JPS58189263A - ＳｉＯ↓２膜形成用塗布液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス、セラミック、プラスチック。

金属等の基体上に、５ｉＯｚ膜を形成するための塗布液
に関する。

Ｓ　ｉ　Ｏｔ膜は、液晶表示素子のガラスからのアルカ
リイオン溶出防止膜、配向制御膜、ＩＣのパッシベーシ
ョン［、Ｂ、Ｐをドープして拡散膜、ガラスビン等の表
面強化保護膜などとじて広く使用されている。

この５ｉｎｔ膜の形成方法としては、気相成長法、塗布
法が一般に知られているが、前者は特殊な装置を必要と
し、また、大量生産には不向きである等の欠点を有する
。後者の塗布法では。

簡略な装置で大蓋生産が可能であり、（１）ハロゲン化
シラン、カルボン酸およびアルコールの反応生成物を用
いる方法（特公昭５２−１６４８８号公報、特公昭５２
−２０８２５号公報）　、　（２）アルコキシシラン、
低級カルボン酸およびアルコールとの生成物を用いる方
法（％開昭５５−３４２５８号公報）等が開示されてい
る。しかし、（１）の方法は、ハロゲン化水素やカルボ
ン酸ハライドが副生され、塗布液中にこのハロゲンイオ
ンが残留する場合があり、これらが塗布−熱処理して形
成した８　ｉ　０．膜や、装置を腐食させるという欠点
を有する。（２）の方法は、（１）の欠点を補えるが、
アルコキシシランと等当量のカルボン酸を必要とし、こ
のカルボン酸から、カルボン酸エステルが形成されて塗
布液中に残留し。

使用溶媒系が限定され、保存安定性が悪いという欠点を
有する。

本発明の目的は上記した欠点のない均一なＳ　ｉ　Ｏｓ
膜の得られるＳ　ｉ　Ｏ，膜形成用塗布液を提供するこ
とにある。

本発明は、有機溶媒中でテトラアルコキシシランと水と
をリン酸エステルの存在下で反応させて得られるヒドロ
キシシラン及び／又はそのオリゴマーを含有してなるＳ
　ｉ　Ｏ，膜形成用塗布液に関する。

テトラアルコキシシランを水と混合攪拌又は加熱しても
反応しないが、リン酸エステルを添加することによシ発
熱して反応が進み、ヒドロキシシラン及び／又はそのオ
リゴマーを製造することができる。またリン酸エステル
は、ヒドロキシシラン及び／又はそのオリゴマーの安定
化剤としても作用し、リン酸エステルを加えたものは４
０℃に２ケ月間放置してもゲル化しない。

本発明で用いるテトラアルコキシシランとしては９例え
ば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラインプロポキシシラン。

テトラブトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テト
ラキス（２−エチルブトキシ）シラン。

テトラキス（２−メトキシエトキシ）シラン。

テトラフェノキシシラン、これらの混合物、テトラアル
コキシシランのオリゴマー（たとえば。

日本コルコート社製コルコート４０）などが挙げられる
。テトラアルコキシシランは、塗膜の実用性と生成物の
安定性からテトラアルコキシ量％の範囲が好ましく１０
〜４０重ｔｑｂの範囲ハ が特に好ましい。

本発明で用いるリン酸エステルとしては。

（ＲＯ）ｓＰＯ，（ＲＯ）ｓＰ（ＯＨ）ｔ　（ＲＯ）＊
ＰＯ（ＯＨ）。

（ＲＯ）ＰＯ（ＯＨ）□（Ｒｏ）ｓｐ、（Ｉ（ｏ）ｓｐ
（ＯＨ）。

（ＲＯ）ＰＯ（ここで、Ｒは炭素数１〜６のアル、Ｆ）
ｐ基又はアリーー基を示す）等力、挙げられ。

特に９分子中にヒドロキシル基を含むものが好ましい。

このリン酸エステルの添加量はリン酸エステルの添加効
果と、形成されるＳ　ｔ　Ｏ，膜の特性からテトラアル
コキシシランに対して０．０１〜１０重−１％の範囲が
好ましい。

本発明で用いる有機溶媒としてはメタノール。

エタノール、プ目ピルアルコール、イソプロピルアルコ
ール、ブチルアルコールナトのアルコール類、メチルセ
ロソルブ、エチルセロソルブ。

プチルセロノルプなどのセロソルブ類、メチルカルピト
ール、エチルカルピトール、ブチルカルピトールなどの
カルピト−ル類、エチレングリコール、プロピレングリ
コール。ジエチレングリコール、グリセリンなどのポリ
アルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルな
どのエステル類、アセトン、メチルエチルケトン。

アセチルアセトンなどのケトン類、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド声νこれらの混合物などが使
用でき、特に、アルコール類、セロソルブ類、カルピト
ール類を主成分とし次溶媒系が好ましい。また、有機溶
媒５− として沸点の高いセロンルプ類、カルピトール類、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン、ジメチルアセトアミドなどを
溶媒として用いることＫよシ。

塗布液を塗布した場合の塗膜の乾燥速度を遅くすること
ができるため、塗膜のレベリングが良好となシカロール
コータ−９フレキソ印刷、オフセット印刷等の塗布法が
利用できる。

本発明で添加される水は蒸留水又はイオン交換水が好ま
しく、その使用量は、テトラアルコキシシラン１　ｍｏ
ｌに対して４ｍｏｌが好ましい。

これよりも少ないとヒドロキシシランの縮合化反応が進
み、不溶物を生成する傾向があシ、これよシも多いと未
反応の水が反応生成物中に残留し、塗布液の基体に対す
るぬれ性に影響し。

ぬれ性が悪くなる傾向にある。

本発明におけるシラン及び／又はそのオリゴマーの製造
法は、テトラアルコキシン２ンヲ有ることが好ましい。

反応温度は室温〜１００℃６− とすることが好“ましく、これよりも高くするとゲル化
しやすい傾向にある。アルコキシシランと水との反応時
間は０．５〜５時間が好ましい。

本発明になるＳｉｎ、膜形成用塗布液は、有機溶媒中で
上記の拐料を反応させて得られる組成物をそのまま用い
ても良く、また、同−又は他の有機溶媒を加えて塗布液
としてもよい。場合によっては上記の材料を反応させて
得られる組成物中の有機溶媒の一部を除いてもよい。

本発明になるＳ１０．膜形成用塗布液の基体に対するぬ
れ性を改良するため、界面活性剤を添加することも可能
である。界面活性剤としては。

非イオン系界面活性剤が好ましい。！、た。ｓｉへ膜の
性質を変化さゼるためＩ　Ｐ　１　Ｂ　＠　Ａｓ＋　Ｇ
Ｆｌｇｓｂ、　’ｒｉ、　Ｉｎ、　Ａ／等の化合物を添
加することも可能である。

本発明になるＳ　ｉ　（％膜形成用塗布液を用いたＳ　
ｔ　Ｏ，膜の形成はこの塗布液を好ましくは室温で従来
開示されている方法、たとえばスピナー法、浸漬引上げ
法、刷毛塗り法、フレキソ印刷。

ロールコータ−、オフセット印刷などによシ基体上に塗
布し、好ましくは２００〜８００℃で熱処理することに
よって行なわれる。熱処理温度が低い場合は、Ｓｉｎ、
膜の硬度が劣シ、熱処理温度を高くする程硬度の高いＳ
ｉｎ、膜を得ることができる。基体としてはガラス、セ
ラミック、プラスチック、金属等の板、成形品等がある
。

以下本発明を実施例により説明する。

実施例１ テトラエトキシシラン２３ｆとエチルアルコール６８．
８８ｆの混合物にリン酸ジエチル０．１７７を加える。

さらに、攪拌しながらイオン交換水７．９５ｐを加える
と約１０℃発熱して反応し、約３時間反応後の加熱残量
は１５０℃で９．０重量％。

５００℃で７．０重量％を示した。これをガラス基板に
、引上げ速度２０ｃｍ／ｍｊｎで浸漬塗布し５００℃で
焼成したところ９Ｍ厚約２００　ｏ′Ａの高硬度の被膜
を得ることができた。また、この塗布液を４０℃の恒温
槽に、２ケ月間放置してもゲル化は見られなかった。

実施例２ テトライソプロポキシシラン２９．２５Ｌ、プロピルア
ルコール６２．６２　Ｆの混合物にリン酸ジプチル０．
２３Ｐを加える。さらに攪拌しながらイオン交換水７．
９５９−を加えると約８℃発熱して反応し。

約５時間反応後の加熱残量は１５０℃／３０分で９．５
重量％、５００℃／３０分で７．２重量％を示した。こ
れをガラス基板に４０００ｒｐｍでスピナー塗布し、５
００℃で焼成したところ膜厚的２００ＯＡの高硬度の被
膜を得ることができた。また、この塗布液を４０℃の恒
温槽に入れ、２ケ月放置してもゲル化は見られなかった
。

実施例３ テトラエトキシシラン２３ｆ、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン６　ｆｌ、８８　Ｐの混合物にリン酸ジエチル０．
１７　Ｐを加え、さらに攪拌しながら水７．９５１を加
えると約１５℃発熱して反応し、３時間反応後の加熱残
量は１５０℃／３０分で９．７重量％。

５００℃／３０分で７．２重１ｌｉｉ−を示した。これ
を−９＝ ガラス基板にロールコータ−で塗布し、５００’Ｃで焼
成したところ、膜厚的２２０　ｏＡの高硬度な被膜を得
ることができた。また、この塗布液を４０℃の恒温槽に
入れ、２ケ月放置してもゲル化は見られなかった。

比較例１ テトラエトキシシラン２３ｐ、エチルアルコ−ル６３．
０９　Ｐの混合物に無水酢酸５．９７ｐ加え。

さらに攪拌しながら水を７．９５　）加えたところ。

発熱は見られず、室温反応１時間後の１５０”（，７３
０分の加熱残量は０．９５重ｆｔｓであった。そこった
。しかし、この塗布液を４０℃の恒温槽に放置したとこ
ろ、１ケ月以内でゲル化が見られた。

本発明になるＳ　ｉ　Ｏｘ膜形成用塗布液は、保存安定
性にすぐれ、また高沸点溶媒を使用した場合にはロール
コータ−やフレキソ印刷を利用することができ、パター
ン形成を容易にすることができる。

手続補正書（自発） 昭和　５７年　６月１１６ １．１ｆ許庁艮官殿 １、事件の表示 昭和５７　、（ｌ’−１，ν許願第り／２７７　号２発
明の名称 ５１０２膜形成用塗布液 ３、補正をする背 事ｆ’ｌとの関係　　　　　特許出願人名　称　ｆ４４
ｆｉｌ　ＩＩ　）ｒ、比成１−裟株式会社４、代　理　
人 ５補正のり・１ｇ！ 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６補正の内容 １）本願明細書第４頁下から５行目にｒ　（ＲＯ）２Ｐ
　（ＯＨ）　Ｊ゛とあるのをＦ　（ＲＯ）２Ｐ　（ＯＴ
−Ｉ）、−Ｌと訂正します。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機溶媒中で、テトラアルコキシシランと水とをリ
   ン酸エステルの存在下で反応させて得られるヒドロキシ
   シラン及び／又はそのオリゴマーを含有してなるＳ　ｉ
   　Ｏｘ膜形成用塗布液。 ２、　リン酸エステルが分子中にヒドロキシル基を有す
   るリン酸エステルである特許請求の範囲第１項記載のＳ
   　ｉ　Ｏｘ膜形成用塗布液。