JPH0825735B2 - SiO2膜形成用塗布液の製造法 - Google Patents
SiO2膜形成用塗布液の製造法Info
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- JPH0825735B2 JPH0825735B2 JP8842882A JP8842882A JPH0825735B2 JP H0825735 B2 JPH0825735 B2 JP H0825735B2 JP 8842882 A JP8842882 A JP 8842882A JP 8842882 A JP8842882 A JP 8842882A JP H0825735 B2 JPH0825735 B2 JP H0825735B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は,ガラス,セラミツク,プラスチツク,金属
等の基体上のSiO2膜の形成に適したSiO2膜形成用塗布液
の製造法に関する。
等の基体上のSiO2膜の形成に適したSiO2膜形成用塗布液
の製造法に関する。
SiO2膜は,液晶表示素子のガラスからのアルカリイオ
ン溶出防止膜,配向制御膜,ICのパツシベーシヨン膜,B,
Pをドープして拡散膜,ガラスビン等の表面強化保護膜
などとして広く使用されている。
ン溶出防止膜,配向制御膜,ICのパツシベーシヨン膜,B,
Pをドープして拡散膜,ガラスビン等の表面強化保護膜
などとして広く使用されている。
このSiO2膜の形成方法としては,気相成長法,塗布法
が一般に知られているが,前者は特殊な装置を必要と
し,また,大量生産には不向きである等の欠点を有す
る。後者の塗布法では,簡略な装置で大量生産が可能で
あり,(1)ハロゲン化シラン,カルボン酸およびアル
コールの反応生成物を用いる方法(特公昭52−16488号
公報,特公昭52−20825号公報),(2)アルコキシシ
ラン,低級カルボン酸およびアルコールとの生成物を用
いる方法(特開昭55−34258号公報)等が開示されてい
る。しかし,(1)の方法は,ハロゲン化水素やカルボ
ン酸ハライドが副生され,塗布液中にこのハロゲンイオ
ンが残留する場合があり,これらが塗布−熱処理して形
成したSiO2膜や,装置を腐食させるという欠点を有す
る。(2)の方法は,(1)の欠点を補えるが,アルコ
キシシランと等当量のカルボン酸を必要とし,このカル
ボン酸から,カルボン酸エステルが形成されて塗布液中
に残留し,使用溶媒系が限定され,保存安定性が悪いと
いう欠点を有する。
が一般に知られているが,前者は特殊な装置を必要と
し,また,大量生産には不向きである等の欠点を有す
る。後者の塗布法では,簡略な装置で大量生産が可能で
あり,(1)ハロゲン化シラン,カルボン酸およびアル
コールの反応生成物を用いる方法(特公昭52−16488号
公報,特公昭52−20825号公報),(2)アルコキシシ
ラン,低級カルボン酸およびアルコールとの生成物を用
いる方法(特開昭55−34258号公報)等が開示されてい
る。しかし,(1)の方法は,ハロゲン化水素やカルボ
ン酸ハライドが副生され,塗布液中にこのハロゲンイオ
ンが残留する場合があり,これらが塗布−熱処理して形
成したSiO2膜や,装置を腐食させるという欠点を有す
る。(2)の方法は,(1)の欠点を補えるが,アルコ
キシシランと等当量のカルボン酸を必要とし,このカル
ボン酸から,カルボン酸エステルが形成されて塗布液中
に残留し,使用溶媒系が限定され,保存安定性が悪いと
いう欠点を有する。
本発明の目的は,上記した欠点のない均一なSiO2膜を
形成するSiO2膜形成用塗布液の製造法を提供することに
ある。
形成するSiO2膜形成用塗布液の製造法を提供することに
ある。
本発明は,有機溶媒の存在下でテトラアルコキシシラ
ンと水とをリン酸エステルの存在下で反応させるSiO2膜
形成用塗布液の製造法に関する。
ンと水とをリン酸エステルの存在下で反応させるSiO2膜
形成用塗布液の製造法に関する。
テトラアルコキシシランを水と混合撹拌又は加熱して
も反応しないが,リン酸エステルを添加することにより
発熱して反応が進み,SiO2膜形成用塗布液を製造するこ
とができる。またリン酸エステルは,SiO2膜形成用塗布
液の安定化剤としても作用し,リン酸エステルを加えた
ものは40℃に2ケ月間放置してもゲル化しない。
も反応しないが,リン酸エステルを添加することにより
発熱して反応が進み,SiO2膜形成用塗布液を製造するこ
とができる。またリン酸エステルは,SiO2膜形成用塗布
液の安定化剤としても作用し,リン酸エステルを加えた
ものは40℃に2ケ月間放置してもゲル化しない。
本発明で用いるテトラアルコキシシランとしては,例
えば,テトラメトキシシラン,テトラエトキシシラン,
テトライソプロポキシシラン,テトラブトキシシラン,
テトラプロポキシシラン,テトラキス(2−エチルブト
キシ)シラン,テトラキス(2−メトキシエトキシ)シ
ラン,テトラフエノキシシラン,これらの混合物,テト
ラアルコキシシランのオリゴマー(たとえば,日本コル
コート社製コルコート40)などが挙げられる。テトラア
ルコキシシランは,塗膜の実用性と生成物の安定性から
テトラアルコキシシラン,水および有機溶媒に対して3
〜55重量%の範囲で用いることが好ましく10〜40重量%
の範囲が特に好ましい。
えば,テトラメトキシシラン,テトラエトキシシラン,
テトライソプロポキシシラン,テトラブトキシシラン,
テトラプロポキシシラン,テトラキス(2−エチルブト
キシ)シラン,テトラキス(2−メトキシエトキシ)シ
ラン,テトラフエノキシシラン,これらの混合物,テト
ラアルコキシシランのオリゴマー(たとえば,日本コル
コート社製コルコート40)などが挙げられる。テトラア
ルコキシシランは,塗膜の実用性と生成物の安定性から
テトラアルコキシシラン,水および有機溶媒に対して3
〜55重量%の範囲で用いることが好ましく10〜40重量%
の範囲が特に好ましい。
本発明で用いるリン酸エステルとしては,(RO)3PO,
(RO)3P(OH)2(RO)2PO(OH),(RO)PO(OH)2,
(RO)3P,(RO)2P(OH),(RO)PO(ここで,Rは炭素
数1〜6のアルキル基又はアリール基を示す)等が挙げ
られ,特に,分子中にヒドロキシル基を含むものが好ま
しい。このリン酸エステルの添加量はリン酸エステルの
添加効果と,形成されるSiO2膜の特性からテトラアルコ
キシシランに対して0.01〜10重量%の範囲が好ましい。
(RO)3P(OH)2(RO)2PO(OH),(RO)PO(OH)2,
(RO)3P,(RO)2P(OH),(RO)PO(ここで,Rは炭素
数1〜6のアルキル基又はアリール基を示す)等が挙げ
られ,特に,分子中にヒドロキシル基を含むものが好ま
しい。このリン酸エステルの添加量はリン酸エステルの
添加効果と,形成されるSiO2膜の特性からテトラアルコ
キシシランに対して0.01〜10重量%の範囲が好ましい。
本発明で用いる有機溶媒としてはメタノール,エタノ
ール,プロピルアルコール,イソプロピルアルコール,
ブチルアルコールなどのアルコール類,メチルセロソル
ブ,エチルセロソルブ,ブチルセロソルブなどのセロソ
ルブ類,メチルカルビトール,エチルカルビトール,ブ
チルカルビトールなどのカルビトール類,エチレングリ
コール,プロピレングリコール,ジエチレングリコー
ル,グリセリンなどのポリアルコール類,酢酸メチル,
酢酸エチル,酢酸ブチルなどのエステル類,アセトン,
メチルエチルケトン,アセチルアセトンなどのケトン
類,N−メチル−2−ピロリドン,ジメチルアセトアミ
ド,ジメチルホルムアミド,ジメチルスルホキシド,こ
れらの混合物などが使用でき,特に,アルコール類,セ
ロソルブ類,カルビトール類を主成分とした溶媒系が好
ましい。また,有機溶媒として沸点の高いセロソルブ
類,カルビトール類,N−メチル−2−ピロリドン,ジメ
チルアセトアミドなどを溶媒として用いることにより,
得られるSiO2膜形成用塗布液を塗布した場合の塗膜の乾
燥速度を遅くすることができるため,塗膜のレベリング
が良好となり,ロールコーター,フレキソ印刷,オフセ
ツト印刷等の塗布法が利用できる。
ール,プロピルアルコール,イソプロピルアルコール,
ブチルアルコールなどのアルコール類,メチルセロソル
ブ,エチルセロソルブ,ブチルセロソルブなどのセロソ
ルブ類,メチルカルビトール,エチルカルビトール,ブ
チルカルビトールなどのカルビトール類,エチレングリ
コール,プロピレングリコール,ジエチレングリコー
ル,グリセリンなどのポリアルコール類,酢酸メチル,
酢酸エチル,酢酸ブチルなどのエステル類,アセトン,
メチルエチルケトン,アセチルアセトンなどのケトン
類,N−メチル−2−ピロリドン,ジメチルアセトアミ
ド,ジメチルホルムアミド,ジメチルスルホキシド,こ
れらの混合物などが使用でき,特に,アルコール類,セ
ロソルブ類,カルビトール類を主成分とした溶媒系が好
ましい。また,有機溶媒として沸点の高いセロソルブ
類,カルビトール類,N−メチル−2−ピロリドン,ジメ
チルアセトアミドなどを溶媒として用いることにより,
得られるSiO2膜形成用塗布液を塗布した場合の塗膜の乾
燥速度を遅くすることができるため,塗膜のレベリング
が良好となり,ロールコーター,フレキソ印刷,オフセ
ツト印刷等の塗布法が利用できる。
本発明で添加される水は蒸留水又はイオン交換水が好
ましく,その使用量は,テトラアルコキシシラン1molに
対して4molが好ましい。これよりも少ないとヒドロキシ
シランの縮合化反応が進むためと考えられるが,不溶物
を生成する傾向があり,これよりも多いと未反応の水が
反応生成物中に残留し,塗布液の基体に対するぬれ性に
影響し,ぬれ性が悪くなる傾向にある。
ましく,その使用量は,テトラアルコキシシラン1molに
対して4molが好ましい。これよりも少ないとヒドロキシ
シランの縮合化反応が進むためと考えられるが,不溶物
を生成する傾向があり,これよりも多いと未反応の水が
反応生成物中に残留し,塗布液の基体に対するぬれ性に
影響し,ぬれ性が悪くなる傾向にある。
本発明においては,テトラアルコキシシランを有機溶
媒中にリン酸エステルとともに分散させ,所定量の水を
添加し撹拌し,室温とするか又は加熱することが好まし
い。反応温度は室温〜100℃とすることが好ましく,こ
れよりも高くするとゲル化しやすい傾向にある。アルコ
キシシランと水との反応時間は0.5〜5時間が好まし
い。
媒中にリン酸エステルとともに分散させ,所定量の水を
添加し撹拌し,室温とするか又は加熱することが好まし
い。反応温度は室温〜100℃とすることが好ましく,こ
れよりも高くするとゲル化しやすい傾向にある。アルコ
キシシランと水との反応時間は0.5〜5時間が好まし
い。
本発明の製造法によつて得られるSiO2膜形成用塗布液
はそのまま用いても良く,また,製造に使用されたもの
と同一又は異なる有機溶媒を加えて塗布液としてもよ
い。場合によつては上記で得られるSiO2膜形成用塗布液
の有機溶媒の一部を除いてもよい。
はそのまま用いても良く,また,製造に使用されたもの
と同一又は異なる有機溶媒を加えて塗布液としてもよ
い。場合によつては上記で得られるSiO2膜形成用塗布液
の有機溶媒の一部を除いてもよい。
得られるSiO2膜形成用塗布液の基体に対するぬれ性を
改良するため,界面活性剤を添加することも可能であ
る。界面活性剤としては,非イオン系界面活性剤が好ま
しい。また,SiO2膜の性質を変化させるため,P,B,As,Ga,
Sb,Ti,In,Al等の化合物を添加することも可能である。
改良するため,界面活性剤を添加することも可能であ
る。界面活性剤としては,非イオン系界面活性剤が好ま
しい。また,SiO2膜の性質を変化させるため,P,B,As,Ga,
Sb,Ti,In,Al等の化合物を添加することも可能である。
本発明の製造法によつて得られるSiO2膜形成用塗布液
を用いたSiO2膜の形成はこの塗布液を好ましくは室温で
従来開示されている方法,たとえばスピナー法,浸漬引
上げ法,刷毛塗り法,フレキソ印刷,ロールコーター,
オフセツト印刷などにより基体上に塗布し,好ましくは
200〜800℃で熱処理することによつて行なわれる。熱処
理温度が低い場合は,SiO2膜の硬度が劣り,熱処理温度
を高くする程硬度の高いSiO2膜を得ることができる。基
体としてはガラス,セラミツク,プラスチツク,金属等
の板,成形品等がある。
を用いたSiO2膜の形成はこの塗布液を好ましくは室温で
従来開示されている方法,たとえばスピナー法,浸漬引
上げ法,刷毛塗り法,フレキソ印刷,ロールコーター,
オフセツト印刷などにより基体上に塗布し,好ましくは
200〜800℃で熱処理することによつて行なわれる。熱処
理温度が低い場合は,SiO2膜の硬度が劣り,熱処理温度
を高くする程硬度の高いSiO2膜を得ることができる。基
体としてはガラス,セラミツク,プラスチツク,金属等
の板,成形品等がある。
以下本発明を実施例により説明する。
実施例1 テトラエトキシシラン23gとエチルアルコール68.88g
の混合物にリン酸ジエチル0.17gを加える。さらに,撹
拌しながらイオン交換水7.95gを加えると発熱して約10
℃昇温し,約3時間反応させてSiO2膜形成用塗布液を得
た。この塗布液の加熱残量は150℃/30分で9.0重量%,50
0℃/30分で7.0重量%を示した。上記SiO2膜形成用塗布
液をガラス基板に,引上げ速度20cm/minで浸漬塗布し50
0℃/30分で焼成したところ,膜厚約2000Åの高硬度の被
膜を得ることができた。また,この塗布液を40℃の恒温
槽に,2ケ月間放置してもゲル化は見られなかつた。
の混合物にリン酸ジエチル0.17gを加える。さらに,撹
拌しながらイオン交換水7.95gを加えると発熱して約10
℃昇温し,約3時間反応させてSiO2膜形成用塗布液を得
た。この塗布液の加熱残量は150℃/30分で9.0重量%,50
0℃/30分で7.0重量%を示した。上記SiO2膜形成用塗布
液をガラス基板に,引上げ速度20cm/minで浸漬塗布し50
0℃/30分で焼成したところ,膜厚約2000Åの高硬度の被
膜を得ることができた。また,この塗布液を40℃の恒温
槽に,2ケ月間放置してもゲル化は見られなかつた。
実施例2 テトライソプロポキシシラン29.2g,プロピルアルコー
ル62.62gの混合物にリン酸ジブチル0.23gを加える。さ
らに撹拌しながらイオン交換水7.95gを加えると発熱し
て約8℃昇温し,約5時間反応させてSiO2膜形成用塗布
液を得た。この塗布液の加熱残量は150℃/30分で9.5重
量%,500℃/30分で7.2重量%を示した。上記SiO2膜形成
用塗布液をガラス基板に4000rpmでスピナー塗布し,500
℃/30分で焼成したところ膜厚約2000Åの高硬度の被膜
を得ることができた。また,この塗布液を40℃の恒温槽
に入れ,2ケ月放置してもゲル化は見られなかつた。
ル62.62gの混合物にリン酸ジブチル0.23gを加える。さ
らに撹拌しながらイオン交換水7.95gを加えると発熱し
て約8℃昇温し,約5時間反応させてSiO2膜形成用塗布
液を得た。この塗布液の加熱残量は150℃/30分で9.5重
量%,500℃/30分で7.2重量%を示した。上記SiO2膜形成
用塗布液をガラス基板に4000rpmでスピナー塗布し,500
℃/30分で焼成したところ膜厚約2000Åの高硬度の被膜
を得ることができた。また,この塗布液を40℃の恒温槽
に入れ,2ケ月放置してもゲル化は見られなかつた。
実施例3 テトラエトキシシラン23g,N−メチル−2−ピロリド
ン68.88gの混合物にリン酸ジエチル0.17gを加え,さら
に撹拌しながら水7.95gを加えると発熱して約15℃昇温
し,3時間反応させてSiO2膜形成用塗布液を得た。この塗
布液の加熱残量は150℃/30分で9.7重量%,500℃/30分で
7.2重量%を示した。上記SiO2膜形成用塗布液をガラス
基板にロールコーターで塗布し,500℃/30分で焼成した
ところ,膜厚約2200Åの高硬度な被膜を得ることができ
た。また,この塗布液を40℃の恒温槽に入れ,2ケ月放置
してもゲル化は見られなかつた。
ン68.88gの混合物にリン酸ジエチル0.17gを加え,さら
に撹拌しながら水7.95gを加えると発熱して約15℃昇温
し,3時間反応させてSiO2膜形成用塗布液を得た。この塗
布液の加熱残量は150℃/30分で9.7重量%,500℃/30分で
7.2重量%を示した。上記SiO2膜形成用塗布液をガラス
基板にロールコーターで塗布し,500℃/30分で焼成した
ところ,膜厚約2200Åの高硬度な被膜を得ることができ
た。また,この塗布液を40℃の恒温槽に入れ,2ケ月放置
してもゲル化は見られなかつた。
比較例1 テトラエトキシシラン23g,エチルアルコール63.09gの
混合物に無水酢酸5.97gを加え,さらに撹拌しながら水
を7.95g加えたところ,発熱は見られず,室温で1時間
反応させた。得られた反応液の150℃/30分の加熱残量は
0.95重量%であつた。そこで,60℃に加熱して5時間反
応させたところ,得られた反応液の150℃/30分の加熱残
量は9.0重量%になつた。しかし,得られた反応液を40
℃の恒温槽に放置したところ,1ケ月以内でゲル化が見ら
れた。
混合物に無水酢酸5.97gを加え,さらに撹拌しながら水
を7.95g加えたところ,発熱は見られず,室温で1時間
反応させた。得られた反応液の150℃/30分の加熱残量は
0.95重量%であつた。そこで,60℃に加熱して5時間反
応させたところ,得られた反応液の150℃/30分の加熱残
量は9.0重量%になつた。しかし,得られた反応液を40
℃の恒温槽に放置したところ,1ケ月以内でゲル化が見ら
れた。
本発明の製造法によつて得られるヒドロキシシラン及
び/又はそのオリゴマーを用いて得られるSiO2膜形成用
塗布液は,保存安定性にすぐれ,また高沸点溶媒を使用
した場合にはロールコーターやフレキソ印刷を利用する
ことができ,パターン形成を容易にすることができる。
び/又はそのオリゴマーを用いて得られるSiO2膜形成用
塗布液は,保存安定性にすぐれ,また高沸点溶媒を使用
した場合にはロールコーターやフレキソ印刷を利用する
ことができ,パターン形成を容易にすることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 任廷 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成工業株式会社山崎工場内 (72)発明者 牧野 大輔 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立化 成工業株式会社山崎工場内 (56)参考文献 特公 昭63−58867(JP,B2)
Claims (2)
- 【請求項1】有機溶媒の存在下でテトラアルコキシシラ
ンと水とをリン酸エステルの存在下で反応させることを
特徴とするSiO2膜形成用塗布液の製造法。 - 【請求項2】リン酸エステルが分子中にヒドロキシル基
を有するリン酸エステルである特許請求の範囲第1項記
載のSiO2膜形成用塗布液の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8842882A JPH0825735B2 (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | SiO2膜形成用塗布液の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8842882A JPH0825735B2 (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | SiO2膜形成用塗布液の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58204815A JPS58204815A (ja) | 1983-11-29 |
JPH0825735B2 true JPH0825735B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=13942509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8842882A Expired - Lifetime JPH0825735B2 (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | SiO2膜形成用塗布液の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0825735B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6044792B2 (ja) * | 2012-02-02 | 2016-12-14 | 日産化学工業株式会社 | 低屈折率膜形成用組成物 |
WO2017018543A1 (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-02 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | シラノール化合物の製造方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2763068B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1998-06-11 | ソニー株式会社 | Cmosトランジスタの製造方法 |
-
1982
- 1982-05-25 JP JP8842882A patent/JPH0825735B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58204815A (ja) | 1983-11-29 |
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