JPH08215637A - 基材上に不溶性コーティングを形成する方法 - Google Patents
基材上に不溶性コーティングを形成する方法Info
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- JPH08215637A JPH08215637A JP7315525A JP31552595A JPH08215637A JP H08215637 A JPH08215637 A JP H08215637A JP 7315525 A JP7315525 A JP 7315525A JP 31552595 A JP31552595 A JP 31552595A JP H08215637 A JPH08215637 A JP H08215637A
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コーティングを形成する前の時間とコストが
かかる加水分解を行わず、コーティングした後のシラン
の表面皮膜での適切な加水分解と縮合によって、シロキ
サン樹脂又はシリケート構造のコーティングを形成する
方法を提供する。 【解決手段】 式がＲn Ｓｉ（ＯＲ1)4-n のシラン（各
々のＲは水素又は１〜２０個の炭素原子の炭化水素、Ｒ
1 は他に従属しない有機基であって、酸素原子によって
ケイ素に結合したときに加水分解性置換基を生成する有
機基、ｎは０〜２）と５０〜１０００ｐｐｍのチタン触
媒を含む組成物を混合してコーティング用混合物を作成
し、このコーティング用混合物を基材上に施し、コーテ
ィングした基材を、不溶性コーティングを生成するに十
分な時間まで雰囲気の水分に曝し、不溶性コーティング
を有する基材を１００〜６００℃の温度で６時間まで加
熱して、基材上に不溶性コーティングを形成する。
かかる加水分解を行わず、コーティングした後のシラン
の表面皮膜での適切な加水分解と縮合によって、シロキ
サン樹脂又はシリケート構造のコーティングを形成する
方法を提供する。 【解決手段】 式がＲn Ｓｉ（ＯＲ1)4-n のシラン（各
々のＲは水素又は１〜２０個の炭素原子の炭化水素、Ｒ
1 は他に従属しない有機基であって、酸素原子によって
ケイ素に結合したときに加水分解性置換基を生成する有
機基、ｎは０〜２）と５０〜１０００ｐｐｍのチタン触
媒を含む組成物を混合してコーティング用混合物を作成
し、このコーティング用混合物を基材上に施し、コーテ
ィングした基材を、不溶性コーティングを生成するに十
分な時間まで雰囲気の水分に曝し、不溶性コーティング
を有する基材を１００〜６００℃の温度で６時間まで加
熱して、基材上に不溶性コーティングを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、未加水分解シラン
から基材上に不溶性コーティングを形成する方法に関す
る。この方法は、一般に、シランと随意のチタン触媒を
含むコーティング用混合物を基材上に施し、次いでその
コーティング用混合物を雰囲気中の水分によって加水分
解させ、さらに縮合させて不溶性コーティングを形成す
ることを含む。
から基材上に不溶性コーティングを形成する方法に関す
る。この方法は、一般に、シランと随意のチタン触媒を
含むコーティング用混合物を基材上に施し、次いでその
コーティング用混合物を雰囲気中の水分によって加水分
解させ、さらに縮合させて不溶性コーティングを形成す
ることを含む。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】加水分
解した又は部分的に加水分解したシランがコーティング
を形成するに有用であることは当該技術で知られてい
る。例えば、米国特許第３８１１９１８号明細書は、保
護コーティングを作成するため、部分的に加水分解した
ケイ素アルコキシドと金属酸化物を生成する化合物の使
用を教示している。同様に、米国特許第３６１５２７２
号明細書と同４７５６９７７号明細書は、基材上にコー
ティングを形成するための、加水分解したトリクロロシ
ラン（例、水素シルセスキオキサン樹脂）の使用を開示
している。さらに、米国特許第４７５３８５６号明細書
は、基材上にコーティングを形成するための、金属酸化
物前駆体（酸化チタンを含む）を含有する水素シルセス
キオキサン樹脂の使用を示している。
解した又は部分的に加水分解したシランがコーティング
を形成するに有用であることは当該技術で知られてい
る。例えば、米国特許第３８１１９１８号明細書は、保
護コーティングを作成するため、部分的に加水分解した
ケイ素アルコキシドと金属酸化物を生成する化合物の使
用を教示している。同様に、米国特許第３６１５２７２
号明細書と同４７５６９７７号明細書は、基材上にコー
ティングを形成するための、加水分解したトリクロロシ
ラン（例、水素シルセスキオキサン樹脂）の使用を開示
している。さらに、米国特許第４７５３８５６号明細書
は、基材上にコーティングを形成するための、金属酸化
物前駆体（酸化チタンを含む）を含有する水素シルセス
キオキサン樹脂の使用を示している。
【０００３】このようなプロセスは多くの場合に不便で
あり、なぜならコーティングを形成する前にシランが加
水分解されることを必要とするからである。この加水分
解は費用がかかり、時間を費やし、種々の所望としない
副生物を生成することがある。本発明では、シランの表
面皮膜の適切な加水分解と縮合によって、シロキサン樹
脂又はシリケート構造のコーティングが形成されること
が可能なことが新たに見出されている。
あり、なぜならコーティングを形成する前にシランが加
水分解されることを必要とするからである。この加水分
解は費用がかかり、時間を費やし、種々の所望としない
副生物を生成することがある。本発明では、シランの表
面皮膜の適切な加水分解と縮合によって、シロキサン樹
脂又はシリケート構造のコーティングが形成されること
が可能なことが新たに見出されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明
は、基材上に不溶性コーティングを形成する方法を提供
するものである。この方法は、式がＲn Ｓｉ（ＯＲ1)
4-n のシランと随意のチタン触媒を含む組成物を混合
し、コーティング用混合物を作成することを含む。この
式において、Ｒは水素、アルキル、アルケニル、シクロ
アルキル、又はアリールであり、Ｒ1は、酸素原子によ
ってケイ素に結合したときに加水分解性置換基を生成す
る他に従属しない有機基であり、ｎは０〜２である。次
いでこのコーティング用混合物は基材上に施され、雰囲
気中の水分との加水分解に供され、その場で縮合し、不
溶性のコーティングを形成する。
は、基材上に不溶性コーティングを形成する方法を提供
するものである。この方法は、式がＲn Ｓｉ（ＯＲ1)
4-n のシランと随意のチタン触媒を含む組成物を混合
し、コーティング用混合物を作成することを含む。この
式において、Ｒは水素、アルキル、アルケニル、シクロ
アルキル、又はアリールであり、Ｒ1は、酸素原子によ
ってケイ素に結合したときに加水分解性置換基を生成す
る他に従属しない有機基であり、ｎは０〜２である。次
いでこのコーティング用混合物は基材上に施され、雰囲
気中の水分との加水分解に供され、その場で縮合し、不
溶性のコーティングを形成する。
【０００５】本発明者は、このシランが雰囲気中の水分
の存在下で加水分解と縮合をすることができ、不溶性の
コーティングを形成することを見出した。この反応は新
規であり、なぜなら従来技術おいて、シランが有効なコ
ーティング剤であるためには、少なくとも部分的に加水
分解され且つ予備的に縮合されていることが必要である
と教示しているからである。この加水分解と付随の縮合
反応を行わないことは、数多くの施工上の利点を提供す
る。
の存在下で加水分解と縮合をすることができ、不溶性の
コーティングを形成することを見出した。この反応は新
規であり、なぜなら従来技術おいて、シランが有効なコ
ーティング剤であるためには、少なくとも部分的に加水
分解され且つ予備的に縮合されていることが必要である
と教示しているからである。この加水分解と付随の縮合
反応を行わないことは、数多くの施工上の利点を提供す
る。
【０００６】本明細書における用語「不溶性コーティン
グ」は、コーティングを形成するために使用されるシラ
ンを溶解する溶媒に接触したとき、溶解しないコーティ
ングを意味する。本発明の方法によってコーティングさ
れる基材は、堆積に用いられる条件下で必要な、基材の
熱的・化学的安定性のみによって制限される。本発明の
方法は、プラスチック、セラミック、金属、電子回路、
電子デバイスなどのような基材上に使用することができ
ると考えられる。
グ」は、コーティングを形成するために使用されるシラ
ンを溶解する溶媒に接触したとき、溶解しないコーティ
ングを意味する。本発明の方法によってコーティングさ
れる基材は、堆積に用いられる条件下で必要な、基材の
熱的・化学的安定性のみによって制限される。本発明の
方法は、プラスチック、セラミック、金属、電子回路、
電子デバイスなどのような基材上に使用することができ
ると考えられる。
【０００７】本発明で使用されるシランは一般式でＲn
Ｓｉ（ＯＲ1)4-n を有し、この式におけるＲは、水素、
メチル、エチル、プロピル等のアルケニル、ビニル、ア
リル等のアルケニル、シクロヘキシルのようなシクロア
ルキル、又はフェニルのようなアリールである。この式
におけるＲ1 は、酸素原子によってケイ素に結合したと
き、加水分解性置換基を生成する任意の有機基でよい。
この加水分解性の基の例には、メトキシ、エトキシ、プ
ロポキシ、ブトキシ、又はヘキソキシのようなアルコキ
シ、エテノキシ又はプロペノキシのようなアルケノキ
シ、シクロペントキシ又はシクロヘキソシキのようなシ
クロアルコキシ、フェノキシのようなアリーロキシ、シ
クロペントキシのようなシクロアルケニロキシ、及びア
セトキシのようなアシロキシがある。また、これら各種
の有機基は、例えばアルキル、ハロゲン、又はアルコキ
シ基によって置換されることができる。上記の式のｎは
０〜２である。当然ながらこれらの混合物もまた使用す
ることができる。
Ｓｉ（ＯＲ1)4-n を有し、この式におけるＲは、水素、
メチル、エチル、プロピル等のアルケニル、ビニル、ア
リル等のアルケニル、シクロヘキシルのようなシクロア
ルキル、又はフェニルのようなアリールである。この式
におけるＲ1 は、酸素原子によってケイ素に結合したと
き、加水分解性置換基を生成する任意の有機基でよい。
この加水分解性の基の例には、メトキシ、エトキシ、プ
ロポキシ、ブトキシ、又はヘキソキシのようなアルコキ
シ、エテノキシ又はプロペノキシのようなアルケノキ
シ、シクロペントキシ又はシクロヘキソシキのようなシ
クロアルコキシ、フェノキシのようなアリーロキシ、シ
クロペントキシのようなシクロアルケニロキシ、及びア
セトキシのようなアシロキシがある。また、これら各種
の有機基は、例えばアルキル、ハロゲン、又はアルコキ
シ基によって置換されることができる。上記の式のｎは
０〜２である。当然ながらこれらの混合物もまた使用す
ることができる。
【０００８】構造がＲ2 Ｓｉ（ＯＲ1)2 のシランは、高
温分解の際に揮発性の環状構造が生成することがあるた
め、一般に、１種類だけのシランとしては使用されない
ことに留意すべきである。しかしながら、少量のこれら
シランは（例、２５重量％未満）、得られるコーティン
グの改質させるために上記シランに添加することがあ
る。
温分解の際に揮発性の環状構造が生成することがあるた
め、一般に、１種類だけのシランとしては使用されない
ことに留意すべきである。しかしながら、少量のこれら
シランは（例、２５重量％未満）、得られるコーティン
グの改質させるために上記シランに添加することがあ
る。
【０００９】また、構造がＲ3 ＳｉＯＳｉＲ3 とＲ3 Ｓ
ｉＯＳｉＲ2 ＯＳｉＲ3 のジシロキサンとトリシロキサ
ンもまた本発明のシランと共に使用できることに留意す
べきである。この構造において、Ｒは上記に限定したと
同じである。好ましくは、上記の式におけるＲは、水
素、１〜６個の炭素原子のアルキル、アルケニル、又は
アリールである。より好ましくは、Ｒは、水素、メチ
ル、エチル、プロピル、ビニル、又はフェニルである。
好ましくは、Ｒ1 は、１〜６個の炭素原子の炭化水素で
ある。より好ましくは、Ｒ1 は、１〜６個の炭素原子を
含むアルキル又はアシルである。好ましくは、ｎは０〜
１である。より好ましくは、ｎは１である。
ｉＯＳｉＲ2 ＯＳｉＲ3 のジシロキサンとトリシロキサ
ンもまた本発明のシランと共に使用できることに留意す
べきである。この構造において、Ｒは上記に限定したと
同じである。好ましくは、上記の式におけるＲは、水
素、１〜６個の炭素原子のアルキル、アルケニル、又は
アリールである。より好ましくは、Ｒは、水素、メチ
ル、エチル、プロピル、ビニル、又はフェニルである。
好ましくは、Ｒ1 は、１〜６個の炭素原子の炭化水素で
ある。より好ましくは、Ｒ1 は、１〜６個の炭素原子を
含むアルキル又はアシルである。好ましくは、ｎは０〜
１である。より好ましくは、ｎは１である。
【００１０】最も好ましくは、シランは、トリメトキシ
シラン、トリエトキシシラン、トリアセトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、メチルトリアセトキシシラン、フェニルトリメトキ
シシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ
アセトキシシラン、テトラエトキシシランである。上記
の式における加水分解性の基がアセトキシのようなアシ
ロキシの場合、その置換基の加水分解は酢酸のような酸
を発生させる。この酸は、今度はさらなる加水分解と縮
合の触媒として作用する。加水分解性の基がアシロキシ
ではない場合、加水分解を助けるため、その混合物にチ
タン触媒が添加される。
シラン、トリエトキシシラン、トリアセトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、メチルトリアセトキシシラン、フェニルトリメトキ
シシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ
アセトキシシラン、テトラエトキシシランである。上記
の式における加水分解性の基がアセトキシのようなアシ
ロキシの場合、その置換基の加水分解は酢酸のような酸
を発生させる。この酸は、今度はさらなる加水分解と縮
合の触媒として作用する。加水分解性の基がアシロキシ
ではない場合、加水分解を助けるため、その混合物にチ
タン触媒が添加される。
【００１１】チタン触媒を使用する場合、シランの中に
溶解する又は分散することができる任意のものでよい。
例として、チタンアルコキシド、チタンハライド、アル
キルチタンなどである。好ましくは、チタンイソプロポ
キシドのようなチタンアルコキシドである。チタン化合
物は、一般に、シランの重量を基準に５０〜１０００ｐ
ｐｍのチタン量でシラン混合物に含められる。
溶解する又は分散することができる任意のものでよい。
例として、チタンアルコキシド、チタンハライド、アル
キルチタンなどである。好ましくは、チタンイソプロポ
キシドのようなチタンアルコキシドである。チタン化合
物は、一般に、シランの重量を基準に５０〜１０００ｐ
ｐｍのチタン量でシラン混合物に含められる。
【００１２】また、上記のシランは、加水分解性置換基
を有するホウ素又は燐化合物を含められることによっ
て、ホウ素又は燐でドーピングされることができる。こ
のような化合物に例にはＢ（ＯＲ1)x やＰ（ＯＲ1)x が
あり、ここでＲ1 は前記と同じであり、ｘは２〜５であ
って、ＢとＰの価に依存する。所望により、シランと随
意のチタン触媒は溶媒中で混合され、基材の表面に施す
溶液又は分散系を生成することができる。使用可能な溶
媒は、シランとチタンを溶解又は分散し、得られるコー
ティングに悪影響することなく均一な液を生成する任意
の非水系の溶媒又は溶媒混合物である。これらの溶媒に
は、例えば、上記物質を溶解又は分散するに十分な量の
エチルアルコールやイソプロピルアルコールのようなア
ルコール、ベンゼンやトルエンのような芳香族炭化水
素、n-ヘプタンやドデカンのようなアルカン、ケトン、
エステル、エーテル、エステル、又は環状ジメチルポリ
シロキサンがある。一般には、０．１〜８５重量％の溶
液を生成するに十分な量の前記溶媒が使用される。
を有するホウ素又は燐化合物を含められることによっ
て、ホウ素又は燐でドーピングされることができる。こ
のような化合物に例にはＢ（ＯＲ1)x やＰ（ＯＲ1)x が
あり、ここでＲ1 は前記と同じであり、ｘは２〜５であ
って、ＢとＰの価に依存する。所望により、シランと随
意のチタン触媒は溶媒中で混合され、基材の表面に施す
溶液又は分散系を生成することができる。使用可能な溶
媒は、シランとチタンを溶解又は分散し、得られるコー
ティングに悪影響することなく均一な液を生成する任意
の非水系の溶媒又は溶媒混合物である。これらの溶媒に
は、例えば、上記物質を溶解又は分散するに十分な量の
エチルアルコールやイソプロピルアルコールのようなア
ルコール、ベンゼンやトルエンのような芳香族炭化水
素、n-ヘプタンやドデカンのようなアルカン、ケトン、
エステル、エーテル、エステル、又は環状ジメチルポリ
シロキサンがある。一般には、０．１〜８５重量％の溶
液を生成するに十分な量の前記溶媒が使用される。
【００１３】シラン、随意のチタン化合物、及び溶媒を
容易に溶解又は分散させるため、種々の手段を用いるこ
とができる。例えば、攪拌、混合、及び／又は加熱を行
い、その物質を溶解又は分散させ、より均一な混合物を
得ることができる。次にシランと任意のチタン化合物又
は溶媒を含む液を基材上にコーティングする。コーティ
ング法は、限定されるものではないが、スピンコーティ
ング、浸漬コーティング、スプレーコーティング、又は
フローコーティングでよい。ここで、他の同等な手段も
また本発明の範囲に含まれる。
容易に溶解又は分散させるため、種々の手段を用いるこ
とができる。例えば、攪拌、混合、及び／又は加熱を行
い、その物質を溶解又は分散させ、より均一な混合物を
得ることができる。次にシランと任意のチタン化合物又
は溶媒を含む液を基材上にコーティングする。コーティ
ング法は、限定されるものではないが、スピンコーティ
ング、浸漬コーティング、スプレーコーティング、又は
フローコーティングでよい。ここで、他の同等な手段も
また本発明の範囲に含まれる。
【００１４】この混合物は、次いで雰囲気中の水分との
反応に供され、それによってシランが加水分解し、不溶
性物質に縮合する。この間に、使用した全ての溶媒及び
／又は副生物は概ね蒸発する。生じる反応の例は、次の
通りである。
反応に供され、それによってシランが加水分解し、不溶
性物質に縮合する。この間に、使用した全ての溶媒及び
／又は副生物は概ね蒸発する。生じる反応の例は、次の
通りである。
【００１５】
【化１】
【００１６】雰囲気中の水分は任意の所望の濃度でよ
い。例えば、水分濃度は５〜９９％でよい。ここで、一
般に、水分濃度が高い程、早く加水分解が進行する。従
って、所望により雰囲気中に水分を加えてもよい。シラ
ンが加水分解・縮合するに必要な時間は、広範囲に異な
ることがある。温度、水分濃度、触媒濃度、及び特定の
シランのような因子がいずれも影響する。ここで、一般
に、この時間は５分間から５時間である。雰囲気の湿気
に接触させ、付随して以降に何らかの加熱を行ってもよ
いことに留意すべきである。
い。例えば、水分濃度は５〜９９％でよい。ここで、一
般に、水分濃度が高い程、早く加水分解が進行する。従
って、所望により雰囲気中に水分を加えてもよい。シラ
ンが加水分解・縮合するに必要な時間は、広範囲に異な
ることがある。温度、水分濃度、触媒濃度、及び特定の
シランのような因子がいずれも影響する。ここで、一般
に、この時間は５分間から５時間である。雰囲気の湿気
に接触させ、付随して以降に何らかの加熱を行ってもよ
いことに留意すべきである。
【００１７】加水分解と縮合の後、不溶性のゲル化した
シラン縮合物が得られる。このコーティングは、一般に
平坦であり、クラックや気孔がない。所望により、この
不溶性コーティングは、シリカ含有物質に変化するに十
分な温度で加熱することができる。この加熱は、所望に
より、不活性ガス（例、アルゴン、窒素など）、反応性
ガス（例、空気、アンモニア、アミン、水蒸気、オゾ
ン、亜酸化窒素、水素など）のような任意の雰囲気下で
行う。
シラン縮合物が得られる。このコーティングは、一般に
平坦であり、クラックや気孔がない。所望により、この
不溶性コーティングは、シリカ含有物質に変化するに十
分な温度で加熱することができる。この加熱は、所望に
より、不活性ガス（例、アルゴン、窒素など）、反応性
ガス（例、空気、アンモニア、アミン、水蒸気、オゾ
ン、亜酸化窒素、水素など）のような任意の雰囲気下で
行う。
【００１８】一般に、この加熱温度は１００℃〜６００
℃である。ここで、これよりも高い又は低い温度も本発
明の範囲内である。例えば、より低い温度でもよいが、
コーティングのシリカへの不完全な転化と低い緻密化に
結びつくことが多い。同様に、より高い温度（例、１０
００℃）が用いられてもよいが、一般にコーティングは
より低い温度でシリカに転化することが可能なため、そ
の必要性は少ない。
℃である。ここで、これよりも高い又は低い温度も本発
明の範囲内である。例えば、より低い温度でもよいが、
コーティングのシリカへの不完全な転化と低い緻密化に
結びつくことが多い。同様に、より高い温度（例、１０
００℃）が用いられてもよいが、一般にコーティングは
より低い温度でシリカに転化することが可能なため、そ
の必要性は少ない。
【００１９】一般に、コーティングされた基材は、シリ
カ前駆体をシリカに転化させるに十分な時間で加熱す
る。この時間の長さは、温度にもよるが、一般に非常に
薄い皮膜での数分間から非常に厚い皮膜についての数時
間（例、６時間）の範囲内で用いられる。特に好ましく
は、コーティングされた基材を２００〜５００℃の温度
で１〜３時間加熱する。
カ前駆体をシリカに転化させるに十分な時間で加熱す
る。この時間の長さは、温度にもよるが、一般に非常に
薄い皮膜での数分間から非常に厚い皮膜についての数時
間（例、６時間）の範囲内で用いられる。特に好ましく
は、コーティングされた基材を２００〜５００℃の温度
で１〜３時間加熱する。
【００２０】例えば石英管式炉、環流型オーブン、米国
特許第５３８０５５３号明細書に開示の反転加工法、輻
射又はマイクロ波エネルギーを使用した任意の加熱法が
一般に本発明で実用的である。また、加熱速度は一般に
重要な因子ではないが、基材を出来るだけ迅速に加熱す
ることが最も現実的であり、適切である。コーティング
を加熱した場合、薄いシリカ含有セラミックコーティン
グが得られる。また、このコーティングは、他のコーテ
ィング、例えば追加のＳｉＯ2 層、ケイ素含有コーティ
ング、炭化ケイ素含有コーティング、窒化ケイ素含有コ
ーティング、酸窒化ケイ素含有コーティング、及び／又
は炭窒化ケイ素含有コーティングで被覆することができ
る。このような多層コーティングは当該技術で公知であ
り、米国特許第４７５６９７７号明細書に多くのものが
開示されている。
特許第５３８０５５３号明細書に開示の反転加工法、輻
射又はマイクロ波エネルギーを使用した任意の加熱法が
一般に本発明で実用的である。また、加熱速度は一般に
重要な因子ではないが、基材を出来るだけ迅速に加熱す
ることが最も現実的であり、適切である。コーティング
を加熱した場合、薄いシリカ含有セラミックコーティン
グが得られる。また、このコーティングは、他のコーテ
ィング、例えば追加のＳｉＯ2 層、ケイ素含有コーティ
ング、炭化ケイ素含有コーティング、窒化ケイ素含有コ
ーティング、酸窒化ケイ素含有コーティング、及び／又
は炭窒化ケイ素含有コーティングで被覆することができ
る。このような多層コーティングは当該技術で公知であ
り、米国特許第４７５６９７７号明細書に多くのものが
開示されている。
【００２１】本発明によって得られたコーティングは、
保護コーティング、耐蝕耐磨耗コーティング、耐熱耐水
蒸気コーティング、誘電層、ナトリウムや塩素のような
不純物イオンの拡散バリヤとして有用である。
保護コーティング、耐蝕耐磨耗コーティング、耐熱耐水
蒸気コーティング、誘電層、ナトリウムや塩素のような
不純物イオンの拡散バリヤとして有用である。
【００２２】
【発明の実施の形態】例１〜６ 次の表１に示したシラン組成物を混合し、３０００ｒｐ
ｍで１０秒間回転させることによって、２つのＭｏｔｏ
ｒｏｌａ １４０１１Ｂ ＣＭＯＳデバイスに施した。
コーティングしたデバイスを４００℃の空気中で１時間
熱分解させた。次いでコーティングしたデバイスを塩水
噴霧に暴露し、それらが依然として役目を果しているか
どうかを評価した。これらのデバイスは、作成時、及び
暴露から１７、４１、６７、及び９１時間後に評価し
た。その結果を表１に示す。 表１ ────────────────────────────────── 例 シラン物質 デバイス 耐塩水噴霧（ｈ） 合格 不合格 ────────────────────────────────── １） ３．０ｇのトルエン １ ６７ ９１ ９．０ｇのフェニルトリアセトキシシラン ２ １７ ４１ ２．０ｇのジメチルジアセトキシシラン ２） １０．０ｇのフェニルトリメトキシシラン １ ４１ ６７ ２．０ｇのジメチルジアセトキシシラン ２ ６７ ９１ １滴のチタンテトライソプロポキシド ３） １０．０ｇのメチルトリメトキシシラン １ ４１ ６７ ２滴のチタンテトライソプロポキシド ２ ４１ ６７ ４） １０．０ｇのメチルトリアセトキシシラン １ ０ １７ ２ １７ ４１ ５） １０．０ｇのトリメトキシシラン １ ６７ ９１ ２滴のチタンテトライソプロポキシド ２ ４１ ６７ ６） コーティングなしのデバイス １ ０ １７ ２ ０ １７ ──────────────────────────────────例７ トリメトキシシラン（ＨＳｉ（ＯＣＨ3)3 ）をヘキサン
中に５〜１５重量％の濃度で溶解させた。チタンイソプ
ロポキシドを、トリメトキシシランの重量を基準に０、
１５、１５０、及び１５００ｐｐｍの濃度でその溶液に
添加した。この溶液でＫＢｒディスクをコーティング
し、雰囲気条件下で乾燥させた。０〜１５ｐｐｍのチタ
ンを含む皮膜は品質が劣った。１５０ｐｐｍのチタンを
含む皮膜は優れた品質であった。１５００ｐｐｍのチタ
ンを含む皮膜は、その厚さのために少量の鱗状剥離を呈
した。
ｍで１０秒間回転させることによって、２つのＭｏｔｏ
ｒｏｌａ １４０１１Ｂ ＣＭＯＳデバイスに施した。
コーティングしたデバイスを４００℃の空気中で１時間
熱分解させた。次いでコーティングしたデバイスを塩水
噴霧に暴露し、それらが依然として役目を果しているか
どうかを評価した。これらのデバイスは、作成時、及び
暴露から１７、４１、６７、及び９１時間後に評価し
た。その結果を表１に示す。 表１ ────────────────────────────────── 例 シラン物質 デバイス 耐塩水噴霧（ｈ） 合格 不合格 ────────────────────────────────── １） ３．０ｇのトルエン １ ６７ ９１ ９．０ｇのフェニルトリアセトキシシラン ２ １７ ４１ ２．０ｇのジメチルジアセトキシシラン ２） １０．０ｇのフェニルトリメトキシシラン １ ４１ ６７ ２．０ｇのジメチルジアセトキシシラン ２ ６７ ９１ １滴のチタンテトライソプロポキシド ３） １０．０ｇのメチルトリメトキシシラン １ ４１ ６７ ２滴のチタンテトライソプロポキシド ２ ４１ ６７ ４） １０．０ｇのメチルトリアセトキシシラン １ ０ １７ ２ １７ ４１ ５） １０．０ｇのトリメトキシシラン １ ６７ ９１ ２滴のチタンテトライソプロポキシド ２ ４１ ６７ ６） コーティングなしのデバイス １ ０ １７ ２ ０ １７ ──────────────────────────────────例７ トリメトキシシラン（ＨＳｉ（ＯＣＨ3)3 ）をヘキサン
中に５〜１５重量％の濃度で溶解させた。チタンイソプ
ロポキシドを、トリメトキシシランの重量を基準に０、
１５、１５０、及び１５００ｐｐｍの濃度でその溶液に
添加した。この溶液でＫＢｒディスクをコーティング
し、雰囲気条件下で乾燥させた。０〜１５ｐｐｍのチタ
ンを含む皮膜は品質が劣った。１５０ｐｐｍのチタンを
含む皮膜は優れた品質であった。１５００ｐｐｍのチタ
ンを含む皮膜は、その厚さのために少量の鱗状剥離を呈
した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハロルド ルイス ビンセント アメリカ合衆国，ミシガン，ミッドラン ド，シーバート ストリート 6109 (72)発明者 キース ダーレン ウェイス アメリカ合衆国，ミネソタ，イーデン プ レイリー，カティ サークル 8176
Claims (5)
- 【請求項１】 式がＲn Ｓｉ（ＯＲ1)4-n のシラン（各
々のＲは水素又は１〜２０個の炭素原子の炭化水素、Ｒ
1 は他に従属しない有機基であって、酸素原子によって
ケイ素に結合したときに加水分解性置換基を生成する有
機基、ｎは０〜２）と５０〜１０００ｐｐｍのチタン触
媒を含む組成物を混合してコーティング用混合物を作成
し、このコーティング用混合物を基材上に施し、コーテ
ィングした基材を、不溶性コーティングを生成するに十
分な時間まで雰囲気の水分に曝し、不溶性コーティング
を有する基材を１００〜６００℃の温度で６時間まで加
熱することを特徴とする、基材上に不溶性コーティング
を形成する方法。 - 【請求項２】 コーティング用混合物中に、シランを
０．１〜８５重量％の固形分に希釈する量で溶媒がさら
に存在することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 コーティング用混合物が、Ｒ3 ＳｉＯＳ
ｉＲ3 とＲ3 ＳｉＯＳｉＲ2 ＯＳｉＲ3 （各々のＲは水
素又は１〜２０個の炭素原子の炭化水素）から選択した
物質をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方
法。 - 【請求項４】 式がＲn Ｓｉ（ＯＲ1)4-n のシラン（各
々のＲは水素又は１〜２０個の炭素原子の炭化水素、Ｒ
1 はアシル基、ｎは０〜１）を含むコーティング用組成
物を基材上に施し、コーティングした基材を不溶性コー
ティングを生成するに十分な時間まで雰囲気の水分に曝
し、不溶性コーティングを有する基材を１００〜６００
℃の温度で６時間まで加熱することを特徴とする、基材
上に不溶性コーティングを形成する方法。 - 【請求項５】 シランの２５重量％未満の量で、コーテ
ィング用組成物に、構造がＲ2 Ｓｉ（ＯＲ1)2 の物質を
さらに添加することを特徴とする請求項４に記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/348,640 US5508062A (en) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Method for forming an insoluble coating on a substrate |
| US348640 | 1994-12-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08215637A true JPH08215637A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=23368914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7315525A Withdrawn JPH08215637A (ja) | 1994-12-02 | 1995-12-04 | 基材上に不溶性コーティングを形成する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5508062A (ja) |
| EP (1) | EP0724000B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08215637A (ja) |
| KR (1) | KR960021513A (ja) |
| DE (1) | DE69510906T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006009202A1 (ja) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | Nippon Soda Co., Ltd. | 有機薄膜形成方法、有機薄膜形成用補助剤及び有機薄膜形成用溶液 |
| JP2022523924A (ja) * | 2019-02-13 | 2022-04-27 | ケメタル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 固体表面、特に金属表面にシランベースのコーティングを適用するための改善された方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US5935638A (en) * | 1998-08-06 | 1999-08-10 | Dow Corning Corporation | Silicon dioxide containing coating |
| US20030034726A1 (en) * | 1998-11-13 | 2003-02-20 | Kimiyo Ibaraki | Color cathode -ray tube and method of manufacturing the same |
| IL151391A0 (en) * | 2000-02-28 | 2003-04-10 | Adsil | Non-aqueous coating compositions formed from silanes and metal alcoholates |
| DE10027932C2 (de) * | 2000-05-31 | 2003-10-02 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Bildung eines Kontaktlochs in einer Isolierschicht eines elektronischen oder mikroelektronischen Bauelements |
| US8236203B2 (en) * | 2009-04-15 | 2012-08-07 | Hihara Lloyd H | Corrosion protection coatings and methods of making the same |
| AU2010340120B2 (en) * | 2010-01-07 | 2015-03-05 | University Of Hawaii | Corrosion protection coatings and methods of making the same |
| CN112940622B (zh) * | 2019-12-11 | 2022-11-11 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种有机硅耐磨涂层及其制备方法和应用 |
| CN112940621B (zh) * | 2019-12-11 | 2022-11-11 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种仿生非光滑耐磨涂层及其制备方法和应用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3615272A (en) * | 1968-11-04 | 1971-10-26 | Dow Corning | Condensed soluble hydrogensilsesquioxane resin |
| BE754786A (fr) * | 1969-08-13 | 1971-01-18 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen | Procede pour la preparation de matieres a plusieurs composants,transparentes en particulier vitreuses |
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| US3965280A (en) * | 1973-03-07 | 1976-06-22 | Rhone-Poulenc S.A. | Use of organopolysiloxane compositions which cure at ambient temperature in coating electrical and electronic devices |
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| US4756977A (en) * | 1986-12-03 | 1988-07-12 | Dow Corning Corporation | Multilayer ceramics from hydrogen silsesquioxane |
| US4749631B1 (en) * | 1986-12-04 | 1993-03-23 | Multilayer ceramics from silicate esters | |
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| CA2107715A1 (en) * | 1992-10-06 | 1994-04-07 | Hiroyuki Naito | Solvent-free organosiloxane composition and its use |
-
1994
- 1994-12-02 US US08/348,640 patent/US5508062A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-11-24 DE DE69510906T patent/DE69510906T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-24 EP EP95308454A patent/EP0724000B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-30 KR KR1019950045161A patent/KR960021513A/ko not_active Application Discontinuation
- 1995-12-04 JP JP7315525A patent/JPH08215637A/ja not_active Withdrawn
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| US8568836B2 (en) | 2004-07-22 | 2013-10-29 | Nippon Soda Co., Ltd. | Organic thin film forming method, auxiliary agent for forming an organic thin film, and solution for forming an organic thin film |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0724000A2 (en) | 1996-07-31 |
| EP0724000B1 (en) | 1999-07-21 |
| DE69510906T2 (de) | 1999-12-09 |
| DE69510906D1 (de) | 1999-08-26 |
| EP0724000A3 (en) | 1997-04-09 |
| KR960021513A (ko) | 1996-07-18 |
| US5508062A (en) | 1996-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |