JP7055294B2 - Method of forming coating member and siliceous coating layer - Google Patents

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本発明の実施形態は、シリカ質コーティング組成物、光透過部材及びシリカ質コーティング層の形成方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a method for forming a siliceous coating composition, a light transmitting member, and a siliceous coating layer.

従来、応力緩和や硬度、耐熱性向上、チクソ性付与(攪拌時の粘度低減)などの目的のために、アクリル、エポキシ、ウレタン、フェノール、ポリイミドなどの樹脂にシリカ微粒子を混合分散させてコーティング層をコーティング対象の素材に形成する技術が知られている。 Conventionally, silica fine particles are mixed and dispersed in resins such as acrylic, epoxy, urethane, phenol, and polyimide for the purpose of stress relaxation, hardness, heat resistance improvement, and thixo property imparting (reduction of viscosity during stirring). Is known as a technique for forming a material to be coated.

特開平8-325460号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-325460 特開2013-174462号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-174262 特開2016-174052号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-174052

しかしながら、上記いずれの技術においても、シリカ質微粒子を分散させたシリカ質コーティング膜を基板などの基材に形成したとしても、基材に対し、所望の特性、例えば、絶縁性、ハードコート性(耐傷、スクラッチ)、耐熱性、ガスバリア性を必ずしも付与できないという虞があった。
さらには、基材として光透過基材を用いてシリカ質微粒子を分散させたシリカ質コーティング膜を形成した場合には、当該光透過基材における所望の透過対象光の光波長域において、元の光透過基材と同等の透明性を確保することができるものではなかった。
However, in any of the above techniques, even if a siliceous coating film in which siliceous fine particles are dispersed is formed on a substrate such as a substrate, the substrate has desired properties such as insulating property and hard coat property (for example, insulating property and hard coat property (). There was a concern that scratch resistance, scratch resistance), heat resistance, and gas barrier properties could not always be imparted.
Further, when a siliceous coating film in which siliceous fine particles are dispersed is formed by using a light transmitting substrate as a substrate, the original light wavelength range of the light to be transmitted in the light transmitting substrate is used. It was not possible to secure the same transparency as the light transmitting substrate.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、ガラスや半導体等の基板、フィルム部材、包装部材等のシート状部材等の基材にシリカ質微粒子を含むシリカ質コーティング膜を形成してコーティング部材とする場合に、基材に対し所望の特性をより確実に付与することができるシリカ質コーティング組成物、コーティング部材及びシリカ質コーティング層の形成方法を提供することを目的としている。
さらには、基材として光透過基材を用いた場合に、透過対象光の光波長域において元の光透過基材と同等の透明性を確保することが可能なシリカ質コーティング組成物、コーティング部材及びシリカ質コーティング層の形成方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above, and a silica-like coating film containing silica-like fine particles is formed and coated on a substrate such as a substrate such as glass or a semiconductor, a film member, or a sheet-like member such as a packaging member. It is an object of the present invention to provide a siliceous coating composition, a coating member, and a method for forming a siliceous coating layer, which can more reliably impart desired properties to a substrate when used as a member.
Further, when a light transmitting base material is used as the base material, a siliceous coating composition and a coating member capable of ensuring the same transparency as the original light transmitting base material in the light wavelength range of the transmitted target light. And it is an object of the present invention to provide a method for forming a siliceous coating layer.

実施形態のシリカ質コーティング組成物は、シリカ質微粒子と、前記シリカ質微粒子を分散状態で保持するマトリックス部材と、を備えたシリカ質コーティング組成物であって、シリカ質微粒子及びシリカ質コーティング組成物における炭素含有率が5wt%以下とされている。 The siliceous coating composition of the embodiment is a silica-like coating composition comprising a silica-like fine particles and a matrix member that holds the silica-like fine particles in a dispersed state, and is a silica-like fine particles and a silica-like coating composition. The carbon content in the above is 5 wt% or less.

図1は、実施形態のシリカ質コーティング層を備えたガラス部材の概要構成説明図である。FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view of a glass member provided with a siliceous coating layer of an embodiment. 図2は、シリカ質コーティング層が形成されたガラス部材の製造フローチャートである。FIG. 2 is a manufacturing flowchart of a glass member on which a siliceous coating layer is formed. 図3は、実施例及び比較例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an example and a comparative example. 図4は、実施例のシリカ質コーティング層が形成されたパイレックスガラス基板の断面SEM画像である。FIG. 4 is a cross-sectional SEM image of the Pyrex glass substrate on which the siliceous coating layer of the example was formed. 図5は、光学的試験結果の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the optical test results.

次に図面を参照して、好適な実施形態について説明する。
図1は、実施形態のシリカ質コーティング層を備えたガラス部材の概要構成説明図である。
ここで、ガラス部材は、基材、より詳細には、光透過基材として機能している。
図1において、理解の容易のため、各層の厚さは、実際の比率とは異なっている。
コーティング部材10は、光透過基材としてのガラス基板11と、シリカ質微粒子12が均一に分散されたシリカ質コーティング層13と、を備えている。
Next, a preferred embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view of a glass member provided with a siliceous coating layer of an embodiment.
Here, the glass member functions as a base material, more specifically, a light transmitting base material.
In FIG. 1, for ease of understanding, the thickness of each layer is different from the actual ratio.
The coating member 10 includes a glass substrate 11 as a light transmitting base material and a silica-based coating layer 13 in which silica-like fine particles 12 are uniformly dispersed.

ここで、シリカ質コーティング層13を構成しているシリカ質微粒子12以外の部分は、シリカ質微粒子12を分散状態で保持するためのマトリックス(構造部材)14と呼ぶものとする。 Here, the portion other than the siliceous fine particles 12 constituting the siliceous coating layer 13 is referred to as a matrix (structural member) 14 for holding the siliceous fine particles 12 in a dispersed state.

上記構成において、シリカ質微粒子12としては、公知のフュームドシリカ、コロイダルシリカ、溶融シリカ、焼結粉砕法あるいは金属ケイ素の気化燃焼等により生成されたシリカ等を用いることが可能である。 In the above configuration, as the siliceous fine particles 12, known fumed silica, colloidal silica, molten silica, silica produced by a sintering pulverization method, vaporization combustion of metallic silicon, or the like can be used.

この場合において、シリカ質微粒子12に要求される条件としては、平均粒子径及びシリカ質コーティング層13内における(体積)占有率である。
まず、平均粒子径について説明する。
シリカ質微粒子12の平均粒子径としては、透過対象光が可視光である場合、2nm~200nmの範囲が好ましい。
シリカ質微粒子12の平均粒子径が2nm未満である場合には、シリカ質微粒子の製造が困難であり、凝集により均一に分散させることが困難となるからである。
In this case, the conditions required for the siliceous fine particles 12 are the average particle size and the (volume) occupancy in the siliceous coating layer 13.
First, the average particle size will be described.
The average particle size of the siliceous fine particles 12 is preferably in the range of 2 nm to 200 nm when the light to be transmitted is visible light.
This is because when the average particle size of the siliceous fine particles 12 is less than 2 nm, it is difficult to produce the siliceous fine particles, and it is difficult to disperse them uniformly due to aggregation.

また、シリカ質微粒子12の平均粒子径が200nmを超える場合には、マトリックス14を形成するために用いられるシリカ質コーティング材及びシリカ質コーティング材の溶媒との均一混合が難しくなり均一に分散させることが困難となるとともに、平均粒子径が透過対象光である可視光の波長に近くなるため、可視光領域における透明性が低下するからである。 Further, when the average particle size of the siliceous fine particles 12 exceeds 200 nm, it becomes difficult to uniformly mix the siliceous coating material and the siliceous coating material used for forming the matrix 14 with the solvent, and the silica-like fine particles 12 are uniformly dispersed. This is because the average particle size becomes close to the wavelength of visible light, which is the light to be transmitted, and the transparency in the visible light region is lowered.

この場合において、シリカ質コーティング材としては、例えば、ポリシロキサン、ポリシラザン、ポリシロキサザンのいずれかが用いられる。これらのシリカ質コーティング材は、最終的には、空気中の水及び酸素と反応してシリカ(SiO)となる。 In this case, as the siliceous coating material, for example, any one of polysiloxane, polysilazane, and polysiloxazan is used. These siliceous coating materials eventually react with water and oxygen in the air to become silica (SiO 2 ).

さらにシリカ質微粒子12の平均粒子径は、より好ましくは、5nm以上50nm以下とされる。これは、シリカ質微粒子12の製造が容易でシリカ質コーティング層13内で均一に分散でき、かつ、可視光波長、すなわち360-830nmよりも十分に小さい粒子径によって要求される可視光領域における透明性を十分に確保できるからである。また、粒子径を小さくすることによって電気絶縁性や機械的強度など透明性以外の特性についても信頼性の高い製品を得ることが出来ると考えられるためである。 Further, the average particle size of the siliceous fine particles 12 is more preferably 5 nm or more and 50 nm or less. This is because the siliceous fine particles 12 are easy to produce, can be uniformly dispersed in the siliceous coating layer 13, and are transparent in the visible light region required by the visible light wavelength, that is, a particle size sufficiently smaller than 360-830 nm. This is because the sex can be sufficiently secured. Further, it is considered that a product having high reliability in properties other than transparency such as electrical insulation and mechanical strength can be obtained by reducing the particle size.

以上の説明は、透過対象光が可視光の場合であるが、同様にして、シリカ質コーティング層13において、透明性を維持しようとする透過対象光の波長に応じてシリカ質微粒子12の平均粒子径が設定されるようにすればよい。 The above description is for the case where the transmitted target light is visible light. Similarly, in the siliceous coating layer 13, the average particles of the siliceous fine particles 12 according to the wavelength of the transmitted target light for which transparency is to be maintained. The diameter may be set.

具体的には、シリカ質微粒子12の平均粒子径が透過対象光の波長以下となるように設定される。なお、透過対象光の波長に対してシリカ質微粒子12の平均粒子径が十分小さい場合には、レイリー散乱(Rayleigh scattering)が起こり、波長の4乗に反比例(振動数の4乗に比例)して散乱を受けるので、これも考慮してシリカ質微粒子12の平均粒子径を設定するのが好ましい。 Specifically, the average particle diameter of the siliceous fine particles 12 is set to be equal to or smaller than the wavelength of the transmitted light. When the average particle size of the siliceous fine particles 12 is sufficiently small with respect to the wavelength of the transmitted light, Rayleigh scattering occurs and is inversely proportional to the fourth power of the wavelength (proportional to the fourth power of the frequency). Therefore, it is preferable to set the average particle size of the siliceous fine particles 12 in consideration of this as well.

次にシリカ質微粒子12のシリカ質コーティング層13内における(体積)占有率について説明する。
シリカ質コーティング層13中のシリカ質微粒子12の(体積)占有率を3vol%以上80vol%以下とするのが好ましい。
Next, the (volume) occupancy of the silica fine particles 12 in the silica coating layer 13 will be described.
The (volume) occupancy of the siliceous fine particles 12 in the siliceous coating layer 13 is preferably 3 vol% or more and 80 vol% or less.

シリカ質コーティング層13中のシリカ質微粒子12の(体積)占有率が3vol%未満の場合にはシリカ質微粒子12の混合により期待される応力低減による厚膜化効果が小さくなるからである。 This is because when the (volume) occupancy of the siliceous fine particles 12 in the siliceous coating layer 13 is less than 3 vol%, the thickening effect due to the stress reduction expected by the mixing of the siliceous fine particles 12 becomes small.

また、シリカ質コーティング層13中のシリカ質微粒子12の(体積)占有率が80vol%を超える場合には、シリカ質微粒子12同士の間に空隙ができ易くなるため絶縁性やハードコート性が低下するからである。 Further, when the (volume) occupancy of the siliceous fine particles 12 in the siliceous coating layer 13 exceeds 80 vol%, voids are likely to be formed between the silica fine particles 12, so that the insulating property and the hard coat property are deteriorated. Because it does.

さらにより好ましくは、シリカ質コーティング層13中のシリカ質微粒子12の体積占有率は、10vol%以上70vol%以下とされる。10vol%未満の場合はシリカ質微粒子12を含まないシリカ質コーティング層13単独の場合と比較して応力緩和効果が小さく、また70vol%より増やした場合はシリカ質コーティング層13のシリカ質微粒子以外の成分(シリカ質コーティング材が空気中の水及び酸素と反応して生成されるシリカ等)とシリカ質微粒子12との間に空孔が生じやすく機械的強度や絶縁特性などが低下するためである。 Even more preferably, the volume occupancy of the siliceous fine particles 12 in the siliceous coating layer 13 is 10 vol% or more and 70 vol% or less. When it is less than 10 vol%, the stress relaxation effect is smaller than that of the silica coating layer 13 alone which does not contain the silica fine particles 12, and when it is more than 70 vol%, other than the silica fine particles of the silica coating layer 13 This is because pores are likely to occur between the components (silica produced by the silica coating material reacting with water and oxygen in the air) and the siliceous fine particles 12, and the mechanical strength and insulating properties are deteriorated. ..

また、シリカ質微粒子12及びシリカ質コーティング層13の双方に要求される条件としては、炭素含有率が挙げられる。
シリカ質微粒子12及びシリカ質コーティング層13の双方の炭素含有率は、0.05wt%以上5wt%以下とするのが好ましい。
Further, as a condition required for both the siliceous fine particles 12 and the siliceous coating layer 13, a carbon content can be mentioned.
The carbon content of both the siliceous fine particles 12 and the siliceous coating layer 13 is preferably 0.05 wt% or more and 5 wt% or less.

シリカ質微粒子12の炭素含有率及びシリカ質コーティング層13の炭素含有率は、それぞれ0.05wt%未満の場合には、製造が困難となるからである。またシリカ質コーティング層13内におけるシリカ質微粒子12の分散性も低下するからである。 This is because if the carbon content of the siliceous fine particles 12 and the carbon content of the siliceous coating layer 13 are each less than 0.05 wt%, production becomes difficult. This is also because the dispersibility of the siliceous fine particles 12 in the siliceous coating layer 13 is also lowered.

また、シリカ質微粒子12の炭素含有率及びシリカ質コーティング層13の炭素含有率は、それぞれ5wt%を超える場合は、絶縁性、ハードコート性(耐傷、スクラッチ)、耐熱性、ガスバリア性が低下するためである。 Further, when the carbon content of the siliceous fine particles 12 and the carbon content of the siliceous coating layer 13 each exceed 5 wt%, the insulating property, the hard coat property (scratch resistance, scratch resistance), the heat resistance, and the gas barrier property are lowered. Because.

さらにシリカ質微粒子12の炭素含有率及びシリカ質コーティング層13の炭素含有率は、より好ましくは、それぞれ0.03wt%以上3wt%以下とされる。 Further, the carbon content of the siliceous fine particles 12 and the carbon content of the siliceous coating layer 13 are more preferably 0.03 wt% or more and 3 wt% or less, respectively.

0.03wt%未満の場合はシリカ質微粒子12及びシリカ質コーティング層13(ひいては、シリカ質コーティング材)について炭素成分を除去するための製造コストの増大が懸念され、3wt%をこえた場合は電気絶縁性、機械的強度、耐熱性などの低下が懸念されるためである。 If it is less than 0.03 wt%, there is a concern that the manufacturing cost for removing the carbon component of the siliceous fine particles 12 and the siliceous coating layer 13 (and thus the siliceous coating material) will increase, and if it exceeds 3 wt%, electricity will be charged. This is because there is a concern that the insulation, mechanical strength, heat resistance, etc. will deteriorate.

また、シリカ質コーティング層13に要求される条件としては、膜厚が挙げられる。
シリカ質コーティング層13の膜厚は、2nm以上100μm以下とするのが好ましい。
シリカ質コーティング層13の膜厚が2nm未満の場合は、膜厚の制御が困難となるためだからである。
Further, a condition required for the siliceous coating layer 13 is a film thickness.
The film thickness of the siliceous coating layer 13 is preferably 2 nm or more and 100 μm or less.
This is because if the film thickness of the siliceous coating layer 13 is less than 2 nm, it becomes difficult to control the film thickness.

また、シリカ質コーティング層13の膜厚が100μmを超える場合は、応力によりシリカ質コーティング層13にクラックが発生したり、シリカ質コーティング層13の形成時に形成に用いる塗布液の粘度上昇により製膜性が悪化するからである。 When the film thickness of the siliceous coating layer 13 exceeds 100 μm, cracks are generated in the siliceous coating layer 13 due to stress, or the viscosity of the coating liquid used for forming the siliceous coating layer 13 increases to form a film. This is because the sex worsens.

さらにシリカ質コーティング層13の膜厚は、より好ましくは、10nm以上30μm以下とされる。
これは、10nm未満の場合は微粒子径よりも膜厚が小さくなるため膜表面の平滑性が劣り、30μmを超えた場合は本出願のようなウエット法、すなわち溶液を基材に塗布、乾燥して製膜する方法の場合、均質な膜厚を得にくいためである。
Further, the film thickness of the siliceous coating layer 13 is more preferably 10 nm or more and 30 μm or less.
If it is less than 10 nm, the film thickness is smaller than the fine particle diameter, so the smoothness of the film surface is inferior. This is because it is difficult to obtain a uniform film thickness in the case of the method of forming a film.

また、ガラス基板などの光透過基材上にシリカ質コーティング層13を形成し、光透過基材のみのヘーズ率(拡散透過率/全光透過率)と比較した場合に、シリカ質コーティング層13形成後のヘーズ率の上昇率が1%以下とされている。 Further, when the siliceous coating layer 13 is formed on a light transmitting substrate such as a glass substrate and compared with the haze rate (diffusion transmittance / total light transmittance) of only the light transmitting substrate, the silica coating layer 13 is obtained. The rate of increase in the haze rate after formation is said to be 1% or less.

これは、シリカ質コーティング層13形成後のヘーズ率の上昇率が1%を超える場合は、シリカ質コーティング層13中におけるシリカ質微粒子12の分散性が低下している状態であり、透明性だけでなく、絶縁性、平坦性、ギャップフィル性、ガスバリア性が悪化した状態であり、好ましくないからである。 This is a state in which the dispersibility of the siliceous fine particles 12 in the siliceous coating layer 13 is lowered when the rate of increase in the haze rate after the formation of the siliceous coating layer 13 exceeds 1%, and only the transparency is achieved. This is because the insulating property, flatness, gap fill property, and gas barrier property are deteriorated, which is not preferable.

さらに、光透過基材のみのヘーズ率と比較した場合のシリカ質コーティング層13が形成された光透過基材ヘーズ率の上昇率は、より好ましくは、0.7%以下とされる。
ヘーズ率の上昇率が0.7%以下であれば、シリカ質コーティング層13中におけるシリカ質微粒子12の分散性が十分であり、ディスプレー用フィルムなどの高い透明性が要求される用途等において所望の性能を発揮できるからである。
Further, the rate of increase in the haze rate of the light transmitting substrate on which the siliceous coating layer 13 is formed is more preferably 0.7% or less as compared with the haze rate of only the light transmitting substrate.
When the increase rate of the haze rate is 0.7% or less, the dispersibility of the siliceous fine particles 12 in the siliceous coating layer 13 is sufficient, which is desirable in applications requiring high transparency such as a display film. This is because it can demonstrate its performance.

以上の説明においては、基材として光透過基材を例として説明したが、不透明な基板、シート状部材などについても、埋設性、平坦性、絶縁性、ギャップフィル特性、ガス(酸素、水蒸気等)バリア特性、等が要求される他の基材についても同様に適用が可能である。 In the above description, a light-transmitting base material has been described as an example of the base material, but opaque substrates, sheet-like members, and the like can also be embedded, flat, insulating, gap-filled, and gas (oxygen, water vapor, etc.). ) It can be applied to other base materials that require barrier properties, etc. in the same manner.

次にガラス基板上にシリカ質コーティング層が形成されたコーティング部材の製造方法について説明する。ここで、ガラス基板は、光透過基材(基材)として機能している。
図2は、ガラス基板上にシリカ質コーティング層が形成されたコーティング部材の製造フローチャートである。
まず、所定の平均粒子径(2nm~200nm)を有し、所定の炭素含有量(0.05wt%以上5wt%以下)のシリカ質微粒子12を所定量秤量する(ステップS11)。
Next, a method of manufacturing a coating member in which a siliceous coating layer is formed on a glass substrate will be described. Here, the glass substrate functions as a light transmitting base material (base material).
FIG. 2 is a flow chart for manufacturing a coating member in which a siliceous coating layer is formed on a glass substrate.
First, the siliceous fine particles 12 having a predetermined average particle size (2 nm to 200 nm) and having a predetermined carbon content (0.05 wt% or more and 5 wt% or less) are weighed in a predetermined amount (step S11).

この場合において、シリカ質微粒子12には、分散性向上のための表面処理を施すのが好ましい。表面処理としては、メチル基、エチル基などアルキル基、フェニル基など芳香族基、ビニル基、メタクリル基、オルガノシリル基等の有機基が表面に位置するように表面処理剤を適用することが望まれる。なお、対応する表面処理剤はすべて有機基を含むため、処理後のシリカ質微粒子12の炭素含有率0.05wt%以上5wt%以下となるように設定される。 In this case, it is preferable to apply a surface treatment to the siliceous fine particles 12 to improve the dispersibility. As the surface treatment, it is desirable to apply a surface treatment agent so that an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, an aromatic group such as a phenyl group, an organic group such as a vinyl group, a methacrylic group or an organosilyl group is located on the surface. Is done. Since all the corresponding surface treatment agents contain organic groups, the carbon content of the treated siliceous fine particles 12 is set to be 0.05 wt% or more and 5 wt% or less.

これと並行して炭素含有量が0.1wt%以上8wt%%以下のポリシロキサン、ポリシラザン、ポリシロキサザンのうちいずれか単一又は複数種類の所定のシリカ質コーティング材を所定量秤量する(ステップS12)。 In parallel with this, a predetermined amount of a predetermined siliceous coating material of any one of polysiloxane, polysilazane, and polysiloxazan having a carbon content of 0.1 wt% or more and 8 wt% or less is weighed (step). S12).

続いて秤量したシリカ質微粒子12所定の溶媒から選択した単一又は複数種類の溶媒と混合し、シリカ質微粒子液を調製する。これと並行して、シリカ質コーティング材を所定の溶媒から選択した単一又は複数種類の溶媒と混合し、シリカ質コーティング材液を調製する。さらにシリカ質微粒子液及びシリカ質コーティング材液を混合して、シリカ質微粒子混合液を調製する(ステップS13)。 Subsequently, the weighed siliceous fine particles 12 are mixed with a single or a plurality of kinds of solvents selected from predetermined solvents to prepare a siliceous fine particle liquid. In parallel with this, the siliceous coating material is mixed with a single solvent or a plurality of kinds of solvents selected from predetermined solvents to prepare a siliceous coating material liquid. Further, the siliceous fine particle liquid and the siliceous coating material liquid are mixed to prepare a siliceous fine particle mixed liquid (step S13).

ここで、シリカ質微粒子12及びシリカ質コーティング材に対応する所定の溶媒としては、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、ヘキサン、ヘキセン、オクタン等の飽和炭化水素類、ブチルエーテル、アミルエーテル、アニソール等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル類、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類が挙げられる。 Here, as the predetermined solvent corresponding to the siliceous fine particles 12 and the siliceous coating material, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and trimethylbenzene, saturated hydrocarbons such as hexane, hexene and octane, butyl ether and amyl Examples thereof include ethers such as ether and anisole, esters such as ethyl acetate, propyl acetate and butyl acetate, and ketones such as diethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone.

そして、調製したシリカ質微粒子混合液を所定条件の蒸留装置にセットし、全量が所定量となるまで溶剤を蒸発させ、濃縮し濃縮シリカ質微粒子混合液とする(ステップS14)。すなわち、濃縮シリカ質微粒子混合液中のシリカ質微粒子12の濃度(固形分濃度)が所定の値となるように濃縮を行い、濃縮シリカ質微粒子混合液を得る。 Then, the prepared siliceous fine particle mixed solution is set in a distillation apparatus under predetermined conditions, the solvent is evaporated until the total amount reaches a predetermined amount, and the solvent is concentrated to obtain a concentrated silica fine particle mixed solution (step S14). That is, concentration is performed so that the concentration (solid content concentration) of the siliceous fine particles 12 in the concentrated silica fine particle mixed solution becomes a predetermined value, and a concentrated silica fine particle mixed solution is obtained.

続いて、所定の固形分濃度となったシリカ質微粒子混合液を室温まで冷却する(ステップS15)。 Subsequently, the siliceous fine particle mixture having a predetermined solid content concentration is cooled to room temperature (step S15).

室温まで冷却されたシリカ質微粒子混合液に所定の有機溶媒を添加し、所定濃度で所定量のシリカ質微粒子濃縮液とする(ステップS16)。
次にシリカ質微粒子濃縮液をフィルターで濾過する(ステップS17)。
これにより確実にシリカ質微粒子濃縮液に含まれるシリカ質微粒子12の平均粒子径を所望の範囲とすることができる。
A predetermined organic solvent is added to the siliceous fine particle mixed solution cooled to room temperature to obtain a predetermined amount of silica fine particle concentrate at a predetermined concentration (step S16).
Next, the silica fine particle concentrate is filtered with a filter (step S17).
As a result, the average particle size of the siliceous fine particles 12 contained in the silica fine particle concentrate can be surely set within a desired range.

続いて濾過後のシリカ微粒子濃縮液をガラス基板(光透過基材)11に塗布して、乾燥する工程を1回又は複数回繰り返す(ステップS18)。 Subsequently, the step of applying the filtered silica fine particle concentrate to the glass substrate (light transmitting substrate) 11 and drying it is repeated once or a plurality of times (step S18).

乾燥後のガラス基板11を所定温度で所定時間、加熱装置内で溶媒種類に対応する摂氏50度(以下、温度表記に関し、摂氏の表記を省略)以上の加熱温度(例えば、300度)で加熱し、加熱後、当該加熱装置内で室温となるまでゆっくりと冷却して、ガラス基板11上にシリカ質コーティング層13が形成されたコーティング部材10とする(ステップS19)。この加熱処理により溶媒は、ほぼ全て蒸発することとなる。 The dried glass substrate 11 is heated at a predetermined temperature for a predetermined time at a heating temperature (for example, 300 degrees) of 50 degrees Celsius or higher (hereinafter, the notation of degrees Celsius is omitted) corresponding to the type of solvent in the heating device. After heating, the mixture is slowly cooled in the heating device until it reaches room temperature to form a coating member 10 having a siliceous coating layer 13 formed on the glass substrate 11 (step S19). By this heat treatment, almost all of the solvent is evaporated.

上記製造方法において、シリカ質コーティング層13を構成しているマトリックス14は、複数種類のシリカ質コーティング材を硬化させて作成しているため、これらシリカ質コーティング材に含まれる炭素含有量(炭素成分)が多いと硬化後のマトリックスの炭素含有量が増えて絶縁性、ハードコート性(耐傷、スクラッチ)、耐熱性、ガスバリア性が低下するため好ましくない。したがって、マトリックス14を形成するためのシリカ質コーティング材における好ましい炭素含有量の範囲は0.1wt%以上8wt%以下である。 In the above manufacturing method, since the matrix 14 constituting the siliceous coating layer 13 is produced by curing a plurality of types of siliceous coating materials, the carbon content (carbon component) contained in these silica coating materials is contained. ) Is high, the carbon content of the matrix after curing increases, and the insulating property, hard coat property (scratch resistance, scratch resistance), heat resistance, and gas barrier property deteriorate, which is not preferable. Therefore, the preferable range of carbon content in the siliceous coating material for forming the matrix 14 is 0.1 wt% or more and 8 wt% or less.

マトリックス14を形成するためのシリカ質コーティング材における炭素含有量が0.1wt%未満の場合は、原料の精製など製造が困難であり、さらには、製造コストが上昇するからである。 This is because when the carbon content in the siliceous coating material for forming the matrix 14 is less than 0.1 wt%, it is difficult to manufacture the raw material such as purification, and further, the manufacturing cost increases.

またマトリックス14を形成するためのシリカ質コーティング材における炭素含有量が8wt%を超えると、形成されたシリカ質コーティング層13における炭素含有量が5wt%を超える可能性が高く、所望の性能を確保できない虞があるからである。 Further, when the carbon content in the siliceous coating material for forming the matrix 14 exceeds 8 wt%, the carbon content in the formed siliceous coating layer 13 is likely to exceed 5 wt%, ensuring the desired performance. This is because there is a possibility that it cannot be done.

さらには、マトリックス14を形成するためのシリカ質コーティング材における炭素含有量は、より好ましくは、0.05wt%以上5wt%以下とされる。
0.05wt%未満の場合は、原料の精製が容易でなく製造コストの増大が懸念され、5wt%を超える場合は前述したように、最終的に得られるシリカ質膜の電気絶縁性、機械的強度、耐熱性などの低下が懸念されるためである。
Further, the carbon content in the siliceous coating material for forming the matrix 14 is more preferably 0.05 wt% or more and 5 wt% or less.
If it is less than 0.05 wt%, it is not easy to purify the raw material and there is a concern that the manufacturing cost will increase. If it exceeds 5 wt%, as described above, the electrical insulation and mechanical properties of the finally obtained silica film This is because there is a concern that the strength and heat resistance will decrease.

以上の説明のように、本実施形態のコーティング部材10によれば、光透過基材であるガラス基板に所望の特性を付与、例えば、絶縁特性、平坦化特性、ギャップフィル特性(基板の凹凸を埋める特性)、耐熱性付与特性、ガスバリア特性(酸素、水蒸気透過抑制)及び汚れ防止特性を付与することができるとともに、元の光透過基材と同等の透明性を確保(同等のヘイズ率の確保)することができる。 As described above, according to the coating member 10 of the present embodiment, desired characteristics are imparted to the glass substrate which is a light transmitting base material, for example, insulation characteristics, flattening characteristics, gap fill characteristics (unevenness of the substrate). (Filling characteristics), heat resistance imparting characteristics, gas barrier characteristics (oxygen, water vapor permeation suppression) and stain prevention characteristics can be imparted, and transparency equivalent to that of the original light transmissive substrate is ensured (equal haze rate is ensured). )can do.

以上の説明においては、ガラス基板11にシリカ質コーティング層13をハードコート層(膜)として用いた場合について説明したが、絶縁膜、平坦化膜、ギャップフィル膜(基板の凹凸を埋める膜)、耐熱性付与膜、ガスバリア膜(酸素、水蒸気透過抑制)及び汚れ防止膜としてシリカ質コーティング層を用いるようにすることも可能である。 In the above description, the case where the siliceous coating layer 13 is used as the hard coat layer (film) on the glass substrate 11 has been described, but the insulating film, the flattening film, the gap fill film (the film that fills the unevenness of the substrate), and the like. It is also possible to use a siliceous coating layer as a heat resistant film, a gas barrier film (oxygen, water vapor permeation suppression), and a stain prevention film.

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is an example and is not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

次に本発明の実施例について具体的に説明する。
図3は、実施例及び比較例の説明図である。
Next, examples of the present invention will be specifically described.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an example and a comparative example.

[1]実施例
まず実施例のコーティング部材の形成方法について説明する。以下の説明においては、理解の容易のため、上述した図2におけるステップ番号を記載する。
本実施例においては、図3に示すように、シリカ質微粒子12として、平均粒子径20nm、炭素含有量3wt%のフュームドシリカを秤量し、用意した(ステップS11)。
[1] Example First, a method of forming the coating member of the embodiment will be described. In the following description, for ease of understanding, the step numbers in FIG. 2 described above are described.
In this example, as shown in FIG. 3, fumed silica having an average particle diameter of 20 nm and a carbon content of 3 wt% was weighed and prepared as the siliceous fine particles 12 (step S11).

続いて、用意したシリカ質微粒子12であるフュームドシリカを20wt%となるようにメチルイソブチルケトン溶液に分散させ、メチルイソブチルケトン分散液100gを調製する。
これと並行して、1wt%の水素化ポリシラザン(シリカ質コーティング材)を秤量し(ステップS12)、キシレン溶液に溶かして、20wt%含むキシレン溶液100gを調製する。
Subsequently, fumed silica, which is the prepared siliceous fine particles 12, is dispersed in a methyl isobutyl ketone solution so as to have a content of 20 wt% to prepare 100 g of a methyl isobutyl ketone dispersion.
In parallel with this, 1 wt% polysilazane hydride (silica coating material) is weighed (step S12) and dissolved in a xylene solution to prepare 100 g of a xylene solution containing 20 wt%.

続いて室温中で水素化ポリシラザン(シリカ質コーティング材)のキシレン溶液を攪拌しながら、シリカ質微粒子12のメチルイソブチルケトン分散液を水素化ポリシラザン(シリカ質コーティング材)のキシレン溶液100gに3分かけて徐々に注入し、200gのシリカ微粒子混合液を調製する(ステップS13)。
そして、シリカ微粒子混合液を蒸留装置(エバポレータは50度、10torrの条件)にセットし、全量が100gとなるまで溶剤を蒸発させる(ステップS14)。
Subsequently, while stirring the xylene solution of hydrogenated polysilazane (silica coating material) at room temperature, the methylisobutylketone dispersion of the siliceous fine particles 12 was applied to 100 g of the xylene solution of hydrogenated polysilazane (silica coating material) for 3 minutes. And gradually inject to prepare a 200 g silica fine particle mixed solution (step S13).
Then, the silica fine particle mixture is set in a distillation apparatus (the evaporator is at 50 degrees and 10 torr), and the solvent is evaporated until the total amount reaches 100 g (step S14).

その後、室温まで冷却し(ステップS15)、キシレン20gを添加し、所定濃度の120gのシリカ微粒子濃縮液を得る(ステップS16)。
次にシリカ微粒子濃縮液をポアサイズ200nmのテフロン製フィルターで濾過する(ステップS17)。
Then, the mixture is cooled to room temperature (step S15), 20 g of xylene is added, and a silica fine particle concentrate of 120 g having a predetermined concentration is obtained (step S16).
Next, the silica fine particle concentrate is filtered through a Teflon filter having a pore size of 200 nm (step S17).

濾過後のシリカ微粒子濃縮液5gを50mm角、厚さ0.7mmのパイレックスガラス基板(光透過基材)に滴下し、スピンコーターのコーティング条件を1,000rpm,50秒として塗布し、室温で30分間放置して乾燥させた(ステップS18;1回目)。 5 g of the filtered silica fine particle concentrate was dropped onto a 50 mm square, 0.7 mm thick Pyrex glass substrate (light transmitting substrate), and the spin coater was applied under coating conditions of 1,000 rpm for 50 seconds, and 30 at room temperature. It was allowed to stand for a minute to dry (step S18; first time).

そして、乾燥後のシリカ微粒子濃縮液が塗布されたパイレックスガラス基板に再び濾過後のシリカ微粒子濃縮液5gを滴下し、第1回目のコーティングと同条件である1,000rpm,50秒として塗布し、室温で30分間放置して乾燥させた(ステップS18;2回目)。 Then, 5 g of the filtered silica fine particle concentrate was dropped again onto the Pyrex glass substrate coated with the dried silica fine particle concentrate, and the mixture was applied at 1,000 rpm for 50 seconds under the same conditions as the first coating. It was allowed to stand at room temperature for 30 minutes to dry (step S18; second time).

乾燥後のパイレックスガラス基板を300度のオーブンで1時間加熱した後、オーブン内に放置し、室温までゆっくりと冷却し(ステップS19)、パイレックスガラス基板上にシリカ質コーティング層が形成された実施例のコーティング部材とした。 An example in which the dried Pyrex glass substrate was heated in an oven at 300 degrees for 1 hour, then left in the oven and slowly cooled to room temperature (step S19) to form a siliceous coating layer on the Pyrex glass substrate. It was used as a coating member.

[2]比較例
次に比較例のコーティング部材の形成方法について説明する。
本比較例においては、図3に示すように、シリカ質微粒子12を溶媒としてのエタノール水に溶解して分散させ、平均粒子径20nmのシリカ質微粒子12を20wt%含むエタノール水分散液5gを調製する。これと並行して炭素含有量が1wt%の水素化ポリシラザンを溶媒としてのキシレンに溶解し、水素化ポリシラザン20wt%含むキシレン溶液100gを調製する。
[2] Comparative Example Next, a method of forming the coating member of the comparative example will be described.
In this comparative example, as shown in FIG. 3, the siliceous fine particles 12 are dissolved in ethanol water as a solvent and dispersed to prepare 5 g of an ethanol aqueous dispersion containing 20 wt% of the siliceous fine particles 12 having an average particle diameter of 20 nm. do. In parallel with this, hydrogenated polysilazane having a carbon content of 1 wt% is dissolved in xylene as a solvent to prepare 100 g of a xylene solution containing 20 wt% of hydrogenated polysilazane.

そして、調製したエタノール水分散液5gをキシレン溶液100gに対して室温で攪拌しながら3分間かけて徐々に注入した。 Then, 5 g of the prepared ethanol aqueous dispersion was gradually poured into 100 g of the xylene solution over 3 minutes while stirring at room temperature.

そして蒸留装置(エバポレータは50度、10torrの条件)で全量が100gとなるまで溶剤を蒸発させ、その後キシレン100gを注入して再び蒸留装置(エバポレータは50度、10torrの条件)で全量が100gとなるまで蒸発させる。 Then, the solvent is evaporated until the total amount reaches 100 g with a distillation apparatus (evaporator under 50 degrees and 10 torr), and then 100 g of xylene is injected and the total amount becomes 100 g again with a distillation apparatus (evaporator under 50 ° C and 10 torr conditions). Evaporate until it becomes.

その後、室温まで冷却し、キシレン20gを添加し、120gのシリカ微粒子濃縮液を得る。
シリカ微粒子濃縮液5gを50mm角、厚さ0.7mmのパイレックスガラス基板に滴下し、スピンコーターのコーティング条件を1,000rpm,50秒として塗布する。
Then, the mixture is cooled to room temperature, 20 g of xylene is added, and 120 g of a silica fine particle concentrate is obtained.
5 g of the silica fine particle concentrate is dropped onto a Pyrex glass substrate having a 50 mm square shape and a thickness of 0.7 mm, and the spin coater is applied at 1,000 rpm for 50 seconds.

続いて室温で30分間放置して乾燥させた。
そして、乾燥後のシリカ微粒子濃縮液が塗布されたパイレックスガラス基板に再び濾過後のシリカ微粒子濃縮液5gを滴下し、第1回目のコーティングと同条件である1,000rpm, 50秒として塗布する。
Subsequently, it was allowed to stand at room temperature for 30 minutes to dry.
Then, 5 g of the filtered silica fine particle concentrate is dropped again onto the Pyrex glass substrate coated with the dried silica fine particle concentrate, and the silica fine particle concentrate is applied at 1,000 rpm for 50 seconds, which is the same condition as the first coating.

そして、室温で30分間放置して乾燥させた。
乾燥後のパイレックスガラス基板を300度のオーブンで1時間加熱した後、オーブン無いに放置し、室温までゆっくりと冷却してパイレックスガラス基板上にシリカ質コーティング層が形成された比較例のコーティング部材とした。
Then, it was left at room temperature for 30 minutes to dry.
After heating the dried Pyrex glass substrate in an oven at 300 degrees for 1 hour, the Pyrex glass substrate was left in an oven and slowly cooled to room temperature to form a silica-like coating layer on the Pyrex glass substrate. bottom.

[3]試験結果
図4は、実施例のシリカ質コーティング層13が形成されたパイレックスガラス基板の断面SEM(Scanning Electron Microscope)画像である。
[3] Test Results FIG. 4 is a cross-sectional SEM (Scanning Electron Microscope) image of a Pyrex glass substrate on which the siliceous coating layer 13 of the example was formed.

この断面SEM画像によれば、約20nmのシリカ質微粒子12(断面SEM画像中、白く見える粒状の物質)が均質に分散されており、粒子の凝集や空孔などは確認できないことがわかる。
またシリカ質コーティング層内のシリカ質微粒子の(体積)占有率は約62vol%であった。
また薄膜の膜厚は4μmであった。
According to this cross-sectional SEM image, it can be seen that the siliceous fine particles 12 (granular substances that appear white in the cross-sectional SEM image) of about 20 nm are uniformly dispersed, and that the aggregation and vacancies of the particles cannot be confirmed.
The (volume) occupancy of the siliceous fine particles in the siliceous coating layer was about 62 vol%.
The film thickness of the thin film was 4 μm.

図5は、光学的試験結果の説明図である。
上記処理後、分光反射率透過率測定装置により測定した膜形成後のガラス部材のヘイズ率は、0.4%であり、塗布前のパイレックスガラス基板(ヘイズ率0.3%)に比べて0.1%増加しているだけであり、コーティング部材として透明性を保っていた。
また、実施例のコーティング部材は、図5に示すように、全光透過率、平行透過率及び拡散透過率の全てにおいて、塗布前のパイレックスガラス基板と同様の数値が得られた。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the optical test results.
After the above treatment, the haze rate of the glass member after film formation measured by the spectral reflectance transmittance measuring device is 0.4%, which is 0 as compared with the Pyrex glass substrate (haze rate 0.3%) before coating. It only increased by 1% and remained transparent as a coating member.
Further, as shown in FIG. 5, the coating member of the example obtained the same values as the Pyrex glass substrate before coating in all of the total light transmittance, the parallel transmittance and the diffusion transmittance.

また、日本電子株式会社製の光電子分光装置(ESCA)を用いてX線光電子分光測定(XPS:スパッタリング処理後)によりシリカ質コーティング層13中の元素組成を測定した結果、炭素含有量(SiO相当中の炭素原子%より換算)は、3wt%であった。 Further, as a result of measuring the element composition in the siliceous coating layer 13 by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS: after sputtering treatment) using a photoelectron spectroscope (ESCA) manufactured by Nippon Denshi Co., Ltd., the carbon content (SiO 2 ). (Converted from% of carbon atoms in the equivalent) was 3 wt%.

定量方法としては、結合エネルギー(binding energy)が284-288eV領域のC-C結合(炭素-炭素結合)ピーク及びC-O結合(炭素-酸素結合)ピークより算出した。 As a quantification method, the binding energy was calculated from the CC bond (carbon-carbon bond) peak and the CO bond (carbon-oxygen bond) peak in the 284-288 eV region.

一方、比較例のコーティング部材においては、透明ではなく白色のくもりが見られ、ヘイズ率は10.3%であり、塗布前のパイレックスガラス基板(ヘイズ率0.3%)に比べて10.0%増加していた。
また、比較例のコーティング部材は、図5に示すように、全光透過率、平行透過率及び拡散透過率の全てにおいて、塗布前のパイレックスガラス基板よりも性能が低下していることがわかる。
On the other hand, in the coating member of the comparative example, white cloudiness was observed instead of transparent, and the haze rate was 10.3%, which was 10.0 compared to the Pyrex glass substrate (haze rate 0.3%) before coating. Was increasing by%.
Further, as shown in FIG. 5, it can be seen that the coating member of the comparative example has lower performance than the Pyrex glass substrate before coating in all of the total light transmittance, the parallel transmittance and the diffusion transmittance.

以上の説明のように、実施例によれば、絶縁特性、平坦化特性、ギャップフィル特性(基板の凹凸を埋める特性)、耐熱性付与特性、ガスバリア特性(酸素、水蒸気透過抑制)及び汚れ防止特性等を付与することができるとともに、元の光透過基材(基材:パイレックスガラス基板)と同等の透明性を確保(同等のヘイズ率の確保)することができており、比較例に比べてより好適な特性を有していることが分かった。 As described above, according to the examples, insulation characteristics, flattening characteristics, gap fill characteristics (characteristics for filling irregularities on the substrate), heat resistance imparting characteristics, gas barrier characteristics (oxygen and water vapor permeation suppression) and stain prevention characteristics Etc., and the same transparency as the original light-transmitting base material (base material: Pyrex glass substrate) can be secured (the same haze rate can be secured), as compared with the comparative example. It was found to have more suitable properties.

10 コーティング部材
11 ガラス基板(基材、光透過基材)
12 シリカ質微粒子
13 シリカ質コーティング層(シリカ質コーティング組成物)
14 マトリックス
10 Coating member 11 Glass substrate (base material, light transmitting base material)
12 Silica fine particles 13 Silica coating layer (silica coating composition)
14 Matrix

Claims (11)

基材と、
前記基材上に積層されたシリカ質コーティング層と、を備え、
前記シリカ質コーティング層は、シリカ質微粒子と、前記シリカ質微粒子を分散状態で保持するマトリックスと、を有し、前記シリカ質微粒子及び前記シリカ質コーティング層における炭素含有率が0.05wt%以上5wt%以下とされており、
前記マトリックスは、ポリシロキサン、ポリシラザン、ポリシロキサザンのいずれかである、
コーティング部材。
With the base material
With a siliceous coating layer laminated on the substrate,
The siliceous coating layer has a siliceous fine particles and a matrix that holds the siliceous fine particles in a dispersed state, and the carbon content in the siliceous fine particles and the siliceous coating layer is 0.05 wt% or more and 5 wt. % Or less,
The matrix is one of polysiloxane, polysilazane, and polysiloxazan.
Coating member.
前記シリカ質微粒子及び前記シリカ質コーティング層における炭素含有率が0.1wt%以上3wt%以下とされている、
請求項1に記載のコーティング部材。
The carbon content in the siliceous fine particles and the siliceous coating layer is 0.1 wt% or more and 3 wt% or less.
The coating member according to claim 1.
前記基材は、基板、シート状部材のいずれかである、
請求項1または2に記載のコーティング部材。
The substrate is either a substrate or a sheet-like member.
The coating member according to claim 1 or 2.
前記基材は、光透過部材であり、
前記シリカ質微粒子は、平均粒子径が前記光透過部材の透過対象光の波長以下とされており、
前記透過対象光は、可視光であり、
前記平均粒子径は、2nm以上200nm以下である、
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のコーティング部材。
The base material is a light transmitting member and is
The silica fine particles have an average particle diameter equal to or smaller than the wavelength of the light to be transmitted by the light transmitting member.
The transmitted target light is visible light.
The average particle size is 2 nm or more and 200 nm or less.
The coating member according to any one of claims 1 to 3.
前記光透過部材単体のヘーズ率に対する前記シリカ質コーティング層が形成された前記光透過部材のヘーズ率の増加率が1%以下とされている、
請求項4に記載のコーティング部材。
The rate of increase in the haze rate of the light transmitting member on which the siliceous coating layer is formed is 1% or less with respect to the haze rate of the light transmitting member alone.
The coating member according to claim 4.
前記光透過部材単体のヘーズ率に対する前記シリカ質コーティング層が形成された前記光透過部材のヘーズ率の増加率が0.7%以下とされている、
請求項5に記載のコーティング部材。
The rate of increase in the haze rate of the light transmitting member on which the siliceous coating layer is formed is 0.7% or less with respect to the haze rate of the light transmitting member alone.
The coating member according to claim 5.
前記マトリックスを形成するためのシリカ質コーティング材における炭素含有率は、0.1wt%以上8wt%以下である、
請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のコーティング部材。
The carbon content in the siliceous coating material for forming the matrix is 0.1 wt% or more and 8 wt% or less.
The coating member according to any one of claims 1 to 6.
前記シリカ質コーティング層中のシリカ質微粒子の体積占有率は、3vol%以上80vol%以下である、
請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のコーティング部材。
The volume occupancy of the siliceous fine particles in the siliceous coating layer is 3 vol% or more and 80 vol% or less.
The coating member according to any one of claims 1 to 7.
炭素含有率が0.05wt%以上5wt%以下のシリカ質コーティング層の形成方法であって、
平均粒子径が透過対象光の波長以下とされ、炭素含有率が0.05wt%以上5wt%以下とされたシリカ質微粒子及び炭素含有量が0.1wt%以上8wt%以下のポリシロキサン、ポリシラザン、ポリシロキサザンのいずれかのシリカ質コーティング材を、それぞれ所定の溶媒で分散又は溶解した後に、前記シリカ質微粒子の分散液と前記シリカ質コーティング材の溶液とを混合して、混合溶液を作製する過程と、
前記混合溶液の固形分濃度を蒸留して、所定濃度に調整する過程と、
光透過基材に固形分濃度の調整後の前記混合溶液を塗布する過程と、
前記混合溶液が塗布された前記光透過基材を乾燥した後、50度以上の温度で加熱する過程と、
を備え、
前記シリカ質微粒子は、平均粒子径が前記光透過基材の透過対象光の波長以下であり、
前記透過対象光は、可視光であり、
前記平均粒子径は、2nm以上200nm以下である、
シリカ質コーティング層の形成方法。
A method for forming a siliceous coating layer having a carbon content of 0.05 wt% or more and 5 wt% or less.
Silica fine particles having an average particle size equal to or less than the wavelength of the light to be transmitted and a carbon content of 0.05 wt% or more and 5 wt% or less, and polysiloxanes and polysilazanes having a carbon content of 0.1 wt% or more and 8 wt% or less. After dispersing or dissolving any of the siliceous coating materials of polysiloxazan in a predetermined solvent, the dispersion liquid of the siliceous fine particles and the solution of the siliceous coating material are mixed to prepare a mixed solution. The process and
The process of distilling the solid content concentration of the mixed solution to adjust it to a predetermined concentration, and
The process of applying the mixed solution after adjusting the solid content concentration to the light transmitting substrate, and
The process of drying the light-transmitting substrate coated with the mixed solution and then heating it at a temperature of 50 ° C. or higher, and
Equipped with
The silica fine particles have an average particle diameter equal to or smaller than the wavelength of the light to be transmitted by the light transmitting substrate.
The transmitted target light is visible light.
The average particle size is 2 nm or more and 200 nm or less.
A method for forming a siliceous coating layer.
前記シリカ質コーティング材を溶解するための溶媒は、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、ヘキサン、ヘキセン、オクタン等の飽和炭化水素類、ブチルエーテル、アミルエーテル、アニソール等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル類、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類から選ばれる単一または複数種類の溶媒から選択される、
請求項9に記載のシリカ質コーティング層の形成方法。
Solvents for dissolving the siliceous coating material include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and trimethylbenzene, saturated hydrocarbons such as hexane, hexene and octane, ethers such as butyl ether, amyl ether and anisole. It is selected from one or more kinds of solvents selected from esters such as ethyl acetate, propyl acetate and butyl acetate, and ketones such as diethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone.
The method for forming a siliceous coating layer according to claim 9.
前記シリカ質微粒子を分散するための溶媒は、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、ヘキサン、ヘキセン、オクタン等の飽和炭化水素類、ブチルエーテル、アミルエーテル、アニソール等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル類、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類から選ばれる単一または複数種類の溶媒から選択される、
請求項9又は請求項10に記載のシリカ質コーティング層の形成方法。
Solvents for dispersing the siliceous fine particles include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and trimethylbenzene, saturated hydrocarbons such as hexane, hexene and octane, ethers such as butyl ether, amyl ether and anisole, and acetic acid. It is selected from one or more kinds of solvents selected from esters such as ethyl, propyl acetate and butyl acetate, and ketones such as diethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone.
The method for forming a siliceous coating layer according to claim 9 or 10.
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