JP2001220687A - Composition of zirconium and titanium series coating agent and producing method therefor - Google Patents

Composition of zirconium and titanium series coating agent and producing method therefor

Info

Publication number
JP2001220687A
JP2001220687A JP2000025618A JP2000025618A JP2001220687A JP 2001220687 A JP2001220687 A JP 2001220687A JP 2000025618 A JP2000025618 A JP 2000025618A JP 2000025618 A JP2000025618 A JP 2000025618A JP 2001220687 A JP2001220687 A JP 2001220687A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon atoms
alkyl group
general formula
group
represented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000025618A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Yamada
浩司 山田
Fumio Uchida
文生 内田
Yoshihiro Mitani
佳裕 三谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Chemical Co Ltd
Original Assignee
Fuji Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Chemical Co Ltd filed Critical Fuji Chemical Co Ltd
Priority to JP2000025618A priority Critical patent/JP2001220687A/en
Publication of JP2001220687A publication Critical patent/JP2001220687A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a titanium or zirconium series coating agent improved in preservative stability and also good in film deposition properties and chemical resistance. SOLUTION: This coating composition contains (i) Zr(OR)4 or Ti(OR1)4 of mol, (ii)a β-diketone or β-keto-acid ester of 0.5 to 2 mol to the above, (iii) an alcohol of [4-X] mol, (iv) an inorganic acid of 1/125 to 1/10 mol, (v) an organic acid shown by the general formula of R6COOH or water of 1 to 4 mol, and (vi) a hydrophilic organic solvent.

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】本発明はジルコニウム及びチ
タニウム系コーティング剤の組成物に関し、保存安定性
に優れ、ステンレス、アルミニウム、銅などの金属及
び、セラミックス,ガラスなどの無機物の表面に優れた
性能を有する薄膜を形成するためのジルコニウム及びチ
タニウム系コーティング用組成物及びその製造方法及
び、それを用いた成膜方法及びジルコニウム又はチタニ
ウム酸化物膜を有する基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composition of a zirconium- and titanium-based coating agent, which has excellent storage stability and excellent performance on the surface of metals such as stainless steel, aluminum and copper, and inorganic materials such as ceramics and glass. The present invention relates to a zirconium- and titanium-based coating composition for forming a thin film having the same, a method for producing the same, a film-forming method using the same, and a substrate having a zirconium- or titanium-oxide film.

【0002】[0002]

【従来の技術】銅や鉄などの金属は酸やアルカリに容易
に腐食する。腐食に耐性を有するステンレスにおいても
塩酸におかされる。更に、ガラスやセラミックスなどで
は、一般に耐腐食性が良好と言われるが耐アルカリ性が
不十分である。
2. Description of the Related Art Metals such as copper and iron are easily corroded by acids and alkalis. Even corrosion resistant stainless steel is exposed to hydrochloric acid. Further, glass and ceramics are generally said to have good corrosion resistance, but have insufficient alkali resistance.

【0003】近年、上記の材料の欠点を克服するために
耐水性、耐熱性、耐溶剤性、耐酸性、耐食性、耐磨耗
性、耐湿性、成膜性、保存安定性などに優れるコーティ
ング剤が求められている。
In recent years, in order to overcome the disadvantages of the above-mentioned materials, coating agents having excellent water resistance, heat resistance, solvent resistance, acid resistance, corrosion resistance, abrasion resistance, abrasion resistance, moisture resistance, film formability, storage stability, etc. Is required.

【0004】無機酸化物膜としてこのような要求に対応
するコーティング剤としてはチタンやジルコニウムにキ
レート剤や有機酸を反応させて、水で加水分解・縮重合
を行うコーティング剤が提案されている。
As an inorganic oxide film which meets such a demand, a coating agent which reacts a chelating agent or an organic acid with titanium or zirconium and performs hydrolysis and polycondensation with water has been proposed.

【0005】しかしながら、従来技術の方法は加水分解
反応で縮重合を行っているため、保存中でも反応が進行
し、ゲル化や沈澱物が生ずるような問題がある。この欠
点を避ける目的で加水分解率をコントロールしたり、キ
レート剤などの添加によって液の安定性を求めることが
なされている。
[0005] However, in the conventional method, polycondensation is carried out by a hydrolysis reaction, so that there is a problem that the reaction proceeds even during storage, and gelation and a precipitate are generated. In order to avoid this drawback, the hydrolysis rate is controlled or the stability of the solution is determined by adding a chelating agent or the like.

【0006】しかし、この方法では液の安定性の向上と
ともに良好な成膜条件が得られなくなっている。
[0006] However, this method cannot improve the stability of the liquid and obtain good film forming conditions.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は保存安定性を
向上し、かつ成膜性や耐薬品にも良好なチタニウムない
しジルコニウム系コーティング剤を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a titanium or zirconium-based coating agent having improved storage stability and excellent film forming properties and chemical resistance.

【0008】また、耐水性、耐熱性、耐湿性などの特性
ともに、特に耐薬品性に優れたチタニウムないしジルコ
ニウム系酸化物膜を提供する事を目的とする。
It is another object of the present invention to provide a titanium or zirconium-based oxide film having particularly excellent properties such as water resistance, heat resistance, and moisture resistance.

【0009】成膜する基板が銅のように酸化されやすい
場合、耐薬品性などの特性が極端に悪化する事が知られ
ている。
It is known that when a substrate on which a film is formed is easily oxidized like copper, characteristics such as chemical resistance are extremely deteriorated.

【0010】従って、本発明のさらなる目的はこれらの
基板においても良好な特性を示す膜を提供する事にあ
る。
Accordingly, it is a further object of the present invention to provide a film exhibiting good characteristics even on these substrates.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の項1〜
項4に関する。 項1. (i)一般式Zr(OR)4 (式中、Rは炭素数
2〜5のアルキル基を示す)で表されるジルコニウム化
合物及び一般式Ti(OR14 (式中、R1 は炭素数
2〜5のアルキル基を示す)で表されるチタニウム化合
物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物1モ
ルに対し、(ii)一般式R2COCH2COR3(式中、R
2 は炭素数1〜5のアルキル基、R3は炭素数1〜5の
アルキル基及び炭素数1〜5のアルコキシ基を示す)で
表されるβ−ジケトン類又はβ−ケト酸エステル類0.
5〜2モル、(iii)一般式R4 OR5 OH(式中、R4
は炭素数1〜2のアルキル基,R5 は炭素数2〜3のア
ルキレン基を示す)で表されるアルコール類〔4−X〕
モル(Xはβ−ジケトン類又はβ−ケト酸エステル類の
モル数を表す)、(iv)無機酸1/125〜1/10モ
ル、(v)一般式R6 COOH(R6 は水素又は炭素数1
〜4のアルキル基を示す)で示される有機酸及び水から
なる群から選ばれる少なくとも1種を1〜4モル、及び
(vi)親水性有機溶媒を含むコーティング組成物。 項2. (i)一般式Zr(OR)4 (式中、Rは炭素数
2〜5のアルキル基を示す)で表されるジルコニウム化
合物及び一般式Ti(OR1 4 (式中、R1 は炭素数
2〜5のアルキル基を示す)で表されるチタニウム化合
物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物1モ
ルに対し、(ii)一般式R2COCH2COR3 (式中、R
2は炭素数1〜5のアルキル基、R3は炭素数1〜5のア
ルキル基または炭素数1〜5のアルコキシ基を示す)で
表されるβ−ジケトン類またはβ−ケト酸エステル類
0.5〜2モル、(iii)一般式R4OR5OH(式中、R
4 は炭素数1〜2のアルキル基,R5 は炭素数2〜3の
アルキレン基を示す)で表されるアルコール類〔4−
X〕モル(Xはβ−ジケトン類またはβ−ケト酸エステ
ル類のモル数)を混合し、還流下で加熱し、次いで(iv)
無機酸1/125〜1/10モル、(v)一般式R6 CO
OH(R6 は水素又は炭素数1〜4のアルキル基を示
す)で示される有機酸および/または水1〜4モル、及
び(vi)親水性有機溶媒を混合し、還流下で加熱すること
を特徴とするコーティング用組成物の製造方法。 項3. 項1のZr系及び/又はTi系コーティング用
組成物を基板上に適用することを特徴とするZr及び/
又はTi酸化物膜の成膜方法。項4. 項3の方法によ
り得ることができるZr及び/又はTi酸化物膜を有す
る基板。
Means for Solving the Problems The present invention provides the following items 1 to
Regarding item 4. Item 1. (i) a zirconium compound represented by the general formula Zr (OR) 4 (wherein R represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms) and a general formula Ti (OR 1 ) 4 (where R 1 is carbon (Ii) relative to 1 mol of at least one compound selected from the group consisting of titanium compounds represented by formulas ( 2 ) to (5), wherein R 2 COCH 2 COR 3 (wherein R
2 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.) Β-diketones or β-keto acid esters 0 .
5 to 2 moles, (iii) a compound represented by the general formula R 4 OR 5 OH (wherein R 4
Is an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and R 5 is an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms) [4-X]
Moles (X represents the number of moles of β-diketones or β-keto acid esters), (iv) 1/125 to 1/10 moles of an inorganic acid, (v) a general formula R 6 COOH (R 6 is hydrogen or Carbon number 1
1 to 4 moles of at least one selected from the group consisting of organic acids and water represented by
(vi) a coating composition containing a hydrophilic organic solvent. Item 2. (i) a zirconium compound represented by the general formula Zr (OR) 4 (wherein R represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms) and a general formula Ti (OR 1 ) 4 (where R 1 is carbon (Ii) relative to 1 mol of at least one compound selected from the group consisting of titanium compounds represented by formulas ( 2 ) to (5), wherein R 2 COCH 2 COR 3 (wherein R
2 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms). 0.5 to 2 mol, (iii) a compound represented by the general formula R 4 OR 5 OH
4 represents an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and R 5 represents an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms).
X] moles (X is the number of moles of β-diketones or β-keto acid esters), heated under reflux and then (iv)
Inorganic acid 1/125 to 1/10 mol, (v) general formula R 6 CO
Mixing an organic acid represented by OH (R 6 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) and / or 1 to 4 mol of water, and (vi) a hydrophilic organic solvent and heating under reflux. A method for producing a coating composition, comprising: Item 3. Item 1. The composition for applying a Zr-based and / or Ti-based coating according to item 1 on a substrate.
Alternatively, a method of forming a Ti oxide film. Item 4. Item 4. A substrate having a Zr and / or Ti oxide film obtainable by the method of Item 3.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】成膜方法としては、ステンレスや
ガラスのような耐酸化性基板に適用する場合、スピンコ
ートやディッピングなどで基板上に適用し、室温、大気
中で自然乾燥して成膜する。その後、大気中(酸化雰囲
気)で熱処理を行うことができる。また、銅のような酸
化されやすい基板に適用する場合、スピンコートやディ
ッピングなどで成膜し、室温、大気中で自然乾燥する。
その後、窒素または窒素と水素の混合ガス(還元雰囲
気)で熱処理を行うことができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a film forming method, when applied to an oxidation-resistant substrate such as stainless steel or glass, it is applied to the substrate by spin coating or dipping, and naturally dried at room temperature and air. Film. After that, heat treatment can be performed in the air (oxidizing atmosphere). In addition, when applied to a substrate that is easily oxidized such as copper, a film is formed by spin coating or dipping, and naturally dried at room temperature and in the air.
After that, heat treatment can be performed with nitrogen or a mixed gas of nitrogen and hydrogen (reducing atmosphere).

【0013】本発明の特徴を以下に記す。The features of the present invention are described below.

【0014】従来の技術では耐薬品性に満足するもが得
られなかったが、本発明では下記の理由により、耐薬品
性が向上した膜を生成する。 (i)一般式Zr(OR)4 (Rは前記に同じ)で表される
ジルコニウム化合物及び一般式Ti(OR1)4(R1は前
記に同じ)で表されるチタニウム化合物からなる群から
選ばれる少なくとも1種と(ii)一般式R2COCH2CO
3(R2及びR3は前記に同じ)で表されるβ−ジケト
ン類またはβ−ケト酸エステル類によって形成した化合
物に(iii)一般式R4OR5OH(R4及びR5は前記に同
じ)で表されるアルコール類の存在下で反応させた後、
(iv)無機酸、(v)一般式R6COOH(R6は前記に同
じ)で示される有機酸及び水からなる群から選ばれる少
なくとも1種を加えて反応させ、縮重合を円滑に進行さ
せる。
[0014] Although the prior art is satisfactory in chemical resistance, it cannot be obtained, but the present invention produces a film with improved chemical resistance for the following reasons. (i) a group consisting of a zirconium compound represented by the general formula Zr (OR) 4 (R is the same as described above) and a titanium compound represented by the general formula Ti (OR 1 ) 4 (R 1 is the same as described above) At least one selected from the above and (ii) a general formula R 2 COCH 2 CO
Compounds formed by β-diketones or β-keto acid esters represented by R 3 (R 2 and R 3 are the same as described above) have the formula (iii) R 4 OR 5 OH (where R 4 and R 5 are After the reaction in the presence of the alcohol represented by
(iv) an inorganic acid, and (v) at least one selected from the group consisting of an organic acid represented by the general formula R 6 COOH (where R 6 is the same as described above) and water is added and reacted to smoothly proceed with polycondensation. Let it.

【0015】これらの添加物の比を厳密に制御すること
により、本発明の組成物を得、成膜条件を選択すること
で耐薬品性の向上した膜が得られる。
The composition of the present invention is obtained by strictly controlling the ratio of these additives, and a film having improved chemical resistance can be obtained by selecting the film forming conditions.

【0016】本発明のコーティング剤が適用される基板
の耐酸化性により、膜の熱処理を大気中および還元雰囲
気で使いわけることで、緻密な膜が得られ、耐薬品性な
どの特性が向上する。
Due to the oxidation resistance of the substrate to which the coating agent of the present invention is applied, a dense film can be obtained and the properties such as chemical resistance are improved by selectively using the heat treatment of the film in the air and in a reducing atmosphere. .

【0017】まず、本発明の組成物を構成用件別に記述
する。 (1)一般式Zr(OR)4 (Rは前記に同じ)で表される
ジルコニウム化合物及び一般式Ti(OR1)4 (R1は前
記に同じ)で表されるチタニウム化合物からなる群から
選ばれる少なくとも1種と(2)一般式R2 COCH2
OR3 (R2及びR3は前記に同じ)で表されるβ−ジケ
トン類またはβ−ケト酸エステル類によって形成した化
合物に(3)一般式R4 OR5 OH(R4及びR5は前記に
同じ)で表されるアルコール類を反応して得られた化合
物は適切な安定度を持つ。次に得られた化合物は、(4)
一般式R6 COOH(R6は前記に同じ)の有機酸が親
水性有機溶媒であるアルコールとエステル化反応し、発
生する水あるいは(5)直接添加する水との反応により加
水分解する。
First, the composition of the present invention will be described for each constitutional requirement. (1) From the group consisting of a zirconium compound represented by the general formula Zr (OR) 4 (R is the same as described above) and a titanium compound represented by the general formula Ti (OR 1 ) 4 (R 1 is the same as described above) At least one selected from the above and (2) a general formula R 2 COCH 2 C
A compound formed by a β-diketone or a β-keto acid ester represented by OR 3 (R 2 and R 3 are the same as described above) has the general formula R 4 OR 5 OH (where R 4 and R 5 are The compounds obtained by reacting the alcohols represented by the same as above) have appropriate stability. Next, the obtained compound is (4)
An organic acid of the general formula R 6 COOH (where R 6 is the same as above) undergoes an esterification reaction with an alcohol which is a hydrophilic organic solvent, and is hydrolyzed by reaction with generated water or (5) water directly added.

【0018】添加する有機酸の一部はジルコニウム化合
物ないしチタニウム化合物とアシル化反応を起こし、化
合物を更に安定化して、加水分解を緩慢にする作用を示
す。この加水分解物が縮重合を起こし、コーティング用
組成物を得る。
A part of the organic acid to be added causes an acylation reaction with a zirconium compound or a titanium compound, and further acts to stabilize the compound and slow the hydrolysis. This hydrolyzate causes polycondensation to obtain a coating composition.

【0019】このコーティング用組成物は触媒量の酸、
有機酸の種類や添加量、水の添加量、親水性溶媒の種類
や添加量によって、反応が制御でき、保存安定性の良好
な組成物を得ると同時に、さらに成膜性や耐薬品性の向
上したジルコニウム又はチタニウム系酸化膜が得られ
る。
The coating composition comprises a catalytic amount of an acid,
The reaction can be controlled by the type and amount of the organic acid, the amount of water, and the type and amount of the hydrophilic solvent, and a composition having good storage stability can be obtained. An improved zirconium or titanium oxide film can be obtained.

【0020】かかるジルコニウム化合物のRは、炭素数
2〜5のアルキル基、具体的にはエチル基、n−プロピ
ル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル
基、t−ブチル基、n−ペンチル基、i−ペンチル基な
どの直鎖又は分枝を有する炭素数2〜5のアルキル基で
ある。
In the zirconium compound, R is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, specifically, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group. , N-pentyl group, i-pentyl group and the like, and a linear or branched alkyl group having 2 to 5 carbon atoms.

【0021】一般式Zr(OR)4 で表されるジルコニウ
ム化合物の具体例は、ジルコニウムテトラエトキシド、
ジルコニウムテトラ−n−プロポキシド、ジルコニウム
テトラ−i−プロポキシド,ジルコニウムテトラ−n−
ブトキシド、ジルコニウムテトラ−sec−ブトキシ
ド、ジルコニウムテトラ−t−ブトキシド、ジルコニウ
ムテトラ−n−ペントキシド、ジルコニウムテトラ−i
−ペントキシドなどを挙げることができる。
Specific examples of the zirconium compound represented by the general formula Zr (OR) 4 include zirconium tetraethoxide,
Zirconium tetra-n-propoxide, zirconium tetra-i-propoxide, zirconium tetra-n-
Butoxide, zirconium tetra-sec-butoxide, zirconium tetra-t-butoxide, zirconium tetra-n-pentoxide, zirconium tetra-i
-Pentoxide and the like.

【0022】これらのうち、ジルコニウムテトラエトキ
シドとジルコニウムテトラ−n−ブトキシドとジルコニ
ウムテトラ−n−プロポキシドが好ましく、特にジルコ
ニウムテトラ−n−ブトキシドが好ましい。
Of these, zirconium tetraethoxide, zirconium tetra-n-butoxide and zirconium tetra-n-propoxide are preferred, and zirconium tetra-n-butoxide is particularly preferred.

【0023】一般式Ti(OR1)4 で表されるチタニウ
ム化合物のR1 は炭素数2〜5のアルキル基、具体的に
はエチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブ
チル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチ
ル基、i−ペンチル基などの直鎖又は分枝を有する炭素
数2〜5のアルキル基である。
In the titanium compound represented by the general formula Ti (OR 1 ) 4 , R 1 is an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, specifically, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl. A straight-chain or branched alkyl group having 2 to 5 carbon atoms such as a group, a sec-butyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group and an i-pentyl group.

【0024】一般式Ti(OR1)4 で表されるチタニウ
ム化合物の具体例は、チタニウムテトラエトキシド、チ
タニウムテトラ−n−プロポキシド、チタニウムテトラ
−i−プロポキシド,チタニウムテトラ−n−ブトキシ
ド、チタニウムテトラ−sec−ブトキシド、チタニウ
ムテトラ−t−ブトキシド、チタニウムテトラ−n−ペ
ントキシド、チタニウムテトラ−i−ペントキシドなど
を挙げることができる。これらの化合物でチタニウムテ
トラエトキシドとチタニウムテトラ−i−プロポキシド
とチタニウムテトラ−n−ブトキシドが好ましく、特に
チタニウムテトラ−n−ブトキシドが好ましい。 (ii)β−ジケトン類またはβ−ケト酸エステル類 一般式R2COCH2COR3(R2及びR3は前記に同
じ)で表されるβ−ジケトン類またはβ−ケト酸エステ
ル類は、(i)ジルコニウム化合物あるいはチタニウム化
合物と錯体を形成し、ジルコニウム化合物あるいはチタ
ニウム化合物の加水分解および縮重合を安定に促進さ
せ、沈殿の生成を防ぐ作用をなすものと考えられる。
Specific examples of the titanium compound represented by the general formula Ti (OR 1 ) 4 include titanium tetraethoxide, titanium tetra-n-propoxide, titanium tetra-i-propoxide, titanium tetra-n-butoxide, Examples thereof include titanium tetra-sec-butoxide, titanium tetra-t-butoxide, titanium tetra-n-pentoxide, and titanium tetra-i-pentoxide. Of these compounds, titanium tetraethoxide, titanium tetra-i-propoxide and titanium tetra-n-butoxide are preferable, and titanium tetra-n-butoxide is particularly preferable. (ii) β-diketones or β-keto acid esters β-diketones or β-keto acid esters represented by the general formula R 2 COCH 2 COR 3 (R 2 and R 3 are as defined above) (i) It is considered to form a complex with a zirconium compound or a titanium compound, to stably promote hydrolysis and polycondensation of the zirconium compound or the titanium compound, and to prevent precipitation.

【0025】R2 は炭素数1〜5のアルキル基、例えば
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル
基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、
n−ペンチル基などの直鎖又は分枝を有する炭素数1〜
5のアルキル基であり、R3 は前記と同様の炭素数1〜
5のアルキル基のほか炭素数1〜5のアルコキシ基、例
えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−
プロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、
t−ブトキシ基、ペンチルオキシなどの直鎖又は分枝を
有する炭素数1〜5のアルコキシ基である。
R 2 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group,
C1-C1 having a straight or branched chain such as an n-pentyl group
5 is an alkyl group, and R 3 is the same as described above for 1 to 1 carbon atoms.
In addition to the alkyl group of 5, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-
Propoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group,
It is a linear or branched alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms such as t-butoxy group and pentyloxy.

【0026】このβ−ジケトン類またはβ−ケト酸エス
テル類の具体例としては、アセチルアセトン、アセト酢
酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸−n−プロピ
ル、アセト酢酸−i−プロピル、アセト酢酸−n−ブチ
ル、アセト酢酸−sec−ブチル、アセト酢酸−t−ブ
チル,2,4−ヘキサン−ジオン、2,4−ヘプタン−
ジオン、3、5−ヘプタン−ジオン、2、4−オクタン
−ジオン、2、4−ノナンジオン、5−メチル−ヘキサ
ン−ジオンなどを挙げることができる。
Specific examples of the β-diketones or β-keto acid esters include acetylacetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, n-propyl acetoacetate, i-propyl acetoacetate, n-acetoacetate. Butyl, sec-butyl acetoacetate, t-butyl acetoacetate, 2,4-hexane-dione, 2,4-heptane-
Dione, 3,5-heptane-dione, 2,4-octane-dione, 2,4-nonanedione, 5-methyl-hexane-dione and the like can be mentioned.

【0027】これらの成分のうち、アセト酢酸エチルと
アセチルアセトンとアセト酢酸−n−ブチルと2,4−
ヘキサン−ジオンが好ましく、特にアセト酢酸エチルが
好ましい。この(ii)β−ジケトン類またはβ−ケト酸エ
ステル類の使用量としては0.5〜2モルの範囲であ
り、0.5モルより少ないと得られた化合物が不安定と
なり、沈澱を生成する場合がある。なお、β−ジケトン
類とβ−ケト酸エステル類の合計量が0.5〜2モルの
範囲であれば、両者を混合して用いてもよい。
Of these components, ethyl acetoacetate, acetylacetone, n-butyl acetoacetate, 2,4-
Hexane-dione is preferred, and ethyl acetoacetate is particularly preferred. (Ii) The amount of the β-diketone or β-keto acid ester used is in the range of 0.5 to 2 mol. If the amount is less than 0.5 mol, the obtained compound becomes unstable and precipitates. May be. If the total amount of β-diketones and β-keto acid esters is in the range of 0.5 to 2 mol, both may be used in combination.

【0028】一方、2モルを超えると化合物が安定化し
すぎるため、加水分解ならびに縮重合が促進されず、成
膜性が低下し、酸化物膜の耐薬品性が悪化する。
On the other hand, if it exceeds 2 moles, the compound is too stabilized, so that hydrolysis and polycondensation are not promoted, film formability is reduced, and chemical resistance of the oxide film is deteriorated.

【0029】前記の(i)一般式Zr(OR)4 (Rは前
記に同じ)で表されるジルコニウム化合物または一般式
Ti(OR14 (R1は前記に同じ)で表されるチタニ
ウム化合物と(ii)一般式R2COCH2COR3 (R2
びR3は前記に同じ)で表されるβ−ジケトン類または
β−ケト酸エステル類によって形成した化合物の加水分
解及び縮重合を円滑に進行させるために(iii)一般式R
4 OR5 OH(R4及びR 5は前記に同じ)で表されるア
ルコール類を用いる。
The above-mentioned (i) general formula Zr (OR)Four(R is before
Zirconium compound or a general formula represented by
Ti (OR1)Four(R1Is the same as above)
Compound and (ii) the general formula RTwoCOCHTwoCORThree(RTwoPassing
And RThreeIs the same as described above), or
Hydrolysis of compounds formed by β-keto acid esters
(Iii) In order to promote the dissolution and condensation polymerization smoothly,
FourORFiveOH (RFourAnd R FiveIs the same as above)
Use rucols.

【0030】(iii)一般式R4OR5OH(式中、R4は炭
素数1〜2のアルキル基,R5は炭素数2〜3のアルキ
レン基を示す)で表されるアルコール類はジルコニウム
化合物あるいはチタニウム化合物のアルコキシ基と交換
し、新たなジルコニウム化合物あるいはチタニウム化合
物を形成する。それにより、これらの化合物の加水分解
および縮重合を安定に促進させ、沈殿の生成を防ぐ作用
をなすものと考えられる。
(Iii) Alcohols represented by the general formula R 4 OR 5 OH (wherein R 4 represents an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms and R 5 represents an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms) Exchange with the alkoxy group of the zirconium compound or titanium compound to form a new zirconium compound or titanium compound. Thereby, it is considered that hydrolysis and polycondensation of these compounds are stably promoted, and an effect of preventing the formation of precipitates is obtained.

【0031】一般式中、R4 は炭素数1〜2のアルキル
基,例えばメチル基、エチル基であり、R5 は炭素数2
〜3のアルキレン基、例えばエチレン基、プロピレン基
である。これらのアルコール類の構造としてはエーテル
結合を有するアルコール類であり、Zr化合物およびT
i化合物とアルコキシ基の交換反応が進行する。
[0031] In the formula, R 4 is an alkyl group such as methyl group, ethyl group having 1 to 2 carbon atoms, R 5 is 2 carbons
And 3 alkylene groups such as an ethylene group and a propylene group. The structures of these alcohols are alcohols having an ether bond, Zr compound and T
The exchange reaction between the i-compound and the alkoxy group proceeds.

【0032】さらに、結合したこれらのアルコール類の
エーテル結合部分の酸素はそれが持つ不対電子対がZr
およびTi元素と相互作用を示し、加水分解反応を制御
する働きを持つものと推測される。
Further, the oxygen in the ether-bonded portion of these alcohols bonded is such that the unpaired electron pair of the alcohol has Zr.
It is presumed that it has an action of controlling the hydrolysis reaction by interacting with Ti and Ti elements.

【0033】このアルコール類の具体例としては、2−
メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−メ
トキシプロパノール、1−メトキシ−2−プロパノー
ル、1−エトキシ−2−プロパノールなどを挙げること
ができる。これらの成分のうち、2−メトキシエタノー
ル、2−エトキシエタノール、1−メトキシ−2−プロ
パノールが好ましく、特に2−メトキシエタノールと1
−メトキシ−2−プロパノールが好ましい。 (iv)無機酸はジルコニウム化合物あるいはチタニウム化
合物の加水分解および縮重合を促進させる目的及び、
(v)一般式R6 COOHで示される有機酸と(vi)親水性
有機溶媒と反応しエステル化反応を促進させる目的で用
いる。
Specific examples of the alcohols include 2-
Methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-methoxypropanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol and the like can be mentioned. Of these components, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, and 1-methoxy-2-propanol are preferred, and 2-methoxyethanol and 1-methoxyethanol are particularly preferred.
-Methoxy-2-propanol is preferred. (iv) the purpose of the inorganic acid is to promote the hydrolysis and polycondensation of the zirconium compound or titanium compound, and
It is used for the purpose of (v) reacting an organic acid represented by the general formula R 6 COOH with (vi) a hydrophilic organic solvent to promote the esterification reaction.

【0034】かかる無機酸としては塩酸、硝酸、硫酸な
どを挙げることができ、塩酸、硝酸が好ましく、特に硝
酸が好ましい。 (v)一般式R6 COOH(R6は前記に同じ)で表される
有機酸は(i)ジルコニウム化合物あるいはチタニウム化
合物とアシル化反応を起こし、化合物の安定化に寄与す
ると同時に(vi)親水性有機溶媒と反応し、エステル化反
応を起こし、副生成物として水を発生させる。それによ
りジルコニウム化合物あるいはチタニウム化合物の加水
分解および縮重合を生起させるものである。かかる有機
酸としてはR6が水素又は炭素数1〜4のアルキル基、
具体的には蟻酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペン
タン酸などが挙げられるが、酢酸とプロピオン酸が好ま
しく、特に酢酸が好ましい。水はジルコニウム化合物あ
るいはチタニウム化合物の加水分解および縮重合を生起
させるものである。
Examples of such inorganic acids include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and the like. Hydrochloric acid and nitric acid are preferred, and nitric acid is particularly preferred. (v) The organic acid represented by the general formula R 6 COOH (R 6 is the same as described above) causes an acylation reaction with (i) a zirconium compound or a titanium compound, thereby contributing to the stabilization of the compound and (vi) hydrophilically Reacts with a volatile organic solvent to cause an esterification reaction, generating water as a by-product. This causes hydrolysis and polycondensation of the zirconium compound or the titanium compound. As such an organic acid, R 6 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
Specific examples include formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid and the like, and acetic acid and propionic acid are preferred, and acetic acid is particularly preferred. Water causes hydrolysis and polycondensation of the zirconium compound or the titanium compound.

【0035】かかる水としては、一般水道水、蒸留水、
イオン交換水、工業用水などを用いることができる。特
に、組成物を高純度にする場合には、蒸留水またはイオ
ン交換水が好ましい。これらの水は上記に挙げた有機酸
と併用することができる。なお、水はジルコニウム化合
物あるいはチタニウム化合物の急激な加水分解および縮
重合防ぐために、(vi)親水性有機溶媒と混合し、水を5
0重量%以下含む溶液としての混合液にすることが望ま
しい。
As such water, general tap water, distilled water,
Ion exchange water, industrial water and the like can be used. In particular, when the composition is to be highly purified, distilled water or ion-exchanged water is preferred. These waters can be used in combination with the above-mentioned organic acids. Water is mixed with (vi) a hydrophilic organic solvent to prevent rapid hydrolysis and polycondensation of the zirconium compound or titanium compound.
It is desirable to make a mixed solution as a solution containing 0% by weight or less.

【0036】なお、一般式R6 COOH(R6は前記に
同じ)で表される有機酸及び水は、いずれか一方或いは
両方を混合して使用することができ、一般式R6COO
H(R6は前記に同じ)で表される有機酸及び水の合計
量はジルコニウム化合物あるいはチタニウム化合物1モ
ルに対し、1〜4モル、好ましくは2〜3モルの範囲で
あり、1モル以下では加水分解及び縮重合が不十分とな
り、成膜性が悪く、酸化物膜の対薬品性が低下する。一
方、4モルを超えると急激に反応が進行し、ゲル化ある
いは沈殿の生成する場合があり好ましくない。 (vi)親水性有機溶媒としてはアルコール類を挙げること
ができる。
[0036] In general formula R 6 COOH (R 6 is as defined above) an organic acid and water is represented by may be used as a mixture of either or both of the general formula R 6 COO
The total amount of the organic acid and water represented by H (R 6 is the same as above) is in the range of 1 to 4 mol, preferably 2 to 3 mol, and 1 mol or less, per 1 mol of the zirconium compound or the titanium compound. In such a case, hydrolysis and polycondensation become insufficient, film formability is poor, and chemical resistance of the oxide film is reduced. On the other hand, if it exceeds 4 mol, the reaction rapidly proceeds, and gelation or precipitation may occur, which is not preferable. (vi) Examples of the hydrophilic organic solvent include alcohols.

【0037】これらのアルコール類としては、例えばメ
タノール、エタノール、n−プロピルアルコール、i−
プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、i−ブチ
ルアルコール、sec−ブチルアルコール、n−ペンチ
ルアルコールなどが挙げることができる。有機溶媒の選
択の枠は(v)一般式R6COOH(R6は前記に同じ)で
表される有機酸とエステル化反応を生じ易いものとして
低級なアルコールを選択する。これらの親水性有機溶媒
としては好ましくはメタノール、エタノール、n−プロ
ピルアルコールであり特にメタノールとエタノールが好
ましい。これらの親水性有機溶媒は、1種単独でまたは
2種以上混合して使用することができる。
These alcohols include, for example, methanol, ethanol, n-propyl alcohol, i-
Propyl alcohol, n-butyl alcohol, i-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, n-pentyl alcohol and the like can be mentioned. The frame of the selection of the organic solvent is (v) a lower alcohol which is likely to cause an esterification reaction with the organic acid represented by the general formula R 6 COOH (R 6 is the same as above). These hydrophilic organic solvents are preferably methanol, ethanol and n-propyl alcohol, and particularly preferably methanol and ethanol. These hydrophilic organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

【0038】以上のような(i)〜(vi)成分を含有する本
発明の組成物は、好ましくは〔1〕(i)一般式Zr(O
R)4 (式中、Rは炭素数2〜5のアルキル基を示す)
で表されるジルコニウム化合物または一般式Ti(OR
1 4 (式中、R1 は炭素数1〜5のアルキル基を示
す)で表されるチタニウム化合物1モルに対し、(ii)一
般式R2COCH2COR3(式中、R2は炭素数1〜5の
アルキル基、R3は炭素数1〜5のアルキル基または炭
素数1〜5のアルコキシ基を示す)で表されるβ−ジケ
トン類またはβ−ケト酸エステル類0.5〜2モル、(i
ii)一般式R4OR5OH(式中、R4は炭素数1〜2のア
ルキル基,R5は炭素数2〜3のアルキル基を示す)で
表されるアルコール類〔4−X〕モル(Xはβ−ジケト
ン類またはβ−ケト酸エステル類のモル数)を混合し、
還流下で加熱し、次いで、〔2〕(iv)無機酸1/125
〜1/10モルと(v)一般式R6 COOHで示される有
機酸(R6 は炭素数0〜4のアルキル基を示す)または
/および水1〜4モルと(vi)親水性有機溶媒を混合し、
〔1〕に滴下し、その後、還流下で加熱する。
The composition of the present invention containing the above components (i) to (vi) is preferably (1) (i) a compound of the general formula Zr (O
R) 4 (wherein, R represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms)
Or a general formula Ti (OR
1 ) 4 (wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) per mole of a titanium compound represented by the formula (ii): R 2 COCH 2 COR 3 (where R 2 is An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.) Β-diketones or β-keto acid esters 0.5 ~ 2 mol, (i
ii) alcohols represented by the general formula R 4 OR 5 OH (wherein R 4 represents an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and R 5 represents an alkyl group having 2 to 3 carbon atoms) [4-X] Moles (X is the number of moles of β-diketones or β-keto acid esters),
Heat under reflux, then [2] (iv) inorganic acid 1/125
And (v) an organic acid represented by the general formula R 6 COOH (R 6 represents an alkyl group having 0 to 4 carbon atoms) or / and 1 to 4 mol of water, and (vi) a hydrophilic organic solvent. Mix
It is added dropwise to [1], and then heated under reflux.

【0039】ここで〔1〕工程では、前記(i)成分と(i
i)成分と(iii)成分を混合し、混合液を作成するが、こ
の場合、(i)成分と(ii)成分と(iii)成分を混合し、加熱
により還流下、2時間以上攪拌させる事が好ましい。
Here, in the step (1), the components (i) and (i)
The component (i) and the component (iii) are mixed to prepare a mixed solution.In this case, the component (i), the component (ii) and the component (iii) are mixed, and the mixture is stirred under reflux for 2 hours or more by heating. Things are preferred.

【0040】(i)成分と(ii)成分と(iii)成分を混合した
後、還流下、加熱時間が2時間未満の場合、後記〔2〕
工程で加水分解したときに沈殿が生じる場合があり、成
膜した基板の耐薬品性が2時間以上還流したものと比べ
ると悪くなる場合がある。
After the components (i), (ii) and (iii) are mixed and the mixture is heated under reflux for less than 2 hours, the following [2]
Precipitation may occur when hydrolyzed in the process, and the chemical resistance of the film-formed substrate may be worse than that of a substrate refluxed for 2 hours or more.

【0041】次いで〔2〕工程では(iv)成分と(v)成分
と(vi)成分を前もって混合したものあるいはこれらを別
々に前記〔1〕工程における反応生成物へ滴下し、その
後還流下で加熱する工程であるが、この場合も還流下で
ジルコニウム・コーティング剤においては5時間以上攪
拌・加熱することが望ましく、電気伝導率が約14mS
/m以下になるように制御することが好ましい。また、
チタニウム・コーティング剤では6時間以上・加熱する
ことが望ましく、電気伝導率が約20mS/m以下にな
るように制御することが好ましい。この〔2〕工程では
(v)成分の有機酸と(vi)成分の親水性有機溶媒が反応し
て得られる水或いは直接的に(v)成分の水を加えること
で〔1〕工程で得られる化合物の加水分解並びに重縮合
を生起させる。
Next, in the step [2], the component (iv), the component (v) and the component (vi) are previously mixed or separately added dropwise to the reaction product in the step [1]. In this case, the zirconium coating agent is preferably stirred and heated for 5 hours or more under reflux, and the electric conductivity is about 14 mS.
/ M or less. Also,
It is desirable to heat the titanium coating agent for 6 hours or more, and it is preferable to control the electric conductivity to be about 20 mS / m or less. In this [2] step,
Hydrolysis of the compound obtained in the step (1) by adding water obtained by reacting the organic acid of the component (v) with the hydrophilic organic solvent of the component (vi) or directly adding the water of the component (v), and Polycondensation occurs.

【0042】ここで使用する(v)成分の割合は(i)成分に
対し1〜4倍モル、好ましくは1.5〜3倍モルの範囲
であり、1倍モル未満では加水分解及び縮重合が不十分
となりコーティングして得られる膜の耐薬品性が低下す
る。一方、4倍モルを超えると急激に反応が進行し、ゲ
ル化する場合や保存安定性が著しく悪くなる。
The proportion of the component (v) used here is in the range of 1 to 4 moles, preferably 1.5 to 3 moles, based on the component (i). And the chemical resistance of the film obtained by coating decreases. On the other hand, when the molar ratio exceeds 4 times, the reaction proceeds rapidly, causing gelation and storage stability to be remarkably deteriorated.

【0043】本発明によって得られる組成物は必要に応
じて前記親水性有機溶媒によって固形分濃度を5〜15
重量%程度に調整し、コーティング用として使用され
る。
The composition obtained by the present invention may have a solid content of 5 to 15 with the above-mentioned hydrophilic organic solvent if necessary.
It is adjusted to about weight% and used for coating.

【0044】このように調整された組成物はスピンコー
ト、ディッピング、スプレーなどの成膜方法により、ス
テンレス、アルミニウム、銅、鉄、セラミックス、ガラ
スなどの基板に塗布し、これを直ちにまたは自然乾燥
後、熱処理を行う。 ・ステンレスやガラスのような耐酸化性の基板 熱処理は大気中(酸化雰囲気)で行う。 ・銅のような酸化されやすい基板 熱処理は窒素あるいは窒素と水素の混合ガス(還元雰囲
気)で行う。
The composition thus prepared is applied to a substrate of stainless steel, aluminum, copper, iron, ceramics, glass, or the like by a film forming method such as spin coating, dipping, spraying, etc., and immediately or after natural drying. And heat treatment. -Oxidation-resistant substrates such as stainless steel and glass Heat treatment is performed in the air (oxidizing atmosphere). -Substrates that are easily oxidized such as copper Heat treatment is performed with nitrogen or a mixed gas of nitrogen and hydrogen (reducing atmosphere).

【0045】窒素と水素の混合ガスの場合、水素の含有
量が10%を超えると膜上にカーボンが発生し、耐アル
カリ性や耐磨耗性などが悪くなる。したがって、10%
以下が好ましい。熱処理の条件、例えば、100〜50
0℃程度の温度で10〜60分間程度加熱することによ
り硬化する。
In the case of a mixed gas of nitrogen and hydrogen, if the content of hydrogen exceeds 10%, carbon is generated on the film, and the alkali resistance, abrasion resistance and the like are deteriorated. Therefore, 10%
The following is preferred. Heat treatment conditions, for example, 100 to 50
It is cured by heating at a temperature of about 0 ° C. for about 10 to 60 minutes.

【0046】[0046]

【実施例】以下に、実施例を挙げ本発明を更に具体的に
説明するが、以下の実施例に限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0047】また、実施例中における各種の測定方法
は、下記のとおりである。
Various measuring methods in the examples are as follows.

【0048】コーティング用組成物の保存安定性はポリ
エチレン製ビン中で常温で密閉保存し、目視によりゲル
化を判定した。ゲル化を生じていないものについては、
BL型粘度計〔東京計器(株)製〕による粘度測定を行
い、変化率が200%以内のものを変化なしとした。
The storage stability of the coating composition was stored tightly in a polyethylene bottle at room temperature, and gelation was visually judged. For those that have not gelled,
The viscosity was measured by a BL type viscometer (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.), and those having a change rate of 200% or less were regarded as no change.

【0049】密着性はJIS K5400による碁盤目
テスト後、テープ剥離試験を3回実施し、その平均をと
った。
After the grid test according to JIS K5400, the tape peeling test was conducted three times, and the average was taken.

【0050】硬度はJIS K5400による鉛筆硬度
に拠った。
The hardness was based on pencil hardness according to JIS K5400.

【0051】耐アルカリ性は、濃度1%水酸化ナトリ
ウム水溶液を塗膜上に1cc滴下し、蓋付きシャーレ中
で1日静置後、水洗して塗膜の状態を観察した。
The alkali resistance was determined by dropping 1 cc of a 1% aqueous solution of sodium hydroxide onto the coating film, leaving it in a petri dish with a lid for one day, washing with water, and observing the state of the coating film.

【0052】耐アルカリ性は、濃度10%水酸化ナト
リウム水溶液を塗膜上に1cc滴下し、蓋付きシャーレ
中で1日静置後、水洗して塗膜の状態を観察した。
The alkali resistance was determined by dropping 1 cc of a 10% aqueous solution of sodium hydroxide onto the coating film, leaving it in a petri dish with a lid for one day, washing with water, and observing the state of the coating film.

【0053】耐酸性は、濃度5%の塩酸を塗膜上に1
cc滴下し、蓋付きシャーレ中で1日静置後、水洗し、
塗膜の状態を観察した。
The acid resistance is as follows: 1% hydrochloric acid having a concentration of 5%
After dropping cc, let it stand in a Petri dish with lid for 1 day, wash with water,
The state of the coating film was observed.

【0054】耐酸性は、濃度5%の硫酸を塗膜上に1
cc滴下し、蓋付きシャーレ中で1日静置後、水洗し、
塗膜の状態を観察した。
The acid resistance is as follows.
After dropping cc, let it stand in a Petri dish with lid for 1 day, wash with water,
The state of the coating film was observed.

【0055】耐候性は、JIS K5400により、ウ
エザーメーターで4000時間照射試験を実施し、塗膜
の状態を観察した。
The weather resistance was measured in accordance with JIS K5400 using an irradiation test for 4000 hours with a weather meter, and the state of the coating film was observed.

【0056】耐有機薬品性は蓋付きシャーレにトルエン
を入れ、この中にコーティングした基板を常温で60日
間浸漬した後、塗膜の状態を観察した。
For the resistance to organic chemicals, toluene was placed in a petri dish with a lid, and the coated substrate was immersed in the dish at room temperature for 60 days, and the state of the coating film was observed.

【0057】耐湿性は、温度50℃、湿度95%下で、
連続1000時間保持した後、取り出して、塗膜の状態
を観察した。
The moisture resistance was measured at a temperature of 50 ° C. and a humidity of 95%.
After holding continuously for 1000 hours, it was taken out and the state of the coating film was observed.

【0058】耐水性は、水道水に常温で60日間浸積
し、塗膜の状態を観察した。実施例1〜14表1にはジ
ルコニウム系コーティング組成物の組成を示す。
For water resistance, the coating film was immersed in tap water at room temperature for 60 days, and the state of the coating film was observed. Examples 1 to 14 Table 1 shows the composition of the zirconium-based coating composition.

【0059】工程〔1〕:表1に示されるジルコニウム
化合物、β−ジケトン類またはβ−ケト酸エステル類、
アルコール類を混合し、還流下で2時間加熱し、次い
で、 工程〔2〕:無機酸、一般式R6 COOHで示される有
機酸ないし水、親水性有機溶媒を混合し、その後、還流
下で5時間加熱して、各々コーティング組成物を調製し
た。
Step [1]: Zirconium compounds, β-diketones or β-keto acid esters shown in Table 1,
The alcohols are mixed and heated under reflux for 2 hours, and then step [2]: an inorganic acid, an organic acid or water represented by the general formula R 6 COOH, a hydrophilic organic solvent are mixed, and then, under reflux, By heating for 5 hours, each coating composition was prepared.

【0060】寸法100×100×0.3mmの銅板
に、合成した組成物をスピンコート法(2000rp
m)で成膜し、300℃で30分間加熱乾燥(還元雰囲
気下3%水素−97%窒素)した。このようにして得ら
れた試験片を用い、各種のテストを行った結果を表3に
合わせて示す。 比較例1〜8 表2にはジルコニウム系コーティング組成物の組成を示
す。
The synthesized composition was applied to a copper plate having a size of 100 × 100 × 0.3 mm by spin coating (2,000 rpm).
m) and dried by heating at 300 ° C. for 30 minutes (3% hydrogen-97% nitrogen under a reducing atmosphere). Table 3 shows the results of various tests performed using the test pieces thus obtained. Comparative Examples 1 to 8 Table 2 shows the composition of the zirconium-based coating composition.

【0061】工程〔1〕:表2に示されるジルコニウム
化合物、β−ジケトン類またはβ−ケト酸エステル類、
アルコール類を混合し、還流下で2時間加熱し、次い
で、 工程〔2〕:無機酸、一般式R6 COOHで示される有
機酸ないし水、親水性有機溶媒を混合し、その後、還流
下で5時間加熱して、各々コーティング組成物を調製し
た。
Step [1]: Zirconium compounds, β-diketones or β-keto acid esters shown in Table 2,
The alcohols are mixed and heated under reflux for 2 hours, and then step [2]: an inorganic acid, an organic acid or water represented by the general formula R 6 COOH, a hydrophilic organic solvent are mixed, and then, under reflux, By heating for 5 hours, each coating composition was prepared.

【0062】寸法100×100×0.3mmの銅板
に、合成した組成物をスピンコート法(2000rp
m)で成膜し、300℃で30分間加熱乾燥(還元雰囲
気下3%水素−97%窒素)した。このようにして得ら
れた試験片を用い、各種のテストを行った結果を表3に
合わせて示す。実施例15〜27表4にはチタニウム系
コーティング組成物の組成を示す。
The synthesized composition was applied to a copper plate having a size of 100 × 100 × 0.3 mm by a spin coating method (2000 rpm).
m) and dried by heating at 300 ° C. for 30 minutes (3% hydrogen-97% nitrogen under a reducing atmosphere). Table 3 shows the results of various tests performed using the test pieces thus obtained. Examples 15 to 27 Table 4 shows the compositions of titanium-based coating compositions.

【0063】工程〔1〕:表4に示されるチタニウム化
合物、β−ジケトン類またはβ−ケト酸エステル類、ア
ルコール類を混合し、還流下で2時間加熱し、次いで、 工程〔2〕:無機酸、一般式R6 COOHで示される有
機酸ないし水、親水性有機溶媒を混合し、その後、還流
下で6時間加熱して、各々コーティング組成物を調製し
た。
Step [1]: Titanium compounds, β-diketones or β-keto acid esters and alcohols shown in Table 4 are mixed and heated under reflux for 2 hours. An acid, an organic acid represented by the general formula R 6 COOH or water, and a hydrophilic organic solvent were mixed, and then heated under reflux for 6 hours to prepare respective coating compositions.

【0064】寸法100×100×0.3mmの銅板
に、合成した組成物をスピンコート法(2000rp
m)で成膜し、300℃で30分間加熱乾燥(還元雰囲
気下3%水素−97%窒素)した。このようにして得ら
れた試験片を用い、各種のテストを行った結果を表6に
あわせて示す。 比較例9〜16 表5にはチタニウム系コーティング組成物の組成を示
す。
On a copper plate having dimensions of 100 × 100 × 0.3 mm, the synthesized composition was spin-coated (2,000 rpm).
m) and dried by heating at 300 ° C. for 30 minutes (3% hydrogen-97% nitrogen under a reducing atmosphere). Table 6 shows the results of various tests performed using the test pieces thus obtained. Comparative Examples 9 to 16 Table 5 shows the compositions of the titanium-based coating compositions.

【0065】工程〔1〕:表5に示されるチタニウム化
合物、β−ジケトン類またはβ−ケト酸エステル類、ア
ルコール類を混合し、還流下で2時間加熱し、次いで、 工程〔2〕:無機酸、一般式R6 COOHで示される有
機酸ないし水、親水性有機溶媒を混合し、その後、還流
下で6時間加熱して、各々コーティング組成物を調製し
た。
Step [1]: Titanium compounds, β-diketones or β-keto acid esters and alcohols shown in Table 5 are mixed and heated under reflux for 2 hours. An acid, an organic acid represented by the general formula R 6 COOH or water, and a hydrophilic organic solvent were mixed, and then heated under reflux for 6 hours to prepare respective coating compositions.

【0066】寸法100×100×0.3mmの銅板
に、合成した組成物をスピンコート法(2000rp
m)で成膜し、300℃で30分間加熱乾燥(還元雰囲
気下3%水素−97%窒素)した。このようにして得ら
れた試験片を用い、各種のテストを行った結果を表6に
合わせて示す。
The synthesized composition was applied to a copper plate having a size of 100 × 100 × 0.3 mm by spin coating (2,000 rpm).
m) and dried by heating at 300 ° C. for 30 minutes (3% hydrogen-97% nitrogen under a reducing atmosphere). Table 6 shows the results of various tests performed using the test pieces thus obtained.

【0067】表1〜表6に明記した化合物以外の本明細
書に記した化合物も同様な結果を示した。また、銅板以
外の基板においても同様な結果を示した。
The compounds described herein other than the compounds specified in Tables 1 to 6 showed similar results. Similar results were obtained with substrates other than the copper plate.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明によって得られたコーティング組
成物は保存安定性が良好であり、密着性、耐アルカリ
性、耐酸性、成膜性、耐水性、耐薬品性、耐湿性、耐候
性、耐磨耗性、耐絶縁性などを大幅に改善することがで
き、特に、耐アルカリ性に著しく優れた硬度の高い塗膜
を形成することができるコーティング組成物およびその
製造方法を提供することができる。
The coating composition obtained according to the present invention has good storage stability, adhesion, alkali resistance, acid resistance, film formability, water resistance, chemical resistance, moisture resistance, weather resistance, It is possible to provide a coating composition which can significantly improve abrasion resistance, insulation resistance, and the like, and in particular, can form a coating film having extremely high alkali resistance and high hardness, and a method for producing the same.

【0069】[0069]

【表1】 [Table 1]

【0070】[0070]

【表2】 [Table 2]

【0071】[0071]

【表3】 [Table 3]

【0072】[0072]

【表4】 [Table 4]

【0073】[0073]

【表5】 [Table 5]

【0074】[0074]

【表6】 [Table 6]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三谷 佳裕 大阪府大阪市都島区東野田町3丁目2番33 号 富士化学株式会社内 Fターム(参考) 4K044 AA03 AA06 AA12 AA13 BA12 BC00 BC01 BC02 CA16 CA53 CA62  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshihiro Mitani F-term in Fuji Chemical Co., Ltd. 3-2-33 Higashinoda-cho, Miyakojima-ku, Osaka-shi, Osaka 4K044 AA03 AA06 AA12 AA13 BA12 BC00 BC01 BC02 CA16 CA53 CA62

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(i)一般式Zr(OR)4 (式中、Rは炭
素数2〜5のアルキル基を示す)で表されるジルコニウ
ム化合物及び一般式Ti(OR14 (式中、R1 は炭
素数2〜5のアルキル基を示す)で表されるチタニウム
化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物
1モルに対し、(ii)一般式R2COCH2COR3(式
中、R2 は炭素数1〜5のアルキル基、R3は炭素数1
〜5のアルキル基及び炭素数1〜5のアルコキシ基を示
す)で表されるβ−ジケトン類又はβ−ケト酸エステル
類0.5〜2モル、(iii)一般式R4 OR5 OH(式
中、R4 は炭素数1〜2のアルキル基,R5 は炭素数2
〜3のアルキレン基を示す)で表されるアルコール類
〔4−X〕モル(Xはβ−ジケトン類又はβ−ケト酸エ
ステル類のモル数を表す)、(iv)無機酸1/125〜1
/10モル、(v)一般式R6 COOH(R6 は水素又は
炭素数1〜4のアルキル基を示す)で示される有機酸及
び水からなる群から選ばれる少なくとも1種を1〜4モ
ル、及び(vi)親水性有機溶媒を含むコーティング組成
物。
(I) a zirconium compound represented by the general formula Zr (OR) 4 (where R represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms) and a general formula Ti (OR 1 ) 4 (wherein , R 1 represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms) and at least one compound selected from the group consisting of titanium compounds represented by the general formula R 2 COCH 2 COR 3 (formula 1) In the formula, R 2 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 is an alkyl group having 1 carbon atom.
Β-diketones or β-keto acid esters represented by 0.5 to 2 moles represented by the following general formula R 4 OR 5 OH (showing an alkyl group having from 5 to 5 and an alkoxy group having from 1 to 5 carbon atoms): In the formula, R 4 is an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and R 5 is 2 alkyl groups.
(X represents the number of moles of β-diketones or β-keto acid esters), and (iv) an inorganic acid 1/125. 1
/ 10 mol, and (v) 1 to 4 mol of at least one selected from the group consisting of an organic acid represented by the general formula R 6 COOH (R 6 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) and water. And (vi) a coating composition comprising a hydrophilic organic solvent.
【請求項2】(i)一般式Zr(OR)4 (式中、Rは炭
素数2〜5のアルキル基を示す)で表されるジルコニウ
ム化合物及び一般式Ti(OR1 4 (式中、R1 は炭
素数2〜5のアルキル基を示す)で表されるチタニウム
化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物
1モルに対し、(ii)一般式R2COCH2COR3 (式
中、R2は炭素数1〜5のアルキル基、R3は炭素数1〜
5のアルキル基または炭素数1〜5のアルコキシ基を示
す)で表されるβ−ジケトン類またはβ−ケト酸エステ
ル類0.5〜2モル、(iii)一般式R4OR5OH(式
中、R4 は炭素数1〜2のアルキル基,R5 は炭素数2
〜3のアルキレン基を示す)で表されるアルコール類
〔4−X〕モル(Xはβ−ジケトン類またはβ−ケト酸
エステル類のモル数)を混合し、還流下で加熱し、次い
で(iv)無機酸1/125〜1/10モル、(v)一般式R
6 COOH(R6 は水素又は炭素数1〜4のアルキル基
を示す)で示される有機酸および/または水1〜4モ
ル、及び(vi)親水性有機溶媒を混合し、還流下で加熱す
ることを特徴とするコーティング用組成物の製造方法。
(I) a zirconium compound represented by the general formula Zr (OR) 4 (where R represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms) and a general formula Ti (OR 1 ) 4 (wherein , R 1 represents an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms) and at least one compound selected from the group consisting of titanium compounds represented by the general formula R 2 COCH 2 COR 3 (formula 1) In the formula, R 2 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
A β-diketone or a β-keto acid ester represented by 0.5 to 2 mol represented by an alkyl group of 5 or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, (iii) a general formula R 4 OR 5 OH (formula Wherein R 4 is an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and R 5 is an alkyl group having 2 carbon atoms.
), (X represents the number of moles of β-diketones or β-keto acid esters), heated under reflux, and then ( iv) 1/125 to 1/10 mol of inorganic acid, (v) general formula R
An organic acid represented by 6 COOH (R 6 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) and / or 1 to 4 mol of water, and (vi) a hydrophilic organic solvent are mixed and heated under reflux. A method for producing a coating composition, comprising:
【請求項3】請求項1のZr系及び/又はTi系コーテ
ィング用組成物を基板上に適用することを特徴とするZ
r及び/又はTi酸化物膜の成膜方法。
3. A Zr-based and / or Ti-based coating composition according to claim 1, which is applied on a substrate.
A method for forming an r and / or Ti oxide film.
【請求項4】請求項3の方法により得ることができるZ
r及び/又はTi酸化物膜を有する基板。
4. Z obtained by the method of claim 3.
A substrate having an r and / or Ti oxide film.
JP2000025618A 2000-02-02 2000-02-02 Composition of zirconium and titanium series coating agent and producing method therefor Pending JP2001220687A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000025618A JP2001220687A (en) 2000-02-02 2000-02-02 Composition of zirconium and titanium series coating agent and producing method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000025618A JP2001220687A (en) 2000-02-02 2000-02-02 Composition of zirconium and titanium series coating agent and producing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001220687A true JP2001220687A (en) 2001-08-14

Family

ID=18551451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000025618A Pending JP2001220687A (en) 2000-02-02 2000-02-02 Composition of zirconium and titanium series coating agent and producing method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001220687A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008119901A (en) * 2006-11-09 2008-05-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Surface treated metal material excellent in adhesive properties and film adhesion properties
KR100947658B1 (en) * 2008-04-02 2010-03-12 주식회사 옴니켐 Production of metal oxide nano-dispersed transparent solution by semi-batch method
JP2013527578A (en) * 2010-05-28 2013-06-27 アクセリス テクノロジーズ, インコーポレイテッド Active dew point detection and load lock ventilation to prevent condensation on the workpiece

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008119901A (en) * 2006-11-09 2008-05-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Surface treated metal material excellent in adhesive properties and film adhesion properties
KR100947658B1 (en) * 2008-04-02 2010-03-12 주식회사 옴니켐 Production of metal oxide nano-dispersed transparent solution by semi-batch method
JP2013527578A (en) * 2010-05-28 2013-06-27 アクセリス テクノロジーズ, インコーポレイテッド Active dew point detection and load lock ventilation to prevent condensation on the workpiece

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8367201B2 (en) Chromium-free rust-inhibitive surface treatment agent for metal parts with zinc surfaces and metal parts with zinc surfaces coated with rust-inhibitive surface coated film
EP0390154B1 (en) Solventless silicone coating composition
JPWO2006082951A1 (en) Water-based metal material surface treatment agent, surface treatment method and surface treatment metal material
JPH02258646A (en) Coating composition and production thereof
WO2006082946A1 (en) Aqueous surface treating agent for metal material, surface treating method and surface-treated metal material
JP3825813B2 (en) Coating liquid for forming high refractive index insulating coating for liquid crystal display
JPH0786183B2 (en) Coating composition for coating
JPH09286619A (en) Coating solution for forming thin bismuth-containing dielectric film and thin dielectric film formed using the same
JPH0445129A (en) Paint composition for coating
JP2001220687A (en) Composition of zirconium and titanium series coating agent and producing method therefor
JPH04202481A (en) Composition for treating metal surface
JPS63248865A (en) Zirconia based coating composition
JP5641434B2 (en) Coating agent
JPS63137972A (en) Coating composition
JP2612692B2 (en) Coating composition
KR100820550B1 (en) Silan-group induced metal sarface treating liquid compositions and process of galvanized steel sheet coated thereof
EP4071220A1 (en) Composition for surface treating of steel sheet, steel sheet using same, and manufacturing method of same
JP3317372B2 (en) Coated steel sheet, coating, and method for producing them
JP3360408B2 (en) Coating solution for metal oxide film formation
JP5438536B2 (en) Metal surface treatment agent, surface treatment metal material, and metal surface treatment method
JPH04277567A (en) Alumina-zirconia coating composition
JP2002356652A (en) Coating composition for organic substrate
JPH0752310A (en) Organic composite coated steel sheet
JP2880195B2 (en) Method for producing coating liquid for forming silica-based coating
JPH0819331B2 (en) Coating composition and method for producing the same