JP2000198160A - METHOD FOR FORMING SiO2 CERMICS FILM - Google Patents

METHOD FOR FORMING SiO2 CERMICS FILM

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JP2000198160A
JP2000198160A JP11000175A JP17599A JP2000198160A JP 2000198160 A JP2000198160 A JP 2000198160A JP 11000175 A JP11000175 A JP 11000175A JP 17599 A JP17599 A JP 17599A JP 2000198160 A JP2000198160 A JP 2000198160A
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film
coating
acid
coupling agent
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一博 山田
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    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
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    • C04B41/5035Silica

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To impart solvent resistance to a base material of every kind and to enhance the adhesion of a polysilazane film to the base material of every kind without providing an intermediate layer. SOLUTION: In a method for forming a coating film containing polysilazane on a base material and subjecting the same to ceramics forming treatment to form a ceramics film substantially comprising SiO2, a process providing a primer layer containing a silane coupling agent between the base material and the coating film is provided. A coating compsn. containing polysilazane and the silane coupling agent is prepared and a coating film is formed on the base material from the coating compsn. and subjected to ceramics forming treatment to form the ceramics film substantially comprising SiO2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基材上にポリシラ
ザン由来のSiO2 系セラミックス膜を形成する方法
に、より詳細には、基材に対する密着性の高いセラミッ
クス膜を形成する方法に関する。
The present invention relates to a method for forming an SiO 2 ceramic film derived from polysilazane on a substrate, and more particularly to a method for forming a ceramic film having high adhesion to a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラスチックフィルムをはじめとする耐
熱性の低い材料にガスバリヤ性、耐擦傷性、耐熱性、耐
蝕性、平坦化性、イオンバリア性、等を付与すべく、ポ
リシラザンを塗布して実質的にSiO2 から成るセラミ
ックス膜を低温で且つ迅速に形成することができる技術
が開発されている。例えば、本出願人による特開平8−
112879号公報に、プラスチックフィルムの少なく
とも片面上にポリシラザンの膜を形成して該膜をセラミ
ックス化する工程を含むことを特徴とするSiO2 被覆
プラスチックフィルムの製造方法が記載されている。こ
こで用いられているポリシラザンは低温セラミックス化
ポリシラザンと呼ばれ、様々なポリシラザン変性物が開
示されている。中でも、特に好適な低温セラミックス化
ポリシラザンとして特開平6−299118号公報に記
載されている金属カルボン酸塩付加ポリシラザンが挙げ
られ、さらには該金属がパラジウム(Pd)であるポリ
シラザン変性物がより好ましいことが記載されている。
2. Description of the Related Art In order to impart gas barrier properties, scratch resistance, heat resistance, corrosion resistance, flattening properties, ion barrier properties, etc. to materials having low heat resistance, such as plastic films, polysilazane is applied substantially. A technique has been developed which can form a ceramic film composed of SiO 2 at low temperature and quickly. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
Japanese Patent Publication No. 112879 describes a method for producing a SiO 2 -coated plastic film, which comprises a step of forming a polysilazane film on at least one surface of a plastic film and converting the film into a ceramic. The polysilazane used here is called a low-temperature ceramicized polysilazane, and various modified polysilazanes are disclosed. Among them, particularly preferred low-temperature ceramicized polysilazane is polysilazane with a metal carboxylate described in JP-A-6-299118, and a modified polysilazane in which the metal is palladium (Pd) is more preferable. Is described.

【0003】また、本出願人による特願平7−3416
01号明細書に、特定のポリシラザン又はその変性物を
塗布する前又は塗布した後にこれにアミン化合物及び/
又は酸化合物を接触させることを特徴とするプラスチッ
クフィルムにSiO2 系セラミックスを被覆する方法が
記載されている。さらに、このアミン化合物及び/又は
酸化合物を接触させる方法として、塗布前にポリシラザ
ン又はその変性物にアミン化合物及び/又は酸化合物を
添加する第一の態様と、塗布後にポリシラザン塗膜をア
ミン化合物及び/又は酸化合物の蒸気に暴露する第二の
態様と、そして塗布後にポリシラザン塗膜をアミン化合
物及び/又は酸化合物を含む水溶液に浸漬する第三の態
様とが記載されている。
Further, Japanese Patent Application No. 7-3416 filed by the present applicant has been disclosed.
In the specification of JP-A No. 01, before or after the application of a specific polysilazane or a modified product thereof, an amine compound and / or
Alternatively, there is described a method of coating a plastic film with SiO 2 -based ceramics by contacting with an acid compound. Further, as a method of contacting the amine compound and / or the acid compound, a first embodiment in which the amine compound and / or the acid compound is added to the polysilazane or a modified product thereof before coating, and a method in which the polysilazane coating film is coated with the amine compound and A second embodiment is described in which the polysilazane coating is immersed in an aqueous solution containing an amine compound and / or an acid compound after application.

【0004】このようなポリシラザンの塗膜の形成に
は、一般にポリシラザンを有機溶剤に溶かしたコーティ
ング組成物が用いられる。したがって、使用される有機
溶剤に侵される基材にはポリシラザン溶液を塗布するこ
とができない。また、基材によっては得られるポリシラ
ザンの塗膜、ひいてはセラミックス膜の基材に対する密
着性が不十分で、実用に供することができない場合もあ
る。
In order to form such a polysilazane coating film, a coating composition obtained by dissolving polysilazane in an organic solvent is generally used. Therefore, a polysilazane solution cannot be applied to a substrate that is affected by the organic solvent used. Further, depending on the substrate, the adhesion of the obtained polysilazane coating film, and thus the ceramic film, to the substrate may be insufficient, and may not be practically used.

【0005】特開平9−39161号公報に、プラスチ
ックフィルムに耐溶剤性を付与すると共にポリシラザン
膜の当該フィルムに対する密着性を向上させるために、
プラスチックフィルムとポリシラザン膜の間に、エポキ
シ硬化樹脂、フェノキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリ
コーン系樹脂、(メタ)アクリレート系樹脂のグループ
の内から選択した少なくとも1種類を50重量%以上含
有する樹脂からなる中間層を設けることを特徴とする積
層フィルムの製造方法が記載されている。しかしなが
ら、特開平9−39161号公報には、当該中間層とし
てシランカップリング剤を含むプライマー層を設ける旨
の開示や示唆はない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-39161 discloses that in order to impart solvent resistance to a plastic film and to improve the adhesion of a polysilazane film to the film,
Between a plastic film and a polysilazane film, a resin containing 50% by weight or more of at least one selected from the group consisting of an epoxy cured resin, a phenoxy resin, a urethane resin, a silicone resin, and a (meth) acrylate resin. A method for producing a laminated film characterized by providing an intermediate layer is described. However, JP-A-9-39161 does not disclose or suggest that a primer layer containing a silane coupling agent is provided as the intermediate layer.

【0006】また、特開平9−174782号公報に、
中間層を設けることなくポリカーボネート系のフィルム
に耐溶剤性を付与するために、ポリシラザンと脂肪族炭
化水素系溶媒を含む混合溶媒とを含むコーティング組成
物を使用することにより当該フィルムに直接セラミック
ス層を積層することを特徴とする透明積層フィルムの製
造方法が記載されている。しかしながら、特開平9−1
74782号公報には、コーティング組成物にシランカ
ップリング剤を添加する旨の開示も示唆もなければ、ポ
リシラザンの塗膜のフィルムに対する密着性を改良する
意図もない。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-174782 discloses that
In order to impart solvent resistance to a polycarbonate-based film without providing an intermediate layer, a ceramic layer is directly formed on the film by using a coating composition containing polysilazane and a mixed solvent containing an aliphatic hydrocarbon-based solvent. A method for producing a transparent laminated film characterized by lamination is described. However, Japanese Patent Laid-Open No. 9-1
No. 74782 does not disclose or suggest adding a silane coupling agent to the coating composition, nor does it intend to improve the adhesion of the polysilazane coating film to the film.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的
は、各種基材に耐溶剤性を付与すると共に、ポリシラザ
ン膜の各種基材に対する密着性を高める方法を提供する
ことにある。本発明の第二の目的は、中間層を設けるこ
となくポリシラザン膜の各種基材に対する密着性を高め
る方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for imparting solvent resistance to various substrates and increasing the adhesion of a polysilazane film to various substrates. A second object of the present invention is to provide a method for improving the adhesion of a polysilazane film to various substrates without providing an intermediate layer.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記第
一の目的は、(A)基材上にポリシラザンを含む塗膜を
形成し、前記塗膜をセラミックス化処理して実質的にS
iO2 からなるセラミックス膜を形成する方法におい
て、前記基材と前記塗膜の間にシランカップリング剤を
含むプライマー層を設ける工程を含むことを特徴とする
方法によって達成される。さらに、本発明によると、上
記第二の目的は、(B)ポリシラザン及びシランカップ
リング剤を含むコーティング組成物を調製し、次いで前
記コーティング組成物の塗膜を基材上に形成し、その後
前記塗膜をセラミックス化処理して実質的にSiO2
らなるセラミックス膜を形成することを特徴とする方法
によって達成される。
According to the present invention, the first object is to form (A) a coating film containing polysilazane on a base material and subject the coating film to a ceramic treatment to substantially form S
This is achieved by a method of forming a ceramic film made of iO 2 , comprising a step of providing a primer layer containing a silane coupling agent between the base material and the coating film. Further, according to the present invention, the second object is to prepare a coating composition containing (B) a polysilazane and a silane coupling agent, and then form a coating film of the coating composition on a substrate, This is achieved by a method characterized by forming a ceramic film consisting essentially of SiO 2 by subjecting the coating film to a ceramic treatment.

【0009】上記(A)の構成を採ることにより、ポリ
シラザン塗膜用コーティング組成物に含まれる溶剤の種
類を問わず、各種基材に耐溶剤性を付与すると共に、ポ
リシラザン膜ひいては実質的にSiO2 からなるセラミ
ックス膜の各種基材に対する密着性を高めることができ
る。また、上記(B)の構成を採ることにより、中間層
を設けることなく、ポリシラザン膜ひいては実質的にS
iO2 からなるセラミックス膜の各種基材に対する密着
性を高めることができる。以下、本発明を詳細に説明す
る。
By adopting the constitution of the above (A), solvent resistance is imparted to various substrates regardless of the kind of solvent contained in the coating composition for a polysilazane coating film, and the polysilazane film and substantially SiO The adhesion of the ceramic film made of 2 to various substrates can be improved. Further, by adopting the configuration of the above (B), the polysilazane film and eventually the S
The adhesion of the ceramic film made of iO 2 to various substrates can be improved. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0010】本発明の方法(A)では、基材上にポリシ
ラザンを含む塗膜を形成し、前記塗膜をセラミックス化
処理して実質的にSiO2 からなるセラミックス膜を形
成する方法において、前記基材と前記塗膜の間にシラン
カップリング剤を含むプライマー層を設ける工程が含ま
れる。シランカップリング剤を含むプライマー層を設け
る工程には、シランカップリング剤を含むプライマー層
用組成物の調製工程、当該プライマー層用組成物の塗布
工程及びプライマー層の硬化工程が含まれる。
In the method (A) of the present invention, a method of forming a coating film containing polysilazane on a substrate and subjecting the coating film to a ceramic treatment to form a ceramic film substantially composed of SiO 2 , A step of providing a primer layer containing a silane coupling agent between the substrate and the coating film is included. The step of providing a primer layer containing a silane coupling agent includes a step of preparing a composition for a primer layer containing a silane coupling agent, a step of applying the composition for a primer layer, and a step of curing the primer layer.

【0011】本発明によるプライマー層用組成物の調製
に用いられるシランカップリング剤は、一般にX−Si
3 で表される化合物である。ここで、Xは有機基と反
応し得る官能基、例えば、アミノ基、エポキシ基、ビニ
ル基、チオール基、ハロゲン(例、塩素、臭素)、等を
表し、また、Rは加水分解可能な基、例えば、アルコキ
シ基(例、メトキシ基、エトキシ基)、ハロゲン(例、
塩素、臭素)、等を表す。このようなシランカップリン
グ剤の具体例を化学構造式で示す。
The silane coupling agent used for preparing the composition for a primer layer according to the present invention is generally X-Si
It is a compound represented by R 3 . Here, X represents a functional group capable of reacting with an organic group, for example, an amino group, an epoxy group, a vinyl group, a thiol group, a halogen (eg, chlorine or bromine), and R represents a hydrolyzable group. For example, an alkoxy group (eg, methoxy group, ethoxy group), a halogen (eg,
Chlorine, bromine). Specific examples of such a silane coupling agent are shown by chemical structural formulas.

【0012】[0012]

【化1】 Embedded image

【0013】好ましいシランカップリング剤は、これを
塗布する基材の種類によって異なる。例えば、塗布する
基材がポリカーボネート又はポリイミドの樹脂である場
合には、CH2 =CCH3 COOC3 6 Si(OCH
3 3 〔日本ユニカー(株)A−174〕やNH2 3
6 Si(OC2 5 3 〔同A−1100〕を使用す
ることが好ましい。特定の基材に対して好ましいシラン
カップリング剤の選定は、当業者であれば適宜行うこと
ができる。
The preferred silane coupling agent depends on the type of the substrate on which the silane coupling agent is applied. For example, when the substrate to be applied is a polycarbonate or polyimide resin, CH 2 CCCH 3 COOC 3 H 6 Si (OCH
3 ) 3 [Nihon Unicar Co., Ltd. A-174] or NH 2 C 3
It is preferable to use H 6 Si (OC 2 H 5 ) 3 [same as A-1100]. A person skilled in the art can appropriately select a silane coupling agent preferable for a specific substrate.

【0014】本発明によるプライマー層用組成物には、
加水分解及びシラノール基の生成を経てシランカップリ
ング剤を重合させるためにアルコールと水を添加する。
ここで添加されるアルコールは、シランカップリング剤
がアルコキシ基を有する場合には、当該アルコキシ基の
アルキル部分と同一のアルキル部分を有することが好ま
しい。例えば、メトキシ基(−OCH3 )を有するシラ
ンカップリング剤の場合にはメタノールを、エトキシ基
(−OC2 5 )を有するシランカップリング剤の場合
にはエタノールを使用することが好ましい。
The composition for a primer layer according to the present invention includes:
Alcohol and water are added to polymerize the silane coupling agent via hydrolysis and formation of silanol groups.
When the silane coupling agent has an alkoxy group, the alcohol added preferably has the same alkyl moiety as the alkyl moiety of the alkoxy group. For example, methanol in the case of the silane coupling agent having a methoxy group (-OCH 3), in the case of the silane coupling agent having an ethoxy group (-OC 2 H 5) It is preferable to use ethanol.

【0015】アルコールの添加量は、シランカップリン
グ剤に対して40重量%〜99重量%、好ましくは50
重量%〜60重量%とする。特に、アルコールの添加量
が40重量%よりも少ないとシランカップリング剤の重
合が不十分となり好ましくない。水の添加量は、シラン
カップリング剤に対して0.01モル当量〜5モル当
量、好ましくは0.1モル当量〜3モル当量とする。水
の添加量が0.01モル当量よりも少ないとシランカッ
プリング剤の重合が不十分となり好ましくない。また、
水の添加量が5モル当量を超えると重合が急激に生じ、
プライマー層が白濁するため好ましくない。水は蒸留水
を使用することが好ましい。
The amount of the alcohol to be added is from 40% by weight to 99% by weight, preferably 50% by weight, based on the silane coupling agent.
% By weight to 60% by weight. In particular, when the addition amount of the alcohol is less than 40% by weight, the polymerization of the silane coupling agent becomes insufficient, which is not preferable. The amount of water added is 0.01 to 5 molar equivalents, preferably 0.1 to 3 molar equivalents, based on the silane coupling agent. If the amount of water is less than 0.01 molar equivalent, the polymerization of the silane coupling agent will be insufficient, which is not preferable. Also,
If the amount of water exceeds 5 molar equivalents, polymerization occurs rapidly,
It is not preferable because the primer layer becomes cloudy. As the water, it is preferable to use distilled water.

【0016】シランカップリング剤に対するアルコール
と水の添加順序は、いずれを先にしても、または両方同
時にしてもよいが、重合を急激に生じさせないためには
アルコールを先に添加してから水を添加することが好ま
しい。また、アルコールと水の添加は、シランカップリ
ング剤を攪拌しながら徐々に添加(例、滴下)すること
が好ましい。なお、所望によりシランカップリング剤に
酸触媒を添加することができる。酸触媒としては、酢
酸、塩酸、硫酸、硝酸、等が挙げられる。酸触媒の添加
量は、最終的なプライマー層用組成物のpHが4〜6の
範囲になるような量とすることが好ましい。酸触媒の添
加は、基材に対する濡れ性を高めるため、上記アルコー
ルの添加前とすることが好ましい。酸触媒を添加する場
合、シランカップリング剤を攪拌しながら徐々に添加、
好ましくは滴下することが好ましい。
The order of adding the alcohol and water to the silane coupling agent may be either first or both at the same time. However, in order to prevent rapid polymerization, the alcohol is added first and then the water is added. Is preferably added. In addition, it is preferable that the addition of alcohol and water is gradually added (eg, dropped) while stirring the silane coupling agent. Note that an acid catalyst can be added to the silane coupling agent if desired. Examples of the acid catalyst include acetic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and the like. The amount of the acid catalyst to be added is preferably such that the pH of the final primer layer composition is in the range of 4 to 6. The addition of the acid catalyst is preferably performed before the addition of the alcohol in order to increase the wettability to the substrate. When adding an acid catalyst, gradually add the silane coupling agent while stirring,
Preferably, it is preferable to drop.

【0017】本発明によるプライマー層用組成物には、
シランカップリング剤の重合速度を制御することにより
プライマー層の白濁を防止するために、高沸点の有機溶
媒を含めることが好ましい。ここで「高沸点」とは、一
般に沸点が150℃よりも高いことをいう。また、当該
有機溶媒は当該組成物の塗布時に基材と接触することに
なるため、基材を浸食しない溶媒を選ぶ必要がある。こ
のような観点から好ましい高沸点有機溶媒として、ブチ
ルセロソルブの商品名で知られているエチレングリコー
ルモノブチルエーテル、トルエン、ブタノールが挙げら
れる。特に好ましい高沸点有機溶媒はブチルセロソルブ
である。高沸点有機溶媒は、プライマー層用組成物に対
して50重量%〜99重量%、好ましくは80重量%〜
99重量%の量で使用される。
The composition for a primer layer according to the present invention includes:
In order to prevent the turbidity of the primer layer by controlling the polymerization rate of the silane coupling agent, it is preferable to include a high-boiling organic solvent. Here, “high boiling point” generally means that the boiling point is higher than 150 ° C. In addition, since the organic solvent comes into contact with the substrate when the composition is applied, it is necessary to select a solvent that does not corrode the substrate. From these viewpoints, preferable high-boiling organic solvents include ethylene glycol monobutyl ether, toluene, and butanol known under the trade name of butyl cellosolve. A particularly preferred high boiling organic solvent is butyl cellosolve. The high boiling organic solvent is used in an amount of 50% by weight to 99% by weight, preferably 80% by weight based on the composition for the primer layer.
It is used in an amount of 99% by weight.

【0018】調製されたプライマー層用組成物を基材に
塗布することによりプライマー層を形成させる。塗布方
法は、通常実施されている塗布方法、例えば、浸漬塗
布、ロール塗布、バー塗布、ウェブ塗布(グラビア、キ
ス、キスメイヤバー、ダイ、フレキソ、等)、刷毛塗
り、スプレー塗布、回転塗布、流し塗り等が用いられ
る。基材がプラスチックフィルムである場合(特に、長
尺フィルムの場合)に好ましい適用方法はグラビア(リ
バース)塗布法である。塗布後、硬化処理を施すことに
よりシランカップリング剤を重合させてプライマー層を
完成させる。硬化処理は室温〜200℃、好ましくは8
0℃〜120℃で10分〜120分、好ましくは10分
〜30分の熱処理を施すことにより行う。
A primer layer is formed by applying the prepared primer layer composition to a substrate. The coating method is a commonly used coating method, for example, dip coating, roll coating, bar coating, web coating (gravure, kiss, kissmeyer bar, die, flexo, etc.), brush coating, spray coating, spin coating, flow coating. Are used. When the substrate is a plastic film (especially in the case of a long film), a preferable application method is a gravure (reverse) coating method. After the application, a silane coupling agent is polymerized by performing a curing treatment to complete the primer layer. The curing treatment is performed at room temperature to 200 ° C., preferably 8
The heat treatment is performed at 0 ° C. to 120 ° C. for 10 minutes to 120 minutes, preferably for 10 minutes to 30 minutes.

【0019】プライマー層の厚さは0.01〜10μm
とすることが好ましく、より好ましくは0.1〜5μm
とする。プライマー層の厚さが0.01μmより薄い
と、後述のポリシラザンの溶剤が浸透して基材にまで到
達する恐れが出てくる。一方、プライマー層の厚さが1
0μmより厚い場合には、クラックが発生する、等の問
題が起こり得る。
The thickness of the primer layer is 0.01 to 10 μm
And more preferably 0.1 to 5 μm
And If the thickness of the primer layer is less than 0.01 μm, there is a possibility that a solvent for polysilazane described later permeates and reaches the base material. On the other hand, if the thickness of the primer layer is 1
If the thickness is larger than 0 μm, problems such as cracks may occur.

【0020】本発明の方法(A)では、基材上にプライ
マー層を設けた後、ポリシラザンを含む塗膜を形成し、
当該塗膜をセラミックス化処理して実質的にSiO2
らなるセラミックス膜を形成する。本発明で用いるポリ
シラザンは、分子内に少なくともSi−H結合又はN−
H結合を有するポリシラザンであればよく、ポリシラザ
ン単独は勿論のこと、ポリシラザンと他のポリマーとの
共重合体やポリシラザンと他の化合物との混合物でも利
用できる。ポリシラザンには、鎖状、環状又は架橋構造
を有するもの、あるいは分子内にこれら複数の構造を同
時に有するものがあり、これら単独でもあるいは混合物
でも利用できる。ポリシラザンは下記一般式(I)で表
される。
In the method (A) of the present invention, after providing a primer layer on a substrate, a coating film containing polysilazane is formed,
The coating film is converted into a ceramic to form a ceramic film substantially made of SiO 2 . The polysilazane used in the present invention has at least a Si—H bond or N—
Any polysilazane having an H bond may be used, and not only polysilazane alone, but also a copolymer of polysilazane and another polymer or a mixture of polysilazane and another compound can be used. Some polysilazanes have a chain, cyclic or cross-linked structure, or those having a plurality of these structures simultaneously in the molecule. These can be used alone or in a mixture. Polysilazane is represented by the following general formula (I).

【0021】[0021]

【化2】 Embedded image

【0022】用いるポリシラザンの代表例としては下記
のようなものがあるが、これらに限定されるものではな
い。得られる膜の硬度や緻密性の点からはペルヒドロポ
リシラザンが好ましく、可撓性の点ではオルガノポリシ
ラザンが好ましい。これらポリシラザンの選択は、当業
者であれば用途に合わせて適宜行うことができる。上記
一般式(I)でR1 、R2 及びR3 に水素原子を有する
ものは、ペルヒドロポリシラザンであり、その製造法
は、例えば特公昭63−16325号公報、D. Seyfert
h らCommunication of Am. Cer. Soc., C-13, January
1983. に報告されている。これらの方法で得られるもの
は、種々の構造を有するポリマーの混合物であるが、基
本的には分子内に鎖状部分と環状部分を含み、
The following are typical examples of the polysilazane to be used, but are not limited thereto. Perhydropolysilazane is preferable in terms of hardness and denseness of the obtained film, and organopolysilazane is preferable in terms of flexibility. Those skilled in the art can appropriately select these polysilazanes according to the application. In the above formula (I), those having a hydrogen atom at R 1 , R 2 and R 3 are perhydropolysilazane, and the production method thereof is described in, for example, JP-B-63-16325, D. Seyfert.
h et al. Communication of Am. Cer. Soc., C-13, January
1983. What is obtained by these methods is a mixture of polymers having various structures, but basically contains a chain portion and a cyclic portion in the molecule,

【0023】[0023]

【化3】 Embedded image

【0024】の化学式で表わすことができる。ペルヒド
ロポリシラザンの構造の一例を以下に示す。
Can be represented by the following chemical formula. An example of the structure of perhydropolysilazane is shown below.

【0025】[0025]

【化4】 Embedded image

【0026】一般式(I)でR1 及びR2 に水素原子、
3 にメチル基を有するポリシラザンの製造方法は、D.
Seyferth らPolym. Prepr., Am. Chem. Soc., Div. Po
lym.Chem., 25, 10(1984)に報告されている。この方
法により得られるポリシラザンは、繰り返し単位が−
(SiH2 NCH3 )−の鎖状ポリマーと環状ポリマー
であり、いずれも架橋構造をもたない。一般式(I)で
1 及びR3 に水素原子、R2 に有機基を有するポリオ
ルガノ(ヒドロ)シラザンの製造法は、D. Seyferth ら
Polym. Prepr., Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem.,
25, 10(1984)、特開昭61−89230号公報、同6
2−156135号公報に報告されている。これらの方
法により得られるポリシラザンには、−(R2 SiHN
H)−を繰り返し単位として、主として重合度が3〜5
の環状構造を有するものや(R3 SiHNH)X 〔(R
2 SiH)1.5 N〕1-X (0.4<x<1)の化学式で
示される分子内に鎖状構造と環状構造を同時に有するも
のがある。
In the general formula (I), R 1 and R 2 represent a hydrogen atom,
A method for producing a polysilazane having a methyl group at R 3 is described in D.
Seyferth et al. Polym. Prepr., Am. Chem. Soc., Div. Po.
lym. Chem., 25 , 10 (1984). The polysilazane obtained by this method has a repeating unit of-
It is a chain polymer and a cyclic polymer of (SiH 2 NCH 3 ) —, and neither has a crosslinked structure. A method for producing a polyorgano (hydro) silazane having a hydrogen atom for R 1 and R 3 and an organic group for R 2 in the general formula (I) is described in D. Seyferth et al.
Polym. Prepr., Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem.,
25 , 10 (1984), JP-A-61-89230, 6
It is reported in JP 2-156135. The polysilazane obtained by these methods includes-(R 2 SiHN).
H)-is a repeating unit, and the degree of polymerization is mainly 3-5.
Or (R 3 SiHNH) x [(R
2 SiH) 1.5 N] 1-x (0.4 <x <1) Some molecules have both a chain structure and a cyclic structure in a molecule represented by the chemical formula.

【0027】一般式(I)でR1 に水素原子、R2 及び
3 に有機基を有するポリシラザン、またR1 及びR2
に有機基、R3 に水素原子を有するものは、−(R1
2 SiNR3 )−を繰り返し単位として、主に重合度が
3〜5の環状構造を有している。用いるポリシラザン
は、上記一般式(I)で表わされる単位からなる主骨格
を有するが、一般式(I)で表わされる単位は、上記に
も明らかなように環状化することがあり、その場合には
その環状部分が末端基となり、このような環状化がされ
ない場合には、主骨格の末端はR1 、R2 、R3 と同様
の基又は水素であることができる。
In the general formula (I), polysilazane having a hydrogen atom for R 1 and an organic group for R 2 and R 3 , and R 1 and R 2
Having an organic group at R 3 and a hydrogen atom at R 3 are represented by-(R 1 R
It has a cyclic structure mainly having a degree of polymerization of 3 to 5 using 2 SiNR 3 )-as a repeating unit. The polysilazane used has a main skeleton consisting of the unit represented by the above general formula (I). However, the unit represented by the general formula (I) may be cyclized as is apparent from the above description. In the case where is not a cyclic group, the terminal of the main skeleton can be a group similar to R 1 , R 2 or R 3 or hydrogen.

【0028】ポリオルガノ(ヒドロ)シラザンの中に
は、D. Seyferth らCommunication ofAm. Cer. Soc., C
-132, July 1984. が報告されている様な分子内に架橋
構造を有するものもある。一例を下記に示す。
Among polyorgano (hydro) silazanes, D. Seyferth et al., Communication of Am. Cer. Soc., C.
-132, July 1984. Some have a crosslinked structure in the molecule. An example is shown below.

【0029】[0029]

【化5】 Embedded image

【0030】また、特開昭49−69717号公報に報
告されている様なR1 SiX3 (X:ハロゲン)のアン
モニア分解によって得られる架橋構造を有するポリシラ
ザン(R1 Si(NH)X )、あるいはR1 SiX3
びR2 2SiX2 の共アンモニア分解によって得られる下
記の構造を有するポリシラザンも出発材料として用いる
ことができる。
A polysilazane (R 1 Si (NH) x ) having a crosslinked structure obtained by ammonia decomposition of R 1 SiX 3 (X: halogen) as reported in JP-A-49-69717, or polysilazanes having the following structure obtained by copolymerization ammonolysis of R 1 SiX 3 and R 2 2 SiX 2 can also be used as starting materials.

【0031】[0031]

【化6】 Embedded image

【0032】また、ポリシラザン変性物として、例えば
下記の構造(式中、側鎖の金属原子であるMは架橋をな
していてもよい)のように金属原子を含むポリメタロシ
ラザンも出発材料として用いることができる。
As a modified polysilazane, for example, a polymetallosilazane containing a metal atom, such as the following structure (where M, which is a side chain metal atom, may be crosslinked), is also used as a starting material. be able to.

【0033】[0033]

【化7】 Embedded image

【0034】その他、特開昭62−195024号公報
に報告されているような繰り返し単位が〔(SiH2
n (NH)m 〕及び〔(SiH2 r O〕(これら式
中、n、m、rはそれぞれ1、2又は3である)で表さ
れるポリシロキサザン、特開平2−84437号公報に
報告されているようなポリシラザンにボロン化合物を反
応させて製造する耐熱性に優れたポリボロシラザン、特
開昭63−81122号、同63−191832号、特
開平2−77427号公報に報告されているようなポリ
シラザンとメタルアルコキシドとを反応させて製造する
ポリメタロシラザン、特開平1−138108号、同1
−138107号、同1−203429号、同1−20
3430号、同4−63833号、同3−320167
号公報に報告されているような分子量を増加させたり
(上記公報の前4者)、耐加水分解性を向上させた(後
2者)、無機シラザン高重合体や改質ポリシラザン、特
開平2−175726号、同5−86200号、同5−
331293号、同3−31326号公報に報告されて
いるようなポリシラザンに有機成分を導入した厚膜化に
有利な共重合ポリシラザンなども同様に使用できる。
In addition, a repeating unit as reported in JP-A-62-195024 is represented by [(SiH 2 )
n (NH) m] and [(SiH 2) r O] (in these formulas, n, m, r are each 1, 2 or 3) polysiloxazanes, JP-A 2-84437 discloses represented by Polyborosilazane produced by reacting a boron compound with polysilazane as reported in JP-A-63-81212, JP-A-63-191832, and JP-A-2-77427. Polymetallosilazane produced by reacting polysilazane with metal alkoxide as described in JP-A-1-138108,
-138107, 1-203429, 1-20
No. 3430, No. 4-63833, No. 3-320167
JP-A No. 2 (1995), which has been reported to increase the molecular weight as reported in Japanese Unexamined Patent Publication (the former four of the above-mentioned publications) or to improve the hydrolysis resistance (the latter two). 175726, 5-86200, 5-
Copolymerized polysilazane, which is advantageous in increasing the film thickness, obtained by introducing an organic component into polysilazane as reported in JP-A-331293 and JP-A-3-31326 can be used in the same manner.

【0035】さらに本発明においては、ポリシラザン又
はその変性物に触媒を添加することにより予め低温化処
理を施したポリシラザン(以下、低温セラミックス化ポ
リシラザン)を使用してもよい。このような低温セラミ
ックス化ポリシラザンとして、本願出願人による特開平
5−238827号公報に記載されているケイ素アルコ
キシド付加ポリシラザンが挙げられる。この変性ポリシ
ラザンは、前記一般式(I)で表されるポリシラザン
と、下記一般式(II): Si(OR4 4 (II) (式中、R4 は、同一でも異なっていてもよく、水素原
子、炭素原子数1〜20個を有するアルキル基またはア
リール基を表し、少なくとも1個のR4 は上記アルキル
基またはアリール基である)で表されるケイ素アルコキ
シドを加熱反応させて得られる、アルコキシド由来ケイ
素/ポリシラザン由来ケイ素原子比が0.001〜3の
範囲内かつ数平均分子量が約200〜50万のケイ素ア
ルコキシド付加ポリシラザンである。上記R4 は、炭素
原子数1〜10個を有するアルキル基がより好ましく、
また炭素原子数1〜4個を有するアルキル基が最も好ま
しい。また、アルコキシド由来ケイ素/ポリシラザン由
来ケイ素原子比は0.05〜2.5の範囲内にあること
が好ましい。ケイ素アルコキシド付加ポリシラザンの調
製については、上記特開平5−238827号公報を参
照されたい。
Further, in the present invention, polysilazane which has been subjected to a low-temperature treatment by adding a catalyst to polysilazane or a modified product thereof (hereinafter referred to as low-temperature ceramicized polysilazane) may be used. Examples of such low-temperature ceramicized polysilazane include a silicon alkoxide-added polysilazane described in JP-A-5-238827 by the present applicant. This modified polysilazane is represented by the following general formula (II): Si (OR 4 ) 4 (II) (wherein R 4 may be the same or different, A hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group having 1 to 20 carbon atoms, wherein at least one R 4 is the above-described alkyl group or aryl group), which is obtained by a heat reaction. A silicon alkoxide-added polysilazane having an alkoxide-derived silicon / polysilazane-derived silicon atom ratio in the range of 0.001 to 3 and a number average molecular weight of about 200,000 to 500,000. R 4 is more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
Alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are most preferred. Further, it is preferable that the silicon atom ratio derived from alkoxide / silicon derived from polysilazane is in the range of 0.05 to 2.5. For the preparation of the silicon alkoxide-added polysilazane, see the above-mentioned JP-A-5-238827.

【0036】低温セラミックス化ポリシラザンの別の例
として、本出願人による特開平6−122852号公報
に記載されているグリシドール付加ポリシラザンが挙げ
られる。この変性ポリシラザンは、前記一般式(I)で
表されるポリシラザンとグリシドールを反応させて得ら
れる、グリシドール/ポリシラザン重量比が0.001
〜2の範囲内かつ数平均分子量が約200〜50万のグ
リシドール付加ポリシラザンである。グリシドール/ポ
リシラザン重量比は0.01〜1であることが好まし
く、さらには0.05〜0.5であることがより好まし
い。グリシドール付加ポリシラザンの調製については、
上記特開平6−122852号公報を参照されたい。
Another example of the low temperature ceramicized polysilazane is glycidol-added polysilazane described in JP-A-6-122852 by the present applicant. The modified polysilazane is obtained by reacting the polysilazane represented by the general formula (I) with glycidol, and has a glycidol / polysilazane weight ratio of 0.001.
And a glycidol-added polysilazane having a number average molecular weight of about 200,000 to 500,000. The weight ratio of glycidol / polysilazane is preferably from 0.01 to 1, and more preferably from 0.05 to 0.5. For the preparation of glycidol-added polysilazane,
See JP-A-6-122852.

【0037】低温セラミックス化ポリシラザンの別の例
として、本願出願人による特開平6−240208号公
報に記載されているアルコール付加ポリシラザンが挙げ
られる。この変性ポリシラザンは、前記一般式(I)で
表されるポリシラザンとアルコールを反応させて得られ
る、アルコール/ポリシラザン重量比が0.001〜2
の範囲内かつ数平均分子量が約100〜50万のアルコ
ール付加ポリシラザンである。上記アルコールは、沸点
110℃以上のアルコール、例えばブタノール、ヘキサ
ノール、オクタノール、ノナノール、メトキシエタノー
ル、エトキシエタノール、フルフリルアルコールである
ことが好ましい。また、アルコール/ポリシラザン重量
比は0.01〜1であることが好ましく、さらには0.
05〜0.5であることがより好ましい。アルコール付
加ポリシラザンの調製については、上記特開平6−24
0208号公報を参照されたい。
Another example of the low temperature ceramicized polysilazane is an alcohol-added polysilazane described in JP-A-6-240208 by the present applicant. The modified polysilazane is obtained by reacting the polysilazane represented by the general formula (I) with an alcohol, and has a weight ratio of alcohol / polysilazane of 0.001 to 2;
And an alcohol-added polysilazane having a number average molecular weight of about 100,000 to 500,000. The alcohol is preferably an alcohol having a boiling point of 110 ° C. or higher, for example, butanol, hexanol, octanol, nonanol, methoxyethanol, ethoxyethanol, and furfuryl alcohol. The alcohol / polysilazane weight ratio is preferably from 0.01 to 1, and more preferably from 0.1 to 1.
It is more preferably from 0.5 to 0.5. The preparation of the alcohol-added polysilazane is described in JP-A-6-24.
See No. 0208.

【0038】低温セラミックス化ポリシラザンのまた別
の特に好適な例として、本願出願人による特開平6−2
99118号公報に記載されている金属カルボン酸塩付
加ポリシラザンが挙げられる。この変性ポリシラザン
は、前記一般式(I)で表されるポリシラザンと、ニッ
ケル、チタン、白金、ロジウム、コバルト、鉄、ルテニ
ウム、オスミウム、パラジウム、イリジウム、アルミニ
ウムの群から選択される少なくとも1種の金属を含む金
属カルボン酸塩を反応させて得られる、金属カルボン酸
塩/ポリシラザン重量比が0.000001〜2の範囲
内かつ数平均分子量が約200〜50万の金属カルボン
酸塩付加ポリシラザンである。上記金属カルボン酸塩
は、式(RCOO)n M〔式中、Rは炭素原子数1〜2
2個の脂肪族基又は脂環式基であり、Mは上記金属群か
ら選択される少なくとも1種の金属を表し、そしてnは
金属Mの原子価である〕で表される化合物である。この
Mがパラジウム(Pd)であることが特に好ましい。上
記金属カルボン酸塩は無水物であっても水和物であって
もよい。また、金属カルボン酸塩/ポリシラザン重量比
は好ましくは0.001〜1、より好ましくは0.01
〜0.5である。金属カルボン酸塩付加ポリシラザンの
調製については、上記特開平6−299118号公報を
参照されたい。
As another particularly preferred example of the low temperature ceramicized polysilazane, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-2 / 1994 by the present applicant is disclosed.
And the metal carboxylate-added polysilazane described in JP-A-99118. The modified polysilazane is a polysilazane represented by the general formula (I) and at least one metal selected from the group consisting of nickel, titanium, platinum, rhodium, cobalt, iron, ruthenium, osmium, palladium, iridium, and aluminum. Is a metal carboxylate-added polysilazane having a metal carboxylate / polysilazane weight ratio in the range of 0.000001 to 2 and a number average molecular weight of about 200 to 500,000 obtained by reacting a metal carboxylate containing The metal carboxylate is represented by the formula (RCOO) n M wherein R represents 1 to 2 carbon atoms.
Two aliphatic groups or alicyclic groups, M represents at least one metal selected from the above metal group, and n is a valence of the metal M]. It is particularly preferred that M is palladium (Pd). The metal carboxylate may be an anhydride or a hydrate. The metal carboxylate / polysilazane weight ratio is preferably from 0.001 to 1, more preferably from 0.01 to 1.
0.50.5. For the preparation of the polysilazane to which the metal carboxylate is added, see the above-mentioned JP-A-6-299118.

【0039】低温セラミックス化ポリシラザンのさらに
別の例として、本願出願人による特開平6−30632
9号公報に記載されているアセチルアセトナト錯体付加
ポリシラザンが挙げられる。この変性ポリシラザンは、
前記一般式(I)で表されるポリシラザンと、金属とし
てニッケル、白金、パラジウム又はアルミニウムを含む
アセチルアセトナト錯体を反応させて得られる、アセチ
ルアセトナト錯体/ポリシラザン重量比が0.0000
01〜2の範囲内かつ数平均分子量が約200〜50万
のアセチルアセトナト錯体付加ポリシラザンである。上
記金属を含むアセチルアセトナト錯体は、アセチルアセ
トン(2,4−ペンタジオン)から酸解離により生じた
陰イオンacac- が金属原子に配位した錯体であり、
一般に式(CH3 COCHCOCH3 n M〔式中、M
はn価の金属を表す〕で表される。アセチルアセトナト
錯体/ポリシラザン重量比は、好ましくは0.001〜
1、より好ましくは0.01〜0.5である。アセチル
アセトナト錯体付加ポリシラザンの調製については上記
特開平6−306329号公報を参照されたい。
As still another example of low-temperature ceramicized polysilazane, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-30632 by the present applicant.
An acetylacetonate complex-added polysilazane described in JP-A No. 9-No. 9 is exemplified. This modified polysilazane is
The weight ratio of the acetylacetonato complex / polysilazane obtained by reacting the polysilazane represented by the general formula (I) with an acetylacetonato complex containing nickel, platinum, palladium or aluminum as a metal is 0.0000.
An acetylacetonato complex-added polysilazane having a number average molecular weight of about 200 to 500,000 in the range of 01 to 2 The metal-containing acetylacetonate complex is a complex in which an anion acac generated by acid dissociation from acetylacetone (2,4-pentadione) is coordinated to a metal atom,
In general, the formula (CH 3 COCHCOCH 3 ) n M
Represents an n-valent metal]. The weight ratio of acetylacetonato complex / polysilazane is preferably 0.001 to
1, more preferably 0.01 to 0.5. For the preparation of acetylacetonato complex-added polysilazane, see the above-mentioned JP-A-6-306329.

【0040】他の低温セラミックス化ポリシラザンの例
として、本願出願人による特開平7−196986号公
報に記載されている金属微粒子添加ポリシラザンが挙げ
られる。この変性ポリシラザンは、前記一般式(I)で
表されるポリシラザンを主成分とするコーティング溶液
に、Au、Ag、Pd、Niをはじめとする金属の微粒
子を添加して得られる変性ポリシラザンである。好まし
い金属はAgである。金属微粒子の粒径は0.5μmよ
り小さいことが好ましく、0.1μm以下がより好まし
く、さらには0.05μmより小さいことが好ましい。
特に、粒径0.005〜0.01μmの独立分散超微粒
子を高沸点アルコールに分散させたものが好ましい。金
属微粒子の添加量はポリシラザン100重量部に対して
0.01〜10重量部、好ましくは0.05〜5重量部
である。金属微粒子添加ポリシラザンの調製については
上記特開平7−196986号公報を参照されたい。
As another example of the low temperature ceramicized polysilazane, there is polysilazane added with metal fine particles described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-196886 by the present applicant. This modified polysilazane is a modified polysilazane obtained by adding fine particles of a metal such as Au, Ag, Pd, and Ni to a coating solution containing polysilazane represented by the general formula (I) as a main component. The preferred metal is Ag. The particle diameter of the metal fine particles is preferably smaller than 0.5 μm, more preferably 0.1 μm or less, and further preferably smaller than 0.05 μm.
In particular, those obtained by dispersing independently dispersed ultrafine particles having a particle size of 0.005 to 0.01 μm in a high-boiling alcohol are preferred. The addition amount of the metal fine particles is 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polysilazane. For the preparation of polysilazane to which metal fine particles are added, refer to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-199698.

【0041】その他の低温セラミックス化ポリシラザン
の例として、本願出願人による特願平7−200584
号明細書に記載されているアミン類及び/又は酸類添加
ポリシラザンが挙げられる。この変性ポリシラザンは、
前記一般式(I)で表されるポリシラザン又はその変性
物に、一般式R4 5 6 Nで表されるアミン化合物
や、ピリジン類、DBU、DBN、等、及び/又は有機
酸や無機酸などの酸化合物を添加したものである。
As another example of low temperature ceramicized polysilazane, Japanese Patent Application No. 7-200584 filed by the applicant of the present invention.
And / or polysilazanes added with amines and / or acids. This modified polysilazane is
The polysilazane represented by the general formula (I) or a modified product thereof may be added to an amine compound represented by the general formula R 4 R 5 R 6 N, pyridines, DBU, DBN, etc., and / or an organic acid or an inorganic acid. An acid compound such as an acid is added.

【0042】アミン化合物の代表例として、下記一般式
(III) で表されるものが挙げられる。 R4 5 6 N (III) 式中、R4 〜R6 は、それぞれ水素原子、アルキル基、
アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキ
ルシリル基、アルキルアミノ基又はアルコキシ基を表
す。アミン化合物の具体例として、メチルアミン、ジメ
チルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチ
ルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロ
ピルアミン、トリプロピルアミン、ブチルアミン、ジブ
チルアミン、トリブチルアミン、ペンチルアミン、ジペ
ンチルアミン、トリペンチルアミン、ヘキシルアミン、
ジヘキシルアミン、トリヘキシルアミン、ヘプチルアミ
ン、ジヘプチルアミン、トリヘプチルアミン、オクチル
アミン、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、フェ
ニルアミン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、
等が挙げられる。なお、これらアミン化合物に含まれる
炭化水素鎖は、直鎖であっても分枝鎖であってもよい。
特に好ましいアミン化合物は、トリエチルアミン、トリ
ペンチルアミン、トリブチルアミン、トリヘキシルアミ
ン、トリヘプチルアミン及びトリオクチルアミンであ
る。
As a typical example of the amine compound, the following general formula
And those represented by (III). R 4 R 5 R 6 N (III) In the formula, R 4 to R 6 each represent a hydrogen atom, an alkyl group,
Represents an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, an alkylamino group or an alkoxy group. Specific examples of the amine compound include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, tripropylamine, butylamine, dibutylamine, tributylamine, pentylamine, dipentylamine, tripentylamine, Hexylamine,
Dihexylamine, trihexylamine, heptylamine, diheptylamine, triheptylamine, octylamine, dioctylamine, trioctylamine, phenylamine, diphenylamine, triphenylamine,
And the like. In addition, the hydrocarbon chain contained in these amine compounds may be linear or branched.
Particularly preferred amine compounds are triethylamine, tripentylamine, tributylamine, trihexylamine, triheptylamine and trioctylamine.

【0043】ピリジン類の具体例として、ピリジン、α
−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ピペリジ
ン、ルチジン、ピリミジン、ピリダジン、等が挙げられ
る。さらに、DBU(1,8−ジアザビシクロ〔5.
4.0〕−7−ウンデセン)、DBN(1,5−ジアザ
ビシクロ〔4.3.0〕−5−ノネン)、等も使用する
ことができる。一方、酸化合物の具体例としては、酢
酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、マレイン酸、ステア
リン酸、等の有機酸、塩酸、硝酸、硫酸、過酸化水素、
等の無機酸、等が挙げられる。特に好ましい酸化合物
は、プロピオン酸、塩酸及び過酸化水素である。
Specific examples of pyridines include pyridine, α
-Picoline, β-picoline, γ-picoline, piperidine, lutidine, pyrimidine, pyridazine and the like. Furthermore, DBU (1,8-diazabicyclo [5.
4.0] -7-undecene), DBN (1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene), and the like can also be used. On the other hand, specific examples of the acid compound include organic acids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, maleic acid, and stearic acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrogen peroxide,
And the like. Particularly preferred acid compounds are propionic acid, hydrochloric acid and hydrogen peroxide.

【0044】アミン化合物のポリシラザンに対する添加
量は、ポリシラザン重量に対して1ppm以上であれば
よく、好ましくは100ppm〜10%である。尚、塩
基性度(水溶液中でのpKb値)及び沸点が高いアミン
化合物ほど、セラミックス化を促進する傾向がある。ま
た、酸化合物のポリシラザンに対する添加量は、ポリシ
ラザン重量に対して0.1ppm以上であればよく、好
ましくは10ppm〜10%である。特に好ましいアミ
ン化合物はトリペンチルアミンであり、また酸化合物は
プロピオン酸である。
The amount of the amine compound to be added to the polysilazane may be 1 ppm or more based on the weight of the polysilazane, and is preferably 100 ppm to 10%. An amine compound having a higher basicity (pKb value in an aqueous solution) and a higher boiling point tends to promote ceramic formation. The amount of the acid compound to be added to the polysilazane may be 0.1 ppm or more, preferably 10 ppm to 10%, based on the weight of the polysilazane. A particularly preferred amine compound is tripentylamine, and the acid compound is propionic acid.

【0045】本発明によると、上記のようなポリシラザ
ン若しくはその変性物又はその低温セラミックス化ポリ
シラザンを含む塗布用組成物を調製する。この調製には
一般にポリシラザンのための溶剤が用いられる。溶剤と
しては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化
水素の炭化水素溶剤、ハロゲン化メタン、ハロゲン化エ
タン、ハロゲン化ベンゼン等のハロゲン化炭化水素、脂
肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類を使用す
ることができる。好ましい溶剤は、塩化メチレン、クロ
ロホルム、四塩化炭素、ブロモホルム、塩化エチレン、
塩化エチリデン、トリクロロエタン、テトラクロロエタ
ン等のハロゲン化炭化水素、エチルエーテル、イソプロ
ピルエーテル、エチルブチルエーテル、ブチルエーテ
ル、1,2−ジオキシエタン、ジオキサン、ジメチルジ
オキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等
のエーテル類、ペンタンヘキサン、イソヘキサン、メチ
ルペンタン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソ
オクタン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シ
クロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トル
エン、キシレン、エチルベンゼン、エチルシクロヘキサ
ン、シクロヘキセン、p−メンタン、リモネン、デカリ
ン、テトラリン、フェニルシクロヘキサン、シクロヘキ
サン、ノナン、デカン、n−ヘキサン、ペンタン、ジメ
チルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、等
の炭化水素等である。これらの溶剤を使用する場合、ポ
リシラザンの溶解度や溶剤の蒸発速度を調節するため
に、2種類以上の溶剤を混合してもよい。
According to the present invention, a coating composition containing the above-mentioned polysilazane or a modified product thereof or low-temperature ceramicized polysilazane is prepared. In this preparation, a solvent for polysilazane is generally used. Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons such as halogenated methane, halogenated ethane, and halogenated benzene, aliphatic ethers, and alicyclic ethers. And the like. Preferred solvents are methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, bromoform, ethylene chloride,
Ethylidene chloride, trichloroethane, halogenated hydrocarbons such as tetrachloroethane, ethyl ether, isopropyl ether, ethyl butyl ether, butyl ether, 1,2-dioxyethane, dioxane, dimethyl dioxane, tetrahydrofuran, ethers such as tetrahydropyran, pentanehexane, isohexane, Methylpentane, heptane, isoheptane, octane, isooctane, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, ethylcyclohexane, cyclohexene, p-menthane, limonene, decalin, tetralin, phenylcyclohexane, cyclohexane , Nonane, decane, n-hexane, pentane, dimethyldiethoxysila , Methyl triethoxysilane, hydrocarbons such like. When these solvents are used, two or more solvents may be mixed in order to adjust the solubility of polysilazane and the evaporation rate of the solvent.

【0046】本発明の方法(A)によると、このような
溶剤が基材と接触することがないので、当該溶剤の選定
に際して基材への影響を考慮する必要がない。溶剤の使
用量(割合)は採用する塗布方法により作業性がよくな
るように選択され、また用いるポリシラザンの平均分子
量、分子量分布、その構造によって異なるので、適宜、
自由に混合することができる。好ましくは固形分濃度で
1〜50重量%の範囲で混合することができる。
According to the method (A) of the present invention, since such a solvent does not come into contact with the substrate, it is not necessary to consider the influence on the substrate when selecting the solvent. The amount (proportion) of the solvent used is selected so as to improve the workability by the coating method to be employed, and the average molecular weight, the molecular weight distribution, and the structure of the polysilazane used are different.
Can be mixed freely. Preferably, they can be mixed in a solid content range of 1 to 50% by weight.

【0047】また、本発明の塗布用組成物において、必
要に応じて適当な充填剤及び/又は増量剤を加えること
ができる。充填剤の例としてはシリカ、アルミナ、ジル
コニア、マイカを始めとする酸化物系無機物あるいは炭
化珪素、窒化珪素等の非酸化物系無機物の微粉等が挙げ
られる。また用途によってはアルミニウム、亜鉛、銅等
の金属粉末の添加も可能である。これら充填剤は、針状
(ウィスカーを含む。)、粒状、鱗片状等種々の形状の
ものを単独又は2種以上混合して用いることができる。
又、これら充填剤の粒子の大きさは1回に適用可能な膜
厚よりも小さいことが望ましい。また充填剤の添加量は
ポリシラザン1重量部に対し、0.05重量部〜10重
量部の範囲であり、特に好ましい添加量は0.2重量部
〜3重量部の範囲である。塗布用組成物には、必要に応
じて紫外線吸収剤、各種顔料、レベリング剤、消泡剤、
帯電防止剤、pH調整剤、分散剤、表面改質剤、可塑剤、
乾燥促進剤、流れ止め剤を加えてもよい。
In the coating composition of the present invention, a suitable filler and / or extender can be added as needed. Examples of the filler include fine powders of oxide-based inorganic substances such as silica, alumina, zirconia, and mica, and non-oxide-based inorganic substances such as silicon carbide and silicon nitride. Depending on the application, metal powder such as aluminum, zinc, and copper can be added. These fillers may be of various shapes such as needles (including whiskers), granules, and scales, or may be used alone or in combination of two or more.
Further, it is desirable that the size of the particles of these fillers is smaller than the film thickness that can be applied at one time. The addition amount of the filler is in the range of 0.05 part by weight to 10 parts by weight based on 1 part by weight of polysilazane, and the particularly preferable addition amount is in the range of 0.2 part by weight to 3 parts by weight. In the coating composition, if necessary, an ultraviolet absorber, various pigments, a leveling agent, an antifoaming agent,
Antistatic agent, pH adjuster, dispersant, surface modifier, plasticizer,
A drying accelerator and a flow stopper may be added.

【0048】本発明の方法では、プラスチック、金属、
セラミックス、ガラス、等をはじめとする多種多様な基
材の表面にSiO2 系セラミックス膜を形成することが
できる。本発明の方法は、ポリシラザン溶剤の種類を問
わず各種基材に耐溶剤性を付与すると共に、ポリシラザ
ン膜の各種基材に対する密着性を高めることができるの
で、ポリシラザン溶剤に浸食されたりポリシラザンとの
密着性が不良であるプラスチック材料に適用すると特に
有利である。
In the method of the present invention, plastic, metal,
An SiO 2 ceramic film can be formed on the surface of a wide variety of base materials including ceramics, glass, and the like. The method of the present invention imparts solvent resistance to various substrates regardless of the type of polysilazane solvent, and can increase the adhesion of the polysilazane film to various substrates. It is particularly advantageous to apply it to plastic materials with poor adhesion.

【0049】本発明の方法が特に有効に利用できる基材
として、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート
(PAr)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン
(PP)、アモルファスポリオレフィン(α−PO:
例、日本合成ゴム(株)製「アートン」(商品名))及
びポリイミド(PI:例、宇部興産(株)製「ユーピレ
ックス」(商品名))の樹脂フィルム、樹脂シート及び
樹脂成形体(バルク)が挙げられる。
As a substrate to which the method of the present invention can be particularly effectively used, polycarbonate (PC), polyarylate (PAr), polyethylene (PE), polypropylene (PP), amorphous polyolefin (α-PO:
Example: Resin film, resin sheet and resin molded product (bulk) of "Arton" (trade name) manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. and polyimide (PI: "Upilex" (trade name) manufactured by Ube Industries, Ltd.) ).

【0050】本発明によると、上記のようなコーティン
グ用組成物を上記のような各種基材に塗布することによ
ってポリシラザンの膜を形成する。塗布方法は、通常実
施されている塗布方法、例えば、浸漬塗布、ロール塗
布、バー塗布、ウェブ塗布(グラビア、キス、キスメイ
ヤバー、ダイ、フレキソ、等)、刷毛塗り、スプレー塗
布、回転塗布、流し塗り等が用いることができ、被塗布
物の形状等によって適宜選択することができる。プラス
チックフィルムに好ましい適用方法はグラビア(リバー
ス)塗布法である。塗布後、所望であればポリシラザン
塗膜を乾燥する工程を別途設けてもよい。しかしなが
ら、一般にポリシラザン溶剤は揮発性が高く、特別に乾
燥工程を設けなくても次の工程へ進めることができ、ま
た他の工程において同時に乾燥させることもできる。
According to the present invention, a polysilazane film is formed by applying the above-mentioned coating composition to the above-mentioned various substrates. The coating method is a commonly used coating method, for example, dip coating, roll coating, bar coating, web coating (gravure, kiss, kissmeyer bar, die, flexo, etc.), brush coating, spray coating, spin coating, flow coating. And the like can be used and can be appropriately selected depending on the shape of the object to be coated and the like. A preferred application method for the plastic film is a gravure (reverse) coating method. After the application, if desired, a step of drying the polysilazane coating film may be separately provided. However, the polysilazane solvent generally has a high volatility and can proceed to the next step without providing a special drying step, and can be simultaneously dried in other steps.

【0051】本発明の方法(B)では、ポリシラザン及
びシランカップリング剤を含むコーティング組成物を調
製し、次いで当該コーティング組成物の塗膜を基材上に
形成し、その後当該塗膜をセラミックス化処理して実質
的にSiO2 からなるセラミックス膜を形成する。すな
わち、方法(B)では、ポリシラザンを含むコーティン
グ組成物にシランカップリング剤を直接混入する。方法
(B)により、シランカップリング剤のプライマー層を
独立に設けることなく、ポリシラザン膜ひいては実質的
にSiO2 からなるセラミックス膜の各種基材に対する
密着性を高めることができる。
In the method (B) of the present invention, a coating composition containing a polysilazane and a silane coupling agent is prepared, and then a coating film of the coating composition is formed on a substrate. The treatment is performed to form a ceramic film substantially made of SiO 2 . That is, in the method (B), the silane coupling agent is directly mixed into the coating composition containing polysilazane. According to the method (B), the adhesion of the polysilazane film, and thus the ceramic film substantially composed of SiO 2, to various substrates can be increased without providing a primer layer of the silane coupling agent independently.

【0052】本発明の方法(B)によるコーティング組
成物の調製に用いられるシランカップリング剤は、上記
方法(A)と同様、一般にX−SiR3 で表される化合
物である。ここで、Xは有機基と反応し得る官能基、例
えば、アミノ基、エポキシ基、ビニル基、チオール基、
ハロゲン(例、塩素、臭素)、等を表し、また、Rは加
水分解可能な基、例えば、アルコキシ基(例、メトキシ
基、エトキシ基)、ハロゲン(例、塩素、臭素)、等を
表す。
The silane coupling agent used for preparing the coating composition according to the method (B) of the present invention is a compound generally represented by X-SiR 3 as in the method (A). Here, X is a functional group capable of reacting with an organic group, for example, an amino group, an epoxy group, a vinyl group, a thiol group,
R represents a hydrolyzable group, for example, an alkoxy group (eg, methoxy group, ethoxy group), halogen (eg, chlorine, bromine) or the like.

【0053】方法(B)において用いられるシランカッ
プリング剤は、混合されるポリシラザンと反応しないも
のであることが好ましい。また、シランカップリング剤
はこれを塗布する基材の種類によっても異なる。例え
ば、塗布する基材がポリカーボネート又はポリイミドの
樹脂である場合には、CH2 =CCH3 COOC3 6
Si(OCH3 3 〔日本ユニカー(株)A−174〕
やNH2 3 6 Si(OC2 5 3 〔同A−110
0〕を使用することが好ましい。
The silane coupling agent used in the method (B) preferably does not react with the polysilazane to be mixed. Further, the silane coupling agent varies depending on the type of the substrate on which the silane coupling agent is applied. For example, when the substrate to be applied is a polycarbonate or polyimide resin, CH 2 CCCH 3 COOC 3 H 6
Si (OCH 3 ) 3 [Nihon Unicar Co., Ltd. A-174]
Or NH 2 C 3 H 6 Si (OC 2 H 5 ) 3 [A-110
0] is preferably used.

【0054】本発明の方法(B)によるコーティング組
成物の調製は、上記のようなポリシラザン若しくはその
変性物又はその低温セラミックス化ポリシラザンを含む
コーティング組成物を攪拌しながらこれにシランカップ
リング剤を徐々に添加、好ましくは滴下することにより
行う。当該コーティング組成物に用いられる溶剤は、基
材を浸食することがなく且つシランカップリング剤を溶
解するものであれば、先にポリシラザンのための溶剤と
して挙げたもののいずれを使用してもよい。
In the preparation of the coating composition according to the method (B) of the present invention, a silane coupling agent is gradually added to the above-mentioned coating composition containing polysilazane or a modified product thereof or low-temperature ceramicized polysilazane while stirring the mixture. , Preferably by dropwise addition. As a solvent used in the coating composition, any of the solvents mentioned above as a solvent for polysilazane may be used as long as the solvent does not corrode the base material and dissolves the silane coupling agent.

【0055】当該コーティング組成物におけるシランカ
ップリング剤の量は、当該組成物に含まれるポリシラザ
ンに対して0.1重量%〜50重量%、好ましくは0.
1重量%〜10重量%である。シランカップリング剤が
0.1重量%よりも少ないとポリシラザン塗膜の基材に
対する密着性が不十分となる。一方、シランカップリン
グ剤が50重量%よりも多いと、最終的なセラミックス
膜に望まれる特性が損なわれる。
The amount of the silane coupling agent in the coating composition is from 0.1% by weight to 50% by weight, preferably 0.1% by weight, based on the polysilazane contained in the composition.
It is 1% by weight to 10% by weight. When the amount of the silane coupling agent is less than 0.1% by weight, the adhesion of the polysilazane coating film to the substrate becomes insufficient. On the other hand, if the silane coupling agent is more than 50% by weight, the properties desired for the final ceramic film are impaired.

【0056】方法(B)によると、このように調製した
コーティング組成物を、先に方法(A)において記載し
たような基材に上記のような塗布方法によって塗布する
ことにより、当該コーティング組成物の塗膜を基材上に
形成する。塗布後、所望であれば当該塗膜を乾燥する工
程を別途設けてもよい。しかしながら、一般にポリシラ
ザン溶剤は揮発性が高く、特別に乾燥工程を設けなくて
も次の工程へ進めることができ、また他の工程において
同時に乾燥させることもできる。
According to the method (B), the coating composition thus prepared is applied to the substrate as described in the method (A) by the above-mentioned coating method, whereby the coating composition is obtained. Is formed on a substrate. After the application, if desired, a step of drying the coating film may be separately provided. However, the polysilazane solvent generally has a high volatility and can proceed to the next step without providing a special drying step, and can be simultaneously dried in other steps.

【0057】方法(A)又は方法(B)によりポリシラ
ザンを含む塗膜を形成した後、これをセラミックス化処
理することによりSiO2 系セラミックス膜にする。こ
のセラミックス化処理に際して、セラミックス化温度を
低温化するために、ポリシラザン塗膜に対して以下のよ
うな低温化工程を実施することができる。
After forming a coating film containing polysilazane by the method (A) or the method (B), the coating film is subjected to a ceramic treatment to form a SiO 2 ceramic film. At the time of this ceramicization treatment, the following temperature reduction step can be performed on the polysilazane coating film in order to lower the ceramicization temperature.

【0058】低温化工程の第一の態様として、該塗膜
に、アミン化合物及び/又は酸化合物を含む水溶液から
発生させた蒸気を接触させることができる。アミン化合
物及び酸化合物としては先に記載したものが挙げられ
る。アミン化合物は水に可溶であるものが好ましく、そ
の水溶液中濃度は100ppm以上の範囲で任意に選択
することができる。また、酸化合物の水溶液中濃度は、
0.1ppm以上であればよく、好ましくは10ppm
〜10%である。この第一の態様において特に好ましい
アミン化合物はトリエチルアミンである。蒸気を発生さ
せるための温度は室温で十分であるが、0℃〜水溶液沸
点の範囲で任意に選択することができる。
As a first embodiment of the temperature lowering step, a vapor generated from an aqueous solution containing an amine compound and / or an acid compound can be brought into contact with the coating film. Examples of the amine compound and the acid compound include those described above. The amine compound is preferably soluble in water, and its concentration in the aqueous solution can be arbitrarily selected within a range of 100 ppm or more. The concentration of the acid compound in the aqueous solution is
0.1 ppm or more, preferably 10 ppm
〜1010%. A particularly preferred amine compound in this first embodiment is triethylamine. Room temperature is sufficient for generating steam, but it can be arbitrarily selected in the range of 0 ° C. to the boiling point of the aqueous solution.

【0059】尚、この第一の態様の別法として、アミン
化合物及び/又は酸化合物を含む水溶液ではなく、アミ
ン化合物及び/又は酸化合物及び/又は水をそれぞれ独
立に気化させて、それ又はそれらの蒸気をポリシラザン
塗膜に接触させてもよい。この第一の態様を実施する際
には、別の蒸気発生装置で発生させたアミン化合物の蒸
気をキャリヤガス(例、窒素ガス)で運搬して乾燥ゾー
ンへ導入することができる。もちろん、酸化合物を同様
にして乾燥ゾーンへ導入することは可能であるが、一般
には付帯設備に耐酸腐食処理を施す必要がでてくる。ア
ミン化合物蒸気の発生方法としては、上記したようなア
ミン化合物の水溶液中に窒素ガスなどの不活性なキャリ
ヤガスを吹き込んでバブリングさせる方法が有利であ
る。蒸気発生装置は常温で維持してもよいし、また所望
により40℃程度に加熱することもできる。
As an alternative to the first embodiment, an amine compound and / or an acid compound and / or water are vaporized independently instead of an aqueous solution containing an amine compound and / or an acid compound. May be brought into contact with the polysilazane coating film. In carrying out the first embodiment, the vapor of the amine compound generated by another vapor generator can be carried by a carrier gas (eg, nitrogen gas) and introduced into the drying zone. Of course, it is possible to introduce the acid compound into the drying zone in the same manner, but it is generally necessary to perform an acid corrosion treatment on the incidental equipment. As a method for generating the amine compound vapor, a method in which an inert carrier gas such as nitrogen gas is blown into an aqueous solution of the amine compound as described above for bubbling is advantageous. The steam generator may be maintained at room temperature, or may be heated to about 40 ° C. if desired.

【0060】このように発生させた蒸気は、キャリヤガ
スによって溶剤乾燥ゾーンへ運搬し、好ましくは複数本
の噴霧ノズルを介してポリシラザン塗膜へ吹き付けるこ
とができる。噴霧のための圧力は、噴霧ノズルの出口径
などにもよるが、一般には蒸気発生装置内の圧力が約
9.8×104 〜約2.0×105 Pa(約1〜約2k
gf/cm2 )になるように該装置内へのキャリヤガス
の吹き込み圧力を調節すればよい。このように別の蒸気
発生装置でアミン化合物蒸気を発生させてこれを乾燥ゾ
ーンで噴霧する方式を採用することにより、アミン化合
物蒸気及び水蒸気を安定に供給することができる。さら
に、窒素ガスなどの不活性ガスを使用してもポリシラザ
ン塗膜の硬化に悪影響はなく、また、このような不活性
ガス雰囲気下ではアミン化合物による爆発の危険性が減
少するので安全対策面からも有利である。
The vapor thus generated can be carried by a carrier gas to a solvent drying zone, and can be sprayed onto the polysilazane coating via preferably a plurality of spray nozzles. The pressure for spraying depends on the outlet diameter of the spray nozzle, etc., but generally the pressure in the steam generator is about 9.8 × 10 4 to about 2.0 × 10 5 Pa (about 1 to about 2 kPa).
gf / cm 2 ) may be adjusted by adjusting the blowing pressure of the carrier gas into the apparatus. As described above, by employing a method in which the amine compound vapor is generated by another steam generator and sprayed in the drying zone, the amine compound vapor and the steam can be stably supplied. Furthermore, the use of an inert gas such as nitrogen gas does not adversely affect the curing of the polysilazane coating film, and under such an inert gas atmosphere, the risk of explosion due to amine compounds is reduced. Is also advantageous.

【0061】低温化工程の第二の態様として、前記のよ
うなポリシラザン又はその変性物の塗膜を基材表面に形
成してから、上記のようなアミン化合物及び/又は酸化
合物を含む水溶液に当該塗膜を浸漬することによってポ
リシラザンとアミン化合物及び/又は酸化合物とを接触
させることができる。アミン化合物は水に可溶であるも
のが好ましく、その水溶液中濃度は100ppm〜溶解
度限界までの範囲で任意に選択することができる。ま
た、酸化合物の水溶液中濃度は、0.1ppm以上であ
ればよく、好ましくは10ppm〜10%である。この
態様において特に好ましいアミン化合物はブチルアミン
であり、また酸化合物は過酸化水素水である。
In a second embodiment of the step of lowering the temperature, a coating film of the above-mentioned polysilazane or a modified product thereof is formed on the surface of a base material, and then the aqueous solution containing the above-mentioned amine compound and / or acid compound is added thereto. By dipping the coating film, the polysilazane can be brought into contact with the amine compound and / or the acid compound. The amine compound is preferably soluble in water, and its concentration in the aqueous solution can be arbitrarily selected from the range of 100 ppm to the solubility limit. The concentration of the acid compound in the aqueous solution may be 0.1 ppm or more, preferably 10 ppm to 10%. In this embodiment, a particularly preferred amine compound is butylamine, and the acid compound is hydrogen peroxide.

【0062】尚、上記第一及び第二の態様では、必要に
応じて、処理後のポリシラザン塗布サンプル(例、フィ
ルム、シリコンウェハ)に水蒸気雰囲気への暴露、
水中への浸漬、酸化合物水溶液中への浸漬、アルカ
リ化合物水溶液中への浸漬又は大気中での放置、のい
ずれかの処理又はこれらの組合せを施すことが好まし
い。
In the first and second embodiments, the treated polysilazane-coated sample (eg, film, silicon wafer) may be exposed to a water vapor atmosphere, if necessary.
It is preferable to perform any of immersion in water, immersion in an aqueous solution of an acid compound, immersion in an aqueous solution of an alkali compound, or standing in the air, or a combination thereof.

【0063】の水蒸気雰囲気への暴露は、一般に加湿
炉やスチームが用いられる。具体的には、溶剤乾燥ゾー
ンにスチームを導入し、その中(温度50〜100℃、
相対湿度50〜100%RH)の中を滞留時間10〜6
0分で通過させる方法や、塗布後の溶剤乾燥時に通過し
たスチームを導入した溶剤乾燥ゾーンを滞留時間10〜
60分で再度通過させる方法が考えられる。又はの
酸化合物又アルカリ化合物水溶液への浸漬は、上記第二
態様において記載した方法を採用すればよい。但し、酸
化合物には上記酸化合物の他、リン酸、等の無機酸類;
氷酢酸、酢酸、プロピオン酸、カプロン酸のような低級
モノカルボン酸又はその無水物、シュウ酸、フマル酸、
マレイン酸、コハク酸のような低級ジカルボン酸又はそ
の無水物、トリクロロ酢酸、等の有機酸類;過塩素酸、
塩酸、硝酸、硫酸、スルホン酸、パラトルエンスルホン
酸、三フッ化ホウ素及びその電子供与体との錯体、等;
SnCl4 、ZnCl2 、FeCl3 、AlCl3 、S
bCl3 、TiCl4 等のルイス酸及びその錯体、等が
含まれる。また、アルカリ化合物には上記アミン化合物
の他、水酸化ナトリウム、塩化アンモニウム、水酸化カ
リウム、水酸化リチウム、ピリジン、アンモニア、等が
含まれる。
For the exposure to the water vapor atmosphere, a humidifying furnace or steam is generally used. Specifically, steam is introduced into the solvent drying zone, and steam is introduced therein (at a temperature of 50 to 100 ° C.,
Residence time 10-6 in relative humidity (50-100% RH)
The method of passing in 0 minutes or the solvent drying zone in which the steam that has passed during the drying of the solvent after coating was introduced, and the residence time was 10 to 10 minutes.
A method of passing the gas again in 60 minutes is conceivable. Alternatively, the immersion in the aqueous acid compound or alkali compound solution may employ the method described in the second embodiment. However, in addition to the above acid compounds, the acid compounds include inorganic acids such as phosphoric acid;
Glacial acetic acid, acetic acid, propionic acid, lower monocarboxylic acids such as caproic acid or anhydrides thereof, oxalic acid, fumaric acid,
Maleic acid, lower dicarboxylic acids such as succinic acid or anhydrides thereof, and organic acids such as trichloroacetic acid; perchloric acid;
Hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, sulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, boron trifluoride and its complex with an electron donor, etc .;
SnCl 4 , ZnCl 2 , FeCl 3 , AlCl 3 , S
Lewis acids such as bCl 3 and TiCl 4 and complexes thereof are included. The alkali compound includes sodium hydroxide, ammonium chloride, potassium hydroxide, lithium hydroxide, pyridine, ammonia, and the like, in addition to the amine compound.

【0064】基材が長尺プラスチックフィルムである場
合、第一又は第二態様の処理後のフィルムをセパレータ
シートと共に巻き取ってロール体にすることが好まし
い。このセパレータシートは、巻き取られたフィルム同
士が接触しないようにするためのシート状物であって、
ポリシラザン塗布フィルムの全面又は一部(例えば、塗
布フィルムの両端に各1本ずつ)に適用される不織布、
サイドテープ、エンボスフィルム、等を含む。サイドテ
ープとしては、厚さ12〜100μm、幅10〜30m
m程度のものが好ましく、また様々な材質の市販品を使
用することができる。市販品の具体例として、片面又は
両面にマット加工が施されたPETフィルム〔東レ製ル
ミラーX−42〜45、パナック製ルミマット〕、発泡
PETフィルム〔東洋紡績製クリスパー〕、Alを張り
合わせた又は蒸着させたPETフィルム〔パナック製ア
ルペットフィルム〕、等が挙げられる。また、エンボス
フィルムとはフィルム両面にエンボス加工されたフィル
ムであって、フィルム厚75〜150μm、エンボス
(突起部)の高さ1〜10mmのものを使用することが
好ましい。さらに、塗布幅よりも広いフィルム幅を有す
るエンボスフィルムを使用することが好ましい。このよ
うなエンボスフィルムの市販品として、フィルム両面に
エンボス加工されたポリイミドフィルム〔大日化成工業
製706410H12又は706420H12〕が挙げ
られる。
When the substrate is a long plastic film, it is preferable to wind the film after the treatment of the first or second embodiment together with the separator sheet into a roll. This separator sheet is a sheet-shaped material for preventing the wound films from contacting each other,
A nonwoven fabric applied to the entire surface or a part of the polysilazane-coated film (for example, one at each end of the coated film);
Includes side tapes, embossed films, etc. As side tape, thickness 12 ~ 100μm, width 10 ~ 30m
m, and commercially available products of various materials can be used. As a specific example of a commercially available product, a PET film (Lumirror X-42 to 45 manufactured by Toray, Lumimat manufactured by Panac), a matted PET film on one surface or both surfaces, a foamed PET film [Crisper manufactured by Toyobo Co., Ltd.] PET film (Panac alpet film), and the like. The embossed film is a film in which both sides of the film are embossed, and it is preferable to use a film having a thickness of 75 to 150 μm and an emboss (projection) height of 1 to 10 mm. Further, it is preferable to use an embossed film having a film width wider than the application width. As a commercially available product of such an embossed film, a polyimide film (706410H12 or 706420H12 manufactured by Dainichi Kasei Kogyo Co., Ltd.) having both surfaces embossed can be mentioned.

【0065】の放置処理条件は、室温近傍(約10
℃)〜60℃、好ましくは約25℃、相対湿度10〜9
0%RH、好ましくは50〜70%RHにおいて3〜2
4時間とすることが好ましい。所望により、上記方法で
塗布した後、上記低温化工程の前、低温化工程の後、又
は低温化工程と同時に、ポリシラザンを含む塗膜に紫外
線を照射することができる。この紫外線照射により、基
材が加熱され、セラミックス化(シリカ転化)に寄与す
るO2 とH2 Oや、紫外線吸収剤、ポリシラザン自身が
励起、活性化されるため、ポリシラザンが励起し、ポリ
シラザンのセラミックス化が促進され、また得られるセ
ラミックス膜が一層緻密になる。
The conditions of the standing treatment are as follows:
° C) ~ 60 ° C, preferably about 25 ° C, relative humidity 10-9.
3 to 2 at 0% RH, preferably 50 to 70% RH
Preferably, it is 4 hours. If desired, the coating film containing polysilazane can be irradiated with ultraviolet light after the application by the above method, before the above-mentioned low-temperature step, after the low-temperature step, or simultaneously with the low-temperature step. The substrate is heated by this ultraviolet irradiation, and O 2 and H 2 O contributing to ceramic conversion (silica conversion), an ultraviolet absorber, and polysilazane itself are excited and activated. The formation of ceramics is promoted, and the resulting ceramic film becomes more dense.

【0066】紫外線照射は、塗膜形成後であればいずれ
の時点で実施しても有効である。すなわち、ポリシラザ
ンを含む塗膜形成直後の塗膜乾燥前、塗膜乾燥中、塗膜
乾燥後、後述の別の低温化工程前、低温化工程中及び低
温化工程後のいずれにおいて実施しても有効である。し
かしながら、上述のように少なくとも一つの低温化工程
を施した後に紫外線照射を行うと、セラミックス化の一
層の低温化や迅速化の点で特に有効である。また、任意
であるが、紫外線照射と同時にオゾンや過酸化水素ガス
をポリシラザン含有塗膜に接触させるとさらに有効であ
る。
Irradiation with ultraviolet rays is effective no matter if it is performed after the formation of the coating film. That is, before the coating film is dried immediately after the formation of the coating film containing the polysilazane, during the coating film drying, after the coating film drying, before another lowering step described later, during the lowering step and after the lowering step. It is valid. However, performing ultraviolet irradiation after performing at least one temperature lowering step as described above is particularly effective in terms of further lowering and speeding up ceramic formation. Although optional, it is more effective to bring ozone or hydrogen peroxide gas into contact with the polysilazane-containing coating film at the same time as irradiation with ultraviolet light.

【0067】また、上記紫外線照射とは別に、必要に応
じてポリシラザンを含む塗膜に赤外線を照射することに
より該塗膜のセラミックス化を一層促進することができ
る。また、上記紫外線照射の場合と同様、赤外線照射
は、ポリシラザン含有塗膜形成後であればいずれの時点
で実施しても有効である。さらに、上記紫外線照射と併
用する場合、赤外線照射は、紫外線照射の前後いずれに
おいても、又は紫外線照射と同時に、実施することがで
きる。
In addition to the above-described ultraviolet irradiation, if necessary, the coating film containing polysilazane may be irradiated with infrared rays to further promote the ceramic formation of the coating film. In addition, as in the case of the above-described ultraviolet irradiation, the infrared irradiation is effective at any time after the formation of the polysilazane-containing coating film. Further, when used in combination with the ultraviolet irradiation, the infrared irradiation can be performed before or after the ultraviolet irradiation, or simultaneously with the ultraviolet irradiation.

【0068】赤外線照射に際しては、常用されているい
ずれの赤外線発生装置でも使用することが可能である。
本明細書における「赤外線」とは、一般に解釈されてい
る波長、具体的には波長約0.8〜1000μmを有す
る輻射線を意味する。この赤外線は波長約0.8〜2.
0μmの近赤外線と、波長約2.0〜4.0μmの中赤
外線と、波長約4.0〜1000μmの遠赤外線との三
つの領域に分けられる。一般に、これらの赤外線を塗膜
側から照射した場合、膜厚にもよるが、近赤外線は、コ
ーティングされた基材(例、プラスチック基材)まで透
過しこれを加熱する。また、中赤外線の場合は、基材と
塗膜の界面から塗膜内部まで透過しこれを加熱する。さ
らに、遠赤外線の場合は、塗膜内部から塗膜表面まで透
過しこれを加熱する。本発明の方法では、基材を損ない
にくい点で、近赤外線よりも中赤外線、さらには中赤外
線よりも遠赤外線を使用することが好ましい。すなわ
ち、本発明の方法では一般に0.8〜1000μm、好
ましくは2.0〜1000μm、より好ましくは4.0
〜1000μmの赤外線が用いられる。
For infrared irradiation, any commonly used infrared generator can be used.
As used herein, "infrared" refers to radiation having a generally understood wavelength, specifically, a wavelength of about 0.8-1000 [mu] m. This infrared ray has a wavelength of about 0.8 to 2.
It is divided into three regions: a near-infrared ray of 0 μm, a mid-infrared ray having a wavelength of about 2.0 to 4.0 μm, and a far-infrared ray having a wavelength of about 4.0 to 1000 μm. In general, when these infrared rays are irradiated from the coating film side, near infrared rays penetrate to and heat a coated substrate (eg, a plastic substrate), depending on the film thickness. In the case of mid-infrared rays, the light is transmitted from the interface between the substrate and the coating film to the inside of the coating film and heated. Further, in the case of far infrared rays, the light is transmitted from the inside of the coating film to the coating film surface and heated. In the method of the present invention, it is preferable to use a mid-infrared ray rather than a near-infrared ray, and further use a far-infrared ray rather than a mid-infrared ray from the viewpoint that the substrate is not easily damaged. That is, in the method of the present invention, it is generally 0.8 to 1000 μm, preferably 2.0 to 1000 μm, and more preferably 4.0.
Infrared light of 10001000 μm is used.

【0069】上記の低温化工程及び/又は紫外線照射及
び/又は赤外線照射により、場合によってはSi−O、
Si−N、Si−H、N−Hが存在する膜が形成され
る。この時点でポリシラザン塗膜の一部がセラミックス
化している場合もあるが、この塗膜はまだセラミックス
への転化が不完全な場合もある。この塗膜を、次に述べ
る熱処理及び/又は後処理によって、セラミックスに完
全に転化させることが可能である。もちろん、低温化工
程等を省略して以下の処理を直接施すことは可能であ
る。
By the above-mentioned lowering temperature step and / or ultraviolet irradiation and / or infrared irradiation, Si—O,
A film in which Si-N, Si-H, and NH exist is formed. At this point, a part of the polysilazane coating film may be converted to ceramics, but this coating film may still be incompletely converted to ceramics. This coating can be completely converted to ceramics by the following heat treatment and / or post-treatment. Of course, it is possible to directly perform the following processing by omitting the temperature lowering step and the like.

【0070】熱処理を採用する場合、その熱処理温度は
ポリシラザンが完全にセラミックス化する温度、通常3
00℃以上が好ましい。ポリシラザンに上記のような低
温化工程を施した場合には、基材(特に、プラスチック
や強化ガラス)を損なわない低温、好ましくは150℃
以下で加熱処理を施すことができる。一般に、プラスチ
ック基材の場合、加熱処理を150℃以上で行うと、変
形や強度劣化などプラスチック基材が損なわれる。
When a heat treatment is employed, the heat treatment temperature is a temperature at which the polysilazane is completely turned into ceramics, usually 3 times.
It is preferably at least 00 ° C. When the polysilazane is subjected to the above-mentioned low-temperature step, a low temperature that does not impair the base material (particularly, plastic or tempered glass), preferably 150 ° C.
The heat treatment can be performed below. Generally, in the case of a plastic substrate, if the heat treatment is performed at 150 ° C. or higher, the plastic substrate is damaged such as deformation and strength deterioration.

【0071】熱処理の昇温速度は特に限定しないが、5
〜20℃/分の緩やかな昇温速度が好ましい。熱処理雰
囲気は酸素中、空気中あるいは不活性ガス等のいずれで
あってもよいが、空気中がより好ましい。空気中での熱
処理によりポリシラザンの酸化、あるいは空気中に共存
する水蒸気による加水分解が進行し、上記のような低い
熱処理温度でSi−O結合あるいはSi−N結合を主体
とする緻密なセラミック被膜の形成が可能となる。この
被膜は、ポリシラザンに由来するために窒素を原子百分
率で0.005〜5%含有する。
The heating rate of the heat treatment is not particularly limited.
A gradual heating rate of 〜20 ° C./min is preferred. The heat treatment atmosphere may be any of oxygen, air, or an inert gas, but air is more preferable. Oxidation of polysilazane or hydrolysis by water vapor coexisting in the air proceeds by heat treatment in air, and a dense ceramic coating mainly composed of Si-O bond or Si-N bond at a low heat treatment temperature as described above. Formation is possible. This coating contains 0.005 to 5% of atomic percent of nitrogen due to polysilazane.

【0072】上記の低温での熱処理においてはSi−
O、Si−N、Si−H、N−H結合が存在する膜が形
成される場合がある。この膜はまだセラミックスへの転
化が不完全である。この膜を、次に述べる2つの方法
及びのいずれか一方又は両方(後処理)によって、セ
ラミックスに転化させることが可能である。なお、上記
の低温での熱処理を省略して後処理を直接施した場合で
も、ポリシラザンのセラミックス化を促進することはで
きる。
In the above-described heat treatment at a low temperature, Si-
A film in which O, Si—N, Si—H, and N—H bonds exist may be formed. This film is still incompletely converted to ceramics. This film can be converted into ceramics by one or both of the following two methods (post-treatment). In addition, even if the post-treatment is directly performed by omitting the above-mentioned heat treatment at a low temperature, it is possible to promote the conversion of polysilazane into a ceramic.

【0073】 水蒸気雰囲気中での処理。 圧力は特に限定されるものではないが、1〜3気圧が現
実的に適当である。相対湿度は特に限定されるものでは
ないが、10〜100%RHが好ましい。温度は室温以
上で効果的であるが室温〜150℃が好ましい。水蒸気
処理時間は特に限定されるものではないが10分〜30
日が現実的に適当である。
Processing in a steam atmosphere. The pressure is not particularly limited, but 1 to 3 atm is practically appropriate. The relative humidity is not particularly limited, but is preferably 10 to 100% RH. The temperature is effective at room temperature or higher, but is preferably room temperature to 150 ° C. The steaming time is not particularly limited, but is 10 minutes to 30 minutes.
The day is realistically appropriate.

【0074】水蒸気雰囲気中での処理により、ポリシラ
ザンの酸化または水蒸気との加水分解が進行するので、
上記のような低い加熱温度で、実質的にSiO2 からな
る緻密な膜の形成が可能となる。但し、このSiO2
はポリシラザンに由来するため窒素を原子百分率で0.
05〜5%含有する。この窒素含有量が5%よりも多い
と膜のセラミックス化が不十分となり所期の効果(例え
ば耐擦傷性)が得られない。一方、窒素含有量を0.0
5%よりも少なくすることは困難である。好ましい窒素
含有量は原子百分率で0.1〜3%である。
By the treatment in a steam atmosphere, the oxidation of polysilazane or the hydrolysis with steam proceeds.
At such a low heating temperature, a dense film substantially made of SiO 2 can be formed. However, since this SiO 2 film is derived from polysilazane, nitrogen is added in an atomic percentage of 0.1%.
It contains 0.5-5%. If the nitrogen content is more than 5%, the film becomes insufficiently ceramic, and the desired effect (for example, scratch resistance) cannot be obtained. On the other hand, when the nitrogen content is 0.0
It is difficult to make it less than 5%. The preferred nitrogen content is 0.1 to 3% in atomic percent.

【0075】 触媒を含有した蒸留水中に浸す。 触媒としては、酸、塩基が好ましく、その種類について
は特に限定されないが、例えば、トリエチルアミン、ジ
エチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、n−エキシルアミン、n
−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、トリ−n−ブ
チルアミン、グアニジン、ピグアニン、イミダゾール、
1,8−ジアザビシクロ−〔5,4,0〕−7−ウンデ
セン、1,4−ジアザビシクロ−〔2,2,2〕−オク
タン等のアミン類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム、ピリジン、アンモニア水等のアル
カリ類;リン酸等の無機酸類;永酢酸、無水酢酸、プロ
ピオン酸、無水プロピオン酸のような低級モノカルボン
酸、又はその無水物、シュウ酸、フマル酸、マレイン
酸、コハク酸のような低級ジカルボン酸又はその無水
物、トリクロロ酢酸等の有機酸類;過塩素酸、塩酸、硝
酸、硫酸、スルホン酸、パラトルエンスルホン酸、三フ
ッ化ホウ素及びその電気供与体との錯体、等;SnCl
4 、ZnCl2 、FeCl3 、AlCl3 、SbC
3 、TiCl4 などのルイス酸及びその錯体等を使用
することができる。好ましい触媒は塩酸である。触媒の
含有割合としては0.01〜50重量%、好ましくは
0.1〜10重量%である。保持温度としては室温から
沸点までの温度にわたって有効である。保持時間として
は特に限定されるものではないが10分〜30日が現実
的に適当である。
Immerse in distilled water containing the catalyst. The catalyst is preferably an acid or a base, and the type thereof is not particularly limited. For example, triethylamine, diethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, n-exylamine, and n
-Butylamine, di-n-butylamine, tri-n-butylamine, guanidine, piguanine, imidazole,
Amines such as 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene and 1,4-diazabicyclo- [2,2,2] -octane; sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, Alkalis such as pyridine and aqueous ammonia; inorganic acids such as phosphoric acid; lower monocarboxylic acids such as peracetic acid, acetic anhydride, propionic acid and propionic anhydride, or anhydrides thereof, oxalic acid, fumaric acid, maleic acid, Lower dicarboxylic acids such as succinic acid or anhydrides thereof, and organic acids such as trichloroacetic acid; perchloric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, sulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, boron trifluoride, and complexes thereof with an electric donor , Etc .; SnCl
4 , ZnCl 2 , FeCl 3 , AlCl 3 , SbC
Lewis acids such as l 3 and TiCl 4 and their complexes can be used. The preferred catalyst is hydrochloric acid. The content of the catalyst is 0.01 to 50% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight. The holding temperature is effective from room temperature to the boiling point. The holding time is not particularly limited, but 10 minutes to 30 days is practically appropriate.

【0076】触媒を含有した蒸留水中に浸すことによ
り、ポリシラザンの酸化あるいは水との加水分解が、触
媒の存在により更に加速され、上記のような低い加熱温
度で、実質的にSiO2 からなる緻密な膜の形成が可能
となる。但し、先に記載したように、このSiO2 膜は
ポリシラザンに由来するため窒素を同様に原子百分率で
0.05〜5%含有する。
[0076] By immersing in distilled water containing the catalyst, hydrolysis of the oxidation or water polysilazane, is further accelerated by the presence of a catalyst, at a low heating temperature as described above, the dense consisting essentially SiO 2 It is possible to form a thin film. However, as described above, since this SiO 2 film is derived from polysilazane, it also contains nitrogen in an atomic percentage of 0.05 to 5%.

【0077】また、別の後処理法として、ポリシラザン
含有塗膜を形成して該塗膜に低温化工程を施した後、そ
の塗膜にアルコキシシラン及び水を含む反応性の混合溶
液を接触させる方法も挙げられる。用いるアルコキシシ
ランは、ゾル−ゲル法によるSiO2 系セラミック被膜
の形成に一般に用いられるアルコキシシランの中から任
意に選ぶことができる。
As another post-treatment method, after forming a polysilazane-containing coating film and subjecting the coating film to a low-temperature step, a reactive mixed solution containing alkoxysilane and water is brought into contact with the coating film. There are also methods. The alkoxysilane used can be arbitrarily selected from alkoxysilanes generally used for forming a SiO 2 ceramic coating by a sol-gel method.

【0078】好適なアルコキシシランは、Si(OR)
4 〔式中、Rは、各々独立に、アルキル基、アルケニル
基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアミノ基
またはアルキルシリル基を表す〕で示されるアルコキシ
シランである。好ましいRは、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基及びイソプロペニル基である。中で
も特に好ましいアルコキシシランは、テトラメトキシシ
ラン及びテトラエトキシシランである。
A preferred alkoxysilane is Si (OR)
4 [wherein R independently represents an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylamino group or an alkylsilyl group]. Preferred R is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group and an isopropenyl group. Among them, particularly preferred alkoxysilanes are tetramethoxysilane and tetraethoxysilane.

【0079】本発明の方法では、R’n Si(OR)
4-n 〔式中、Rは、各々独立に、アルキル基、アルケニ
ル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアミノ
基またはアルキルシリル基を表し、R’は、各々独立
に、上記Rの他、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メ
タクリル基またはメルカプト基を表し、そしてnは1〜
2の整数である〕で表される有機アルコキシシラン、又
はR’n (RO)3-n Si−R”−Si(OR)
3-m R’m 〔式中、Rは、各々独立に、アルキル基、ア
ルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキル
アミノ基またはアルキルシリル基を表し、R’は、各々
独立に、上記Rの他、ビニル基、エポキシ基、アミノ
基、メタクリル基またはメルカプト基を表し、R”は、
2価の有機結合基または−O−を表し、nは0〜3、m
は0〜3の整数を表すが、但し、n+mは4以下であ
る〕で表されるアルコキシジシランを使用してもよい。
このような有機基R’及びR”は、得られる最終のセラ
ミック被膜が所望の膜質(例えば、耐熱性や耐擦傷性)
を示すように、当業者であれば適宜選択することができ
る。
In the method of the present invention, R ′ n Si (OR)
4-n wherein R represents an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylamino group or an alkylsilyl group, and R ′ each independently represents, in addition to the above R, Represents a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a methacryl group or a mercapto group, and n is 1 to
Organoalkoxysilane represented by 2 is an integer], or R 'n (RO) 3- n Si-R "-Si (OR)
'In m [wherein, R each independently represents an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylamino group or an alkylsilyl group, R' 3-m R are each independently the R Represents a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a methacryl group or a mercapto group, and R ″ represents
Represents a divalent organic bonding group or -O-, wherein n is 0 to 3, m
Represents an integer of 0 to 3, provided that n + m is 4 or less.] May be used.
Such organic groups R ′ and R ″ may be used in such a manner that the final ceramic coating obtained has a desired film quality (for example, heat resistance and scratch resistance).
As shown in the figure, those skilled in the art can appropriately select.

【0080】反応性の混合溶液に用いられる水(H
2 O)には、通常のイオン交換水、工業用水、濾過水、
等が使用できる。しかしながら、得られる最終セラミッ
ク被膜の膜質等を考慮した場合、純水を使用することが
好ましい。また、水の代わりに過酸化水素水を使用する
ことは可能である。混合溶液中のアルコキシシランと水
の存在比率は、体積基準でアルコキシシラン/水=0.
01〜100、より好ましくは0.1〜10の範囲が好
ましい。この比率が0.01よりも小さいと、水による
反応が主体となり、得られるセラミックスの膜質が悪く
なる。一方、100よりも大きいと、アルコキシシラン
の加水分解速度が遅くなる。また、この比率を変更する
ことによって混合溶液の反応性を制御することができ
る。
The water (H) used in the reactive mixed solution
2 O) includes ordinary ion-exchanged water, industrial water, filtered water,
Etc. can be used. However, it is preferable to use pure water in consideration of the film quality and the like of the obtained final ceramic coating. It is also possible to use hydrogen peroxide water instead of water. The content ratio of alkoxysilane and water in the mixed solution is, based on volume, alkoxysilane / water = 0.
The range is preferably from 01 to 100, more preferably from 0.1 to 10. When this ratio is smaller than 0.01, the reaction by water is mainly performed, and the film quality of the obtained ceramic is deteriorated. On the other hand, when it is larger than 100, the hydrolysis rate of the alkoxysilane becomes slow. The reactivity of the mixed solution can be controlled by changing the ratio.

【0081】この混合溶液は、必要に応じて、R”OH
で示されるアルコールを含有することができる。ここで
R”は、アルコキシシランについて先に記載したRと同
じ基、すなわちアルキル基、アルケニル基、シクロアル
キル基、アリール基、アルキルアミノ基またはアルキル
シリル基を表す。特定の混合溶液におけるアルコールの
R”とアルコキシシランのRは、同種であることが好ま
しいが、異なっていてもよい。アルコールが含有される
ことによって、アルコキシシランの加水分解が促進さ
れ、溶液の反応性が高まる。
This mixed solution may be mixed with R ″ OH
Can be contained. Here, R ″ represents the same group as R described above for alkoxysilane, that is, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylamino group, or an alkylsilyl group. "And R of the alkoxysilane are preferably the same, but may be different. When the alcohol is contained, hydrolysis of the alkoxysilane is promoted, and the reactivity of the solution is increased.

【0082】混合溶液中のアルコキシシランと前記アル
コールの存在比率は、体積基準でアルコキシシラン/ア
ルコール=100〜0.01、より好ましくは10〜
0.1の範囲が好ましい。この比率が100よりも大き
いと、アルコキシシランの分解が少なく、溶液の反応性
が低くなる。一方、0.01よりも小さいと、アルコー
ルとシラザンの反応が主体となり、膜質が劣化する。ま
た、先に記載した水の場合と同様に、この比率を変更す
ることによっても混合溶液の反応性を制御することがで
きる。
The content ratio of the alkoxysilane to the alcohol in the mixed solution is preferably alkoxysilane / alcohol = 100-0.01, more preferably 10-10, on a volume basis.
A range of 0.1 is preferred. When this ratio is larger than 100, the decomposition of the alkoxysilane is small, and the reactivity of the solution is low. On the other hand, when it is smaller than 0.01, the reaction between the alcohol and the silazane is mainly performed, and the film quality is deteriorated. Further, similarly to the case of water described above, the reactivity of the mixed solution can be controlled by changing the ratio.

【0083】アルコキシシランと水を含む反応性の混合
溶液は、該アルコキシドの加水分解及びポリシラザンと
の反応を促進させるために触媒を含有することができ
る。触媒としては酸、塩基が好ましく、その種類につい
ては特に限定はされないが、例として塩酸、硫酸、フッ
酸、硝酸及びこれらの塩類、アンモニア、水酸化アンモ
ニウム、塩化アンモニウム、トリエチルアミン、ジエチ
ルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミンなどのアミン類、並びに水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、等が挙げられる。これ
らの酸、塩基触媒の添加量は、アルコキシシラン1モル
当たり0.0001〜10モル%、より好ましくは0.
001〜1.0モル%が好ましい。同様に、この触媒添
加量によっても混合溶液の反応性を制御することができ
る。
A reactive mixed solution containing an alkoxysilane and water can contain a catalyst to promote the hydrolysis of the alkoxide and the reaction with polysilazane. The catalyst is preferably an acid or a base, and the type thereof is not particularly limited. Examples thereof include hydrochloric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, nitric acid and salts thereof, ammonia, ammonium hydroxide, ammonium chloride, triethylamine, diethylamine, and monoethanolamine. , Diethanolamine, triethanolamine and the like, and sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like. The addition amount of these acid and base catalysts is 0.0001 to 10 mol%, more preferably 0.1 to 10 mol%, per mol of alkoxysilane.
001-1.0 mol% is preferable. Similarly, the reactivity of the mixed solution can be controlled by the amount of the catalyst added.

【0084】このように調製したアルコキシシラン及び
水を含有する反応性の混合溶液を、上記の紫外線照射後
のポリシラザン塗膜に適当な方法で接触させる。接触さ
せる方法として、例えば、浸漬法、噴霧法、等が挙げら
れる。この接触によってポリシラザンとアルコキシシラ
ンとの間で反応が起こり、これらがSiOx 組成のセラ
ミックに転化する。この接触時の温度(例えば、浸漬液
の温度)は、室温で十分であるが、所望により室温〜混
合溶液の沸点以下の範囲に加熱してもよい。接触時間
は、限定するわけではないが、一般に1時間以内で済
み、好ましくは1〜10分の範囲である。
The reactive mixed solution containing the alkoxysilane and water thus prepared is brought into contact with the above-mentioned polysilazane coating film after irradiation with an ultraviolet ray by an appropriate method. Examples of the contacting method include a dipping method and a spraying method. This contact causes a reaction between the polysilazane and the alkoxysilane, which is converted into a ceramic of SiO x composition. Although the temperature at the time of this contact (for example, the temperature of the immersion liquid) is sufficient at room temperature, it may be heated to a range from room temperature to the boiling point of the mixed solution or lower, if desired. The contact time is not limited, but generally does not exceed one hour, and preferably ranges from 1 to 10 minutes.

【0085】これらのセラミックス化処理を施すことに
よって、ポリシラザン又はその変性物に含まれるSi−
N、Si−H、N−H結合等は消失し、Si−O結合を
主体とする強靱なセラミックス膜が基材表面に形成され
る。なお、このSiO2 膜はポリシラザンに由来するた
め窒素を原子百分率で0.005〜5%含有する。この
窒素含有量が5%よりも多い場合には膜のセラミックス
化が不十分となり所期の効果(例えば耐磨耗性)が得ら
れない。一方、窒素含有量を0.005%よりも少なく
することは困難である。
By performing these ceramic treatments, the Si-silicon contained in the polysilazane or a modified product thereof is
N, Si-H, NH bonds and the like disappear, and a tough ceramic film mainly composed of Si-O bonds is formed on the substrate surface. Since the SiO 2 film is derived from polysilazane, it contains 0.005 to 5% of nitrogen in atomic percentage. If the nitrogen content is more than 5%, the film is not sufficiently ceramicized, and the desired effect (for example, abrasion resistance) cannot be obtained. On the other hand, it is difficult to make the nitrogen content less than 0.005%.

【0086】1回の適用で得られるSiO2 膜の厚さ
は、好ましくは50Å〜5μm、より好ましくは100
Å〜2μmの範囲である。膜厚が5μmよりも厚いと熱
処理時に割れが入ることが多く、更に可撓性が悪くな
り、折り曲げなどによる割れや剥離も生じ易くなる。反
対に、膜厚が50Åよりも薄いと所期の効果、例えば所
望のガスバリヤ性や耐擦傷性が得られない。この膜厚
は、コーティング用組成物の濃度を変更すること及び/
又はコーティング条件によって制御することができる。
すなわち、膜厚を増加したい場合にはコーティング用組
成物の固形分濃度を高くする(溶剤濃度を低くする)こ
とができ、またロールのメッシュを細かくすること、さ
らにコーティング用組成物を複数回適用することによっ
て膜厚をさらに増加させることもできる。
The thickness of the SiO 2 film obtained by one application is preferably 50 ° to 5 μm, more preferably 100 μm.
Å-2 μm. If the film thickness is more than 5 μm, cracks often occur during the heat treatment, and the flexibility is further deteriorated, and cracking or peeling due to bending or the like is likely to occur. Conversely, if the film thickness is less than 50 °, desired effects, for example, desired gas barrier properties and scratch resistance cannot be obtained. This film thickness changes the concentration of the coating composition and / or
Alternatively, it can be controlled by coating conditions.
That is, when it is desired to increase the film thickness, the solid content concentration of the coating composition can be increased (solvent concentration is reduced), the mesh of the roll is made finer, and the coating composition is applied multiple times. By doing so, the film thickness can be further increased.

【0087】[0087]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、これらの実施例が本発明を限定するものではないこ
とを理解されたい。
The present invention will be further described with reference to the following examples, but it should be understood that these examples do not limit the present invention.

【0088】参考例〔ペルヒドロポリシラザンの合成〕 内容積1Lの四つ口フラスコにガス吹き込み管、メカニ
カルスターラー、ジュワーコンデンサーを装着した。反
応器内部を脱酸素した乾燥窒素で置換した後、四つ口フ
ラスコに脱気した乾燥ピリジン490mlを入れ、これ
を氷冷した。次いで、ジクロロシラン51.9gを加え
ると、白色固体状のアダクト(SiCl 2 ・2C6 5
N)が生成した。反応混合物を氷冷し、攪拌しながら水
酸化ナトリウム管及び活性炭管を通して精製したアンモ
ニア51.0gを吹き込んだ後、100℃で加熱した。
反応終了後、反応混合物を遠心分離し、乾燥ピリジンを
用いて洗浄した後、さらに乾燥窒素雰囲気下で濾過して
濾液850mlを得た。濾液5mlから溶媒を減圧除去
すると、樹脂状固体ペルヒドロポリシラザン0.102
gが得られた。
[0088]Reference example[Synthesis of perhydropolysilazane] A gas blowing tube and a mechanical
I attached a cal stirrer and a dewar condenser. Anti
After replacing the inside of the reactor with deoxygenated dry nitrogen,
Add 490 ml of degassed dry pyridine to Lasco, and add
Was cooled on ice. Then, 51.9 g of dichlorosilane was added.
Then, a white solid adduct (SiCl Two・ 2C6HFive
N). The reaction mixture is cooled on ice and stirred with water.
Ammo purified through sodium oxide tube and activated carbon tube
After blowing in 51.0 g of near, the mixture was heated at 100 ° C.
After completion of the reaction, the reaction mixture was centrifuged, and dried pyridine was removed.
And then filtered under a dry nitrogen atmosphere.
850 ml of filtrate were obtained. Remove solvent under reduced pressure from 5 ml of filtrate
Then, the resinous solid perhydropolysilazane 0.102
g was obtained.

【0089】得られたポリマーの数平均分子量は、凝固
点降下法(溶媒:乾燥ベンゼン)で測定したところ11
20であった。赤外吸収(IR)スペクトル(溶媒:乾
燥o−キシレン;ペルヒドロポリシラザン濃度10.2
g/l)は、波数(cm-1)3390及び1180のN
−Hに基づく吸収、2170のSi−Hに基づく吸収、
1040〜800のSi−N−Siに基づく吸収を示し
た。
The number average molecular weight of the obtained polymer was measured by a freezing point depression method (solvent: dry benzene).
20. Infrared absorption (IR) spectrum (solvent: dry o-xylene; perhydropolysilazane concentration 10.2)
g / l) are the N of the wave numbers (cm -1 ) 3390 and 1180.
-H based absorption, 2170 Si-H based absorption,
It showed absorption of 1040 to 800 based on Si-N-Si.

【0090】方法(A):シランカップリング剤のプラ
イマー層を設ける方法 実施例1 ブチルセルソルブ中のシランカップリング剤CH2 =C
CH3 COOC3 6Si(OCH3 3 〔日本ユニカ
ー(株)A−174〕を攪拌しながらこれにメタノール
(シランカップリング剤に対して50重量%)及び蒸留
水(シランカップリング剤に対して1モル当量)を滴下
することにより固形分濃度2重量%のプライマー層用組
成物を調製した。得られたプライマー層用組成物を、1
0cm角、厚さ0.3mmのポリカーボネート(PC)
シート板にフローコート法で塗布した。塗布後のPCシ
ート板を120℃で10分間処理してプライマー層を硬
化させた。得られたプライマー層の厚さは0.1μmで
あった。
Method (A): Purification of silane coupling agent
Method for Providing Immer Layer Example 1 Silane Coupling Agent CH 2 CC in Butyl Cell Solve
While stirring CH 3 COOC 3 H 6 Si (OCH 3 ) 3 [Nippon Unicar Co., Ltd. A-174], methanol (50% by weight with respect to the silane coupling agent) and distilled water (to the silane coupling agent) were added. (1 molar equivalent) was added dropwise to prepare a primer layer composition having a solid content of 2% by weight. The obtained primer layer composition was
0cm square, 0.3mm thick polycarbonate (PC)
It was applied to a sheet plate by a flow coating method. The PC sheet plate after application was treated at 120 ° C. for 10 minutes to cure the primer layer. The thickness of the obtained primer layer was 0.1 μm.

【0091】参考例で合成したペルヒドロポリシラザン
をm−キシレンに溶解して濃度10重量%のポリシラザ
ン溶液を調製した。この溶液にポリシラザン1重量部当
たり0.01重量部のプロピオン酸パラジウムを添加
し、大気中、20℃で3時間攪拌しながら反応を行っ
た。その後、孔径0.1μmのPTFE製フィルターで
濾過した。この溶液を、先に調製したプライマー層の上
に、スピンコート法(500rpm×2秒→2000r
pm×20秒)で塗布することによりポリシラザン塗膜
を形成させた。その後、ポリシラザン塗膜をクリーンオ
ーブン内で120℃、1時間処理し、次いで恒温恒湿槽
内で95℃、80%RH、3時間処理することによりポ
リシラザン塗膜をセラミックス化した。
The perhydropolysilazane synthesized in Reference Example was dissolved in m-xylene to prepare a polysilazane solution having a concentration of 10% by weight. To this solution, 0.01 part by weight of palladium propionate per 1 part by weight of polysilazane was added, and the reaction was carried out while stirring at 20 ° C. for 3 hours in the air. Thereafter, the mixture was filtered through a PTFE filter having a pore size of 0.1 μm. This solution was applied onto the previously prepared primer layer by a spin coating method (500 rpm × 2 seconds → 2000 rpm).
pm × 20 seconds) to form a polysilazane coating film. Thereafter, the polysilazane coating film was treated in a clean oven at 120 ° C. for 1 hour, and then treated in a thermo-hygrostat at 95 ° C. and 80% RH for 3 hours to convert the polysilazane coating film into a ceramic.

【0092】実施例2 基材を10cm角、厚さ1mmのポリエチレンテレフタ
レート(PET)シート板に変更したこと、及びポリシ
ラザン塗膜のセラミックス処理の条件を350℃、1時
間に変更したことを除き、実施例1と同様にした。実施例3 基材を10cm角、厚さ75μmのポリイミド(PI)
フィルムに変更したことを除き、実施例1と同様にし
た。
Example 2 Except that the substrate was changed to a polyethylene terephthalate (PET) sheet plate having a size of 10 cm square and 1 mm in thickness, and the conditions for ceramic treatment of the polysilazane coating film were changed to 350 ° C. for 1 hour, It was the same as in Example 1. Example 3 A substrate (10 cm square, 75 μm thick polyimide (PI))
Same as Example 1 except that the film was changed.

【0093】実施例4 基材を10cm角、厚さ100μmのポリカーボネート
(PC)フィルムに変更したことを除き、実施例1と同
様にした。実施例5 基材を10cm角、厚さ75μmのポリアリレート(P
Ar)フィルムに変更したことを除き、実施例1と同様
にした。実施例6 シランカップリング剤をNH2 3 6 Si(OC2
5 3 〔日本ユニカー(株)A−1100〕に変更した
こと、及びメタノールに代えてエタノールを使用したこ
とを除き、実施例1と同様にした。実施例7 基材を10cm角、厚さ75μmのポリイミド(PI)
フィルムに変更したこと、及びポリシラザン塗膜のセラ
ミックス処理の条件を350℃、1時間に変更したこと
を除き、実施例6と同様にした。
Example 4 The procedure of Example 1 was repeated except that the substrate was changed to a 10 cm square, 100 μm thick polycarbonate (PC) film. Example 5 A substrate having a size of 10 cm square and 75 μm thick polyarylate (P
Ar) The procedure was the same as in Example 1 except that the film was changed. Example 6 The silane coupling agent was NH 2 C 3 H 6 Si (OC 2 H
5 ) 3 In the same manner as in Example 1 except that [Nihon Unicar Co., Ltd. A-1100] was used and ethanol was used instead of methanol. Example 7 A substrate (10 cm square, 75 μm thick polyimide (PI))
Example 6 was carried out in the same manner as in Example 6, except that the film was changed to a film, and the conditions for ceramic treatment of the polysilazane coating film were changed to 350 ° C for 1 hour.

【0094】比較例1〜7 上記実施例1〜7において、プライマー層を設けること
なく基材上にポリシラザン溶液を直接塗布したものをそ
れぞれ比較例1〜7とした。
Comparative Examples 1 to 7 Comparative Examples 1 to 7 were obtained by directly applying a polysilazane solution on a substrate without providing a primer layer in Examples 1 to 7 described above.

【0095】膜特性の評価 上記実施例1〜7及び比較例1〜7で得られたセラミッ
クス膜の基材に対する密着性及び耐擦傷性を評価した。 ・密着性:碁盤目テープ剥離試験(JIS−K5400
準拠)で評価した。 ・耐擦傷性:スチールウール#000番、荷重500
g、(面積2cm角)100往復の条件で試験し、目視
で傷の数を観察し、A〜Eの格付けをした。評価A:傷
なし、評価B:傷2本以下、評価C:傷3〜5本、評価
D:傷6〜10本、評価E:傷11本以上。 膜特性の評価を以下に示す。
Evaluation of Film Properties The adhesion and abrasion resistance of the ceramic films obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 to a substrate were evaluated. -Adhesion: cross cut tape peeling test (JIS-K5400
Compliance).・ Scratch resistance: Steel wool # 000, load 500
g, (2 cm square area) The test was performed under 100 reciprocating conditions, the number of scratches was visually observed, and A to E were rated. Evaluation A: No scratch, Evaluation B: 2 scratches or less, Evaluation C: 3 to 5 scratches, Evaluation D: 6 to 10 scratches, Evaluation E: 11 or more scratches. The evaluation of the film properties is shown below.

【0096】 密着性 耐擦傷性 基材の白化 実施例1 100/100 A 外観変化なし 実施例2 100/100 A 外観変化なし 実施例3 100/100 A〜B 外観変化なし 実施例4 100/100 A〜B 外観変化なし 実施例5 100/100 A〜B 外観変化なし 実施例6 100/100 A 外観変化なし 実施例7 100/100 A〜B 外観変化なし 比較例1 0/100 E 白化 比較例2 0/100 E 外観変化なし 比較例3 0/100 E 外観変化なし 比較例4 0/100 E 白化 比較例5 0/100 E 白化 比較例6 0/100 E 白化 比較例7 0/100 E 外観変化なし[0096] adhesion abrasion whitening example scratches substrate 1 100/100 A Appearance No change Example 2 100/100 A Appearance No change Example 3 100/100 A-B Appearance No change Example 4 100/100 AB No change in appearance Example 5 100/100 AB No change in appearance Example 6 100/100 A No change in appearance Example 7 100/100 AB No change in appearance Comparative Example 10 0/100 E Whitening Comparative Example 2 0/100 E No change in appearance Comparative Example 3 0/100 E No change in appearance Comparative Example 4 0/100 E Whitening Comparative Example 5 0/100 E Whitening Comparative Example 6 0/100 E Whitening Comparative Example 7 0/100 E External View No change

【0097】上記のデータは、本発明によりプライマー
層を設けたことにより、各種基材に耐溶剤性を付与する
と共に、実質的にSiO2 からなるセラミックス膜の各
種基材に対する密着性を高めることができたことを示し
ている。
The above data shows that the provision of the primer layer according to the present invention not only imparts solvent resistance to various substrates, but also enhances the adhesion of the ceramic film substantially composed of SiO 2 to various substrates. Shows that

【0098】方法(B):ポリシラザンを含むコーティ
ング組成物にシランカップリング剤を添加する方法 実施例8 参考例で合成したペルヒドロポリシラザンをジブチルエ
ーテル(DBE)に溶解した。この溶液にポリシラザン
1重量部当たり0.01重量部のプロピオン酸パラジウ
ムを添加し、大気中、20℃で3時間攪拌しながら反応
を行った。次いで、この反応液にポリシラザンに対して
1重量%のシランカップリング剤NH23 6 Si
(OC2 5 3 〔日本ユニカー(株)A−1100〕
を添加し、大気中、23℃で10分間攪拌し、そして孔
径0.1μmのPTFE製フィルターで濾過することに
よりシランカップリング剤を含むコーティング溶液を調
製した。この溶液中のポリシラザン濃度は20重量%と
した。得られたコーティング溶液を、10cm角、厚さ
0.3mmのPCシート板にスピンコート法(500r
pm×2秒→2000rpm×20秒)で塗布すること
によりシランカップリング剤を含むポリシラザン塗膜を
形成させた。その後、ポリシラザン塗膜をクリーンオー
ブン内で120℃、1時間処理し、次いで恒温恒湿槽内
で95℃、80%RH、3時間処理することによりポリ
シラザン塗膜をセラミックス化した。
Method (B): Coat containing polysilazane
Example 8 Method of Adding a Silane Coupling Agent to a Coating Composition Example 8 Perhydropolysilazane synthesized in Reference Example was dissolved in dibutyl ether (DBE). To this solution, 0.01 part by weight of palladium propionate per 1 part by weight of polysilazane was added, and the reaction was carried out while stirring at 20 ° C. for 3 hours in the air. Next, 1% by weight of silane coupling agent NH 2 C 3 H 6 Si based on polysilazane was added to the reaction solution.
(OC 2 H 5 ) 3 [Nihon Unicar Co., Ltd. A-1100]
Was added, the mixture was stirred in the atmosphere at 23 ° C. for 10 minutes, and filtered through a PTFE filter having a pore size of 0.1 μm to prepare a coating solution containing a silane coupling agent. The polysilazane concentration in this solution was 20% by weight. The obtained coating solution is spin-coated on a 10 cm square, 0.3 mm thick PC sheet plate (500 r
pm × 2 seconds → 2000 rpm × 20 seconds) to form a polysilazane coating film containing a silane coupling agent. Thereafter, the polysilazane coating film was treated in a clean oven at 120 ° C. for 1 hour, and then treated in a thermo-hygrostat at 95 ° C. and 80% RH for 3 hours to convert the polysilazane coating film into a ceramic.

【0099】実施例9 シランカップリング剤の添加量を1重量%から10重量
%に変更したことを除き、実施例8と同様にした。実施例10 シランカップリング剤の添加量を1重量%から5重量%
に変更したこと、溶媒をDBEからm−キシレンに変更
したこと、基材をPCシート板から厚さ1mmのPET
シート板に変更したこと、及びセラミックス処理の条件
を350℃、1時間に変更したことを除き、実施例8と
同様にした。実施例11 シランカップリング剤の添加量を1重量%から5重量%
に変更したこと、溶媒をDBEからm−キシレンに変更
したこと、及び基材をPCシート板から厚さ75μmの
PIフィルムに変更したことを除き、実施例8と同様に
した。
Example 9 The procedure of Example 8 was repeated except that the amount of the silane coupling agent was changed from 1% by weight to 10% by weight. Example 10 From 1% by weight to 5% by weight of silane coupling agent
The solvent was changed from DBE to m-xylene, and the substrate was made of a 1 mm thick PET from a PC sheet plate.
Example 8 was carried out in the same manner as in Example 8 except that the sheet plate was changed and the condition of the ceramics treatment was changed to 350 ° C for 1 hour. Example 11 From 1% by weight to 5% by weight of silane coupling agent
, The solvent was changed from DBE to m-xylene, and the substrate was changed from a PC sheet plate to a 75 μm-thick PI film.

【0100】実施例12 シランカップリング剤の添加量を5重量%に変更したこ
と及びポリシラザン濃度を12重量%としたことを除き
実施例8と同様にして得られたコーティング溶液を、厚
さ100μm、幅600mm、総延長300mのPCフ
ィルムを2m/分で搬送しながらグラビア(リバース)
コート法(ロール#80)で塗布することによりシラン
カップリング剤を含むポリシラザン塗膜を形成させた。
次いで、このフィルムに乾燥炉(120℃、3m)を通
して3分間の乾燥処理を施した。乾燥後のフィルムを、
セパレータシートをフィルム両端部に適用してこれを一
緒に挟み込みながらロールに巻き取った。その後、その
ロール体をクリーンオーブン内で120℃、1時間処理
し、次いで恒温恒湿槽内で95℃、80%RH、3時間
処理することによりポリシラザン塗膜をセラミックス化
した。実施例13 溶媒をDBEからm−キシレンに変更したこと、及び基
材をPCフィルムから厚さ75μmのPArフィルムに
変更したことを除き、実施例12と同様にした。
Example 12 A coating solution obtained in the same manner as in Example 8 except that the amount of the silane coupling agent added was changed to 5% by weight and the polysilazane concentration was changed to 12% by weight was changed to a film having a thickness of 100 μm. Gravure (reverse) while conveying a PC film with a width of 600 mm and a total length of 300 m at 2 m / min
By coating by a coating method (roll # 80), a polysilazane coating film containing a silane coupling agent was formed.
Next, this film was subjected to a drying treatment for 3 minutes through a drying furnace (120 ° C., 3 m). After drying the film,
A separator sheet was applied to both ends of the film, and the film was wound around a roll while being sandwiched together. Thereafter, the roll body was treated in a clean oven at 120 ° C. for 1 hour, and then in a thermo-hygrostat at 95 ° C. and 80% RH for 3 hours to convert the polysilazane coating into ceramics. Example 13 The procedure of Example 12 was repeated, except that the solvent was changed from DBE to m-xylene, and the substrate was changed from a PC film to a PAm film having a thickness of 75 μm.

【0101】実施例14 シランカップリング剤をCH2 =CCH3 COOC3
6 Si(OCH3 3〔日本ユニカー(株)A−17
4〕に変更したことを除き、実施例8と同様にした。実施例15 シランカップリング剤の添加量を1重量%から10重量
%に変更したことを除き、実施例14と同様にした。
Example 14 The silane coupling agent was changed to CH 2を CCH 3 COOC 3 H
6 Si (OCH 3 ) 3 [Nihon Unicar Co., Ltd. A-17
4], except that it was changed to 4). Example 15 Same as Example 14 except that the addition amount of the silane coupling agent was changed from 1% by weight to 10% by weight.

【0102】比較例8〜15 上記実施例8〜15において、ポリシラザンを含むコー
ティング溶液にシランカップリング剤を添加しなかった
ものをそれぞれ比較例8〜15とした。
Comparative Examples 8 to 15 In the above Examples 8 to 15, Comparative Examples 8 to 15 were prepared by adding no silane coupling agent to the coating solution containing polysilazane.

【0103】膜特性の評価 上記実施例8〜15及び比較例8〜15で得られたセラ
ミックス膜の緻密性、基材に対する密着性及び耐擦傷性
を評価した。 ・緻密性:0.5重量%の緩衝化フッ酸水溶液による単
位時間当たりの膜の腐食深さ(エッチングレート)で評
価した。 ・密着性:碁盤目テープ剥離試験(JIS−K5400
準拠)で評価した。 ・耐擦傷性:スチールウール#000番、荷重500
g、(面積2cm角)100往復の条件で試験し、目視
で傷の数を観察し、A〜Eの格付けをした。評価A:傷
なし、評価B:傷2本以下、評価C:傷3〜5本、評価
D:傷6〜10本、評価E:傷11本以上。 膜特性の評価を以下に示す。
Evaluation of Film Properties The ceramic films obtained in Examples 8 to 15 and Comparative Examples 8 to 15 were evaluated for their denseness, adhesion to a substrate, and scratch resistance. Denseness: Evaluated by the corrosion depth (etching rate) of the film per unit time with a 0.5% by weight buffered hydrofluoric acid aqueous solution. -Adhesion: cross cut tape peeling test (JIS-K5400
Compliance).・ Scratch resistance: Steel wool # 000, load 500
g, (2 cm square area) The test was performed under 100 reciprocating conditions, the number of scratches was visually observed, and A to E were rated. Evaluation A: No scratch, Evaluation B: 2 scratches or less, Evaluation C: 3 to 5 scratches, Evaluation D: 6 to 10 scratches, Evaluation E: 11 or more scratches. The evaluation of the film properties is shown below.

【0104】 エッチングレート 密着性 耐擦傷性 (μm/分) 実施例8 0.15 100/100 A 実施例9 0.15 100/100 A 実施例10 0.15 100/100 A 実施例11 0.15 100/100 A〜B 実施例12 0.15 100/100 A〜B 実施例13 0.15 100/100 A〜B 実施例14 0.15 100/100 A 実施例15 0.15 100/100 A 比較例8 0.15 0/100 E 比較例9 0.15 0/100 E 比較例10 0.15 0/100 E 比較例11 0.15 0/100 E 比較例12 0.15 0/100 E 比較例13 0.15 0/100 E 比較例14 0.15 0/100 E 比較例15 0.15 0/100 EEtching Rate Adhesion Scratch Resistance (μm / min) Example 8 0.15 100/100 A Example 9 0.15 100/100 A Example 10 0.15 100/100 A Example 110 15 100/100 AB Example 12 0.15 100/100 AB Example 13 0.15 100/100 AB Example 14 0.15 100/100 A Example 15 0.15 100/100 A Comparative Example 8 0.15 0/100 E Comparative Example 9 0.15 0/100 E Comparative Example 10 0.15 0/100 E Comparative Example 11 0.15 0/100 E Comparative Example 12 0.15 0/100 E Comparative Example 13 0.15 0/100 E Comparative Example 14 0.15 0/100 E Comparative Example 15 0.15 0/100 E

【0105】上記のデータは、本発明によりポリシラザ
ンを含むコーティング組成物にシランカップリング剤を
添加することにより、中間層を設けなくても、膜の緻密
性を損なうことなく、セラミックス膜の各種基材に対す
る密着性を高めることができたことを示している。
The above data shows that the addition of a silane coupling agent to a coating composition containing polysilazane according to the present invention allows various types of ceramic films to be formed without deteriorating the film density without providing an intermediate layer. This indicates that the adhesion to the material could be improved.

【0106】[0106]

【発明の効果】本発明によると、基材とポリシラザン塗
膜の間にシランカップリング剤を含むプライマー層を設
けることにより、各種基材に耐溶剤性を付与すると共
に、実質的にSiO2 からなるセラミックス膜の各種基
材に対する密着性を高めることができる。さらに、本発
明によると、ポリシラザンを含むコーティング組成物に
シランカップリング剤を添加することにより、中間層を
設けることなく実質的にSiO2 からなるセラミックス
膜の各種基材に対する密着性を高めることができる。
According to the present invention, by providing a primer layer containing a silane coupling agent between a base material and a polysilazane coating film, various base materials are imparted with solvent resistance and substantially made of SiO 2. The adhesion of the resulting ceramic film to various substrates can be improved. Further, according to the present invention, by adding a silane coupling agent to the coating composition containing polysilazane, it is possible to enhance the adhesion of the ceramic film substantially composed of SiO 2 to various substrates without providing an intermediate layer. it can.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F100 AA20B AD00B AH06C AK45 AK52B AK80B AS00C AT00A BA02 BA03 BA10A BA10B EH462 EJ082 EJ422 EJ65C JB07 JK06 4G014 AH00  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4F100 AA20B AD00B AH06C AK45 AK52B AK80B AS00C AT00A BA02 BA03 BA10A BA10B EH462 EJ082 EJ422 EJ65C JB07 JK06 4G014 AH00

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材上にポリシラザンを含む塗膜を形成
し、前記塗膜をセラミックス化処理して実質的にSiO
2 からなるセラミックス膜を形成する方法において、前
記基材と前記塗膜の間にシランカップリング剤を含むプ
ライマー層を設ける工程を含むことを特徴とする方法。
A coating film containing polysilazane is formed on a substrate, and the coating film is subjected to ceramic treatment to substantially form SiO 2.
2. A method for forming a ceramic film comprising the step of providing a primer layer containing a silane coupling agent between the substrate and the coating film.
【請求項2】 ポリシラザン及びシランカップリング剤
を含むコーティング組成物を調製し、次いで前記コーテ
ィング組成物の塗膜を基材上に形成し、その後前記塗膜
をセラミックス化処理して実質的にSiO2 からなるセ
ラミックス膜を形成することを特徴とする方法。
2. A coating composition comprising a polysilazane and a silane coupling agent is prepared, and then a coating film of the coating composition is formed on a substrate, and then the coating film is subjected to a ceramic treatment to substantially form SiO 2. A method characterized by forming a ceramic film comprising ( 2) .
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