DE3735817A1 - METHOD FOR PRODUCING A COATING SOLUTION FROM HYDROXYSILANE AND / OR AN OLIGOMER THEREOF - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING A COATING SOLUTION FROM HYDROXYSILANE AND / OR AN OLIGOMER THEREOF

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DE3735817A1
DE3735817A1 DE19873735817 DE3735817A DE3735817A1 DE 3735817 A1 DE3735817 A1 DE 3735817A1 DE 19873735817 DE19873735817 DE 19873735817 DE 3735817 A DE3735817 A DE 3735817A DE 3735817 A1 DE3735817 A1 DE 3735817A1
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Abstract

A coating solution for forming a SiO2 coating which contains no halogen ion, has a superior storage stability and when produced, requires neither mixing-in of dopant nor restriction of solvent and is easy in solvent separation is provided, which coating solution is obtained by reacting an alkoxysilane and/or an oligomer thereof with water in the presence of a solid acid catalyst and a solvent.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überzugs- bzw. Beschichtungslösung zur Bildung eines Siliciumdioxidüberzugs und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Insbesondere betrifft sie eine Beschichtungslösung, die ein Hydroxysilan und/oder sein Oligomer enthält zur Bildung eines Siliciumoxidüberzugs (im folgenden als SiO2-Überzug bezeichnet) auf der Oberfläche eines Substrats, wie Silicium, Glas, Keramik, Metall usw., und ein Verfahren zu seiner Herstellung.The present invention relates to a coating solution for forming a silicon dioxide coating and a method for its production. In particular, it relates to a coating solution containing a hydroxysilane and / or its oligomer for forming a silicon oxide coating (hereinafter referred to as SiO 2 coating) on the surface of a substrate such as silicon, glass, ceramic, metal, etc., and a method of its manufacture.

Ein Siliciumoxid (SiO2)-Überzug wird in großem Umfang als Film zur Verhinderung einer Auflösung von Alkaliionen aus Glas von Flüssigkristallanzeigeelementen, als Film zur Kontrolle der Ausrichtung, als Passivierungsfilm für IC, LSI, usw., als Film einer Diffusionsquelle zum Dotieren von Bor (B), Phosphor (P), usw. und als Film zum Verstärken und Schützen der Oberfläche von Glasflaschen verwendet.A silicon oxide (SiO 2 ) coating is widely used as a film for preventing alkali ion dissolution from glass of liquid crystal display elements, as a film for controlling alignment, as a passivation film for IC, LSI, etc., as a film of a diffusion source for doping boron (B), phosphorus (P), etc. and used as a film for reinforcing and protecting the surface of glass bottles.

Als Verfahren zur Bildung eines solchen SiO2-Überzugs sind im allgemeinen ein Gasphasenwachstumsverfahren und ein Beschichtungsverfahren bekannt, wobei das erstere Verfahren die Nachteile aufweist, daß eine spezielle Vorrichtung erforderlich ist und daß es für eine Massenherstellung ungeeignet ist. Andererseits ist gemäß dem letzteren Beschichtungsverfahren eine Massenherstellung mittels einer einfachen Vorrichtung möglich. Als solches Verfahren sind verschiedene Verfahren offenbart worden, wie (1) ein Verfahren unter Verwendung eines Reaktionsprodukts eines halogenierten Silans, einer Carbonsäure und eines Alkohols (JA-PS 52-16 488/1977 und 52-20 825/1977), (2) ein Verfahren unter Verwendung eines Produkts, erhalten durch Umsetzen einer Mischung aus einem Alkoxysilan, einer organischen Carbonsäure und eines Alkohols in Gegenwart einer anorganischen Säure als Katalysator (JA-PS 56-34 234/1981) und (3) ein Verfahren unter Verwendung eines Produkts, erhalten durch Umsetzung einer Mischung aus einem Alkoxysilan, einer niederen Carbonsäure und eines Alkohols in Gegenwart einer organischen Carbonsäure oder einer organischen Sulfonsäure als Katalysator (JA-PS 57-39 659/1982).A gas phase growth method and a coating method are generally known as methods for forming such a SiO 2 coating, the former method having the disadvantages that a special device is required and that it is unsuitable for mass production. On the other hand, according to the latter coating method, mass production is possible using a simple device. As such a method, various methods have been disclosed, such as (1) a method using a reaction product of a halogenated silane, a carboxylic acid and an alcohol (JA-PS 52-16 488/1977 and 52-20 825/1977), (2) a method using a product obtained by reacting a mixture of an alkoxysilane, an organic carboxylic acid and an alcohol in the presence of an inorganic acid as a catalyst (Japanese Patent Specification 56-34 234/1981), and (3) a method using a product , obtained by reacting a mixture of an alkoxysilane, a lower carboxylic acid and an alcohol in the presence of an organic carboxylic acid or an organic sulfonic acid as a catalyst (JA-PS 57-39 659/1982).

Das Verfahren (1) besitzt den Nachteil, daß Halogenionen in der erhaltenen Beschichtungslösung verbleiben, da ein Wasserstoffhalogenid und ein Carbonsäurehalogenid als Nebenprodukte hergestellt werden, so daß, wenn diese Lösung beschichtet und wärmebehandelt wird zur Bildung eines SiO2-Überzugs, das Substrat, die Vorrichtung usw. mit dem SiO2-Überzug korrodiert werden. Durch das Verfahren (2), insbesondere unter Verwendung einer anorganischen Säure, die kein Halogen enthält, können die Nachteile des Verfahrens (1) überwunden werden; die Verwendung einer anorganischen Säure führt jedoch zur Zugabe eines Dotiermittels in die Lösung, wodurch Nachteile entstehen. Das Verfahren (3) weist nicht die Nachteile der Verfahren (1) und (2) auf; es ist jedoch eine Carbonsäure in einer äquivalenten Menge zu einem Alkoxysilan erforderlich, so daß ein Carbonsäureester aus der Carbonsäure gebildet wird, der in der erhaltenen Überzugslösung verbleiben kann. Deshalb besitzt dieses Verfahren ebenfalls Probleme dadurch, daß das verwendete Lösungsmittelsystem begrenzt ist und auch die Lagerstabilität der erhaltenen Überzugslösung verschlechtert wird.The method (1) has a disadvantage that halogen ions remain in the coating solution obtained because a hydrogen halide and a carboxylic acid halide are produced as by-products, so that when this solution is coated and heat-treated to form a SiO 2 coating, the substrate which Device etc. can be corroded with the SiO 2 coating. The disadvantages of method (1) can be overcome by method (2), in particular using an inorganic acid which does not contain halogen; however, the use of an inorganic acid leads to the addition of a dopant to the solution, which results in disadvantages. Method (3) does not have the disadvantages of methods (1) and (2); however, a carboxylic acid in an equivalent amount to an alkoxysilane is required so that a carboxylic acid ester is formed from the carboxylic acid and can remain in the coating solution obtained. Therefore, this method also has problems in that the solvent system used is limited and the storage stability of the coating solution obtained is also deteriorated.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Überzugslösung zur Bildung eines SiO2 -Überzugs zur Verfügung zu stellen, welche keine Halogenionen in der Überzugslösung enthält ohne daß ein Dotiermittel zugemischt wird, welche zur Herstellung der Lösung durch das verwendete Lösungsmittel nicht beschränkt ist, und welche ebenfalls eine überlegene Lagerstabilität aufweist.The object of the present invention is to provide a coating solution for forming an SiO 2 coating which does not contain any halogen ions in the coating solution without the addition of a dopant, which is not restricted by the solvent used for the preparation of the solution, and which also has superior storage stability.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Überzugslösung aus einem Hydroxysilan und/oder einem Oligomer daraus zur Bildung eines Siliciumoxidüberzugs, welche ein Hydroxysilan und/oder ein Oligomer davon umfaßt, erhalten durch Umsetzen eines Alkoxysilans und/oder eines Oligomers daraus mit Wasser in Gegenwart eines festen sauren Katalysators in einem Lösungsmittel.The present invention relates to a method for Preparation of a coating solution from a hydroxysilane and / or an oligomer thereof to form a Silicon oxide coating, which is a hydroxysilane and / or Oligomer thereof obtained by reacting one Alkoxysilane and / or an oligomer thereof with water in Presence of a solid acid catalyst in one Solvent.

Wenn ein Alkoxysilan mit Wasser in einem Lösungsmittel unter Mischen, Rühren oder Erwärmen umgesetzt werden soll, findet keine Reaktion statt, wohingegen erfindungsgemäß bei Kontakt mit einem festen Säurekatalysator die Reaktion unter Erzeugung von Wärme fortschreitet zur Bildung eines Hydroxysilans und/oder eines Oligomers davon. Wenn das erhaltene Reaktionsfluid von dem festen Säurekatalysator getrennt wird, ist es möglich, auf leichte Weise die Reaktion zu beenden und eine stabile Lösung frei von Katalysator zu erhalten.If an alkoxysilane with water in a solvent is to be implemented with mixing, stirring or heating, there is no reaction, whereas according to the invention upon contact with a solid acid catalyst the reaction while generating heat progresses to form a Hydroxysilane and / or an oligomer thereof. If that reaction fluid obtained from the solid acid catalyst is separated, it is possible to easily remove the End reaction and get a stable solution free of To get catalyst.

Das erfindungsgemäß verwendete Alkoxysilan besitzt die folgende FormelThe alkoxysilane used in the invention has the following formula

R n Si(OR′)4 - n (1)R n Si (OR ′) 4 - n (1)

worin R und R′ jeweils ein Wasserstoffatom oder einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest bedeuten und n eine ganze Zahl von 0 bis 3 bedeutet.wherein R and R 'each represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon radical and n represents an integer from 0 to 3.

Beispiele für das Alkoxysilan der vorstehenden Formel I und das Oligomer davon sind Tetraalkoxysilane, wie Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetraisopropoxysilan, Tetrabutoxysilan, Tetrapropoxysilan, Tetrakis(2-ethylbutoxy)silan, Tetrakis(2-methoxyethoxy)silan, Tetraphenoxysilan und Oligomere von diesen Tetraalkoxysilanen, wie Korukouto 40 (Handelsname eines Produkts, hergestellt von Nihon Korukouto Kabushiki Kaisha), Alkyltrialkoxysilane, Oligomere davon, Dialkyldialkoxysilane, Oligomere davon, Trialkylalkoxysilane, usw. Diese Alkoxysilane können allein oder in Mischung mit zwei oder mehreren verwendet werden. Unter diesen sind bevorzugte Alkoxysilane Tetramethoxysilane und Tetraethoxysilane. Die Konzentration an Tetraalkoxysilan in dem Reaktionssystem liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 20 Gew.-%.Examples of the alkoxysilane of formula I above  and the oligomer thereof are tetraalkoxysilanes such as Tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, Tetrabutoxysilane, tetrapropoxysilane, Tetrakis (2-ethylbutoxy) silane, Tetrakis (2-methoxyethoxy) silane, tetraphenoxysilane and Oligomers of these tetraalkoxysilanes, such as Korukouto 40 (Trade name of a product manufactured by Nihon Korukouto Kabushiki Kaisha), alkyltrialkoxysilanes, Oligomers thereof, dialkyl dialkoxysilanes, oligomers thereof, Trialkylalkoxysilanes, etc. These alkoxysilanes can used alone or in a mixture with two or more will. Among them, preferred are alkoxysilanes Tetramethoxysilanes and tetraethoxysilanes. The Concentration of tetraalkoxysilane in the reaction system is preferably in the range from 1 to 20% by weight.

Beispiele für das erfindungsgemäß verwendete Lösungsmittel sind Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propylalkohol, Isopropylalkohol, Butylalkohol, usw., Cellosolven, wie Methylcellosolve, Ethylcellosolve, Butylcellosolve, usw., Carbitole, wie Methylcarbitol, Ethylcarbitol, Butylcarbitol, usw., Polyole, wie Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, Glycerin, usw., Ester, wie Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, usw., Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Acetylaceton, usw., Amidlösungsmittel, wie N-Methyl-2-pyrrolidon, Dimethylacetamid, N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, usw.Examples of the solvent used in the present invention are alcohols, such as methanol, ethanol, propyl alcohol, Isopropyl alcohol, butyl alcohol, etc., cellosolves, such as Methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, etc., carbitols such as methyl carbitol, ethyl carbitol, Butyl carbitol, etc., polyols such as ethylene glycol, Propylene glycol, diethylene glycol, glycerin, etc., esters, such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, etc., Ketones, such as acetone, methyl ethyl ketone, acetylacetone, etc., amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, Dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, etc.

Das erfindungsgemäß verwendete Wasser ist vorzugsweise destilliertes Wasser und/oder Ionenaustauschwasser, und die verwendete Menge liegt vorzugsweise bei einer äquivalenten Menge zu der Alkoxygruppe des Alkoxysilans.The water used in the present invention is preferred distilled water and / or ion exchange water, and the amount used is preferably one equivalent amount to the alkoxy group of the alkoxysilane.

Beispiele für den erfindungsgemäß verwendeten festen Säurekatalysator sind Metalloxide, wie Al2O3, ThO2, ZrO2, Fe2O3 , usw., zusammengesetzte Metalloxide, wie Al2O3-SiO2, TiO2-SiO2, Al2O3-B2O3, Bi2O3-MoO3, usw., Tonmineralien, wie Zeolith von X-Typ, Zeolith von Y-Typ, Mordenit, Montmorillonit, usw., Substanzen mit Schwefelsäure, Phosphorsäure, Borsäure, Heteropolysäure oder dergleichen, gebunden an Al2O3-SiO2, Kationenaustauschharze, bestehend aus einem Gel, das mit Sulfonsäuregruppen oder dergleichen chemisch modifziert worden ist, fluorierte Sulfonharze (beispielsweise Nafion-H, Handelsname eines Produkts, das von Du Pont Company hergestellt wird).Examples of the solid acid catalyst used according to the invention are metal oxides, such as Al 2 O 3 , ThO 2 , ZrO 2 , Fe 2 O 3 , etc., composite metal oxides, such as Al 2 O 3 -SiO 2 , TiO 2 -SiO 2 , Al 2 O 3 -B 2 O 3 , Bi 2 O 3 -MoO 3 , etc., clay minerals such as X-type zeolite, Y-type zeolite, mordenite, montmorillonite, etc., substances with sulfuric acid, phosphoric acid, boric acid, heteropolyacid or the like bound to Al 2 O 3 -SiO 2 , cation exchange resins consisting of a gel chemically modified with sulfonic acid groups or the like, fluorinated sulfone resins (e.g. Nafion-H, trade name of a product manufactured by Du Pont Company) .

Beispiele für das Verfahren zur Herstellung des Hydroxysilans und/oder seines Oligomers sind ein Verfahren, worin eine Mischung aus einem Alkoxysilan, einem Lösungsmittel und Wasser zusammen mit einem festen Säurekatalysator bei Raumtemperatur oder unter Erwärmen gerührt wird und bei dem, wenn die Umwandlung einen vorbestimmten Wert erreicht hat, der feste Säurekatalysator mittels Filtrieren, Zentrifugieren oder dergleichen abgetrennt wird, ein Verfahren, worin eine Mischung aus einem Alkoxysilan, einem Lösungsmittel und Wasser in eine Säule mit einem darin vorher eingefüllten festen Säurekatalysator gegeben wird, bei Raumtemperatur oder unter Erwärmen umgesetzt wird, oder ein ähnliches Verfahren. Bei jedem dieser Verfahren ist es möglich, die Umwandlung der Hydrolysereaktion des Alkoxysilans in Abhängigkeit von der Kontaktzeit der Mischung aus einem Alkoxysilan, einem Lösungsmittel und Wasser mit einem festen Säurekatalysator, der Reaktionstemperatur und der Acidität des festen Säurekatalysators zu kontrollieren.Examples of the method for producing the Hydroxysilane and / or its oligomer are one Process in which a mixture of an alkoxysilane, a solvent and water together with a solid Acid catalyst at room temperature or with heating is stirred and when the conversion a has reached the predetermined value, the fixed Acid catalyst using filtration, centrifugation or the like is separated, a method in which a Mixture of an alkoxysilane, a solvent and Water into a column with one previously filled solid acid catalyst is given at room temperature or implemented under heating, or the like Method. With each of these methods it is possible to Conversion of the hydrolysis reaction of the alkoxysilane into Depends on the contact time of the mixture from one Alkoxysilane, a solvent and water with a solid Acid catalyst, the reaction temperature and the acidity of the solid acid catalyst.

Als Überzugslösung zur Bildung eines erfindungsgemäßen SiO2-Überzugs kann eine Zusammensetzung, erhalten durch Umsetzen eines Alkoxysilans, Wasser und eines festen Säurekatalysators in einem Lösungsmittel als solche verwendet werden oder es kann ein Produkt, erhalten durch Zugabe der vorstehenden Verbindungen oder eines anderen Lösungsmittels oder durch Entfernen des in der Reaktion verwendeten Lösungsmittels und Ersatz durch ein anderes Lösungsmittel ebenfalls verwendet werden.As the coating solution for forming an SiO 2 coating according to the present invention, a composition obtained by reacting an alkoxysilane, water and a solid acid catalyst in a solvent as such can be used, or a product obtained by adding the above compounds or another solvent or by Removal of the solvent used in the reaction and replacement with another solvent can also be used.

Bei der Überzugslösung zur Bildung eines erfindungsgemäßen SiO2-Überzugs ist es ebenfalls möglich, ein oberflächenaktives Mittel zuzugeben, um die Benetzbarkeit zu dem Substrat zu verbessern. Um die Adhäsion zu dem Substrat zu verbessern, ist es ebenfalls möglich, ein Kupplungsmittel, wie ein Silankupplungsmittel, zuzugeben.In the coating solution for forming an SiO 2 coating according to the invention, it is also possible to add a surface active agent in order to improve the wettability to the substrate. In order to improve the adhesion to the substrate, it is also possible to add a coupling agent, such as a silane coupling agent.

Wenn die Lösung als Diffusionsquelle für Halbleiter verwendet wird, ist es ebenfalls möglich, eine Metallverbindung, wie P, B, As, Ga, Sb, Ti, In, Al, usw., zu der Überzugslösung zu geben.If the solution as a diffusion source for semiconductors is used, it is also possible to use a Metal compound such as P, B, As, Ga, Sb, Ti, In, Al, etc. to add to the coating solution.

Die Bildung eines SiO2-Überzugs unter Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungslösung zur Bildung eines SiO2-Überzugs wird durch Beschichten der Lösung auf das Substrat, vorzugsweise bei Raumtemperatur, gemäß einem bekannten Verfahren, wie einem Spinn- bzw. Rotationsverfahren, einem Eintauchverfahren, einem Bürstenverfahren, einem flexographischen Druckverfahren, einem Rollbeschichtungsverfahren, einem Offsetdruckverfahren oder einem ähnlichen Verfahren, gefolgt durch Wärmebehandlung, vorzugsweise bei 200 bis 600°C, durchgeführt.The formation of an SiO 2 coating using the coating solution according to the invention for the formation of an SiO 2 coating is accomplished by coating the solution on the substrate, preferably at room temperature, according to a known method, such as a spinning or rotation method, an immersion method, a brush method , a flexographic printing process, a roll coating process, an offset printing process or a similar process, followed by heat treatment, preferably at 200 to 600 ° C.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. The following examples illustrate the invention.  

Beispiel 1example 1

Tetraethoxysilan (23,0 g), Ethylalkohol (70 g) und Ionenaustauschwasser (7,95 g) wurden in einen 200 ml-Kolben, ausgestattet mit einem Thermometer, einem Kondensator und einem Rührer, gegeben, gefolgt von Rühren und Mischen dieser Materialien. Dann wurde Zeolith vom Y-Typ (10 g) zu der Mischung gegeben und die erhaltene Mischung unter Rühren bei 30 bis 35°C über 3 Stunden umgesetzt, das Reaktionsfluid gesammelt und die Restmenge an Tetraethoxysilan durch Gaschromatographie bestimmt. Als Ergebnis wurde gefunden, daß die Menge fast 0 betrug 1 Stunde nach der Umsetzung. 3 Stunden nach der Umsetzung wurde der Zeolith vom Y-Typ durch ein Glasfilter abfiltriert, um eine Beschichtungslösung, enthaltend Hydroxysilan und sein Oligomer, zu erhalten. Wenn die Beschichtungslösung erwärmt wurde, betrug die Rückstandsmenge 9,5 Gew.-% bei 150°C und 7,9 Gew.-% bei 500°C. Diese Lösung wurde auf eine Siliciumwafer bzw. -scheibchen mittels eines Spinners bzw. Rotationsapparats bei Raumtemperatur und bei 300 Upm aufgebracht, gefolgt von einer Wärmebehandlung bei 500°C, um einen SiO2-Überzug mit einer Beschichtungsdicke von etwa 2000 Å zu ergeben.Tetraethoxysilane (23.0 g), ethyl alcohol (70 g) and ion exchange water (7.95 g) were placed in a 200 ml flask equipped with a thermometer, a condenser and a stirrer, followed by stirring and mixing these materials. Then, Y-type zeolite (10 g) was added to the mixture, and the resulting mixture was reacted with stirring at 30 to 35 ° C for 3 hours, the reaction fluid was collected, and the remaining amount of tetraethoxysilane was determined by gas chromatography. As a result, it was found that the amount was almost 0 1 hour after the reaction. 3 hours after the reaction, the Y-type zeolite was filtered through a glass filter to obtain a coating solution containing hydroxysilane and its oligomer. When the coating solution was heated, the residue amount was 9.5% by weight at 150 ° C and 7.9% by weight at 500 ° C. This solution was applied to a silicon wafer by means of a spinner at room temperature and at 300 rpm, followed by heat treatment at 500 ° C to give an SiO 2 coating with a coating thickness of about 2000 Å.

Auch wenn diese Beschichtungslösung in einem Behälter mit konstanter Temperatur bei 40°C über 3 Monate oder mehr stehengelassen wurde, war sie sehr stabil ohne eine Gelierung zu bewirken. Der in der erhaltenen Beschichtungslösung durch Ionenchromatographie gemessene Halogenionengehalt betrug 1 ppm oder weniger. Even if this coating solution is in a container constant temperature at 40 ° C for 3 months or more was left standing, it was very stable without one Effect gelation. The one received in the Coating solution measured by ion chromatography Halogen ion content was 1 ppm or less.  

Beispiel 2Example 2

Tetramethoxysilan (17,0 g), N,N-Dimethylformamid (50 g) und Methylcellosolve (10 g) wurden in die gleiche Reaktionsvorrichtung wie in Beispiel 1 gegeben, gefolgt von Rühren und Mischen, Zugabe von Wasser (7,88 g) zu der Mischung, Rühren und Mischen der erhaltenen Mischung, Zugabe der Mischung in eine Glassäule (10 mm ⌀ × 20 cm) mit einem darin eingefüllten fluorierten Sulfonharz (Nafion-H), mit einer Fließrate von 10 g/min, um eine kontinuierliche Umsetzung durchzuführen. Das erhaltene Reaktionsfluid wurde einer Gaschromatographieanalyse auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Es zeigte sich, daß kein Tetramethoxysilan nachgewiesen wurde. Wenn die Überzugslösung erwärmt wurde, betrug die Menge des Rückstands 9,2 Gew.-% bei 150°C und 8,0 Gew.-% bei 500° C. Diese Lösung wurde auf eine Glasplatte gemäß einem Eintauch- und Hochziehverfahren beschichtet, gefolgt von einer Wärmebehandlung bei 500°C, um einen SiO2-Überzug mit einer Beschichtungsdicke von 3000 Å zu ergeben.Tetramethoxysilane (17.0 g), N, N-dimethylformamide (50 g) and methyl cellosolve (10 g) were added to the same reaction device as in Example 1, followed by stirring and mixing, adding water (7.88 g) the mixing, stirring and mixing of the obtained mixture, adding the mixture into a glass column (10 mm ⌀ × 20 cm) with a fluorinated sulfone resin (Nafion-H) filled therein, at a flow rate of 10 g / min to carry out a continuous reaction . The reaction fluid obtained was subjected to gas chromatography analysis in the same manner as in Example 1. It was found that no tetramethoxysilane was detected. When the coating solution was heated, the amount of the residue was 9.2% by weight at 150 ° C and 8.0% by weight at 500 ° C. This solution was coated on a glass plate according to an immersion and pull-up method, followed from a heat treatment at 500 ° C to give a SiO 2 coating with a coating thickness of 3000 Å.

Auch wenn diese Beschichtungslösung bei 40°C über 3 Monate oder länger stehengelassen wurde, war sie sehr stabil ohne eine Gelierung zu verursachen, und der Gehalt an Halogenionen betrug 1 ppm oder weniger.Even if this coating solution at 40 ° C above 3 Was left standing for months or more stable without causing gelation, and the content halogen ion was 1 ppm or less.

Bezüglich der Überzugslösung zur Bildung eines erfindungsgemäßen Siliciumoxidüberzugs verbleiben keine Halogenionen in der Beschichtungslösung; es ist weder ein Einmischen eines Dotiermittels noch eine Beschränkung des Lösungsmittels erforderlich; das verwendete Lösungsmittel wird auf leichte Weise abgetrennt und die Lagerstabilität der Lösung ist hervorragend.Regarding the coating solution for forming a no silicon oxide coating according to the invention remain Halogen ions in the coating solution; it is neither a Mixing in a dopant still has a limitation of Solvent required; the solvent used is easily separated and the storage stability the solution is excellent.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung einer Überzugslösung aus Hydroxysilan und/oder einem Oligomer davon zur Bildung eines Siliciumoxidüberzugs, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alkoxysilan und/oder ein Oligomer davon mit Wasser in Gegenwart eines festen Säurekatalysators und eines Lösungsmittels umgesetzt werden.1. A process for producing a coating solution of hydroxysilane and / or an oligomer thereof to form a silicon oxide coating, characterized in that an alkoxysilane and / or an oligomer thereof are reacted with water in the presence of a solid acid catalyst and a solvent. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkoxysilan die allgemeine Formel R n Si(OR′)4 - n (I)besitzt, worin R und R′ jeweils ein Wasserstoffatom oder einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest bedeuten und n eine ganze Zahl von 9 bis 3 bedeutet.2. The method according to claim 1, characterized in that the alkoxysilane has the general formula R n Si (OR ') 4 - n (I), wherein R and R' each represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon radical and n is an integer from 9 to 3 means. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkoxysilan und/oder das Oligomer davon aus der Gruppe, bestehend aus Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetraisopropoxysilan, Tetrabutoxysilan, Tetrapropoxysilan, Tetrakis(2-ethylbutoxy)silan, Tetrakis(2-methoxyethoxy)silan, Tetraphenoxysilan, Oligomeren der vorstehenden Tetraalkoxysilane, Alkyltrialkoxysilane, Oligomeren davon, Dialkyldialkoxysilane, Oligomeren davon und Trialkylalkoxysilanen, gewählt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the alkoxysilane and / or the oligomer thereof from the group consisting of tetramethoxysilane, Tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, Tetrabutoxysilane, tetrapropoxysilane, Tetrakis (2-ethylbutoxy) silane, Tetrakis (2-methoxyethoxy) silane, tetraphenoxysilane, Oligomers of the above tetraalkoxysilanes, Alkyltrialkoxysilanes, oligomers thereof,  Dialkyldialkoxysilane, oligomers thereof and Trialkylalkoxysilanen, is selected. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus der Gruppe, bestehend aus Methanol, Ethanol, Propylakohol, Isopropylalkohol, Butylalkohol, Methylcellusolve, Ethylcellosolve, Butylcellosolve, Methylcarbitol, Ethylcarbitol, Butylcarbitol, Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, Glycerin, Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Aceton, Methylethylketon, Acetylaceton, N-Methyl-2-pyrrolidon, Dimethylacetamid, N,N-Dimethylformamid und Dimethylsulfoxid, gewählt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the solvent consists of the group from methanol, ethanol, propyl alcohol, Isopropyl alcohol, butyl alcohol, methyl cellosolve, Ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl carbitol, Ethyl carbitol, butyl carbitol, ethylene glycol, Propylene glycol, diethylene glycol, glycerin, Methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, acetone, Methyl ethyl ketone, acetylacetone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and dimethyl sulfoxide becomes. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in nahezu äquivalenter Menge zu der Alkoxygruppe des Alkoxysilans verwendet wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the water in almost equivalent amount to the Alkoxy group of the alkoxysilane is used. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Säurekatalysator aus der Gruppe, bestehend aus Al2O3, ThO2 , ZrO2, Fe2O3, Al2O3-SiO2, TiO2-SiO2, Al2O3-B2O3, Bi2O3-MoO3, Zeolith vom X-Typ, Zeolith vom Y-Typ, Mordenit, Montmorillonit, Substanzen mit Schwefelsäure, Phosphorsäure, Borsäure oder Heteropolysäure, gebunden an Al2O3-SiO2, Kationenaustauschharzen, bestehend aus einem Gel, das mit Sulfonsäuregruppen chemisch modifiziert wurde, und fluorierten Sulfonharzen, gewählt wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the solid acid catalyst from the group consisting of Al 2 O 3 , ThO 2 , ZrO 2 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 -SiO 2 , TiO 2 -SiO 2 , Al 2 O 3 -B 2 O 3 , Bi 2 O 3 -MoO 3 , X-type zeolite, Y-type zeolite, mordenite, montmorillonite, substances with sulfuric acid, phosphoric acid, boric acid or heteropolyacid, bound to Al 2 O 3 -SiO 2 , cation exchange resins consisting of a gel that has been chemically modified with sulfonic acid groups and fluorinated sulfone resins. 7. Überzugslösung zur Bildung eines Siliciumoxidüberzugs, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Hydroxysilan und/oder ein Oligomer davon, erhalten durch Umsetzen eines Alkoxysilans und/oder eines Oligomers davon mit Wasser in Gegenwart eines festen Säurekatalysators und eines Lösungsmittels, umfaßt.7. Coating solution to form a Silicon oxide coating, characterized in that they are a hydroxysilane and / or an oligomer thereof,  obtained by reacting an alkoxysilane and / or an oligomer thereof with water in Presence of a solid acid catalyst and one Solvent. 8. Überzugslösung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkoxysilan die allgemeine Formel R n Si(OR′)4 - n (I)besitzt, worin R und R′ jeweils ein Wasserstoffatom oder einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest bedeuten und n eine ganze Zahl von 0 bis 3 bedeutet.8. A coating solution according to claim 7, characterized in that the alkoxysilane has the general formula R n Si (OR ') 4 - n (I), where R and R' each represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon radical and n is an integer from 0 to 3 means.
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