TW202313789A - 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物、硬化膜及聚矽氧烷的製造方法 - Google Patents

硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物、硬化膜及聚矽氧烷的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明的目的在於比較廉價地提供一種硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其可獲得保存穩定性優異、耐溶劑性優異的硬化膜。另外,即便無觸媒的去除步驟,亦製造保存穩定性良好的聚矽氧烷。本發明的硬化膜形成用樹脂組成物是含有聚矽氧烷、有機鹽、以及溶劑的樹脂組成物,且是所述有機鹽於1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5的硬化膜形成用樹脂組成物。另外,本發明的聚矽氧烷的製造方法使用烷氧基矽烷作為原料,使用有機鹽作為水解及/或熱縮合的觸媒,且所述聚矽氧烷的製造方法的特徵在於,所述有機鹽於1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5。

Description

硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物、硬化膜及聚矽氧烷的製造方法
本發明是有關於一種硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物、硬化膜及聚矽氧烷的製造方法。
包含聚矽氧烷的樹脂組成物由於耐熱性、耐候性、透明性優異,因此廣泛用於以固體攝像元件用微透鏡陣列為代表的光學透鏡、液晶或有機電致發光(electroluminescent,EL)顯示器的薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)用平坦化膜、觸控面板用保護膜及絕緣膜、防反射膜、光學濾波器等用途。
於該些用途中,一般大多要求耐溶劑性等優異的硬化膜,為了達成要求特性,於硬化膜形成時,需要藉由促進膜中的聚矽氧烷彼此的反應(矽烷醇基彼此的縮合反應)來提高膜的硬化度。
為了促進此種反應,有效的是於樹脂組成物中含有酸觸媒或鹼觸媒等聚矽氧烷的縮合觸媒,但若同時含有該些觸媒與聚矽氧烷,則矽烷醇基彼此的反應經時進行而產生增稠或凝膠化等問題,保存穩定性劣化。因此,報告了使用酸產生材料或鹼產生材料,藉由在曝光步驟及/或加熱步驟時產生的酸或鹼來促進膜的硬化的方法(例如,專利文獻1、專利文獻2)。
另外,如此於工業上利用的聚矽氧烷大多藉由使用烷氧基矽烷化合物作為原料的溶膠-凝膠法,利用水解反應及縮聚反應來合成。一般而言,於溶膠-凝膠法中,藉由使用酸或鹼的觸媒來促進水解及縮合反應,但若反應後的聚矽氧烷溶液中殘存該些觸媒,則產生如上所述般的經時的增稠或凝膠化等問題。因此,實用上大多需要於反應後進行觸媒的去除步驟(或中和反應)。但是,該些步驟的導入存在不僅成本提高,而且會引起收率降低或雜質增加等課題。
為了獲得即便不去除觸媒保存穩定性亦優異的聚矽氧烷,於專利文獻3中報告了將作為中性的化合物的氟化物鹽作為觸媒的方法。
另外,於專利文獻4中,提出了使用中性鹽作為觸媒來合成的方法。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2004-107562號公報 專利文獻2:日本專利特開2006-154037號公報 專利文獻3:日本專利特開平7-292108號公報 專利文獻4:國際公開第2016/098596號 專利文獻5:日本專利特開2006-106311號公報 專利文獻6:日本專利第645892號
[發明所欲解決之課題] 但是,於專利文獻1、專利文獻2的技術中,有效的酸產生材料或鹼產生材料一般而言高價,這可作為課題來列舉。另外,當於基底存在金屬配線的情況下,亦存在引起配線腐蝕等課題。
於專利文獻3的技術中,已知氟化物鹽大多於酸性水溶液中產生毒性高的氫氟酸,於安全方面或基材腐蝕等方面存在擔心。
於專利文獻4的技術中,作為中性鹽的觸媒,列舉氯化鎂或氯化鈉等作為較佳的例子,但當於半導體用途中使用的情況下,有源自觸媒的鹼金屬雜質成為問題的擔心。另外,由於該些中性鹽的觸媒是強酸與強鹼的鹽,因此水溶液的pH為7左右,從而亦有烷氧基矽烷化合物的水解難以進行,其後的縮聚反應亦難以進行的擔心。
本發明的目的在於,比較廉價地提供可獲得保存穩定性優異、耐溶劑性優異的硬化膜的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物。另外,其目的在於製造即便無觸媒的去除步驟,保存穩定性亦良好的聚矽氧烷。 [解決課題之手段]
本發明如下所述。 [1]一種硬化膜形成用樹脂組成物,是含有(a)聚矽氧烷、(b)有機鹽、以及(c)溶劑的樹脂組成物,其中,所述有機鹽(b)於1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5。 [2]如[1]所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,相對於所述(a)聚矽氧烷100質量份,所述(b)有機鹽的含量為0.01質量份~5.00質量份。 [3]如[1]或[2]所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,所述(b)有機鹽是包含具有後述的通式(1)~通式(3)中任一者所表示的結構的有機酸類及胺類的有機鹽。 [4]如[3]所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,所述胺類為雜環胺類或芳香族胺類。 [5]如[3]或[4]所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,所述具有通式(1)~通式(3)中任一者所表示的結構的有機酸類是選自由甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙磺酸、三氟丙磺酸、及三氟乙酸所組成的群組中的有機酸類。 [6]如[4]所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,所述雜環胺類或芳香族胺類為選自由吡啶、2,4-二甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶及苯胺所組成的群組中的胺類。 [7]如[1]至[6]中任一項所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,更含有(d)感光劑。 [8]如[1]至[7]中任一項所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,所述(a)聚矽氧烷於側鏈基具有芳香族基及/或經取代的芳香族基,樹脂組成物中的苯、甲苯、二甲苯、苯胺、苯乙烯及萘的含量分別小於1 ppm。 [9]如[1]至[8]中任一項所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,所述硬化膜是永久膜。 [10]一種硬化膜,是使如[1]至[9]中任一項所述的硬化膜形成用樹脂組成物硬化而成。 [11]一種硬化膜,其中,藉由掃描型分析電子顯微鏡(掃描式電子顯微鏡-能量色散X射線光譜法(Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-ray Spectroscopy,SEM-EDX))測定而得的N相對於Si的原子數比為0.005以上且0.200以下,且選自S、P、F中的至少一種的原子相對於Si的原子數比為0.005以上且0.200以下。 [12]如[10]所述的硬化膜,其中,藉由掃描型分析電子顯微鏡(SEM-EDX)測定而得的N相對於Si的原子數比為0.005以上且0.200以下,且選自S、P、F中的至少一種的原子相對於Si的原子數比為0.005以上且0.200以下。 [13]一種聚矽氧烷的製造方法,使用烷氧基矽烷作為原料,使用有機鹽作為水解及/或熱縮合的觸媒,且所述聚矽氧烷的製造方法的特徵在於,所述有機鹽於1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5。 [發明的效果]
本發明提供一種硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其可獲得保存穩定性優異、耐溶劑性優異的硬化膜。另外,本發明提供一種耐溶劑性優異的硬化膜。進而,提供一種即便無觸媒的去除步驟,亦製造保存穩定性良好的聚矽氧烷的聚矽氧烷的製造方法。
以下,具體地說明本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物、硬化膜及聚矽氧烷的製造方法的較佳實施方式,但本發明不限定於以下的實施方式,可根據目的或用途進行各種變更來實施。
本發明的硬化膜形成用樹脂組成物含有(a)聚矽氧烷、(b)有機鹽、以及(c)溶劑。
(a)聚矽氧烷 (a)聚矽氧烷為烷氧基矽烷化合物的水解、脫水縮合物。(a)聚矽氧烷較佳為至少包含下述通式(4)所表示的重複單元及/或下述通式(5)所表示的重複單元。於形成膜厚10 μm以上的厚膜的情況下,較佳為包含通式(4)所表示的源自二官能烷氧基矽烷化合物的重複單元。藉由包含通式(4)所表示的源自二官能烷氧基矽烷化合物的重複單元,可抑制由加熱引起的聚矽氧烷的過度的熱聚合(縮合),可提高硬化膜的耐裂紋性。另外,藉由包含通式(5)所表示的源自三官能烷氧基矽烷化合物的重複單元,製膜後聚矽氧烷的交聯密度變高,可提高硬化膜的硬化度。
[化1]
Figure 02_image001
所述通式(4)中,R 4及R 5分別可相同亦可不同,表示碳數1~20的一價有機基。R 4及R 5的一部分可經自由基聚合性基取代。於此情況下,於樹脂組成物的硬化物中,自由基聚合性基可進行自由基聚合。作為自由基聚合性基,可列舉乙烯基、(甲基)丙烯酸基、苯乙烯基等。另外,聚矽氧烷中可包含兩種以上的具有不同的R 4及R 5的通式(4)所表示的重複單元。
所述通式(5)中,R 6表示碳數1~20的一價有機基。R 6的一部分可經自由基聚合性基取代。於此情況下,於樹脂組成物的硬化物中,自由基聚合性基可進行自由基聚合。作為自由基聚合性基,可列舉乙烯基、(甲基)丙烯酸基、苯乙烯基等。另外,聚矽氧烷中可包含兩種以上的具有不同的R 6的通式(5)所表示的重複單元。
所述通式(4)及通式(5)所表示的重複單元分別源自下述通式(6)及通式(7)所表示的烷氧基矽烷化合物。即,包含所述通式(4)及通式(5)所表示的重複單元的聚矽氧烷可藉由對包含下述通式(6)及通式(7)所表示的烷氧基矽烷化合物的烷氧基矽烷化合物進行水解及縮聚而獲得。進而亦可使用其他烷氧基矽烷化合物。
[化2]
Figure 02_image003
所述通式(6)及通式(7)中,R 4~R 6分別表示與通式(4)及通式(5)中的R 4~R 6相同的基。R 7可相同亦可不同,表示氫或碳數1~20的一價有機基,較佳為氫或碳數1~6的烷基。
作為通式(6)所表示的烷氧基矽烷化合物,例如可列舉:二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、乙基甲基二甲氧基矽烷、乙基甲基二乙氧基矽烷、甲基丙基二甲氧基矽烷、甲基丙基二乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷、甲基苯基二甲氧基矽烷、甲基苯基二乙氧基矽烷、環己基甲基二甲氧基矽烷、環己基甲基二乙氧基矽烷、二環戊基二甲氧基矽烷、二環戊基二乙氧基矽烷、乙烯基甲基二甲氧基矽烷、乙烯基甲基二乙氧基矽烷、烯丙基甲基二甲氧基矽烷、烯丙基甲基二乙氧基矽烷、苯乙烯基甲基二甲氧基矽烷、苯乙烯基甲基二乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基乙基二甲氧基矽烷、甲基苯基二甲氧基矽烷、甲基苯基二乙氧基矽烷、3-二甲基甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐、3-二甲基乙氧基矽烷基丙基丁二酸酐、3-二甲基甲氧基矽烷基丙酸、3-二甲基乙氧基矽烷基丙酸、3-二甲基甲氧基矽烷基丙基環己基二羧酸酐、3-二甲基乙氧基矽烷基丙基環己基二羧酸酐、5-二甲基甲氧基矽烷基戊酸、5-二甲基乙氧基矽烷基戊酸、3-二甲基甲氧基矽烷基丙基鄰苯二甲酸酐、3-二甲基乙氧基矽烷基丙基鄰苯二甲酸酐、3-二甲基甲氧基矽烷基丙基鄰苯二甲酸酐、3-二甲基乙氧基矽烷基丙基鄰苯二甲酸酐、4-二甲基甲氧基矽烷基丁酸、4-二甲基乙氧基矽烷基丁酸、雙(三氟甲基)二甲氧基矽烷、雙(三氟丙基)二甲氧基矽烷、雙(三氟丙基)二乙氧基矽烷、三氟丙基甲基二甲氧基矽烷、三氟丙基甲基二乙氧基矽烷、三氟丙基乙基二甲氧基矽烷、三氟丙基乙基二乙氧基矽烷、十七氟癸基甲基二甲氧基矽烷、二苯基矽烷二醇等。亦可使用兩種以上該些化合物。
作為通式(7)所表示的烷氧基矽烷化合物,例如可列舉:甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、丙基三甲氧基矽烷、丙基三乙氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、異丁基三乙氧基矽烷、環己基三甲氧基矽烷、環己基三乙氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷等三官能烷氧基矽烷化合物;3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷、3-乙基-3-{[3-(三甲氧基矽烷基)丙氧基]甲基}氧雜環丁烷、3-乙基-3-{[3-(三乙氧基矽烷基)丙氧基]甲基}氧雜環丁烷等含有環氧基或氧雜環丁烷基的烷氧基矽烷化合物;苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、1-萘基三甲氧基矽烷、2-萘基三甲氧基矽烷、2-萘基三甲氧基矽烷、2-萘基三甲氧基矽烷、甲苯基三甲氧基矽烷、甲苯基三乙氧基矽烷、1-苯基乙基三甲氧基矽烷、1-苯基乙基三乙氧基矽烷、2-苯基乙基三甲氧基矽烷、2-苯基乙基三乙氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基鄰苯二甲酸酐、3-三乙氧基矽烷基丙基鄰苯二甲酸酐等含芳香環的烷氧基矽烷化合物;苯乙烯基三甲氧基矽烷、苯乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、烯丙基三乙氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基三甲氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基三乙氧基矽烷等含自由基聚合性基的烷氧基矽烷化合物;3-三甲氧基矽烷基丙酸、3-三乙氧基矽烷基丙酸、4-三甲氧基矽烷基丁酸、4-三乙氧基矽烷基丁酸、5-三甲氧基矽烷基戊酸、5-三乙氧基矽烷基戊酸、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐、3-三乙氧基矽烷基丙基丁二酸酐、3-三甲氧基矽烷基丙基環己基二羧酸酐、3-三乙氧基矽烷基丙基環己基二羧酸酐、3-三甲氧基矽烷基丙基鄰苯二甲酸酐、3-三乙氧基矽烷基丙基鄰苯二甲酸酐等含羧基的烷氧基矽烷化合物;三氟丙基三甲氧基矽烷、三氟丙基三乙氧基矽烷、全氟戊基三甲氧基矽烷、全氟戊基三乙氧基矽烷、十三氟辛基三甲氧基矽烷、十三氟辛基三乙氧基矽烷、十三氟辛基三丙氧基矽烷、十三氟辛基三異丙氧基矽烷、十七氟癸基三甲氧基矽烷、十七氟癸基三乙氧基矽烷等含氟基的烷氧基矽烷化合物等。亦可使用兩種以上該些化合物。
於本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物具有光硬化性的情況下,作為通式(6)及/或通式(7)所表示的烷氧基矽烷化合物,較佳為含有至少一種含自由基聚合性基的烷氧基矽烷化合物。另外,於本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物具有負型感光性的情況下,作為通式(6)及/或通式(7)所表示的烷氧基矽烷化合物,較佳為含有至少一種含自由基聚合性基的烷氧基矽烷化合物、以及至少一種含羧基的烷氧基矽烷化合物。藉由含有含自由基聚合性基的烷氧基矽烷化合物,利用曝光部中產生的自由基來進行交聯反應,可提高曝光部的硬化度。另外,藉由含有含羧基的烷氧基矽烷化合物,未曝光部的溶解性提高,於圖案加工時可提高解析度。
於本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物具有正型感光性的情況下,作為通式(6)及/或通式(7)所表示的烷氧基矽烷化合物,較佳為至少含有含芳香族性基的烷氧基矽烷化合物。藉由含有含芳香族性基的烷氧基矽烷化合物,可提高(a)聚矽氧烷與感光劑的相容性。
作為其他烷氧基矽烷化合物,例如可列舉四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、矽酸鹽51(四乙氧基矽烷寡聚物)等四官能烷氧基矽烷化合物;三甲基甲氧基矽烷、三苯基甲氧基矽烷、三甲基矽烷醇、三苯基矽烷醇等單官能烷氧基矽烷化合物等。亦可使用兩種以上該些化合物。
就塗佈性的觀點而言,(a)聚矽氧烷的重量平均分子量(Mw)較佳為1,000以上,更佳為2,000以上。另一方面,就顯影性的觀點而言,聚矽氧烷的Mw較佳為200,000以下,更佳為150,000以下。此處,所謂本發明中的聚矽氧烷的Mw是指利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定而得的聚苯乙烯換算值。
(a)聚矽氧烷可藉由如下方式而獲得:於將所述烷氧基矽烷化合物水解後,使該水解物進行脫水縮合反應。
水解的各種條件可考慮反應規模、反應容器的大小、形狀等,根據適合於目標用途的物性設定。作為各種條件,例如可列舉氧濃度、反應溫度、反應時間等。
為了促進水解反應及脫水縮合反應,較佳為添加觸媒。作為觸媒,可使用:鹽酸、乙酸、甲酸、硝酸、草酸、鹽酸、硫酸、磷酸、聚磷酸、多元羧酸或其酐等酸或單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、3,3-二甲基丁基胺、甲基戊基胺、正丁基乙基胺、二丁基胺、正丁基胺、戊基胺、異戊基胺、環戊基胺、己基胺、環己基胺、二甲基己基胺、N,N-二甲基丁基胺、N,N-二甲基十六烷基胺、N,N-二甲基-正辛基胺等鹼或甲磺酸吡啶鹽、乙烷磺酸吡啶鹽、丙磺酸吡啶鹽、苯磺酸吡啶鹽、對甲苯磺酸吡啶鹽、二甲苯磺酸吡啶鹽、三氟甲磺酸吡啶鹽、三氟乙磺酸吡啶鹽、三氟丙磺酸吡啶鹽、三氟乙酸吡啶鹽、對甲苯磺酸2,4,6-三甲基吡啶鹽、對甲苯磺酸苯胺鹽、四甲基銨對甲苯磺酸鹽、四乙基銨對甲苯磺酸鹽、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨等有機鹽。
該些中,較佳為使用1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5的有機鹽。即,本發明的聚矽氧烷的製造方法使用烷氧基矽烷化合物作為原料,使用有機鹽作為水解及/或熱縮合的觸媒,且所述聚矽氧烷的製造方法中,所述有機鹽於1.0重量質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5。
作為1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5的有機鹽,可列舉:苯磺酸吡啶鹽、甲磺酸吡啶鹽、對甲苯磺酸吡啶鹽、二甲苯磺酸吡啶鹽、三氟甲磺酸吡啶鹽、三氟乙磺酸吡啶鹽、三氟丙烷磺酸吡啶鹽、三氟乙酸吡啶鹽、對甲苯磺酸2,4,6-三甲基吡啶鹽、對甲苯磺酸苯胺鹽等。藉由使用1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5的有機鹽,即便無後述的觸媒的去除或者中和步驟,亦可製造保存穩定性良好的聚矽氧烷。有機鹽於1.0質量%水溶液中的pH值較佳為3.0~5.0,更佳為3.0~4.5。
於水解反應及脫水縮合反應中,於使用觸媒的情況下,就使反應更迅速地進行的觀點而言,相對於反應中使用的所有烷氧基矽烷化合物100質量份,觸媒的添加量較佳為0.05質量份以上,更佳為0.1質量份以上。另一方面,就適度地調整反應的進行的觀點而言,相對於所有烷氧基矽烷化合物100質量份,觸媒的添加量較佳為5.00質量份以下,更佳為3.00質量份以下。此處,所謂所有烷氧基矽烷化合物量,是指包含烷氧基矽烷化合物、其水解物及其縮合物全部的量。以下相同。
水解反應及脫水縮合反應較佳為於溶媒中進行。可考慮樹脂組成物的穩定性、潤濕性、揮發性等適宜選擇溶媒。另外,於藉由水解反應而生成溶媒的情況下,亦可於無溶媒下進行水解。於在樹脂組成物中使用的情況下,亦較佳為於水解反應結束後進一步添加溶媒,藉此將樹脂組成物調整為適當的濃度。另外,亦可於水解後藉由加熱及/或減壓下將生成醇等的總量或一部分餾出、去除,然後添加合適的溶媒。
於在水解反應中使用溶媒的情況下,就抑制由過反應引起的凝膠的生成的觀點而言,相對於所有烷氧基矽烷化合物100質量份,溶媒的添加量較佳為20質量份以上,更佳為40質量份以上。另一方面,就使水解更迅速地進行的觀點而言,相對於所有烷氧基矽烷化合物100質量份,溶媒的添加量較佳為500質量份以下,更佳為200質量份以下。
另外,水解反應中使用的水較佳為離子交換水。水的量可任意設定,相對於所有烷氧基矽烷化合物1莫耳,較佳為1.0莫耳~4.0莫耳。
作為脫水縮合反應的方法,例如可列舉對藉由烷氧基矽烷化合物的水解反應而獲得的矽烷醇化合物溶液直接進行加熱的方法等。加熱溫度較佳為50℃以上且溶媒的沸點以下,加熱時間較佳為1小時~100小時。另外,亦可根據目的於脫水縮合反應後,於加熱及/或減壓下餾出、去除適量的生成醇等,其後添加合適的溶媒。
就樹脂組成物的保存穩定性的觀點而言,可視需要而進行觸媒的去除或者中和步驟。就操作的簡便性及去除性的觀點而言,作為觸媒去除方法,較佳為水清洗、利用離子交換樹脂的處理等。所謂水清洗是指以適當的疏水性溶媒將聚矽氧烷溶液稀釋,以水清洗數次後,利用蒸發器等將所獲得的有機層濃縮的方法。所謂利用離子交換樹脂的處理是指使聚矽氧烷溶液與適當的離子交換樹脂接觸的方法。 (b)有機鹽 (b)有機鹽是包含酸與鹼的有機的鹽化合物。(b)有機鹽作為促進聚矽氧烷中殘存的矽烷醇基的縮合反應的縮合觸媒發揮作用。藉由樹脂組成物中含有(a)聚矽氧烷與(b)有機鹽,可促進聚矽氧烷中的矽烷醇基彼此的反應而膜中的交聯密度變高,提高硬化膜的硬化度,提高膜的耐溶劑性。
再者,專利文獻5中有於抗蝕劑組成物中使用作為有機鹽的對甲苯磺酸吡啶鹽的例子,這是以抑制由光酸產生劑產生的酸向抗蝕劑膜中擴散時的擴散速度為目的而添加的,與如本發明般為了形成永久膜而使用的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中的(b)有機鹽的作用明顯不同。
作為向樹脂組成物中導入(b)有機鹽的方法,可列舉如上所述般於製造(a)聚矽氧烷的步驟中使用(b)有機鹽作為觸媒,並使用不進行觸媒去除步驟而獲得的聚矽氧烷溶液的方法、以及於去除觸媒後的(a)聚矽氧烷中藉由後添加而添加(b)有機鹽的方法。就步驟簡便性的觀點而言,較佳為前者的方法。
於本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中,(b)有機鹽於1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5。藉由將pH值設為該範圍,可兼顧樹脂組成物的保存穩定性與膜的硬化度提高。作為1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5的有機鹽,可列舉作為所述較佳的觸媒而記述的有機鹽。(b)有機鹽於1.0質量%水溶液中的pH值較佳為3.0~5.0,更佳為3.0~4.5。
就提高膜的硬化度的觀點而言,相對於(a)聚矽氧烷100質量份,本發明的硬化膜形成用樹脂組成物中的(b)有機鹽的含量較佳為0.01質量份以上,更佳為0.05質量份以上,進而佳為0.1質量份以上。另一方面,就提高保存穩定性與抑制膜黃變的觀點而言,相對於(a)聚矽氧烷100質量份,本發明的硬化膜形成用樹脂組成物中的(b)有機鹽的含量較佳為5.00質量份以下,更佳為3.00質量份以下。
為了使1.0質量%水溶液中的pH值為所述較佳的範圍,(b)有機鹽較佳為包含強酸與弱鹼的鹽。因此,(b)有機鹽較佳為包含具有下述通式(1)~通式(3)中任一者所表示的結構的有機酸類與胺類的有機鹽。
[化3]
Figure 02_image005
通式(1)~通式(2)中,R 1~R 2分別獨立地表示碳數1~30的一價有機基或碳數1~30的二價有機基。作為一價有機基,可列舉:經取代或未經取代的直鏈或分支烷基、經取代或未經取代的環式烷基、經取代或未經取代的芳基、全氟烷基等,作為二價有機基,可列舉經取代或未經取代的伸烷基、經取代或未經取代的伸烯基、經取代或未經取代的伸苯基等。
通式(3)中,n表示0、1或2。n=1時,通式(3)中的R 3表示碳數1~30的一價有機基或碳數1~30的二價有機基。n=2時,通式(3)中的R 3可相同亦可不同,表示氫、碳數1~30的一價有機基、或碳數1~30的二價有機基。
作為通式(1)所表示的有機酸,例如可列舉:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、三氟乙酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、草酸、丙二酸、丁二酸、馬來酸、富馬酸、己二酸等。
作為通式(2)所表示的有機酸,例如可列舉:甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、間甲苯磺酸、鄰甲苯磺酸、二甲苯磺酸、10-樟腦磺酸、魔酸、牛磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙磺酸、三氟丙磺酸等。
作為通式(3)所表示的有機酸,例如可列舉:磷酸、甲基膦酸、乙基膦酸、丙基膦酸、丁基膦酸、戊基膦酸、己基膦酸、環己基膦酸、庚基膦酸、辛基膦酸、壬基膦酸、癸基膦酸、二十烷基膦酸、苯基膦酸、乙烯基膦酸、苯基次膦酸、甲苯基膦酸、磷酸二乙酯、磷酸二丙酯、磷酸二丁酯、磷酸二己酯、磷酸二苯酯等。
該些中,就鹽的形成容易度或獲取容易性的觀點而言,較佳為甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙磺酸、三氟丙磺酸或三氟乙酸。
所述胺類的結構並無特別限定,但如上所述,較佳為弱鹼性的胺化合物。所述胺類較佳為雜環胺類或芳香族胺類。
作為雜環胺類,例如可列舉:吡咯、噁唑、異噁唑、噻唑、咪唑、吡唑、1,2,3-噻二唑、吡啶、哌啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、喹啉、異喹啉、嘌呤、喋啶、2,4-二甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶等。
作為芳香族胺類,例如可列舉:苯胺、鄰甲苯胺、2,4,6-三甲基苯胺、甲氧苯胺、3-(三氟甲基)苯胺等。
該些中,就鹽的形成容易度與獲取容易性的觀點而言,較佳為吡啶、2,4-二甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶、苯胺。
(b)有機鹽較佳為包含以上所述的較佳的有機酸類以及較佳的胺類的有機鹽。該些中,就鹽的形成容易度與獲取容易性的觀點而言,較佳為甲磺酸吡啶鹽、乙磺酸吡啶鹽、丙磺酸吡啶鹽、苯磺酸吡啶鹽、對甲苯磺酸吡啶鹽、三氟甲磺酸吡啶鹽、三氟丙磺酸吡啶鹽、三氟乙酸吡啶鹽、二甲苯磺酸吡啶鹽、對甲苯磺酸、2,4,6-三甲基吡啶鹽。該些中,就減少硬化膜的著色的觀點而言,較佳為甲磺酸吡啶鹽、苯磺酸吡啶鹽、對甲苯磺酸吡啶鹽、三氟甲磺酸吡啶鹽或三氟乙酸,特佳為甲磺酸吡啶鹽。另外,於將本發明的矽氧烷樹脂組成物用於低折射率膜用途的情況下,就降低折射率的觀點而言,較佳為使用三氟甲磺酸吡啶鹽、三氟乙磺酸吡啶鹽、三氟丙磺酸吡啶鹽或三氟乙酸吡啶鹽,特佳為使用三氟甲磺酸吡啶鹽或三氟乙酸吡啶鹽。
(b)有機鹽可使用市售者,亦可使用合成者。作為合成方法,例如藉由如下方式而獲得:將藉由在氮氣下攪拌所述有機酸類與脫水四氫呋喃(Tetrahydrofuran,THF),一邊冰浴冷卻一邊滴加所述胺類而析出的鹽過濾而獲得後進行真空乾燥。 (c)溶劑 (c)溶劑具有將樹脂組成物的黏度調整至適於塗佈的範圍,提高塗佈均勻性的功能。
作為溶劑,例如可列舉:乙醇、丙醇、異丙醇、二丙酮醇等醇類;乙二醇、丙二醇等二醇類;乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚等醚類;甲基乙基酮、乙醯丙酮、甲基丙基酮、甲基丁基酮、甲基異丁基酮、二異丁基酮、環戊酮等酮類;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺等醯胺類;乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等乙酸酯類;甲苯、二甲苯、己烷、環己烷等芳香族或脂肪族烴、γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲基亞碸等。亦可含有兩種以上該些化合物。就塗佈性的觀點而言,較佳為組合大氣壓下的沸點超過150℃且250℃以下的溶媒與150℃以下的溶媒,更佳為組合作為大氣壓下的沸點超過150℃且250℃以下的溶媒的二丙酮醇與作為150℃以下的溶媒的丙二醇單甲醚。
溶媒的含量可根據塗佈方法等任意設定。例如,於藉由旋塗進行膜形成的情況下,溶媒的含量一般設為於本發明的硬化膜形成用樹脂組成物中為50質量%以上、95質量%以下。
(d)感光劑 本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物於需要感光性的情況下,較佳為具有(d)感光劑。於賦予負型感光性的情況下,較佳為含有光聚合起始劑作為(d)感光劑,可形成高精細的圖案。於賦予負型感光性的情況下,較佳為進一步含有光聚合性化合物。另一方面,於賦予正型感光性的情況下,較佳為含有醌二疊氮化合物作為(d)感光劑。
光聚合起始劑只要藉由光(包括紫外線、電子束)的照射分解及/或反應而產生自由基,則可為任意的光自由基聚合起始劑。例如可列舉:2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1等α-胺基苯烷基酮化合物;2,4,6-三甲基苯甲醯基苯基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-(2,4,4-三甲基戊基)-氧化膦等醯基氧化膦化合物;1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲醯基肟)]、1-苯基-1,2-丁酮-2-(O-甲氧基羰基)肟、1,3-二苯基丙烷三酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)等肟酯化合物;苄基二甲基縮酮等苄基縮酮化合物;2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮、1-羥基環己基-苯基酮等α-羥基酮化合物;二苯甲酮、4,4-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4,4-二氯二苯甲酮、羥基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基-二苯基硫醚、烷基化二苯甲酮、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧化羰基)二苯甲酮等二苯甲酮化合物;2,2-二乙氧基苯乙酮、2,3-二乙氧基苯乙酮、4-第三丁基二氯苯乙酮、苯亞甲基苯乙酮、4-疊氮苯亞甲基苯乙酮等苯乙酮化合物;2-苯基-2-氧基乙酸甲酯等芳香族酮酯化合物;4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸(2-乙基)己酯、4-二乙基胺基苯甲酸乙酯、2-苯甲醯基苯甲酸甲酯等苯甲酸酯化合物等。亦可含有兩種以上該些化合物。
就有效果地進行自由基硬化的觀點而言,本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中的光聚合起始劑的含量於固體成分中,較佳為0.01質量%以上,更佳為1質量%以上。另一方面,就抑制殘留的光聚合起始劑的溶出等觀點而言,光聚合起始劑的含量於固體成分中,較佳為20質量%以下,更佳為10質量%以下。
所謂本發明中的光聚合性化合物,是指於分子中具有兩個以上乙烯性不飽和雙鍵的化合物。若考慮自由基聚合性的容易度,則光聚合性化合物較佳為具有(甲基)丙烯酸基。
作為光聚合性化合物,例如可列舉:二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、二羥甲基-三環癸烷二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三季戊四醇七丙烯酸酯、三季戊四醇八丙烯酸酯、四季戊四醇九丙烯酸酯、四季戊四醇十丙烯酸酯、五季戊四醇十一丙烯酸酯、五季戊四醇十二丙烯酸酯、三季戊四醇七甲基丙烯酸酯、三季戊四醇八甲基丙烯酸酯、四季戊四醇九甲基丙烯酸酯、四季戊四醇十甲基丙烯酸酯、五季戊四醇十一甲基丙烯酸酯、五季戊四醇十二甲基丙烯酸酯、二羥甲基-三環癸烷二丙烯酸酯等。亦可含有兩種以上該些化合物。
就有效果地進行自由基硬化的觀點而言,本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中的光聚合性化合物的含量於固體成分中,較佳為1質量%以上。另一方面,就抑制自由基的過剩反應且提高解析度的觀點而言,光聚合性化合物的含量於固體成分中,較佳為50質量%以下。
作為醌二疊氮化合物,較佳為醌二疊氮的磺酸利用酯鍵結於具有酚性羥基的化合物上而成的化合物。作為此處使用的具有酚性羥基的化合物,例如可列舉BIs-Z、TekP-4HBPA(四P-DO-BPA)、TrIsP-HAP、TrIsP-PA、BIsRS-2P、BIsRS-3P(以上為商品名,本州化學工業(股)製造)、BIR-PC、BIR-PTBP、BIR-BIPC-F(以上為商品名,旭有機材工業(股)製造)、4,4'-磺醯基二苯酚、BPFL(商品名,JFE化學(股)製造)等。作為醌二疊氮化合物,較佳為於該些具有酚性羥基的化合物中利用酯鍵導入4-萘醌二疊氮磺酸或5-萘醌二疊氮磺酸的化合物,例如可列舉THP-17、TDF-517(商品名,東洋合成工業(股)製造)、SBF-525(商品名,安智電子材料(AZ Electronic Materials)(股)製造)等。
就提高感度的觀點而言,本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中的醌二疊氮化合物的含量於固體成分中較佳為0.5質量%以上,更佳為1質量%以上。另一方面,就提高解析度的觀點而言,醌二疊氮化合物的含量於固體成分中較佳為25質量%以下,更佳為20質量%以下。
另外,本發明的樹脂組成物視需要可含有紫外線吸收劑、聚合抑制劑、界面活性劑、密接性改良劑、奈米粒子、顏料等。
藉由在本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中含有紫外線吸收劑,可提高耐光性。作為紫外線吸收劑,就透明性及非著色性的觀點而言,可較佳地使用2-(2H苯並三唑-2-基)苯酚、2-(2H-苯並三唑-2-基)-4,6-第三戊基苯酚、2-(2H苯並三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、2(2H-苯並三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚、2-(2'-羥基-5'-甲基丙烯醯氧基乙基苯基)-2H-苯並三唑等苯並三唑系化合物;2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮系化合物;2-(4,6-二苯基-1,3,5三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]-苯酚等三嗪系化合物等。
藉由在本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中含有聚合抑制劑,可進一步提高解析度。作為聚合抑制劑,例如可列舉:二-第三丁基羥基甲苯、丁基羥基苯甲醚、4-甲氧基苯酚、1,4-苯醌、第三丁基兒茶酚。另外,作為市售的聚合抑制劑,可列舉:「易璐諾斯(IRGANOX)」(註冊商標)1010、1035、1076、1098、1135、1330、1726、1425、1520、245、259、3114、565、295(以上為商品名,日本巴斯夫(Japan BASF)(股)製造)等。亦可含有兩種以上該些化合物。
藉由在本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中含有界面活性劑,可提高塗佈時的流動性。作為界面活性劑,例如可列舉:「美佳法(Megafac)」(註冊商標)F142D、F172、F173、F183、F445、F470、F475、F477(以上為商品名,大日本油墨化學工業(股)製造),NBX-15、FTX-218(以上為商品名,尼歐斯(Neos)(股)製造)等氟系界面活性劑;「畢克(BYK)」(註冊商標)F-333、301、331、345、307(以上為商品名,日本畢克化學(BYK-Chemie Japan)(股)製造)等矽酮系界面活性劑;聚環氧烷系界面活性劑;聚(甲基)丙烯酸酯系界面活性劑等。亦可含有兩種以上該些化合物。
藉由在本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中含有密接性改良劑,可提高與基底基板的密接性。作為密接性改良劑,例如可列舉脂環式環氧化合物、矽烷偶合劑等。該些中,就耐熱性的觀點而言,較佳為脂環式環氧化合物。
作為脂環式環氧化合物,例如可列舉:3',4'-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己烷羧酸酯、2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇的1,2-環氧基-4-(2-環氧乙烷基)環己烷加成物、ε-己內酯改質3',4'-環氧基環己基甲基3',4'-環氧基環己烷羧酸酯、1,2-環氧基-4-乙烯基環己烷、丁烷四羧酸四(3,4-環氧基環己基甲基)修飾ε-己內酯、甲基丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯、氫化雙酚A二縮水甘油醚、氫化雙酚F二縮水甘油醚、氫化雙酚E二縮水甘油醚、氫化雙酚A雙(丙二醇縮水甘油醚)醚、氫化雙酚A雙(乙二醇縮水甘油醚)醚、1,4-環己烷二羧酸二縮水甘油酯、1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油醚等。亦可含有兩種以上該些化合物。
就進一步提高與基底基板的密接性的觀點而言,本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中的密接性改良劑的含量較佳為固體成分中的0.1質量%以上,更佳為1質量%以上。另一方面,就圖案加工性的觀點而言,密接性改良劑的含量較佳為固體成分中的20質量%以下,更佳為10質量%以下。
藉由在本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中含有奈米粒子,可調整硬化膜的折射率。作為奈米粒子,例如可列舉二氧化矽粒子、氟化鎂粒子、二氧化鈦粒子、氧化鋯粒子等。亦可含有兩種以上的該些粒子。於降低折射率的情況下,較佳為含有二氧化矽粒子、氟化鎂粒子,於提高折射率的情況下,較佳為含有二氧化鈦粒子、氧化鋯粒子。
藉由在本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物中含有顏料,可調整硬化膜的反射性或遮光性。
於欲提高硬化膜的反射性的情況下,較佳為含有白色顏料。作為白色顏料,例如可列舉二氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅、硫酸鋇、該些的複合化合物等。亦可含有兩種以上該些化合物。
於欲提高硬化膜的特定波長的遮光性的情況下,較佳為含有紅色顏料、藍色顏料、黑色顏料、綠色顏料、黃色顏料等遮光顏料。另外,於欲兼顧反射性與遮光性的情況下,較佳為同時含有白色顏料與遮光顏料。
作為紅色顏料,例如可列舉:顏料紅(pigment red)(以下簡稱為PR)PR177、PR179、PR180、PR192、PR209、PR227、PR228、PR240、PR254等。亦可含有兩種以上該些化合物。
作為藍色顏料,例如可列舉:顏料藍(pigment blue)(以下簡稱為PB)15、PB15:3、PB15:4、PB15:6、PB22、PB60、PB64等。亦可含有兩種以上該些化合物。
作為黑色顏料,例如可列舉黑色有機顏料、混色有機顏料、黑色無機顏料等。作為黑色有機顏料,例如可列舉碳黑、苝黑、苯胺黑、苯並呋喃酮系顏料等。該些亦可被樹脂被覆。作為混色有機顏料,例如可列舉將選自紅、藍、綠、紫、黃色、品紅及青等中的兩種以上的顏料混合而模擬黑色化的顏料。該些中,就兼具適度高的OD值與圖案加工性的觀點而言,較佳為紅色顏料與藍色顏料的混合顏料。混合顏料中的紅色顏料與藍色顏料的質量比較佳為20/80~80/20,更佳為30/70~70/30。作為黑色無機顏料,例如可列舉:石墨;鈦、銅、鐵、錳、鈷、鉻、鎳、鋯、鋅、鈣、銀、金、鉑、鈀等金屬的微粒子;金屬氧化物;金屬複合氧化物;金屬硫化物;金屬氮化物;金屬氧氮化物;金屬碳化物等。亦可含有兩種以上該些化合物。
作為綠色顏料,例如可列舉:C.I.顏料綠(pigment green)(以下簡稱為PG)7、PG36、PG58、PG37、PG59等。亦可含有兩種以上該些化合物。
作為黃色顏料,例如可列舉:顏料黃(pigment yellow)(以下簡稱為PY)PY150、PY153、PY154、PY166、PY168、PY185等。亦可含有兩種以上該些化合物。
本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物亦可含有聚矽氧烷以外的樹脂。藉由含有聚矽氧烷以外的樹脂,例如可提高預烘烤後的脫膠性等可補充於聚矽氧烷中不足的膜特性。作為聚矽氧烷以外的樹脂,例如可列舉:聚醯亞胺、聚醯亞胺前驅物、聚苯並噁唑、聚苯並噁唑前驅物、(甲基)丙烯酸聚合物、卡多系樹脂等。
於含有的(a)聚矽氧烷於側鏈基具有芳香族基及/或經取代的芳香族基的情況下,本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物較佳為樹脂組成物中的苯、甲苯、二甲苯、苯胺、苯乙烯及萘的含量分別小於1 ppm。
先前,於使用磷酸等強酸性觸媒或強鹼性觸媒對在側鏈基含有芳香族基及/或經取代的芳香族基的聚矽氧烷進行縮合反應而獲得的情況下,或者與產生強酸/強鹼的酸產生材料/鹼產生材料一起使用的情況下,聚矽氧烷中的Si原子與側鏈基的鍵的一部分被切斷,從而存在產生源自側鏈基的微量的雜質的課題。即,例如,於利用磷酸觸媒對在側鏈基具有苯基、甲苯基、二甲苯基、苯基胺基、苯乙烯基或萘基的聚矽氧烷進行縮合反應而獲得的情況下,存在分別含有1 ppm以上的苯、甲苯、二甲苯、苯胺、苯乙烯或萘作為雜質的課題。
另一方面,本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物使用利用了1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5的(b)有機鹽作為觸媒進行縮合而成的聚矽氧烷,或者使用(b)有機鹽來代替酸產生材料/鹼產生材料,因此不引起以上所述的側鏈基的切斷反應,而可將該雜質的含量抑制成小於1 ppm。
本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物較佳為硬化膜為永久膜、即永久膜形成用樹脂組成物。所謂永久膜,並非如一般的抗蝕劑層般的於製造步驟中被去除的膜,而是指永久殘存於製品的硬化膜。
接下來,對本發明的硬化膜進行說明。
本發明的硬化膜是使本發明的硬化膜形成用樹脂組成物硬化而成。另外,本發明的硬化膜較佳為作為永久膜而使用。
本發明的硬化膜的另一形態是如下的硬化膜:藉由掃描型分析電子顯微鏡(SEM-EDX)測定而得的N相對於Si的原子數比為0.005以上且0.200以下,且選自S、P、F中的至少一種的原子相對於Si的原子數比為0.005以上且0.200以下。藉由原子數比為該些範圍內,可兼顧膜的耐溶劑性與透過性。N相對於Si的原子數比及選自S、P、F中的至少一種的原子相對於Si的原子數比較佳為0.010以上且0.150以下,更佳為0.015以上且0.100以下。
本發明的硬化膜可藉由後述的方法將所述硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物硬化而獲得。
本發明的硬化膜除了較佳地用於觸控面板的保護膜等各種硬塗膜以外,亦較佳地用於觸摸感測器用絕緣膜、液晶或有機EL顯示器的TFT用平坦化膜、金屬配線保護膜、絕緣膜、防反射膜、光學濾波器、彩色濾光片用外塗層、柱材等。
硬化膜的厚度根據用途而不同,但較佳為0.1 μm~100 μm,進而佳為0.5 μm~50 μm。
接下來,舉例對本發明的硬化膜的形成方法進行說明。
本發明的硬化膜的形成方法較佳為具有:於基底基板上塗佈本發明的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,並乾燥而獲得乾燥膜的製膜步驟、藉由對乾燥膜進行加熱而使其硬化的加熱步驟。於製膜步驟後,亦可具有對所獲得的乾燥膜進行曝光的曝光步驟。
作為所述製膜步驟中的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物的塗佈方法,例如可列舉狹縫塗佈法、旋塗法、噴塗法等。作為乾燥裝置,例如可列舉熱風烘箱或加熱板等。乾燥時間較佳為80℃~130℃,乾燥時間較佳為1分鐘~30分鐘。
作為曝光步驟時使用的曝光裝置,例如可列舉近接式曝光機(proximity exposure machine)。作為於曝光步驟中照射的活性光線,例如可列舉近紅外線、可見光線、紫外線,較佳為紫外線。另外,作為紫外線的光源,例如可列舉低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、鹵素燈(halogen lamp)、殺菌燈等,但較佳為超高壓水銀燈。
曝光條件可根據曝光的乾燥膜的厚度適宜選擇。通常,較佳為使用輸出功率為1 W/cm 2~100m W/cm 2的超高壓水銀燈,以1 mJ/cm 2~10,000 mJ/cm 2的曝光量進行曝光。
加熱步驟是使膜加熱硬化的步驟。作為加熱裝置,例如可列舉加熱板、烘箱等。就抑制加熱的膜的產生裂紋的觀點而言,加熱步驟時的加熱溫度較佳為250℃以下,更佳為240℃以下。另一方面,就硬化膜的硬化度的觀點而言,較佳為100℃以上,進而佳為120℃以上。加熱時間較佳為15分鐘~2小時。 [實施例]
以下,列舉實施例及比較例對本發明進行更具體的說明,但本發明不限定於該些的範圍。再者,關於所用的化合物中使用簡稱的化合物,將名稱示於以下。 PGMEA:丙二醇單甲醚乙酸酯 DAA:二丙酮醇 BHT:二丁基羥基甲苯。
合成例1~合成例26中的聚矽氧烷溶液的固體成分濃度是藉由以下方法求出。秤取1.0 g聚矽氧烷溶液至鋁杯中,使用加熱板於250℃下加熱30分鐘而使液體成分蒸發。對加熱後殘留於鋁杯中的固體成分的質量進行秤量,根據相對於加熱前的質量的比例求出固體成分濃度。
合成例1~合成例26中的聚矽氧烷溶液的重量平均分子量是藉由以下方法求出聚苯乙烯換算的值。 裝置:沃特世(Waters)公司製造的帶RI檢測器的GPC測定裝置(2695) 管柱:PLgel MIXED-C管柱(聚合物實驗室(Polymer Laboratories)公司製造,300 mm)×兩根(串聯連結) 測定溫度:40℃ 流速:1 mL/min 溶媒:四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF)0.5質量%溶液 標準物質:聚苯乙烯 檢測模式:RI。
合成例1~合成例26中的聚矽氧烷中的各重複單元的含有比率是藉由以下方法求出。將聚矽氧烷溶液注入至直徑10 mm的「鐵氟龍(Teflon)」(註冊商標)製造的核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)樣品管中,進行 29Si-NMR測定,根據源自特定的有機矽烷的Si的積分值相對於源自有機矽烷的Si整體的積分值的比例計算出各重複單元的含有比率。以下示出 29Si-NMR測定條件。 裝置:核磁共振裝置(JNM-GX270;日本電子(股)製造) 測定法:閘控去偶(gated decoupling)法 測定核頻率:53.6693 MHz( 29Si核) 光譜寬度:20000 Hz 脈波寬度:12 μs(45°脈波) 脈波重覆時間:30.0秒 溶媒:丙酮-d6 標準物質:四甲基矽烷 測定溫度:23℃ 試樣轉速:0.0 Hz。
合成例1 聚矽氧烷(A-1)溶液 於1000 ml的三口燒瓶中裝入203.13 g(0.831 mol)的二苯基二甲氧基矽烷、76.06 g(0.306 mol)的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、21.56 g(0.088 mol)的3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、42.08 g(0.350 mol)的二甲基二甲氧基矽烷、45.91 g(0.175 mol)的3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐、1.475 g的BHT及308.45 g的PGMEA,一邊於40℃下攪拌一邊歷時30分鐘添加於水76.39 g中溶解有對甲苯磺酸吡啶鹽3.887 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液。其後,將燒瓶浸漬於70℃的油浴中並攪拌60分鐘後,歷時30分鐘將油浴升溫至115℃。於升溫開始1小時後溶液溫度(內溫)達到100℃,自此進行2小時加熱攪拌(內溫為100℃~110℃),獲得聚矽氧烷溶液。再者,於升溫及加熱攪拌中,以0.05升/分鐘來流通氮氣95體積%、氧氣5體積%的混合氣體。反應中餾出作為副產物的甲醇及水合計173.99 g。以固體成分濃度成為50質量%的方式於所獲得的聚矽氧烷溶液中追加PGMEA,特別是不去除觸媒而獲得聚矽氧烷(A-1)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-1)的重量平均分子量為5,000。另外,聚矽氧烷(A-1)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例2 聚矽氧烷(A-2)溶液 使用於水76.39 g中溶解有甲磺酸吡啶鹽3.887 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-2)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-2)的重量平均分子量為5,000。另外,聚矽氧烷(A-2)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例3 聚矽氧烷(A-3)溶液 使用於水76.39 g中溶解有三氟甲磺酸吡啶鹽3.887 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-3)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-3)的重量平均分子量為5,000。另外,聚矽氧烷(A-3)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例4 聚矽氧烷(A-4)溶液 使用於水76.39 g中溶解有三氟乙酸吡啶鹽3.887 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-4)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-4)的重量平均分子量為5,000。另外,聚矽氧烷(A-4)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例5 聚矽氧烷(A-5)溶液 使用於水76.39 g中溶解有苯磺酸吡啶鹽3.887 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-5)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-5)的重量平均分子量為5,000。另外,聚矽氧烷(A-5)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例6 聚矽氧烷(A-6)溶液 使用於水76.39 g中溶解有苯磺酸苯胺鹽3.887 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-6)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-6)的重量平均分子量為5,000。另外,聚矽氧烷(A-6)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例7 聚矽氧烷(A-7)溶液 使用於水76.39 g中溶解有對甲苯磺酸四乙基銨3.887 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-7)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-7)的重量平均分子量為1,200。另外,聚矽氧烷(A-7)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例8 聚矽氧烷(A-8)溶液 於1000 ml的三口燒瓶中裝入213.82 g(0.875 mol)的二苯基二甲氧基矽烷、43.12 g(0.175 mol)的3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、68.86 g(0.263 mol)的四乙氧基矽烷、59.59 g(0.438 mol)的甲基三甲氧基矽烷、1.413 g的BHT及298.06 g的PGMEA,一邊於40℃下攪拌一邊歷時30分鐘添加於水76.39 g中溶解有對甲苯磺酸吡啶鹽3.887 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液。其後,將燒瓶浸漬於70℃的油浴中並攪拌60分鐘後,歷時30分鐘添加於水52.65 g中溶解有磷酸2.265 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的磷酸水溶液。其後,將燒瓶浸漬於70℃的油浴中攪拌90分鐘後,歷時30分鐘將油浴升溫至115℃為止。於升溫開始1小時後,溶液溫度(內溫)達到100℃,然後進行2小時加熱攪拌(內溫為100℃~110℃),獲得聚矽氧烷溶液。再者,於升溫及加熱攪拌中,以0.05升/分鐘來流通氮氣95體積%、氧氣5體積%的混合氣體。反應中餾出作為副產物的甲醇及水合計282.58 g。於所獲得的聚矽氧烷溶液中以固體成分濃度成為50質量%的方式追加PGMEA,而獲得聚矽氧烷(A-8)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-8)的重量平均分子量為8,000。另外,聚矽氧烷(A-8)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷的各重複單元的莫耳比分別為50 mol%、10 mol%、15 mol%及25 mol%。
合成例9 聚矽氧烷(A-9)溶液 使用於水76.39 g中溶解有磷酸3.887 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-9)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-9)的重量平均分子量為4,200。另外,聚矽氧烷(A-9)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例10 聚矽氧烷(A-10)溶液 於聚矽氧烷(A-9)溶液100 g中,添加弱鹼性離子交換樹脂(「安伯萊特(Amberlite)」(註冊商標)A21、奧加諾(Organo)(股)製造(以下為「A21」))2.00 g與弱酸性離子交換樹脂(「安伯萊特(Amberlite)」(註冊商標)15JWET、奧加諾(Organo)(股)製造(以下為「15J」))2.00 g於室溫下攪拌12小時。其後,藉由進行過濾而去除離子交換樹脂,獲得聚矽氧烷(A-10)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-10)的重量平均分子量為4,500。另外,聚矽氧烷(A-10)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例11 聚矽氧烷(A-11)溶液 使用於水76.39 g中溶解有對甲苯磺酸吡啶鹽0.389 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,將PGMEA的添加量設為311.95 g,除此以外,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-11)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-11)的重量平均分子量為2,500。另外,聚矽氧烷(A-11)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例12 聚矽氧烷(A-12)溶液 使用於水76.39 g中溶解有對甲苯磺酸吡啶鹽11.66 g(相對於裝入單體而為3.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,將PGMEA的添加量設為300.68 g,除此以外,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-12)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-12)的重量平均分子量為6,500。另外,聚矽氧烷(A-12)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例13 聚矽氧烷(A-13)溶液 使用於水76.39 g中溶解有對甲苯磺酸吡啶鹽0.039 g(相對於裝入單體而為0.01質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,將PGMEA的添加量設為312.30 g,除此以外,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-13)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-13)的重量平均分子量為6,500。另外,聚矽氧烷(A-13)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例14 聚矽氧烷(A-14)溶液 使用於水76.39 g中溶解有對甲苯磺酸吡啶鹽21.38 g(相對於裝入單體而為5.5質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,將PGMEA的添加量設為290.96 g,除此以外,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-14)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-14)的重量平均分子量為6,500。另外,聚矽氧烷(A-14)中,源自二苯基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%及10 mol%。
合成例15 聚矽氧烷(A-15)溶液 於1000 ml的三口燒瓶中裝入47.67 g(0.350 mol)的甲基三甲氧基矽烷、152.11 g(0.613 mol)的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、152.74 g(0.700 mol)的三氟丙基三甲氧基矽烷、22.95 g(0.088 mol)的3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐、1.282 g的BHT及275.65 g的PGMEA,一邊於40℃下攪拌一邊歷時30分鐘添加於水96.08 g中溶解有對甲苯磺酸吡啶鹽3.755 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液。以後,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-15)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-15)的重量平均分子量為4,500。另外,聚矽氧烷(A-15)中,源自甲基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、三氟丙基三甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為35 mol%、20 mol%、40 mol%及5 mol%。
合成例16 聚矽氧烷(A-16)溶液 使用於水96.08 g中溶解有三氟乙酸吡啶鹽3.755 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例15同樣地獲得聚矽氧烷(A-16)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-16)的重量平均分子量為4,500。另外,聚矽氧烷(A-16)中,源自甲基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、三氟丙基三甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為35 mol%、20 mol%、40 mol%、及5 mol%。
合成例17 聚矽氧烷(A-17)溶液 於1000 ml的三口燒瓶中裝入176.49 g(0.831 mol)的對甲苯基三甲氧基矽烷、76.06 g(0.306 mol)的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、21.56 g(0.088 mol)的3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、42.08 g(0.350 mol)的二甲基二甲氧基矽烷、45.91 g(0.175 mol)的3-三甲氧基甲矽烷基丙基丁二酸酐、1.245 g的BHT及267.12 g的PGMEA,一邊於40℃下攪拌一邊歷時30分鐘添加於水91.35 g中溶解有甲磺酸吡啶鹽3.621 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液。以後,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-17)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-17)的重量平均分子量為4,500。另外,聚矽氧烷(A-17)中,源自對甲苯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%、10 mol%及5 mol%。
合成例18 聚矽氧烷(A-18)溶液 於1000 ml的三口燒瓶中裝入188.15 g(0.831 mol)的3,5-二甲基苯基三甲氧基矽烷、76.06 g(0.306 mol)的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、21.56 g(0.088 mol)的3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、42.08 g(0.350 mol)的二甲基二甲氧基矽烷、45.91 g(0.175 mol)的3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐、1.245 g的BHT及278.67 g的PGMEA,一邊於40℃下攪拌一邊歷時30分鐘添加於水91.35 g中溶解有甲磺酸吡啶鹽3.738 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液。以後,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-18)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-18)的重量平均分子量為4,000。另外,聚矽氧烷(A-18)中,源自3,5-二甲基苯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%、10 mol%及5 mol%。
合成例19 聚矽氧烷(A-19)溶液 於1000 ml的三口燒瓶中裝入177.31 g(0.831 mol)的M-胺基苯基三甲氧基矽烷、76.06 g(0.306 mol)的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、21.56 g(0.088 mol)的3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、42.08 g(0.350 mol)的二甲基二甲氧基矽烷、45.91 g(0.175 mol)的3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐、1.249 g的BHT及267.94 g的PGMEA,一邊於40℃下攪拌一邊歷時30分鐘添加於水91.35 g中溶解有甲磺酸吡啶鹽3.629 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液。以後,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-19)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-19)的重量平均分子量為5,000。另外,聚矽氧烷(A-19)中,源自M-胺基苯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%、10 mol%及5 mol%。
合成例20 聚矽氧烷(A-20)溶液 於1000 ml的三口燒瓶中裝入186.45 g(0.831 mol)的對苯乙烯基三甲氧基矽烷、76.06 g(0.306 mol)的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、21.56 g(0.088 mol)的3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、42.08 g(0.350 mol)的二甲基二甲氧基矽烷、45.91 g(0.175 mol)的3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐、1.295 g的BHT及276.98 g的PGMEA,一邊於40℃下攪拌一邊歷時30分鐘添加於水91.35 g中溶解有甲磺酸吡啶鹽3.721 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液。以後,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-20)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-20)的重量平均分子量為6,600。另外,聚矽氧烷(A-20)中,源自對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%、10 mol%及5 mol%。
合成例21 聚矽氧烷(A-21)溶液 於1000 ml的三口燒瓶中裝入206.44 g(0.831 mol)的1-萘基三甲氧基矽烷、76.06 g(0.306 mol)的3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、21.56 g(0.088 mol)的3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、42.08 g(0.350 mol)的二甲基二甲氧基矽烷、45.91 g(0.175 mol)的3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐、1.396 g的BHT及296.77 g的PGMEA,一邊於40℃下攪拌一邊歷時30分鐘添加於水91.35 g中溶解有甲磺酸吡啶鹽3.920 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液。以後,與合成例1同樣地獲得聚矽氧烷(A-21)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-21)的重量平均分子量為3,000。另外,聚矽氧烷(A-21)中,源自1-萘基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%、10 mol%及5 mol%。
合成例22 聚矽氧烷(A-22)溶液 使用於水91.35 g中加入有磷酸3.621 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例17同樣地進行反應。於所獲得的溶液100 g中添加2.00 g的作為離子交換樹脂的A21與2.00 g的15JWET在室溫下攪拌12小時。其後,藉由進行過濾而去除離子交換樹脂,獲得聚矽氧烷(A-22)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-22)的重量平均分子量為4,500。另外,聚矽氧烷(A-22)中,源自對甲苯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%、10 mol%及5 mol%。
合成例23 聚矽氧烷(A-23)溶液 使用於水91.35 g中加入有磷酸3.621 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例18同樣地進行反應。於所獲得的溶液100 g中添加2.00 g的作為離子交換樹脂的A21與2.00 g的15JWET在室溫下攪拌12小時。其後,藉由進行過濾而去除離子交換樹脂,獲得聚矽氧烷(A-23)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-23)的重量平均分子量為4,500。另外,聚矽氧烷(A-23)中,源自3,5-二甲基苯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基三甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%、10 mol%及5 mol%。
合成例24 聚矽氧烷(A-24)溶液 使用於水91.35 g中加入有磷酸3.621 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例19同樣地進行反應。於所獲得的溶液100 g中添加2.00 g的作為離子交換樹脂的A21與2.00 g的15JWET在室溫下攪拌12小時。其後,藉由進行過濾而去除離子交換樹脂,獲得聚矽氧烷(A-24)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-24)的重量平均分子量為4,500。另外,聚矽氧烷(A-24)中,源自M-胺基苯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%、10 mol%及5 mol%。
合成例25 聚矽氧烷(A-25)溶液 使用於水91.35 g中加入有磷酸3.621 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例20同樣地進行反應。於所獲得的溶液100 g中添加2.00 g的作為離子交換樹脂的A21與2.00 g的15JWET在室溫下攪拌12小時。其後,藉由進行過濾而去除離子交換樹脂,獲得聚矽氧烷(A-25)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-25)的重量平均分子量為6,500。另外,聚矽氧烷(A-25)中,源自對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%、10 mol%及5 mol%。
合成例26 聚矽氧烷(A-26)溶液 使用於水91.35 g中加入有磷酸3.621 g(相對於裝入單體而為1.0質量%)的觸媒水溶液作為觸媒水溶液,除此以外,與合成例21同樣地進行反應。於所獲得的溶液100 g中添加2.00 g的作為離子交換樹脂的A21與2.00 g的15JWET在室溫下攪拌12小時。其後,藉由進行過濾而去除離子交換樹脂,獲得聚矽氧烷(A-26)溶液。再者,所獲得的聚矽氧烷(A-26)的重量平均分子量為3,000。另外,聚矽氧烷(A-26)中,源自1-萘基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐的各重複單元的莫耳比分別為47.5 mol%、17.5 mol%、5 mol%、20 mol%、10 mol%及5 mol%。
將合成例1~合成例26的組成彙總示於表1~表4。
[表1]
      原料(mol%) 縮合觸媒 (相對於矽烷原料的重量%) 觸媒 去除 步驟
      構成通式(4)的 烷氧基矽烷 構成通式(5)的 烷氧基矽烷 其他 烷氧基 矽烷 觸媒種類 1.0 wt% 水溶液的 pH值
合成例 1 聚矽氧烷 (A-1)溶液 二苯基二甲氧基矽烷(47.5) 二甲基二甲氧基矽烷(20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 對甲苯 磺酸 吡啶鹽 (1.0) 3.6
合成例 2 聚矽氧烷 (A-2)溶液 二苯基二甲氧基矽烷(47.5) 二甲基二甲氧基矽烷(20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 甲磺酸 吡啶鹽 (1.0) 3.3
合成例 3 聚矽氧烷 (A-3)溶液 二苯基二甲氧基矽烷(47.5) 二甲基二甲氧基矽烷(20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 三氟甲 磺酸 吡啶鹽 (1.0) 3.5
合成例 4 聚矽氧烷 (A-4)溶液 二苯基二甲氧基矽烷(47.5) 二甲基二甲氧基矽烷(20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 三氟乙酸 吡啶鹽 (1.0) 3.3
合成例 5 聚矽氧烷 (A-5)溶液 二苯基二甲氧基矽烷(47.5) 二甲基二甲氧基矽烷(20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 苯磺酸 吡啶鹽 (1.0) 3.5
合成例 6 聚矽氧烷 (A-6)溶液 二苯基二甲氧基矽烷(47.5) 二甲基二甲氧基矽烷(20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 苯磺酸 苯胺鹽 (1.0) 3.7
合成例 7 聚矽氧烷 (A-7)溶液 二苯基二甲氧基矽烷(47.5) 二甲基二甲氧基矽烷(20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 對甲苯 磺酸 四乙基銨 (1.0) 5.9
合成例 8 聚矽氧烷 (A-8)溶液 二苯基二甲氧基矽烷(50) 甲基三甲氧基矽烷(25) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(10) 四乙氧基矽烷(15) 對甲苯 磺酸 吡啶鹽 (1.0) 3.6
[表2]
      原料(mol%) 縮合觸媒 (相對於矽烷原料的重量%) 觸媒 去除 步驟
      構成通式(4)的 烷氧基矽烷 構成通式(5)的 烷氧基矽烷 其他 烷氧基 矽烷 觸媒種類 1.0 wt% 水溶液 的pH值
合成例 9 聚矽氧烷 (A-9)溶液 二苯基二甲氧基矽烷 (47.5) 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 磷酸 (1.0) 1.5
合成例 10 聚矽氧烷 (A-10)溶液 二苯基二甲氧基矽烷 (47.5) 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 磷酸 (1.0) 1.5
合成例 11 聚矽氧烷 (A-11)溶液 二苯基二甲氧基矽烷 (47.5) 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 對甲苯 磺酸 吡啶鹽 (0.1) 3.6
合成例 12 聚矽氧烷 (A-12)溶液 二苯基二甲氧基矽烷 (47.5) 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 對甲苯 磺酸 吡啶鹽 (3.0) 3.6
合成例 13 聚矽氧烷 (A-13)溶液 二苯基二甲氧基矽烷 (47.5) 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 對甲苯 磺酸 吡啶鹽 (0.01) 3.6
合成例 14 聚矽氧烷 (A-14)溶液 二苯基二甲氧基矽烷 (47.5) 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) - 對甲苯 磺酸 吡啶鹽 (5.5) 3.6
[表3]
      原料(mol%) 縮合觸媒 (相對於矽烷原料的重量%) 觸媒 去除 步驟
      構成通式(4)的 烷氧基矽烷 構成通式(5)的 烷氧基矽烷 其他 烷氧基 矽烷 觸媒種類 1.0 wt% 水溶液 的pH值
合成例 15 聚矽氧烷 (A-15)溶液 - 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(35) 甲基三甲氧基矽烷(20) 三氟丙基三甲氧基矽烷(40) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(5) - 對甲苯 磺酸 吡啶鹽 (1.0) 3.6
合成例 16 聚矽氧烷 (A-16)溶液 - 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(35) 甲基三甲氧基矽烷(20) 三氟丙基三甲氧基矽烷(40) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(5) - 三氟乙酸 吡啶鹽 (1.0) 3.3
合成例 17 聚矽氧烷 (A-17)溶液 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) 對甲苯基三甲氧基矽烷(47.5) - 甲磺酸 吡啶鹽 (1.0) 3.3
合成例 18 聚矽氧烷 (A-18)溶液 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) 3,5-二甲基苯基三甲氧基矽烷(47.5) - 甲磺酸 吡啶鹽 (1.0) 3.3
合成例 19 聚矽氧烷 (A-19)溶液 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) M-胺基苯基三甲氧基矽烷(47.5) - 甲磺酸 吡啶鹽 (1.0) 3.3
合成例 20 聚矽氧烷 (A-20)溶液 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) 對苯乙烯基三甲氧基矽烷(47.5) - 甲磺酸 吡啶鹽 (1.0) 3.3
合成例 21 聚矽氧烷 (A-21)溶液 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) 1-萘基三甲氧基矽烷(47.5) - 甲磺酸 吡啶鹽 (1.0) 3.3
[表4]
      原料(mol%) 縮合觸媒 (相對於矽烷原料的重量%) 觸媒 去除 步驟
      構成通式(4)的 烷氧基矽烷 構成通式(5)的 烷氧基矽烷 其他 烷氧基 矽烷 觸媒種類 1.0 wt% 水溶液 的pH值
合成例 22 聚矽氧烷 (A-22)溶液 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) 對甲苯基三甲氧基矽烷(47.5) - 磷酸 (1.0) 1.5
合成例 23 聚矽氧烷 (A-23)溶液 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) 3,5-二甲基苯基三甲氧基矽烷(47.5) - 磷酸 (1.0) 1.5
合成例 24 聚矽氧烷 (A-24)溶液 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) M-胺基苯基三甲氧基矽烷(47.5) - 磷酸 (1.0) 1.5
合成例 25 聚矽氧烷 (A-25)溶液 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) 對苯乙烯基三甲氧基矽烷(47.5) - 磷酸 (1.0) 1.5
合成例 26 聚矽氧烷 (A-26)溶液 二甲基二甲氧基矽烷 (20) 3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(17.5) 3-(3,4-環氧基環己基)丙基三甲氧基矽烷(5) 3-三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐(10) 1-萘基三甲氧基矽烷(47.5) - 磷酸 (1.0) 1.5
實施例1 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-1) 於黃色燈下,將65.7 g的含有對甲苯磺酸吡啶鹽作為有機鹽的聚矽氧烷(A-1)溶液、0.750 g的作為感光劑(光聚合起始劑)的1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(鄰苯甲醯基肟)(「豔佳固(Irgacure)」(註冊商標)OXE-01、0.750 g的日本巴斯夫(BASF Japan)(股)製造(以下為「OXE-01」))、0.250 g的雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦(「豔佳固(Irgacure)」819、日本巴斯夫(BASF Japan)(股)製造(以下為「IC-819」))、15.0 g的作為光聚合性化合物的二季戊四醇六丙烯酸酯(「卡亞拉得(KAYARAD)」(註冊商標)DPHA、新日本藥業(股)製造(以下為「DPHA」)、0.150 g的作為添加劑的伸乙基雙(氧乙烯)雙[3-(5-第三丁基-4-羥基-間甲苯基)丙酸酯](「易璐諾斯(Irganox)」(註冊商標)1010、日本巴斯夫(BASF Japan)(股)製造(以下為「易璐諾斯(IRGANOX)1010)」、1.00 g的3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(KBM-5103、信越化學工業股份有限公司製造(以下為「KBM-5103」))、及丙烯酸系界面活性劑(「BYK」(註冊商標)352、日本畢克化學(BYK-Chemie Japan)(股)製造(以下為「BYK-352」)的PGMEA10質量%稀釋溶液0.300 g(相當於濃度300 ppm)溶解於溶劑PGMEA 6.90 g與DAA 10.0 g,於室溫下攪拌。利用0.45 μm的過濾器對所獲得的混合物進行過濾,獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-1)。
實施例2~實施例6 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-2)~硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-6) 將所述聚矽氧烷(A-1)溶液分別變更為聚矽氧烷(A-2)溶液~聚矽氧烷(A-6)溶液,除此以外,與實施例1同樣地獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-2)~硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-6)
實施例7 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-7) 於黃色燈下,將92.9 g的含有對甲苯磺酸吡啶鹽作為有機鹽的聚矽氧烷(A-8)溶液、2.50 g的作為感光劑(醌二疊氮化合物)的THP-17(商品名,東洋合成工業(股)製造)、1.00 g的2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷(KBM-303,信越化學工業股份有限公司製造(以下為「KBM-303」))、及丙烯酸系界面活性劑(「BYK」(註冊商標)352、日本畢克化學(BYK-Chemie Japan)(股)製造(以下為「BYK-352」)的PGMEA 10質量%稀釋溶液0.300 g(相當於濃度300 ppm)溶解於溶劑PGMEA 0.258 g與DAA 3.00 g,於室溫下攪拌。利用0.45 μm的過濾器對所獲得的混合物進行過濾,獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-7)。
實施例8 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-8) 將所述聚矽氧烷(A-1)溶液變更為聚矽氧烷(A-10)溶液,添加0.657 g的對甲苯磺酸吡啶鹽作為有機鹽,除此以外,與實施例1同樣地獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-8)。
實施例9~實施例12 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-9)~硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-12) 將所述聚矽氧烷(A-1)溶液分別變更為聚矽氧烷(A-11)溶液~聚矽氧烷(A-14)溶液,除此以外,與實施例1同樣地獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-9)~硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-12)。
實施例13~實施例19 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-13)~硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-19) 將所述聚矽氧烷(A-1)溶液分別變更為聚矽氧烷(A-15)溶液~聚矽氧烷(A-21)溶液,除此以外,與實施例1同樣地獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-13)~硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-19)。
實施例20 隔離壁用樹脂組成物(P-20) 將二氧化鈦白顏料(CR-97;石原產業(股)製造(以下為「CR-97」))50.0 g與藉由合成例1獲得的聚矽氧烷(A-1)溶液50.0 g混合後,使用填充有氧化鋯珠的磨機型分散機進行分散,獲得顏料分散液(MW-1)。接下來,於黃色燈下,將所述顏料分散液(MW-1)40.25 g、含有對甲苯磺酸吡啶鹽作為有機鹽的聚矽氧烷(A-1)溶液15.70 g、0.755 g的作為感光劑(光聚合起始劑)的OXE-01、0.252 g的IC-819、15.1 g的作為光聚合性化合物的DPHA、0.151 g的作為添加劑的易璐諾斯(IRGANOX)1010、1.01 g的KBM-5103、及丙烯酸系界面活性劑BYK-352的PGMEA 10質量%稀釋溶液0.302 g(相當於濃度300 ppm)溶解於溶劑PGMEA 17.02 g與DAA 10.1 g,於室溫下攪拌。利用5.0 μm的過濾器對所獲得的混合物進行過濾,獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-20)。
實施例21 隔離壁用樹脂組成物(P-21) 將50.0 g的二氧化鈦白顏料CR-97與藉由合成例2獲得的聚矽氧烷(A-2)溶液50.0 g混合後,使用填充有氧化鋯珠的磨機型分散機進行分散,獲得顏料分散液(MW-2)。添加所述顏料分散液(MW-2)40.25 g來代替顏料分散液MW-1,並添加含有甲磺酸吡啶鹽的聚矽氧烷(A-2)溶液15.70 g來代替聚矽氧烷(A-1)溶液,除此以外,與實施例20同樣地獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-21)。
比較例1 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-22) 將所述聚矽氧烷(A-1)溶液變更為聚矽氧烷(A-7)溶液,除此以外,與實施例1同樣地獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-22)。
比較例2 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-23) 將所述聚矽氧烷(A-1)溶液變更為含有磷酸的聚矽氧烷(A-9)溶液,除此以外,與實施例1同樣地獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-23)。
比較例3 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-24) 將所述聚矽氧烷(A-1)溶液變更為聚矽氧烷(A-10)溶液,除此以外,與實施例1同樣地獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-24)。
比較例4 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-25) 參考專利文獻6,於黃色燈下,事先使磷酸衍生物化合物2-甲基丙烯醯氧基乙基酸式磷酸酯(商品名「P-1M」,共榮社化學(股)製造)與單乙醇胺以9.5:0.5的質量比例反應而製備所獲得的反應物的濃度為20質量%PGMEA溶液。將2.47 g的該溶液、65.0 g的聚矽氧烷(A-1)溶液、0.742 g的作為感光劑(光聚合起始劑)的OXE-01、0.247 g的IC-819、14.8 g的作為光聚合性化合物的DPHA、0.148 g的作為添加劑的易璐諾斯(IRGANOX)1010、0.990 g的KBM-5103、及BYK-352的PGMEA 10質量%稀釋溶液0.300 g(相當於濃度300 ppm)溶解於溶劑PGMEA 5.25 g與DAA 10.0 g,於室溫下攪拌。利用0.45 μm的過濾器對所獲得的混合物進行過濾,獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-25)。
比較例5~比較例9 硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-26)~硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-30) 將所述聚矽氧烷(A-10)溶液分別變更為聚矽氧烷(A-22)溶液~聚矽氧烷(A-26)溶液,除此以外,與比較例3同樣地獲得硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-26)~硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物(P-30)。
實施例1~實施例21及比較例1~比較例9的組成彙總示於表5~表7。
[表5]
樹脂 組成物 (a)聚矽氧烷 (重量%) (b)有機鹽 (相對於(a)聚矽氧烷的重量%) (c)溶劑 (重量%) (d)感光劑 (重量%) 添加劑 (重量%) 其他 (重量%)
種類 1.0 wt%水溶液的pH值
實施例 1 P-1 A-1 (32.5) 對甲苯磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.6 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 2 P-2 A-2 (32.5) 甲磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.3 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 3 P-3 A-3 (32.5) 三氟甲磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.5 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 4 P-4 A-4 (32.5) 三氟乙酸吡啶鹽 (1.0) 3.3 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 5 P-5 A-5 (32.5) 苯磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.5 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 6 P-6 A-6 (32.5) 苯磺酸苯胺鹽 (1.0) 3.7 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 7 P-7 A-8 (46.0) 對甲苯磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.6 PGMEA(47) DAA(3) THP-17(2.5) KBM-303(1.0) -
實施例 8 P-8 A-10 (32.5) 對甲苯磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.6 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 9 P-9 A-11 (32.8) 對甲苯磺酸吡啶鹽 (0.1) 3.6 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 10 P-10 A-12 (31.9) 對甲苯磺酸吡啶鹽 (3.0) 3.6 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 11 P-11 A-13 (32.8) 對甲苯磺酸吡啶鹽 (0.01) 3.6 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 12 P-12 A-14 (31.0) 對甲苯磺酸吡啶鹽 (5.5) 3.6 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
[表6]
樹脂 組成物 (a)聚矽氧烷 (重量%) (b)有機鹽 (相對於(a)聚矽氧烷的重量%) (c)溶劑 (重量%) (d)感光劑 (重量%) 添加劑 (重量%) 其他 (重量%)
種類 1.0 wt% 水溶液的pH值
實施例 13 P-13 A-15 (32.5) 對甲苯磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.6 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 14 P-14 A-16 (32.5) 三氟乙酸吡啶鹽 (1.0) 3.3 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 15 P-15 A-17 (32.5) 甲磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.3 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 16 P-16 A-18 (32.5) 甲磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.3 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 17 P-17 A-19 (32.5) 甲磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.3 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 18 P-18 A-20 (32.5) 甲磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.3 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
實施例 19 P-19 A-21 (32.5) 甲磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.3 PGMEA(47) DAA(3) THP-17(2.5) KBM-303(1.0) -
實施例 20 P-20 A-1 (12.8) 對甲苯磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.6 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) CR-97(20)
實施例 21 P-21 A-2 (12.8) 甲磺酸吡啶鹽 (1.0) 3.3 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) CR-97(20)
[表7]
樹脂組成物 (a)聚矽氧烷(重量%) (b)有機鹽 (相對於(a)聚矽氧烷的重量%) (c)溶劑 (重量%) (d)感光劑 (重量%) 添加劑 (重量%) 其他 (重量%)
種類 1.0 wt% 水溶液的pH值
比較例 1 P-22 A-7(32.5) 對甲苯磺酸四乙基銨 (1.0) 5.9 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
比較例 2 P-23 A-9(32.5) - - PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) 磷酸(0.4)
比較例 3 P-24 A-10(33.5) - - PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
比較例 4 P-25 A-10(32.5) P1-M:單乙醇胺 =9.5:0.5 (1.0) 2.5 PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
比較例 5 P-26 A-22(33.5) - - PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
比較例 6 P-27 A-23(33.5) - - PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
比較例 7 P-28 A-24(33.5) - - PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
比較例 8 P-29 A-25(33.5) - - PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
比較例 9 P-30 A-26(33.5) - - PGMEA(40) DAA(10) OXE-01(0.8) IC-819(0.3) DPHA(15) 易璐諾斯(Irganox)1010(0.2) KBM-5103(1.0) -
以下示出實施例22~實施例42及比較例10~比較例18中的評價方法。
<保存穩定性> 對於藉由各實施例及比較例獲得的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,於調合結束後測定黏度(保管前黏度)。黏度測定是使用E型旋轉黏度計(黏度計(VISCOMETER)TV-25(東機產業(TOKI SANGYO)公司製造))於23℃下進行。另外,將藉由各實施例及比較例獲得的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物放入密封容器,同樣地測定於室溫(23℃)下保管七天後及於室溫(40℃)下保管三天後的黏度。根據黏度變化率({|保管後黏度-保管前黏度|/保管前黏度}×100),對於各保管條件,按照以下的基準評價保存穩定性。 A:黏度變化率小於5% B:黏度變化率為5%以上且小於10% C:黏度變化率為10%以上。
<圖案加工性> 使用旋塗機(商品名1H-360S、米卡薩(Mikasa)(股)製造)將藉由各實施例及比較例獲得的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物旋塗於原玻璃基板上,使用加熱板(商品名SCW-636、大日本網屏(Dainippon Screen)製造(股)製造),於100℃下預烘烤2分鐘,製作膜厚10 μm的膜。
針對所製作的膜,使用平行光遮罩對準曝光機(商品名PLA-501F、佳能(Canon)(股)製造),將超高壓水銀燈作為光源,介隔具有100 μm、50 μm、40 μm、30 μm、20 μm、10 μm的各寬度的線&空間圖案的灰階遮罩,以100 μm的間隙,於曝光量100 mJ/cm 2的條件下進行曝光。其後,使用自動顯影裝置(米卡薩(Mikasa)(股)製造「AD-1200(商品名)」),以2.38質量%TMAH進行60秒噴淋顯影,繼而利用水進行30秒淋洗。
將曝光、顯影後的最小圖案尺寸作為解析度。另外,藉由調整為倍率50~100倍的顯微鏡觀察顯影後的圖案,根據未曝光部的溶解殘留程度,按照以下的基準評價顯影殘渣。 A:50 μm以下的微細圖案中亦未發現殘渣。 B:超過50 μm的圖案中未發現殘渣,但50 μm以下的圖案中發現殘渣。 C:超過50 μm的圖案中發現殘渣。
<耐溶劑性> 使用旋塗機(商品名1H-360S、米卡薩(Mikasa)(股)製造)將藉由各實施例及比較例獲得的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物旋塗於原玻璃基板上,使用加熱板(商品名SCW-636、大日本網屏(Dainippon Screen)製造(股)製造),於100℃下預烘烤2分鐘,製作膜厚11 μm的膜。
針對所製作的膜,使用平行光遮罩對準曝光機(商品名PLA-501F、佳能(Canon)(股)製造),將超高壓水銀燈作為光源,於曝光量100 mJ/cm 2的條件下進行曝光。其後,使用自動顯影裝置(米卡薩(Mikasa)(股)製造「AD-1200(商品名)」),以2.38質量%TMAH進行60秒噴淋顯影,繼而利用水進行30秒淋洗。針對顯影後的膜,使用烘箱(商品名IHPS-222,愛斯佩克(Espec)(股)製造),於空氣中於180℃下熟化1小時,製作膜厚10 μm的硬化膜。
作為耐溶劑性試驗用的溶劑,選擇抗蝕劑剝離液即TOK106(東京應化工業(股)製造),於70℃下將硬化膜於其中浸漬5分鐘,藉此進行耐溶劑性試驗。測定耐溶劑性試驗前後的膜厚,根據膜厚變化率({|耐溶劑性試驗後的膜厚-耐溶劑性試驗前的膜厚|/耐溶劑性試驗前的膜厚}×100),按照以下的基準評價耐溶劑性。 A:膜厚變化率小於1% B:膜厚變化率為1%以上且小於5% C:膜厚變化率為5%以上。
<透過性> 使用藉由各實施例及比較例獲得的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,與<基板密接性>的評價同樣地製作硬化膜。對於所獲得的具有硬化膜的玻璃基板,使用分光光度計(U-4100(日立高新技術公司製造)),將所使用的玻璃基板作為參照,測定紫外光及可見光(300 nm~800 nm)的透過率。根據波長400 nm的透過率的值,按照以下的基準評價硬化膜的透過性。 A:透過率90%以上 B:透過率小於90%。
<折射率> 使用藉由各實施例及比較例獲得的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,分別於矽晶圓上,與<基板密接性>的評價同樣地製作厚度2 μm的硬化膜。對於所獲得的具有硬化膜的矽晶圓,使用稜鏡耦合器(PC-2000(美特康(Metricon)(股)製造)),於大氣壓下、20℃的條件下,自相對於硬化膜面垂直的方向照射波長550 nm的光,測定折射率,四捨五入至小數點以下第三位。再者,對於實施例41及實施例42,硬化膜為白色,由於反射所照射的光而無法測定,因此表中記載為「-」。
<b*值> 使用藉由各實施例及比較例獲得的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,與<基板密接性>的評價同樣地製作硬化膜。對於所獲得的具有硬化膜的玻璃基板,使用分光測色計(商品名CM-2600d、柯尼卡美能達(Konica Minolta)(股)製造),自硬化膜側利用包含鏡面反射(Specular Component Included,SCI)模式測定色度(b*值)。再者,b*值越大,表示硬化膜的泛黃越大。
<SEM-EDX測定> 使用藉由各實施例及比較例獲得的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,將熟化溫度設定為150℃,除此以外,與<基板密接性>的評價同樣地製作硬化膜。對於所獲得的硬化膜,利用掃描型分析電子顯微鏡進行觀察,於15 kV的加速電壓下,進行了EDX分析。藉由ZAF修正計算進行半定量計算,作為N相對於Si的原子數比,算出N(莫耳%)/Si(莫耳%),作為S相對於Si的原子數比,算出S(莫耳%)/Si(莫耳%),作為P相對於Si的原子數比,算出P(莫耳%)/Si(莫耳%),且作為F相對於Si的原子數比,算出F(莫耳%)/Si(莫耳%)。
<雜質分析> 對於藉由各實施例及比較例獲得的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,利用氣相層析/質量分析(Gas Chromatography/Mass Spectrometry,GC/MS),對樹脂組成物中的苯、甲苯、二甲苯、苯胺、苯乙烯及萘的含量進行分析並定量。再者,關於前處理方法,於苯、甲苯、二甲苯及苯乙烯的分析中,進行了依據美國環境保護廳(Environmental Protection Agency,EPA)指定的EPA5021A方法的方法。另外,於苯胺的分析中,進行了依據歐洲/一般試驗法EN14362-1的方法。進而,於萘的分析中,進行了依據德國聯邦風險評價研究所的AfPS GS 2019:01PAK的方法。將檢測值彙總於表中。於檢測極限(1 ppm)以下的情況下記載為「<1」。
將各實施例及比較例評價結果示於表8~表9。
[表8-1]
樹脂 組成物 保存穩定性 圖案加工性 耐溶劑性 透過性 折射率 b*值 SEM-EDX測定
室溫 40℃ 解析度(μm) 顯影殘渣 N/Si S/Si P/Si F/Si
實施例22 P-1 A A 20 A A A 1.54 0.4 0.050 0.050 0.002 0
實施例23 P-2 A A 20 A A A 1.54 -0.4 0.050 0.050 0.002 0
實施例24 P-3 A A 20 A A A 1.52 0.6 0.050 0.050 0.002 0.150
實施例25 P-4 A A 20 A A A 1.52 0.6 0.050 0 0.002 0.150
實施例26 P-5 A A 20 A A A 1.54 0.5 0.050 0.050 0.002 0
實施例27 P-6 A A 30 A A B 1.54 2.5 0.050 0.050 0.002 0
實施例28 P-7 A A 10 A A A 1.52 0.2 0.050 0.050 0 0
實施例29 P-8 A A 20 A A A 1.54 0.4 0.050 0.050 0.002 0
實施例30 P-9 A A 20 A B A 1.54 0.1 0.004 0.004 0.002 0
實施例31 P-10 A B 30 A A B 1.54 0.9 0.140 0.140 0.002 0
實施例32 P-11 A A 20 A B A 1.54 0.1 0.001 0.001 0.002 0
實施例33 P-12 B B 40 B A B 1.54 1.5 0.250 0.250 0.002 0
實施例34 P-13 A A 20 A A A 1.47 0.3 0.050 0.050 0.002 0
實施例35 P-14 A A 20 A A A 1.45 0.4 0.050 0 0.002 0.150
實施例36 P-15 A A 20 A A A 1.51 0.1 0.050 0.050 0.002 0
實施例37 P-16 A A 20 A A A 1.51 0.1 0.050 0.050 0.002 0
實施例38 P-17 B B 40 B A B 1.51 1.5 0.050 0.050 0.002 0
實施例39 P-18 A A 20 A A A 1.50 0.1 0.050 0.050 0.002 0
實施例40 P-19 A A 30 A A A 1.57 0.5 0.050 0.050 0.002 0
實施例41 P-20 A A 30 A A B - 2.5 0.050 0.050 0.002 0
實施例42 P-21 A A 30 A A B - 0.5 0.050 0.050 0.002 0
[表8-2]
樹脂 組成物 雜質分析(ppm)
甲苯 二甲苯 苯胺 苯乙烯
實施例22 P-1 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例23 P-2 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例24 P-3 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例25 P-4 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例26 P-5 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例27 P-6 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例28 P-7 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例29 P-8 15 <1 <1 <1 <1 <1
實施例30 P-9 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例31 P-10 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例32 P-11 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例33 P-12 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例34 P-13 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例35 P-14 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例36 P-15 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例37 P-16 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例38 P-17 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例39 P-18 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例40 P-19 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例41 P-20 <1 <1 <1 <1 <1 <1
實施例42 P-21 <1 <1 <1 <1 <1 <1
[表9-1]
樹脂 組成物 保存穩定性 圖案加工性 耐溶劑性 透過性 折射率 b*值 SEM-EDX測定
室溫 40℃ 解析度(μm) 顯影殘渣 N/Si S/Si P/Si F/Si
比較例10 P-22 A A 30 A C A 1.54 0.4 0.050 0 0 0
比較例11 P-23 C C 100 C A A 1.54 0.4 0 0 0.050 0
比較例12 P-24 A A 20 A C A 1.54 0.4 0 0 0 0
比較例13 P-25 A C 20 A A A 1.54 0.4 0.050 0 0.050 0
比較例14 P-26 A A 20 A A A 1.51 0.1 0.050 0.050 0.002 0
比較例15 P-27 A A 20 A A A 1.51 0.1 0.050 0.050 0.002 0
比較例16 P-28 B B 40 B A B 1.51 1.5 0.050 0.050 0.002 0
比較例17 P-29 A A 20 A A A 1.50 0.1 0.050 0.050 0.002 0
比較例18 P-30 A A 30 A A A 1.57 0.5 0.050 0.050 0.002 0
[表9-2]
樹脂 組成物 雜質分析
甲苯 二甲苯 苯胺 苯乙烯
比較例10 P-22 <1 <1 <1 <1 <1 <1
比較例11 P-23 12 <1 <1 <1 <1 <1
比較例12 P-24 15 <1 <1 <1 <1 <1
比較例13 P-25 3 <1 <1 <1 <1 <1
比較例14 P-26 <1 10 <1 <1 <1 <1
比較例15 P-27 <1 <1 12 <1 <1 <1
比較例16 P-28 <1 <1 <1 8 <1 <1
比較例17 P-29 <1 <1 <1 <1 5 <1
比較例18 P-30 <1 <1 <1 <1 <1 15

Claims (13)

  1. 一種硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,是含有(a)聚矽氧烷、(b)有機鹽、以及(c)溶劑的樹脂組成物,其中,所述(b)有機鹽於1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5。
  2. 如請求項1所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,相對於所述(a)聚矽氧烷100質量份,所述(b)有機鹽的含量為0.01質量份~5.00質量份。
  3. 如請求項1所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,所述(b)有機鹽是包含具有下述通式(1)~通式(3)中任一者所表示的結構的有機酸類及胺類的有機鹽,
    Figure 03_image007
    通式(1)~通式(2)中,R 1~R 2分別獨立地表示碳數1~30的一價有機基或碳數1~30的二價有機基,作為一價有機基,可列舉經取代或未經取代的直鏈或分支烷基、經取代或未經取代的環式烷基、經取代或未經取代的芳基、全氟烷基等,作為二價有機基,可列舉經取代或未經取代的伸烷基、經取代或未經取代的伸烯基、經取代或未經取代的伸苯基等, 通式(3)中,n表示0、1或2,n=1時,通式(3)中的R 3表示碳數1~30的一價有機基或碳數1~30的二價有機基,n=2時,通式(3)中的R 3可相同亦可不同,表示氫、碳數1~30的一價有機基、或碳數1~30的二價有機基。
  4. 如請求項3所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,所述胺類為雜環胺類或芳香族胺類。
  5. 如請求項3所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,具有通式(1)~通式(3)中任一者所表示的結構的所述有機酸類是選自由甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙磺酸、三氟丙磺酸、及三氟乙酸所組成的群組中的有機酸類。
  6. 如請求項4所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,所述雜環胺類或芳香族胺類為選自由吡啶、2,4-二甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶及苯胺所組成的群組中的胺類。
  7. 如請求項1所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,更含有(d)感光劑。
  8. 如請求項1所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,所述(a)聚矽氧烷於側鏈基具有芳香族基及/或經取代的芳香族基,樹脂組成物中的苯、甲苯、二甲苯、苯胺、苯乙烯及萘的含量分別小於1 ppm。
  9. 如請求項1所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物,其中,硬化膜是永久膜。
  10. 一種硬化膜,是使如請求項1至請求項9中任一項所述的硬化膜形成用矽氧烷樹脂組成物硬化而成。
  11. 一種硬化膜,其中,藉由掃描型分析電子顯微鏡(掃描式電子顯微鏡-能量色散X射線光譜法)測定而得的N相對於Si的原子數比為0.005以上且0.200以下,且選自S、P、F中的至少一種的原子相對於Si的原子數比為0.005以上且0.200以下。
  12. 如請求項10所述的硬化膜,其中,藉由掃描型分析電子顯微鏡(掃描式電子顯微鏡-能量色散X射線光譜法)測定而得的N相對於Si的原子數比為0.005以上且0.200以下,且選自S、P、F中的至少一種的原子相對於Si的原子數比為0.005以上且0.200以下。
  13. 一種聚矽氧烷的製造方法,其特徵在於,使用烷氧基矽烷化合物作為原料,使用有機鹽作為水解及/或熱縮合的觸媒,且所述聚矽氧烷的製造方法中,所述有機鹽於1.0質量%水溶液中的pH值為3.0~5.5。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645892A (ja) 1992-08-24 1994-02-18 Yamaha Corp 信号遅延回路
JP3474007B2 (ja) 1993-11-05 2003-12-08 信越化学工業株式会社 有機官能基含有オルガノポリシロキサンの製造方法
JP2000212376A (ja) 1999-01-21 2000-08-02 Nof Corp 生体適合性重合体/シリカゲルハイブリッド体およびその製造方法
JP3797468B2 (ja) 2000-08-24 2006-07-19 Basfコーティングスジャパン株式会社 耐汚染性塗料組成物、塗装仕上げ方法及び塗装物品
JP2002069442A (ja) * 2000-09-01 2002-03-08 Showa Denko Kk シリカ被膜発光体粒子
JP2002129103A (ja) 2000-10-23 2002-05-09 Jsr Corp 膜形成用組成物および絶縁膜形成用材料
JP2004107562A (ja) 2002-09-20 2004-04-08 Jsr Corp 液晶表示素子の層間絶縁膜を形成するための感放射線性組成物、それから形成された層間絶縁膜、および液晶表示素子
JP2006106311A (ja) 2004-10-05 2006-04-20 Shin Etsu Chem Co Ltd ケイ素含有レジスト組成物並びにこれを用いたパターン形成方法
JP4556639B2 (ja) 2004-11-26 2010-10-06 東レ株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物、それから形成された透明硬化膜、および硬化膜を有する素子
KR100910542B1 (ko) 2007-05-04 2009-08-05 제일모직주식회사 반도체 미세 갭 필용 화합물 및 이를 이용한 반도체 미세갭 필용 조성물
KR100901759B1 (ko) 2007-09-12 2009-06-11 제일모직주식회사 레지스트 하층막용 하드마스크 조성물, 이를 이용한반도체 집적회로 디바이스의 제조방법 및 반도체 집적회로디바이스
JP5704076B2 (ja) 2010-01-26 2015-04-22 日立化成株式会社 (メタ)アクリロイル基含有ポリシロキサン樹脂の製造方法及び該方法により得られた(メタ)アクリロイル基含有ポリシロキサン樹脂を用いた調光フィルム
JP5255612B2 (ja) 2010-09-24 2013-08-07 株式会社神戸製鋼所 プレコートアルミニウム板およびその製造方法
WO2016098596A1 (ja) 2014-12-16 2016-06-23 株式会社カネカ 光及び熱硬化性樹脂組成物、硬化物、並びに積層体
FI126130B (en) 2015-03-20 2016-07-15 Inkron Oy Siloxane monomers with high refractive index, polymerization thereof and their use
KR102711264B1 (ko) 2017-12-20 2024-09-27 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 광경화성 실리콘함유 피복막 형성 조성물

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