JP5791517B2 - 非晶質微多孔性有機ケイ酸塩組成物 - Google Patents
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Description
孔径の測定
窒素吸着測定法を用いて、孔径の測定を行った。試験する材料を直径100mmのシリコンウエファー上にコーティングした。実施例に記載のように、スピンコーティング法を繰り返し用いてウエファーをコーティングし、続いて焼成した。フィルムを回収し、窒素吸着測定に用いた。総細孔容積は、74ポイント微小細孔分析を使用して製造業者の指示にしたがって操作される商品名「QUANTACHROME AUTOSORB IC」(Quantachrome Instruments,Boynton Beach,FA)として入手可能な気体吸着分析器を使用する窒素吸着によって測定した。
コーティングされたセンサー片を、湿度制御試験システムの中に配置し、光学的分光法によりモニターした。Ocean Optics光ファイバープローブ、LS−1光源及びUSB−2000光分析装置を、センサーのモニターに使用した。サーモスタット付き水容器を通して空気を流すことにより、制御された百分率の相対湿度で、気流を発生させた。センサーを2.5リットル/分の流速にて湿った空気に曝露したところ、400nm〜800nmの光学反射スペクトルが観察された。続いて、最大(又は最小)スペクトルの波長の変化を、蒸気の濃度の関数としてプロットした。大きな波長変化ほど、多孔質材料内への水蒸気吸着のより大きな量と相関する。
X線散乱で試料を試験して、試料の非晶質性を判定した。反射配置データは、Philips垂直回折計、銅Kα放射線及び散乱放射線の比例検出器レジストリを使用することにより、測量走査の形態で収集した。回折計には、可変の入射ビームスリット、固定回折ビームスリット、及びグラファイト回折ビームモノクロメータが装着された。測量走査は、0.04度のステップサイズ及び4秒の滞留時間を使用して5〜55度(2θ)で行った。45kV及び35mAのX線発生装置設定を使用した。Huber 4サイクル回折計、銅Kα放射線及び散乱放射線のシンチレーション検出器レジストリの使用により、更なる反射配置低角度データを収集した。入射光線の視準を700μmピンポールに合わせ、ニッケルフィルターにかけた。走査は、0.01度のステップ間隔及び60秒の滞留時間を使用して0.5〜15度(2θ)で行った。40kV及び20mAのX線発生装置設定を使用した。
以下の実施例で前駆体混合物を調製するために使用された一連の試薬溶液を調製した。
ポリエチレンびんの中で、1−メトキシ−2−プロパノール(1.044グラム)、BTSBP(0.247グラム)及び0.2モルのHCl(水溶液)(0.050グラム)を組み合わせた。
ポリエチレンびんの中で、1−メトキシ−2−プロパノール(1.038グラム)、BTSBP(0.223グラム)、PTMS(0.026グラム)及び0.2モルのHCl(水溶液)(0.047グラム)を組み合わせた。
ポリエチレンびんの中で、1−メトキシ−2−プロパノール(1.044グラム)、BTSBP(0.207グラム)、PTMS(0.052グラム)及び0.2モルのHCl(水溶液)(0.052グラム)を組み合わせた。
ポリエチレンびんの中で、1−メトキシ−2−プロパノール(1.049グラム)、BTSBP(0.179グラム)、PTMS(0.077グラム)及び0.2モルのHCl(水溶液)(0.048グラム)を組み合わせた。
ポリエチレンびんの中で、1−メトキシ−2−プロパノール(1.043グラム)、BTSBP(0.146グラム)、PTMS(0.101グラム)及び0.2モルのHCl(水溶液)(0.052グラム)を組み合わせた。
ポリエチレンびんの中で、1−メトキシ−2−プロパノール(1.039グラム)、BTSBP(0.124グラム)、PTMS(0.129グラム)及び0.2モルのHCl(水溶液)(0.050グラム)を組み合わせた。
ポリエチレンびんの中で、1−メトキシ−2−プロパノール(1.039グラム)、BTSBP(0.107グラム)、PTMS(0.151グラム)及び0.2モルのHCl(水溶液)(0.050グラム)を組み合わせた。
ポリエチレンびんの中で、1−メトキシ−2−プロパノール(1.037グラム)、BTSBP(0.225グラム)、NTES(0.037グラム)及び0.2モルのHCl(水溶液)(0.050グラム)を組み合わせた。
ポリエチレンびんの中で、1−メトキシ−2−プロパノール(1.043グラム)、BTSBP(0.199グラム)、NTES(0.076グラム)及び0.2モルのHCl(水溶液)(0.053グラム)を組み合わせた。
ポリエチレンびんの中で、1−メトキシ−2−プロパノール(1.046グラム)、BTSBP(0.182グラム)、NTES(0.076グラム)及び0.2モルのHCl(水溶液)(0.050グラム)を組み合わせた。
ポリエチレンびんの中で、1−メトキシ−2−プロパノール(1.046グラム)、BTSBP(0.154グラム)、NTES(0.155グラム)及び0.2モルのHCl(水溶液)(0.050グラム)を組み合わせた。
実施例1〜7のために、表1に示した溶液を使用した。溶液を室温にて120分にわたって時効処理しておき、次に直径2センチメートルのチャックを有するHeadway Research EC101 DT−R790スピンコーティング機を使用してシリコンウエファー上にスピンコーティングした。スピンに先立って、各シリコンウエファー部分を数滴の溶液で浸した。スピンコーティングは、1500rpmで60秒にわたって行った。コーティングした部分を箱形炉内で空気中において、450℃の温度までは1℃/分の速度で、450℃にて5分保持し、その後段階的に周囲温度に冷却して、焼成させた。上記の「試験方法」に記載した通りに疎水性試験を行ったが、結果は表4に示す。上記の「試験方法」を用いて、実施例6及び7の試料に対してX線散乱分析を行った。試験結果は、構造規則性の存在についての証拠を全く示さなかった。得られた低角度及び広角度データのどちらも本質的に無特性であった。
実施例8〜11のために、表2に示した溶液を使用した。溶液を室温にて120分にわたって時効処理しておき、次に直径2センチメートルのチャックを有するHeadway Research EC101 DT−R790スピンコーティング機を使用してシリコンウエファー上にスピンコーティングした。スピンに先立って、各シリコンウエファー部分を数滴の溶液で浸した。スピンコーティングは、1500rpmで60秒にわたって行った。コーティングした部分を箱形炉内で空気中において、450℃の温度までは1℃/分の速度で、450℃にて5分保持し、その後段階的に周囲温度に冷却して、焼成させた。上記の「試験方法」に記載した通りに疎水性試験を行ったが、結果は表4に示す。上記の「試験方法」を用いて、実施例8〜11の試料に対してX線散乱分析を行った。試験結果は、構造規則性の存在についての証拠を全く示さなかった。得られた低角度及び広角度データのどちらも本質的に無特性であった。
実施例12〜15のために、表3に示した溶液を使用した。溶液を室温にて120分にわたって時効処理しておき、次に直径2センチメートルのチャックを有するHeadway Research EC101 DT−R790スピンコーティング機を使用してシリコンウエファー上にスピンコーティングした。スピンに先立って、各シリコンウエファー部分を数滴の溶液で浸した。スピンコーティングは、1500rpmで60秒にわたって行った。コーティングした部分を箱形炉内で空気中において、450℃の温度までは1℃/分の速度で、450℃にて5分保持し、その後段階的に周囲温度に冷却して、焼成させた。コーティングを、HMDSのリザーバ(1〜2ミリリットル)を有するポリエチレンペトリ皿の中に置いた。ペトリ皿をカバーし、この部分を24時間にわたってHMDS蒸気と反応させておいた。上記の「試験方法」に記載した通りに疎水性試験を行ったが、結果は表4に示す。
Claims (4)
- 孔体積を画定する微小孔を含む疎水性で、非晶質であり、実質的に微多孔性の有機ケイ酸塩組成物を含むフィルムであって、
前記有機官能性ケイ酸塩組成物が、
溶媒と、
少なくとも2つの有機官能性加水分解性シランと、
酸と、を含む前駆体反応混合物から調製される、フィルム。 - 前記加水分解性シランが有機官能性アルコキシシランを含み、
少なくとも1つの有機官能性アルコキシシランが式:
R 1 −Si(OR 2 ) 3
を有し、式中、R 1 及びR 2 がアルキル又はアリール基である、請求項1に記載のフィルム。 - 前記加水分解性シランが、有機官能性アルコキシシランを含み、
前記有機官能性アルコキシシランが、
式:
R1−Si(OR2)3
(式中、R1及びR2がアルキル又はアリール基である)の有機官能性アルコキシシランと、
式:
(R3O)3Si−R5−Si(OR4)3
(式中、R3及びR4がアルキル又はアリール基であり、R5がアルキレン、アリーレ
ン又はアラルキレン基である)の有機官能性アルコキシシランと、を含む、請求項1に記載のフィルム。 - 基材を準備する工程、
前駆体反応混合物であって、
溶媒と、
少なくとも2つの有機官能性加水分解性シランと、
酸と、を含む、前駆体反応混合物を準備する工程、
前記基材上に前記前駆体混合物をコーティングする工程、並びに、
焼成されたフィルムを形成するのに十分な温度に、前記コーティングされた混合物を加熱する工程、を含む、フィルムの調製方法であって、ここで、前記フィルムが、孔体積を画定する微小孔を含む疎水性で非晶質であり、実質的に微多孔性の有機ケイ酸塩組成物を含む、方法。
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