聚金属氧烷、其制造方法、其组合物、固化膜和其制造方法以及具备其的构件和电子部件技术

提供具有下述通式(1)所示的构成单元的聚金属氧烷，且在溶液中透明、在均一的状态下稳定地存在、能形成均质的固化膜的聚金属氧烷。[化1]

Polyoxyalkane, its manufacturing method, composition, curing film and manufacturing method thereof, and components and electronic components provided with the same

Polyoxane is provided with the constituent units of the general formula (1), which is transparent in the solution, exists steadily in a homogeneous state, and can form a homogeneous solidified film of polyoxane. [chemical 1]]

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚金属氧烷、其制造方法、其组合物、固化膜和其制造方法以及具备其的构件和电子部件
本专利技术涉及聚金属氧烷（polymetalloxane）、其制造方法、其组合物、固化膜和其制造方法以及具备其的构件和电子部件。
技术介绍
由金属氧化物形成的膜具有高耐热、高透明、高折射率等特性，在各种用途中期待具有有用的特性。作为这样的膜的形成方法，已知通过化学的气相成长(Chemicalvapordeposition；CVD)等气相法形成氧化钛、氧化锆的膜的方法等。但是，CVD等气相法中成膜速度慢，难以得到能在工业上使用的膜厚。另一方面，提出了通过在溶剂中将金属烷氧化物水解并将其缩聚而形成聚金属氧烷，通过将其涂布、固化而得到高折射率薄膜的方法。但是，进行金属烷氧化物的水解时，水解物凝集，变得不溶于有机溶剂。因此，在溶液中以透明、均一的状态稳定地存在、且能形成均质的固化膜的聚金属氧烷现在还未实现工业化。在过去的文献中，报告有通过将在特殊的条件下将水解十分小心地实施，来防止水解物的凝集的技术(例如参照专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平1−129032号公报专利文献2：日本特开2015−3896号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题作为在溶剂中水解金属烷氧化物的方法，专利文献1中记载的技术是将金属烷氧化物溶液的温度保持为70℃，以相对于钛烷氧化物1摩尔为1摩尔以上且1.7倍摩尔以下添加用于水解的水，由此得到可溶于有机溶剂的阶梯状的聚钛氧烷。但是，在该方法中，存在在小于70℃的温度下添加水、或者增加水的添加量时，由于水解物的凝集而发生析出的问题。此外，存在下述问题：由于水解率低，所得聚钛氧烷大量残存烷氧基，涂膜形成时因空气中的水分而发生烷氧基的水解，由于脱离而产生裂纹，不能得到均质的膜。专利文献2中记载的技术是在特殊的盐酸盐的存在下，在醇溶液中使钛化合物与水反应而制造钛化合物低聚物的技术。但是，在该方法中，也存在下述问题：增加水的添加量时由于水解物的凝集而析出，因此不能得到高分子量的聚金属氧烷，涂膜形成时产生裂纹，不能得到均质的膜。本专利技术的目的在于提供在溶液中透明、在均一的状态下稳定地存在、能形成均质的固化膜的聚金属氧烷。解决问题的手段本专利技术为具有下述通式(1)所示的构成单元的聚金属氧烷。[化1](R1为有机基团，R1的至少一个为(R33SiO−)基。R3任选自羟基、碳原子数1〜12的烷基、碳原子数5〜12的脂环式烷基、碳原子数1〜12的烷氧基、碳原子数6〜30的芳族基、具有硅氧烷键的基团或具有金属氧烷(metalloxane)键的基团。R2任选自氢原子、碳原子数1〜12的烷基、或具有金属氧烷键的基团。R1、R2和R3存在多个时，可以各自相同，也可以不同。M表示选自Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Tl和Bi中的金属原子。m为表示金属原子M的价数的整数，a为1〜(m−2)的整数)。此外，本专利技术的另一方式是包括使下述通式(2)所示的化合物或其水解物缩聚的工序的聚金属氧烷的制造方法。[化2](R4任选自羟基、碳原子数1〜12的烷基、碳原子数5〜12的脂环式烷基、碳原子数1〜12的烷氧基或碳原子数6〜30的芳族基。R5任选自氢原子或碳原子数1〜12的烷基。R4和R5存在多个时，可以各自相同，也可以不同。M表示选自Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Tl和Bi中的金属原子。m为表示金属原子M的价数的整数，n为1〜(m−1)的整数)。专利技术效果本专利技术的聚金属氧烷在溶液中透明、在均一的状态下稳定地存在。此外，根据本专利技术的聚金属氧烷，可提供具有高透明性和高折射率的固化膜。附图说明[图1]示出透明导电膜图案、透明绝缘膜和配线的制作过程的示意图。[图2]示出透明导电膜可见性评价用基板的截面的示意图。专利技术实施方式(聚金属氧烷)本专利技术为具有下述通式(1)所示的构成单元的聚金属氧烷。[化3]R1为有机基团，R1的至少一个为(R33SiO−)基。R3任选自羟基、碳原子数1〜12的烷基、碳原子数5〜12的脂环式烷基、碳原子数1〜12的烷氧基、碳原子数6〜30的芳族基、具有硅氧烷键的基团或具有金属氧烷键的基团。R2任选自氢原子、碳原子数1〜12的烷基、或具有金属氧烷键的基团。R1、R2和R3存在多个时，可以各自相同，也可以不同。M表示选自Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Tl和Bi中的金属原子。m为表示金属原子M的价数的整数，a为1〜(m−2)的整数。作为R1所示的有机基团，优选羟基、碳原子数1〜12的烷基、碳原子数5〜12的脂环式烷基、碳原子数1〜12的烷氧基、碳原子数6〜30的芳族基、(R33SiO−)基、具有硅氧烷键的基团或具有金属氧烷键的基团。作为碳原子数1〜12的烷基，可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2−乙基己基、壬基、癸基等。作为碳原子数5〜12的脂环式烷基，可列举环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基等。作为碳原子数1〜12的烷氧基，可列举甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2−乙基己氧基、壬基、癸氧基等。作为碳原子数6〜30的芳族基，可列举苯基、苯氧基、苄基、苯基乙基、萘基等。具有硅氧烷键的基团是指与其它Si键合的基团。具有金属氧烷键的基团是指与其它M键合的基团。除非另有说明，否则这些说明也在以下说明的通式(2)和通式(3)所示的金属化合物中通用。本专利技术的聚金属氧烷是具有通式(1)所示的构成单元作为重复单元的物质。具有通式(1)所示的构成单元的聚金属氧烷通过具有(R33SiO−)基，显著提高与其它成分的相容性。因此，该聚金属氧烷在有机溶剂中稳定存在。此外，具有通式(1)所示的构成单元的聚金属氧烷通过具有(R33SiO−)基，因此在后述形成固化膜的工序中，缓和了由加热带来的聚金属氧烷的缩合应力（condensationstress）。因此，通过使用该聚金属氧烷，可以得到难以发生裂纹的均质的固化膜。作为(R33SiO−)基，可列举三羟基甲硅烷氧基、三甲基甲硅烷氧基、三乙基甲硅烷氧基、三丙基甲硅烷氧基、三异丙基甲硅烷氧基、三丁基甲硅烷氧基、三异丁基甲硅烷氧基、三仲丁基甲硅烷氧基、三叔丁基甲硅烷氧基、三环己基甲硅烷氧基、三甲氧基甲硅烷氧基、三乙氧基甲硅烷氧基、三丙氧基甲硅烷氧基、三异丙氧基甲硅烷氧基、三丁氧基甲硅烷氧基、三苯基甲硅烷氧基、羟基二苯基甲硅烷氧基、甲基二苯基甲硅烷氧基、乙基二苯基甲硅烷氧基、丙基二苯基甲硅烷氧基、二羟基(苯基)甲硅烷氧基、二甲基(苯基)甲硅烷氧基、二乙基(苯基)甲硅烷氧基、二丙基(苯基)甲硅烷氧基、三萘基甲硅烷氧基、羟基二萘基甲硅烷氧基、甲基二萘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有下述通式(1)所示的构成单元的聚金属氧烷，[化1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.26 JP 2015-230446;2016.02.26 JP 2016-035371.具有下述通式(1)所示的构成单元的聚金属氧烷，[化1]R1为有机基团，R1的至少一个为(R33SiO−)基；R3任选自羟基、碳原子数1〜12的烷基、碳原子数5〜12的脂环式烷基、碳原子数1〜12的烷氧基、碳原子数6〜30的芳族基、具有硅氧烷键的基团或具有金属氧烷键的基团；R2任选自氢原子、碳原子数1〜12的烷基、或具有金属氧烷键的基团；R1、R2和R3存在多个时，可以各自相同，也可以不同；M表示选自Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Tl和Bi的金属原子；m为表示金属原子M的价数的整数，a为1〜(m−2)的整数。2.根据权利要求1所述的聚金属氧烷，其中，R1为羟基、碳原子数1〜12的烷基、碳原子数5〜12的脂环式烷基、碳原子数1〜12的烷氧基、碳原子数6〜30的芳族基、(R33SiO−)基、具有硅氧烷键的基团或具有金属氧烷键的基团，R1的至少一个为(R33SiO−)基。3.根据权利要求1或2所述的聚金属氧烷，其中，所述聚金属氧烷中的R1的至少一个为羟基。4.根据权利要求1〜3中任一项所述的聚金属氧烷，其中，M包含1种以上选自Al、Ti、Zr和Sn中的金属原子。5.聚金属氧烷的制造方法，其包括使下述通式(2)所示的化合物或其水解物缩聚的工序，[化2]R4任选自羟基、碳原子数1〜12的烷基、碳原子数5〜12的脂环式烷基、碳原子数1〜12的烷氧基或碳原子数6〜30的芳族基；R5任选自氢原子或碳原子数1〜12的烷基；R4和R5存在多个时，可以各自相同，也可以不同；M表示选自Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Tl和Bi中的金属原子；m为表示金属原子M的价数的整数，n为1〜(m−1)的整数。6.根据权利要求5所述的聚金属氧烷的制造方法，其中，聚金属氧烷为权利要求1所述的化合物，所述通式(2)所示的化合物为下述通式(3)所示的化合物，[化3]R6与通式(1)中的R4相同，R7为碳原子数1〜12的烷基；m为表示金属原子M的价数的整数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸭川政雄，诹访充史，三井博子，中道未来，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP