JP6152799B2 - モリブデン含有金属を保護するための金属酸化物被膜形成用塗布液 - Google Patents
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Description
接触位置の検出方式としては、例えば、抵抗膜方式や静電容量方式などがある。中でも、タッチパネルの耐久性、透過率、コスト、デザイン性などの面から、静電容量方式が主に用いられている。
通常、電子部品用薄膜配線を形成させる元素としては、Cr、Mo、W等が考えられるが、最近では高融点金属の合金による配線材質が提案されている。そのなかでも、現在はMo-Nb合金を用いた電子部品用薄膜配線が主に用いられているが、耐食性の面では充分ではない(特許文献1参照)。
このような、タッチパネルの電気配線膜及び電極を保護する為の保護膜としては、SiOXのスパッタ膜が使用されていた。しかし、コストが高く、問題となっていた。そこで最近、塗布型の金属酸化物被膜が用いられている。
しかしながら、塗布型の金属酸化物被膜を使用した場合、Mo及びMo-Nbが腐食しやすいという問題があった。
本発明者は、上記の課題を解決する為に鋭意検討を重ねたところ、特定の有機基を有するシランカップリング剤と硝酸アルミニウムを一定量以上導入することで、課題を解決出来ることを見出した。かくして、本発明は、下記を要旨とするものである。
M1(OR1)n (I)
(式中、M1はチタン(Ti)を表し、R1は炭素数1〜5のアルキル基を表し、nはM1の価数を表す。)で示される金属アルコキシド、及び
下記式(II)、
R2 lM2(OR3)4−l (II)
(式中、M2は珪素(Si)を表し、R2は、メタクリロキシ基又はアクリロキシ基で置換された炭素数1〜20の炭化水素基を表し、R 3は、炭素数1〜5のアルキル基を表す。lは1〜3の整数を表す。)で示され、かつ式(I)、式(II)及び式(III)の総モル数に対して、38モル%以上含有される金属アルコキシドを、
下記式(III)、
M3(X)m (III)
(式中、M3はアルミニウム又はインジウムを表し、Xは、硝酸を表し、mはM3の価数を表す。)で示される金属塩の存在下に有機溶媒中で加水分解・重縮合して得られるポリシロキサン、及び析出防止剤を含有することを特徴とする金属酸化物被膜用塗布液。
(2)式(I)で示される金属アルコキシド又は(II)で示される金属アルコキシドが、シリコンアルコキシド、シリコンアルコキシドの部分重縮合物、チタンアルコキシド及びチタンアルコキシドの部分重縮合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である上記(1)に記載の金属酸化物被膜用塗布液。
(3)式(I)で表される金属アルコキシドが、使用する式(I)、式(II)及び式(III)の総モル数に対して、0.5〜61.5モル%含有される上記(1)又は(2)に記載の金属酸化物被膜用塗布液。
(4)式(III)で表される金属塩が、式(I)、式(II)及び式(III)の総モル数に対して、0.5〜61.5モル%含有される上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜用塗布液。
(5)析出防止剤が、N−メチル−ピロリドン、エチレングリコール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール及びこれらの誘導体よりなる群から選ばれる少なくとも1つである上記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜用塗布液。
(析出防止剤/金属酸化物)≧1(質量比)である上記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜用塗布液。
(7)金属酸化物被膜用塗布液に含まれる全金属原子の合計(M1+M2+M3)と、金属塩の金属原子(M3)とのモル比は、
[数1]
0.01≦M3/(M1+M2+M3)≦0.7
である上記(1)〜(6)のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜用塗布液。
(8)有機溶媒は、アルキレングリコール類又はそのモノエーテル誘導体を含む請求項1〜(7)のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜用塗布液。
(9)ポリシロキサンの濃度が、SiO2換算で、20質量%以下である上記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜用塗布液。
(10)式(I)で示される金属アルコキシドと、式(II)で示され、かつ式(I)、式(II)及び式(III)の総モル数に対して、38モル%以上含有される金属アルコキシドとを、式(III)で示される金属塩の存在下に有機溶媒中で加水分解・重縮合し、さらに析出防止剤を添加する上記(1)〜(9)に記載の金属酸化物被膜用塗布液の製造方法。
(11)上記(1)〜(9)のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜用塗布液から得られる金属酸化物被膜。
(12)厚さが、1〜3000nmである上記(11)に記載の金属酸化物被膜。
(13)上記(11)又は(12)に記載の金属酸化物被膜を具備する保護膜。
(14)Mo(モリブデン)含有金属を保護するための上記(13)に記載の保護膜。
本発明の金属酸化物被膜用塗布液によって、何故にそのような金属酸化物被膜が得られるのかについては必ずしも明らかではないが、概ね以下のようなことが考えられる。
本発明の金属酸化物被膜用塗布液中、特定の有機基を有する重縮合体により、被膜下層に緻密な金属層が形成され、その結果、Moが腐食しない被膜を得ることが出来ると考えられる。
金属酸化物被膜を形成するのに使用される金属酸化物被膜用塗布液(以下、塗布液とも言う)は、金属アルコキシドを金属塩の存在下に有機溶媒中で加水分解・重縮合し、さらに析出防止剤を添加して得られる。
M1(OR1)n (I)
(式中、M1は珪素(Si)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、ジルコニウム(Zr)、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、錫(Sn)及び亜鉛(Zn)などの金属を表し、R1は炭素数1〜5のアルキル基を表し、nはM1の価数を表す。)で示される金属アルコキシド
及び式(II)、
R2 lM2(OR3)4−l (II)
(式中、M2は珪素(Si)を表し、R2は、水素原子又はフッ素原子で置換されてもよく、且つ、ハロゲン原子、ビニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、スチリル基、フェニル基、又はシクロヘキシル基などで置換されていてもよく、且つ、ヘテロ原子を有していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を表す。R3は、炭素数1〜5のアルキル基を表す。lは1〜3の整数を表す。)
で示される金属アルコキシドを、
下記式(III)、
M3(X)m (III)
(式中、M3は金属を表し、Xは塩素、硝酸、硫酸、酢酸、スファミン酸、スルホン酸、アセト酢酸、アセチルアセトナート又はこれらの塩基性塩を表し、mはM3の価数を表す。)で示される金属塩又は式(III)で用いられる金属の蓚酸塩の存在下に、有機溶媒中で加水分解・重縮合し、さらに析出防止剤を添加して得られる塗布液である。
式(I)のR1は、炭素数1〜5のアルキル基であり、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。特に好ましくは、炭素数1〜3のアルキル基である。
また、式(I)で表される金属アルコキシドは、使用する式(I)、式(II)及び式(III)の総モル数に対して、0.5〜61.5モル%含有されることが好ましく、5.0〜57.0モル%含有されることがより好ましい。
nはM1の価数を表すが2〜5が好ましい。
本発明の塗布液においては、式(II)で表される金属アルコキシドが、使用する式(I)、式(II)及び式(III)の総モル数に対して、38モル%以上含有されることが好ましく、より好ましくは43モル%以上である。なかでも、45〜99モル%がさらに好ましい。
式(II)のR3は、炭素数1〜5のアルキル基であり、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。特に好ましくは、炭素数1〜3のアルキル基である。
式(II)のlは、1〜3が好ましい。
このような式(II)で表されるアルコキシシランの具体例を挙げるが、これに限定されるものではない。例えば、3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリエトキシシラン、2−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン、2−(2−アミノエチルチオエチル)トリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3―アミノプロピルジメチルエトキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリメトキシシラン及びγ-ウレイドプロピルトリプロポキシシラン等が挙げられる。
親水性の官能基を有する金属アルコキシドの含有量としては、30モル%以下が好ましく、さらに好ましくは25モル%以下である。
M3(X)m (III)
(式中、M3は金属を表し、Xは塩素、硝酸、硫酸、酢酸、蓚酸、スファミン酸、スルホン酸、アセト酢酸、アセチルアセトナート又はこれらの塩基性塩を表し、mはM3の価数を表す。)又は式(III)中で用いられる金属の蓚酸塩のうち、1種又は2種以上の混合物が用いられる。その中でも、金属硝酸塩、金属塩化物塩、金属蓚酸塩及びその塩基性塩が好ましく、特に好ましいのは金属硝酸塩である。
上記、金属硝酸塩を形成する金属としては、アルミニウム(Al)、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、ビスマス(Bi)、ランタン(La)、タンタル(Ta)、イットリウム(Y)及びセリウム(Ce)などが挙げられる。この内、入手の容易性と、金属酸化物被膜用塗布液の貯蔵安定性の点から、アルミニウム、インジウム、セリウムなどの金属の硝酸塩が好ましい。
式(III)で表される金属塩は、使用する式(I)、式(II)及び式(III)の総モル数に対して、0.5〜61.5モル%含有されることが好ましく、5.0〜57.0モル%含有されることがより好ましい。
析出防止剤は、珪素、チタン、タンタル、ジルコニウム、ホウ素、アルミニウム、マグネシウム、錫、亜鉛などの金属から成る金属アルコキシドが、金属塩の存在下で加水分解・重縮合反応する際に添加されていても良く、加水分解・重縮合反応の終了後に添加されていても良い。
本発明において金属アルコキシドを重縮合する方法としては、例えば、式(I)、及び式(II)の金属アルコキシドを、式(III)の金属塩の存在下で、アルコール又はグリコールなどの溶媒中で加水分解・重縮合する方法が挙げられる。
通常、加水分解・重縮合反応を促進する目的で、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、蟻酸、蓚酸、マレイン酸、フマル酸などの酸;アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、エタノールアミン、トリエチルアミンなどのアルカリ;塩酸、硫酸、硝酸などの金属塩;などの触媒が用いられる。本発明においては、式(III)で表される金属塩が、触媒としての機能を有する。
上記の方法で得られたポリシロキサンの重合溶液(以下、重合溶液ともいう。)は、原料として仕込んだ全アルコキシシランのケイ素原子をSiO2に換算した濃度(以下、SiO2換算濃度と称す。)を20質量%以下とすることが一般的である。この濃度範囲において任意の濃度を選択することにより、ゲルの生成を抑え、均質な溶液を得ることができる。本発明においても、ポリシロキサンの濃度範囲は、SiO2換算で20質量%以下が好ましく、特に好ましいのは0.5質量%〜20質量%である。
特に、チタン、タンタル、ジルコニウム、ホウ素、アルミニウム、マグネシウム、錫、亜鉛などの金属から成る金属アルコキシド成分を安定化して塗布液の貯蔵安定性をよくする観点から、アルキレングリコール類又はそのモノエーテルを含むことが望ましい。
これらのグリコール類又はそのモノエーテルは、チタン、タンタル、ジルコニウム、ホウ素、アルミニウム、マグネシウム、錫、亜鉛などの金属から成る金属アルコキシドに対してモル比が1未満であると、これら金属アルコキシドの安定性に効果が少なく、塗布液の貯蔵安定性が悪くなる。一方で、グリコール類又はそのモノエーテルを多量に用いることは何ら問題を生じない。例えば、金属酸化物被膜用塗布液に用いられる有機溶媒の全てが、上述のグリコール類又はそのモノエーテルであっても差支えない。
尚、他の金属アルコキシドを用いた場合にも、水の添加量については、同様の条件(モル比)を選択することが好ましい。
なお、本発明の塗布液を調製する際の加水分解過程において、共存する金属塩が含水塩の場合には、その含水分が反応に関与するため、加水分解に用いる水の量に対して金属塩の含水分を考慮する必要がある。
[数1]
0.01≦M3/(M1+M2+M3)≦0.7
の関係を満たすことが好ましい。この値が0.01より小さいと、得られる被膜の機械的強度が充分でないため好ましくない。一方、0.7を越えると、ガラス基板や透明電極などの基材に対する金属酸化物膜の密着性が低下する。さらに、450℃以下の低温で焼成した場合、得られる金属酸化物膜の耐薬品性が低下する傾向にある。
無機微粒子としては、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、チタニア微粒子、フッ化マグネシウム微粒子等の微粒子が好ましく、特にコロイド溶液の状態にあるものが好ましい。
コロイド溶液としては、無機微粒子を分散媒に分散したものでもよいし、市販品のコロイド溶液であってもよい。
本発明においては、無機微粒子を含有させることにより、形成される硬化被膜の表面形状及び屈折率の調整、その他の機能を付与することが可能となる。
無機微粒子としては、その平均粒子径が0.001〜0.2μmであることが好ましく、更に好ましくは0.001〜0.1μmである。無機微粒子の平均粒子径が0.2μmを超える場合には、調製される塗布液を用いて形成される硬化被膜の透明性が低下する場合がある。
コロイド溶液の分散媒に用いる有機溶剤としては、メタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル等のアルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;酢酸エチル、酢酸ブチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエ−テル類を挙げることができる。これらの中で、アルコール類、ケトン類が好ましい。これら有機溶剤は、単独で又は2種以上を混合して分散媒として使用することができる。
市販品のメタロキサンオリゴマー、又はメタロキサンポリマーの具体例としては、コルコート社製メチルシリケート51、メチルシリケート53A、エチルシリケート40、エチルシリケート48、EMS−485、SS−101等のシロキサンオリゴマー又はシロキサンポリマー、関東化学社製チタニウム−n−ブトキシドテトラマー等のチタノキサンオリゴマーが挙げられる。これらは単独又は2種以上混合して使用してもよい。
また、レベリング剤及び界面活性剤等は、公知のものを用いることができ、特に市販品は入手が容易なので好ましい。
また、ポリシロキサンに、上記したその他の成分を混合する方法は、ポリシロキサンと同時でも、後であってもよく、特に限定されない。
本発明の金属酸化物被膜用の塗布液を、電極又は電極付き基材に塗布し、熱硬化することで所望の金属酸化物被膜を得ることができる。電極保護膜形成剤の塗布方法は、公知又は周知の方法を採用できる。例えば、スピンコート法、ディップ法、フローコート法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、ブレードコート法、エアーナイフコート法、フレキソ印刷法、インクジェット法、スリットコート法等を採用できる。これらの中でもスピンコート法、フレキソ印刷法、スリットコート法、インクジェット法、スプレーコート法、グラビアコート法等において良好な塗膜を形成することができる。
プラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセテートブチレートセルロース等が挙げられる。その形状は、板、フィルム等が挙げられる。
基材に形成された塗膜は、搬送中に塗膜の均一性が崩れない程度に乾燥しても良い。その際、乾燥方法としてはホットプレートを用いる方法が好ましい。乾燥温度は室温〜120℃の範囲内であることが好ましい。乾燥に要する時間は、30秒間以上であればよいが、10分間以下で充分である。
また、基材に形成された塗膜は、焼成することにより熱硬化を行う。焼成温度は100〜300℃の範囲であることが好ましく、150〜250℃の範囲内であることがより好ましい。焼成による熱硬化方法としては、ホットプレート、熱循環式オーブン、赤外線オーブン等を用いる方法が好ましい。焼成による熱硬化に要する時間は、適宜選択することができるが、5分以上であればよく、さらに好ましくは30分以上である。
低い硬化温度を選択する場合は、硬化時間を長くすることで充分な硬さを有する金属酸化物被膜を得られやすい。
金属酸化物被膜の厚さは、1〜3000nmが好ましく、より好ましくは10〜2000nmである。
得られた金属酸化物被膜は、Moの腐食抑制能を有し、タッチパネル等の電気配線膜及び電極を保護する為の保護膜として有用である。
実施例で用いた化合物における略語は以下のとおりである。
TEOS:テトラエトキシシラン
C18:オクタデシルトリエトキシシラン
ACPS:アクリロキシプロピルトリメトキシシラン
MPMS:メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
TIPT:テトライソプロポキシチタン
AN:硝酸アルミニウム九水和物
EG:エチレングリコール
HG:2−メチル−2,4−ペンタンジオール(別称:へキシレングリコール)
BCS:2−ブトキシエタノール(別称:ブチルセロソルブ)
<A1液>
200mLフラスコ中にAN12.7g、及び水3.0gを加えて攪拌し、ANを溶解した。そこに、EG13.1g、HG37.5g、BCS35.7g、及びMPMS37.0gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<A2液>
300mLフラスコ中にTIPT4.7g、及びHG56.3gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<A1液>と<A2液>を混合し、室温下で30分攪拌して溶液(K1)を得た。
[合成例2]
<B1液>
200mLフラスコ中にAN12.7g、及び水3.0gを加えて攪拌し、ANを溶解した。そこに、EG13.3g、HG37.9g、BCS36.0g、TEOS7.8g、及びMPMS27.8gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<B2液>
300mLフラスコ中にTIPT4.7g、及びHG56.9gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<B1液>と<B2液>を混合し、室温下で30分攪拌して溶液(K2)を得た。
<C1液>
200mLフラスコ中にAN12.7g、及び水3.0gを加えて攪拌し、ANを溶解した。そこに、EG13.3g、HG38.2g、BCS36.3g、TEOS12.4g、及びMPMS22.2gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<C2液>
300mLフラスコ中にTIPT4.7g、及びHG57.2gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<C1液>と<C2液>を混合し、室温下で30分攪拌して溶液(K3)を得た。
[合成例4]
<D1液>
200mLフラスコ中にAN12.7g、及び水3.0gを加えて攪拌し、ANを溶解した。そこに、EG13.3g、HG38.1g、BCS36.2g、及びACPS34.9gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<D2液>
300mLフラスコ中にTIPT4.7g、及びHG57.1gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<D1液>と<D2液>を混合し、室温下で30分攪拌して溶液(K4)を得た。
<E1液>
200mLフラスコ中にAN12.7g、及び水3.0gを加えて攪拌し、ANを溶解した。そこに、EG13.2g、HG37.7g、BCS35.8g、TEOS7.5g、及びMPMS26.9gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<E2液>
300mLフラスコ中にTIPT4.7g、及びHG56.5gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<E1液>と<E2液>を混合し、室温下で30分攪拌して溶液(K5)を得た。
[合成例6]
<F1液>
200mLフラスコ中にAN12.7g、及び水3.0gを加えて攪拌し、ANを溶解した。そこに、EG12.5g、HG35.7g、BCS33.9g、MPMS26.9g、及びC18を15.0g入れ、室温下で30分攪拌した。
<F2液>
300mLフラスコ中にTIPT4.7g、及びHG53.5gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<F1液>と<F2液>を混合し、室温下で30分攪拌して溶液(K6)を得た。
<G1液>
200mLフラスコ中にAN12.7g、及び水3.0gを加えて攪拌し、ANを溶解した。そこに、EG13.6g、HG39.1g、BCS37.1g、及びTEOS31.0gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<G2液>
300mLフラスコ中にTIPT4.7g、及びHG58.7gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<G1液>と<G2液>を混合し、室温下で30分攪拌して溶液(K7)を得た。
[合成例8]
<H1液>
200mLフラスコ中にAN12.7g、及び水3.0gを加えて攪拌し、ANを溶解した。そこに、EG13.4g、HG38.3g、BCS36.4g、TEOS15.5g、及びMPMS18.5gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<H2液>
300mLフラスコ中にTIPT4.7g、及びHG57.5gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<H1液>と<H2液>を混合し、室温下で30分攪拌して溶液(K8)を得た。
[合成例9]
<I1液>
200mLフラスコ中にAN12.7g、及び水3.0gを加えて攪拌し、ANを溶解した。そこに、EG13.5g、HG38.7g、BCS36.8g、TEOS23.3g、及びMPMS9.3gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<I2液>
300mLフラスコ中にTIPT4.7g、及びHG58.1gを入れ、室温下で30分攪拌した。
<I1液>と<I2液>を混合し、室温下で30分攪拌して溶液(K9)を得た。
[成膜法]
上記した各合成例の溶液を孔径0.5μmのメンブランフィルターで加圧濾過し、Moを蒸着させたガラス基板、あるいは2μmのアクリル膜を形成させたガラス基板にスピンコート法により成膜した。この基板を60℃のホットプレート上で3分間乾燥した後、紫外線照射装置(アイグラフィックス社製、UB 011−3A形)、及び高圧水銀ランプ(入力電源1000W)を用いて50mW/cm2(波長365nm換算)で2分間照射し(積算6000mJ/cm2)、次いで、230℃の熱風循環式オーブンで30分焼成して被膜を形成した。
合成例1〜6の溶液(K1〜K6)を上記成膜法にて成膜した金属酸化物被膜(KL1〜KL6)を実施例1〜6とした。
合成例7〜9の溶液(K7〜K9)を上記成膜法にて成膜した金属酸化物被膜(KM1〜KM3)を比較例1〜3とした。
〔Mo腐食試験〕
ガラス基板上に膜厚30nmにてMoを蒸着させた。この基板を用い、その上に上記成膜法にて、膜厚100nmの金属酸化物被膜を形成した。この基板を温度60℃、相対湿度90%の恒温恒湿槽オーブンにてエージングした。Moの腐食は光学顕微鏡を用いて観察した。480時間エージングしてもMoの腐食が見られないものを◎、240時間エージングしてもMoの腐食が見られないものを○、240時間エージングしてMoの腐食が見られるものを×として評価した。
ガラス基板上に、膜厚2μmのアクリル膜を形成した。アクリル膜の形成は、次のようにして行った。まず、アクリル材料組成物を、孔径0.5μmのメンブランフィルターで加圧濾過し、ガラス基板全面にスピンコート法により塗膜を形成した。次いで、この基板をホットプレート上で2分間加熱乾燥した後、230℃の熱風循環式オーブン内に移し、30分間焼成した。これにより、ガラス基板上にアクリル膜が形成された。
上記のアクリル膜の上に、上記成膜法により溶液(K1〜K9)を塗布し、膜厚100nmの厚さで金属酸化物被膜を形成した。次いで、アクリル膜の形成されたガラス基板上に、上記成膜法により成膜された実施例1〜6の金属酸化物被膜及び比較例1〜3の金属酸化物被膜を形成し、金属酸化物被膜のクラック評価を行った。
クラック評価の評価基準については、基板上の金属酸化物被膜において、クラックを生じないものを◎評価とし、面内は生じないがエッジのみクラックが生じるものを○評価とし、全面にクラックが生じるものを×評価とした。
得られた金属酸化物被膜のMo腐食試験の結果及びクラック評価の結果を表1に示す。
実施例1〜6の金属酸化物被膜はクラック及びMo腐食を同時に抑制することができる材料であることがわかった。
なお、2012年2月1日に出願された日本特許出願2012−019718号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (12)
- 下記式(I)、
M1(OR1)n (I)
(式中、M1はチタン(Ti)を表し、R1は炭素数1〜5のアルキル基を表し、nはM1の価数を表す。)で示される金属アルコキシド、及び
下記式(II)、
R2 lM2(OR3)4−l (II)
(式中、M2は珪素(Si)を表し、R2は、メタクリロキシ基又はアクリロキシ基で置換された炭素数1〜20の炭化水素基を表し、R3は、炭素数1〜5のアルキル基を表す。lは1〜3の整数を表す。)で示され、かつ式(I)、式(II)及び式(III)の総モル数に対して、38モル%以上含有される金属アルコキシドを、
下記式(III)、
M3(X)m (III)
(式中、M3はアルミニウムを表し、Xは、硝酸を表し、mはM3の価数を表す。)で示される金属塩の存在下での有機溶媒における加水分解・重縮合物であるポリシロキサン、及び析出防止剤を含有することを特徴とするモリブデン含有金属を保護するための金属酸化物被膜形成用塗布液。 - 式(I)で示される金属アルコキシド又は(II)で示される金属アルコキシドが、シリコンアルコキシド、シリコンアルコキシドの部分重縮合物、チタンアルコキシド、及びチタンアルコキシドの部分重縮合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の金属酸化物被膜形成用塗布液。
- 式(I)で表される金属アルコキシドが、式(I)、式(II)及び式(III)の総モル数に対して、0.5〜61.5モル%含有される請求項1又は2に記載の金属酸化物被膜形成用塗布液。
- 式(III)で表される金属塩が、式(I)、式(II)及び式(III)の総モル数に対して、0.5〜61.5モル%含有される請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜形成用塗布液。
- 析出防止剤が、N−メチル−ピロリドン、エチレングリコール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール及びこれらの誘導体よりなる群から選ばれる少なくとも1つである請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜形成用塗布液。
- 析出防止剤の含有量が、式(III)の金属塩の金属の酸化物に換算で、(析出防止剤/金属酸化物)≧1(質量比)である請求項1〜5のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜形成用塗布液。
- 金属酸化物被膜用塗布液に含まれる全金属原子の合計(M1+M2+M3)と、金属塩の金属原子(M3)とのモル比が、
0.01≦M3/(M1+M2+M3)≦0.7
である請求項1〜6のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜形成用塗布液。 - 有機溶媒は、アルキレングリコール類又はそのモノエーテル誘導体を含む請求項1〜7のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜形成用塗布液。
- ポリシロキサンの濃度が、SiO2換算で、20質量%以下である請求項1〜8のいずれか1項に記載の金属酸化物金属酸化物被膜形成用塗布液。
- 式(I)で示される金属アルコキシドと、式(II)で示され、かつ式(I)、式(II)及び式(III)の総モル数に対して、38モル%以上含有される金属アルコキシドとを、式(III)で示される金属塩の存在下に有機溶媒中で加水分解・重縮合し、さらに析出防止剤を添加する請求項1〜9に記載の金属酸化物被膜形成用塗布液の製造方法。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の金属酸化物被膜形成用塗布液から得られるモリブデン含有金属の保護膜。
- 厚さが、1〜3000nmである請求項11に記載のモリブデン含有金属の保護膜。
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