JPH115920A - シリカ質コーティング剤の製造方法 - Google Patents
シリカ質コーティング剤の製造方法Info
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- JPH115920A JPH115920A JP15973697A JP15973697A JPH115920A JP H115920 A JPH115920 A JP H115920A JP 15973697 A JP15973697 A JP 15973697A JP 15973697 A JP15973697 A JP 15973697A JP H115920 A JPH115920 A JP H115920A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 膜厚が大きくしかも亀裂が全くないシリカ質
コーティング膜を形成することが可能なコーティング剤
を提供する。 【解決手段】 シリコンアルコキシドを加水分解してシ
リカ質コーティング剤を製造する方法において、シリコ
ンアルコキシドの一部をアルカリを触媒として加水分解
し、その後、残りのシリコンアルコキシドの少なくとも
一部を酸を触媒として加水分解する。アルカリを触媒と
して加水分解するに際しては、シリコンアルコキシド１
モルに対する水の割合を０．２〜１．８モルとする。酸
を触媒として加水分解するに際しては、未反応のシリコ
ンアルコキシド、水及びアルコールの割合を（シリコン
アルコキシド）−（水）−（アルコール）３元組成図に
おいて点Ａ（３６．４，５４．５，９．１）、Ｂ（９．
８，８７．８，２．４）、Ｃ（１．３，１１．２，８
７．５）及びＤ（５，７．５，８７．５）で囲まれる四
角形の範囲内とする。
コーティング膜を形成することが可能なコーティング剤
を提供する。 【解決手段】 シリコンアルコキシドを加水分解してシ
リカ質コーティング剤を製造する方法において、シリコ
ンアルコキシドの一部をアルカリを触媒として加水分解
し、その後、残りのシリコンアルコキシドの少なくとも
一部を酸を触媒として加水分解する。アルカリを触媒と
して加水分解するに際しては、シリコンアルコキシド１
モルに対する水の割合を０．２〜１．８モルとする。酸
を触媒として加水分解するに際しては、未反応のシリコ
ンアルコキシド、水及びアルコールの割合を（シリコン
アルコキシド）−（水）−（アルコール）３元組成図に
おいて点Ａ（３６．４，５４．５，９．１）、Ｂ（９．
８，８７．８，２．４）、Ｃ（１．３，１１．２，８
７．５）及びＤ（５，７．５，８７．５）で囲まれる四
角形の範囲内とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基材表面にシリカ
質のコーティング膜を形成するためのコーティング剤を
製造する方法に関する。詳しくは、乾燥，硬化時にクラ
ックを生じず、特に塗り重ねを要せず、均質な厚膜のコ
ーティング膜が作成可能となるシリカ質コーティング剤
の製造方法に関する。
質のコーティング膜を形成するためのコーティング剤を
製造する方法に関する。詳しくは、乾燥，硬化時にクラ
ックを生じず、特に塗り重ねを要せず、均質な厚膜のコ
ーティング膜が作成可能となるシリカ質コーティング剤
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリカ質のコーティング剤としては、こ
れまでに、 ゾル分散溶液 水ガラス アルコキシド 等が知られている。
れまでに、 ゾル分散溶液 水ガラス アルコキシド 等が知られている。
【０００３】 ゾル分散溶液では、１度の塗り厚は数
〜数十μｍ以下であり、これより厚いと塗布後の乾燥収
縮においてクラックを生じやすい。従って、膜厚を大き
くするためには重ね塗りを行うか、マイカ、タルク等を
添加して収縮を押さえ、１度の塗布量を増やす等の方法
がとられるが、これらの添加によって凝集が起こり易く
なり、さらなる界面活性剤の添加をしないとコーティン
グ溶液として不適当な状態になる等の問題が生じる。ま
た、添加剤のために、光沢のある均質なコーティング膜
を形成することが困難である。 水ガラスによるコーティング膜はアルカリ成分を含
むため、耐水性を発揮させるためには酢酸アンモニウム
等の溶液中に浸漬して、アルカリ成分を除去する必要が
ある。また、乾燥に伴うクラックの発生がさけられず、
シリカ、マイカ、タルクなどの添加剤によって収縮を抑
える必要がある。従って、光沢のある均質なコーティン
グ膜を形成することが困難である。また、微粒子のシリ
カゾルを添加して収縮を抑えようとすると、水ガラスが
加水分解し、また、シリカゾルが凝集を起こすために、
均質なコーティング膜を得るためのコーティング剤とし
て適さなくなる。 アルコキシド法では、シリコンアルコキシドを原料
に用いて溶媒、水を加えて酸触媒のもとで加水分解し、
シリカゾルが分散した溶液を形成させる。この溶液によ
るコーティング膜は細孔を有するシリカゲルであり、乾
燥時に収縮してクラックを生じる。シリカ、マイカ、タ
ルク等の添加によってこの収縮は抑えられるが、光沢の
ある均質なコーティング膜を得ることは困難である。
〜数十μｍ以下であり、これより厚いと塗布後の乾燥収
縮においてクラックを生じやすい。従って、膜厚を大き
くするためには重ね塗りを行うか、マイカ、タルク等を
添加して収縮を押さえ、１度の塗布量を増やす等の方法
がとられるが、これらの添加によって凝集が起こり易く
なり、さらなる界面活性剤の添加をしないとコーティン
グ溶液として不適当な状態になる等の問題が生じる。ま
た、添加剤のために、光沢のある均質なコーティング膜
を形成することが困難である。 水ガラスによるコーティング膜はアルカリ成分を含
むため、耐水性を発揮させるためには酢酸アンモニウム
等の溶液中に浸漬して、アルカリ成分を除去する必要が
ある。また、乾燥に伴うクラックの発生がさけられず、
シリカ、マイカ、タルクなどの添加剤によって収縮を抑
える必要がある。従って、光沢のある均質なコーティン
グ膜を形成することが困難である。また、微粒子のシリ
カゾルを添加して収縮を抑えようとすると、水ガラスが
加水分解し、また、シリカゾルが凝集を起こすために、
均質なコーティング膜を得るためのコーティング剤とし
て適さなくなる。 アルコキシド法では、シリコンアルコキシドを原料
に用いて溶媒、水を加えて酸触媒のもとで加水分解し、
シリカゾルが分散した溶液を形成させる。この溶液によ
るコーティング膜は細孔を有するシリカゲルであり、乾
燥時に収縮してクラックを生じる。シリカ、マイカ、タ
ルク等の添加によってこの収縮は抑えられるが、光沢の
ある均質なコーティング膜を得ることは困難である。
【０００４】このコーティング膜の膜厚は数十μｍ以下
である。ゾル濃度を高くする事により、コーティング膜
を厚くすることができるが、乾燥に伴い収縮してクラッ
クを生じ、やがて基材表面から剥落する。
である。ゾル濃度を高くする事により、コーティング膜
を厚くすることができるが、乾燥に伴い収縮してクラッ
クを生じ、やがて基材表面から剥落する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の通り、従来のシ
リカ質のコーティング剤によると、クラックのないコー
ティング膜とくにクラックのない厚膜のコーティング膜
を形成することはできない。
リカ質のコーティング剤によると、クラックのないコー
ティング膜とくにクラックのない厚膜のコーティング膜
を形成することはできない。
【０００６】本発明は、乾燥，硬化時にクラックを生じ
ず、特に塗り重ねを要せず、均質な厚膜のコーティング
膜が作成可能となるシリカ質コーティング剤の製造方法
を提供することを目的とする。
ず、特に塗り重ねを要せず、均質な厚膜のコーティング
膜が作成可能となるシリカ質コーティング剤の製造方法
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のシリカ質コーテ
ィング剤の製造方法は、シリコンアルコキシドを加水分
解してシリカ質コーティング剤を製造する方法におい
て、シリコンアルコキシドの一部をアルカリを触媒とし
て加水分解し、その後、残りのシリコンアルコキシドの
少なくとも一部を酸を触媒として加水分解する方法であ
って、アルカリを触媒として加水分解するに際し、シリ
コンアルコキシド１モルに対する水の割合を０．２〜
１．８モルとすることを特徴とするものである。
ィング剤の製造方法は、シリコンアルコキシドを加水分
解してシリカ質コーティング剤を製造する方法におい
て、シリコンアルコキシドの一部をアルカリを触媒とし
て加水分解し、その後、残りのシリコンアルコキシドの
少なくとも一部を酸を触媒として加水分解する方法であ
って、アルカリを触媒として加水分解するに際し、シリ
コンアルコキシド１モルに対する水の割合を０．２〜
１．８モルとすることを特徴とするものである。
【０００８】本発明においては、シリコンアルコキシド
をまずアルカリを触媒として加水分解する。これによ
り、シリコンアルコキシドＳｉ（ＯＲ）4 のＯＲ基のう
ち４個のＯＲ基が加水分解する。この場合、シリコンア
ルコキシドの加水分解に要する水の当量よりも少量の水
を素に加えることにより、出発シリコンアルコキシドの
うちの一部のシリコンアルコキシドのみを加水分解する
ことができる。より正確には、出発シリコンアルコキシ
ドのうちの一部のシリコンアルコキシドＳｉ（ＯＲ）4
はその（ＯＲ）基のすべてが加水分解を受け、Ｓｉ（Ｏ
Ｈ）4 となる。残りのＳｉ（ＯＲ）4 は全く加水分解さ
れることなくＳｉ（ＯＲ）4 のままで残る。なお、Ｓｉ
（ＯＨ）4 は脱水重縮合反応しシリカゾルになる。
をまずアルカリを触媒として加水分解する。これによ
り、シリコンアルコキシドＳｉ（ＯＲ）4 のＯＲ基のう
ち４個のＯＲ基が加水分解する。この場合、シリコンア
ルコキシドの加水分解に要する水の当量よりも少量の水
を素に加えることにより、出発シリコンアルコキシドの
うちの一部のシリコンアルコキシドのみを加水分解する
ことができる。より正確には、出発シリコンアルコキシ
ドのうちの一部のシリコンアルコキシドＳｉ（ＯＲ）4
はその（ＯＲ）基のすべてが加水分解を受け、Ｓｉ（Ｏ
Ｈ）4 となる。残りのＳｉ（ＯＲ）4 は全く加水分解さ
れることなくＳｉ（ＯＲ）4 のままで残る。なお、Ｓｉ
（ＯＨ）4 は脱水重縮合反応しシリカゾルになる。
【０００９】この残りのＳｉ（ＯＲ）4 は、次の酸触媒
による加水分解工程において加水分解を受ける。この酸
触媒による加水分解は、アルカリ触媒の場合と異なりす
べてのＳｉ（ＯＲ）4 に平等に加水分解作用を及ぼす。
による加水分解工程において加水分解を受ける。この酸
触媒による加水分解は、アルカリ触媒の場合と異なりす
べてのＳｉ（ＯＲ）4 に平等に加水分解作用を及ぼす。
【００１０】即ち、すべてのＳｉ（ＯＲ）4 分子が加水
分解を受ける。この際、水の添加量を加水分解当量と同
等程度とする（即ち、水を大過剰添加しない）ようにす
ると、すべてのＳｉ（ＯＲ）4 がＳｉ（ＯＲ）2 （Ｏ
Ｈ）2 のようになる。このＳｉ（ＯＲ）2 （ＯＨ）
2 は、脱水重縮合反応し、…−[ Ｓｉ（ＯＲ）2 ] −Ｏ
−[Ｓｉ（ＯＲ）2 ] −Ｏ−……の直鎖状高分子とな
る。そして、このＳｉ−（ＯＲ）がさらに加水分解を受
けることにより、二次元状に広がる重縮合体となる。
分解を受ける。この際、水の添加量を加水分解当量と同
等程度とする（即ち、水を大過剰添加しない）ようにす
ると、すべてのＳｉ（ＯＲ）4 がＳｉ（ＯＲ）2 （Ｏ
Ｈ）2 のようになる。このＳｉ（ＯＲ）2 （ＯＨ）
2 は、脱水重縮合反応し、…−[ Ｓｉ（ＯＲ）2 ] −Ｏ
−[Ｓｉ（ＯＲ）2 ] −Ｏ−……の直鎖状高分子とな
る。そして、このＳｉ−（ＯＲ）がさらに加水分解を受
けることにより、二次元状に広がる重縮合体となる。
【００１１】このようにして二次元状に広がったシリカ
重合体よりなるコーティング膜はクラックが全く又は殆
ど発生しない。また、このためコーティング膜の膜厚を
大きくしてもクラックは発生しないようになる。
重合体よりなるコーティング膜はクラックが全く又は殆
ど発生しない。また、このためコーティング膜の膜厚を
大きくしてもクラックは発生しないようになる。
【００１２】なお、シリコンアルコキシドの酸あるいは
アルカリを触媒とした加水分解の反応機構については、
作花 済夫著「ゾル−ゲル法の科学」（１９８８年７月
５日、株式会社アグネ承風社発行）第１５４頁〜第１６
１頁等に記載されている。
アルカリを触媒とした加水分解の反応機構については、
作花 済夫著「ゾル−ゲル法の科学」（１９８８年７月
５日、株式会社アグネ承風社発行）第１５４頁〜第１６
１頁等に記載されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明において、シリコンアルコ
キシドとしてはメトキシド、エトキシド、プロポキシ
ド、ブトキシドが好適であるが、エトキシドが最も好ま
しい。このアルコキシドは、そのまま、又はアルコール
に溶解して反応に供される。アルコールとしては、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、ブタノールが好ま
しいが、エタノールが最も好ましい。
キシドとしてはメトキシド、エトキシド、プロポキシ
ド、ブトキシドが好適であるが、エトキシドが最も好ま
しい。このアルコキシドは、そのまま、又はアルコール
に溶解して反応に供される。アルコールとしては、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、ブタノールが好ま
しいが、エタノールが最も好ましい。
【００１４】第１段の加水分解に用いるアルカリ触媒と
しては、アンモニア、水酸化ナトリウム、エタノールア
ミン等のアミンが好適であるが、アンモニアが最も好ま
しい。このアンモニアはアンモニア水としてシリコンア
ルコキシドのアルコール溶液に添加される。このアルカ
リ触媒の添加と同時に、もしくはアルカリ触媒の添加の
前又は後に水を添加する。この添加量は、シリコンアル
コキシド１モルに対し水０．２〜１．８モルとりわけ
０．２〜１．５モルとくに０．２〜１．０モルとするの
が好ましい。なお、アルカリとしてアンモニア水等の水
溶液を用いる場合、この水溶液中の水も加水分解用の水
に加算するものとする。
しては、アンモニア、水酸化ナトリウム、エタノールア
ミン等のアミンが好適であるが、アンモニアが最も好ま
しい。このアンモニアはアンモニア水としてシリコンア
ルコキシドのアルコール溶液に添加される。このアルカ
リ触媒の添加と同時に、もしくはアルカリ触媒の添加の
前又は後に水を添加する。この添加量は、シリコンアル
コキシド１モルに対し水０．２〜１．８モルとりわけ
０．２〜１．５モルとくに０．２〜１．０モルとするの
が好ましい。なお、アルカリとしてアンモニア水等の水
溶液を用いる場合、この水溶液中の水も加水分解用の水
に加算するものとする。
【００１５】このようにアルカリ触媒及び水をシリコン
アルコキシド又はそのアルコール溶液に添加した後、還
流させながら加水分解反応を行う。これにより、シリコ
ンアルコキシドの一部が加水分解する。即ち、水の添加
量をｍモルとすると、ｍ／２モルのシリコンアルコキシ
ドが加水分解する。この場合、前記のように、すべての
シリコンアルコキシド分子が均等に加水分解されるので
はなく、ｍ／２モルのシリコンアルコキシド分子が加水
分解され、残りのシリコンアルコキシドは全く加水分解
しない。また、加水分解されるｍ／２モルのシリコンア
ルコキシドにあっては、４個のＯＲ基がすべて加水分解
される。加水分解により生じたＳｉ（ＯＨ）4 は脱水重
縮合してシリカゾル粒子を形成する。
アルコキシド又はそのアルコール溶液に添加した後、還
流させながら加水分解反応を行う。これにより、シリコ
ンアルコキシドの一部が加水分解する。即ち、水の添加
量をｍモルとすると、ｍ／２モルのシリコンアルコキシ
ドが加水分解する。この場合、前記のように、すべての
シリコンアルコキシド分子が均等に加水分解されるので
はなく、ｍ／２モルのシリコンアルコキシド分子が加水
分解され、残りのシリコンアルコキシドは全く加水分解
しない。また、加水分解されるｍ／２モルのシリコンア
ルコキシドにあっては、４個のＯＲ基がすべて加水分解
される。加水分解により生じたＳｉ（ＯＨ）4 は脱水重
縮合してシリカゾル粒子を形成する。
【００１６】なお、この加水分解反応時間は０．１〜１
２０ｈｒとくに０．５〜４８ｈｒが好ましい。反応温度
は５〜１４０℃とくに２０〜１２０℃が好ましい。
２０ｈｒとくに０．５〜４８ｈｒが好ましい。反応温度
は５〜１４０℃とくに２０〜１２０℃が好ましい。
【００１７】アルカリとしてアンモニアを用いた場合、
上記の還流条件下での加水分解反応を継続すると、アン
モニアは次第に揮発し、０．５ｈｒ後にはアンモニアは
殆ど残留しないようになる。
上記の還流条件下での加水分解反応を継続すると、アン
モニアは次第に揮発し、０．５ｈｒ後にはアンモニアは
殆ど残留しないようになる。
【００１８】上記の第１段目の加水分解反応を行った
後、酸触媒を添加して第２段目の加水分解反応を行わせ
る。
後、酸触媒を添加して第２段目の加水分解反応を行わせ
る。
【００１９】この酸としては、塩酸、酢酸、硝酸、ホウ
酸が好ましいが、とくに塩酸が好ましい。第１段目の加
水分解反応後の液中の未反応のシリコンアルコキシドに
対する酸及び水の添加量は、図１のシリコンアルコキシ
ド、水、アルコールの三元組成図において点Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄで囲まれる四角形の範囲内とするのが好ましい。
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの座標は次の通りである。 Ａ（３６．４，５４．５，９．１） Ｂ（９．８，８７．８，２．４） Ｃ（１．３，１１．２，８７．５） Ｄ（５，７．５，８７．５） 塩酸等の酸は水溶液として添加されるが、この水溶液中
の水も加水分解用の水に加算される。
酸が好ましいが、とくに塩酸が好ましい。第１段目の加
水分解反応後の液中の未反応のシリコンアルコキシドに
対する酸及び水の添加量は、図１のシリコンアルコキシ
ド、水、アルコールの三元組成図において点Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄで囲まれる四角形の範囲内とするのが好ましい。
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの座標は次の通りである。 Ａ（３６．４，５４．５，９．１） Ｂ（９．８，８７．８，２．４） Ｃ（１．３，１１．２，８７．５） Ｄ（５，７．５，８７．５） 塩酸等の酸は水溶液として添加されるが、この水溶液中
の水も加水分解用の水に加算される。
【００２０】なお、図１のＲＯＨは当初からあるアルコ
ールを示し、Ｒ’ＯＨは加水分解により生じたアルコー
ルを示す。
ールを示し、Ｒ’ＯＨは加水分解により生じたアルコー
ルを示す。
【００２１】この第２段目の加水分解反応の条件は温度
５〜１２０℃とくに２０〜８０℃、時間０．５〜２４０
ｈｒとくに１〜１２０ｈｒとするのが好ましい。
５〜１２０℃とくに２０〜８０℃、時間０．５〜２４０
ｈｒとくに１〜１２０ｈｒとするのが好ましい。
【００２２】このように第１段目及び第２段目の加水分
解反応を行うことによりシリカ質コーティング剤が製造
される。得られた反応液はそのままコーティング剤とし
て用いることができるが、必要に応じアルコール、アミ
ン、エーテル、芳香族、ケトン等の溶媒で希釈しても良
い。
解反応を行うことによりシリカ質コーティング剤が製造
される。得られた反応液はそのままコーティング剤とし
て用いることができるが、必要に応じアルコール、アミ
ン、エーテル、芳香族、ケトン等の溶媒で希釈しても良
い。
【００２３】このコーティング剤を用いてコーティング
するには、コーティングされるべき物体をコーティング
剤中に浸漬したり、ハケ塗り、スプレー等の手法によっ
て物体の表面にコーティング剤を塗着し、乾燥させれば
良い。
するには、コーティングされるべき物体をコーティング
剤中に浸漬したり、ハケ塗り、スプレー等の手法によっ
て物体の表面にコーティング剤を塗着し、乾燥させれば
良い。
【００２４】なお、乾燥は室温で行っても良く、８０℃
以下の温度に加熱して行っても良い。この乾燥後、必要
に応じ８０〜１２００℃×１ｍｉｎ〜５ｈｒとくに好ま
しくは１２０〜３００℃×５ｍｉｎ〜２ｈｒ程度に加熱
することにより塗膜を硬化させても良い。この硬化反応
においては、直鎖状に重縮合している…−[ Ｓｉ（Ｏ
Ｒ）2 ] −Ｏ−[ Ｓｉ（ＯＲ）2 ] −０−…の重合体の
−ＯＲ基が大気中の水分で加水分解した後脱水重縮合し
たり、あるいは−ＯＲ基がそのまま加熱により重縮合反
応することにより二次元平面的または三次元的に連なっ
た重縮合体となり、塗膜が硬化する。なお、第１段目の
アルカリ触媒による加水分解反応で生じたシリカゾル粒
子は、この塗膜中に微粒子状に分散して存在する。
以下の温度に加熱して行っても良い。この乾燥後、必要
に応じ８０〜１２００℃×１ｍｉｎ〜５ｈｒとくに好ま
しくは１２０〜３００℃×５ｍｉｎ〜２ｈｒ程度に加熱
することにより塗膜を硬化させても良い。この硬化反応
においては、直鎖状に重縮合している…−[ Ｓｉ（Ｏ
Ｒ）2 ] −Ｏ−[ Ｓｉ（ＯＲ）2 ] −０−…の重合体の
−ＯＲ基が大気中の水分で加水分解した後脱水重縮合し
たり、あるいは−ＯＲ基がそのまま加熱により重縮合反
応することにより二次元平面的または三次元的に連なっ
た重縮合体となり、塗膜が硬化する。なお、第１段目の
アルカリ触媒による加水分解反応で生じたシリカゾル粒
子は、この塗膜中に微粒子状に分散して存在する。
【００２５】
実施例１ Ｓｉ（ＯＥｔ）4 （シリコンテトラエトキシド）０．１
５モルをＥｔＯＨ（エタノール）０．４５モルに溶解
し、水及びアンモニア水（濃度２５ｗｔ％）をＨ2 Ｏ
０．１５モル、ＮＨ3 ０．００１５モルの量となるよ
うに添加した。なお、このＨ2 Ｏは水として添加した量
とアンモニア水中の水との合量である。
５モルをＥｔＯＨ（エタノール）０．４５モルに溶解
し、水及びアンモニア水（濃度２５ｗｔ％）をＨ2 Ｏ
０．１５モル、ＮＨ3 ０．００１５モルの量となるよ
うに添加した。なお、このＨ2 Ｏは水として添加した量
とアンモニア水中の水との合量である。
【００２６】これを８０℃に加温し、還流下で１２ｈｒ
反応させた。この結果、Ｓｉ（ＯＥｔ）4 ０．０７５
モルが残留した。また、ＥｔＯＨはＳｉ（ＯＥｔ）4 の
加水分解によって生じた０．３モル（０．０７５×４＝
０．３）分が初期ＥｔＯＨ量０．４５モルに加わり、
０．７５モルが残った。ＳｉＯ2 （シリカゾル）は０．
０７５モル生成した。
反応させた。この結果、Ｓｉ（ＯＥｔ）4 ０．０７５
モルが残留した。また、ＥｔＯＨはＳｉ（ＯＥｔ）4 の
加水分解によって生じた０．３モル（０．０７５×４＝
０．３）分が初期ＥｔＯＨ量０．４５モルに加わり、
０．７５モルが残った。ＳｉＯ2 （シリカゾル）は０．
０７５モル生成した。
【００２７】この第１段反応後の液に対し水と塩酸水溶
液（濃度３０ｗｔ％）とをＨ2 Ｏ０．２２５モル、ＨＣ
ｌ ０．０００７５モルの量となるように添加した。な
お、このＨ2 Ｏは水として添加した量と塩酸水溶液中の
水との合量である。
液（濃度３０ｗｔ％）とをＨ2 Ｏ０．２２５モル、ＨＣ
ｌ ０．０００７５モルの量となるように添加した。な
お、このＨ2 Ｏは水として添加した量と塩酸水溶液中の
水との合量である。
【００２８】この液を室温下で４８ｈｒ撹拌して加水分
解させ、コーティング剤を製造した。
解させ、コーティング剤を製造した。
【００２９】このコーティング剤中にガラス基板を浸漬
した後、引き上げ、６０℃で１ｍｉｎ乾燥した。次い
で、１８０℃で２ｈｒ加熱し、コーティング膜を形成し
た。このコーティング膜の厚さは２５０μｍと厚膜であ
ったが、亀裂は全く発生しなかった。
した後、引き上げ、６０℃で１ｍｉｎ乾燥した。次い
で、１８０℃で２ｈｒ加熱し、コーティング膜を形成し
た。このコーティング膜の厚さは２５０μｍと厚膜であ
ったが、亀裂は全く発生しなかった。
【００３０】実施例２〜７ 第１段反応及び第２段反応の調合量を表１の通りとした
ほかは実施例１と同様にしてコーティング剤を製造し
た。このコーティング剤を用い、実施例１と同様にして
ガラス基板にコーティング膜を形成したところ、膜厚が
２５０μｍで亀裂が全くないコーティング膜が形成され
た。なお、表１〜３において配合量はモル部にて示され
ている。また、ｈはＨ2 ＯとＳｉ（ＯＥｔ）4 とのモル
比を示し、ａはアルカリとＳｉ（ＯＥｔ）4 とのモル比
を示す。
ほかは実施例１と同様にしてコーティング剤を製造し
た。このコーティング剤を用い、実施例１と同様にして
ガラス基板にコーティング膜を形成したところ、膜厚が
２５０μｍで亀裂が全くないコーティング膜が形成され
た。なお、表１〜３において配合量はモル部にて示され
ている。また、ｈはＨ2 ＯとＳｉ（ＯＥｔ）4 とのモル
比を示し、ａはアルカリとＳｉ（ＯＥｔ）4 とのモル比
を示す。
【００３１】比較例１〜４ 第１段反応及び第２段反応の調合量を表１の通りとした
ほかは実施例１と同様にしてコーティング剤を製造し
た。このコーティング剤を用い、実施例１と同様にして
ガラス基板に２５０μｍの膜厚のコーティング膜を形成
したところ、いずれのコーティング膜にも亀裂が発生し
た。
ほかは実施例１と同様にしてコーティング剤を製造し
た。このコーティング剤を用い、実施例１と同様にして
ガラス基板に２５０μｍの膜厚のコーティング膜を形成
したところ、いずれのコーティング膜にも亀裂が発生し
た。
【００３２】実施例８ Ｓｉ（ＯＥｔ）4 、Ｅｔ（ＯＨ）、Ｈ2 Ｏ及びアルカリ
の配合を表３の通りとし、且つこのアルカリ水溶液とし
てＮａＯＨ水溶液（濃度２５ｗｔ％）を用いたこと以外
は実施例１と同様にしてコーティング剤を製造した。こ
のコーティング剤を用いて実施例１と同様にしてコーテ
ィング膜を形成したところ、膜厚２５０μｍで亀裂が全
くないコーティング膜が形成された。
の配合を表３の通りとし、且つこのアルカリ水溶液とし
てＮａＯＨ水溶液（濃度２５ｗｔ％）を用いたこと以外
は実施例１と同様にしてコーティング剤を製造した。こ
のコーティング剤を用いて実施例１と同様にしてコーテ
ィング膜を形成したところ、膜厚２５０μｍで亀裂が全
くないコーティング膜が形成された。
【００３３】実施例９ アルカリ水溶液としてＮＨ3 水溶液（濃度２５ｗｔ％）
を用いると共に第２段目の反応に用いる酸として酢酸水
溶液（濃度３０ｗｔ％）を用いたほかは実施例８と同様
にしてコーティング剤を製造した。このコーティング剤
を用いて実施例１と同様にしてコーティング膜を形成し
たところ、膜厚２５０μｍで亀裂が全くないコーティン
グ膜が形成された。
を用いると共に第２段目の反応に用いる酸として酢酸水
溶液（濃度３０ｗｔ％）を用いたほかは実施例８と同様
にしてコーティング剤を製造した。このコーティング剤
を用いて実施例１と同様にしてコーティング膜を形成し
たところ、膜厚２５０μｍで亀裂が全くないコーティン
グ膜が形成された。
【００３４】実施例１０ アルカリ水溶液として実施例９の１０倍量のＮＨ3 水溶
液（濃度２５ｗｔ％）を用いると共に第２段目の反応に
用いる酸として実施例８の１０倍量の塩酸水溶液（濃度
３０ｗｔ％）を用いたほかは実施例８と同様にしてコー
ティング剤を製造した。このコーティング剤を用いて実
施例１と同様にしてコーティング膜を形成したところ、
膜厚２５０μｍで亀裂が全くないコーティング膜が形成
された。
液（濃度２５ｗｔ％）を用いると共に第２段目の反応に
用いる酸として実施例８の１０倍量の塩酸水溶液（濃度
３０ｗｔ％）を用いたほかは実施例８と同様にしてコー
ティング剤を製造した。このコーティング剤を用いて実
施例１と同様にしてコーティング膜を形成したところ、
膜厚２５０μｍで亀裂が全くないコーティング膜が形成
された。
【００３５】実施例１１ アルカリ水溶液として実施例９の１／１０の量のＮＨ3
水溶液（濃度２５ｗｔ％）を用いると共に第２段目の反
応に用いる酸として実施例８の１／１０の量の塩酸水溶
液（濃度３０ｗｔ％）を用いたほかは実施例８と同様に
してコーティング剤を製造した。このコーティング剤を
用いて実施例１と同様にしてコーティング膜を形成した
ところ、膜厚２５０μｍで亀裂が全くないコーティング
膜が形成された。
水溶液（濃度２５ｗｔ％）を用いると共に第２段目の反
応に用いる酸として実施例８の１／１０の量の塩酸水溶
液（濃度３０ｗｔ％）を用いたほかは実施例８と同様に
してコーティング剤を製造した。このコーティング剤を
用いて実施例１と同様にしてコーティング膜を形成した
ところ、膜厚２５０μｍで亀裂が全くないコーティング
膜が形成された。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかな通り、本発
明によると膜厚が大きくしかも亀裂が全くないシリカ質
コーティング膜を形成することが可能なコーティング剤
が提供される。
明によると膜厚が大きくしかも亀裂が全くないシリカ質
コーティング膜を形成することが可能なコーティング剤
が提供される。
【図１】シリコンアルコキシド−水−アルコールの好適
割合を示す組成図である。
割合を示す組成図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコンアルコキシドを加水分解してシ
リカ質コーティング剤を製造する方法において、シリコ
ンアルコキシドの一部をアルカリを触媒として加水分解
し、その後、残りのシリコンアルコキシドの少なくとも
一部を酸を触媒として加水分解する方法であって、アル
カリを触媒として加水分解するに際し、シリコンアルコ
キシド１モルに対する水の割合を０．２〜１．８モルと
することを特徴とするシリカ質コーティング剤の製造方
法。 - 【請求項２】 請求項１において、酸を触媒として加水
分解する工程において、未反応のシリコンアルコキシ
ド、水及びアルコールの割合を図１の（シリコンアルコ
キシド）−（水）−（アルコール）３元組成図において
点Ａ（３６．４，５４．５，９．１）、点Ｂ（９．８，
８７．８，２．４）、点Ｃ（１．３，１１．２，８７．
５）及び点Ｄ（５，７．５，８７．５）で囲まれる四角
形の範囲内とすることを特徴とするシリカ質コーティン
グ剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15973697A JPH115920A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | シリカ質コーティング剤の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15973697A JPH115920A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | シリカ質コーティング剤の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH115920A true JPH115920A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15700154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15973697A Pending JPH115920A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | シリカ質コーティング剤の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH115920A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003534907A (ja) * | 2000-06-09 | 2003-11-25 | ザ ユニバーシティ オブ クイーンズランド | 改良されたシリカ膜およびその製造方法 |
| JPWO2008066060A1 (ja) * | 2006-11-30 | 2010-03-04 | Jsr株式会社 | ポリマーの製造方法、絶縁膜形成用組成物、ならびにシリカ系絶縁膜およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP15973697A patent/JPH115920A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003534907A (ja) * | 2000-06-09 | 2003-11-25 | ザ ユニバーシティ オブ クイーンズランド | 改良されたシリカ膜およびその製造方法 |
| JPWO2008066060A1 (ja) * | 2006-11-30 | 2010-03-04 | Jsr株式会社 | ポリマーの製造方法、絶縁膜形成用組成物、ならびにシリカ系絶縁膜およびその製造方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040520 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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