxide, titanium oxide and composites thereof, and an alkoxy group-containing siloxane polymer having a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 100,000 ( b1), a hydroxyl group-containing polysiloxane (b2) having a weight average molecular weight of 500 to 100,000, a β-diketone, a ketoester, a dicarboxylic acid and a derivative thereof, a hydroxycarboxylic acid and a derivative thereof, a ketoalcohol, a dihydroxy compound, an oxy A composition for forming a high refractive material containing an aldehyde compound and at least one chelating agent selected from the group consisting of an amine compound and a derivative thereof (see Patent Document 1);

アルキル基、アリール基、水酸基等を含むオルガノポリシロキサンと、縮合触媒と、無機粒子とを含む光関連デバイス封止用樹脂組成物(特許文献2参照)、
炭素数1〜20のアルキル基、又は炭素数1〜8の炭化水素基を有していてもよいフェニル基を有するトリアルコキシシラン(A)と、反応性環状エーテル基を含有する置換基を有するトリアルコキシシラン(B)とを共加水分解、共縮合することによって得られるラダー型又はランダム型構造のシルセスキオキサン誘導体、及び、無機微粒子を主成分とする、Bステージ化された光素子用封止樹脂組成物が開示されている(特許文献3参照)。
目的とする高屈折率材料には、高透明性、高耐熱性、高耐光性、高硬度が求められ、これらを一度に満たす材料は困難である。
An optical device sealing resin composition containing an organopolysiloxane containing an alkyl group, aryl group, hydroxyl group, etc., a condensation catalyst, and inorganic particles (see Patent Document 2),
A trialkoxysilane (A) having a phenyl group which may have an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and a substituent containing a reactive cyclic ether group For a B-staged optical device comprising a ladder-type or random-type silsesquioxane derivative obtained by co-hydrolysis and co-condensation with trialkoxysilane (B), and inorganic fine particles as main components A sealing resin composition is disclosed (see Patent Document 3).
The target high refractive index material is required to have high transparency, high heat resistance, high light resistance, and high hardness, and it is difficult to satisfy the material at once.

無機粒子を加える場合は膜硬度が低下する場合がある。ポリシロキサンは膜硬度が高い反面、高屈折率を発現しない。これらの背景から無機粒子とポリシロキサンとを組み合わせて高屈折率材料とする方法が公知技術として知られている。   When inorganic particles are added, the film hardness may decrease. Polysiloxane has a high film hardness but does not exhibit a high refractive index. From these backgrounds, a method of combining inorganic particles and polysiloxane to obtain a high refractive index material is known as a known technique.

LED用の高屈折率膜はアルカリ現像性が求められ、10μm以下のパターンを作製するには、アルカリに対し溶解現像性が求められる。そのため、高屈折率組成物自体に感光性を付与し、パターンを得ることが考えられるが感光剤などを含むため、LED素子の部材として長期の耐光性と信頼性を満たすことが困難である。   The high refractive index film for LED is required to have alkali developability, and in order to produce a pattern of 10 μm or less, dissolution developability is required for alkali. Therefore, it is conceivable that the high refractive index composition itself is imparted with photosensitivity to obtain a pattern. However, since it contains a photosensitizer, it is difficult to satisfy long-term light resistance and reliability as a member of an LED element.

完全加水分解型のポリシロキサンと無機粒子と硬化触媒と水と酸を含む高屈折率組成物はその上にリコートした感光性材料を利用してパターニングしようとする検討は知られておらず、LEDを作製するプロセスを考慮して、10μm以下のパターニングをしようとする検討も知られていない。さらに、LED用の高屈折率膜はワニスの状態で実プロセス中に使用されるが、ポリシロキサンと無機粒子と硬化触媒と水と酸を含む高屈折率ワニスは保管方法によって経時変化せず、長時間に渡って性能を発現する必要がある。これらの保管方法に関する検討も知られていない。   A high refractive index composition containing a fully hydrolyzed polysiloxane, inorganic particles, a curing catalyst, water and an acid is not known to be patterned using a photosensitive material recoated thereon. In consideration of the process for fabricating the film, there is no known study of patterning of 10 μm or less. Furthermore, the high refractive index film for LED is used in the actual process in the state of varnish, but the high refractive index varnish containing polysiloxane, inorganic particles, curing catalyst, water and acid does not change over time by the storage method, It is necessary to develop performance for a long time. There are no known studies on these storage methods.

特開2006−316264JP 2006-316264 A 特開2006−328315JP 2006-328315 A 特開2008−202008JP2008-202008

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、高い(長期間の)保存安定性、高屈折率、高透明性、高耐熱性、高耐光性、高硬度を達成し得る表示デバイス用膜作製に好適な膜形成組成物及びパターン形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a display capable of achieving high (long-term) storage stability, high refractive index, high transparency, high heat resistance, high light resistance, and high hardness. It aims at providing the film formation composition and pattern formation method suitable for film preparation for a device.

本願発明は第1観点として、加水分解性シラン(a1)と加水分解性シラン(a2): As a first aspect of the present invention, hydrolyzable silane (a1) and hydrolyzable silane (a2):

(式中、R及びRはそれぞれアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン基を示し、Lは炭素数3〜6の直線、分岐又は環状のアルキル基を示す。)とを含む加水分解性シランを非アルコール溶剤中で加水分解し縮合して得られる重量平均分子量700〜4000のケイ素化合物(A)、1乃至100nmの平均粒子径と1.50〜2.70の屈折率を有する無機粒子(B)、硬化触媒(C)、水(D)、酸(E)、及び溶剤(F)を含む膜形成組成物であって、
ケイ素化合物(A)が、加水分解性シラン(a1)と加水分解性シラン(a2)の割合として、加水分解性シラン(a1)が90モル%乃至50モル%であり、加水分解性シラン(a2)が10モル%乃至50モル%で含有する加水分解性シランを加水分解し縮合したポリマーであって、
水(D)が、水(D)と溶剤(F)を含む全溶剤中に6重量%乃至18重量%の割合で含有し、
酸(E)が1乃至2個のカルボキシル基を分子内に有するものであって、膜形成組成物のpHが3乃至5の範囲に調製されるように該酸を添加したものである該膜形成組成物、
第2観点として、非アルコール溶剤がケトン又はエーテルである第1観点に記載の膜形成組成物、
第3観点として、非アルコール溶剤がアセトン又はテトラヒドロフランである第1観点に記載の膜形成組成物、
第4観点として、溶剤(D)が上記シランの加水分解と縮合時に用いる非アルコール溶剤と、加水分解性シランの加水分解によって生じた反応物とを除去し溶剤置換による溶剤を含むものである第1観点乃至第3観点のいずれか一つに記載の膜形成組成物、
第5観点として、無機粒子(B)がジルコニアである第1観点乃至第4観点のいずれか一つに記載の膜形成組成物、
第6観点として、硬化触媒(C)がアンモニウム塩、ホスフィン類、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、又はキレート化合物である第1観点乃至第5観点のいずれか一つに記載の膜形成組成物、
第7観点として、酸(E)が蟻酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、又はマレイン酸である第1観点乃至第6観点のいずれか一つに記載の膜形成組成物、
第8観点として、加水分解性シラン(a1)と加水分解性シラン(a2)とを含む加水分解性シランを非アルコール溶剤(f1)中で加水分解し、重量平均分子量700〜4000のケイ素化合物(A)のワニスを得る工程、
動的光散乱法による平均粒子径が1乃至100nmの平均粒子径と1.50〜2.70の屈折率を有する無機粒子(B)が分散媒(f2)に分散したゾルを得る工程、
ケイ素化合物(A)のワニスと無機粒子(B)のゾルと硬化触媒(C)と水(D)と酸(E)を混合し、ケイ素化合物(A)と無機粒子(B)と硬化触媒(C)と水(D)と酸(E)と溶剤(F)とを含む膜形成組成物を得る工程、を含む第1観点乃至第7観点のいずれか一つに記載の膜形成組成物の製造方法、
第9観点として、第1観点乃至第7観点のいずれか一つに記載される膜形成用組成物から得られる膜の上に感光性レジストを塗布、乾燥、光照射、現像、レジスト剥離を行うパターン形成方法、
第10観点として、第1観点乃至第7観点のいずれか一つに記載の膜形成組成物を基板上に被覆し加熱して得られる硬化膜、
第11観点として、膜表面の水の接触角が60°乃至80°であることを特徴とする第10観点に記載の膜、
第12観点として、光取りだし膜、又は保護膜として用いられる第10観点又は第11観点に記載の膜、
第13観点として、第10観点乃至第12観点のいずれか一つに記載の膜を有する電子デバイスを有する装置、及び
第14観点として、電子デバイスがLEDである第13観点に記載の装置である。
(Wherein R 1 and R 2 each represents an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen group, and L represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms). A silicon compound (A) having a weight average molecular weight of 700 to 4000 obtained by hydrolysis and condensation in a non-alcohol solvent, an inorganic particle having an average particle diameter of 1 to 100 nm and a refractive index of 1.50 to 2.70 ( B), a film-forming composition comprising a curing catalyst (C), water (D), acid (E), and solvent (F),
When the silicon compound (A) is hydrolyzable silane (a1) and hydrolyzable silane (a2), the hydrolyzable silane (a1) is 90 mol% to 50 mol%. ) Is a polymer obtained by hydrolyzing and condensing a hydrolyzable silane containing 10 mol% to 50 mol%,
Water (D) is contained in a ratio of 6 to 18% by weight in the total solvent including water (D) and solvent (F),
The film wherein the acid (E) has 1 to 2 carboxyl groups in the molecule, and the acid is added so that the pH of the film-forming composition is adjusted in the range of 3 to 5. Forming composition,
As a second aspect, the film-forming composition according to the first aspect, wherein the non-alcohol solvent is a ketone or an ether,
As a third aspect, the film-forming composition according to the first aspect, wherein the non-alcohol solvent is acetone or tetrahydrofuran,
As a fourth aspect, the solvent (D) includes a non-alcohol solvent used at the time of hydrolysis and condensation of the silane and a reaction product obtained by hydrolysis of the hydrolyzable silane, and includes a solvent by solvent substitution. Thru | or the film formation composition as described in any one of 3rd viewpoints,
As a fifth aspect, the film-forming composition according to any one of the first to fourth aspects, wherein the inorganic particles (B) are zirconia,
As a sixth aspect, the film-forming composition according to any one of the first to fifth aspects, wherein the curing catalyst (C) is an ammonium salt, a phosphine, a phosphonium salt, a sulfonium salt, or a chelate compound,
As a seventh aspect, the film-forming composition according to any one of the first to sixth aspects, wherein the acid (E) is formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, or maleic acid,
As an eighth aspect, a hydrolyzable silane containing hydrolyzable silane (a1) and hydrolyzable silane (a2) is hydrolyzed in a non-alcohol solvent (f1), and a silicon compound having a weight average molecular weight of 700 to 4000 ( A step of obtaining the varnish of A),
A step of obtaining a sol in which inorganic particles (B) having an average particle diameter of 1 to 100 nm and a refractive index of 1.50 to 2.70 are dispersed in a dispersion medium (f2) by a dynamic light scattering method;
The varnish of the silicon compound (A), the sol of the inorganic particles (B), the curing catalyst (C), water (D), and the acid (E) are mixed, and the silicon compound (A), the inorganic particles (B), and the curing catalyst ( C), water (D), acid (E), and the process of obtaining the film formation composition containing a solvent (F), The film formation composition as described in any one of the 1st viewpoint thru | or 7th viewpoint including Production method,
As a ninth aspect, a photosensitive resist is applied on a film obtained from the film-forming composition described in any one of the first to seventh aspects, and drying, light irradiation, development, and resist peeling are performed. Pattern formation method,
As a tenth aspect, a cured film obtained by coating and heating the film forming composition according to any one of the first aspect to the seventh aspect on a substrate,
The film according to the tenth aspect, characterized in that, as an eleventh aspect, the contact angle of water on the film surface is 60 ° to 80 °,
As a twelfth aspect, the film according to the tenth aspect or the eleventh aspect used as a light extraction film or a protective film,
A thirteenth aspect is an apparatus having an electronic device having the film according to any one of the tenth aspect to the twelfth aspect, and a fourteenth aspect is an apparatus according to the thirteenth aspect, in which the electronic device is an LED. .

完全加水分解型のポリシロキサンと部分加水分解型のポリシロキサンを用いた組成物を比較すると以下の特徴がある。
部分加水分解型のポリシロキサンは、水酸基等の官能基を含むアルコールを加水分解又は重縮合時の溶剤に使用して得られたポリマーを指す。部分加水分解型のポリシロキサンは加水分解し、重縮合する段階で溶剤のアルコール又はモノマーのシランアルコキシドから生成するアルコールが加水分解で生成したシラノール基と反応しシランアルコキシドの形で残存している。また、溶液状態ではポリマー中のシラノール基とシランアルコキシドは化学的に平衡反応であるため、アルコールを加水分解及び縮合時の溶剤に選択するとシランアルコキシドの残留割合が多いポリシロキサンとなる。
一方で完全加水分解型のポリシロキサンは水酸基を含まない非アルコールを加水分解及び縮合時の溶剤に用いて得られたポリマーを指す。完全加水分解型のポリシロキサンは加水分解及び重縮合時の溶剤である非アルコール溶剤がポリマーのシラノールを末端封止する水酸基を有していないため、得られたポリマーはシラノールの残留割合が多いポリシロキサンとなる。すなわち、完全加水分解型のポリテオスは有機成分としてシランアルコキシドをほとんど含まないため、耐光性試験で不利となる炭素元素をほとんど含んでいないポリマーである。
A comparison of compositions using fully hydrolyzed polysiloxane and partially hydrolyzed polysiloxane has the following characteristics.
The partially hydrolyzed polysiloxane refers to a polymer obtained by using an alcohol containing a functional group such as a hydroxyl group as a solvent during hydrolysis or polycondensation. The partially hydrolyzed polysiloxane is hydrolyzed and in the stage of polycondensation, the alcohol produced from the solvent alcohol or the monomer silane alkoxide reacts with the silanol groups produced by the hydrolysis and remains in the form of silane alkoxide. Moreover, since silanol groups and silane alkoxides in the polymer are chemically balanced in a solution state, polysiloxane having a large residual ratio of silane alkoxides is obtained when alcohol is selected as a solvent for hydrolysis and condensation.
On the other hand, the fully hydrolyzed polysiloxane refers to a polymer obtained by using a non-alcohol containing no hydroxyl group as a solvent for hydrolysis and condensation. In a fully hydrolyzed polysiloxane, the non-alcohol solvent, which is a solvent for hydrolysis and polycondensation, does not have a hydroxyl group that clogs the silanol of the polymer, so that the polymer obtained has a high residual ratio of silanol. It becomes siloxane. That is, since the completely hydrolyzed polyteos contains almost no silane alkoxide as an organic component, it is a polymer containing almost no carbon element which is disadvantageous in the light resistance test.

無機粒子(B)が動的光散乱法による平均粒子径が1乃至100nmであることで、ろ過性が良好であり、膜形成組成物の高透過率を達成できる。
また、ケイ素化合物(A)はポリシロキサンであり、無機粒子(B)は高屈折率を示すジルコニアであるが、無機化合物で構成された組成物であることから耐光性が良好である。
ケイ素化合物(A)と無機粒子(B)との表面に存在する水酸基は外部刺激として熱がかかったときに、重縮合を開始し、強固で高硬度な膜を形成できる。
本願発明のポリシロキサンと平均粒子径が1乃至100nm以下の無機粒子と硬化触媒とから成る組成物はアルカリ溶液に対して、溶解現像性を有しているため感光性レジストを用いて10μm以下のパターニングが可能である。ドライエッチングなどのプロセスを経ないため、工程が簡略化され、生産コストを低下できる。
When the inorganic particles (B) have an average particle diameter of 1 to 100 nm according to the dynamic light scattering method, the filterability is good and high transmittance of the film-forming composition can be achieved.
The silicon compound (A) is polysiloxane, and the inorganic particles (B) are zirconia having a high refractive index. However, since the composition is composed of an inorganic compound, the light resistance is good.
The hydroxyl groups present on the surfaces of the silicon compound (A) and the inorganic particles (B) start polycondensation when heated as an external stimulus and can form a strong and high hardness film.
The composition comprising the polysiloxane of the present invention, inorganic particles having an average particle size of 1 to 100 nm or less, and a curing catalyst has a dissolution developability with respect to an alkaline solution. Patterning is possible. Since a process such as dry etching is not performed, the process is simplified and the production cost can be reduced.

部分加水分解型のポリシロキサンはシランアルコキシドが多く残存しているため、微粒子のシラノールと反応する際に一旦加水分解を経由しなければならず、別途、添加剤などの添加が必要となる。添加剤はシラノールの生成促進剤や、シランアルコキシドの分解促進剤が挙げられるが、これらの添加剤は有機基や金属を含んで耐光性を悪化させるため、本願発明の組成物には不向きである。
完全加水分解型のポリシロキサンは部分加水分解型のポリシロキサンと比較して、末端にシラノールが多く残存していることから、熱硬化後に高信頼性の膜が得られるもののアルカリ溶液に対して、溶解性が高まりすぎてしまい、本願発明の目的とする感光性レジストを利用して10μm以下のパターンを形成することが困難であるが、硬化触媒(C)を加えることで当該被膜をスピンコート後に仮乾燥させる段階でアルカリ溶液耐性を向上、又はコントロールでき、工程に合った条件で効率良く10μm以下のパターンを形成することが可能となる。
Since the partially hydrolyzed polysiloxane contains a large amount of silane alkoxide, when it reacts with the silanols of the fine particles, it must pass through hydrolysis once, and it is necessary to add an additive or the like separately. Additives include silanol formation accelerators and silane alkoxide decomposition accelerators, but these additives contain organic groups and metals and deteriorate light resistance, so they are not suitable for the composition of the present invention. .
Compared with the partially hydrolyzed polysiloxane, the fully hydrolyzed polysiloxane has more silanol at the end, so that a highly reliable film can be obtained after thermosetting. The solubility becomes too high, and it is difficult to form a pattern of 10 μm or less using the photosensitive resist targeted by the present invention. However, the coating film is added after spin coating by adding a curing catalyst (C). Alkali solution resistance can be improved or controlled at the stage of temporary drying, and a pattern of 10 μm or less can be efficiently formed under conditions suitable for the process.

完全加水分解型のポリシロキサンは部分加水分解型のポリシロキサンと比較して、末端にシラノールが多く残存していることから、これを含むワニスは反応性が高く23℃若しくは5℃での保管温度で分子量及び粘度の上昇が発生し、ワニス状態ではゲル化や、被膜状態ではパターニング特性の悪化を引き起こす場合がある。このように完全加水分解型のポリシロキサンが保管中に変化すると本願発明の特徴である10μm以下のパターンを形成することが困難となるが、水(D)及び酸(E)を含み、反応性基である水酸基を安定させることで、23℃若しくは5℃を保管温度としたワニス状態での品質変化が起こらず、良好な10μm以下のパターンを形成できる被膜を長期に渡って得られる。
本願発明によって得られたワニスは保存安定性が良好であり、且つ、得られた被膜は10μm以下のパターンを形成が可能であり、保存安定性とパターニング特性との両立が可能となる。
そして、本願発明によって得られた膜は高屈折率、高透明性、高耐熱性、高耐光性、高硬度を一度に満たすことが可能であり、パターニングが可能であることから液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、カソードレイチューブ、有機発光ディスプレイ、電子ペーパー、LED、固体撮像素子、太陽電池、有機薄膜トランジスタなどの電子デバイスとして好適に用いることができる。特に高耐光性が要求されるLED用部材として好適に用いることができる。
Compared with the partially hydrolyzed polysiloxane, the fully hydrolyzed polysiloxane has more silanol at the end, so the varnish containing this has high reactivity and the storage temperature at 23 ° C. or 5 ° C. In this case, molecular weight and viscosity increase, and gelation may occur in the varnish state and patterning characteristics may deteriorate in the coating state. Thus, when the completely hydrolyzed polysiloxane changes during storage, it becomes difficult to form a pattern of 10 μm or less, which is a feature of the present invention, but it contains water (D) and acid (E) and is reactive. By stabilizing the hydroxyl group as a group, a quality change in a varnish state having a storage temperature of 23 ° C. or 5 ° C. does not occur, and a film capable of forming a good pattern of 10 μm or less can be obtained over a long period of time.
The varnish obtained by the present invention has good storage stability, and the obtained coating film can form a pattern of 10 μm or less, so that both storage stability and patterning characteristics can be achieved.
The film obtained by the present invention can satisfy high refractive index, high transparency, high heat resistance, high light resistance, and high hardness at a time, and can be patterned, so that it can be used for liquid crystal displays and plasma displays. , Cathode ray tubes, organic light-emitting displays, electronic paper, LEDs, solid-state imaging devices, solar cells, organic thin film transistors, and other electronic devices. In particular, it can be suitably used as an LED member that requires high light resistance.

実施例1においてV1を用いた時のパターニング特性Patterning characteristics when V1 is used in Example 1 実施例2においてV2を用いた時のパターニング特性Patterning characteristics when V2 is used in Example 2 実施例3においてV3を用いた時のパターニング特性Patterning characteristics when V3 is used in Example 3 実施例10においてV10を用いた時のパターニング特性Patterning characteristics when V10 is used in Example 10 実施例14においてV14を用いた時のパターニング特性Patterning characteristics when V14 is used in Example 14 実施例15においてV15を用いた時のパターニング特性Patterning characteristics when V15 is used in Example 15 実施例16においてV16を用いた時のパターニング特性Patterning characteristics when V16 is used in Example 16 実施例17においてV17を用いた時のパターニング特性Patterning characteristics when V17 is used in Example 17 比較例1においてRV1を用いた時のパターニング特性Patterning characteristics when using RV1 in Comparative Example 1 比較例2においてRV2を用いた時のパターニング特性Patterning characteristics when using RV2 in Comparative Example 2 比較例3においてRV3を用いた時のパターニング特性Patterning characteristics when using RV3 in Comparative Example 3

本願発明は加水分解性シラン(a1)と加水分解性シラン(a2)とを含む加水分解性シランを非アルコール溶剤中で加水分解し縮合して得られる重量平均分子量700〜4000のケイ素化合物(A)、1乃至100nmの平均粒子径と1.50〜2.70の屈折率を有する無機粒子(B)、硬化触媒(C)、水(D)、酸(E)、及び溶剤(F)を含む膜形成組成物であって、
ケイ素化合物(A)が、加水分解性シラン(a1)と加水分解性シラン(a2)の割合として、加水分解性シラン(a1)が90モル%乃至50モル%であり、加水分解性シラン(a2)が10モル%乃至50モル%で含有する加水分解性シランを加水分解し縮合したポリマーであって、
水(D)が、水(D)と溶剤(F)を含む全溶剤中に6重量%乃至18重量%の割合で含有し、
酸(E)が1乃至2個のカルボキシル基を分子内に有するものであって、膜形成組成物のpHが3乃至5の範囲に調製されるように該酸を添加したものである該膜形成組成物である。
The present invention relates to a silicon compound (A ) Inorganic particles (B) having an average particle diameter of 1 to 100 nm and a refractive index of 1.50 to 2.70, a curing catalyst (C), water (D), an acid (E), and a solvent (F). A film-forming composition comprising:
When the silicon compound (A) is hydrolyzable silane (a1) and hydrolyzable silane (a2), the hydrolyzable silane (a1) is 90 mol% to 50 mol%. ) Is a polymer obtained by hydrolyzing and condensing a hydrolyzable silane containing 10 mol% to 50 mol%,
Water (D) is contained in a ratio of 6 to 18% by weight in the total solvent including water (D) and solvent (F),
The film wherein the acid (E) has 1 to 2 carboxyl groups in the molecule, and the acid is added so that the pH of the film-forming composition is adjusted in the range of 3 to 5. A forming composition.

式(a1)及び(a2)中、R及びRはそれぞれアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン基を示し、Lは炭素数3〜6の直線、分岐又は環状のアルキル基を示す。
上記膜形成組成物の固形分濃度は、目的の膜形成用被膜の膜厚を得られるように調製されていれば良く、0.1〜50質量%、又は1〜30質量%、又は5〜20質量%の濃度範囲とすることができる。固形分は膜形成組成物から溶剤(F)と水(D)を除去した残りの割合である。
固形分中におけるケイ素化合物(A)と無機粒子(B)と硬化触媒(C)と酸(E)の含有量は50〜100質量%、又は70〜100質量%、又は70〜99質量%とすることができる。
固形分換算で無機粒子(B)を100質量部としたときに、ケイ素化合物(A)を0.1〜200質量部の範囲で加えることができ、好ましくは0.1〜100質量部であり、膜質を保持し、保存安定性を保持するために、より好ましくは0.1〜50質量部である。硬化触媒(C)成分の添加量はケイ素化合物(A)成分100質量部に対して、0.01〜10質量部、または0.01〜5質量部、または0.01〜3質量部である。
In formulas (a1) and (a2), R 1 and R 2 each represent an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen group, and L represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
The solid content concentration of the film-forming composition only needs to be adjusted so as to obtain the film thickness of the target film-forming film, and is 0.1 to 50% by mass, or 1 to 30% by mass, or 5 to 5%. The concentration range can be 20% by mass. Solid content is the remaining ratio which removed the solvent (F) and water (D) from the film formation composition.
The content of the silicon compound (A), the inorganic particles (B), the curing catalyst (C), and the acid (E) in the solid content is 50 to 100% by mass, or 70 to 100% by mass, or 70 to 99% by mass. can do.
When the inorganic particles (B) are 100 parts by mass in terms of solid content, the silicon compound (A) can be added in the range of 0.1 to 200 parts by mass, preferably 0.1 to 100 parts by mass. In order to maintain film quality and storage stability, the amount is more preferably 0.1 to 50 parts by mass. The addition amount of the curing catalyst (C) component is 0.01 to 10 parts by mass, 0.01 to 5 parts by mass, or 0.01 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silicon compound (A) component. .

本願発明に用いられるケイ素化合物(A)は式(a1)で示される加水分解性シランと式(a2)で示される加水分解性シランとを加水分解し共重合した加水分解縮合物である。この加水分解縮合物には加水分解物を含んでいても良い。
ケイ素化合物(A)は、加水分解性シラン(a1)と加水分解性シラン(a2)の割合として、加水分解性シラン(a1)が90モル%乃至50モル%、又は80モル%乃至60モル%、又は70モル%であり、加水分解性シラン(a2)が10モル%乃至50モル%、又は20モル%乃至40モル%、又は30モル%で含有する加水分解性シランを加水分解し縮合したポリマーである。
The silicon compound (A) used in the present invention is a hydrolysis condensate obtained by hydrolyzing and copolymerizing a hydrolyzable silane represented by the formula (a1) and a hydrolyzable silane represented by the formula (a2). This hydrolysis-condensation product may contain a hydrolysis product.
The silicon compound (A) has a hydrolyzable silane (a1) and hydrolyzable silane (a2) ratio of 90 mol% to 50 mol%, or 80 mol% to 60 mol%. Or hydrolyzable silane (a2) containing 10 mol% to 50 mol%, or 20 mol% to 40 mol%, or 30 mol% of the hydrolyzable silane. It is a polymer.

加水分解性シラン(a1)が95モル%以上含有し製造されたケイ素化合物(A)はアルカリ溶液の現像性が剥離現像となり、本願発明の重要な目的である溶解現像性を発現しない。また、(a2)が55モル%以上含し製造されたケイ素化合物は疎水性が高まり、アルカリ溶液をはじくようになり、現像性自体を失ってしまう。
加水分解物はシランモノマーの加水分解基が加水分解を生じシラノール基を生成したものである。その加水分解縮合物は加水分解物中のシラノール基同士が脱水縮合を起こした加水分解縮合物であり、ポリシロキサンを形成したものであり、縮合物の末端は通常、シラノール基を有している。ケイ素化合物(A)は加水分解縮合物(ポリシロキサン)であるが、その前駆体である加水分解物を有していても良い。
式(a1)及び式(a2)中のR、Rはアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン基を示す。
The silicon compound (A) produced by containing 95 mol% or more of the hydrolyzable silane (a1) has a developability of an alkaline solution as a peel development, and does not exhibit the melt developability which is an important object of the present invention. Further, the silicon compound produced by containing (a2) in an amount of 55 mol% or more has increased hydrophobicity, repels an alkaline solution, and loses developability itself.
The hydrolyzate is a product in which the hydrolyzable group of the silane monomer is hydrolyzed to produce a silanol group. The hydrolyzed condensate is a hydrolyzed condensate in which silanol groups in the hydrolyzed product undergo dehydration condensation and forms a polysiloxane, and the terminal of the condensate usually has a silanol group. . The silicon compound (A) is a hydrolyzed condensate (polysiloxane), but may have a hydrolyzate that is a precursor thereof.
R 1 and R 2 in formula (a1) and formula (a2) represent an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen group.

アルコキシ基としては炭素数1〜20のアルコキシ基が例示され、直鎖、分岐、環状のアルキル部分を有するアルコキシ基が挙げられ、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペントキシ基、1−メチル−n−ブトキシ基、2−メチル−n−ブトキシ基、3−メチル−n−ブトキシ基、1,1−ジメチル−n−プロポキシ基、1,2−ジメチル−n−プロポキシ基、2,2−ジメチル−n−プロポキシ基、1−エチル−n−プロポキシ基、n−ヘキシルオキシ基、1−メチル−n−ペンチルオキシ基、2−メチル−n−ペンチルオキシ基、3−メチル−n−ペンチルオキシ基、4−メチル−n−ペンチルオキシ基、1,1−ジメチル−n−ブトキシ基、1,2−ジメチル−n−ブトキシ基、1,3−ジメチル−n−ブトキシ基、2,2−ジメチル−n−ブトキシ基、2,3−ジメチル−n−ブトキシ基、3,3−ジメチル−n−ブトキシ基、1−エチル−n−ブトキシ基、2−エチル−n−ブトキシ基、1,1,2−トリメチル−n−プロポキシ基、1,2,2,−トリメチル−n−プロポキシ基、1−エチル−1−メチル−n−プロポキシ基、及び1−エチル−2−メチル−n−プロポキシ基等が挙げられる。 Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and examples thereof include an alkoxy group having a linear, branched or cyclic alkyl moiety, such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, n -Butoxy group, isobutoxy group, s-butoxy group, t-butoxy group, n-pentoxy group, 1-methyl-n-butoxy group, 2-methyl-n-butoxy group, 3-methyl-n-butoxy group, 1 , 1-dimethyl-n-propoxy group, 1,2-dimethyl-n-propoxy group, 2,2-dimethyl-n-propoxy group, 1-ethyl-n-propoxy group, n-hexyloxy group, 1-methyl -N-pentyloxy group, 2-methyl-n-pentyloxy group, 3-methyl-n-pentyloxy group, 4-methyl-n-pentyloxy group, 1,1-dimethyl n-butoxy group, 1,2-dimethyl-n-butoxy group, 1,3-dimethyl-n-butoxy group, 2,2-dimethyl-n-butoxy group, 2,3-dimethyl-n-butoxy group, 3 , 3-Dimethyl-n-butoxy group, 1-ethyl-n-butoxy group, 2-ethyl-n-butoxy group, 1,1,2-trimethyl-n-propoxy group, 1,2,2, -trimethyl- Examples include an n-propoxy group, a 1-ethyl-1-methyl-n-propoxy group, and a 1-ethyl-2-methyl-n-propoxy group.

アシルオキシ基としては炭素数2〜20のアシルオキシ基が例示され、例えばメチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、イソブチルカルボニルオキシ基、s−ブチルカルボニルオキシ基、t−ブチルカルボニルオキシ基、n−ペンチルカルボニルオキシ基、1−メチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2−メチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、3−メチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、2,2−ジメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1−エチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、n−ヘキシルカルボニルオキシ基、1−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、2−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、3−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、4−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,3−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2,2−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2,3−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、3,3−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1−エチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2−エチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,1,2−トリメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1,2,2−トリメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1−エチル−1−メチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1−エチル−2−メチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基、及びトシルカルボニルオキシ基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、加水分解基としてのハロゲン基はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
Examples of the acyloxy group include an acyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, such as a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, and an isobutylcarbonyloxy group. , S-butylcarbonyloxy group, t-butylcarbonyloxy group, n-pentylcarbonyloxy group, 1-methyl-n-butylcarbonyloxy group, 2-methyl-n-butylcarbonyloxy group, 3-methyl-n- Butylcarbonyloxy group, 1,1-dimethyl-n-propylcarbonyloxy group, 1,2-dimethyl-n-propylcarbonyloxy group, 2,2-dimethyl-n-propylcarbonyloxy group, 1-ethyl-n- Propylcarbonyloxy group, n-hexylca Bonyloxy group, 1-methyl-n-pentylcarbonyloxy group, 2-methyl-n-pentylcarbonyloxy group, 3-methyl-n-pentylcarbonyloxy group, 4-methyl-n-pentylcarbonyloxy group, 1,1 -Dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, 1,2-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, 1,3-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, 2,2-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, 2 1,3-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, 3,3-dimethyl-n-butylcarbonyloxy group, 1-ethyl-n-butylcarbonyloxy group, 2-ethyl-n-butylcarbonyloxy group, 1,1 1,2-trimethyl-n-propylcarbonyloxy group, 1,2,2-trimethyl-n-propylcarbonyloxy group, Examples include, but are not limited to, ethyl-1-methyl-n-propylcarbonyloxy group, 1-ethyl-2-methyl-n-propylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, and tosylcarbonyloxy group. is not.
Examples of the halogen group as the hydrolyzable group include fluorine, chlorine, bromine and iodine.

上記の加水分解性シラン(a1)は例えば以下に例示される。
テトラメトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−ブトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラクロルシラン、等が挙げられるが、4官能(4つの加水分解性基を有する)のシロキサンモノマーであれば良く、これらに限定されるものではない。これらの中でもテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランは好適に使用することができる。
Said hydrolysable silane (a1) is illustrated below, for example.
Examples include tetramethoxysilane, tetraacetoxysilane, tetraethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-butoxysilane, tetraacetoxysilane, tetrachlorosilane, and the like. The siloxane monomer having a functional group is not limited to these. Among these, tetramethoxysilane and tetraethoxysilane can be preferably used.

加水分解性シランは、市販品を用いることができる。
加水分解性シラン(a2)中のLは炭素数3乃至6の直線、分岐若しくは環状のアルキル基を示す。
n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、1−メチル−n−ブチル基、2−メチル−n−ブチル基、3−メチル−n−ブチル基、1,1−ジメチル−n−プロピル基、1,2−ジメチル−n−プロピル基、2,2−ジメチル−n−プロピル基、1−エチル−n−プロピル基、n−ヘキシル基、1−メチル−n−ペンチル基、2−メチル−n−ペンチル基、3−メチル−n−ペンチル基、4−メチル−n−ペンチル基、1,1−ジメチル−n−ブチル基、1,2−ジメチル−n−ブチル基、1,3−ジメチル−n−ブチル基、2,2−ジメチル−n−ブチル基、2,3−ジメチル−n−ブチル基、3,3−ジメチル−n−ブチル基、1−エチル−n−ブチル基、2−エチル−n−ブチル基、1,1,2−トリメチル−n−プロピル基、1,2,2,−トリメチル−n−プロピル基、1−エチル−1−メチル−n−プロピル基、及び1−エチル−2−メチル−n−プロピル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロへキシル基等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
A commercially available product can be used as the hydrolyzable silane.
L in the hydrolyzable silane (a2) represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, 1-methyl-n-butyl group, 2-methyl-n-butyl group, 3 -Methyl-n-butyl group, 1,1-dimethyl-n-propyl group, 1,2-dimethyl-n-propyl group, 2,2-dimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-n-propyl group, n-hexyl group, 1-methyl-n-pentyl group, 2-methyl-n-pentyl group, 3-methyl-n-pentyl group, 4-methyl-n-pentyl group, 1,1-dimethyl-n-butyl Group, 1,2-dimethyl-n-butyl group, 1,3-dimethyl-n-butyl group, 2,2-dimethyl-n-butyl group, 2,3-dimethyl-n-butyl group, 3,3- Dimethyl-n-butyl group, 1-ethyl-n-butyl group, 2-ethyl -N-butyl, 1,1,2-trimethyl-n-propyl, 1,2,2, -trimethyl-n-propyl, 1-ethyl-1-methyl-n-propyl, and 1-ethyl Examples include, but are not limited to, a 2-methyl-n-propyl group, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl group and the like.

上記加水分解性シラン(a2)は例えば以下に例示される。例えば、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、シクロプロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、sec−ブチルトリエトキシシラン、t−ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、シクロブチルトリエトキシシラン、n−ペンチルトリエトキシシラン、t−ペンチルトリエトキシシラン、トリエトキシ(ペンタン−2−イル)シラン、トリエトキシ(ペンタン−3−イル)シラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、トリエトキシ(ヘキサン−2−イル)シラン、トリエトキシ(ヘキサン−3−イル)シラン、トリエトキシ(4−メチルペンタン−2−イル)シラン、トリエトキシ(2−メチルペンタン−2−イル)シラン、トリエトキシ(3−メチルペンタン−3−イル)シラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの中でもn−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシランは好適に使用することができる。加水分解性シランは、市販品を用いることができる。
The hydrolyzable silane (a2) is exemplified below. For example, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, cyclopropyltriethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, sec-butyltriethoxysilane, t-butyltriethoxysilane, isobutyltri Ethoxysilane, cyclobutyltriethoxysilane, n-pentyltriethoxysilane, t-pentyltriethoxysilane, triethoxy (pentan-2-yl) silane, triethoxy (pentan-3-yl) silane, cyclopentyltrimethoxysilane, n- Hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, triethoxy (hexane-2-yl) silane, triethoxy (hexane-3-yl) silane, triethoxy (4-methylpentan-2-yl Silane, triethoxy (2-methyl-2-yl) silane, triethoxy (3-methyl-3-yl) silane, cyclohexyl trimethoxy silane, but and the like, but is not limited thereto.
Among these, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, and n-hexyltrimethoxysilane can be preferably used. A commercially available product can be used as the hydrolyzable silane.

式(a1)の加水分解性シランと式(a2)の加水分解性シランとを含む加水分解性シランを加水分解し縮合しその加水分解縮合物を含む共重合体であるケイ素化合物(A)は、重量平均分子量700乃至4000、又は1000〜2000の縮合物とすることができる。これらの分子量はGPC分析によるポリスチレン換算で得られる分子量である。重量平均分子量が700未満の場合、ポリマーが低分子量すぎて、均一な膜が得られない。また、重量平均分子量が4000超の場合、ポリマーが高分子量化しすぎて、アルカリ溶液に対して剥離現像となってしまう。 A silicon compound (A), which is a copolymer containing a hydrolysis condensate obtained by hydrolyzing and condensing a hydrolyzable silane containing the hydrolyzable silane of the formula (a1) and the hydrolyzable silane of the formula (a2), , And a condensate having a weight average molecular weight of 700 to 4000 or 1000 to 2000. These molecular weights are molecular weights obtained in terms of polystyrene by GPC analysis. When the weight average molecular weight is less than 700, the polymer is too low in molecular weight and a uniform film cannot be obtained. On the other hand, when the weight average molecular weight is more than 4000, the polymer becomes too high in molecular weight, resulting in peeling development with respect to the alkaline solution.

加水分解触媒としての有機酸は、例えば酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セバシン酸、没食子酸、酪酸、メリット酸、アラキドン酸、2−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、安息香酸、p−アミノ安息香酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸等を挙げることができる。
加水分解触媒としての無機酸は、例えば塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸等を挙げることができる。
Organic acids as hydrolysis catalysts are, for example, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, oxalic acid, maleic acid, methylmalonic acid, adipic acid, sebacin Acid, gallic acid, butyric acid, merit acid, arachidonic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfone Examples include acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, formic acid, malonic acid, sulfonic acid, phthalic acid, fumaric acid, citric acid, tartaric acid and the like.
Examples of the inorganic acid as the hydrolysis catalyst include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, and phosphoric acid.

加水分解触媒としての有機塩基は、例えばピリジン、ピロール、ピペラジン、ピロリジン、ピペリジン、ピコリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクタン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン等を挙げることができる。
無機塩基としては、例えばアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム等を挙げることができる。これら触媒の内、金属キレート化合物、有機酸、無機酸が好ましく、これらは1種あるいは2種以上を同時に使用しても良い。
Organic bases as hydrolysis catalysts include, for example, pyridine, pyrrole, piperazine, pyrrolidine, piperidine, picoline, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, dimethylmonoethanolamine, monomethyldiethanolamine, triethanolamine, diazabicyclooctane, diazine. Examples thereof include zabicyclononane, diazabicycloundecene, tetramethylammonium hydroxide, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene and the like.
Examples of the inorganic base include ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide and the like. Of these catalysts, metal chelate compounds, organic acids, and inorganic acids are preferred, and these may be used alone or in combination of two or more.

加水分解触媒は揮発性の無機酸、例えば塩酸を好適に用いることができる。アルコキシシリル基、アシロキシシリル基、ハロゲン化シリル基の加水分解には、上記加水分解基の1モル当たり、0.1〜100モル、又は0.1〜10モル、又は1〜5モル、又は2〜3.5モルの水を用いる。
加水分解と縮合を行う際の反応温度は、通常は20℃(室温)から加水分解に用いられる溶剤の常圧下の還流温度の範囲で行われる。また、加圧下で行うことができ、例えば液温200℃程度まで昇温することができる。
As the hydrolysis catalyst, a volatile inorganic acid such as hydrochloric acid can be preferably used. For hydrolysis of an alkoxysilyl group, an acyloxysilyl group, or a halogenated silyl group, 0.1 to 100 mol, or 0.1 to 10 mol, or 1 to 5 mol, or 1 mol per mol of the hydrolyzable group, or Use 2 to 3.5 moles of water.
The reaction temperature for carrying out the hydrolysis and condensation is usually in the range of 20 ° C. (room temperature) to the reflux temperature under normal pressure of the solvent used for the hydrolysis. Moreover, it can carry out under pressure, for example, can heat up to about 200 degreeC of liquid temperature.

加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)を得る方法としては、例えば、加水分解性シラン、非アルコール溶剤、純水及び酸触媒の混合物を加熱する方法が挙げられる。具体的には、あらかじめアセトンに加水分解性シランを溶解させ、塩酸と純水を加えて塩酸水溶液とした後、これを加水分解性シラン溶液中に滴下し、加熱する方法である。その際、塩酸の量は、加水分解性シランが有する全加水分解基(全アルコキシ基)の1モルに対して0.0001〜0.5モルとすることが一般的である。この方法における加熱は、液温50〜180℃で行うことができ、好ましくは、液の蒸発、揮散等が起こらないように、例えば、密閉容器中の還流下で数十分から十数時間行われる。 Examples of the method for obtaining the silicon compound (A) containing the hydrolysis condensate (polysiloxane) include a method of heating a mixture of hydrolyzable silane, non-alcohol solvent, pure water and acid catalyst. Specifically, the hydrolyzable silane is dissolved in acetone in advance, and hydrochloric acid and pure water are added to form an aqueous hydrochloric acid solution, which is then dropped into the hydrolyzable silane solution and heated. In that case, it is common that the quantity of hydrochloric acid shall be 0.0001-0.5 mol with respect to 1 mol of all the hydrolysis groups (all alkoxy groups) which hydrolyzable silane has. The heating in this method can be performed at a liquid temperature of 50 to 180 ° C., and is preferably performed, for example, for several tens of minutes to several tens of hours under reflux in a sealed container so that the liquid does not evaporate or volatilize. Is called.

加水分解と縮合に用いられる非アルコール溶剤(f1)としては、例えばn−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、n−ヘプタン、イソヘプタン、2,2,4−トリメチルペンタン、n−オクタン、イソオクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、n−プロピルベンセン、イソプロピルベンセン、ジエチルベンゼン、イソブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ−イソプロピルベンセン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−イソブチルケトン、メチル−n−ペンチルケトン、エチル−n−ブチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジ−イソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン系溶剤;エチルエーテル、イソプロピルエーテル、n−ブチルエーテル、n−ヘキシルエーテル、2−エチルヘキシルエーテル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤等を挙げることができる。これらの溶剤は1種又は2種以上の組み合わせで用いることができる。中でもアセトン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤が好ましく、特にアセトンを好適に用いることができる。 Examples of the non-alcohol solvent (f1) used for hydrolysis and condensation include n-pentane, isopentane, n-hexane, isohexane, n-heptane, isoheptane, 2,2,4-trimethylpentane, n-octane, isooctane, Aliphatic hydrocarbon solvents such as cyclohexane and methylcyclohexane; benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, isopropylbenzene, diethylbenzene, isobutylbenzene, triethylbenzene, di-isopropylbenzene, trimethylbenzene Aromatic hydrocarbon solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-isobutyl ketone, methyl- -Ketone solvents such as pentyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, methyl-n-hexyl ketone, di-isobutyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone; ethyl ether, isopropyl ether, n-butyl ether, n-hexyl ether, 2-ethylhexyl Examples thereof include ether solvents such as ether, tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran. These solvents can be used alone or in combination of two or more. Of these, ketone solvents such as acetone and ether solvents such as tetrahydrofuran are preferable, and acetone can be particularly preferably used.

加水分解性シランを非アルコール溶剤(f1)中で加水分解し、その加水分解物を縮合反応することによって加水分解縮合物(ポリシロキサン)が得られ、その縮合物は加水分解溶剤中に溶解しているポリシロキサンワニスとして得られる。
得られた加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)の溶剤は置換しても良い。具体的には、加水分解と縮合時の溶剤(合成時溶剤)にアセトンを選択した場合、アセトン中でポリシロキサンが得られた後にその合成の際の溶剤と同量の置換用溶剤を加えて他の溶剤に置き換える時に、エバポレーターなどで共沸させアセトンを留去しても良い。その時に、加水分解性シランの加水分解によって生じた反応物(例えばメタノール、エタノール)を同時に留去することができる。また、揮発性の酸触媒を用いた場合には同時に除去できる。
この置換用溶剤は加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)をワニスにする時の溶剤成分(F)になる。
Hydrolyzable silane is hydrolyzed in a non-alcohol solvent (f1), and the hydrolyzate is subjected to a condensation reaction to obtain a hydrolyzate condensate (polysiloxane), which is dissolved in the hydrolyzate. It is obtained as a polysiloxane varnish.
You may substitute the solvent of the silicon compound (A) containing the obtained hydrolysis-condensation product (polysiloxane). Specifically, when acetone is selected as a solvent for hydrolysis and condensation (solvent for synthesis), after the polysiloxane is obtained in acetone, the same amount of substitution solvent as that for the synthesis is added. When replacing with another solvent, the acetone may be distilled off azeotropically with an evaporator or the like. At that time, reactants (for example, methanol, ethanol) generated by hydrolysis of the hydrolyzable silane can be distilled off simultaneously. Further, when a volatile acid catalyst is used, it can be removed at the same time.
This substitution solvent becomes the solvent component (F) when the silicon compound (A) containing the hydrolysis condensate (polysiloxane) is used as a varnish.

溶剤置換の際の合成時溶剤は共沸して留去するため置換用溶剤よりも沸点が低いことが好ましい。例えば、加水分解と縮合時の溶剤はアセトン、テトラヒドロフラン等が挙げられ、置換用溶剤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等が挙げられる。
上記加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスの希釈や置換等に用いる溶剤(F)は、加水分解性シランの加水分解と縮重合に用いた非アルコール溶媒と同じでも良いし別の溶剤でも良い。そして加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニス中の溶剤は、上記溶剤(F)とすることができる。
ケイ素化合物(A)のワニスとして用いる場合に、ワニス中でのケイ素化合物(A)の濃度は0.1〜60質量%の範囲で用いることができる。
The solvent at the time of synthesis at the time of solvent substitution is preferably azeotropically distilled off, and therefore has a lower boiling point than the solvent for substitution. For example, the solvent for hydrolysis and condensation includes acetone, tetrahydrofuran and the like, and the substitution solvent includes propylene glycol monomethyl ether acetate and the like.
The solvent (F) used for diluting or replacing the varnish of the silicon compound (A) containing the hydrolysis condensate (polysiloxane) may be the same as the non-alcohol solvent used for hydrolysis and condensation polymerization of the hydrolyzable silane. Good or another solvent may be used. And the solvent in the varnish of the silicon compound (A) containing a hydrolysis-condensation product (polysiloxane) can be said solvent (F).
When used as a varnish of the silicon compound (A), the concentration of the silicon compound (A) in the varnish can be used in the range of 0.1 to 60% by mass.

上記溶剤(F)の具体例としては、トルエン、p−キシレン、o−キシレン、スチレン、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチ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、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールメ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、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、1−オクタノール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチレングリコール、1−メトキシー2−ブタノール、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、γ−ブチルラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルノーマルブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸イソプロピルケトン、酢酸ノーマルプロピル、酢酸イソブチル、酢酸ノーマルブチル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、tert−ブタノール、アリルアルコール、ノーマルプロパノール、2−メチル−2−ブタノール、イソブタノール、ノーマルブタノール、2−メチル−1−ブタノール、1−ペンタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−エチルヘキサノール、1−オクタノール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチレングリコール、1−メトキシー2−ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、イソプロピルエーテル、1,4−ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、N−シクロヘキシル−2−ピロリジノンが挙げられる。 Specific examples of the solvent (F) include toluene, p-xylene, o-xylene, styrene, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl. Ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether Diethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol, 1-octanol, ethylene glycol, hexylene glycol, trimethylene glycol, 1-methoxy-2 -Butanol, cyclohexanol, diacetone alcohol, furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, propylene glycol, benzyl alcohol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, γ-butyllactone , Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, diethyl ketone, methyl iso Butyl ketone, methyl normal butyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, isopropyl ketone, normal propyl acetate, isobutyl acetate, normal butyl acetate, methanol, ethanol, isopropanol, tert-butanol, allyl alcohol, normal propanol, 2-methyl-2-butanol , Isobutanol, normal butanol, 2-methyl-1-butanol, 1-pentanol, 2-methyl-1-pentanol, 2-ethylhexanol, 1-octanol, ethylene glycol, hexylene glycol, trimethylene glycol, 1 -Methoxy-2-butanol, diacetone alcohol, furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, propylene glycol, benzyl alcohol, isopropyl Ether, 1,4-dioxane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, dimethyl sulfoxide, N-cyclohexyl-2-pyrrolidinone Can be mentioned.

本発明の(F)成分は溶剤である。溶剤は(A)成分を得た溶剤と同様の非アルコール溶剤が好ましいが、本発明の膜形成用塗布液の保存安定性を著しく損ねなければ特に限定されない。上述した、一般的な有機溶剤を用いることができる。 The component (F) of the present invention is a solvent. The solvent is preferably a non-alcohol solvent similar to the solvent from which component (A) was obtained, but is not particularly limited as long as the storage stability of the coating solution for film formation of the present invention is not significantly impaired. The general organic solvent mentioned above can be used.

加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)と、平均粒子径が1〜
100nmの無機粒子(B)との相溶性の観点から、溶剤(F)はより好ましくは、ブタノール、ジアセトンアルコール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、へキシレングリコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジエチ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、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メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、シクロヘキサノン、酢酸メチルエステル、酢酸エチルエステル、乳酸エチルエステル等が挙げられる。
A silicon compound (A) containing a hydrolysis condensate (polysiloxane) and an average particle diameter of 1 to
From the viewpoint of compatibility with 100 nm inorganic particles (B), the solvent (F) is more preferably butanol, diacetone alcohol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, hexylene glycol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethylcarby. Thor, butyl carbitol, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether, cyclohexanone, acetic acid methyl ester, acetic acid ethyl ester, lactate ethyl ester and the like.

本願発明の加水分解性シラン(a1)と(a2)とを含む加水分解性シランの加水分解縮合物であるケイ素化合物(A)は、(a2)が炭素数3乃至6の直線、分岐又は環状のアルキル基を有し、3つの加水分解性基を有する加水分解性シランであり、(a1)が90mol%乃至50mol%であり、(a2)が10mol%乃至50mol%の割合で縮合物を製造し、質量平均分子量を700乃至4000とすることができる。それにより、ケイ素化合物(A)と無機粒子(B)と硬化触媒(C)と水(D)と酸(E)と溶剤(F)とを含む組成物から得られる膜は、アルカリ溶液に対して、溶解現像性を有しているため感光性レジストを用いて10μm以下のパターニングが可能であり、高屈折率、高耐光性を同時に満たすことができる。 The silicon compound (A), which is a hydrolyzable condensate of hydrolyzable silane containing the hydrolyzable silane (a1) and (a2) of the present invention, is a straight, branched or cyclic (a2) having 3 to 6 carbon atoms. A hydrolyzable silane having three alkyl groups, (a1) is 90 to 50 mol%, and (a2) is 10 to 50 mol%. In addition, the mass average molecular weight can be set to 700 to 4000. Thereby, the film | membrane obtained from the composition containing a silicon compound (A), an inorganic particle (B), a curing catalyst (C), water (D), an acid (E), and a solvent (F) is In addition, since it has dissolution developability, patterning of 10 μm or less using a photosensitive resist is possible, and high refractive index and high light resistance can be satisfied at the same time.

ケイ素化合物(A)の質量平均分子量を規定し、加水分解性シラン(a1)と(a2)との加水分解縮合物中の共重合比率を規定することで、協和界面科学株式会社製 の全自動接触角計、商品名 Drop Masterシリーズ DM700を用いて、純水をサイズが22Gの針から液滴を作製し、被膜表面に着液した液滴を液滴法(θ/2法)で算出した水の接触角が60°乃至80°となり、アルカリ溶液に対して溶解現像となる。
水接触角はアルカリ溶液に対する溶解現像性と直接的に関わる重要な膜物性であり、被膜の水接触角が60°未満であると剥離現像となり、80°超であるとアルカリ溶液をはじいて、現像性を発現しなくなる。水接触角が60°未満の場合、シラノールが多く親水性が比較的高いため、膜中にアルカリ溶液が浸透しやすくなる。アルカリ溶液が浸透した場合、被膜に内在するケイ素化合物のシラノールが塩基と直接接することで溶解する前に重縮合が開始し、高分子量化が進行してしまう。高分子量化が進行することで、溶解現像とならずに剥離現像となってしまう。また、水接触角は80°超の場合、被膜表面の疎水性が高まることでアルカリ溶液をはじいてしまい、現像自体ができなくなり、パターンを形成することができなくなる。
By specifying the mass average molecular weight of the silicon compound (A) and the copolymerization ratio in the hydrolysis condensate of hydrolyzable silanes (a1) and (a2), fully automatic made by Kyowa Interface Science Co., Ltd. Using a contact angle meter, product name Drop Master series DM700, a droplet of pure water was prepared from a needle having a size of 22G, and the droplet deposited on the coating surface was calculated by the droplet method (θ / 2 method). The contact angle of water is 60 ° to 80 °, and dissolution development is performed with respect to an alkaline solution.
The water contact angle is an important film physical property that is directly related to dissolution and developability in an alkaline solution. When the water contact angle of the coating is less than 60 °, peeling development occurs, and when it exceeds 80 °, the alkaline solution is repelled. It will not develop developability. When the water contact angle is less than 60 °, the amount of silanol is large and the hydrophilicity is relatively high, so that the alkaline solution easily penetrates into the film. When the alkali solution permeates, polycondensation starts before the silanol of the silicon compound existing in the coating comes into direct contact with the base and dissolves, and the molecular weight increases. As the increase in the molecular weight proceeds, peeling development occurs instead of dissolution development. On the other hand, when the water contact angle is more than 80 °, the hydrophobicity of the coating surface increases, so that the alkaline solution is repelled, development itself cannot be performed, and a pattern cannot be formed.

被膜の水の接触角が60°乃至80°となるように、質量平均分子量、共重合比率、粒子(B)との混合比、硬化触媒(C)の添加量、仮加熱温度条件をコントロールすることでアルカリ溶液に対する最適な溶解現像性を発現することが初めて可能となる。
本発明の加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)は水酸基を含まない非アルコールを加水分解及び重縮合時の溶剤に用いて得られ、本明細書中では完全加水分解型のポリシロキサンと呼称し、加水分解率の高いポリシロキサンである。一方、水酸基を含むアルコールを加水分解又は重縮合時の溶剤に用いて得られたポリマーは部分加水分解型のポリシロキサンと呼称し区別する。完全加水分解型と部分加水分解型とは、ポリマー末端のシラノール(Si−OH)の存在量が異なることが大きな違いであり、完全加水分解型のポリシロキサンはSi−OHが部分加水分解型のポリシロキサンよりも多く存在している。Si−OHの存在量は、非アルコール溶剤に置換したワニスを用いて、固形分量を同一とし、H−NMRで定量すれば良い。定量はポリシロキサンのSi−OHのピークを積分してピーク面積を算出したプロトン数と内標若しくは溶媒のピークを積分してピーク面積を算出したプロトン数を比較することで決定できる。
The mass average molecular weight, the copolymerization ratio, the mixing ratio with the particles (B), the addition amount of the curing catalyst (C), and the preheating temperature condition are controlled so that the water contact angle of the coating is 60 ° to 80 °. This makes it possible for the first time to exhibit optimum dissolution developability in an alkaline solution.
The silicon compound (A) containing the hydrolysis-condensation product (polysiloxane) of the present invention is obtained by using a non-alcohol containing no hydroxyl group as a solvent for hydrolysis and polycondensation. This polysiloxane is called polysiloxane and has a high hydrolysis rate. On the other hand, a polymer obtained by using an alcohol containing a hydroxyl group as a solvent for hydrolysis or polycondensation is referred to as a partially hydrolyzed polysiloxane for distinction. The major difference between the fully hydrolyzed type and the partially hydrolyzed type is that the abundance of silanol (Si-OH) at the end of the polymer is different, and the fully hydrolyzed polysiloxane has a partially hydrolyzed Si-OH. There are more than polysiloxanes. The abundance of Si—OH may be quantified by 1 H-NMR with the same solid content using a varnish substituted with a non-alcohol solvent. The quantification can be determined by comparing the number of protons obtained by integrating the Si-OH peak of polysiloxane and calculating the peak area with the number of protons obtained by integrating the peak of the internal standard or the solvent and calculating the peak area.

内標若しくは溶媒のピークから算出されたプロトン数を1.00としたときに完全加水分解型のポリシロキサンのSi−OHの算出したプロトン数は0.1以上、好ましくは0.2以上である。一方、部分加水分解型のポリシロキサンは内標若しくは溶媒のピークから算出されたプロトン数を1.00としたときに、ポリシロキサンのSi−OHの算出したプロトン数は0.1未満として定義する。
本願発明に用いられる無機粒子(B)成分は1〜100nmの平均粒子径を有する無機粒子(B)であり、上記無機粒子(B)の屈折率は1.50〜2.70、又は1.50〜1.70、又は1.60〜2.00、又は1.90〜2.20、又は2.20〜2.70の範囲を選択することができる。
上述した完全加水分解型のポリシロキサンと共に本発明の組成物を構成する無機粒子の種類としては、ジルコニアである。
なお、無機粒子は単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
When the proton number calculated from the peak of the internal standard or the solvent is 1.00, the calculated proton number of Si-OH of the fully hydrolyzed polysiloxane is 0.1 or more, preferably 0.2 or more. . On the other hand, the partially hydrolyzed polysiloxane is defined as the number of protons calculated by the Si-OH of the polysiloxane being less than 0.1 when the number of protons calculated from the internal standard or the peak of the solvent is 1.00. .
The inorganic particle (B) component used in the present invention is an inorganic particle (B) having an average particle diameter of 1 to 100 nm, and the refractive index of the inorganic particle (B) is 1.50 to 2.70, or 1. A range of 50 to 1.70, or 1.60 to 2.00, or 1.90 to 2.20, or 2.20 to 2.70 can be selected.
The kind of inorganic particles constituting the composition of the present invention together with the above fully hydrolyzed polysiloxane is zirconia.
The inorganic particles may be used alone or in combination of two or more.

金属酸化物の具体例としては、SiO、HfOを含んだ複合酸化物などが挙げられる。複合酸化物とは、粒子の製造段階で2種以上の無機酸化物を混合させたものである。 Specific examples of the metal oxide include composite oxides containing SiO 2 and HfO 2 . The composite oxide is a mixture of two or more inorganic oxides in the particle production stage.

さらに、これらの化合物は、単独でまたは2種以上を混合して用いることができ、さらに上記の酸化物と混合して用いてもよい。
本願発明に用いられる無機粒子(B)成分は動的光散乱法による平均粒子径が1乃至100nm、又は5〜50nm、又は1〜10nmの無機粒子を用いることができる。
上記粒子径については平均粒子径の異なる粒子を混合して用いても良い。
また、上記無機粒子(B)を用いる際には、粒子をそのまま用いてもよく、粒子を水または有機溶媒に予め分散させたコロイド状態のもの(コロイド粒子を分散媒に分散したもの。即ち、ゾル)を用いてもよい。ゾル中での無機粒子の濃度は0.1〜60質量%の範囲で用いることができる。
水性媒体に無機粒子を分散した水ゾルの分散媒を、水から有機溶媒に置換した有機溶媒ゾルを用いることができる。この分散媒(f2)は、加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスの希釈や置換等に用いる溶剤(F)と合体して本願発明に用いられる溶剤(F)とすることができる。
Furthermore, these compounds can be used alone or in admixture of two or more, and may be used in admixture with the above oxides.
As the inorganic particle (B) component used in the present invention, inorganic particles having an average particle diameter of 1 to 100 nm, 5 to 50 nm, or 1 to 10 nm by a dynamic light scattering method can be used.
As for the particle size, particles having different average particle sizes may be mixed and used.
Moreover, when using the said inorganic particle (B), you may use particle | grains as it is, the thing of the colloid state (The colloid particle was disperse | distributed to the dispersion medium) which dispersed the particle | grains beforehand in water or the organic solvent. Sol) may be used. The density | concentration of the inorganic particle in sol can be used in 0.1-60 mass%.
An organic solvent sol in which a dispersion medium of a water sol in which inorganic particles are dispersed in an aqueous medium is substituted from water to an organic solvent can be used. This dispersion medium (f2) is combined with the solvent (F) used in the present invention in combination with the solvent (F) used for diluting or replacing the varnish of the silicon compound (A) containing the hydrolysis condensate (polysiloxane). can do.

従って、分散媒(f2)は上記溶剤(F)と同じものを用いることができる。
さらに、無機粒子(B)を、酸化ケイ素、有機ケイ素化合物、有機金属化合物などにより処理した粒子を用いてもよい。
なお、酸化ケイ素による処理とは、無機粒子(B)を含む分散体中で粒子表面に、酸化ケイ素粒子を公知の方法で成長させるものである。有機ケイ素化合物、有機金属化合物による処理とは、無機粒子(B)を含む分散体中に、これらの化合物を添加し、無機粒子の表面にこれらの化合物、又はこれらの化合物の反応生成物を吸着又は結合させるものである。
Therefore, the same dispersion medium (f2) as the solvent (F) can be used.
Furthermore, particles obtained by treating the inorganic particles (B) with silicon oxide, an organosilicon compound, an organometallic compound, or the like may be used.
The treatment with silicon oxide is to grow silicon oxide particles on the particle surface in a dispersion containing inorganic particles (B) by a known method. Treatment with an organosilicon compound or an organometallic compound means that these compounds are added to a dispersion containing inorganic particles (B), and these compounds or reaction products of these compounds are adsorbed on the surfaces of the inorganic particles. Or they are to be combined.

上記有機ケイ素化合物としては、シランカップリング剤やシランが挙げられ、シランカップリング剤の具体例としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1、3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the organosilicon compound include silane coupling agents and silanes. Specific examples of the silane coupling agent include vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and 2- (3,4-epoxycyclohexyl). ) Ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethylditriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyl Dimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- (A Noethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyltriethoxysilane, 3-amino Propyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltri Examples include methoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, and 3-isocyanatopropyltriethoxysilane.

また、シランの具体例としては、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシランフェニルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。 Specific examples of silane include methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, phenyltrichlorosilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldisilane. Ethoxysilane phenyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, etc. It is done.

上記有機金属化合物としては、チタネート系カップリング剤やアルミニウム系カップリング剤が挙げられ、チタネート系カップリング剤の具体例としては、プレンアクト KR TTS,KR 46B、KR 38B、KR 138S、KR238S、338X、KR 44、KR 9SA、KR ET5、KR ET(味の素ファインテクノ(株)製)、アルミニウム系カップリング剤の具体例としては、プレンアクトAL−M(味の素ファインテクノ(株)製)等が挙げられる。
これら有機ケイ素化合物、有機金属化合物の使用量は、上記無機粒子(B)100質量部に対して2〜100質量部が好ましい。
Examples of the organometallic compound include titanate coupling agents and aluminum coupling agents, and specific examples of titanate coupling agents include Preneact KR TTS, KR 46B, KR 38B, KR 138S, KR238S, 338X, Specific examples of KR 44, KR 9SA, KR ET5, KR ET (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) and aluminum coupling agents include Plenact AL-M (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) and the like.
As for the usage-amount of these organosilicon compounds and organometallic compounds, 2-100 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of said inorganic particles (B).

無機粒子(B)に用いられる金属酸化物コロイド粒子は、公知の方法、例えば、イオン交換法、解こう法、加水分解法、反応法により製造することができる。
イオン交換法としては、例えば、上記金属の塩をイオン交換樹脂で処理し、対イオンを除去して粒子を生成する方法が挙げられる。
解こう法としては、上記金属の塩を酸、又は塩基で中和する、又は上記金属のアルコキシドを加水分解、または上記金属の塩基性塩を加熱下で加水分解して得られた沈殿物又はゲルから、不要の電解質を除去する又は分散に必要なイオンを添加する方法などが挙げられる。反応法の例としては、上記金属の粉末と酸とを反応させる方法等が挙げられる。
本発明の(被)膜形成組成物を調製する方法は特に限定されない。(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分、(E)成分及び(F)成分が均一に混合した状態であれば良い。成分(A)乃至成分(F)を混合する際の順序は均一なワニスが得られれば問題なく、特に限定されない。
The metal oxide colloidal particles used for the inorganic particles (B) can be produced by a known method such as an ion exchange method, a peptization method, a hydrolysis method, or a reaction method.
Examples of the ion exchange method include a method in which the metal salt is treated with an ion exchange resin to remove counter ions and generate particles.
Peptides include a precipitate obtained by neutralizing the metal salt with an acid or base, hydrolyzing the metal alkoxide, or hydrolyzing the metal basic salt under heating, or Examples thereof include a method of removing unnecessary electrolyte from the gel or adding ions necessary for dispersion. Examples of the reaction method include a method of reacting the metal powder with an acid.
The method for preparing the film forming composition of the present invention is not particularly limited. The component (A), the component (B), the component (C), the component (D), the component (E), and the component (F) may be mixed uniformly. The order of mixing the components (A) to (F) is not particularly limited as long as a uniform varnish can be obtained.

例えば、加水分解性シラン(a1)と加水分解性シラン(a2)とを含む加水分解性シランを非アルコール溶剤(f1)中で加水分解し、重量平均分子量700〜4000のケイ素化合物(A)のワニスを得る工程、
動的光散乱法による平均粒子径が1乃至100nmの平均粒子径と1.50〜2.70の屈折率を有する無機粒子(B)が分散媒(f2)に分散したゾルを得る工程、
ケイ素化合物(A)のワニスと無機粒子(B)のゾルと硬化触媒(C)と水(D)と酸(E)を混合し、ケイ素化合物(A)と無機粒子(B)と硬化触媒(C)と水(D)と酸(E)と溶剤(F)とを含む膜形成組成物を得る工程、を含む膜形成組成物の製造方法が挙げられる。
成分(C)の硬化触媒としては、アンモニウム塩、ホスフィン類、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、又は金属キレート化合物を用いることができる。
アンモニウム塩としては、式(3):
For example, a hydrolyzable silane containing hydrolyzable silane (a1) and hydrolyzable silane (a2) is hydrolyzed in a non-alcohol solvent (f1), and a silicon compound (A) having a weight average molecular weight of 700 to 4000 is obtained. Obtaining a varnish,
A step of obtaining a sol in which inorganic particles (B) having an average particle diameter of 1 to 100 nm and a refractive index of 1.50 to 2.70 are dispersed in a dispersion medium (f2) by a dynamic light scattering method;
The varnish of the silicon compound (A), the sol of the inorganic particles (B), the curing catalyst (C), water (D), and the acid (E) are mixed, and the silicon compound (A), the inorganic particles (B), and the curing catalyst ( C), water (D), acid (E), and the process of obtaining the film forming composition containing a solvent (F), The manufacturing method of the film forming composition is mentioned.
As the curing catalyst for component (C), ammonium salts, phosphines, phosphonium salts, sulfonium salts, or metal chelate compounds can be used.
As the ammonium salt, the formula (3):

(但し、pは2〜11、qは2〜3の整数を、R11 はアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせを、Y-は陰イオンを示す。)で示される構造を有する、式(4): (Wherein p represents an integer of 2 to 11, q represents an integer of 2 to 3, R 11 represents an alkyl group, an aryl group, or a combination thereof, and Y − represents an anion.) (4):

(但し、R12、R13、R14及びR15はアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせを、Nは窒素原子を、Yは陰イオンを示し、且つR12、R13、R14及びR15はそれぞれC−N結合により窒素原子と結合されているものである)で示される構造を有する第4級アンモニウム塩、式(5): (However, R < 12 >, R < 13 >, R <14> and R < 15 > represent an alkyl group, an aryl group, or a combination thereof, N represents a nitrogen atom, Y < - > represents an anion, and R < 12 >, R <13> , R <14> And R 15 are each bonded to a nitrogen atom by a C—N bond), a quaternary ammonium salt having the structure represented by formula (5):

(但し、R16及びR17はアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせを、Yは陰イオンを示す)の構造を有する第4級アンモニウム塩、式(6): A quaternary ammonium salt having the structure (wherein R 16 and R 17 represent an alkyl group, an aryl group, or a combination thereof, and Y represents an anion), formula (6):

(但し、R18はアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせを、Yは陰イオンを示す)の構造を有する第4級アンモニウム塩、式(7): A quaternary ammonium salt having the structure (wherein R 18 represents an alkyl group, an aryl group, or a combination thereof, Y represents an anion), formula (7):

(但し、R19及びR20はアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせを、Yは陰イオンを示す)の構造を有する第4級アンモニウム塩、式(8): A quaternary ammonium salt having the structure (wherein R 19 and R 20 represent an alkyl group, an aryl group, or a combination thereof, Y represents an anion), formula (8):

(但し、pは2〜11、qは2〜3の整数を、Hは水素原子を、Yは陰イオンを示す)の構造を有する第3級アンモニウム塩が挙げられる。
また、ホスホニウム塩としては、式(9):
A tertiary ammonium salt having a structure (wherein p represents an integer of 2 to 11, q represents an integer of 2 to 3, H represents a hydrogen atom, and Y represents an anion).
Moreover, as a phosphonium salt, Formula (9):

(但し、R21、R22、R23、及びR24はアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせを、Pはリン原子を、Yは陰イオンを示し、且つR21、R22、R23、及びR24はそれぞれC−P結合によりリン原子と結合されているものである)で示される第4級ホスフォニウム塩が挙げられる。
また、スルホニウム塩としては、式(10):
(However, R 21 , R 22 , R 23 , and R 24 represent an alkyl group, an aryl group, or a combination thereof, P represents a phosphorus atom, Y represents an anion, and R 21 , R 22 , R 23, and R 24 are the quaternary phosphonium salts represented by the a) being coupled with the phosphorus atom by C-P bond, respectively.
As the sulfonium salt, the formula (10):

(但し、R25、R26、及びR27はアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせを、Sは硫黄原子を、Yは陰イオンを示し、且つR25、R26、及びR27はそれぞれC−S結合により硫黄原子と結合されているものである)で示される第3級スルホニウム塩が挙げられる。 (However, R 25 , R 26 , and R 27 represent an alkyl group, an aryl group, or a combination thereof, S represents a sulfur atom, Y represents an anion, and R 25 , R 26 , and R 27 represent Each of which is bonded to a sulfur atom by a C—S bond).

上記の式(3)の化合物は、アミンから誘導される第4級アンモニウム塩であり、pは2〜11、qは2〜3の整数を示す。この第4級アンモニウム塩のR11は炭素数1〜18、好ましくは2〜10のアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせを示し、例えば、エチル基、プロピル基、ブチル基等の直鎖アルキル基や、ベンジル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ジシクロペンタジエニル基等が挙げられる。また陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲンイオンや、カルボキシラート(−COO)、スルホナト(−SO )、アルコラート(−O)等の酸基を挙げることが出来る。 The compound of the above formula (3) is a quaternary ammonium salt derived from an amine, p is an integer of 2 to 11, and q is an integer of 2 to 3. R 11 of the quaternary ammonium salt represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms, an aryl group, or a combination thereof. For example, linear alkyl such as ethyl group, propyl group, and butyl group Group, benzyl group, cyclohexyl group, cyclohexylmethyl group, dicyclopentadienyl group and the like. Anions (Y ) are halogen ions such as chlorine ions (Cl ), bromine ions (Br ) and iodine ions (I ), carboxylates (—COO ), sulfonates (—SO 3 ). And acid groups such as alcoholate (—O ).

上記の式(4)の化合物は、R12131415 で示される第4級アンモニウム塩である。この第4級アンモニウム塩のR12、R13、R14及びR15は炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせ、またはSi−C結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物である。陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲンイオンや、カルボキシラート(−COO)、スルホナト(−SO )、アルコラート(−O)等の酸基を挙げることが出来る。この第4級アンモニウム塩は、市販品で入手する事が可能であり、例えばテトラメチルアンモニウムアセテート、テトラブチルアンモニウムアセテート、塩化トリエチルベンジルアンモニウム、臭化トリエチルベンジルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム、塩化トリブチルベンジルアンモニウム、塩化トリメチルベンジルアンモニウム等が例示される。これらはアンモニウム化合物として添加することができる。 Compounds of formula (4) above, R 12 R 13 R 14 R 15 N + Y - is a quaternary ammonium salt represented by. In this quaternary ammonium salt, R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are silanes bonded to a silicon atom by an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, or a combination thereof, or a Si—C bond. A compound. The anion (Y ) is a halogen ion such as chlorine ion (Cl ), bromine ion (Br ), iodine ion (I ), carboxylate (—COO ), sulfonate (—SO 3 ), An acid group such as alcoholate (—O ) can be mentioned. This quaternary ammonium salt can be obtained commercially, for example, tetramethylammonium acetate, tetrabutylammonium acetate, triethylbenzylammonium chloride, triethylbenzylammonium bromide, trioctylmethylammonium chloride, tributylbenzyl chloride. Examples include ammonium and trimethylbenzylammonium chloride. These can be added as ammonium compounds.

上記の式(5)の化合物は、1−置換イミダゾールから誘導される第4級アンモニウム塩であり、R16及びR17は炭素数1〜18であり、R16及びR17の炭素数の総和が7以上で有ることが好ましい。例えばR16はメチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基、ベンジル基、Si−C結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物、又はこれらの組み合わせを示す。R17はベンジル基、オクチル基、オクタデシル基を例示する事が出来る。陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲンイオンや、カルボキシラート(−COO)、スルホナト(−SO )、アルコラート(−O)等の酸基を挙げることが出来る。この化合物は、市販品で入手する事も出来るが、例えば1−メチルイミダゾール、1−ベンジルイミダゾール等のイミダゾール系化合物と、臭化ベンジル、臭化メチル等のハロゲン化アルキルやハロゲン化アリールを反応させて製造する事ができる。また、式(5)の化合物は、4位と5位が水素化された4,5−ジヒドロイミダゾール化合物として用いることができる。これらは環状アンモニウム化合物として添加することができる。 The compound of the above formula (5) is a quaternary ammonium salt derived from 1-substituted imidazole, R 16 and R 17 have 1 to 18 carbon atoms, and the total number of carbon atoms of R 16 and R 17 Is preferably 7 or more. For example, R 16 represents a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a phenyl group, a benzyl group, a silane compound bonded to a silicon atom through a Si—C bond, or a combination thereof. R 17 can be exemplified by a benzyl group, an octyl group, and an octadecyl group. The anion (Y ) is a halogen ion such as chlorine ion (Cl ), bromine ion (Br ), iodine ion (I ), carboxylate (—COO ), sulfonate (—SO 3 ), An acid group such as alcoholate (—O ) can be mentioned. This compound can be obtained as a commercial product. For example, imidazole compounds such as 1-methylimidazole and 1-benzylimidazole are reacted with alkyl halides and aryl halides such as benzyl bromide and methyl bromide. Can be manufactured. Further, the compound of the formula (5) can be used as a 4,5-dihydroimidazole compound in which the 4-position and the 5-position are hydrogenated. These can be added as cyclic ammonium compounds.

上記の式(6)の化合物は、ピリジンから誘導される第4級アンモニウム塩であり、R18は炭素数1〜18、好ましくは炭素数4〜18のアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせであり、例えばブチル基、オクチル基、ベンジル基、ラウリル基を例示する事が出来る。陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲンイオンや、カルボキシラート(−COO)、スルホナト(−SO )、アルコラート(−O)等の酸基を挙げることが出来る。この化合物は、市販品として入手する事も出来るが、例えばピリジンと、塩化ラウリル、塩化ベンジル、臭化ベンジル、臭化メチル、臭化オクチル等のハロゲン化アルキル、又はハロゲン化アリールを反応させて製造する事が出来る。この化合物は例えば、塩化N−ラウリルピリジニウム、臭化N−ベンジルピリジニウム等を例示する事が出来る。 The compound of the above formula (6) is a quaternary ammonium salt derived from pyridine, and R 18 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 4 to 18 carbon atoms, an aryl group, or a combination thereof. For example, a butyl group, an octyl group, a benzyl group, and a lauryl group can be exemplified. The anion (Y ) is a halogen ion such as chlorine ion (Cl ), bromine ion (Br ), iodine ion (I ), carboxylate (—COO ), sulfonate (—SO 3 ), An acid group such as alcoholate (—O ) can be mentioned. This compound can be obtained as a commercial product. For example, it is produced by reacting pyridine with an alkyl halide such as lauryl chloride, benzyl chloride, benzyl bromide, methyl bromide, octyl bromide, or an aryl halide. I can do it. Examples of this compound include N-laurylpyridinium chloride and N-benzylpyridinium bromide.

上記の式(7)の化合物は、ピコリン等に代表される置換ピリジンから誘導される第4級アンモニウム塩であり、R19は炭素数1〜18、好ましくは4〜18のアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせであり、例えばメチル基、オクチル基、ラウリル基、ベンジル基等を例示する事が出来る。R20は炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせであり、例えばピコリンから誘導される第4級アンモニウムである場合はR19はメチル基である。陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲンイオンや、カルボキシラート(−COO)、スルホナト(−SO )、アルコラート(−O)等の酸基を挙げることが出来る。この化合物は市販品として入手する事も出来るが、例えばピコリン等の置換ピリジンと、臭化メチル、臭化オクチル、塩化ラウリル、塩化ベンジル、臭化ベンジル等のハロゲン化アルキル、又はハロゲン化アリールを反応させて製造する事が出来る。この化合物は例えば、N−ベンジルピコリニウムクロライド、N−ベンジルピコリニウムブロマイド、N−ラウリルピコリニウムクロライド等を例示することが出来る。 The compound of the above formula (7) is a quaternary ammonium salt derived from a substituted pyridine represented by picoline or the like, and R 19 is an alkyl group or aryl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 4 to 18 carbon atoms. Or a combination thereof, and examples thereof include a methyl group, an octyl group, a lauryl group, and a benzyl group. R 20 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, or a combination thereof. For example, in the case of quaternary ammonium derived from picoline, R 19 is a methyl group. The anion (Y ) is a halogen ion such as chlorine ion (Cl ), bromine ion (Br ), iodine ion (I ), carboxylate (—COO ), sulfonate (—SO 3 ), An acid group such as alcoholate (—O ) can be mentioned. This compound can also be obtained as a commercial product. For example, a substituted pyridine such as picoline is reacted with an alkyl halide such as methyl bromide, octyl bromide, lauryl chloride, benzyl chloride or benzyl bromide, or an aryl halide. Can be manufactured. Examples of this compound include N-benzylpicolinium chloride, N-benzylpicolinium bromide, N-laurylpicolinium chloride and the like.

上記の式(8)の化合物は、アミンから誘導される第3級アンモニウム塩であり、pは2〜11、qは2〜3の整数を示す。また陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲンイオンや、カルボキシラート(−COO)、スルホナト(−SO )、アルコラート(−O)等の酸基を挙げることが出来る。アミンとカルボン酸やフェノール等の弱酸との反応によって製造する事が出来る。カルボン酸としてはギ酸や酢酸が挙げられ、ギ酸を使用した場合は、陰イオン(Y)は(HCOO)であり、酢酸を使用した場合は、陰イオン(Y)は(CHCOO)である。またフェノールを使用した場合は、陰イオン(Y)は(C)である。 The compound of the above formula (8) is a tertiary ammonium salt derived from an amine, p is an integer of 2 to 11, and q is an integer of 2 to 3. Anions (Y ) are halogen ions such as chlorine ions (Cl ), bromine ions (Br ) and iodine ions (I ), carboxylates (—COO ), sulfonates (—SO 3 ). And acid groups such as alcoholate (—O ). It can be produced by reacting an amine with a weak acid such as carboxylic acid or phenol. Examples of the carboxylic acid include formic acid and acetic acid. When formic acid is used, the anion (Y ) is (HCOO ), and when acetic acid is used, the anion (Y ) is (CH 3 COO). - ). When phenol is used, the anion (Y ) is (C 6 H 5 O ).

上記の式(9)の化合物は、R21222324 の構造を有する第4級ホスフォニウム塩である。R21、R22、R23、及びR24は炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせ、またはSi−C結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物であるが、好ましくはR21〜R24の4つの置換基の内で3つがフェニル基又は置換されたフェニル基であり、例えばフェニル基やトリル基を例示する事が出来、また残りの1つは炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、又はSi−C結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物である。また陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲンイオンや、カルボキシラート(−COO)、スルホナト(−SO )、アルコラート(−O)等の酸基を挙げることが出来る。この化合物は市販品として入手する事が可能であり、例えばハロゲン化テトラn−ブチルホスフォニウム、ハロゲン化テトラn−プロピルホスフォニウム等のハロゲン化テトラアルキルホスフォニウム、ハロゲン化トリエチルベンジルホスフォニウム等のハロゲン化トリアルキルベンジルホスフォニウム、ハロゲン化トリフェニルメチルホスフォニウム、ハロゲン化トリフェニルエチルホスフォニウム等のハロゲン化トリフェニルモノアルキルホスフォニウム、ハロゲン化トリフェニルベンジルホスフォニウム、ハロゲン化テトラフェニルホスフォニウム、ハロゲン化トリトリルモノアリールホスフォニウム、或いはハロゲン化トリトリルモノアルキルホスフォニウム(ハロゲン原子は塩素原子又は臭素原子)が挙げられる。特に、ハロゲン化トリフェニルメチルホスフォニウム、ハロゲン化トリフェニルエチルホスフォニウム等のハロゲン化トリフェニルモノアルキルホスフォニウム、ハロゲン化トリフェニルベンジルホスフォニウム等のハロゲン化トリフェニルモノアリールホスフォニウム、ハロゲン化トリトリルモノフェニルホスフォニウム等のハロゲン化トリトリルモノアリールホスフォニウムや、ハロゲン化トリトリルモノメチルホスフォニウム等のハロゲン化トリトリルモノアルキルホスフォニウム(ハロゲン原子は塩素原子又は臭素原子)が好ましい。 Compounds of formula (9), R 21 R 22 R 23 R 24 P + Y - is a quaternary phosphonium salt having the structure. R 21 , R 22 , R 23 , and R 24 are preferably a silane compound bonded to a silicon atom by an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, or a combination thereof, or a Si—C bond. Is a phenyl group or a substituted phenyl group among the four substituents of R 21 to R 24 , and examples thereof include a phenyl group and a tolyl group, and the remaining one has a carbon number of 1 to It is a silane compound bonded to a silicon atom by 18 alkyl groups, an aryl group, or a Si-C bond. Anions (Y ) are halogen ions such as chlorine ions (Cl ), bromine ions (Br ) and iodine ions (I ), carboxylates (—COO ), sulfonates (—SO 3 ). And acid groups such as alcoholate (—O ). This compound can be obtained as a commercial product, for example, halogenated tetraalkylphosphonium such as halogenated tetra n-butylphosphonium, halogenated tetra n-propyl phosphonium, or halogenated triethylbenzyl phosphor. Halogenated trialkylbenzylphosphonium, triphenylmethylphosphonium halide, triphenylmonoalkylphosphonium halide such as triphenylethylphosphonium halide, triphenylbenzylphosphonium halide, Examples include halogenated tetraphenylphosphonium, halogenated tolylyl monoarylphosphonium, or halogenated tolylyl monoalkylphosphonium (the halogen atom is a chlorine atom or a bromine atom). In particular, halogenated triphenylmonoalkylphosphonium such as triphenylmethylphosphonium halide, triphenylethylphosphonium halide, triphenylmonoarylphosphonium halide such as triphenylbenzylphosphonium halide , Tritolyl monoaryl phosphonium halides such as tritolyl monophenyl phosphonium halide, and tolyl monoalkyl phosphonium halides such as tolyl monomethyl phosphonium halide (halogen atom is chlorine or bromine atom) preferable.

また、ホスフィン類としては、メチルホスフィン、エチルホスフィン、プロピルホスフィン、イソプロピルホスフィン、イソブチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第一ホスフィン、ジメチルホスフィン、ジエチルホスフィン、ジイソプロピルホスフィン、ジイソアミルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第二ホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン等の第三ホスフィンが上げられる。
上記の式(10)の化合物は、R252627 の構造を有する第3級スルホニウム塩である。R25、R26、及びR27は炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせ、またはSi−C結合によりケイ素原子と結合しているシラン化合物であるが、好ましくはR25〜R27の3つの置換基の内で3つがフェニル基又は置換されたフェニル基であり、例えばフェニル基やトリル基を例示する事が出来、また残りの1つは炭素数1〜18の置換されていても良いアルキル基、アリール基、又はそれらの組み合わせである。また陰イオン(Y)は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)等のハロゲンイオンや、カルボキシラート(−COO)、スルホナト(−SO )、アルコラート(−O)等の酸基を挙げることが出来る。この化合物は市販品として入手する事が可能であり、例えばハロゲン化トリn−ブチルスルホニウム、ハロゲン化トリn−プロピルスルホニウム等のハロゲン化テトラアルキルホスフォニウム、ハロゲン化ジエチルベンジルスルホニウム等のハロゲン化トリアルキルベンジルスルホニウム、ハロゲン化ジフェニルメチルスルホニウム、ハロゲン化ジフェニルエチルスルホニウム等のハロゲン化ジフェニルモノアルキルスルホニウム、ハロゲン化トリフェニルスルホニウム、(ハロゲン原子は塩素原子又は臭素原子)、トリn−ブチルスルホニウムカルボキシラート、トリn−プロピルスルホニウムカルボキシラート等のテトラアルキルホスフォニウムカルボキシラート、ジエチルベンジルスルホニウムカルボキシラート等のトリアルキルベンジルスルホニウムカルボキシラート、ジフェニルメチルスルホニウムカルボキシラート、ジフェニルエチルスルホニウムカルボキシラート等のジフェニルモノアルキルスルホニウムカルボキシラート、トリフェニルスルホニウムカルボキシラート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等が挙げられる。特に、ハロゲン化トリフェニルスルホニウム、トリフェニルスルホニウムカルボキシラートが好ましい。これらはスルホニウム化合物として添加することができる。
The phosphines include methylphosphine, ethylphosphine, propylphosphine, isopropylphosphine, isobutylphosphine, phenylphosphine and other first phosphine, dimethylphosphine, diethylphosphine, diisopropylphosphine, diisoamylphosphine, diphenylphosphine and other second phosphine. And tertiary phosphines such as trimethylphosphine, triethylphosphine, triphenylphosphine, methyldiphenylphosphine and dimethylphenylphosphine.
Compounds of formula (10) described above, R 25 R 26 R 27 S + Y - is a tertiary sulfonium salt having a structure. R 25 , R 26 , and R 27 are alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, aryl groups, or a combination thereof, or a silane compound that is bonded to a silicon atom through a Si—C bond, and preferably R 25. three of the three substituents to R 27 is a phenyl group or substituted phenyl group, for example, it is possible to illustrate the phenyl group or tolyl group, and the remaining one substituent having 1 to 18 carbon atoms Or an alkyl group, an aryl group, or a combination thereof. Anions (Y ) are halogen ions such as chlorine ions (Cl ), bromine ions (Br ) and iodine ions (I ), carboxylates (—COO ), sulfonates (—SO 3 ). And acid groups such as alcoholate (—O ). This compound can be obtained as a commercial product. For example, a halogenated tetraalkylphosphonium such as tri-n-butylsulfonium halide and tri-n-propylsulfonium halide, and a trihalogenated halogen such as diethylbenzylsulfonium halide. Alkylbenzylsulfonium, halogenated diphenylmethylsulfonium, halogenated diphenylmonoalkylsulfonium such as diphenylethylsulfonium, halogenated triphenylsulfonium, (halogen atom is chlorine or bromine atom), tri-n-butylsulfonium carboxylate, tri Tetraalkylphosphonium carboxylates such as n-propylsulfonium carboxylate and trialkylbennes such as diethylbenzylsulfonium carboxylate Le sulfonium carboxylate, diphenylmethyl sulfonium carboxylate, diphenyl monoalkyl sulfonium carboxylates such as diphenylethyl sulfonium carboxylate, triphenylsulfonium carboxylate, triphenylsulfonium trifluoromethane sulfonate, and the like. Particularly, triphenylsulfonium halide and triphenylsulfonium carboxylate are preferable. These can be added as sulfonium compounds.

金属キレート化合物としては、例えばトリエトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−n−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−i−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−n−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−sec−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−t−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、ジエトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−n−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−sec−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−t−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、モノエトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−n−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−i−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−n−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−sec−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−t−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、テトラキス(アセチルアセトナート)チタン、トリエトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−n−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−i−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−n−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−sec−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−t−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、ジエトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−n−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−n−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−sec−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−t−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、モノエトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−n−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−i−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−n−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−sec−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−t−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、テトラキス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ(アセチルアセトナート)トリス(エチルアセトアセテート)チタン、ビス(アセチルアセトナート)ビス(エチルアセトアセテート)チタン、トリス(アセチルアセトナート)モノ(エチルアセトアセテート)チタン、等のチタンキレート化合物;トリエトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−n−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−i−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−n−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−sec−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−t−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジエトキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−n−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−sec−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−t−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノエトキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−n−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−i−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−n−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−sec−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−t−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、テトラキス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリエトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−n−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−i−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−n−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−sec−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−t−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジエトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−n−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−sec−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−t−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノエトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−n−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−i−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−n−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−sec−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−t−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ(アセチルアセトナート)トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ビス(アセチルアセトナート)ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリス(アセチルアセトナート)モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、等のジルコニウムキレート化合物;トリス(アセチルアセトナート)アルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウム等のアルミニウムキレート化合物;などを挙げることができる。
これら硬化触媒(C)成分の中で、特に好ましいのはベンジルトリメチルアンモニウムクロライド若しくはベンジルトリエチルアンモニウムクロライドである。これらの硬化触媒は入手性が良く、価格が安価であり、少量添加で効果を発現し、アルコール系のレジスト溶剤に良好に溶解することから選択される。
Examples of the metal chelate compound include triethoxy mono (acetylacetonato) titanium, tri-n-propoxy mono (acetylacetonato) titanium, tri-i-propoxy mono (acetylacetonato) titanium, tri-n-butoxy. Mono (acetylacetonato) titanium, tri-sec-butoxy mono (acetylacetonato) titanium, tri-t-butoxy mono (acetylacetonato) titanium, diethoxybis (acetylacetonato) titanium, di-n -Propoxy bis (acetylacetonato) titanium, di-i-propoxy bis (acetylacetonato) titanium, di-n-butoxy bis (acetylacetonato) titanium, di-sec-butoxy bis (acetylacetonate) ) Titanium, di-t-butoxy bis Acetylacetonato) titanium, monoethoxy-tris (acetylacetonato) titanium, mono-n-propoxy-tris (acetylacetonato) titanium, mono-i-propoxy-tris (acetylacetonato) titanium, mono-n-butoxy Tris (acetylacetonato) titanium, mono-sec-butoxytris (acetylacetonato) titanium, mono-t-butoxytris (acetylacetonato) titanium, tetrakis (acetylacetonato) titanium, triethoxy mono (ethyl) Acetoacetate) titanium, tri-n-propoxy mono (ethyl acetoacetate) titanium, tri-i-propoxy mono (ethyl acetoacetate) titanium, tri-n-butoxy mono (ethyl acetoacetate) titanium, tri-sec Butoxy mono (ethyl acetoacetate) titanium, tri-t-butoxy mono (ethyl acetoacetate) titanium, diethoxy bis (ethyl acetoacetate) titanium, di-n-propoxy bis (ethyl acetoacetate) titanium, di- i-propoxy bis (ethyl acetoacetate) titanium, di-n-butoxy bis (ethyl acetoacetate) titanium, di-sec-butoxy bis (ethyl acetoacetate) titanium, di-t-butoxy bis (ethyl acetoacetate) Acetate) titanium, monoethoxy tris (ethyl acetoacetate) titanium, mono-n-propoxy tris (ethyl acetoacetate) titanium, mono-i-propoxy tris (ethyl acetoacetate) titanium, mono-n-butoxy tris (Ethyl acetoacetate Tate) titanium, mono-sec-butoxy tris (ethyl acetoacetate) titanium, mono-t-butoxy tris (ethyl acetoacetate) titanium, tetrakis (ethyl acetoacetate) titanium, mono (acetylacetonate) tris (ethyl aceto) Acetate) titanium, bis (acetylacetonato) bis (ethylacetoacetate) titanium, tris (acetylacetonato) mono (ethylacetoacetate) titanium, and other titanium chelate compounds; triethoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri- n-propoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri-i-propoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri-n-butoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri-s c-butoxy mono (acetylacetonato) zirconium, tri-t-butoxy mono (acetylacetonato) zirconium, diethoxybis (acetylacetonato) zirconium, di-n-propoxybis (acetylacetonato) zirconium, Di-i-propoxy bis (acetylacetonato) zirconium, di-n-butoxy bis (acetylacetonato) zirconium, di-sec-butoxy bis (acetylacetonato) zirconium, di-t-butoxy bis ( Acetylacetonato) zirconium, monoethoxy-tris (acetylacetonato) zirconium, mono-n-propoxy-tris (acetylacetonato) zirconium, mono-i-propoxy-tris (acetylacetonato) zirconi Mono-n-butoxy-tris (acetylacetonato) zirconium, mono-sec-butoxy-tris (acetylacetonato) zirconium, mono-t-butoxy-tris (acetylacetonato) zirconium, tetrakis (acetylacetonate) Zirconium, triethoxy mono (ethyl acetoacetate) zirconium, tri-n-propoxy mono (ethyl acetoacetate) zirconium, tri-i-propoxy mono (ethyl acetoacetate) zirconium, tri-n-butoxy mono (ethyl aceto) Acetate) zirconium, tri-sec-butoxy mono (ethyl acetoacetate) zirconium, tri-t-butoxy mono (ethyl acetoacetate) zirconium, diethoxy bis (ethylacetoa Cetate) zirconium, di-n-propoxy bis (ethyl acetoacetate) zirconium, di-i-propoxy bis (ethyl acetoacetate) zirconium, di-n-butoxy bis (ethyl acetoacetate) zirconium, di-sec- Butoxy bis (ethyl acetoacetate) zirconium, di-t-butoxy bis (ethyl acetoacetate) zirconium, monoethoxy tris (ethyl acetoacetate) zirconium, mono-n-propoxy tris (ethyl acetoacetate) zirconium, mono -I-propoxy tris (ethyl acetoacetate) zirconium, mono-n-butoxy tris (ethyl acetoacetate) zirconium, mono-sec-butoxy tris (ethyl acetoacetate) zirco , Mono-t-butoxy-tris (ethylacetoacetate) zirconium, tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium, mono (acetylacetonato) tris (ethylacetoacetate) zirconium, bis (acetylacetonato) bis (ethylacetoacetate) Zirconium chelate compounds such as zirconium and tris (acetylacetonato) mono (ethylacetoacetate) zirconium; Aluminum chelate compounds such as tris (acetylacetonato) aluminum and tris (ethylacetoacetate) aluminum;
Of these curing catalyst (C) components, benzyltrimethylammonium chloride or benzyltriethylammonium chloride is particularly preferable. These curing catalysts are selected because they are readily available, inexpensive, exhibit an effect when added in small amounts, and dissolve well in alcohol-based resist solvents.

硬化触媒(C)成分の添加量はケイ素化合物(A)成分100質量部に対して、0.01〜10質量部、または0.01〜5質量部、または0.01〜3質量部である。硬化触媒(C)は完全加水分解型のポリシロキサンであるケイ素化合物(A)のアルカリ現像性を発現し、さらにコントロールする目的で加えられ、添加量が0.01質量部よりも少ないと膜がアルカリ現像液で全て溶解してしまう場合があり、10質量部よりも多いと硬化が進行しすぎてパターンが形成できない場合がある。
水(D)成分はイオン交換水が好ましい。一般的な水道水を使用した場合、水道水中に含まれるナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオンなどをワニス中に持ち込み、ポリシロキサンの保管安定性を悪化させたり、均一なワニス品質を損なったりする場合がある。水(D)成分は水(D)と溶剤(F)を含む全溶剤中における割合が6質量%乃至18質量%である必要がある。
The addition amount of the curing catalyst (C) component is 0.01 to 10 parts by mass, 0.01 to 5 parts by mass, or 0.01 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silicon compound (A) component. . The curing catalyst (C) is added for the purpose of controlling the alkali developability of the silicon compound (A), which is a completely hydrolyzed polysiloxane, and is added for the purpose of control. In some cases, all of them are dissolved with an alkali developer, and when the amount is more than 10 parts by mass, the curing may proceed too much to form a pattern.
The water (D) component is preferably ion exchange water. When general tap water is used, sodium ions, potassium ions, chlorine ions, etc. contained in tap water may be brought into the varnish, degrading the storage stability of the polysiloxane or impairing the uniform varnish quality. There is. The ratio of the water (D) component in the total solvent including water (D) and the solvent (F) needs to be 6% by mass to 18% by mass.

(D)成分の全溶剤中における割合が6質量%未満であった場合、保管安定性を損なう場合があり、18質量%超であった場合、塗布性が悪化する場合がある。水(D)成分の好ましい添加量は全溶剤中における割合が8質量%乃至16質量%であり、よりこの好ましくは10質量%乃至14質量%である。
酸(E)成分は1乃至2個のカルボキシル基を分子内に含み、最終的な膜形成組成物(ワニス)のpHが3乃至5にすることのできる酸である。
酸(E)の添加量は膜形成組成物(ワニス)をpH3乃至5に調製する量を膜形成組成物(ワニス)に添加することができる。
When the ratio of the component (D) in the total solvent is less than 6% by mass, storage stability may be impaired, and when it exceeds 18% by mass, applicability may be deteriorated. A preferred amount of the water (D) component is 8% by mass to 16% by mass in the total solvent, and more preferably 10% by mass to 14% by mass.
The acid (E) component is an acid that contains 1 to 2 carboxyl groups in the molecule, and can make the final film-forming composition (varnish) have a pH of 3 to 5.
The acid (E) can be added to the film-forming composition (varnish) in such an amount that the film-forming composition (varnish) is adjusted to pH 3 to 5.

成分(E)の具体例としては酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セバシン酸、没食子酸、酪酸、メリット酸、アラキドン酸、2−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、安息香酸、p−アミノ安息香酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸等が挙げられる。最終的な膜形成組成物(ワニス)のpHを3乃至5とすることで、完全加水分解型のポリシロキサンの末端に存在するシラノールの安定性を向上できる。最終的なワニスのpHは3乃至5であるが、好ましくはpH4付近が良い。膜形成組成物(ワニス)のpH4とすることでシラノールの安定性が最も良くなることが知られている。最終的な膜形成組成物(ワニス)のpHを4とする観点で、成分(E)は特に蟻酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マレイン酸が好ましい。 Specific examples of component (E) include acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, oxalic acid, maleic acid, methylmalonic acid, adipic acid, sebacic acid , Gallic acid, butyric acid, meritic acid, arachidonic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid Monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, formic acid, malonic acid, sulfonic acid, phthalic acid, fumaric acid, citric acid, tartaric acid and the like. By setting the final film-forming composition (varnish) to pH 3 to 5, the stability of silanol present at the terminal of the fully hydrolyzed polysiloxane can be improved. The final varnish has a pH of 3 to 5, preferably around pH 4. It is known that the stability of silanol is best achieved by adjusting the pH of the film-forming composition (varnish) to 4. In view of setting the pH of the final film-forming composition (varnish) to 4, component (E) is particularly preferably formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, and maleic acid.

上述した成分(D)と成分(E)をワニス中に加えることで5℃乃至23℃の膜形成組成物(ワニス)の保管安定性が飛躍的に向上し、良好な被膜を長期に渡って提供できるようになる。
膜形成組成物にはケイ素化合物(A)と無機粒子(B)と硬化触媒(C)と水(D)と酸(E)と溶剤(F)とを含むが、それ以外の成分を含有してもよい。
本発明においては、本発明の効果を損なわない限りにおいて、成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)、成分(E)及び成分(F)以外にその他の成分、例えばレベリング剤、界面活性剤等の成分が含まれていてもよい。
By adding the above component (D) and component (E) to the varnish, the storage stability of the film-forming composition (varnish) at 5 ° C. to 23 ° C. is drastically improved, and a good film is formed over a long period of time. Can be provided.
The film-forming composition contains a silicon compound (A), inorganic particles (B), a curing catalyst (C), water (D), an acid (E), and a solvent (F), but contains other components. May be.
In the present invention, as long as the effect of the present invention is not impaired, the component (A), the component (B), the component (C), the component (D), the component (E) and the component (F) other components, For example, components such as a leveling agent and a surfactant may be contained.

界面活性剤としては、例えば、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セチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフエノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロツクコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、商品名エフトップEF301、EF303、EF352(株式会社トーケムプロダクツ製)、商品名メガファックF171、F173、F−553、F−554、R−08、R−30、R−30−N(大日本インキ化学工業株式会社製)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム株式会社製)、商品名アサヒガードAG710,サーフロンS−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子株式会社製)等のフッ素系界面活性剤、及びオルガノシロキサンポリマ−KP341(信越化学工業株式会社製)、BYK−302、BYK−307、BYK−322、BYK−323、BYK−330、BYK−333、BYK−370、BYK−375、BYK−378(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、等を挙げることができる。これらの界面活性剤は単独で使用してもよいし、また二種以上の組み合わせで使用することもできる。界面活性剤が使用される場合、その割合としては、ケイ素化合物(A)100質量部に対して0.0001〜5質量部、または0.001〜1質量部、または0.01〜0.5質量部である。
上記の他の成分、溶剤、レベリング剤若しくは界面活性剤を混合する方法は、ケイ素化合物(A)に無機粒子(B)及び硬化触媒(C)、水(D)、酸(E)を添加すると同時でも、成分(A)乃至成分(E)混合後であっても良く、特に限定されない。
Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenol ether, polyoxyethylene, and the like. Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as nonylphenol ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan trioleate Sorbitan fatty acid esters such as stearate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as bitane monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan tristearate, trade name EFTOP EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products Co., Ltd.), trade names MegaFuck F171, F173, F-553, F-554, R-08, R-30, R-30-N (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) ), Fluorads FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), trade names Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) Activator, and organosiloxane polymer-KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), BYK-302, BYK-307, BYK-322, BYK-323, BYK-330, BYK-333, BYK-370, BYK-375, BYK-378 (manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) and the like can be mentioned. These surfactants may be used alone or in combination of two or more. When a surfactant is used, the proportion thereof is 0.0001-5 parts by mass, or 0.001-1 parts by mass, or 0.01-0.5 with respect to 100 parts by mass of the silicon compound (A). Part by mass.
In the method of mixing the other components, solvent, leveling agent or surfactant, the inorganic particles (B) and the curing catalyst (C), water (D), and acid (E) are added to the silicon compound (A). It may be simultaneous or after mixing of component (A) to component (E), and is not particularly limited.

<被膜の形成>
本発明の膜形成組成物は、基材に塗布し熱硬化することで所望の被膜を得ることができる。塗布方法は、公知又は周知の方法を採用できる。例えば、スピンコート法、ディップ法、フローコート法、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、スリットコート法、ロールコート法、転写印刷法、刷毛塗り、ブレードコート法、エアーナイフコート法等の方法を採用できる。その際に用いる基材は、シリコン、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレン(PE)、アイオノマー(IO)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリシクロオレフィン(PCO)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリプロピレン(PP)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリアクリロニトリル(PAN)、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)、エチレンメタクリル酸共重合体(EMMA)、ポリメタクリル酸(PMMA)、ナイロン、プラスチック、ガラス、サファイア、石英、ダイヤモンド、セラミックス、アルミニウムガリウムヒ素(AlGaAs)、ガリウムヒ素リン(GaAsP)、インジウム窒化ガリウム(InGaN)、窒化ガリウム(GaN)、アルミニウム窒化ガリウム(AlGaN)、リン化ガリウム(GaP)、セレン化亜鉛(ZnSe)、アルミニウムインジウムガリウムリン(AlGaInP)、酸化亜鉛(ZnO)等からなる基材を挙げることができる。
<Formation of coating>
The film-forming composition of the present invention can be applied to a substrate and thermally cured to obtain a desired film. A known or well-known method can be adopted as the coating method. For example, spin coating method, dip method, flow coating method, ink jet method, spray method, bar coating method, gravure coating method, slit coating method, roll coating method, transfer printing method, brush coating, blade coating method, air knife coating method Etc. can be adopted. The base materials used in this case are silicon, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), polyethylene terephthalate (PET), triacetyl cellulose (TAC), polyethylene (PE), ionomer (IO), polyimide (PI), polyamide (PA), polyvinyl chloride (PVC), polycycloolefin (PCO), polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinyl alcohol (PVA), polypropylene (PP), polycarbonate (PC), polystyrene (PS) , Polyacrylonitrile (PAN), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), ethylene methacrylic acid copolymer (EMMA), polymethacrylic acid (PMMA), nylon, plastic, glass, S Dia, quartz, diamond, ceramics, aluminum gallium arsenide (AlGaAs), gallium arsenide phosphorus (GaAsP), indium gallium nitride (InGaN), gallium nitride (GaN), aluminum gallium nitride (AlGaN), gallium phosphide (GaP), selenium Examples thereof include a base material made of zinc halide (ZnSe), aluminum indium gallium phosphide (AlGaInP), zinc oxide (ZnO), or the like.

加熱機器としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホットプレート、オーブン、ファーネスを用いて、適切な雰囲気下、すなわち大気、窒素等の不活性ガス、真空中等で加熱させればよい。これにより、均一な製膜面を有する被膜を得ることが可能である。
加熱温度は、溶媒を蒸発させる目的では、特に限定されないが、例えば、40〜200℃で行うことができる。これらの場合、より高い均一製膜性を発現させたり、基材上で反応を進行させたりする目的で2段階以上の温度変化をつけてもよい。
加熱温度及び加熱時間は目的とする電子デバイスのプロセス工程に適合した条件を選択すれば良く、ポリシロキサン被膜の物性値が電子デバイスの要求特性に適合した加熱条件を選択できる。
本願発明の加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)と無機粒子(B)と硬化触媒(C)と水(D)と酸(E)と溶剤(F)とを含む膜形成組成物は、これら各成分をハイブリッド化してなる膜形成組成物(ワニス)が均一分散液となっていることが好ましい。
The heating device is not particularly limited, and may be heated in an appropriate atmosphere, that is, in an inert gas such as air or nitrogen, in a vacuum, or the like using, for example, a hot plate, an oven, or a furnace. Thereby, it is possible to obtain a film having a uniform film forming surface.
The heating temperature is not particularly limited for the purpose of evaporating the solvent, but can be performed at 40 to 200 ° C., for example. In these cases, the temperature may be changed in two or more steps for the purpose of expressing a higher uniform film forming property or allowing the reaction to proceed on the substrate.
The heating temperature and the heating time may be selected in accordance with the process steps of the target electronic device, and the heating conditions in which the physical property value of the polysiloxane film is compatible with the required characteristics of the electronic device can be selected.
Film formation including silicon compound (A) containing hydrolysis condensate (polysiloxane) of the present invention, inorganic particles (B), curing catalyst (C), water (D), acid (E) and solvent (F) In the composition, a film-forming composition (varnish) obtained by hybridizing these components is preferably a uniform dispersion.

ここで、ハイブリッド化とは、広義では異なった性質の溶質を混合し、溶液の状態で混和することを意味し、異なる溶質同士が化学的または物理的に相互作用を有していても、有していなくてもよく、分散性が保持されていればよい。   Here, in a broad sense, hybridization means mixing solutes having different properties and mixing them in a solution state. Even if different solutes have chemical or physical interaction, they are present. The dispersibility may be maintained as long as it is not necessary.

ハイブリッド化は、最終的な膜形成組成物(ワニス)の安定性が得られる限りにおいて、その調製方法は特に限定されない。
例えば、(1)加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)を、溶液状態(ワニス)で無機粒子(B)の分散液(ゾル)、硬化触媒、水、酸に混合させる、(2)加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)及び硬化触媒、水、酸を溶液中(ワニス中)で無機粒子(B)を分散させる、など種々の方法が挙げられるが、ハンドリング性の観点から、加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)を溶液(ワニス)の状態で無機粒子の分散液(ゾル)及び溶液とした硬化触媒、水、酸に混合させる方法が好ましい。
ハイブリッド化した最終的な膜形成組成物(ワニス)の安定性は、5℃若しくは23℃の保管温度において、分散性の低下による析出、1次粒子径または2次粒子径の大幅な変化、塗布性の悪化、着色(白化、黄変)、膜質の悪化、パターニング特性の悪化を引き起こさなければよい。
The method for preparing the hybrid is not particularly limited as long as the stability of the final film-forming composition (varnish) can be obtained.
For example, (1) a silicon compound (A) containing a hydrolysis condensate (polysiloxane) is mixed with a dispersion (sol) of inorganic particles (B), a curing catalyst, water, and an acid in a solution state (varnish). (2) Various methods such as dispersion of inorganic particles (B) in a solution (in varnish) of a silicon compound (A) containing a hydrolysis condensate (polysiloxane), a curing catalyst, water, and an acid can be mentioned. From the viewpoint of handling properties, a silicon compound (A) containing a hydrolytic condensate (polysiloxane) is mixed with a dispersion catalyst (sol) of inorganic particles in a solution (varnish) and a curing catalyst, water, and acid. The method of making it preferable is.
The stability of the hybridized final film-forming composition (varnish) is a precipitation due to a decrease in dispersibility at a storage temperature of 5 ° C. or 23 ° C., and a significant change in the primary particle size or secondary particle size. It does not have to cause deterioration of properties, coloring (whitening, yellowing), deterioration of film quality, and deterioration of patterning characteristics.

組成物中における無機粒子の含有量は、得られる最終的な膜形成組成物(ワニス)の分散性が損なわれない範囲であればよく、作製する被膜の目的とする屈折率、透過率、耐熱性に合わせてコントロールすることが可能である。
本発明の加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)と無機粒子(B)と硬化触媒(C)と水(D)と酸(E)と溶剤(F)とを含む膜形成組成物(塗布液)は、分散性の低下による析出、1次粒子径または2次粒子径の大幅な変化、塗布性の悪化、着色(白化、黄変)、膜質の悪化を引き起こさない保管条件であれば特に限定されない。例えば、23℃(室温保管)、5℃(冷蔵保管)及び−20℃(冷凍保管)で保管すれば良く、−20℃乃至23℃で保管されれば良い。
本願発明では、上記膜形成組成物を基板上に被覆し加熱して得られ、波長633nmで1.50〜1.90、又は1.50〜1.70、又は1.70〜1.90の屈折率と、JIS規格 K 5600によって定められた鉛筆硬度がH〜9H、又はH〜5H、又はH〜3Hの硬度とを有する膜となる。
<被膜のパターニング方法>
本願発明の上記膜形成組成物自体には感光性はないが、アルカリ溶液に対して溶解現像性を有しているため感光性レジストを利用することで10μm以下のパターニングが可能である。上記膜形成組成物に感光性をつけない理由は、感光性材料とするときに添加する感光剤が耐光性を悪化させる原因となるためである。
The content of the inorganic particles in the composition may be within the range in which the dispersibility of the final film-forming composition (varnish) to be obtained is not impaired, and the intended refractive index, transmittance and heat resistance of the coating film to be produced It is possible to control according to sex.
Film formation containing silicon compound (A) containing hydrolysis condensate (polysiloxane) of the present invention, inorganic particles (B), curing catalyst (C), water (D), acid (E) and solvent (F) Composition (coating liquid) is stored under conditions that do not cause precipitation due to a decrease in dispersibility, significant change in primary particle size or secondary particle size, deterioration in coating properties, coloring (whitening, yellowing), and deterioration in film quality. If it is, it will not specifically limit. For example, it may be stored at 23 ° C. (room temperature storage), 5 ° C. (refrigerated storage) and −20 ° C. (refrigerated storage), and may be stored at −20 ° C. to 23 ° C.
In the present invention, the film-forming composition is coated on a substrate and heated, and is 1.50 to 1.90, 1.50 to 1.70, or 1.70 to 1.90 at a wavelength of 633 nm. The film has a refractive index and a hardness of H-9H, H-5H, or H-3H, as determined by JIS standard K5600.
<Pattern patterning method>
The film-forming composition itself of the present invention itself is not photosensitive, but has a pattern of 10 μm or less by using a photosensitive resist because it has solubility and developability in an alkaline solution. The reason for not imparting photosensitivity to the film-forming composition is that the photosensitizer added when the photosensitive material is used causes deterioration in light resistance.

パターニングする方法は以下の工程1乃至工程9を得て完成する。
工程1:膜形成組成物を基材に塗布する
工程2:基材上の膜を仮乾燥する
工程3:膜形成用組成物の上に感光性レジストを塗布する
工程4:感光性レジストを乾燥する
工程5:感光性レジストの上からマスクを介して光照射する
工程6:アルカリ現像する
工程7:純水でリンスする
工程8:レジストを剥離する
工程9:パターニングされた膜形成組成物を本加熱する
工程2は膜形成組成物を仮乾燥させる工程であり、工程3の感光性レジストの主溶剤に溶解しなくなるまで加熱すれば特に限定されないが、40℃乃至200℃、又は80℃乃至150℃、又は90℃乃至120℃で加熱すれば良く、加熱時間は30秒乃至300秒、又は60秒乃至120秒、又は180秒乃至240秒、加熱すれば良い。
工程3は感光性レジストを塗布する工程であり、市販されている一般的なポジ型感光性レジスト又はネガ型感光性レジストを用いれば良い。例えば、ポジ型フォトレジストとしてはTHMR−iP1800(東京応化工業(株)製)、AZ3100、AZ1500(A Z ELECTRONIC MATERIALS社製)などを用いれば良い。などを用いれば良い。
The patterning method is completed by obtaining the following steps 1 to 9.
Step 1: Applying the film-forming composition to the substrate Step 2: Temporarily drying the film on the substrate Step 3: Applying the photosensitive resist onto the film-forming composition Step 4: Drying the photosensitive resist Step 5: Light irradiation through a mask from the top of the photosensitive resist 6: Alkali development step 7: Rinsing with pure water 8: Stripping the resist 9: Book the patterned film-forming composition The heating step 2 is a step of temporarily drying the film-forming composition, and is not particularly limited as long as heating is performed until the film-forming composition is not dissolved in the main solvent of the photosensitive resist in step 3, but it is 40 ° C. to 200 ° C. The heating may be performed at a temperature of 90 ° C. or 90 ° C. to 120 ° C., and the heating time may be 30 seconds to 300 seconds, 60 seconds to 120 seconds, or 180 seconds to 240 seconds.
Step 3 is a step of applying a photosensitive resist, and a commercially available general positive photosensitive resist or negative photosensitive resist may be used. For example, as the positive photoresist, THMR-iP1800 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), AZ3100, AZ1500 (manufactured by AZ ELECTRONIC MATERIALS) or the like may be used. Etc. may be used.

工程5はマスクを介して光照射する工程であり、一般的な露光機を用いれば良い。例えば、アライナー PLA−600FA(キヤノン(株)製)、i線ステッパー NSR−2205i12D((株)ニコン製)などを用いれば良い。
工程6はアルカリ現像する工程であり、アルカリ現像液としては一般的なテトラメチルアンモニウムハイドライド(TMAH)水溶液を用いれば良い。TMAHの濃度は0.1質量%乃至2.38質量%、又は0.5質量%乃至1.0質量%、又は1.0質量%乃至2.0質量%であれば良く、現像時間は10秒乃至180秒、又は20秒乃至60秒、又は90秒乃至120秒であれば良い。また、アルカリ現像液は炭酸ナトリウム及び水酸化ナトリウム、水酸化カリウム水溶液などの無機塩基でも良い。
工程8はレジストを剥離する工程であり、一般的なレジスト溶剤であれば良い。例えば、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、ピルビン酸エチルなどが挙げられる。
工程9は膜形成組成物を本加熱する工程であり、80℃乃至300℃、又は100℃乃至150℃、又は180℃乃至230℃、又は250℃乃至300℃で加熱すれば良い。
Step 5 is a step of irradiating light through a mask, and a general exposure machine may be used. For example, aligner PLA-600FA (manufactured by Canon Inc.), i-line stepper NSR-2205i12D (manufactured by Nikon Corporation), or the like may be used.
Step 6 is a step of alkali development, and a common tetramethylammonium hydride (TMAH) aqueous solution may be used as the alkali developer. The concentration of TMAH may be 0.1% to 2.38%, 0.5% to 1.0%, or 1.0% to 2.0% by weight, and the development time is 10%. Second to 180 seconds, 20 seconds to 60 seconds, or 90 seconds to 120 seconds may be sufficient. The alkaline developer may be an inorganic base such as sodium carbonate, sodium hydroxide, or potassium hydroxide aqueous solution.
Step 8 is a step of stripping the resist, and any common resist solvent may be used. Examples thereof include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, and ethyl pyruvate.
Step 9 is a step of subjecting the film-forming composition to main heating, which may be performed at 80 ° C. to 300 ° C., 100 ° C. to 150 ° C., 180 ° C. to 230 ° C., or 250 ° C. to 300 ° C.

以上のようなパターニング方法を経ることで、膜形成組成物が非感光性材料であるにも関わらず、アルカリ現像性を有することでパターニングすることが可能となる。
このようにして得られた本発明の組成物からなる膜は、高屈折率、高透明性、高耐熱性、高耐光性、高硬度、ワニスの保管安定性を一度に満たすことが可能であり、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、カソードレイチューブ、有機発光ディスプレイ、電子ペーパー、LED、固体撮像素子、太陽電池、有機薄膜トランジスタなどの電子デバイスとして好適に用いることができる。特に高耐光性が要求されるLED用部材として好適に用いることができる。
Through the patterning method as described above, it is possible to perform patterning by having alkali developability even though the film forming composition is a non-photosensitive material.
The film made of the composition of the present invention thus obtained can satisfy a high refractive index, high transparency, high heat resistance, high light resistance, high hardness, and storage stability of varnish at a time. , Liquid crystal displays, plasma displays, cathode ray tubes, organic light emitting displays, electronic paper, LEDs, solid-state imaging devices, solar cells, organic thin film transistors, and other electronic devices. In particular, it can be suitably used as an LED member that requires high light resistance.

より具体的には、各種ディスプレイのバックライト光源、信号機、照明、レーザー、バイオセンサーなどとして好適に用いることができる。   More specifically, it can be suitably used as a backlight light source for various displays, traffic lights, illumination, lasers, biosensors, and the like.

以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、実施例で用いた各測定装置は以下のとおりである。
[GPC]
装置:東ソー(株)製 HLC−8200 GPC
カラム:Shodex KF−804L+KF−805L
カラム温度:40℃
溶媒:テトラヒドロフラン(以下、THF)
検出器:UV(254nm)
検量線:標準ポリスチレン
H−NMR]
装置:日本電子株式会社製 ECP300
溶剤:重アセトン
[被膜の屈折率/エリプソメーター]
装置:ジェー・エー・ウーラム・ジャパン製 多入射角分光エリプソメーターVASE。
波長450nmで測定。
[紫外線可視分光光度計]
装置:(株)島津製作所製 SHIMADSU UV−3600
〔粒子の屈折率〕
装置:ジェー・エー・ウーラム・ジャパン製 多入射角分光エリプソメーターVASE。
波長450nmで測定。
無機粒子(B)を膜厚が100nmになるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルで希釈し、シリコン基板にスピンコートし、100℃で1分間、ホットプレートで焼成後、200℃で5分間、ホットプレートで焼成した膜の屈折率を測定した。
〔平均粒子径〕
装置:Beckman Coulter製 N5
無機粒子(B)の分散液を分散媒と同じ溶媒で希釈し、動的光散乱法の粒子径(Unimodalモード、強度平均粒子径)を測定した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to the following Example. In addition, each measuring apparatus used in the Example is as follows.
[GPC]
Equipment: HLC-8200 GPC manufactured by Tosoh Corporation
Column: Shodex KF-804L + KF-805L
Column temperature: 40 ° C
Solvent: Tetrahydrofuran (hereinafter THF)
Detector: UV (254 nm)
Calibration curve: Standard polystyrene [ 1 H-NMR]
Device: ECP300 manufactured by JEOL Ltd.
Solvent: heavy acetone [refractive index of coating / ellipsometer]
Apparatus: Multi-angle-of-incidence spectroscopic ellipsometer VASE manufactured by JA Woollam Japan.
Measured at a wavelength of 450 nm.
[Ultraviolet visible spectrophotometer]
Apparatus: SHIMADSU UV-3600 manufactured by Shimadzu Corporation
[Refractive index of particles]
Apparatus: Multi-angle-of-incidence spectroscopic ellipsometer VASE manufactured by JA Woollam Japan.
Measured at a wavelength of 450 nm.
The inorganic particles (B) are diluted with propylene glycol monomethyl ether so as to have a film thickness of 100 nm, spin-coated on a silicon substrate, baked on a hot plate at 100 ° C. for 1 minute, and then heated at 200 ° C. for 5 minutes. The refractive index of the fired film was measured.
[Average particle size]
Device: N5 made by Beckman Coulter
The dispersion of the inorganic particles (B) was diluted with the same solvent as the dispersion medium, and the particle size (Unimodal mode, intensity average particle size) of the dynamic light scattering method was measured.

〔スピンコート〕
装置:東京エレクトロン(株)製 クリーントラック ACT8
〔露光〕
装置:(株)ニコン製 i線ステッパー NSR−2205i12D
〔水接触角〕
協和界面科学株式会社製 全自動接触角計 Drop Masterシリーズ DM700を用いて、純水をサイズが22Gの針から液滴を作製し、被膜表面に着液した液滴を液滴法(θ/2法)で水接触角を算出した。
〔光学顕微鏡〕
装置:Nikon社製 ECLIPSE E600 POL
光学顕微鏡は倍率が50倍で観察した。
〔電子顕微鏡〕
装置:株式会社日立ハイテクノロジーズ社製S−4800
[Spin coat]
Equipment: Clean Electron ACT8 manufactured by Tokyo Electron Ltd.
〔exposure〕
Device: Nikon i-line stepper NSR-2205i12D
[Water contact angle]
Using the Drop Master series DM700 made by Kyowa Interface Science Co., Ltd., Droplet method (θ / 2) Method) to calculate the water contact angle.
(Optical microscope)
Equipment: ECLIPSE E600 POL made by Nikon
The optical microscope was observed at a magnification of 50 times.
〔electronic microscope〕
Apparatus: S-4800 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation

[合成例1]
20.83gのテトラエトキシシラン、7.04gのn−プロピルトリメトキシシラン、111.49gのアセトンを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸9.52gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に111.49gのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEAと略す)を加え、反応副生物であるエタノール、メタノール、水、塩酸、アセトンを減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスであり、完全加水分解型のポリシロキサン(P1と略す)のワニスである。得られたP1のGPCによる重量平均分子量はポリスチレン換算でMw1541であった。
P1のPGMEAワニスは140℃における固形残物換算で6質量パーセントとなるようにPGMEAを加え、H−NMRを測定した。H−NMRの結果から、溶媒であるPGMEAのプロトンに帰属される5.1ppmのピークを1.00としたときに、ポリシロキサンのシラノール(Si−OH)に帰属される6.0ppm付近のピークが0.32となり、Si−OHが多く残留していることが確認された。質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 1]
20.83 g of tetraethoxysilane, 7.04 g of n-propyltrimethoxysilane, and 111.49 g of acetone were placed in a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer and 0.01 mol / L hydrochloric acid. 9.52 g was added dropwise to the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution was cooled to room temperature, 111.49 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (abbreviated as PGMEA) was added to the reaction solution, and ethanol, methanol, water, hydrochloric acid and acetone as reaction by-products were distilled off under reduced pressure. Concentration gave a PGMEA solution of hydrolysis condensate (polymer). Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound (A) containing a hydrolyzed condensate (polysiloxane) and a varnish of a completely hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P1). The weight average molecular weight of the obtained P1 by GPC was Mw1541 in terms of polystyrene.
PGMEA was added so that the PGMEA varnish of P1 might be 6 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C., and 1 H-NMR was measured. From the result of 1 H-NMR, when the peak of 5.1 ppm attributed to the proton of PGMEA as a solvent is set to 1.00, the peak around 6.0 ppm attributed to silanol (Si—OH) of polysiloxane is obtained. The peak was 0.32, confirming that a large amount of Si—OH remained. Table 1 shows the mass average molecular weight and the proton number ratio according to 1 H-NMR.

[合成例2]
20.83gのテトラエトキシシラン、9.44gのイソブチルトリエトキシシラン、121.11gのアセトンを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸9.52gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に121.11gのPGMEAを加え、反応副生物であるエタノール、水、塩酸、アセトンを減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスであり、完全加水分解型のポリシロキサン(P2と略す)のワニスである。P2の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 2]
20.83 g of tetraethoxysilane, 9.44 g of isobutyltriethoxysilane, and 121.11 g of acetone were put into a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer to 0.01 mol / L hydrochloric acid. 52 g was added dropwise to the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 121.11 g of PGMEA is added to the reaction solution, and ethanol, water, hydrochloric acid, and acetone as reaction by-products are distilled off under reduced pressure and concentrated to obtain a hydrolysis-condensation product (polymer). A PGMEA solution was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound (A) containing a hydrolyzed condensate (polysiloxane), and a varnish of a completely hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P2). Table 1 shows the mass average molecular weight of P2 and the proton number ratio according to 1 H-NMR.

[合成例3]
20.83gのテトラエトキシシラン、8.84gのn−ヘキシルトリメトキシシラン、118.71gのアセトンを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸9.52gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に118.71gのPGMEAを加え、反応副生物であるエタノール、メタノール、水、塩酸、アセトンを減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスであり、完全加水分解型のポリシロキサン(P3と略す)のワニスである。P3の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 3]
20.83 g of tetraethoxysilane, 8.84 g of n-hexyltrimethoxysilane and 118.71 g of acetone were placed in a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer and 0.01 mol / L hydrochloric acid. 9.52 g was added dropwise to the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 118.71 g of PGMEA is added to the reaction solution, and ethanol, methanol, water, hydrochloric acid, and acetone as reaction by-products are distilled off under reduced pressure, and concentrated to hydrolyzed condensate (polymer). ) PGMEA solution was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound (A) containing a hydrolysis condensate (polysiloxane), and a varnish of a completely hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P3). Table 1 shows the mass average molecular weight of P3 and the proton number ratio by 1 H-NMR.

[合成例4]
20.83gのテトラエトキシシラン、2.45gのイソブチルトリエトキシシラン、93.13gのアセトンを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸7.80gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に93.13gのPGMEAを加え、反応副生物であるエタノール、水、塩酸、アセトンを減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスであり、完全加水分解型のポリシロキサン(P4と略す)のワニスである。P4の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 4]
20.83 g of tetraethoxysilane, 2.45 g of isobutyltriethoxysilane, and 93.13 g of acetone were put into a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer to 0.01 mol / L hydrochloric acid. 80 g was added dropwise to the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 93.13 g of PGMEA is added to the reaction solution, and ethanol, water, hydrochloric acid, and acetone as reaction by-products are distilled off under reduced pressure and concentrated to obtain a hydrolysis-condensation product (polymer). A PGMEA solution was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound (A) containing a hydrolyzed condensate (polysiloxane), and a varnish of a completely hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P4). Table 1 shows the mass average molecular weight of P4 and the proton number ratio by 1 H-NMR.

[合成例5]
12.50gのテトラエトキシシラン、13.22gのイソブチルトリエトキシシラン、102.89gのアセトンを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸7.56gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に102.89gのPGMEAを加え、反応副生物であるエタノール、水、塩酸、アセトンを減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスであり、完全加水分解型のポリシロキサン(P5と略す)のワニスである。P5の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 5]
12.50 g of tetraethoxysilane, 13.22 g of isobutyltriethoxysilane and 102.89 g of acetone were placed in a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer to 0.01 mol / L hydrochloric acid. 56 g was dripped at the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 102.89 g of PGMEA is added to the reaction solution, and ethanol, water, hydrochloric acid, and acetone as reaction by-products are distilled off under reduced pressure and concentrated to obtain a hydrolysis-condensation product (polymer). A PGMEA solution was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound (A) containing a hydrolysis condensate (polysiloxane), and a varnish of a completely hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P5). Table 1 shows the mass average molecular weight of P5 and the proton number ratio by 1 H-NMR.

[合成例6]
5.21gのテトラエトキシシラン、2.36gのイソブチルトリエトキシシラン、118.59gのアセトンを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸2.38gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に118.59gのPGMEAを加え、反応副生物であるエタノール、水、塩酸、アセトンを減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスであり、完全加水分解型のポリシロキサン(P6と略す)のワニスである。P6の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 6]
5.21 g of tetraethoxysilane, 2.36 g of isobutyltriethoxysilane and 118.59 g of acetone were placed in a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer and 0.01 mol / L hydrochloric acid was added. 38 g was added dropwise to the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 118.59 g of PGMEA is added to the reaction solution, and ethanol, water, hydrochloric acid, and acetone as reaction by-products are distilled off under reduced pressure and concentrated to obtain a hydrolysis-condensation product (polymer). A PGMEA solution was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound (A) containing a hydrolyzed condensate (polysiloxane) and a varnish of a completely hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P6). Table 1 shows the mass average molecular weight of P6 and the proton number ratio by 1 H-NMR.

[合成例7]
20.83gのテトラエトキシシラン、83.33gのアセトンを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸7.20gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に83.33gのPGMEAを加え、反応副生物であるエタノール、水、塩酸、アセトンを減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスであり、完全加水分解型のポリシロキサン(P7と略す)のワニスである。P7の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 7]
20.83 g of tetraethoxysilane and 83.33 g of acetone were placed in a 300 ml flask, and 7.20 g of 0.01 mol / L hydrochloric acid was added dropwise to the mixed solution while stirring the mixed solution with a magnetic stirrer. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 83.33 g of PGMEA is added to the reaction solution, and ethanol, water, hydrochloric acid and acetone as reaction by-products are distilled off under reduced pressure, and concentrated to obtain a hydrolysis-condensation product (polymer). A PGMEA solution was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound (A) containing a hydrolyzed condensate (polysiloxane) and a varnish of a completely hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P7). Table 1 shows the mass average molecular weight of P7 and the proton number ratio by 1 H-NMR.

[合成例8]
10.42gのテトラエトキシシラン、16.53gのイソブチルトリエトキシシラン、107.78gのアセトンを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸7.65gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に107.78gのPGMEAを加え、反応副生物であるエタノール、水、塩酸、アセトンを減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスであり、完全加水分解型のポリシロキサン(P8と略す)のワニスである。P8の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[合成例9]
合成例2で得たP2を100℃のオイルバス中で22時間の加熱攪拌し、ポリスチレン換算でMw3401となったことを確認し、ポリシロキサン(P9と略す)のワニスを得た。P9の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[合成例10]
合成例2で得たP2を100℃のオイルバス中で35時間の加熱攪拌し、ポリスチレン換算でMw4545となったことを確認し、ポリシロキサン(P10と略す)のワニスを得た。P10の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 8]
10.42 g of tetraethoxysilane, 16.53 g of isobutyltriethoxysilane, and 107.78 g of acetone were placed in a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer to 0.01 mol / L hydrochloric acid. 65 g was added dropwise to the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 107.78 g of PGMEA is added to the reaction solution, and ethanol, water, hydrochloric acid, and acetone as reaction by-products are distilled off under reduced pressure and concentrated to obtain a hydrolysis-condensation product (polymer). A PGMEA solution was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound (A) containing a hydrolyzed condensate (polysiloxane) and a varnish of a completely hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P8). Table 1 shows the mass average molecular weight of P8 and the proton number ratio by 1 H-NMR.
[Synthesis Example 9]
P2 obtained in Synthesis Example 2 was heated and stirred in an oil bath at 100 ° C. for 22 hours to confirm that it became Mw 3401 in terms of polystyrene, and a varnish of polysiloxane (abbreviated as P9) was obtained. Table 1 shows the mass average molecular weight of P9 and the proton number ratio by 1 H-NMR.
[Synthesis Example 10]
P2 obtained in Synthesis Example 2 was heated and stirred in an oil bath at 100 ° C. for 35 hours to confirm that it became Mw4545 in terms of polystyrene, and a polysiloxane (abbreviated as P10) varnish was obtained. Table 1 shows the mass average molecular weight of P10 and the proton number ratio by 1 H-NMR.

[合成例11]
20.83gのテトラエトキシシラン、7.64gのメチルトリエトキシシラン、113.90gのアセトンを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸9.52gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に113.90gのPGMEAを加え、反応副生物であるエタノール、水、塩酸、アセトンを減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスであり、完全加水分解型のポリシロキサン(P11と略す)のワニスである。P11の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 11]
20.83 g of tetraethoxysilane, 7.64 g of methyltriethoxysilane, and 113.90 g of acetone were placed in a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer to 0.01 mol / L hydrochloric acid. 52 g was added dropwise to the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 113.90 g of PGMEA is added to the reaction solution, and ethanol, water, hydrochloric acid and acetone as reaction by-products are distilled off under reduced pressure, and concentrated to obtain a hydrolysis-condensation product (polymer). A PGMEA solution was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound (A) containing a hydrolyzed condensate (polysiloxane) and a varnish of a completely hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P11). Table 1 shows the mass average molecular weight of P11 and the proton number ratio by 1 H-NMR.

[合成例12]
20.83gのテトラエトキシシラン、8.24gのエチルトリエトキシシラン、116.30gのアセトンを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸9.52gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に116.30gのPGMEAを加え、反応副生物であるエタノール、水、塩酸、アセトンを減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスであり、完全加水分解型のポリシロキサン(P12と略す)のワニスである。P12の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 12]
20.83 g of tetraethoxysilane, 8.24 g of ethyltriethoxysilane, and 116.30 g of acetone were placed in a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer to 0.01 mol / L hydrochloric acid. 52 g was added dropwise to the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 116.30 g of PGMEA is added to the reaction solution, and ethanol, water, hydrochloric acid, and acetone as reaction by-products are distilled off under reduced pressure and concentrated to obtain a hydrolysis-condensation product (polymer) A PGMEA solution was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound (A) containing a hydrolysis condensate (polysiloxane) and a varnish of a completely hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P12). Table 1 shows the mass average molecular weight of P12 and the proton number ratio by 1 H-NMR.

[合成例13]
20.83gのテトラエトキシシラン、8.24gのn−オクチルトリメトキシシラン、123.47gのアセトンを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸9.52gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に123.47gのPGMEAを加え、反応副生物であるエタノール、メタノール、水、塩酸、アセトンを減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物(A)のワニスであり、完全加水分解型のポリシロキサン(P13と略す)のワニスである。P13の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 13]
20.83 g of tetraethoxysilane, 8.24 g of n-octyltrimethoxysilane and 123.47 g of acetone were placed in a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer and 0.01 mol / L hydrochloric acid. 9.52 g was added dropwise to the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 123.47 g of PGMEA is added to the reaction solution, and ethanol, methanol, water, hydrochloric acid, and acetone as reaction byproducts are distilled off under reduced pressure, and concentrated to hydrolyzed condensate (polymer). ) PGMEA solution was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound (A) containing a hydrolyzed condensate (polysiloxane) and a varnish of a completely hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P13). Table 1 shows the mass average molecular weight of P13 and the proton number ratio by 1 H-NMR.

[合成例14]
20.83gのテトラエトキシシラン、7.04gのn−プロピルトリメトキシシラン111.49gのエタノールを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸9.52gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に111.49gのPGMEAを加え、溶媒であるエタノール、反応副生物であるエタノール、メタノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物のワニスであり、部分加水分解型のポリシロキサン(P14と略す)のワニスである。得られたP14のGPCによる重量平均分子量はポリスチレン換算でMw1520であった。
P14のPGMEAワニスは140℃における固形残物換算で6質量パーセントとなるようにPGMEAを加え、H−NMRを測定した。
H−NMRの結果から、溶媒であるPGMEAのプロトンに帰属される5.1ppmのピークを1.00としたときに、ポリシロキサンのシラノール(Si−OH)に帰属される6.0ppm付近のピークが0.06となり、Si−OHが非常に少ないことが確認された。
[Synthesis Example 14]
20.83 g of tetraethoxysilane and 7.04 g of n-propyltrimethoxysilane 111.49 g of ethanol were placed in a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer and 0.01 mol / L hydrochloric acid 9 .52 g was added dropwise to the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 111.49 g of PGMEA is added to the reaction solution, ethanol as a solvent, ethanol, methanol, water and hydrochloric acid as reaction by-products are distilled off under reduced pressure, and concentrated to hydrolytic condensation. A PGMEA solution of the product (polymer) was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound containing a hydrolysis condensate (polysiloxane) and a varnish of a partially hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P14). The weight average molecular weight of the obtained P14 by GPC was Mw1520 in terms of polystyrene.
PGMEA was added to PGMEA varnish of P14 at 6 mass percent in terms of solid residue at 140 ° C., and 1 H-NMR was measured.
From the result of 1 H-NMR, when the peak of 5.1 ppm attributed to the proton of PGMEA as a solvent is set to 1.00, the peak around 6.0 ppm attributed to silanol (Si—OH) of polysiloxane is obtained. The peak was 0.06, and it was confirmed that there was very little Si-OH.

[合成例15]
20.83gのテトラエトキシシラン、9.44gのイソブチルトリメトキシシラン121.11gのエタノールを300mlのフラスコに入れ、混合溶液をマグネチックスターラーにて撹拌しながら0.01モル/Lの塩酸9.52gを混合溶液に滴下した。添加後、85℃に調整されたオイルバスにフラスコを移し、加温還流下で240分間反応させた。その後、反応溶液を室温まで冷却し、反応溶液に121.11gのPGMEAを加え、溶媒であるエタノール、反応副生物であるエタノール、水、塩酸を減圧留去し、濃縮して加水分解縮合物(ポリマー)のPGMEA溶液を得た。さらにPGMEAを加え、140℃における固形残物換算で14質量パーセントとなるように調整した。得られたポリマーは加水分解縮合物(ポリシロキサン)を含むケイ素化合物のワニスであり、部分加水分解型のポリシロキサン(P15と略す)のワニスである。P15の質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率を表1に示す。
[Synthesis Example 15]
20.83 g of tetraethoxysilane and 9.44 g of isobutyltrimethoxysilane 121.11 g of ethanol were placed in a 300 ml flask, and the mixed solution was stirred with a magnetic stirrer and 9.52 g of 0.01 mol / L hydrochloric acid was stirred. Was dropped into the mixed solution. After the addition, the flask was transferred to an oil bath adjusted to 85 ° C., and reacted for 240 minutes under heating and reflux. Thereafter, the reaction solution is cooled to room temperature, 121.11 g of PGMEA is added to the reaction solution, ethanol as a solvent, ethanol, water and hydrochloric acid as reaction by-products are distilled off under reduced pressure, and concentrated to a hydrolysis-condensation product ( Polymer) PGMEA solution was obtained. Furthermore, PGMEA was added, and it adjusted so that it might become 14 mass% in conversion of the solid residue in 140 degreeC. The obtained polymer is a varnish of a silicon compound containing a hydrolysis condensate (polysiloxane), and a varnish of a partially hydrolyzed polysiloxane (abbreviated as P15). Table 1 shows the mass average molecular weight of P15 and the proton number ratio according to 1 H-NMR.

〔表1〕
表1 質量平均分子量及びH−NMRによるプロトン数比率
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
質量平均分子量 PGMEAのプロトン比 シラノールのプロトン比
〔Mw〕 〔5.1ppm〕 〔6.0ppm〕
合成例1 1541 1.00 0.32
合成例2 1500 1.00 0.31
合成例3 1537 1.00 0.30
合成例4 1761 1.00 0.35
合成例5 1520 1.00 0.31
合成例6 735 1.00 0.31
合成例7 3401 1.00 0.31
合成例8 1531 1.00 0.30
合成例9 1541 1.00 0.31
合成例10 4545 1.00 0.33
合成例11 1283 1.00 0.32
合成例12 1585 1.00 0.31
合成例13 1002 1.00 0.33
合成例14 1520 1.00 0.06
合成例15 1488 1.00 0.05
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
[Table 1]
Table 1 Weight average molecular weight and proton number ratio by 1 H-NMR ―――――――――――――――――――――――――――――――――――― ――――
Mass average molecular weight PGMEA proton ratio Silanol proton ratio
[Mw] [5.1 ppm] [6.0 ppm]
Synthesis Example 1 1541 1.00 0.32
Synthesis Example 2 1500 1.00 0.31
Synthesis Example 3 1537 1.00 0.30
Synthesis Example 4 1761 1.00 0.35
Synthesis Example 5 1520 1.00 0.31
Synthesis Example 6 735 1.00 0.31
Synthesis Example 7 3401 1.00 0.31
Synthesis Example 8 1531 1.00 0.30
Synthesis Example 9 1541 1.00 0.31
Synthesis Example 10 4545 1.00 0.33
Synthesis Example 11 1283 1.00 0.32
Synthesis Example 12 1585 1.00 0.31
Synthesis Example 13 1002 1.00 0.33
Synthesis Example 14 1520 1.00 0.06
Synthesis Example 15 1488 1.00 0.05
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

[参考例1]
ジルコニア分散液;アルコキシシランにより表面処理されたジルコニア粒子を30.5質量%含むプロピレングリコールモノメチルエーテル分散液(D1と略す)(日産化学工業(株)製)
参考例1で得た無機粒子ゾルの各物性値を表2に示す。
[Reference Example 1]
Zirconia dispersion: Propylene glycol monomethyl ether dispersion (abbreviated as D1) containing 30.5% by mass of zirconia particles surface-treated with alkoxysilane (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
Table 2 shows each physical property value of the inorganic particle sol obtained in Reference Example 1.

〔表2〕
表2 無機粒子ゾルの各物性値
――――――――――――――――――――――――
略称 D1
粒子種 ジルコニア
平均粒子径(nm) 14
粒子屈折率 1.66
固形分(wt%) 30.5
B型粘度(BLアダプター) 4.3
(mPa・s、20℃)
――――――――――――――――――――――――
[Table 2]
Table 2 Properties of inorganic particle sols ――――――――――――――――――――――――
Abbreviation D1
Particle type Zirconia
Average particle size (nm) 14
Particle refractive index 1.66
Solid content (wt%) 30.5
B-type viscosity (BL adapter) 4.3
(MPa · s, 20 ° C)
――――――――――――――――――――――――

<膜形成組成物および被膜の作製>
[実施例1]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、8.3058gのプロピレングリコールモノエチルエーテル(PGEEと略す)を加え、合成例1で得た2.2875gのP1(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてベンジルトリエチルアンモニウムクロライド(BTEACと略す)をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.0915gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.9150gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.8458g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V1と略す)を得た。
<Production of film-forming composition and film>
[Example 1]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1 was weighed, then 8.3058 g of propylene glycol monoethyl ether (abbreviated as PGEE) was added, and 2.2875 g of Synthesis Example 1 was obtained. P1 (solid content of polysiloxane is 35% by mass with respect to the solid content of D1), 0.0915 g of a solution prepared by diluting benzyl triethylammonium chloride (abbreviated as BTEAC) with PGEE as a curing catalyst (C) to 1% by mass 0.950 g of acetic acid diluted with PGEE to 1% by mass was added, and R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. as a surfactant was diluted with PGEE to 1% by mass. 0.1830 g of the solution was added, and 1.8458 g of ion-exchanged water (the ratio in the total solvent was 12% by mass) was added. Mixed until the total weight of solids to obtain a 7.5 wt% of varnish (abbreviated as V1).

得られたV1は屈折率を評価した。シリコン基板上にV1の膜厚が100nmとなるようにスピンコートし、ホットプレートを用いて、150℃1分間で加熱を行った。次いで、ホットプレートで300℃1時間加熱を行い、450nmの屈折率を測定した結果、1.616であった。
[実施例2]
実施例1のP1を合成例2で得たP2に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V2と略す)を得た。
得られたV2は実施例1と同様に屈折率を測定した結果、1.612であった。
[実施例3]
実施例1のP1を合成例3で得たP3に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V3と略す)を得た。
得られたV3は実施例1と同様に屈折率を測定した結果、1.608であった。
[実施例4]
実施例1のP1を合成例4で得たP4に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V4と略す)を得た。
Obtained V1 evaluated the refractive index. It spin-coated so that the film thickness of V1 might be set to 100 nm on a silicon substrate, and it heated at 150 degreeC for 1 minute using the hotplate. Subsequently, it heated at 300 degreeC with the hotplate for 1 hour, and as a result of measuring the refractive index of 450 nm, it was 1.616.
[Example 2]
A varnish (abbreviated as V2) having a total solid content of 7.5 mass% was obtained in the same manner as in Example 1, except that P1 in Example 1 was replaced with P2 obtained in Synthesis Example 2.
The obtained V2 was 1.612 as a result of measuring the refractive index in the same manner as in Example 1.
[Example 3]
A varnish (abbreviated as V3) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P3 obtained in Synthesis Example 3.
V3 obtained was 1.608 as a result of measuring the refractive index in the same manner as in Example 1.
[Example 4]
A varnish (abbreviated as V4) having a total solid content of 7.5 mass% was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P4 obtained in Synthesis Example 4.

[実施例5]
実施例1のP1を合成例5で得たP5に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V5と略す)を得た。
[実施例6]
実施例1のP1を合成例6で得たP6に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V6と略す)を得た。
[実施例7]
実施例1のP1を合成例9で得たP9に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V7と略す)を得た。
[Example 5]
A varnish (abbreviated as V5) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P5 obtained in Synthesis Example 5.
[Example 6]
A varnish (abbreviated as V6) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P6 obtained in Synthesis Example 6.
[Example 7]
A varnish (abbreviated as V7) having a total solid content of 7.5 mass% was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P9 obtained in Synthesis Example 9.

[実施例8]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、7.9832gのPGEEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.4575gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.9150gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.8512g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V8と略す)を得た。
[実施例9]
実施例1のBTEACをベンジルトリメチルアンモニウムクロライド(BTMACと略す)に変更した以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V9と略す)を得た。
[Example 8]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, weighed 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1, then added 7.9932 g of PGEE, and 2.2875 g of P2 obtained in Synthesis Example 2 (based on the solid content of D1) 0.475 g of a solution of BTEAC diluted with PGEE to 1 mass% as a curing catalyst (C) was added as a curing catalyst (C), and 0.4575 g of acetic acid was diluted with PGEE to obtain 1 mass%. 9150 g was added, and 0.1830 g of a solution made by diluting R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. with PGEE as a surfactant to 1% by mass was added, and 1.8512 g of ion-exchanged water (all solvents) The mixture was mixed until it was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as V8) having a total solid content of 7.5% by mass.
[Example 9]
A varnish (abbreviated as V9) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 1 except that BTEAC in Example 1 was changed to benzyltrimethylammonium chloride (abbreviated as BTMAC). .

[実施例10]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、8.2252gのPGEEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.9150gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.8471g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V10と略す)を得た。
[Example 10]
Weighing 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1 into a 20 mL eggplant-shaped flask, then adding 8.2252 g of PGEE, and adding 2.2875 g of P2 obtained in Synthesis Example 2 (based on the solid content of D1) 0.130 g of a solution of BTEAC diluted with PGEE to 1 mass% as a curing catalyst (C) was added to 0.1830 g, and acetic acid was diluted with PGEE to obtain 1 mass%. 9150 g was added, 0.1830 g of a solution prepared by diluting R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. with PGEE as a surfactant to 1% by mass, and 1.8471 g of ion-exchanged water (all solvents) The mixture was mixed until it was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as V10) having a total solid content of 7.5% by mass.

[実施例11]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、8.8409gのPGEEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.9150gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.2314g(全溶剤中における割合が8質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V11と略す)を得た。
[Example 11]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, weighed 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1, then added 8.8409 g of PGEE, and 2.2875 g of P2 obtained in Synthesis Example 2 (based on the solid content of D1) 0.130 g of a solution of BTEAC diluted with PGEE to 1 mass% as a curing catalyst (C) was added to 0.1830 g, and acetic acid was diluted with PGEE to obtain 1 mass%. 9150 g was added, 0.1830 g of a solution prepared by diluting R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Ltd. with PGEE as a surfactant to 1% by mass, and 1.2314 g of ion-exchanged water (all solvents) The mixture was mixed until it was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as V11) having a total solid content of 7.5% by mass.

[実施例12]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、7.6095gのPGEEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.9150gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水2.4628g(全溶剤中における割合が16質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V12と略す)を得た。
[Example 12]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, weighed 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1, then added 7.6095 g of PGEE, and 2.2875 g of P2 obtained in Synthesis Example 2 (based on the solid content of D1) 0.130 g of a solution of BTEAC diluted with PGEE to 1 mass% as a curing catalyst (C) was added to 0.1830 g, and acetic acid was diluted with PGEE to obtain 1 mass%. 9150 g was added, 0.1830 g of a solution prepared by diluting R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. with PGEE as a surfactant to 1% by mass, and 2.4628 g of ion-exchanged water (all solvents) Was added until the mixture was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as V12) having a total solid content of 7.5% by mass.

[実施例13]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、6.6121gのPGEEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液2.7450gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.8742g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V13と略す)を得た。
[Example 13]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, weighed 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1, then added 6.6121 g of PGEE, and obtained 2.2875 g of P2 obtained in Synthesis Example 2 (based on the solid content of D1). 1. A solid solution of polysiloxane of 35% by mass), 0.1830 g of BTEAC diluted to 1% by mass with PGEE as a curing catalyst (C) was added, and acetic acid was diluted to 1% by mass with PGEE. 7450 g was added, 0.1830 g of a solution prepared by diluting R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. with PGEE as a surfactant to 1% by mass, and 1.8742 g of ion-exchanged water (all solvents) The mixture was mixed until it was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as V13) having a total solid content of 7.5% by mass.

[実施例14]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、7.4186gのPGEEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、蟻酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液1.8300gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.8607g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V14と略す)を得た。
[Example 14]
Weigh out 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1 in a 20 mL eggplant-shaped flask, then add 7.4186 g of PGEE, and add 2.2875 g of P2 obtained in Synthesis Example 2 (based on the solid content of D1). And 0.1830 g of a solution of BTEAC diluted to 1% by mass with PGEE as a curing catalyst (C) and 0.183 g of formic acid diluted to 1% by mass with PGEE. 8300 g was added, 0.1830 g of a solution made by diluting R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. with PGEE as a surfactant to 1% by mass, and 1.8607 g of ion-exchanged water (all solvents) The mixture was mixed until it was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as V14) having a total solid content of 7.5% by mass.

[実施例15]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、4.9990gのPGEEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、プロピオン酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液4.5750gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.9013g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V15と略す)を得た。
[実施例16]
実施例10の酢酸をシュウ酸に置き換えた以外は実施例10と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V16と略す)を得た。
[実施例17]
実施例10の酢酸をマレイン酸に置き換えた以外は実施例10と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V17と略す)を得た。
[Example 15]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, weighed 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1, and then added 4.9990 g of PGEE to obtain 2.2875 g of P2 obtained in Synthesis Example 2 (based on the solid content of D1). (Solid content of polysiloxane was 35% by mass), 0.1830 g of BTEAC diluted with PGEE to 1% by mass was added as a curing catalyst (C), and propionic acid was diluted with PGEE to 1% by mass. Solution 4 0.1830 g of a solution prepared by diluting R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. with PGEE to make 1% by mass as a surfactant, and further adding 1.90313 g of ion-exchanged water (total The proportion in the solvent was 12% by mass) and mixed until it was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as V15) having a total solid content of 7.5% by mass.
[Example 16]
A varnish (abbreviated as V16) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 10 except that acetic acid in Example 10 was replaced with oxalic acid.
[Example 17]
A varnish (abbreviated as V17) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 10 except that the acetic acid in Example 10 was replaced with maleic acid.

[実施例18]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、5.2295gのPGEE、3.0763gのピルビン酸エチル(PEと略す。ジケトン化合物)を加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.0915gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.9150gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.8458g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V18と略す)を得た。
[Example 18]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1 was weighed, and then 5.2295 g of PGEE and 3.0763 g of ethyl pyruvate (abbreviated as PE. Diketone compound) were added. 2.2875 g of P2 (solid content of polysiloxane is 35% by mass with respect to the solid content of D1) obtained in the above, 0.0915 g of a solution prepared by diluting BTEAC with PGEE as a curing catalyst (C) to 1% by mass In addition, 0.9150 g of a solution of acetic acid diluted with PGEE to 1% by mass was added, and R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. as a surfactant was diluted to 1% by mass with PGEE. 0.1830 g is added, and further 1.8458 g of ion-exchanged water (the ratio in the total solvent is 12% by mass) is mixed until it is completely uniform at room temperature. 5 wt% of varnish (abbreviated as V18) was obtained.

[実施例19]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、5.1466gのPGEE、3.0785gのPEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.9150gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.8471g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V19と略す)を得た。
[Example 19]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1 was weighed, then 5.1466 g of PGEE and 3.0785 g of PE were added, and 2.2875 g of P2 (D1 obtained in Synthesis Example 2) was added. The solid content of polysiloxane was 35% by mass), and 0.1830 g of BTEAC diluted with PGEE as a curing catalyst (C) to 1% by mass was added, and acetic acid was diluted with PGEE to 1 mass. 0.9150 g of a 1% by weight solution, 0.1830 g of a 1% by weight solution of R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. diluted with PGEE as a surfactant, and ion-exchanged water 1.8471 g (the ratio in the total solvent was 12% by mass) was added and mixed until it was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as V19) having a total solid content of 7.5% by mass.

[実施例20]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、2.8637gのPGEE、3.1237gのPEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液2.7450gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水2.4990g(全溶剤中における割合が16質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(V20と略す)を得た。
[Example 20]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1 was weighed, then 2.8737 g of PGEE and 3.1237 g of PE were added, and 2.2875 g of P2 (D1 obtained in Synthesis Example 2) was added. The solid content of polysiloxane was 35% by mass), and 0.1830 g of BTEAC diluted with PGEE as a curing catalyst (C) to 1% by mass was added, and acetic acid was diluted with PGEE to 1 mass. % Solution 2.7450g was added, Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd. R-30-N was diluted with PGEE to add 0.1830g of 1% by mass, and ion-exchanged water. 2.4990 g (the ratio in the total solvent was 16% by mass) was added and mixed until it was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as V20) having a total solid content of 7.5% by mass.

[比較例1]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、8.3865gのPGEEを加え、合成例1で得た2.2875gのP1(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.9150gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.8444g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、実施例1の硬化触媒(C)を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV1と略す)を得た。
[比較例2]
比較例1のP1を合成例2で得たP2に置き換えた以外は比較例1と同様に操作し、実施例2の硬化触媒を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV2と略す)を得た。
[Comparative Example 1]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, weighed 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1, then added 8.3865 g of PGEE, and obtained 2.2875 g of P1 obtained in Synthesis Example 1 (based on the solid content of D1). And a solid content of polysiloxane of 35% by mass), 0.9150 g of a solution obtained by diluting acetic acid with PGEE to 1% by mass, and adding R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. as a surfactant. 0.1830 g of a solution diluted to 1% by mass with PGEE was added, and 1.8444 g of ion-exchanged water (the ratio in the total solvent was 12% by mass) was added until mixing at room temperature until completely uniform. As an example in which 1 curing catalyst (C) was not added, a varnish (abbreviated as RV1) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained.
[Comparative Example 2]
As an example in which P1 of Comparative Example 1 was replaced with P2 obtained in Synthesis Example 2 in the same manner as in Comparative Example 1 and the curing catalyst of Example 2 was not added, the total mass of solids was 7.5 mass. % Varnish (abbreviated as RV2).

[比較例3]
比較例1のP1を合成例3で得たP3に置き換えた以外は比較例1と同様に操作し、実施例3の硬化触媒を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV3と略す)を得た。
[比較例4]
比較例1のP1を合成例4で得たP4に置き換えた以外は比較例1と同様に操作し、実施例4の硬化触媒を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV4と略す)を得た。
[比較例5]
比較例1のP1を合成例5で得たP5に置き換えた以外は比較例1と同様に操作し、実施例5の硬化触媒を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV5と略す)を得た。
[Comparative Example 3]
As an example in which P1 of Comparative Example 1 was replaced with P3 obtained in Synthesis Example 3 in the same manner as Comparative Example 1 and the curing catalyst of Example 3 was not added, the total mass of solids was 7.5 mass. % Varnish (abbreviated as RV3).
[Comparative Example 4]
As an example in which the curing catalyst of Example 4 was not added except that P1 of Comparative Example 1 was replaced with P4 obtained in Synthesis Example 4 and the curing catalyst of Example 4 was not added, the total mass of solids was 7.5 mass. % Varnish (abbreviated as RV4).
[Comparative Example 5]
As an example in which P1 of Comparative Example 1 was replaced with P5 obtained in Synthesis Example 5 in the same manner as in Comparative Example 1 and the curing catalyst of Example 5 was not added, the total mass of solids was 7.5 mass. % Varnish (abbreviated as RV5).

[比較例6]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、10.1516gのPGEEを加え、合成例1で得た2.2875gのP1(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてベンジルトリエチルアンモニウムクロライド(BTEACと略す)をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.0915gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.9150gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、室温で完全に均一になるまで混合し、実施例1のイオン交換水を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV6と略す)を得た。
[比較例7]
比較例6のP1を合成例2で得たP2に置き換えた以外は比較例6と同様に操作し、実施例2のイオン交換水を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV7と略す)を得た。
[比較例8]
比較例6のP1を合成例3で得たP3に置き換えた以外は比較例6と同様に操作し、実施例3のイオン交換水を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV8と略す)を得た。
[Comparative Example 6]
To a 20 mL eggplant-shaped flask, weigh out 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1, then add 10.1516 g of PGEE, and add 2.2875 g of P1 obtained in Synthesis Example 1 (based on the solid content of D1). 0.015 g of a polysiloxane having a solid content of 35% by mass), a benzyltriethylammonium chloride (abbreviated as BTEAC) as a curing catalyst (C) diluted to 1% by mass with PGEE was added, and acetic acid was diluted with PGEE. 0.9150 g of a 1% by mass solution was added, 0.1830 g of a 1% by mass solution of R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. as a surfactant was diluted with PGEE, and added at room temperature. As an example in which the ion-exchanged water of Example 1 was not added until mixing was complete, a varnish (abbreviated as RV6) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained.
[Comparative Example 7]
As an example in which the same operation as in Comparative Example 6 was performed except that P1 in Comparative Example 6 was replaced with P2 obtained in Synthesis Example 2, and the ion exchange water of Example 2 was not added, the total mass of the solid content was 7.5. A mass% varnish (abbreviated as RV7) was obtained.
[Comparative Example 8]
As an example in which the same operation as in Comparative Example 6 was performed except that P1 in Comparative Example 6 was replaced with P3 obtained in Synthesis Example 3, and the ion exchange water of Example 3 was not added, the total mass of the solid content was 7.5. A mass% varnish (abbreviated as RV8) was obtained.

[比較例9]
比較例6のP1を合成例4で得たP4に置き換えた以外は比較例6と同様に操作し、実施例4のイオン交換水を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV9と略す)を得た。
[比較例10]
比較例6のP1を合成例5で得たP5に置き換えた以外は比較例6と同様に操作し、実施例5のイオン交換水を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV10と略す)を得た。
[比較例11]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、9.1124gのPGEEを加え、合成例1で得た2.2875gのP1(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.0915gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.8322g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、実施例1の酸を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV11と略す)を得た。
[Comparative Example 9]
As an example in which the same operation as in Comparative Example 6 was performed except that P1 in Comparative Example 6 was replaced with P4 obtained in Synthesis Example 4, and the ion exchange water of Example 4 was not added, the total mass of the solid content was 7.5. A mass% varnish (abbreviated as RV9) was obtained.
[Comparative Example 10]
As an example in which the same operation as in Comparative Example 6 was performed except that P1 of Comparative Example 6 was replaced with P5 obtained in Synthesis Example 5, and the ion exchange water of Example 5 was not added, the total mass of the solid content was 7.5. A mass% varnish (abbreviated as RV10) was obtained.
[Comparative Example 11]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, weigh out 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1, then add 9.1124 g of PGEE, and add 2.2875 g of P1 obtained in Synthesis Example 1 (based on the solid content of D1). The solid content of polysiloxane was 35% by mass), 0.0915 g of a BTEAC diluted with PGEE as a curing catalyst (C) to 1% by mass was added, and a surfactant was manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. Add 0.1830 g of R-30-N diluted with PGEE to 1 mass%, add 1.8322 g of ion-exchanged water (the ratio in the total solvent is 12 mass%), and become completely uniform at room temperature. As an example in which the acid of Example 1 was not added, a varnish (abbreviated as RV11) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained.

[比較例12]
比較例11のP1を合成例2で得たP2に置き換えた以外は比較例11と同様に操作し、実施例2の酸を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV12と略す)を得た。
[比較例13]
比較例11のP1を合成例3で得たP3に置き換えた以外は比較例11と同様に操作し、実施例3の酸を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV13と略す)を得た。
[比較例14]
比較例11のP1を合成例4で得たP4に置き換えた以外は比較例11と同様に操作し、実施例4の酸を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV14と略す)を得た。
[比較例15]
比較例11のP1を合成例5で得たP5に置き換えた以外は比較例11と同様に操作し、実施例5の酸を加えなかった例として、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV15と略す)を得た。
[Comparative Example 12]
As an example in which P1 of Comparative Example 11 was replaced with P2 obtained in Synthesis Example 2 in the same manner as in Comparative Example 11 and the acid of Example 2 was not added, the total solid content was 7.5% by mass. Varnish (abbreviated as RV12).
[Comparative Example 13]
As an example in which P1 of Comparative Example 11 was replaced with P3 obtained in Synthesis Example 3 in the same manner as in Comparative Example 11 and the acid of Example 3 was not added, the total solid content was 7.5% by mass. Varnish (abbreviated as RV13).
[Comparative Example 14]
As an example in which P1 of Comparative Example 11 was replaced with P4 obtained in Synthesis Example 4 in the same manner as in Comparative Example 11 and the acid of Example 4 was not added, the total solid content was 7.5% by mass. Varnish (abbreviated as RV14).
[Comparative Example 15]
As an example in which P1 of Comparative Example 11 was replaced with P5 obtained in Synthesis Example 5 in the same manner as in Comparative Example 11 and the acid of Example 5 was not added, the total solid content was 7.5% by mass. Varnish (abbreviated as RV15).

[比較例16]
実施例1のP1を合成例7で得たP7に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV16と略す)を得た。
[比較例17]
実施例1のP1を合成例8で得たP8に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV17と略す)を得た。
[比較例18]
実施例1のP1を合成例10で得たP10に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV18と略す)を得た。
[比較例19]
実施例1のP1を合成例11で得たP11に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV19と略す)を得た。
[Comparative Example 16]
A varnish (abbreviated as RV16) having a total solid mass of 7.5 mass% was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P7 obtained in Synthesis Example 7.
[Comparative Example 17]
A varnish (abbreviated as RV17) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P8 obtained in Synthesis Example 8.
[Comparative Example 18]
A varnish (abbreviated as RV18) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P10 obtained in Synthesis Example 10.
[Comparative Example 19]
A varnish (abbreviated as RV19) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P11 obtained in Synthesis Example 11.

[比較例20]
実施例1のP1を合成例12で得たP12に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV20と略す)を得た。
[比較例21]
実施例1のP1を合成例13で得たP13に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV21と略す)を得た。
[比較例22]
実施例1のP1を合成例14で得たP14に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV22と略す)を得た。
[比較例23]
実施例1のP1を合成例15で得たP15に置き換えた以外は実施例1と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV23と略す)を得た。
[Comparative Example 20]
A varnish (abbreviated as RV20) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P12 obtained in Synthesis Example 12.
[Comparative Example 21]
A varnish (abbreviated as RV21) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P13 obtained in Synthesis Example 13.
[Comparative Example 22]
A varnish (abbreviated as RV22) having a total solid content of 7.5% by mass was obtained in the same manner as in Example 1 except that P1 in Example 1 was replaced with P14 obtained in Synthesis Example 14.
[Comparative Example 23]
Except that P1 of Example 1 was replaced with P15 obtained in Synthesis Example 15, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a varnish (abbreviated as RV23) having a total solid content of 7.5% by mass.

[比較例24]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、6.6927gのPGEEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.0915gを加え、硝酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液2.7450gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.8729g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV24と略す)を得た。
[比較例25]
比較例24の硝酸を硫酸に置き換えた以外は比較例24と同様に操作し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV25と略す)を得た。
[Comparative Example 24]
Weigh out 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1 in a 20 mL eggplant-shaped flask, then add 6.6927 g of PGEE, and add 2.2875 g of P2 obtained in Synthesis Example 2 (based on the solid content of D1). 1. A solid content of polysiloxane of 35% by mass), 0.0915 g of a BTEAC diluted with PGEE to 1% by mass as a curing catalyst (C) was added, and 0.0915 g of nitric acid was diluted with PGEE to obtain 1% by mass. 7450 g was added, 0.1830 g of a solution made by diluting R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Ltd. with PGEE as a surfactant to 1% by mass, and 1.8729 g of ion-exchanged water (all solvents) The mixture was mixed until it was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as RV24) having a total solid content of 7.5% by mass.
[Comparative Example 25]
Except that the nitric acid of Comparative Example 24 was replaced with sulfuric acid, the same operation as in Comparative Example 24 was performed to obtain a varnish (abbreviated as RV25) having a total solid content of 7.5% by mass.

[比較例26]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、9.1043gのPGEEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.0915gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.0092gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水1.8324g(全溶剤中における割合が12質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV26と略す)を得た。
[Comparative Example 26]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, weighed 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1, then added 9.1043 g of PGEE, and 2.2875 g of P2 obtained in Synthesis Example 2 (based on the solid content of D1) , A solid content of polysiloxane of 35% by mass), 0.0915 g of BTEAC diluted with PGEE to 1% by mass as a curing catalyst (C) was added, and acetic acid was diluted with PGEE to obtain 1% by mass. 0092 g was added, 0.1830 g of a solution prepared by diluting R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. with PGEE as a surfactant to 1% by mass, and 1.8324 g of ion-exchanged water (all solvents) The mixture was mixed until it was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as RV26) having a total solid content of 7.5% by mass.

[比較例27]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、9.5363gのPGEEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.0915gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.9150gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水0.6153g(全溶剤中における割合が4質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV27と略す)を得た。
[Comparative Example 27]
In a 20 mL eggplant-shaped flask, weighed 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1, then added 9.5363 g of PGEE, and added 2.2875 g of P2 obtained in Synthesis Example 2 (based on the solid content of D1). , A solid content of polysiloxane of 35% by mass), 0.0915 g of BTEAC diluted with PGEE to 1% by mass as a curing catalyst (C) was added, and acetic acid was diluted with PGEE to obtain 1% by mass. 9150 g was added, 0.1830 g of a solution prepared by diluting R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Ltd. with PGEE as a surfactant to 1% by mass, and 0.6153 g of ion-exchanged water (all solvents) Was added until the mixture was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as RV27) having a total solid content of 7.5% by mass.

[比較例28]
20mLナス型フラスコに参考例1で得られた3.0000gのD1を秤量し、次いで、7.0753gのPGEEを加え、合成例2で得た2.2875gのP2(D1の固形分に対して、ポリシロキサンの固形分が35質量%)、硬化触媒(C)としてBTEACをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.0915gを加え、酢酸をPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.9150gを加え、界面活性剤として大日本インキ化学工業(株)製のR−30−NをPGEEで希釈し1質量%とした溶液0.1830gを加え、さらにイオン交換水3.0763g(全溶剤中における割合が20質量%)を加え、室温で完全に均一になるまで混合し、固形分の総質量が7.5質量%のワニス(RV28と略す)を得た。
実施例1乃至実施例20及び比較例1乃至比較例28で得られたV1乃至V20及びRV1乃至RV28の組成を表3乃至表6にまとめて示す。また、各ワニスはデジタルpHメーターでpHを測定し、その結果を表3に示す。
[Comparative Example 28]
Weigh out 3.0000 g of D1 obtained in Reference Example 1 in a 20 mL eggplant-shaped flask, then add 7.0753 g of PGEE, and add 2.2875 g of P2 obtained in Synthesis Example 2 (based on the solid content of D1). , A solid content of polysiloxane of 35% by mass), 0.0915 g of BTEAC diluted with PGEE to 1% by mass as a curing catalyst (C) was added, and acetic acid was diluted with PGEE to obtain 1% by mass. 9150 g was added, 0.1830 g of a solution prepared by diluting R-30-N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. with PGEE as a surfactant to 1% by mass, and 3.0763 g of ion-exchanged water (all solvents) The mixture was mixed until it was completely uniform at room temperature to obtain a varnish (abbreviated as RV28) having a total solid content of 7.5% by mass.
The compositions of V1 to V20 and RV1 to RV28 obtained in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 28 are summarized in Tables 3 to 6. Each varnish was measured for pH with a digital pH meter, and the results are shown in Table 3.

表3乃至表6は本願発明に関わるパラメータである、重量平均分子量、ケイ素化合物(A)を構成する(a1)と(a2)との共重合比率、(a2)中Lの炭素数、硬化触媒添加の有無とその種類、酸添加の有無とその種類、水添加の有無と水が全溶剤中に占める割合(重量%)を示す。
表3乃至表6において、酸の種類は酢酸をA1、蟻酸をA2、プロピオン酸をA3、シュウ酸をA4、マレイン酸をA5、硝酸をA6、硫酸をA7と略記する。
Tables 3 to 6 are parameters relating to the present invention, weight average molecular weight, copolymerization ratio of (a1) and (a2) constituting the silicon compound (A), carbon number of L in (a2), curing catalyst The presence / absence and type of addition, the presence / absence and type of acid addition, the presence / absence of water addition, and the ratio (% by weight) of water to the total solvent.
In Tables 3 to 6, the types of acids are abbreviated as A1 for acetic acid, A2 for formic acid, A3 for propionic acid, A4 for oxalic acid, A5 for maleic acid, A6 for nitric acid, and A7 for sulfuric acid.

〔表3〕
表3 V1乃至V20及びRV1乃至RV28の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
ワニス 重量平均 (L) (a1)と(a2) 硬化触媒 硬化触媒
名称 分子量 の炭素数 の共重合モル比 有無 の種類
実施例1 V1 1541 3 70/30 有り BTEAC
実施例2 V2 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例3 V3 1537 6 70/30 有り BTEAC
実施例4 V4 1761 4 90/10 有り BTEAC
実施例5 V5 1520 4 50/50 有り BTEAC
実施例6 V6 735 4 70/30 有り BTEAC
実施例7 V7 1541 4 70/30 有り BTEAC
実施例8 V8 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例9 V9 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例10 V10 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例11 V11 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例12 V12 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例13 V13 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例14 V14 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例15 V15 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例16 V16 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例17 V17 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例18 V18 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例19 V19 1500 4 70/30 有り BTEAC
実施例20 V20 1500 4 70/30 有り BTEAC
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
[Table 3]
Table 3 Compositions of V1 to V20 and RV1 to RV28 ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― -
Varnish Weight average (L) (a1) and (a2) Curing catalyst Curing catalyst name Copolymerization mole ratio of carbon number of molecular weight Existence type Example 1 V1 1541 3 70/30 Yes BTEAC
Example 2 V2 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 3 V3 1537 6 70/30 Yes BTEAC
Example 4 V4 1761 4 90/10 Yes BTEAC
Example 5 V5 1520 4 50/50 Yes BTEAC
Example 6 V6 735 4 70/30 Yes BTEAC
Example 7 V7 1541 4 70/30 Yes BTEAC
Example 8 V8 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 9 V9 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 10 V10 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 11 V11 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 12 V12 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 13 V13 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 14 V14 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 15 V15 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 16 V16 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 17 V17 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 18 V18 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 19 V19 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Example 20 V20 1500 4 70/30 Yes BTEAC
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

〔表4〕
表4 V1乃至V20及びRV1乃至RV28の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
酸添加 酸の 水添加 水の割合 pH
の有無 種類 の有無 (質量%) の値
実施例1 有り A1 有り 12 4.2
実施例2 有り A1 有り 12 4.2
実施例3 有り A1 有り 12 4.2
実施例4 有り A1 有り 12 4.2
実施例5 有り A1 有り 12 4.2
実施例6 有り A1 有り 12 4.2
実施例7 有り A1 有り 12 4.2
実施例8 有り A1 有り 12 4.2
実施例9 有り A1 有り 12 4.2
実施例10 有り A1 有り 12 4.2
実施例11 有り A1 有り 8 4.3
実施例12 有り A1 有り 16 4.1
実施例13 有り A1 有り 12 4.0
実施例14 有り A2 有り 12 4.0
実施例15 有り A3 有り 12 4.0
実施例16 有り A4 有り 12 4.0
実施例17 有り A5 有り 12 4.0
実施例18 有り A1 有り 12 4.2
実施例19 有り A1 有り 12 4.2
実施例20 有り A1 有り 16 4.0
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[Table 4]
Table 4 Composition of V1 to V20 and RV1 to RV28 ―――――――――――――――――――――――――――――――――
Acid addition acid water addition water ratio pH
Existence of type Existence of type (mass%) Example 1 Yes A1 Yes 12 4.2
Example 2 Yes A1 Yes 12 4.2
Example 3 Yes A1 Yes 12 4.2
Example 4 Yes A1 Yes 12 4.2
Example 5 Yes A1 Yes 12 4.2
Example 6 Yes A1 Yes 12 4.2
Example 7 Yes A1 Yes 12 4.2
Example 8 Yes A1 Yes 12 4.2
Example 9 Yes A1 Yes 12 4.2
Example 10 Yes A1 Yes 12 4.2
Example 11 present A1 present 8 4.3
Example 12 Yes A1 Yes 16 4.1
Example 13 Existence A1 Existence 12 4.0
Example 14 Existence A2 Existence 12 4.0
Example 15 Existence A3 Existence 12 4.0
Example 16 Existence A4 Existence 12 4.0
Example 17 Existence A5 Existence 12 4.0
Example 18 present A1 present 12 4.2
Example 19 Existence A1 Existence 12 4.2
Example 20 Existence A1 Existence 16 4.0
―――――――――――――――――――――――――――――――――

〔表5〕
表5 V1乃至V20及びRV1乃至RV28の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
ワニス 重量平均 (L) (a1)と(a2) 硬化触媒 硬化触媒
名称 分子量 の炭素数 の共重合モル比 有無 の種類
比較例1 RV1 1541 3 70/30 無し −
比較例2 RV2 1500 4 70/30 無し −
比較例3 RV3 1537 6 70/30 無し −
比較例4 RV4 1761 4 90/10 無し −
比較例5 RV5 1520 4 50/50 無し −
比較例6 RV6 1541 3 70/30 有り BTEAC
比較例7 RV7 1500 4 70/30 有り BTEAC
比較例8 RV8 1537 6 70/30 有り BTEAC
比較例9 RV9 1761 4 90/10 有り BTEAC
比較例10 RV10 1520 4 50/50 有り BTEAC
比較例11 RV11 1541 3 70/30 有り BTEAC
比較例12 RV12 1500 4 70/30 有り BTEAC
比較例13 RV13 1537 6 70/30 有り BTEAC
比較例14 RV14 1761 4 90/10 有り BTEAC
比較例15 RV15 1520 4 50/50 有り BTEAC
比較例16 RV16 3401 0 100/0 有り BTEAC
比較例17 RV17 1531 4 40/60 有り BTEAC
比較例18 RV18 4545 4 70/30 有り BTEAC
比較例19 RV19 1283 1 70/30 有り BTEAC
比較例20 RV20 1585 2 70/30 有り BTEAC
比較例21 RV21 1002 8 70/30 有り BTEAC
比較例22 RV22 1520 3 70/30 有り BTEAC
比較例23 RV23 1488 4 70/30 有り BTEAC
比較例24 RV24 1500 4 70/30 有り BTEAC
比較例25 RV25 1500 4 70/30 有り BTEAC
比較例26 RV26 1500 4 70/30 有り BTEAC
比較例27 RV27 1500 4 70/30 有り BTEAC
比較例28 RV28 1500 4 70/30 有り BTEAC
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
[Table 5]
Table 5 Composition of V1 to V20 and RV1 to RV28 ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― -
Varnish Weight average (L) (a1) and (a2) Curing catalyst Curing catalyst name Copolymerization molar ratio of carbon number of molecular weight Presence type comparison example 1 RV1 1541 3 70/30 None −
Comparative Example 2 RV2 1500 4 70/30 None −
Comparative Example 3 RV3 1537 6 70/30 None −
Comparative Example 4 RV4 1761 4 90/10 None −
Comparative Example 5 RV5 1520 4 50/50 None −
Comparative Example 6 RV6 1541 3 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 7 RV7 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 8 RV8 1537 6 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 9 RV9 1761 4 90/10 Yes BTEAC
Comparative Example 10 RV10 1520 4 50/50 Yes BTEAC
Comparative Example 11 RV11 1541 3 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 12 RV12 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 13 RV13 1537 6 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 14 RV14 1761 4 90/10 Yes BTEAC
Comparative Example 15 RV15 1520 4 50/50 Yes BTEAC
Comparative Example 16 RV16 3401 0 100/0 Yes BTEAC
Comparative Example 17 RV17 1531 4 40/60 Yes BTEAC
Comparative Example 18 RV18 4545 4 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 19 RV19 1283 1 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 20 RV20 1585 2 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 21 RV21 1002 8 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 22 RV22 1520 3 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 23 RV23 1488 4 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 24 RV24 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 25 RV25 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 26 RV26 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 27 RV27 1500 4 70/30 Yes BTEAC
Comparative Example 28 RV28 1500 4 70/30 Yes BTEAC
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

〔表6〕
表6 V1乃至V20及びRV1乃至RV28の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
酸添加 酸の 水添加 水の割合 pH
の有無 種類 の有無 (質量%) の値
比較例1 有り A1 有り 12 4.2
比較例2 有り A1 有り 12 4.2
比較例3 有り A1 有り 12 4.2
比較例4 有り A1 有り 12 4.2
比較例5 有り A1 有り 12 4.2
比較例6 有り A1 無し 0 5.5
比較例7 有り A1 無し 0 5.5
比較例8 有り A1 無し 0 5.5
比較例9 有り A1 無し 0 5.5
比較例10 有り A1 無し 0 5.5
比較例11 無し − 有り 12 6.8
比較例12 無し − 有り 12 6.8
比較例13 無し − 有り 12 6.8
比較例14 無し − 有り 12 6.8
比較例15 無し − 有り 12 6.8
比較例16 有り A1 有り 12 4.3
比較例17 有り A1 有り 12 4.3
比較例18 有り A1 有り 12 4.3
比較例19 有り A1 有り 12 4.3
比較例20 有り A1 有り 12 4.3
比較例21 有り A1 有り 12 4.3
比較例22 有り A1 有り 12 4.3
比較例23 有り A1 有り 12 4.3
比較例24 有り A6 有り 12 1.2
比較例25 有り A7 有り 12 1.2
比較例26 有り A1 有り 12 5.6
比較例27 有り A1 有り 4 4.5
比較例28 有り A1 有り 20 4.1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[Table 6]
Table 6 Composition of V1 to V20 and RV1 to RV28 ―――――――――――――――――――――――――――――――――
Acid addition acid water addition water ratio pH
Existence type Existence type (mass%) value comparison example 1 Yes A1 Yes 12 4.2
Comparative Example 2 Yes A1 Yes 12 4.2
Comparative Example 3 Yes A1 Yes 12 4.2
Comparative Example 4 Yes A1 Yes 12 4.2
Comparative Example 5 Yes A1 Yes 12 4.2
Comparative Example 6 Yes A1 No 0 5.5
Comparative Example 7 Yes A1 No 0 5.5
Comparative Example 8 Yes A1 No 0 5.5
Comparative Example 9 Yes A1 No 0 5.5
Comparative Example 10 Yes A1 No 0 5.5
Comparative Example 11 No-Yes 12 6.8
Comparative Example 12 No-Yes 12 6.8
Comparative Example 13 No-Yes 12 6.8
Comparative Example 14 No-Yes 12 6.8
Comparative Example 15 No-Yes 12 6.8
Comparative Example 16 Yes A1 Yes 12 4.3
Comparative Example 17 Yes A1 Yes 12 4.3
Comparative Example 18 Yes A1 Yes 12 4.3
Comparative Example 19 Yes A1 Yes 12 4.3
Comparative Example 20 Yes A1 Yes 12 4.3
Comparative Example 21 Yes A1 Yes 12 4.3
Comparative Example 22 Yes A1 Yes 12 4.3
Comparative Example 23 Yes A1 Yes 12 4.3
Comparative Example 24 Yes A6 Yes 12 1.2
Comparative Example 25 Yes A7 Yes 12 1.2
Comparative Example 26 Yes A1 Yes 12 5.6
Comparative Example 27 Yes A1 Yes 4 4.5
Comparative Example 28 Yes A1 Yes 20 4.1
―――――――――――――――――――――――――――――――――

<ワニスの保存安定性試験>
[エージング試験]
実施例1乃至実施例20及び比較例1乃至比較例28で得られたV1乃至V20及びRV1乃至RV28のワニスは調製後、温度が40℃、相対湿度が50%のオーブンの中でエージング試験を行った。エージング試験の時間は336時間とした。
<Storage stability test of varnish>
[Aging test]
The varnishes of V1 to V20 and RV1 to RV28 obtained in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 28 were prepared and then subjected to an aging test in an oven having a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 50%. went. The time for the aging test was 336 hours.

エージング試験の前後において、各ワニスは被膜を作製し、塗膜表面に異物が発生しているかを確認した。各ワニスは8inchのシリコン基板に膜厚が100nmとなるように東京エレクトロン(株)製 クリーントラック ACT8を用いてスピンコートし、ホットプレートを用いて、150℃1分間で焼成を行った。   Before and after the aging test, each varnish produced a film, and it was confirmed whether foreign matter was generated on the surface of the film. Each varnish was spin-coated on a 8 inch silicon substrate using a clean track ACT8 manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd. and fired at 150 ° C. for 1 minute using a hot plate.

被膜は光学顕微鏡を用いて、塗膜表面を観察し、異物が発生せず、均一な膜が得られた例を○、異物が発生し、保存安定性試験に不具合があった例を×として表7乃至表8に示す。   As for the coating film, the surface of the coating film is observed using an optical microscope, ○ is an example in which a foreign film is not generated and a uniform film is obtained, and x is an example in which a foreign material is generated and a storage stability test is defective. Tables 7 to 8 show.

<被膜の作製>
[パターニング特性]
得られたV1乃至V20及びRV1乃至RV28はパターニング特性を評価した。各ワニスはヘキサメチルジシラザン(HMDS)で処理した8inchのシリコン基板に膜厚が100nmとなるように東京エレクトロン(株)製 クリーントラック ACT8を用いてスピンコートし、ホットプレートを用いて、150℃1分間で焼成を行った。次いで、得られた被膜の上からAZ3100(A Z ELECTRONIC MATERIALS社製)を膜厚が1.5μmとなるようにスピンコートし、ホットプレートを用いて、100℃1分間で焼成を行った。その後、(株)ニコン製 i線ステッパー NSR−2205i12Dを用いて300mJ/cmの露光量をマスク越しに光照射した。光照射後、2.38%のテトラメチルアンモニウムハイドライド(TMAHと略す)を用いて30秒現像し、純水リンス1分後、エアーで乾燥させた。さらに、感光性レジストをPGMEに2分浸漬させ、レジストを剥離し、Line:Spaceが1:1の5μmの箇所を光学顕微鏡で観察した。光学顕微鏡で観察した結果、Line:Spaceが1:1の5μm付近になっている例を○、Line:Spaceが1:1の5μmから離れている例若しくは残膜している例を×と評価し、V1乃至V20及びRV1乃至RV28の結果を表7乃至表8に示す。また、V1乃至V3、V10、V14乃至V17及びRV1乃至RV3の観察結果を図1乃至図11に示す。
さらに、図1乃至図8はLine:Spaceが1:1の5μmの箇所において、Space部分を電子顕微鏡を用いてパターンのトップ方向から測長した。測長した結果、図1のSpace部分の幅は5.04μm、図2のSpace部分の幅は5.02μm、図3のSpace部分の幅は5.02μm、図4のSpace部分の幅は5.01μm、図5のSpace部分の幅は5.01μm、図6のSpace部分の幅は5.01μm、図7のSpace部分の幅は5.01μm、図8のSpace部分の幅は5.01μmとなった。ここでSpace部分はアルカリ現像液に溶解する部分であり、5μmに近ければ近いほど、良好にパターンが形成できていることを示している。
<Preparation of coating>
[Patterning characteristics]
The obtained V1 to V20 and RV1 to RV28 were evaluated for patterning characteristics. Each varnish was spin-coated on a 8 inch silicon substrate treated with hexamethyldisilazane (HMDS) to a thickness of 100 nm using a clean track ACT8 manufactured by Tokyo Electron Co., Ltd., and 150 ° C. using a hot plate. Firing was performed for 1 minute. Next, AZ3100 (manufactured by AZ ELECTRONIC MATERIALS) was spin-coated on the obtained coating so as to have a film thickness of 1.5 μm, and baked at 100 ° C. for 1 minute using a hot plate. Thereafter, an exposure amount of 300 mJ / cm 2 was irradiated through a mask using an i-line stepper NSR-2205i12D manufactured by Nikon Corporation. After light irradiation, development was performed for 30 seconds using 2.38% tetramethylammonium hydride (abbreviated as TMAH), and after 1 minute of pure water rinse, the film was dried with air. Furthermore, the photosensitive resist was immersed in PGME for 2 minutes, the resist was peeled off, and the 5 μm portion where Line: Space was 1: 1 was observed with an optical microscope. As a result of observation with an optical microscope, an example in which Line: Space is close to 5 μm of 1: 1 is evaluated as ○, an example in which Line: Space is 1: 1 from 5 μm, or an example in which the remaining film is left is evaluated as ×. Tables 7 to 8 show the results of V1 to V20 and RV1 to RV28. Moreover, the observation results of V1 to V3, V10, V14 to V17, and RV1 to RV3 are shown in FIGS.
Further, in FIGS. 1 to 8, the space portion was measured from the top direction of the pattern using an electron microscope at a 5 μm portion where Line: Space was 1: 1. As a result of the measurement, the width of the space portion of FIG. 1 is 5.04 μm, the width of the space portion of FIG. 2 is 5.02 μm, the width of the space portion of FIG. 3 is 5.02 μm, and the width of the space portion of FIG. 5 is 5.01 μm, the width of the Space portion of FIG. 6 is 5.01 μm, the width of the Space portion of FIG. 7 is 5.01 μm, and the width of the Space portion of FIG. 8 is 5.01 μm. It became. Here, the space portion is a portion that dissolves in the alkaline developer, and the closer to 5 μm, the better the pattern can be formed.

[水接触角]
得られたV1乃至V20及びRV1乃至RV28は水接触角を測定した。シリコン基板上に膜厚が100nmとなるようにスピンコートし、ホットプレートを用いて、150℃1分間で焼成を行い、次いで、100℃1分間で焼成を行った。このホットプレートにおける2段階焼成は感光性レジストを塗布し、乾燥することを踏まえたアルカリ現像前の熱履歴を再現した焼成条件である。
得られた被膜は協和界面科学株式会社製 全自動接触角計 Drop MasterシリーズDM700を用いて、純水をサイズが22Gの針から液滴を作製し、被膜表面に着液した液滴を液滴法(θ/2法)で水接触角を算出した。その結果を表7乃至表8に示す。
[Water contact angle]
The obtained V1 to V20 and RV1 to RV28 were measured for water contact angle. A silicon substrate was spin-coated so as to have a film thickness of 100 nm, and baked using a hot plate at 150 ° C. for 1 minute, and then baked at 100 ° C. for 1 minute. The two-step baking in this hot plate is a baking condition that reproduces the heat history before alkali development based on applying a photosensitive resist and drying.
The obtained film was made from Kyowa Interface Science Co., Ltd. fully automatic contact angle meter Drop Master series DM700. The water contact angle was calculated by the method (θ / 2 method). The results are shown in Tables 7 to 8.

〔表7〕
表7 V1乃至V20及びRV1乃至RV28のエージング試験、パターニング
特性試験結果及び被膜の水接触角
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
ワニス エージング試験 パターニング 水接触角
前 / 後 特性 [°]
実施例1 V1 ○ / ○ ○ 70.5
実施例2 V2 ○ / ○ ○ 70.8
実施例3 V3 ○ / ○ ○ 71.5
実施例4 V4 ○ / ○ ○ 67.5
実施例5 V5 ○ / ○ ○ 77.7
実施例6 V6 ○ / ○ ○ 70.4
実施例7 V7 ○ / ○ ○ 70.0
実施例8 V8 ○ / ○ ○ 70.1
実施例9 V9 ○ / ○ ○ 70.2
実施例10 V10 ○ / ○ ○ 70.8
実施例11 V11 ○ / ○ ○ 70.9
実施例12 V12 ○ / ○ ○ 70.5
実施例13 V13 ○ / ○ ○ 70.3
実施例14 V14 ○ / ○ ○ 70.3
実施例15 V15 ○ / ○ ○ 70.4
実施例16 V16 ○ / ○ ○ 70.2
実施例17 V17 ○ / ○ ○ 70.2
実施例18 V18 ○ / ○ ○ 71.1
実施例19 V19 ○ / ○ ○ 71.1
実施例20 V20 ○ / ○ ○ 70.9
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
[Table 7]
Table 7 Aging test and patterning of V1 to V20 and RV1 to RV28
Characteristic test results and water contact angle of the coating ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Varnish aging test Patterning Water contact angle
Front / rear characteristics [°]
Example 1 V1 ○ / ○ ○ 70.5
Example 2 V2 ○ / ○ ○ 70.8
Example 3 V3 ○ / ○ ○ 71.5
Example 4 V4 ○ / ○ ○ 67.5
Example 5 V5 ○ / ○ ○ 77.7
Example 6 V6 ○ / ○ ○ 70.4
Example 7 V7 ○ / ○ ○ 70.0
Example 8 V8 ○ / ○ ○ 70.1
Example 9 V9 ○ / ○ ○ 70.2
Example 10 V10 ○ / ○ ○ 70.8
Example 11 V11 ○ / ○ ○ 70.9
Example 12 V12 ○ / ○ ○ 70.5
Example 13 V13 ○ / ○ ○ 70.3
Example 14 V14 ○ / ○ ○ 70.3
Example 15 V15 ○ / ○ ○ 70.4
Example 16 V16 ○ / ○ ○ 70.2
Example 17 V17 ○ / ○ ○ 70.2
Example 18 V18 ○ / ○ ○ 71.1
Example 19 V19 ○ / ○ ○ 71.1
Example 20 V20 ○ / ○ ○ 70.9
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

〔表8〕
表8 V1乃至V20及びRV1乃至RV28のエージング試験、パターニング
特性試験結果及び被膜の水接触角
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
ワニス エージング試験 パターニング 水接触角
前 / 後 特性 [°]
比較例1 RV1 ○ / ○ × 70.1
比較例2 RV2 ○ / ○ × 70.3
比較例3 RV3 ○ / ○ × 70.9
比較例4 RV4 ○ / ○ × 69.6
比較例5 RV5 ○ / ○ × 69.9
比較例6 RV6 ○ / ○ × 70.6
比較例7 RV7 ○ / ○ × 71.1
比較例8 RV8 ○ / ○ × 71.4
比較例9 RV9 ○ / ○ × 70.4
比較例10 RV10 ○ / ○ × 70.6
比較例11 RV11 ○ / × × 70.5
比較例12 RV12 ○ / × × 71.1
比較例13 RV13 ○ / × × 71.3
比較例14 RV14 ○ / × × 70.3
比較例15 RV15 ○ / × × 70.5
比較例16 RV16 ○ / × × 52.1
比較例17 RV17 ○ / ○ × 82.4
比較例18 RV18 ○ / ○ × 71.0
比較例19 RV19 ○ / ○ × 63.2
比較例20 RV20 ○ / ○ × 54.2
比較例21 RV21 ○ / × ○ 86.9
比較例22 RV22 ○ / ○ ○ 74.1
比較例23 RV23 ○ / ○ ○ 76.7
比較例24 RV24 ○ / × × 70.1
比較例25 RV25 ○ / × × 70.2
比較例26 RV26 ○ / × ○ 70.3
比較例27 RV27 ○ / ○ × 70.5
比較例28 RV28 ○ / ○ × 70.5
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表3乃至表8において、V1乃至V20及びRV1及びRV28のエージング前後のワニスの異物とその被膜のパターニング特性を比較する。
[Table 8]
Table 8 Aging test and patterning of V1 to V20 and RV1 to RV28
Characteristic test results and water contact angle of the coating ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Varnish aging test Patterning Water contact angle
Front / rear characteristics [°]
Comparative Example 1 RV1 ○ / ○ × 70.1
Comparative Example 2 RV2 ○ / ○ × 70.3
Comparative Example 3 RV3 ○ / ○ × 70.9
Comparative Example 4 RV4 ○ / ○ × 69.6
Comparative Example 5 RV5 ○ / ○ × 69.9
Comparative Example 6 RV6 ○ / ○ × 70.6
Comparative Example 7 RV7 ○ / ○ × 71.1
Comparative Example 8 RV8 ○ / ○ × 71.4
Comparative Example 9 RV9 ○ / ○ × 70.4
Comparative Example 10 RV10 ○ / ○ × 70.6
Comparative Example 11 RV11 ○ / × × 70.5
Comparative Example 12 RV12 ○ / × × 71.1
Comparative Example 13 RV13 ○ / × × 71.3
Comparative Example 14 RV14 ○ / ×× 70.3
Comparative Example 15 RV15 ○ / × × 70.5
Comparative Example 16 RV16 ○ / × × 52.1
Comparative Example 17 RV17 ○ / ○ × 82.4
Comparative Example 18 RV18 ○ / ○ × 71.0
Comparative Example 19 RV19 ○ / ○ × 63.2
Comparative Example 20 RV20 ○ / ○ × 54.2
Comparative Example 21 RV21 ○ / × ○ 86.9
Comparative Example 22 RV22 ○ / ○ ○ 74.1
Comparative Example 23 RV23 ○ / ○ ○ 76.7
Comparative Example 24 RV24 ○ / × × 70.1
Comparative Example 25 RV25 ○ / ×× 70.2
Comparative Example 26 RV26 ○ / × ○ 70.3
Comparative Example 27 RV27 ○ / ○ × 70.5
Comparative Example 28 RV28 ○ / ○ × 70.5
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
In Tables 3 to 8, the varnish foreign matter before and after the aging of V1 to V20 and RV1 and RV28 and the patterning characteristics of the coating are compared.

V1乃至V20のワニスは重量平均分子量が700〜4000の範囲内であり、ケイ素化合物(A)を構成する(a1)が90mol%乃至50mol%であり、(a2)が10mol%乃至50mol%で共重合され、且つ、(a2)のLが炭素数3乃至6の直線、分岐若しくは環状のアルキル基で構成されており、1乃至100nmの平均粒子径と1.50〜2.70の屈折率を有する無機粒子(B)、硬化触媒(C)、水(D)、酸(E)と、溶剤(F)からなるワニスは、水(D)の全溶媒中における割合が6重量%乃至18重量%であり、ワニスのpHが3乃至5にコントロールすることでエージング前後のワニス中で異物が発生せず、得られる被膜上に異物が発現しないことがわかった。   The varnishes of V1 to V20 have a weight average molecular weight in the range of 700 to 4000, (a1) constituting the silicon compound (A) is 90 mol% to 50 mol%, and (a2) is 10 mol% to 50 mol%. And L in (a2) is composed of a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and has an average particle diameter of 1 to 100 nm and a refractive index of 1.50 to 2.70. The varnish comprising inorganic particles (B), curing catalyst (C), water (D), acid (E), and solvent (F) has a ratio of water (D) in the total solvent of 6 to 18% by weight. When the pH of the varnish was controlled to 3 to 5, no foreign matter was generated in the varnish before and after aging, and no foreign matter was expressed on the resulting film.

一方、比較例1乃至比較例5は硬化触媒(C)を抜いた例であるが、パターニング特性を評価すると被膜がアルカリ現像液に溶解しすぎてしまい、パターンを得ることができなかった。この結果から、硬化触媒(C)が必須成分であることが明らかとなった。   On the other hand, Comparative Examples 1 to 5 are examples in which the curing catalyst (C) was omitted, but when the patterning characteristics were evaluated, the film was too dissolved in the alkaline developer, and a pattern could not be obtained. From this result, it was revealed that the curing catalyst (C) is an essential component.

比較例6乃至比較例10は水(D)を抜いた例であるが、パターニング特性を評価すると被膜がアルカリ現像液に溶解せず、パターンを得ることができなかった。水(D)はケイ素化合物(A)のシラノールをワニス中で発現させ、熱時の硬化性を高め、安定化させる、及び酸(E)の水素イオン濃度を適切に発現させるための必須成分であることが明らかとなった。   Comparative Examples 6 to 10 are examples in which water (D) was removed. However, when the patterning characteristics were evaluated, the film was not dissolved in the alkaline developer, and a pattern could not be obtained. Water (D) is an essential component for expressing silanol of the silicon compound (A) in the varnish to enhance and stabilize the curability when heated, and to appropriately express the hydrogen ion concentration of the acid (E). It became clear that there was.

比較例11乃至比較例15は酸(E)を抜いた例であるが、エージング後に異物が発生する不具合が生じた。これは、ワニスのpHが6.8となっており、シラノールが安定化するよりも縮合が促進して、ワニス中で異物が発生したと考えられる。この結果から酸(E)が必須成分であることが明らかとなった。   Comparative Examples 11 to 15 are examples in which the acid (E) was removed, but there was a problem that foreign matter was generated after aging. This is because the pH of the varnish is 6.8, and condensation is promoted more than the stabilization of silanol, and it is considered that foreign matters are generated in the varnish. This result revealed that acid (E) is an essential component.

比較例16、比較例19及び比較例20は(a2)のLが炭素数0乃至2のアルキル基である例であるが、パターニング特性を評価すると、被膜がアルカリ現像液に対して剥離現像となり、パターンを得ることができなかった。これは、縮合が進行しすぎてアルカリ現像液に対して、溶解現像性を発現しなかったためと考えられる。また、比較例21は(a2)のLが炭素数8のアルキル基である例であるが、パターニング特性を評価すると、被膜がアルカリ現像液に溶解せず、パターンを得ることができなかった。これらの結果から、(a2)のLが炭素数3乃至6の直線、分岐若しくは環状のアルキル基で構成されることが必須であることが明らかとなった。更に、(a2)のLが炭素数3乃至6の直線、分岐若しくは環状のアルキル基で構成されることで、得られる被膜の水接触角が60°乃至80°の範囲内となる。アルカリ現像液に対して溶解現像性を得るためには、被膜の親疎水性が非常に重要であることが明確化し、最適な親疎水性をケイ素化合物の構造から発現していることが分かった。   Comparative Example 16, Comparative Example 19 and Comparative Example 20 are examples in which L in (a2) is an alkyl group having 0 to 2 carbon atoms. When the patterning characteristics are evaluated, the film is peeled and developed with respect to an alkaline developer. Could not get the pattern. This is presumably because the condensation progressed too much and did not exhibit dissolution developability with respect to the alkaline developer. Further, Comparative Example 21 is an example in which L in (a2) is an alkyl group having 8 carbon atoms. However, when the patterning characteristics were evaluated, the film was not dissolved in the alkaline developer, and a pattern could not be obtained. From these results, it became clear that L in (a2) is composed of a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms. Further, when L in (a2) is composed of a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, the water contact angle of the resulting coating is in the range of 60 ° to 80 °. It was clarified that the hydrophilicity / hydrophobicity of the film is very important in order to obtain the solution developability with respect to the alkaline developer, and it was found that the optimum hydrophilicity / hydrophobicity was expressed from the structure of the silicon compound.

比較例17はケイ素化合物(A)を構成する(a1)が90mol%乃至50mol%であり、(a2)が10mol%乃至50mol%で共重合されたポリマーではなく、(a1)が40mol%、(a2)が60mol%共重合されたポリマーを使用した例であるが、パターニング特性を評価すると、被膜がアルカリ現像液に溶解せず、パターンを得ることができなかった。この結果から、(a1)及び(a2)の共重合比率が重要であり、実施例5の(a1)が50mol%、(a2)が50mol%共重合されたポリマーを使用した例ではアルカリ溶解性が発現していることから、(a1)及び(a2)の共重合比率に最適値があることが明らかとなった。   In Comparative Example 17, (a1) constituting the silicon compound (A) is 90 mol% to 50 mol%, (a2) is not a polymer copolymerized at 10 mol% to 50 mol%, (a1) is 40 mol%, ( Although a2) is an example using a polymer copolymerized by 60 mol%, when the patterning characteristics were evaluated, the film was not dissolved in the alkaline developer, and a pattern could not be obtained. From this result, the copolymerization ratio of (a1) and (a2) is important, and in the example using the polymer in which (a1) of Example 5 was copolymerized by 50 mol% and (a2) was 50 mol%, alkali solubility was obtained. From the expression, it has become clear that there is an optimum value for the copolymerization ratio of (a1) and (a2).

比較例18は重量平均分子量が4545のポリマーを用いた例であるが、パターニング特性を評価すると、被膜がアルカリ現像液に対して剥離現像となり、パターンを得ることができなかった。この結果から、ケイ素化合物(A)の重量平均分子量が高すぎると剥離現像となり、重量平均分子量に最適値があることが明らかとなった。   Comparative Example 18 is an example using a polymer having a weight average molecular weight of 4545. However, when the patterning characteristics were evaluated, the film was peeled and developed with respect to an alkaline developer, and a pattern could not be obtained. From this result, it was revealed that when the weight average molecular weight of the silicon compound (A) is too high, peeling development occurs and there is an optimum value for the weight average molecular weight.

比較例22及び比較例23は共に部分加水分解型のケイ素化合物(A)を使用した例である。双方ともに、パターニング特性、エージング前後に異物が発生せず、良好な結果となった。耐光性試験の結果を後記する。   Comparative Example 22 and Comparative Example 23 are both examples using a partially hydrolyzed silicon compound (A). In both cases, the patterning characteristics, no foreign matter was generated before and after aging, and good results were obtained. The results of the light resistance test will be described later.

比較例24及び比較例25は酸の種類を強酸に変更し、ワニスのpHを1.2とした例である。比較例24及び比較例25のワニスはエージング後に溶媒(F)に不溶なゲルが発生した。この結果から、ワニスのpHには最適値があることが明らかとなった。   Comparative Example 24 and Comparative Example 25 are examples in which the type of acid was changed to a strong acid and the pH of the varnish was 1.2. In the varnishes of Comparative Examples 24 and 25, a gel insoluble in the solvent (F) was generated after aging. From this result, it became clear that there is an optimum value for the pH of the varnish.

比較例26は酢酸の添加量を低下させ、0.01phrの添加とし、ワニスのpHを5.6とした例である。比較例26はエージング後に異物が発生した。この結果からも、ワニスのpHには最適値があることが明らかとなった。   Comparative Example 26 is an example in which the addition amount of acetic acid was decreased, 0.01 phr was added, and the pH of the varnish was 5.6. In Comparative Example 26, foreign matter was generated after aging. This result also revealed that the pH of the varnish has an optimum value.

比較例27及び比較例28は水(D)の添加量を4%及び20%とした例である。比較例27はエージング後に異物が発生し、比較例28はワニスを基板に塗布した際にストリエーションが発生し、均一な被膜を得られなかった。この結果から、水(D)の添加量には最適値があることが明らかとなった。
[耐光性試験]
[実施例21乃至実施例22及び比較例29乃至比較例30]
得られたV1乃至V2及びRV22乃至RV23は耐光性を評価した。
V1乃至V2及びRV22乃至RV23はシリコン基板上に膜厚が100nmとなるようにスピンコートし、ホットプレートを用いて、150℃60分間で焼成を行った。焼成後、膜厚、450nmの屈折率、平均透過率を測定した。次いで、耐光性試験を行い、耐光性試験後の膜の膜厚、屈折率、平均透過率を測定した。その結果を表9に示す。
膜厚及び450nmの屈折率はシリコン基板上の被膜を測定し、平均透過率は石英基板上の被膜を測定した。平均透過率は400nmから800nmの平均透過率を算出した。
Comparative Example 27 and Comparative Example 28 are examples in which the amount of water (D) added is 4% and 20%. In Comparative Example 27, foreign matter was generated after aging, and in Comparative Example 28, striation occurred when varnish was applied to the substrate, and a uniform film could not be obtained. From this result, it became clear that there is an optimum value for the amount of water (D) added.
[Light resistance test]
[Examples 21 to 22 and Comparative Examples 29 to 30]
The obtained V1 to V2 and RV22 to RV23 were evaluated for light resistance.
V1 to V2 and RV22 to RV23 were spin-coated on a silicon substrate to a film thickness of 100 nm, and baked at 150 ° C. for 60 minutes using a hot plate. After firing, the film thickness, the refractive index of 450 nm, and the average transmittance were measured. Next, a light resistance test was performed, and the film thickness, refractive index, and average transmittance of the film after the light resistance test were measured. The results are shown in Table 9.
The film thickness and refractive index of 450 nm were measured on the film on the silicon substrate, and the average transmittance was measured on the film on the quartz substrate. The average transmittance was calculated from 400 nm to 800 nm.

耐光性試験における、光照射は一般財団法人日本ウエザリングテストセンターにて行い、照度が38.7W/m、露光波長が320nm乃至400nmのキセノンアークランプを光源とした。試験機はスガ試験機(株)製 SX75−AP型を用いた。試験環境は温度が42±3℃、相対湿度が50±5%RHとした。 In the light resistance test, light irradiation was performed at the Japan Weathering Test Center, and a xenon arc lamp having an illuminance of 38.7 W / m 2 and an exposure wavelength of 320 nm to 400 nm was used as a light source. The testing machine used was SX75-AP type manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. The test environment was a temperature of 42 ± 3 ° C. and a relative humidity of 50 ± 5% RH.

〔表9〕
表9 完全加水分解型と部分加水分解型ポリマーの耐光性試験
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
ワニス 膜厚[nm] 屈折率[波長450nm] 平均透過率[%]
試験前→試験後 試験前→試験後 試験前→試験後
実施例21 V1 100→100 1.614→1.614 98→98
実施例22 V2 100→100 1.610→1.610 98→98
比較例29 RV22 100→ 91 1.609→1.639 98→93
比較例30 RV23 100→ 92 1.608→1.640 98→94
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
実施例21乃至実施例22及び比較例29乃至比較例30の耐光性を比較する。実施例21乃至実施例22及び比較例29乃至比較例30はパターニング特性及びエージン後に異物が発生せず良好であったが、比較例29乃至比較例30は耐光性試験後の膜厚が低下、屈折率が増大、平均透過率が低下することが分かった。一方、実施例21乃至実施例22は耐光性試験後の膜厚、屈折率、平均透過率が変化しなかった。
[Table 9]
Table 9 Light resistance test of fully hydrolyzed and partially hydrolyzed polymers ―――――――――――――――――――――――――――――――――― ――――――
Varnish Film thickness [nm] Refractive index [Wavelength 450nm] Average transmittance [%]
Before test → After test Before test → After test Before test → After test Example 21 V1 100 → 100 1.614 → 1.614 98 → 98
Example 22 V2 100 → 100 1.610 → 1.610 98 → 98
Comparative Example 29 RV22 100 → 91 1.609 → 1.639 98 → 93
Comparative Example 30 RV23 100 → 92 1.608 → 1.640 98 → 94
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
The light resistances of Examples 21 to 22 and Comparative Examples 29 to 30 are compared. Example 21 to Example 22 and Comparative Example 29 to Comparative Example 30 were good with no patterning characteristics and no foreign matter after aging, but Comparative Examples 29 to 30 had a reduced film thickness after the light resistance test, It was found that the refractive index increased and the average transmittance decreased. On the other hand, in Example 21 to Example 22, the film thickness, refractive index, and average transmittance after the light resistance test did not change.

耐光性試験の結果は、V1乃至V2のポリマーが完全加水分解型であり、RV22乃至RV23のポリマーが部分加水分解型という違いだけで、モノマーの共重合比率が同一で重量平均分子量も同程度のポリマーであることから、ポリマーの重合方法の違いによって優位差が発現したことを示している。即ち、完全加水分解型のポリマーは耐光性試験が良好であることが分かった。完全加水分解型のポリマーは焼成工程で膜の熱硬化反応が終結しているのに対し、部分加水分解型のポリマーは焼成工程で熱硬化反応が完全に終結せず、アルコキシ基が残留しており、耐光性試験中に反応が進行したことに起因すると考えられる。   As a result of the light resistance test, the V1 to V2 polymers are completely hydrolyzed, and the RV22 to RV23 polymers are only partially hydrolyzed. The copolymerization ratio of the monomers is the same and the weight average molecular weight is the same. Since it is a polymer, it shows that a dominant difference is expressed by the difference in the polymerization method of the polymer. That is, it was found that the completely hydrolyzed polymer had a good light resistance test. In the fully hydrolyzed polymer, the thermosetting reaction of the film is terminated in the baking process, whereas in the partially hydrolyzed polymer, the thermosetting reaction is not completely terminated in the baking process, and the alkoxy group remains. Therefore, it is considered that the reaction progressed during the light resistance test.

以上の結果を総合すると、LED用材料として要求される高屈折率、耐熱屈折率、パターニング特性、耐光性、エージング後のワニス安定性の全てを両立するには、本願発明の加水分解性シランを非アルコール溶剤中で加水分解し縮合して得られる重量平均分子量700〜4000のケイ素化合物(A)と、1乃至100nmの平均粒子径と1.50〜2.70の屈折率を有する無機粒子(B)、硬化触媒(C)、水(D)、酸(E)と、溶剤(F)とを含む膜形成組成物とすることで達成されることが示された。 In summary of the above results, the hydrolyzable silane of the present invention can be used in order to achieve all of the high refractive index, heat resistant refractive index, patterning characteristics, light resistance, and varnish stability after aging required for LED materials. A silicon compound (A) having a weight average molecular weight of 700 to 4000 obtained by hydrolysis and condensation in a non-alcohol solvent, inorganic particles having an average particle diameter of 1 to 100 nm and a refractive index of 1.50 to 2.70 ( It was shown that this can be achieved by forming a film-forming composition containing B), a curing catalyst (C), water (D), an acid (E), and a solvent (F).

本願発明の加水分解性シランを非アルコール溶剤中で加水分解し縮合して得られる重量平均分子量700〜4000のケイ素化合物(A)と、1乃至100nmの平均粒子径と1.50〜2.70の屈折率を有する無機粒子(B)、硬化触媒(C)、水(D)、酸(E)と、溶剤(F)とを含む膜形成組成物はアルカリ現像性を有しているため感光性レジストを用いて10μm以下のパターニングが可能である。ドライエッチングなどのプロセスを経ないため、工程が簡略化され、生産コストを低下できる。また、ワニスの保存安定性が良好なことから長期間に渡って安定的にワニスを使用できる。
そして、本願発明によって得られた膜は高屈折率、高透明性、高耐熱性、高耐光性を一度に満たすことが可能であり、パターニングが可能であることから液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、カソードレイチューブ、有機発光ディスプレイ、電子ペーパー、LED、固体撮像素子、太陽電池、有機薄膜トランジスタなどの電子デバイスとして好適に用いることができる。特に高耐光性が要求されるLED用部材として好適に用いることができる。
A silicon compound (A) having a weight average molecular weight of 700 to 4000 obtained by hydrolyzing and condensing the hydrolyzable silane of the present invention in a non-alcohol solvent, an average particle diameter of 1 to 100 nm, and 1.50 to 2.70. The film-forming composition containing inorganic particles (B) having a refractive index of, a curing catalyst (C), water (D), an acid (E), and a solvent (F) has photosensitivity because it has alkali developability. Patterning of 10 μm or less is possible using a conductive resist. Since a process such as dry etching is not performed, the process is simplified and the production cost can be reduced. Further, since the storage stability of the varnish is good, the varnish can be used stably over a long period of time.
The film obtained by the present invention can satisfy high refractive index, high transparency, high heat resistance, and high light resistance at a time, and can be patterned, so that it can be used for liquid crystal displays, plasma displays, cathode displays. It can be suitably used as an electronic device such as a tube, organic light-emitting display, electronic paper, LED, solid-state imaging device, solar cell, or organic thin film transistor. In particular, it can be suitably used as an LED member that requires high light resistance.

Claims (14)

加水分解性シラン(a1)と加水分解性シラン(a2):

(式中、R及びRはそれぞれアルコキシ基、アシルオキシ基、又はハロゲン基を示し、Lは炭素数3〜6の直線、分岐又は環状のアルキル基を示す。)とを含む加水分解性シランを非アルコール溶剤中で加水分解し縮合して得られる重量平均分子量700〜4000のケイ素化合物(A)、1乃至100nmの平均粒子径と1.50〜2.70の屈折率を有する無機粒子(B)、硬化触媒(C)、水(D)、酸(E)、及び溶剤(F)を含む膜形成組成物であって、
ケイ素化合物(A)が、加水分解性シラン(a1)と加水分解性シラン(a2)の割合として、加水分解性シラン(a1)が90モル%乃至50モル%であり、加水分解性シラン(a2)が10モル%乃至50モル%で含有する加水分解性シランを加水分解し縮合したポリマーであって、
水(D)が、水(D)と溶剤(F)を含む全溶剤中に6重量%乃至18重量%の割合で含有し、
酸(E)が1乃至2個のカルボキシル基を分子内に有するものであって、膜形成組成物のpHが3乃至5の範囲に調製されるように該酸を添加したものである該膜形成組成物。
Hydrolyzable silane (a1) and hydrolyzable silane (a2):

(Wherein R 1 and R 2 each represents an alkoxy group, an acyloxy group, or a halogen group, and L represents a linear, branched, or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms). A silicon compound (A) having a weight average molecular weight of 700 to 4000 obtained by hydrolysis and condensation in a non-alcohol solvent, an inorganic particle having an average particle diameter of 1 to 100 nm and a refractive index of 1.50 to 2.70 ( B), a film-forming composition comprising a curing catalyst (C), water (D), acid (E), and solvent (F),
When the silicon compound (A) is hydrolyzable silane (a1) and hydrolyzable silane (a2), the hydrolyzable silane (a1) is 90 mol% to 50 mol%. ) Is a polymer obtained by hydrolyzing and condensing a hydrolyzable silane containing 10 mol% to 50 mol%,
Water (D) is contained in a ratio of 6 to 18% by weight in the total solvent including water (D) and solvent (F),
The film wherein the acid (E) has 1 to 2 carboxyl groups in the molecule, and the acid is added so that the pH of the film-forming composition is adjusted in the range of 3 to 5. Forming composition.
非アルコール溶剤がケトン又はエーテルである請求項1に記載の膜形成組成物。 The film-forming composition according to claim 1, wherein the non-alcohol solvent is a ketone or an ether. 非アルコール溶剤がアセトン又はテトラヒドロフランである請求項1に記載の膜形成組成物。 The film-forming composition according to claim 1, wherein the non-alcohol solvent is acetone or tetrahydrofuran. 溶剤(D)が上記シランの加水分解と縮合時に用いる非アルコール溶剤と、加水分解性シランの加水分解によって生じた反応物とを除去し溶剤置換による溶剤を含むものである請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の膜形成組成物。 The solvent (D) contains a solvent obtained by removing the non-alcohol solvent used in the hydrolysis and condensation of the silane and a reaction product generated by hydrolysis of the hydrolyzable silane and replacing the solvent. The film-forming composition according to any one of the above. 無機粒子(B)がジルコニアである請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の膜形成組成物。 The film-forming composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the inorganic particles (B) are zirconia. 硬化触媒(C)がアンモニウム塩、ホスフィン類、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、又はキレート化合物である請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の膜形成組成物。 The film-forming composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the curing catalyst (C) is an ammonium salt, a phosphine, a phosphonium salt, a sulfonium salt, or a chelate compound. 酸(E)が蟻酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、又はマレイン酸である請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の膜形成組成物。 The film-forming composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the acid (E) is formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, or maleic acid. 加水分解性シラン(a1)と加水分解性シラン(a2)とを含む加水分解性シランを非アルコール溶剤(f1)中で加水分解し、重量平均分子量700〜4000のケイ素化合物(A)のワニスを得る工程、
動的光散乱法による平均粒子径が1乃至100nmの平均粒子径と1.50〜2.70の屈折率を有する無機粒子(B)が分散媒(f2)に分散したゾルを得る工程、
ケイ素化合物(A)のワニスと無機粒子(B)のゾルと硬化触媒(C)と水(D)と酸(E)を混合し、ケイ素化合物(A)と無機粒子(B)と硬化触媒(C)と水(D)と酸(E)と溶剤(F)とを含む膜形成組成物を得る工程、を含む請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の膜形成組成物の製造方法。
A hydrolyzable silane containing hydrolyzable silane (a1) and hydrolyzable silane (a2) is hydrolyzed in a non-alcohol solvent (f1), and a varnish of a silicon compound (A) having a weight average molecular weight of 700 to 4000 is obtained. Obtaining step,
A step of obtaining a sol in which inorganic particles (B) having an average particle diameter of 1 to 100 nm and a refractive index of 1.50 to 2.70 are dispersed in a dispersion medium (f2) by a dynamic light scattering method;
The varnish of the silicon compound (A), the sol of the inorganic particles (B), the curing catalyst (C), water (D), and the acid (E) are mixed, and the silicon compound (A), the inorganic particles (B), and the curing catalyst ( A film-forming composition according to any one of claims 1 to 7, comprising a step of obtaining a film-forming composition comprising C), water (D), acid (E) and solvent (F). Production method.
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載される膜形成用組成物から得られる膜の上に感光性レジストを塗布、乾燥、光照射、現像、レジスト剥離を行うパターン形成方法。 The pattern formation method which apply | coats a photosensitive resist on the film | membrane obtained from the film formation composition described in any one of Claims 1 thru | or 7, drys, light irradiation, image development, and resist peeling. 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の膜形成組成物を基板上に被覆し加熱して得られる硬化膜。 A cured film obtained by coating the film-forming composition according to any one of claims 1 to 7 on a substrate and heating. 膜表面の水の接触角が60°乃至80°であることを特徴とする請求項10に記載の膜。 The film according to claim 10, wherein a contact angle of water on the film surface is 60 ° to 80 °. 光取りだし膜、又は保護膜として用いられる請求項10又は請求項11に記載の膜。 The film according to claim 10 or 11, which is used as a light extraction film or a protective film. 請求項10乃至請求項12のいずれか1項に記載の膜を有する電子デバイスを有する装置。 The apparatus which has an electronic device which has a film | membrane of any one of Claim 10 thru | or 12. 電子デバイスがLEDである請求項13に記載の装置。 The apparatus of claim 13, wherein the electronic device is an LED.
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