JP2002309094A - Polymer material and polymer film - Google Patents
Polymer material and polymer filmInfo
- Publication number
- JP2002309094A JP2002309094A JP2001115653A JP2001115653A JP2002309094A JP 2002309094 A JP2002309094 A JP 2002309094A JP 2001115653 A JP2001115653 A JP 2001115653A JP 2001115653 A JP2001115653 A JP 2001115653A JP 2002309094 A JP2002309094 A JP 2002309094A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- polymer material
- polysilane
- material according
- refractive index
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 title claims abstract description 22
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 80
- 229920000548 poly(silane) polymer Polymers 0.000 claims abstract description 62
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 20
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 12
- -1 trichloromethyltriazine compound Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 8
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 4
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims 1
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- IXAUCVOJRVFRBJ-UHFFFAOYSA-N 4-(trichloromethyl)triazine Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C1=CC=NN=N1 IXAUCVOJRVFRBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 16
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 11
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 8
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 5
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 2
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 2
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000001037 p-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000725 trifluoropropyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C(F)(F)F 0.000 description 2
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910008045 Si-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006411 Si—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- CCDWGDHTPAJHOA-UHFFFAOYSA-N benzylsilicon Chemical compound [Si]CC1=CC=CC=C1 CCDWGDHTPAJHOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- GNEPOXWQWFSSOU-UHFFFAOYSA-N dichloro-methyl-phenylsilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 GNEPOXWQWFSSOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- VSQYNPJPULBZKU-UHFFFAOYSA-N mercury xenon Chemical compound [Xe].[Hg] VSQYNPJPULBZKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 229940094933 n-dodecane Drugs 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000005447 octyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001921 poly-methyl-phenyl-siloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003918 triazines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003866 trichloromethyl group Chemical group ClC(Cl)(Cl)* 0.000 description 1
- 125000004953 trihalomethyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性の高いポリマ材料及びポリマ膜を提供
する。
【解決手段】 分岐型ポリシラン化合物にシリコーン化
合物と光酸発生剤とを所定量添加することにより、信頼
性の高いポリマ材料及びポリマ膜が得られる。
(57) [Problem] To provide a highly reliable polymer material and a polymer film. SOLUTION: A highly reliable polymer material and polymer film can be obtained by adding a predetermined amount of a silicone compound and a photoacid generator to a branched polysilane compound.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマ材料及びポ
リマ膜に関する。[0001] The present invention relates to a polymer material and a polymer film.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近、光透過率の高いポリマ材料がガラ
ス、セラミックス、プラスチックス等の表面保護用、光
反射防止用、光通信用フィルタ膜等に用いられるように
なってきた。上記材料として、PMMA(ポリメタクリ
ル酸メチル)系、ポリスチレン系、エポキシ系、ポリイ
ミド系、シリコーン系、ポリシラン系等が検討されてい
る。これらの材料は温度変化に対して、屈折率や熱膨張
係数等が変化しにくいことが望まれている。そのため、
上記ポリマ材料の中でもポリイミド系、エポキシ系、ポ
リシラン系が注目され、改良が行なわれている。2. Description of the Related Art Recently, polymer materials having high light transmittance have been used for protecting surfaces of glass, ceramics, plastics, etc., for preventing light reflection, for filter films for optical communication, and the like. As the above materials, PMMA (polymethyl methacrylate), polystyrene, epoxy, polyimide, silicone, polysilane and the like have been studied. It is desired that these materials do not easily change in refractive index, coefficient of thermal expansion, and the like with a change in temperature. for that reason,
Among the above polymer materials, polyimide-based, epoxy-based, and polysilane-based materials have attracted attention and have been improved.
【0003】これらの材料としては例えば、直鎖型のポ
リシラン材料を光学用として用いた例(特開平6−22
2234号公報)、アモルファスポリシランを用いた例
(特開平11−287916号公報)、直鎖型ポリシラ
ン又は分岐型ポリシランを用いた例(特開平8−267
728号公報)等が挙げられる。As these materials, for example, a linear polysilane material is used for optical purposes (Japanese Patent Laid-Open No. 6-22 / 1994).
No. 2234), an example using amorphous polysilane (JP-A-11-287916), and an example using a linear polysilane or a branched polysilane (JP-A-8-267).
728).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の材料には以下のような課題がある。 (1) 屈折率が温度によって大きく変化する。そのために
このような材料で形成した膜からなる光学部品の特性が
大幅に変化してしまい、所望の性能が得られない。 (2) ポリマ膜近傍に200℃前後で電子部品や光部品を
半田実装する際に、上記ポリマ膜の屈折率の値が初期の
値からずれた値に変わってしまい、温度を元に戻しても
屈折率値が元の値に戻らない。 (3) 紫外線光を照射してポリマ膜の屈折率を反応性よく
大幅に変化させようとしても屈折率変化が照射エネルギ
ーに対して不連続に変化したりして所望の屈折率変化を
紫外線光の照射エネルギーで高精度に得ることが困難で
ある。However, the above-mentioned conventional materials have the following problems. (1) The refractive index changes significantly with temperature. As a result, the characteristics of an optical component made of a film formed of such a material are greatly changed, and desired performance cannot be obtained. (2) When an electronic component or an optical component is solder-mounted at around 200 ° C. near the polymer film, the value of the refractive index of the polymer film changes to a value shifted from the initial value, and the temperature is returned to the original value. Also, the refractive index value does not return to the original value. (3) Even if the refractive index of the polymer film is significantly changed with good reactivity by irradiating ultraviolet light, the change in the refractive index changes discontinuously with respect to the irradiation energy. It is difficult to obtain with high irradiation energy with high accuracy.
【0005】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、信頼性の高いポリマ材料及びポリマ膜を提供するこ
とにある。Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems and provide a highly reliable polymer material and polymer film.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のポリマ材料は、分岐型ポリシラン化合物にシ
リコーン化合物と光酸発生剤とを所定量添加したもので
ある。To achieve the above object, the polymer material of the present invention is obtained by adding a predetermined amount of a silicone compound and a photoacid generator to a branched polysilane compound.
【0007】上記構成に加え本発明のポリマ材料は、ポ
リシラン化合物として、Si原子以外に炭化水素基、ア
ルコキシ基、又は水素原子と結合している化合物を用い
てもよい。In addition to the above structure, the polymer material of the present invention may use, as the polysilane compound, a compound bonded to a hydrocarbon group, an alkoxy group, or a hydrogen atom in addition to the Si atom.
【0008】上記構成に加え本発明のポリマ材料は、分
岐型ポリシラン化合物として、分岐度が2%以上、50
%以下の化合物を用いるのが好ましい。In addition to the above constitution, the polymer material of the present invention is a branched polysilane compound having a degree of branching of 2% or more and 50% or more.
% Of the compound is preferably used.
【0009】上記構成に加え本発明のポリマ材料のシリ
コーン化合物は架橋性、あるいはアルコキシ基からな
り、ポリシラン化合物に対して、40〜90wt%の配
合比で添加されているのが好ましい。[0009] In addition to the above constitution, the silicone compound of the polymer material of the present invention comprises a crosslinkable or alkoxy group, and is preferably added at a compounding ratio of 40 to 90 wt% with respect to the polysilane compound.
【0010】上記構成に加え本発明のポリマ材料は、光
酸発生剤としてトリクロロメチルトリアジン系を用い、
トリクロロメチルトリアジン系がポリシラン化合物に対
して、1wt%以上、5.5wt%以下の配合比で添加
されているのが好ましい。In addition to the above constitution, the polymer material of the present invention uses trichloromethyltriazine as a photoacid generator,
It is preferable that the trichloromethyltriazine-based compound is added to the polysilane compound at a mixing ratio of 1 wt% or more and 5.5 wt% or less.
【0011】上記構成に加え本発明のポリマ材料は、ポ
リシラン化合物として重水素化された分岐型ポリシラン
化合物を用いてもよい。In addition to the above constitution, the polymer material of the present invention may use a deuterated branched polysilane compound as the polysilane compound.
【0012】上記構成に加え本発明のポリマ材料は、ポ
リシラン化合物として一部又は全てがハロゲン化された
化合物を用いてもよい。In addition to the above constitution, the polymer material of the present invention may use a partially or completely halogenated compound as the polysilane compound.
【0013】上記構成に加え本発明のポリマ材料は、シ
リコーン化合物として重水素化された化合物を用いても
よい。In addition to the above constitution, the polymer material of the present invention may use a deuterated compound as the silicone compound.
【0014】上記構成に加え本発明のポリマ材料は、シ
リコーン化合物は一部又は全てがハロゲン化された化合
物であってもよい。[0014] In addition to the above constitution, in the polymer material of the present invention, the silicone compound may be a compound partially or wholly halogenated.
【0015】上記構成に加え本発明のポリマ材料の化合
物は相溶性のある有機溶媒に溶解していてもよい。In addition to the above constitution, the compound of the polymer material of the present invention may be dissolved in a compatible organic solvent.
【0016】本発明のポリマ膜は、上記構成のポリマ材
料溶液を、紫外線光の照射されない環境下で型内に流し
込み、あるいは基板上に塗布し、その後で100℃以
上、280℃以下で熱処理して硬化させたものである。The polymer film of the present invention is prepared by pouring the polymer material solution having the above-mentioned composition into a mold or applying it on a substrate in an environment not irradiated with ultraviolet light, and then performing a heat treatment at 100 ° C. or more and 280 ° C. or less. Cured.
【0017】上記構成に加え本発明のポリマ膜は、ポリ
マ材料に紫外線光を照射することにより屈折率を変化さ
せてもよい。In addition to the above structure, the polymer film of the present invention may have a refractive index changed by irradiating the polymer material with ultraviolet light.
【0018】上記構成に加え本発明のポリマ膜は、ポリ
マ材料の表面に紫外線光カット層を形成してもよい。In the polymer film of the present invention, in addition to the above structure, an ultraviolet light cut layer may be formed on the surface of the polymer material.
【0019】本発明によれば、分岐型ポリシラン化合物
にシリコーン化合物と光酸発生剤とを所定量添加するこ
とにより、ベーク温度を250℃程度まで上昇させる
か、あるいは使用中の周囲温度が250℃程度まで上昇
しても屈折率の変化がほとんどなく、かつ紫外線光の照
射に対して高感度、高精度に屈折率変化を生じさせるこ
とが可能となる。特に、上記効果は所望の光酸発生剤を
可溶添加上限値まで添加する程大きくなる。According to the present invention, by adding a predetermined amount of a silicone compound and a photoacid generator to a branched polysilane compound, the baking temperature is raised to about 250 ° C., or the ambient temperature during use is increased to 250 ° C. Even if it rises to the extent, there is almost no change in the refractive index, and the change in the refractive index can be generated with high sensitivity and high accuracy to the irradiation of the ultraviolet light. In particular, the above effect increases as the desired photoacid generator is added up to the soluble upper limit.
【0020】また、分岐型ポリシラン化合物へのシリコ
ーン化合物の添加量を増加する程光透過率を向上させる
ことができ、そのシリコーン化合物を最適配合比で添加
することで、より上記効果を発揮させることができる。Further, the light transmittance can be improved as the amount of the silicone compound added to the branched polysilane compound is increased, and the above effects can be further exerted by adding the silicone compound at an optimum blending ratio. Can be.
【0021】ポリシラン化合物の紫外線光の照射による
屈折率の変化を高感度化するには、増感剤の添加が効果
的であり、一般的には光反応性の過酸化物又は光酸発生
剤が使用される。In order to increase the sensitivity of the change in the refractive index of the polysilane compound due to the irradiation of ultraviolet light, it is effective to add a sensitizer. Generally, a photoreactive peroxide or a photoacid generator is used. Is used.
【0022】光酸発生剤としては、トリクロロメチルト
リアジン系が好ましく、またトリクロロメチルトリアジ
ン系でも長波長域で光透過率の高い材料で、最大吸収波
長がポリシランの紫外波長域での吸収波長とほぼ近い値
を有するものや融点の高いものがポリマ材料及びポリマ
膜の光透過率、紫外線光照射による屈折率の変化への反
応性、屈折率の温度安定性等を向上させる上で好まし
い。The photoacid generator is preferably a trichloromethyltriazine-based material. Even a trichloromethyltriazine-based material is a material having a high light transmittance in a long wavelength region, and has a maximum absorption wavelength substantially equal to that of polysilane in an ultraviolet wavelength region. A material having a close value or a material having a high melting point is preferable in terms of improving the light transmittance of the polymer material and the polymer film, the reactivity to the change in the refractive index by irradiation with ultraviolet light, the temperature stability of the refractive index, and the like.
【0023】以下に使用する材料についてそれぞれ説明
をする。 (分岐型ポリシラン)本発明で使用するポリシランとし
ては、直鎖型ではなく分岐型のものが挙げられる。分岐
型と直鎖型とは、ポリシラン中に含まれるSi原子の結
合状態によって区別される。分岐型ポリシランは、Si
原子と隣接するSi原子との結合数が、3又は4である
Si原子を含むポリシランである。The materials used will be described below. (Branched Polysilane) As the polysilane used in the present invention, a branched type, not a linear type, may be mentioned. The branched type and the linear type are distinguished by the bonding state of Si atoms contained in the polysilane. The branched polysilane is Si
This is a polysilane containing Si atoms in which the number of bonds between an atom and an adjacent Si atom is 3 or 4.
【0024】これに対して、直鎖型のポリシランは、S
i原子と隣接するSi原子との結合数が2のポリシラン
である。On the other hand, the linear polysilane is represented by S
The polysilane has two bonds between an i atom and an adjacent Si atom.
【0025】通常Si原子の原子価は4であるので、ポ
リシラン中に存在するSi原子の中で結合数が3以下の
Si原子は、Si原子以外に、炭化水素基、アルコキシ
基又は水素原子と結合している。このような炭化水素基
としては、炭素数1〜10のハロゲンで置換されていて
もよい脂肪族炭化水素基、炭素数6〜14の芳香族炭化
水素基が好ましい。Since the valence of a Si atom is usually 4, the Si atom having a bond number of 3 or less among the Si atoms present in the polysilane is not limited to a Si atom, but may be a hydrocarbon group, an alkoxy group, or a hydrogen atom. Are combined. As such a hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group which may be substituted by a halogen having 1 to 10 carbon atoms and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms are preferable.
【0026】脂肪族炭化水素基の具体例として、メチル
基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、
デシル基、トリフルオロプロピル基及びノナフルオロヘ
キシル基等の鎖型のもの、及びシクロヘキシル基、メチ
ルシクロヘキシル基のような脂環型のもの等が挙げられ
る。Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include a methyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group,
A chain type such as a decyl group, a trifluoropropyl group and a nonafluorohexyl group, and an alicyclic type such as a cyclohexyl group and a methylcyclohexyl group are exemplified.
【0027】また、芳香族炭化水素基の具体例として、
フェニル基、p−トリル基、ビフェニル基及びアントラ
シル基等が挙げられる。As specific examples of the aromatic hydrocarbon group,
Examples include a phenyl group, a p-tolyl group, a biphenyl group and an anthracyl group.
【0028】アルコキシ基としては、炭素数が1〜8の
ものが挙げられる。具体例としては、メトキシ基、エト
キシ基、フェノキシ基、オクチルオキシ基等が挙げられ
る。合成の容易さを考慮すると、これらの基の中でメチ
ル基及びフェニル基が特に好ましい。Examples of the alkoxy group include those having 1 to 8 carbon atoms. Specific examples include a methoxy group, an ethoxy group, a phenoxy group, an octyloxy group and the like. Considering ease of synthesis, methyl and phenyl groups are particularly preferred among these groups.
【0029】分岐型ポリシランの場合には、Si原子と
隣接するSi原子との結合数が3又は4であるSi原子
の分岐型ポリシラン中の全体のSi原子数に対する割合
が2%以上であることが好ましい。その割合が2%未満
のものや直鎖型のポリシランは結晶性が高く、膜中で微
結晶が生成しやすくなって散乱の原因となり、透明性が
低下する。In the case of a branched polysilane, the ratio of Si atoms having 3 or 4 bonds between Si atoms and adjacent Si atoms to the total number of Si atoms in the branched polysilane is 2% or more. Is preferred. Those having a ratio of less than 2% or linear polysilane have high crystallinity, and microcrystals are easily generated in the film, which causes scattering and lowers transparency.
【0030】本発明に使用されるポリシランはハロゲン
化シラン化合物をナトリウムのようなアルカリ金属の存
在下、n−デカンやトルエンのような有機溶媒中におい
て80℃以上に加熱することによる重縮合反応によって
製造することができる。また、電解重合法や、金属マグ
ネシウムと金属塩化物を用いた方法でも合成可能であ
る。The polysilane used in the present invention is obtained by a polycondensation reaction by heating a halogenated silane compound in an organic solvent such as n-decane or toluene in the presence of an alkali metal such as sodium at a temperature of 80 ° C. or higher. Can be manufactured. Further, it can also be synthesized by an electrolytic polymerization method or a method using metal magnesium and metal chloride.
【0031】分岐型ポリシランの場合には、オルガノト
リハロシラン化合物、テトラハロシラン化合物、及びジ
オルガノジハロシラン化合物からなり、オルガノトリハ
ロシラン化合物及びテトラハロシラン化合物が全体量の
2モル%以上であるハロシラン混合物を加熱して重縮合
することにより、目的とする分岐型ポリシランが得られ
る。The branched polysilane comprises an organotrihalosilane compound, a tetrahalosilane compound, and a diorganodihalosilane compound, and the organotrihalosilane compound and the tetrahalosilane compound account for at least 2 mol% of the total amount. By heating and subjecting the halosilane mixture to polycondensation, the desired branched polysilane is obtained.
【0032】ここで、オルガノトリハロシラン化合物
は、隣接するSi原子との結合数が3であるSi原子源
となり、一方のテトラハロシラン化合物は、隣接するS
i原子との結合数が4であるSi原子源となる。なお、
ネットワーク構造の確認は、紫外線光吸収スペクトルや
Siの核磁気共鳴スペクトルの測定により確認すること
ができる。Here, the organotrihalosilane compound serves as a Si atom source having 3 bonds with adjacent Si atoms, and one tetrahalosilane compound serves as an adjacent S atom.
It becomes a Si atom source having a bond number of 4 with an i atom. In addition,
Confirmation of the network structure can be confirmed by measuring an ultraviolet light absorption spectrum or a nuclear magnetic resonance spectrum of Si.
【0033】ポリシランの原料として用いられるオルガ
ノトリハロシラン化合物、テトラハロシラン化合物、及
びジオルガノジハロシラン化合物がそれぞれ有するハロ
ゲン原子は、塩素原子であることが好ましい。オルガノ
トリハロシラン化合物及びジオルガノジハロシラン化合
物が有するハロゲン原子以外の置換基としては、上述の
炭化水素基、アルコキシ基又は水素原子が挙げられる。The halogen atom of each of the organotrihalosilane compound, the tetrahalosilane compound and the diorganodihalosilane compound used as a raw material of the polysilane is preferably a chlorine atom. Examples of the substituent other than the halogen atom included in the organotrihalosilane compound and the diorganodihalosilane compound include the above-described hydrocarbon group, alkoxy group, and hydrogen atom.
【0034】この分岐型ポリシランは、有機溶剤に可溶
であり、塗布により透明な膜が成膜できるものであれば
特に限定されない。このような有機溶媒として好ましい
ものは、炭素数5〜12の炭化水素系、ハロゲン化炭化
水素系、エーテル系である。The branched polysilane is not particularly limited as long as it is soluble in an organic solvent and can form a transparent film by coating. Preferred as such organic solvents are hydrocarbons having 5 to 12 carbon atoms, halogenated hydrocarbons, and ethers.
【0035】炭化水素系の例としては、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、シクロヘキサン、n−デカン、n−ド
デカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベン
ゼン等が挙げられる。ハロゲン化炭化水素系の例として
は、四塩化炭素、クロロホルム、1,2−ジクロロエタ
ン、ジクロロメタン、クロロベンゼン等が挙げられる。
エーテル系の例としては、ジエチルエーテル、ジブチル
エーテル、テトラハイドロフラン等が挙げられる。Examples of the hydrocarbon system include pentane, hexane, heptane, cyclohexane, n-decane, n-dodecane, benzene, toluene, xylene, methoxybenzene and the like. Examples of halogenated hydrocarbons include carbon tetrachloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, dichloromethane, chlorobenzene, and the like.
Examples of the ether type include diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran and the like.
【0036】また分岐型ポリシラン化合物としては分岐
度が2%以上の化合物を用いればその分岐度が高いほ
ど、より光透過率を高めることができ、また重水素化、
あるいは一部又はすべてをハロゲン化、特にフッ素化し
た化合物も用いることができるので、特定の波長での吸
収を抑え、かつ広い波長域にわたって光透過率が高く、
また紫外線光照射に対して高感度、高精度で屈折率変化
を起こさせることができ、また屈折率の熱安定性も向上
させることが可能となる。なお、分岐度の上限値は、有
機溶媒に溶かして可溶性のポリマ溶液を作る上で制限さ
れ、その上限値は50%である。 (シリコーン化合物)本発明で使用するシリコーン化合
物は、化1式When a compound having a degree of branching of 2% or more is used as the branched polysilane compound, the higher the degree of branching, the more the light transmittance can be increased.
Alternatively, a part or all of a halogenated compound, particularly a fluorinated compound can be used, so that absorption at a specific wavelength is suppressed, and light transmittance is high over a wide wavelength range,
Further, the refractive index can be changed with high sensitivity and high precision to the irradiation of ultraviolet light, and the thermal stability of the refractive index can be improved. Note that the upper limit of the degree of branching is limited in preparing a soluble polymer solution by dissolving in an organic solvent, and the upper limit is 50%. (Silicone compound) The silicone compound used in the present invention is represented by the following formula:
【0037】[0037]
【化1】 Embedded image
【0038】で示されるものである。## EQU1 ##
【0039】但し、化1式中、R1からR12は、炭素
数1〜10のハロゲン又はグリシジルオキシ基で置換さ
れていてもよい脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の芳
香族炭化水素基、炭素数1〜8のアルコキシ基からなる
群から選択される基であり、同一でも異なっていてもよ
い(a、b、c、及びdは0を含む整数であり、a+b
+c+d≧1を満たすものである)。Wherein R1 to R12 are an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen or a glycidyloxy group, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. And a group selected from the group consisting of alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms, which may be the same or different (a, b, c, and d are integers including 0, and a + b
+ C + d ≧ 1).
【0040】このシリコーン化合物が有する、脂肪族炭
化水素基の具体例として、メチル基、プロピル基、ブチ
ル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、トリフルオ
ロプロピル基、グリシジルオキシプロピル基等の鎖型の
もの、及びシクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基
等の脂環型のもの等が挙げられる。Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group contained in the silicone compound include a chain type such as a methyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a trifluoropropyl group and a glycidyloxypropyl group. And an alicyclic type such as a cyclohexyl group and a methylcyclohexyl group.
【0041】また、芳香族炭化水素基の具体例として、
フェニル基、p−トリル基、ビフェニル基等が挙げられ
る。As specific examples of the aromatic hydrocarbon group,
Examples include a phenyl group, a p-tolyl group and a biphenyl group.
【0042】アルコキシ基の具体例としては、メトキシ
基、エトキシ基、フェノキシ基、オクチルオキシ基、t
er−ブトキシ基等が挙げられる。Specific examples of the alkoxy group include methoxy, ethoxy, phenoxy, octyloxy, t
and an er-butoxy group.
【0043】上記のR1〜R12の種類及びa、b、
c、dの値は特に重要ではなく、ポリシラン及び有機溶
媒と相溶し、膜が透明なものであれば特に限定されな
い。相溶性を考慮した場合には、使用するポリシランが
有する炭化水素基と同じ基を有していることが好まし
い。例えば、ポリシランとして、フェニルメチル系のも
のを使用する場合には、同じフェニルメチル系又はジフ
ェニル系のシリコーン化合物を使用することが好まし
い。また、R1〜R12のうち、少なくとも2つが炭素
数1〜8のアルコキシ基であるような、1分子中にアル
コキシ基を2つ以上有するシリコーン化合物は、架橋剤
として利用可能である。そのようなものとしては、アル
コキシ基を15〜35重量%含んだメチルフェニルメト
キシシリコーンやフェニルメトキシシリコーン等を挙げ
ることができる。The types of R1 to R12 and a, b,
The values of c and d are not particularly important, and are not particularly limited as long as they are compatible with the polysilane and the organic solvent and the film is transparent. In consideration of compatibility, the polysilane used preferably has the same hydrocarbon group as the polysilane used. For example, when using a phenylmethyl-based polysilane as the polysilane, it is preferable to use the same phenylmethyl-based or diphenyl-based silicone compound. Further, a silicone compound having two or more alkoxy groups in one molecule, in which at least two of R1 to R12 are alkoxy groups having 1 to 8 carbon atoms, can be used as a crosslinking agent. Examples of such a material include methylphenylmethoxysilicone and phenylmethoxysilicone containing 15 to 35% by weight of an alkoxy group.
【0044】シリコーン化合物の分子量としては、10
000以下が好ましく、特に3000以下が好ましい。The molecular weight of the silicone compound is 10
000 or less, particularly preferably 3000 or less.
【0045】またシリコーン化合物にも重水素化、ある
いは一部又は全てにハロゲン化、特にフッ素化したもの
も用いることもできるので、特定の波長での吸収を抑
え、かつ広い波長域にわたって光透過率が高く、また紫
外線光照射に対して高感度、高精度で屈折率変化を起こ
させることができ、また屈折率の熱安定性も向上させる
ことが可能となる。 (光酸発生剤)光酸発生剤は、光によって酸を発生する
化合物であれば特に限定されないが、2,4,6−トリ
ス(トリハロメチル)−1,3,5−トリアジンとその
2位、又はその2位と4位とが置換された化合物を例と
して挙げることができる。これらの化合物が有する置換
基は、置換基を有していてもよい脂肪族及び芳香族炭化
水素基である。一般的にはトリクロロメチル基をもつト
リアジンが用いられる。The silicone compound can also be deuterated or partially or entirely halogenated, especially fluorinated, so that absorption at a specific wavelength can be suppressed and light transmittance over a wide wavelength range can be suppressed. In addition, the refractive index can be changed with high sensitivity and high precision to ultraviolet light irradiation, and the thermal stability of the refractive index can be improved. (Photoacid Generator) The photoacid generator is not particularly limited as long as it is a compound that generates an acid by light, but 2,4,6-tris (trihalomethyl) -1,3,5-triazine and its 2-position Or a compound in which the 2- and 4-positions are substituted. The substituents of these compounds are an aliphatic or aromatic hydrocarbon group which may have a substituent. Generally, a triazine having a trichloromethyl group is used.
【0046】光酸発生剤の添加は、Si−Si結合が、
ハロゲンラジカルとそれから生成する酸により効率よく
切断されることを利用したものである。The addition of the photo-acid generator causes the Si—Si bond to be
This is based on the fact that it is efficiently cleaved by a halogen radical and an acid generated therefrom.
【0047】上記分岐型ポリシラン化合物、シリコーン
化合物、光酸発生剤はトルエンのような有機溶媒を用い
ることにより、相溶性良く均一な超微粒子状に溶かすこ
とができるので、上記ポリマ材料溶液を用いれば紫外線
光の照射されない環境下において、型内に流し込んだ
り、基板表面へ塗布したりした後、ベークして所望の構
造体や膜を均一に形成することが可能となる。The above-mentioned branched polysilane compound, silicone compound and photoacid generator can be dissolved in uniform ultrafine particles with good compatibility by using an organic solvent such as toluene. In an environment where ultraviolet light is not irradiated, after pouring into a mold or applying to a substrate surface, baking can be performed to uniformly form a desired structure or film.
【0048】なお、上記ポリマ材料やポリマ膜表面に紫
外線光カット層を形成しておけば、不要な紫外線光を浴
びて屈折率や光透過率が変化することを抑圧することが
可能となる。If an ultraviolet light cut layer is formed on the surface of the polymer material or the polymer film, it is possible to suppress changes in the refractive index and the light transmittance due to exposure to unnecessary ultraviolet light.
【0049】[0049]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0050】分岐型ポリシランの調製方法について説明
する。A method for preparing a branched polysilane will be described.
【0051】まず攪拌機を備えた100mlフラスコに
乾燥トルエン40ml及びナトリウム1.33gを充填
した。このフラスコの内容物を111℃に昇温させ、高
速攪拌することによりナトリウムをトルエン中に微細に
分散させた。この内容物にフェニルメチルジクロシラン
4.21gとテトラクロロシラン0.41gを添加し、
3時間攪拌することにより重合を行なった。その後、得
られる反応混合物に10mlのエタノールを添加するこ
とにより、過剰のナトリウムを失活させた。水洗後、分
離した有機層を200mlのエタノール中に投入するこ
とにより、ポリシランを沈殿させた。得られた粗製のポ
リシランをエタノールから3回沈殿させることにより、
重量平均分子量約14000の分岐型ポリメチルフェニ
ルシランが収率30%で得られた。First, a 100 ml flask equipped with a stirrer was charged with 40 ml of dry toluene and 1.33 g of sodium. The contents of this flask were heated to 111 ° C. and stirred at high speed to disperse sodium finely in toluene. 4.21 g of phenylmethyldichlorosilane and 0.41 g of tetrachlorosilane were added to the contents,
Polymerization was performed by stirring for 3 hours. Thereafter, excess sodium was quenched by adding 10 ml of ethanol to the resulting reaction mixture. After washing with water, the separated organic layer was poured into 200 ml of ethanol to precipitate polysilane. By precipitating the obtained crude polysilane three times from ethanol,
A branched polymethylphenylsilane having a weight average molecular weight of about 14,000 was obtained at a yield of 30%.
【0052】次に添加する増感剤の種類によって屈折率
の熱安定性の効果が異なることについて説明する。Next, the fact that the effect of the thermal stability of the refractive index differs depending on the type of the sensitizer to be added will be described.
【0053】図1は光酸発生剤としての過酸化物を用い
たときのポリマ材料のベーク温度に対する屈折率の関係
を示す図である。すなわち図1はシリコーン化合物とし
て市販のメトキシ基含有フェニルメチルシリコンレジン
(GE東芝シリコーン製TSR−165)を50%添加
した分岐型ポリシラン膜に、増感剤として、光反応性の
過酸化物を添加しない場合の膜と、5%添加した場合の
膜とを形成したときにベーク温度によって屈折率がどの
ように変化するかを示したものである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the baking temperature of a polymer material and the refractive index when a peroxide is used as a photoacid generator. That is, FIG. 1 shows that a photoreactive peroxide was added as a sensitizer to a branched polysilane film to which 50% of a commercially available methoxy group-containing phenylmethylsilicone resin (GE Toshiba Silicone TSR-165) was added as a silicone compound. This shows how the refractive index changes depending on the baking temperature when a film in which no film is added and a film in which 5% is added are formed.
【0054】同図において横軸はベーク温度軸を示し、
縦軸は屈折率軸を示す。L1は波長が633nm、過酸
化物添加量が0%のときの特性曲線を示し、L2は波長
が633nm、過酸化物添加量が5%のときの特性曲線
を示し、以下、L3は波長が1550nm、過酸化物添
加量が0%、L4は波長が1550nm、過酸化物添加
量が5%のときの特性曲線をそれぞれ示す。ただし、上
記屈折率は室温に下げた状態で測定したものである。In the figure, the horizontal axis indicates the bake temperature axis,
The vertical axis indicates the refractive index axis. L1 shows a characteristic curve when the wavelength is 633 nm and the amount of peroxide added is 0%, L2 shows a characteristic curve when the wavelength is 633 nm and the amount of peroxide added is 5%, and hereafter, L3 shows the characteristic curve. 1550 nm, the amount of peroxide added is 0%, and L4 shows the characteristic curves when the wavelength is 1550 nm and the amount of peroxide added is 5%, respectively. However, the refractive index was measured in a state where the refractive index was lowered to room temperature.
【0055】同図より、過酸化物を添加しない膜の方が
5%添加した膜よりも屈折率の熱安定性が良く、200
℃近い温度まで屈折率がほとんど変化しないことが分か
る。また、過酸化物を5%添加した膜は熱安定性が極め
て悪いことが分かる。すなわち、増感剤として、過酸化
物は好ましくないということが言える。From the figure, it can be seen that the film to which no peroxide is added has better thermal stability of the refractive index than the film to which 5% is added.
It can be seen that the refractive index hardly changes up to a temperature close to ° C. In addition, it can be seen that the film to which 5% peroxide was added had extremely poor thermal stability. That is, it can be said that peroxide is not preferable as a sensitizer.
【0056】次に増感剤として、光酸発生剤であるトリ
クロロメチルトリアジン系を添加したポリマ膜について
述べる。Next, a polymer film to which trichloromethyltriazine as a photoacid generator is added as a sensitizer will be described.
【0057】図2は波長633nmにおけるベーク温度
に対する屈折率の熱安定性の測定結果を示す図であり、
図3は波長1550nmにおけるベーク温度に対する屈
折率特性を示す図である。図2及び図3において横軸は
ベーク温度軸を示し、縦軸は屈折率軸を示す。FIG. 2 shows the measurement results of the thermal stability of the refractive index with respect to the baking temperature at a wavelength of 633 nm.
FIG. 3 is a diagram showing a refractive index characteristic with respect to a baking temperature at a wavelength of 1550 nm. 2 and 3, the horizontal axis indicates the bake temperature axis, and the vertical axis indicates the refractive index axis.
【0058】また、トリクロロメチルトリアジン系材料
にはパラメトキシスチリルトリクロロメチルトリアジン
を用いた。図2、3はこのトリクロロメチルトリアジン
の配合比が0,1,5wt%である膜を作製して屈折率
のベーク温度依存性を測定したものである(L5はトリ
アジン系増感剤の添加量が0%のときの特性曲線を示
し、L6はトリアジン系増感剤の添加量が1%のときの
特性曲線を示し、以下、L7は添加量が5%のときの特
性曲線、L8は添加量が0%のときの特性曲線、L9は
添加量が1%のときの特性曲線、L10は添加量が5%
のときの特性曲線をそれぞれ示している。)。Further, paramethoxystyryltrichloromethyltriazine was used as the trichloromethyltriazine-based material. 2 and 3 show the results of measuring the baking temperature dependence of the refractive index by preparing a film in which the blending ratio of trichloromethyltriazine is 0.1, 5 wt% (L5 is the amount of the triazine-based sensitizer added). Is a characteristic curve when the addition amount of the triazine sensitizer is 1%, L6 is a characteristic curve when the addition amount is 5%, and L8 is an addition characteristic curve when the addition amount of the triazine sensitizer is 1%. A characteristic curve when the amount is 0%, a characteristic curve when L9 is 1%, and a characteristic curve when L10 is 5%
, Respectively. ).
【0059】図2、3より、トリクロロメチルトリアジ
ンの添加量が多くなるほど、屈折率の熱安定性は良くな
ることが示されている。さらにトリクロロメチルトリア
ジンの添加量を増やせば良いが、これ以上増やすと、光
透過率が悪くなるので、トリクロロメチルトリアジンの
配合比は1wt%以上、5.5wt%以下が好ましい。FIGS. 2 and 3 show that the greater the amount of trichloromethyltriazine added, the better the thermal stability of the refractive index. Further, the amount of trichloromethyltriazine may be increased, but if the amount is further increased, the light transmittance deteriorates. Therefore, the blending ratio of trichloromethyltriazine is preferably 1 wt% or more and 5.5 wt% or less.
【0060】図4は増感剤の構造と感度等との関係を示
す表図である。FIG. 4 is a table showing the relationship between the structure of the sensitizer and the sensitivity.
【0061】相対感度が無添加のポリシランのUV吸収
が半減する露光量を1として、各増感剤の化学構造、最
大吸収波長、透過率及びトルエン溶解性について比較し
た。透過率はシリコーンレジン中に添加したサンプルを
250℃で30分加熱して10mmのセルで測定した。Assuming that the exposure amount at which the UV absorption of the polysilane with no relative sensitivity reduced by half is 1, the chemical structures, maximum absorption wavelengths, transmittances and toluene solubility of the sensitizers were compared. The transmittance was measured in a 10 mm cell by heating a sample added to the silicone resin at 250 ° C. for 30 minutes.
【0062】同図中、波長830nmでの光透過率がほ
ぼ100%の材料で、トルエンへの溶解性の高い材料が
より好ましいことが分かる。すなわち、波長800nm
帯、1300nm帯、1550nm帯の光通信用ポリマ
材料及びポリマ膜として用いる場合には上記光透過率の
高いトリクロロメチルトリアジン材料が好ましい。It can be seen from the figure that a material having a light transmittance of approximately 100% at a wavelength of 830 nm and having high solubility in toluene is more preferable. That is, a wavelength of 800 nm
When used as a polymer material and a polymer film for optical communication in the 1,300 nm band and the 1550 nm band, the above-mentioned trichloromethyltriazine material having a high light transmittance is preferable.
【0063】次に、一つのポリマ材料及びポリマ膜で紫
外線光を照射することによって屈折率変化を生じさせて
所望値の屈折率値を実現する場合の実施の形態について
説明する。Next, an embodiment in which a desired refractive index value is realized by irradiating one polymer material and a polymer film with ultraviolet light to cause a change in the refractive index will be described.
【0064】図5は図2に示したシリコーン50%添加
分岐型ポリシラン膜にトリクロロメチルトリアジンが0
%の場合の膜に対する紫外線光の照射時間と屈折率との
関係を示す図であり、図6は図3に示したシリコーン5
0%添加分岐型ポリシラン膜にトリクロロメチルトリア
ジンを5%添加した場合の膜に対する紫外線光の照射時
間と屈折率との関係を示す図である。図5及び図6にお
いて横軸はUV光照射時間軸を示し、縦軸は屈折率軸を
示している。両図においてL11はトリアジンの添加量
が0%、波長が633nmのときの特性曲線を示し、L
12はトリアジンの添加量が0%、波長が1550nm
のときの特性曲線を示し、以下、L13は添加量が5
%、波長が633nmのときの特性曲線、L14は添加
量が5%、波長が1550nmのときの特性曲線をそれ
ぞれ示す。FIG. 5 shows that trichloromethyltriazine was added to the 50% silicone-added branched polysilane film shown in FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the irradiation time of ultraviolet light and the refractive index of the film in the case of%.
It is a figure which shows the relationship between the irradiation time of ultraviolet light, and a refractive index with respect to the film | membrane at the time of adding 5% of trichloromethyl triazine to the 0% addition branched polysilane film. 5 and 6, the horizontal axis indicates the UV light irradiation time axis, and the vertical axis indicates the refractive index axis. In both figures, L11 indicates a characteristic curve when the addition amount of triazine is 0% and the wavelength is 633 nm.
12, the addition amount of triazine is 0%, and the wavelength is 1550 nm.
And L13 indicates that the additive amount is 5
%, A characteristic curve when the wavelength is 633 nm, and L14 shows a characteristic curve when the addition amount is 5% and the wavelength is 1550 nm, respectively.
【0065】ここで、紫外線光は、150w水銀キセノ
ンランプからの紫外線光をファイババンドルスコープを
用いて膜表面に照射し、その照射時間に対する膜の屈折
率を測定して求めたものである。ただし、ファイババン
ドルスコープの出力は1200mJ/cm2 であった。Here, the ultraviolet light is obtained by irradiating the film surface with ultraviolet light from a 150 w mercury xenon lamp using a fiber bundle scope, and measuring the refractive index of the film with respect to the irradiation time. However, the output of the fiber bundle scope was 1200 mJ / cm 2 .
【0066】図5に示すようにトリクロロメチルトリア
ジンが0%の場合には紫外線光の照射時間に対して屈折
率が不連続に変化することが分かる。すなわち、所望の
屈折率を照射時間を調整して得ることが難しいことが言
える。これに対して、図6のトリクロロメチルトリアジ
ンを5wt%添加した膜では、紫外線光の照射時間に対
して、屈折率を連続的に変えられることが分かる。また
その屈折率の紫外線光に対する反応性も高くて感度が良
いことも分かる。これは明らかにトリクロロメチルトリ
アジンの添加効果によるものである。As shown in FIG. 5, when trichloromethyltriazine is 0%, the refractive index changes discontinuously with respect to the irradiation time of ultraviolet light. That is, it can be said that it is difficult to obtain a desired refractive index by adjusting the irradiation time. On the other hand, it can be seen that the refractive index of the film in which 5 wt% of trichloromethyltriazine is added in FIG. 6 can be continuously changed with respect to the irradiation time of the ultraviolet light. Also, it can be seen that the reactivity of the refractive index to ultraviolet light is high and the sensitivity is good. This is clearly due to the effect of adding trichloromethyltriazine.
【0067】ここで、トリクロロメチルトリアジンは、
この系の中でも長波長帯での光透過率の良く、ポリシラ
ン化合物の紫外線光吸収波長に近い最大吸収波長を持
ち、融点のできる限り高い材料を添加することが好まし
い。Here, trichloromethyltriazine is
Among these systems, it is preferable to add a material which has good light transmittance in a long wavelength band, has a maximum absorption wavelength close to the ultraviolet light absorption wavelength of the polysilane compound, and has a melting point as high as possible.
【0068】本発明によれば、 (1) 本発明のポリマ材料を用いたポリマ構造体及びポリ
マ膜は作製温度(ベーク温度)を250℃程度まで高め
ても、また使用中の周囲温度が上記温度程度まで上昇し
ても屈折率の変化がほとんどない。 (2) 上記構造体及び膜に紫外線光を照射して所望の屈折
率を実現する場合に紫外線光照射エネルギーに対して、
高感度、高精度に屈折率を変えることができる。 (3) 光酸発生剤としては、トリクロロメチルトリアジン
系が好ましく、その配合比は1wt%以上、5.5wt
%以下の範囲が屈折率の熱安定性及び長波長帯での高光
透過率を実現する上で好ましい。上記添加量はトルエン
中に分岐型ポリシラン化合物、シリコーン化合物と共に
相溶性良く均一に溶かすことができる。またトリアジン
系の中でも長波長帯での光透過率の良く、ポリシラン化
合物の紫外線光吸収波長に近い最大吸収波長を持ち、融
点のできる限り高い材料を添加することが好ましい。こ
のトリアジンの添加により、より高い温度まで屈折率を
ほぼ一定にすることができる。また紫外線光照射による
屈折率変化を高精度、高感度に実現することができる。 (4) 本発明のポリマ材料及びそれを用いたポリマ膜は、
所望の分岐度の分岐型ポリシラン化合物と、所望添加量
のシリコーン化合物と、所望添加量のトリクロロメチル
トリアジン系酸発生剤の組合わせによって始めて上記効
果を見出すことができる。According to the present invention, (1) a polymer structure and a polymer film using the polymer material of the present invention can be manufactured at a temperature (bake temperature) of about 250 ° C. even if the ambient temperature during use is within the above range. There is almost no change in the refractive index even when the temperature rises to about the temperature. (2) When irradiating the structure and the film with ultraviolet light to achieve a desired refractive index, with respect to ultraviolet light irradiation energy,
The refractive index can be changed with high sensitivity and high precision. (3) As the photoacid generator, trichloromethyltriazine is preferable, and its compounding ratio is 1 wt% or more and 5.5 wt%.
% Is preferable from the viewpoint of realizing thermal stability of the refractive index and high light transmittance in a long wavelength band. The added amount can be uniformly dissolved with good compatibility with the branched polysilane compound and the silicone compound in toluene. Also, among the triazine-based materials, it is preferable to add a material that has good light transmittance in a long wavelength band, has a maximum absorption wavelength close to the ultraviolet light absorption wavelength of the polysilane compound, and has a melting point as high as possible. By adding this triazine, the refractive index can be made substantially constant up to a higher temperature. Further, a change in the refractive index due to irradiation with ultraviolet light can be realized with high accuracy and high sensitivity. (4) The polymer material of the present invention and a polymer film using the same,
The above effects can be obtained only by combining a branched polysilane compound having a desired branching degree, a silicone compound having a desired addition amount, and a trichloromethyltriazine-based acid generator having a desired addition amount.
【0069】[0069]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
【0070】信頼性の高いポリマ材料及びポリマ膜の提
供を実現することができる。It is possible to provide a highly reliable polymer material and polymer film.
【図1】光酸発生剤としての過酸化物を用いたときのポ
リマ材料のベーク温度に対する屈折率の関係を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a baking temperature and a refractive index of a polymer material when a peroxide is used as a photoacid generator.
【図2】波長633nmにおけるベーク温度に対する屈
折率の熱安定性の測定結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a measurement result of thermal stability of a refractive index with respect to a baking temperature at a wavelength of 633 nm.
【図3】波長1550nmにおけるベーク温度に対する
屈折率特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a refractive index characteristic with respect to a baking temperature at a wavelength of 1550 nm.
【図4】増感剤の構造と感度等との関係を示す表図であ
る。FIG. 4 is a table showing the relationship between the structure of a sensitizer, sensitivity, and the like.
【図5】図2に示したシリコーン50%添加分岐型ポリ
シラン膜にトリクロロメチルトリアジンが0%の場合の
膜に対する紫外線光の照射時間と屈折率との関係を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the irradiation time of ultraviolet light and the refractive index when the trichloromethyltriazine is 0% in the 50% silicone-added branched polysilane film shown in FIG.
【図6】図3に示したシリコーン50%添加分岐型ポリ
シラン膜にトリクロロメチルトリアジンを5%添加した
場合の膜に対する紫外線光の照射時間と屈折率との関係
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the irradiation time of ultraviolet light and the refractive index of the film when 5% of trichloromethyltriazine is added to the 50% silicone-added branched polysilane film shown in FIG.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 83/04 C08L 83/04 C09D 5/00 C09D 5/00 Z 183/04 183/04 183/16 183/16 // B29K 83:00 B29K 83:00 B29L 7:00 B29L 7:00 (72)発明者 津島 宏 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 (72)発明者 渡辺 英美 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 Fターム(参考) 4F071 AA65 AA67 AC12 AE22 AF31 AH19 BC01 BC02 BC17 4F205 AA33 AB03 GA01 GA06 GB01 GC01 GC06 GE22 GE24 GF02 GN13 4J002 CP01 CP03 CP04 CP05 CP08 EU18 FD20 GP00 4J035 JA01 JB03 JB05 LA05 LB20 4J038 AA011 AA012 DL011 DL012 DL031 DL032 DL071 DL072 GA12 HA431 HA432 JB36 NA17 PA17 PA19 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 83/04 C08L 83/04 C09D 5/00 C09D 5/00 Z 183/04 183/04 183/16 183 / 16 // B29K 83:00 B29K 83:00 B29L 7:00 B29L 7:00 (72) Inventor Hiroshi Tsushima 19-17 Ikedanakamachi, Neyagawa-shi, Osaka Japan Paint Co., Ltd. (72) Inventor Hidemi Watanabe 19-17 Ikedanakamachi, Neyagawa-shi, Osaka F-term (reference) in Nippon Paint Co., Ltd. FD20 GP00 4J035 JA01 JB03 JB05 LA05 LB20 4J038 AA011 AA012 DL011 DL012 DL031 DL032 DL071 DL072 GA12 HA431 HA432 JB36 NA17 PA17 PA19
Claims (13)
合物と光酸発生剤とを所定量添加したことを特徴とする
ポリマ材料。1. A polymer material, wherein a predetermined amount of a silicone compound and a photoacid generator are added to a branched polysilane compound.
以外に炭化水素基、アルコキシ基、又は水素原子と結合
している化合物を用いた請求項1に記載のポリマ材料。2. The polymer material according to claim 1, wherein the polysilane compound is a compound bonded to a hydrocarbon group, an alkoxy group, or a hydrogen atom in addition to a Si atom.
岐度が2%以上、50%以下の化合物を用いた請求項1
又は2に記載のポリマ材料。3. A compound having a degree of branching of 2% or more and 50% or less as the branched polysilane compound.
Or the polymer material according to 2.
はアルコキシ基からなり、ポリシラン化合物に対して、
40〜90wt%の配合比で添加されている請求項1か
ら3のいずれかに記載のポリマ材料。4. The silicone compound is cross-linkable or comprises an alkoxy group, and
The polymer material according to any one of claims 1 to 3, which is added at a compounding ratio of 40 to 90 wt%.
トリアジン系を用い、該トリクロロメチルトリアジン系
が上記ポリシラン化合物に対して、1wt%以上、5.
5wt%以下の配合比で添加されている請求項1から4
のいずれかに記載のポリマ材料。5. A photo-acid generator comprising a trichloromethyltriazine compound, wherein the trichloromethyltriazine compound is at least 1 wt% based on the polysilane compound.
5. The composition according to claim 1, wherein said compound is added at a mixing ratio of 5 wt% or less.
The polymer material according to any one of the above.
れた分岐型ポリシラン化合物を用いた請求項1から5の
いずれかに記載のポリマ材料。6. The polymer material according to claim 1, wherein a deuterated branched polysilane compound is used as the polysilane compound.
てがハロゲン化された化合物を用いた請求項1から5の
いずれかに記載のポリマ材料。7. The polymer material according to claim 1, wherein a partially or completely halogenated compound is used as the polysilane compound.
れた化合物を用いた請求項1から5のいずれかに記載の
ポリマ材料。8. The polymer material according to claim 1, wherein a deuterated compound is used as the silicone compound.
ハロゲン化された化合物である請求項1から5のいずれ
かに記載のポリマ材料。9. The polymer material according to claim 1, wherein the silicone compound is a compound partially or wholly halogenated.
溶解している請求項1から9のいずれかに記載のポリマ
材料。10. The polymer material according to claim 1, wherein the compound is dissolved in a compatible organic solvent.
を、紫外線光の照射されない環境下で型内に流し込み、
あるいは基板上に塗布し、その後で100℃以上、28
0℃以下で熱処理して硬化させたポリマ膜。11. The polymer material solution according to claim 10, which is poured into a mold under an environment not irradiated with ultraviolet light.
Alternatively, apply it on a substrate and then
A polymer film cured by heat treatment at 0 ° C or lower.
光を照射することにより屈折率を変化させたポリマ膜。12. A polymer film whose refractive index is changed by irradiating the polymer material according to claim 8 with ultraviolet light.
表面に紫外線光カット層を形成したポリマ膜。13. A polymer film, wherein an ultraviolet light cut layer is formed on the surface of the polymer material according to claim 8.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001115653A JP2002309094A (en) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | Polymer material and polymer film |
| US10/103,129 US6830818B2 (en) | 2001-04-13 | 2002-03-22 | Polymer material and polymer film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001115653A JP2002309094A (en) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | Polymer material and polymer film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002309094A true JP2002309094A (en) | 2002-10-23 |
Family
ID=18966517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001115653A Pending JP2002309094A (en) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | Polymer material and polymer film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002309094A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007106894A (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Nippon Soda Co Ltd | Method for producing polysilane |
-
2001
- 2001-04-13 JP JP2001115653A patent/JP2002309094A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007106894A (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Nippon Soda Co Ltd | Method for producing polysilane |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101043892B1 (en) | Hardcoat composition | |
| US6632585B1 (en) | Photosensitive composition, and optical waveguide element and process for producing the same | |
| CN103797074B (en) | Comprise the epoxy functionalized radiation-hardenable composition of epoxy functional silicone oligopolymer | |
| US5672672A (en) | Polymeric optical mixtures, polymeric optical materials and polymeric optical waveguide | |
| CN100465212C (en) | Active energy ray-curable organopolysiloxane resin composition, light-transmitting component, and method for producing same | |
| JP4205368B2 (en) | Curable composition for optical materials | |
| JP4651935B2 (en) | Active energy ray-curable organopolysiloxane resin composition, light transmission member, and method for producing light transmission member | |
| US7035518B2 (en) | Polymer waveguides and process for producing the same | |
| JP3952149B2 (en) | Optical waveguide forming material and optical waveguide manufacturing method | |
| US6830818B2 (en) | Polymer material and polymer film | |
| US20200278611A1 (en) | A method of preparing a planar optical waveguide assembly | |
| CN100334155C (en) | Radiation-curable composition, optical waveguide and method for forming same | |
| EP3673307B1 (en) | Method for optical waveguide fabrication | |
| JP2002309094A (en) | Polymer material and polymer film | |
| JPH10316860A (en) | Optical polysiloxane resin containing silica | |
| JPH0566301A (en) | Siloxane polymer and optical member formed by using this polymer | |
| JP2002309093A (en) | Polymer material and polymer film | |
| JP3690308B2 (en) | Method for producing polymer material and method for producing polymer film | |
| JP3846220B2 (en) | Polymer waveguide and manufacturing method thereof | |
| KR101190530B1 (en) | Active energy ray-curable organopolysiloxane resin composition, optical transmission component, and manufacturing method thereof | |
| WO2005030882A1 (en) | Primer composition and multilayer body | |
| JP4061134B2 (en) | Polysilane compound | |
| JPH0647654B2 (en) | Silicone resin composition and hard coating film | |
| JP2001040215A (en) | Optical material | |
| JP2003025338A (en) | Optical material manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050721 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051129 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20060126 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060328 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |