JPS6150903B2 - - Google Patents

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JPS6150903B2
JPS6150903B2 JP56188817A JP18881781A JPS6150903B2 JP S6150903 B2 JPS6150903 B2 JP S6150903B2 JP 56188817 A JP56188817 A JP 56188817A JP 18881781 A JP18881781 A JP 18881781A JP S6150903 B2 JPS6150903 B2 JP S6150903B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
group
film
polymetalloxane
composition
Prior art date
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Expired
Application number
JP56188817A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5891030A (en
Inventor
Shozo Horikiri
Hidekimi Kadokura
Masaji Harakawa
Kunio Saegusa
Masao Yamagiwa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP56188817A priority Critical patent/JPS5891030A/en
Publication of JPS5891030A publication Critical patent/JPS5891030A/en
Publication of JPS6150903B2 publication Critical patent/JPS6150903B2/ja
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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は無機質焼成体製造用組成物に関するも
のである。更に詳細には特定の化合物を添加して
成るポリメタロキサンから微小球、コーテイン
グ、フイルム、発泡体等の無機質焼成体を製造す
るに好適な組成物に関するものであり、特に、本
発明はポリメタロキサンを用いてコーテイング又
はフイルムを形成し、必要に応じ不融化等の処理
を施し、次いで焼成して無機質コーテイング又は
フイルムを製造するに好適な組成物に関するもの
である。 近年、電子産業をはじめとする多くの産業分野
における技術的発展の結果、従来の各種材料が有
している物性よりさらに優れた性質、たとえば耐
熱性、絶縁性、導電性、強誘電性、強磁性、透光
性等を有する材料の開発が強く望まれている。こ
のような材料として、化学的、機械的にガラスを
保護するためのシリカ又はアルミナ膜、IC基板
用アルミナ、弾性表面波フイルター用のPLZT
膜、透明導電膜の酸化スズ又は酸化インジウム膜
等はよく知られているものである。 このように金属酸化物の特にコーテイングとか
フイルムの形態での電子材料への応用は極めて多
岐にわたり、またその為に、様々な製法も提案さ
れている。 先に本発明者らは、ポリメタロキサンを出発物
質とする無機質被膜の製造方法を提案した(特開
昭54−43241号公報、同昭51−129894号公報)。 上記の方法は、前駆体被膜中の金属酸化物含有
率が大きく、従つて焼成後の被膜が緻密となるた
め高強度であり、コーテイング用の溶液が他の方
法と比較して被覆性に富み、かつ基材との濡れが
よく、密着しやすい等、他の方法に比較して数多
くの利点を有している。 本発明者らのその後の検討によれば、コーテイ
ングやフイルムの形成性の良否はポリメタロキサ
ンの側鎖の有機基の種類に大きく依存する事がわ
かつた。即ち、炭素数の多い有機残基、例えば高
級アシロキシ基、高級アルコキシ基等は造膜性及
び塗布時の伸びの向上に効果があり、低級の有機
残基の場合に比較して、塗布作業性及び被膜の安
定性、強度が改善される。 しかし、炭素数の多い有機残基が多量に側鎖に
導入されると、前駆体被膜中の金属原子の割合が
低下するために、焼成後の被膜の強度が低下する
とか、また多量の有機物の燃焼及び熱分解によ
り、多種多様のガスが大量に発生する為に、局部
的な雰囲気の差が生じ、従つて燃焼の程度にも差
が生じる為に大量に焼成する場合には、結果とし
て無機質被膜の品質のムラや局部的な発泡、ヒビ
割れを生じる事があり、未だ十分なものではな
い。 かかる事情に鑑み本発明者らは、上記欠点を克
服する方法につき鋭意研究をした結果ポリメタロ
キサンの有機溶媒溶液中へ或る種の化合物を添加
することにより、格段に優れた造膜性を付与する
ことができ、かつ、製膜、焼成した場合に、引掻
き強度および均一性の極めて高い被膜成形体が製
造できることを見出し、本発明を完成するに至つ
た。 すなわち本発明は、 〔A〕 一般式
The present invention relates to a composition for producing an inorganic fired body. More specifically, the present invention relates to a composition suitable for producing inorganic fired bodies such as microspheres, coatings, films, and foams from polymetalloxane containing specific compounds. The present invention relates to a composition suitable for producing an inorganic coating or film by forming a coating or film using xane, subjecting it to treatments such as infusibility if necessary, and then firing. In recent years, as a result of technological developments in many industrial fields including the electronics industry, physical properties superior to those of conventional materials, such as heat resistance, insulation, conductivity, ferroelectricity, and strong There is a strong desire to develop materials that have magnetism, translucency, etc. Such materials include silica or alumina films for chemically and mechanically protecting glass, alumina for IC substrates, and PLZT for surface acoustic wave filters.
Films such as tin oxide or indium oxide films of transparent conductive films are well known. As described above, the applications of metal oxides, particularly in the form of coatings and films, to electronic materials are extremely wide-ranging, and for this reason, various manufacturing methods have also been proposed. Previously, the present inventors proposed a method for producing an inorganic film using polymetalloxane as a starting material (Japanese Patent Laid-Open Nos. 54-43241 and 1982-129894). The above method has a high metal oxide content in the precursor film, which results in a dense film after firing, resulting in high strength, and the coating solution has better coverage than other methods. It also has many advantages over other methods, such as good wettability and easy adhesion to the substrate. According to subsequent studies by the present inventors, it was found that the quality of coating and film formation largely depends on the type of organic group in the side chain of the polymetalloxane. In other words, organic residues with a large number of carbon atoms, such as higher acyloxy groups and higher alkoxy groups, are effective in improving film-forming properties and elongation during coating, and improve coating workability compared to lower organic residues. and the stability and strength of the film are improved. However, when a large amount of organic residues with a large number of carbon atoms are introduced into the side chain, the ratio of metal atoms in the precursor film decreases, resulting in a decrease in the strength of the film after firing, and a large amount of organic residues. Due to the combustion and thermal decomposition of gases, a large amount of various gases are generated, resulting in local differences in the atmosphere and, therefore, differences in the degree of combustion. This method is still not satisfactory, as it may cause uneven quality of the inorganic film, localized foaming, or cracking. In view of these circumstances, the present inventors have conducted extensive research into ways to overcome the above-mentioned drawbacks, and have found that by adding a certain type of compound to an organic solvent solution of polymetalloxane, significantly superior film-forming properties can be achieved. The present inventors have discovered that it is possible to produce a coated molded article with extremely high scratch strength and uniformity when the film is formed and fired, and the present invention has been completed. That is, the present invention provides: [A] General formula

【式】および/または[expression] and/or

【式】 (式中Mはa族、Va族、Cr,Mn,Co,Ni
又は希土類元素の3価の金属原子、又はa
族、Zr,Hf,Cr,Mn,Fe,Co又はCeの金属
原子、Y1およびY2は有機残基を示す。) で表わされる構造単位を有するポリメタロキサ
ンと、 〔B〕 一般式
[Formula] (In the formula, M is a group, Va group, Cr, Mn, Co, Ni
or a trivalent metal atom of a rare earth element, or a
metal atoms of the group Zr, Hf, Cr, Mn, Fe, Co or Ce, Y 1 and Y 2 represent organic residues. ) A polymetalloxane having a structural unit represented by [B] General formula

【式】R1−N=C= O,[Formula] R 1 −N=C= O,

【式】H2N(−CH2−)oOHまた は[Formula] H 2 N (−CH 2 −) o OH or

【式】 (式中、R1,R2およびR3は炭素数1〜18個の
アルキル基またはアルケニル基、R4は炭素数
1〜18個のアルキル基もしくはアルケニル基ま
たは水素、R5は炭素数2〜18個のアルキル基
またはアルケニル基、nは2〜18の整数を示
す。) で表わされる化合物の一種または二種以上を含有
する有機溶媒溶液から成ることを特徴とする無機
質焼成体製造用組成物を提供するにある。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 本発明の組成物において用いられるポリメタロ
キサンは、〔A〕一般式
[Formula] (In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are alkyl groups or alkenyl groups having 1 to 18 carbon atoms, R 4 is an alkyl group or alkenyl group having 1 to 18 carbon atoms or hydrogen, and R 5 is An inorganic fired body comprising an organic solvent solution containing one or more of the compounds represented by (an alkyl group or alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, n is an integer of 2 to 18) The present invention provides a composition for manufacturing. The present invention will be explained in more detail below. The polymetalloxane used in the composition of the present invention has the general formula [A]

【式】および/また は[expression] and/or teeth

【式】 (式中、M,Y1およびY2は前記と同じ) で表わされ、上記一般式においてMは焼成により
金属酸化物に転化し得る前記種類の金属であれば
よいが、具体的にはホウ素、アルミニウム、ガリ
ウム、インジウム、ヒ素、アンチモン、ビスマ
ス、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、鉛、イツトリ
ウム、ジルコニウム、希土類元素、クロム、マン
カン、鉄、コバルト、ニツケル等が挙げられる。
特にフイルムまたはコーテイング用途にはアルミ
ニウム、ケイ素、インジウム、スズ等が適してい
る。 Y1およびY2は有機残基を示し、具体的にはメ
チル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピ
ル基、n−ブチル基、イソブチル基等のアルキル
基、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ
基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、iso−
ブトキシ基等のアルコキシ基、アセチル基、プロ
ピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基、メトキ
シカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポ
キシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、
フエノキシカルボニル基、シアノ基、ビニル基、
プロペニル基等のアルケニル基、フエニル基また
は置換フエニル基、フエノキシ基が挙げられる。 本発明で用いるポリメタロキサンは具体的には
例えばトリメチルアルミニウム、トリエチルアル
ミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリエト
キシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニ
ウム、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイ
ソプロポキシモノエチルアルミニウム、モノエト
キシジエチルアルミニウム、テトラエチルジルコ
ニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テ
トラブチルジルコニウム、トリメチルジルコニウ
ムハイドライド、ジエチルジイソプロポキシジル
コニウム、テトラエチルシリコン、テトラプロピ
ルシリコン、メチルシリケート、エチルシリケー
ト、トリメチルインジウム、トリエチルインジウ
ム、トリエトキシインジウム、ジエチルイソプロ
ポキシインジウム、テトラメチルスズ、テトラエ
チルスズ、テトラプロピルスズ、テトラメトキシ
スズ、テトラエトキシスズ、テトライソプロポキ
シスズなどの有機金属化合物を部分加水分解する
ことによつて得ることができる。 部分加水分解は公知の条件下に実施する事がで
きる。 本発明の組成物において用いられる〔B〕化合
物としては、 一般式
[Formula] (wherein M, Y 1 and Y 2 are the same as above), and in the above general formula, M may be any metal of the above type that can be converted into a metal oxide by firing, but the specific Examples include boron, aluminum, gallium, indium, arsenic, antimony, bismuth, silicon, germanium, tin, lead, yttrium, zirconium, rare earth elements, chromium, manguin, iron, cobalt, nickel, and the like.
Aluminum, silicon, indium, tin, etc. are particularly suitable for film or coating applications. Y 1 and Y 2 represent organic residues, specifically alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, methoxy group, ethoxy group, n- propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, iso-
Alkoxy groups such as butoxy groups, acyl groups such as acetyl groups, propionyl groups, benzoyl groups, alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl groups, ethoxycarbonyl groups, propoxycarbonyl groups,
phenoxycarbonyl group, cyano group, vinyl group,
Examples include alkenyl groups such as propenyl groups, phenyl groups or substituted phenyl groups, and phenoxy groups. Specifically, the polymetalloxane used in the present invention is, for example, trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triethoxyaluminum, triisopropoxyaluminum, diethylaluminium hydride, diisopropoxymonoethylaluminum, monoethoxydiethylaluminum, tetraethylzirconium , tetraisopropoxyzirconium, tetrabutylzirconium, trimethylzirconium hydride, diethyldiisopropoxyzirconium, tetraethylsilicon, tetrapropylsilicon, methylsilicate, ethylsilicate, trimethylindium, triethylindium, triethoxyindium, diethylisopropoxyindium, tetramethyl It can be obtained by partially hydrolyzing organometallic compounds such as tin, tetraethyltin, tetrapropyltin, tetramethoxytin, tetraethoxytin, and tetraisopropoxytin. Partial hydrolysis can be carried out under known conditions. The [B] compound used in the composition of the present invention has the general formula

【式】R1−N=C=O,R1 −COCH2COR5,NH2(−CH2−)oOHまたは
R4CHOHCOOR1(式中、R1,R2,R3,R4,R5
よびnは前記と同じ)で表わされる化合物が用い
られる。 一般式
[Formula] R 1 −N=C=O, R 1 −COCH 2 COR 5 , NH 2 (−CH 2 −) o OH or
A compound represented by R 4 CHOHCOOR 1 (wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and n are the same as above) is used. general formula

【式】 (式中、R1,R2およびR3は前記と同じ)で示
される化合物としては具体的には例えばN,N−
ジメチルアセトアミド、N,N−メチルエチルア
セトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミ
ド、N,N−ジエチルプロピオンアミド、N,N
−ジエチルブチルアミド、N,N−ジメチルオク
チルアミド、N,N−ジエチルラウリルアミド等
の炭素数1〜18のアルキル基および/またはアル
ケニル基を置換基として持つアミド類; 一般式R1−N=C=O(式中R1は前記と同
じ)で示される化合物としては具体的には例えば
イソシアン酸エチル、イソシアン酸プロピル、イ
ソシアン酸ブチル、イソシアン酸ペンチル、イソ
シアン酸オクチル、イソシアン酸ラウリル、イソ
シアン酸ステアリル等のイソシアン酸エステル
類: 一般式R1COCH2COR5(式中、R1,R5は前記
と同じ)で示される化合物としては、具体的には
例えば プロピオニルアセトン、ブチリルアセトン、ペ
ンタノイルアセトン、オクタノイルアセトン、ラ
ウロイルアセトン、ステアロイルアセトン、ジプ
ロピオニルメタン等のβ−ジケトン類; 一般式NH2(−CH2−)oOH(式中nは前記と同
じ)で示される化合物としては具体的には例えば
2−アミノエタノール、3−アミノプロパノー
ル、4−アミノブタノール、8−アミノオクタノ
ール、12−アミノラウリルアルコール等のアミノ
アルコール類; 一般式R4CHOHCOOR1(式中R1,R4は前記と
同じ)で示される化合物としては、具体的には例
えばクリコール酸メチル、乳酸エチル、α−ヒド
ロキシ酪酸エチル、α−ヒドロキシカプリル酸エ
チル、α−ヒドロキシステアリン酸メチル、α−
ヒドロキシオレイン酸エチル、α−ヒドロキシプ
ロピオン酸オクチル等のα−ヒドロキシカルボン
酸エステル類があげられる。 本発明の組成物において、〔B〕化合物のポリ
メタロキサン〔A〕に対する割合は、一般に60重
量%以下、好ましくは0.01〜40重量%、特に好ま
しくは0.1〜20重量%とされる。 〔B〕化合物のポリメタロキサン〔A〕に対す
る割合が0.01重量%よりも少なくなると、造膜
性、成形性及び物性改良の効果が僅かしか表われ
ないし、40重量%以上になると、造膜性、成形性
が劣るようになる。 本発明の組成物を構成する有機溶媒としては、
ポリメタロキサンを溶解するものであれば全て使
用可能であり、具体的にはエチルエーテル、テト
ラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、エ
タノール、イソプロピルアルコール等のアルコー
ル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
炭化水素類等があげられる。 ポリメタロキサンの溶媒に対する割合は、製造
しようとする焼成体の形状によつて異なり、例え
ば膜の場合には、焼成後の酸化物に換算して0.1
〜10重量%程度が好ましい。 本発明方法において規定する〔B〕化合物を添
加してなるポリメタロキサンの有機溶媒溶液を成
形用原料として用いることにより造膜性、成形性
が向上し、かつ製膜、焼成した場合に、引掻き強
度および均一性の極めて高い被膜成形体が製造出
来るという効果が発揮される。 本発明の組成物において用いられるポリメタロ
キサンの重合度は2以上であれば充分であり、特
に上限はないが重合反応の容易さから一般に重合
度1000以下のものが用いられる。 ポリメタロキサンはエチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、ベンゼン、トルエン、イソプロピル
アルコールなどの有機溶媒に可溶であり適当な濃
度では曳糸性に富む粘稠液となる。ポリメタロキ
サンの濃度とその溶液の造膜性との関係は目的と
する膜厚や用いるポリメタロキサンの種類、その
重合度および溶媒によつて異なり一義的に定める
事はできないが、一般に室温での粘度が1センチ
ポイズ以上5000センチポイズ以下の溶液が製膜に
は適当である。したがつて塗布液はこの範囲の粘
度を与えるように調製される。 この他、塗布液にポリエチレングリコール、ポ
リビニルフオルマール、ポリ酢酸ビニルなどの有
機高分子、その他適当な有機物を添加しておくこ
とは造膜性向上のために望ましいことである。ま
た塗布液に少量のリチウム、ベリリウム、ホウ
素、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素、リン、
カリウム、カルシウム、チタニウム、クロム、マ
ンガン、イツトリウム、ジルコニウム、ランタ
ン、タングステンなどを含む化合物の一種、ある
いは二種以上を添加しておくことは得られる無機
被膜の諸物性を向上させるために望ましいことで
ある。 また、互いに異なる金属原子よりなるポリメタ
ロキサンを2種以上混合し、成形、焼成する事に
より、複合酸化物〔たとえばスピネル型酸化物
(MgAl2O4,Al−Siスピネル等)、ペロブスカイト
型酸化物(LaAlO3等)等〕型の優れた性質を有
したコーテイング、フイルム等を製造する事もで
きる。 本発明による被膜形成法が適用できる基材は被
膜形成時の熱処理温度に耐えるものであればガラ
ス、金属、セラミツクスなどのあらゆる材料を使
用することができる。 被膜形成法は該ポリメタロキサン溶液の塗布工
程と、該ポリメタロキサンの分解による被膜形成
工程からなるが、塗布法としては浸漬、スプレ
ー、キヤステイングなど既存の塗布法を利用する
ことができ、分解による被膜の金属酸化物への転
換は、400℃以上、2000℃以下の熱処理または大
気中の水分または水蒸気または水による加水分解
後、400℃以上の熱処理を行うことによつて達成
することができる。また、400℃以上に加熱した
基材表面に該ポリメタロキサン溶液を塗布し、基
材表面で塗布と同時に熱分解させて金属酸化物被
膜を形成させる方法を利用することもできる。 本発明における無機質被膜前駆体は熱に対して
不融であり、そのまま空気などの酸素を含む雰囲
気中で焼成すれば容易に無機質被膜とすることが
できる。 すなわち例えばアルミナ質被膜の製造に即して
説明するならば、該前駆体被膜を酸素を含む雰囲
気、例えば空気中で焼成すれば約500℃において
実質的にアルミナ質被膜に変化する。 またこれら各種のアルミナ質被膜を得るために
該前駆体被膜を窒素のような不活性雰囲気中、あ
るいは真空中で焼成した後、酸素を含む雰囲気に
さらして有機質あるいは炭素質を除去してもよ
い。また得られたアルミナ質被膜を水素のような
還元性雰囲気中でさらに焼成してもよい。 以上の説明においては、ポリメタロキサンから
の無機質被膜の製造について詳述してきたが、本
発明組成物は無機質被膜の製造以外の例えば本発
明のポリメタロキサンからの成形体、フイルム、
発泡体、微小球等の無機質焼成体の製造にも有用
である。そして、この成形体、フイルム等を製造
する場合には、本発明のポリメタロキサンの溶液
は、粘度ムラが少ない為に、フイルム等では一定
の厚みに成形しやすく、かつ化学的、物理的性質
に於ても均質な焼成体が得られる事、また、該ポ
リメタロキサン溶液が比較的安定であり、経時的
な性質の変化も少ない等の効果が発揮される。 以上詳述した本発明の組成物によれば、ポリメ
タロキサンから金属酸化物被膜、成形体、フイル
ム等の焼成体を製造するに際し、造膜性、成形性
を顕著に改善し、しかも金属酸化物被膜の引掻き
強度等を著しく向上させるという効果を発揮する
ものである。また本発明の組成物のポリメタロキ
サンは溶媒に対して極めて高い溶解性を有してい
るのでゲル化が生じ難くその結果として、該ポリ
メタロキサンを成形し、次いで焼成して得られ
る、金属酸化物の成形体、フイルム等は均一な透
明体となるという利益も発揮する。 以下に本発明の実施態様を実施例に従つて述べ
るが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。 実施例 1 モノイソプロボキシジエチルアルミニウム1モ
ルをエチルエーテル600c.c.に溶解し、1モルの水
で加水分解して重合度130のポリイソプロポキシ
アルミノキサンを得た。次にイソステアリン酸
0.3モルとN,Nジメチルアセトアミド24gを添
加して、リフラツクス下撹拌し、更にこのポリア
ルミノキサン溶液をベンゼンに溶解し、エーテル
を蒸留除去後これに構造式 で与えられるエチルシリケート0.07モルを溶解し
た。 これをポリアルミノキサンの濃度が5重量%で
あるように濃縮したものの粘度は10センチポイズ
であり、透明で粘度ムラのない均質なものであつ
た。 この溶液中にガラス板を浸漬した後、フローマ
ークがつかないようにゆつくりとガラス板を引き
上げ、室温空気中で一時間放置し、その後空気中
で100℃/時間の昇温速度で500℃まで昇温し、
500℃で1時間焼成した。 膜厚は表面粗さ計にて測定して、約500Åであ
つた。 実施例2〜5、比較例1,2 モノイソプロキシジエチルアルミニウム1モル
をエチルエーテル600c.c.に溶解し、1モルの水で
加水分解して重合度130のポリイソプロポキシア
ルミノキサンを得た。該イソプロポキシアルミノ
キサンに乳酸エチルを第一表に示す量添加して、
リフラツクス下撹拌し、酢酸0.5モルを更に加え
た後、アルミナ濃度に換算して3重量%になるよ
うに調整して原液とした。 これらを実施例1と同様にガラス板上に被膜を
作つて焼成した。この結果を第1表に示した。
[Formula] (In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are the same as above) Examples of specific examples include N, N-
Dimethylacetamide, N,N-methylethylacetamide, N,N-dimethylpropionamide, N,N-diethylpropionamide, N,N
-Amides having an alkyl group and/or alkenyl group having 1 to 18 carbon atoms as a substituent, such as diethylbutyramide, N,N-dimethyloctylamide, N,N-diethyllauramide; General formula R 1 -N= Specific examples of the compound represented by C=O (in the formula, R 1 is the same as above) include ethyl isocyanate, propyl isocyanate, butyl isocyanate, pentyl isocyanate, octyl isocyanate, lauryl isocyanate, and isocyanate. Isocyanate esters such as stearyl: Compounds represented by the general formula R 1 COCH 2 COR 5 (wherein R 1 and R 5 are the same as above) include, for example, propionylacetone, butyrylacetone, and pentalylacetone. β-diketones such as noylacetone, octanoylacetone, lauroylacetone, stearoylacetone, dipropionylmethane; Compounds represented by the general formula NH 2 (-CH 2 -) o OH (where n is the same as above) Specifically, amino alcohols such as 2-aminoethanol, 3-aminopropanol, 4-aminobutanol, 8-aminooctanol, and 12-aminolauryl alcohol; general formula R 4 CHOHCOOR 1 (in the formula R 1 , R 4 are the same as above), specifically, for example, methyl glycolate, ethyl lactate, ethyl α-hydroxybutyrate, ethyl α-hydroxycaprylate, methyl α-hydroxystearate, α-
Examples include α-hydroxycarboxylic acid esters such as ethyl hydroxyoleate and octyl α-hydroxypropionate. In the composition of the present invention, the proportion of the compound [B] to the polymetalloxane [A] is generally 60% by weight or less, preferably 0.01 to 40% by weight, particularly preferably 0.1 to 20% by weight. If the ratio of the [B] compound to the polymetalloxane [A] is less than 0.01% by weight, the effect of improving film-forming properties, moldability, and physical properties will be slight, and if it exceeds 40% by weight, the film-forming property will decrease. , the moldability becomes poor. The organic solvent constituting the composition of the present invention includes:
Any substance that dissolves polymetalloxane can be used, specifically ethers such as ethyl ether, tetrahydrofuran, and dioxane, alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, and aromatic carbonization such as benzene, toluene, and xylene. Examples include hydrogen. The ratio of polymetalloxane to the solvent varies depending on the shape of the fired product to be produced; for example, in the case of a film, the ratio is 0.1 in terms of the oxide after firing.
It is preferably about 10% by weight. By using an organic solvent solution of polymetalloxane prepared by adding the compound [B] defined in the method of the present invention as a raw material for forming, film forming properties and formability are improved, and when the film is formed and fired, it is possible to prevent scratches. The effect is that a coated molded article with extremely high strength and uniformity can be manufactured. It is sufficient that the degree of polymerization of the polymetalloxane used in the composition of the present invention is 2 or more, and although there is no particular upper limit, a degree of polymerization of 1000 or less is generally used from the viewpoint of ease of polymerization reaction. Polymetalloxane is soluble in organic solvents such as ethyl ether, tetrahydrofuran, benzene, toluene, and isopropyl alcohol, and at an appropriate concentration becomes a viscous liquid with excellent stringiness. The relationship between the concentration of polymetalloxane and the film-forming properties of its solution varies depending on the desired film thickness, the type of polymetalloxane used, its degree of polymerization, and the solvent, and cannot be unambiguously determined, but in general, it A solution having a viscosity of 1 centipoise or more and 5000 centipoise or less is suitable for film formation. Therefore, the coating solution is prepared to provide a viscosity within this range. In addition, it is desirable to add organic polymers such as polyethylene glycol, polyvinyl formal, polyvinyl acetate, and other suitable organic substances to the coating solution in order to improve film-forming properties. In addition, small amounts of lithium, beryllium, boron, sodium, magnesium, silicon, phosphorus,
It is desirable to add one or more compounds containing potassium, calcium, titanium, chromium, manganese, yttrium, zirconium, lanthanum, tungsten, etc. to improve the physical properties of the resulting inorganic coating. be. In addition, by mixing two or more types of polymetalloxanes made of different metal atoms, molding, and firing, composite oxides [e.g., spinel-type oxides (MgAl 2 O 4 , Al-Si spinel, etc.), perovskite-type oxides] It is also possible to produce coatings, films, etc. that have excellent properties in molds (LaAlO 3 , etc.). The substrate to which the film forming method of the present invention can be applied may be any material such as glass, metal, ceramics, etc. as long as it can withstand the heat treatment temperature during film formation. The film forming method consists of a step of applying the polymetalloxane solution and a step of forming a film by decomposing the polymetalloxane, but existing coating methods such as dipping, spraying, and casting can be used as the coating method. Conversion of the film into a metal oxide by decomposition can be achieved by heat treatment at 400°C or higher and 2000°C or lower, or by heat treatment at 400°C or higher after hydrolysis with atmospheric moisture, steam, or water. can. Alternatively, it is also possible to use a method in which the polymetalloxane solution is applied to the surface of a substrate heated to 400° C. or higher, and simultaneously thermally decomposed on the surface of the substrate to form a metal oxide film. The inorganic film precursor in the present invention is infusible with respect to heat, and can be easily formed into an inorganic film by firing it in an atmosphere containing oxygen such as air. That is, for example, in the context of manufacturing an alumina film, if the precursor film is fired in an oxygen-containing atmosphere, for example in air, it will substantially transform into an alumina film at about 500°C. In addition, in order to obtain these various alumina films, the precursor film may be fired in an inert atmosphere such as nitrogen or in vacuum, and then exposed to an atmosphere containing oxygen to remove organic or carbonaceous materials. . Further, the obtained alumina film may be further fired in a reducing atmosphere such as hydrogen. In the above explanation, the production of inorganic coatings from polymetalloxane has been detailed, but the composition of the present invention can be used for purposes other than the production of inorganic coatings, such as molded bodies, films, etc. made from the polymetalloxane of the present invention.
It is also useful for producing inorganic fired bodies such as foams and microspheres. When producing molded bodies, films, etc., the polymetalloxane solution of the present invention has little viscosity unevenness, so it is easy to mold into films etc. to a constant thickness, and it has chemical and physical properties. In addition, the polymetalloxane solution is relatively stable, and its properties change less over time. According to the composition of the present invention described in detail above, when producing fired bodies such as metal oxide coatings, molded bodies, and films from polymetalloxane, film forming properties and moldability are significantly improved, and metal oxide It exhibits the effect of significantly improving the scratch strength etc. of the material coating. Furthermore, since the polymetalloxane of the composition of the present invention has extremely high solubility in solvents, it is difficult to cause gelation. Molded bodies, films, etc. of oxides also have the advantage of being uniformly transparent bodies. Embodiments of the present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. Example 1 1 mole of monoisoproboxydiethylaluminum was dissolved in 600 c.c. of ethyl ether and hydrolyzed with 1 mole of water to obtain polyisopropoxyaluminoxane with a degree of polymerization of 130. Then isostearic acid
Add 0.3 mol and 24 g of N,N dimethylacetamide, stir under reflux, further dissolve this polyaluminoxane solution in benzene, remove the ether by distillation, and add the structural formula to it. 0.07 mol of ethyl silicate given by was dissolved. This was concentrated so that the polyaluminoxane concentration was 5% by weight, and the viscosity was 10 centipoise, and it was transparent and homogeneous with no uneven viscosity. After immersing the glass plate in this solution, the glass plate was slowly pulled up to prevent flow marks from forming, left in air at room temperature for one hour, and then heated to 500°C at a heating rate of 100°C/hour in air. The temperature is raised to
It was baked at 500°C for 1 hour. The film thickness was measured using a surface roughness meter and was approximately 500 Å. Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 and 2 1 mol of monoisopropoxydiethylaluminum was dissolved in 600 c.c. of ethyl ether and hydrolyzed with 1 mol of water to obtain polyisopropoxyaluminoxane with a degree of polymerization of 130. Adding ethyl lactate in the amount shown in Table 1 to the isopropoxyaluminoxane,
After stirring under reflux and further adding 0.5 mol of acetic acid, the alumina concentration was adjusted to 3% by weight to obtain a stock solution. A film of these was formed on a glass plate and fired in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【表】 実施例 6 有機残基の50モル%がステアロイロキシ基であ
り50モル%がイソプロポキシ基よりなる重合度40
のポリスタノキサンの3重量%キシレン溶液に該
ポリスタキサンに対して1重量%になるようにイ
ソシアン酸ブチルを添加した溶液3重量%キシレ
ン溶液をスライドグラス上に塗布し、450℃、30
分間の焼成を行つて900Åの膜厚を有する酸化ス
ズ膜を形成した。この膜はX線的には非晶質であ
り、光学顕微鏡で観察したところ、亀裂もなく、
光学的にも均一であつた。 比較例 3 実施例11に示したポリスタノキサンの3重量%
キシレン溶液にイソシアン酸ブチルを添加せずに
スライドグラス上に塗布して乾燥したところ、塗
膜に亀裂を生じた。 実施例 7 トリエチルインジウム1モルをトルエン600c.c.
に溶解し、1モルの水で部分加水分解後、N,N
ジエチルプロピオンアミド40gを加えて温度を80
℃にして約3時間撹拌した。これをさらにトルエ
ンにて酸化インジウムに換算して5wt%になるよ
うにポリマー溶液を希釈後、スライドグラス上に
塗布し、450℃30分間の焼成を行つて800Åの膜厚
を有する酸化インジウム膜を形成した。この膜は
透明でムラなく、均一であつた。
[Table] Example 6 50 mol% of organic residues are stearoyloxy groups and 50 mol% are isopropoxy groups, degree of polymerization 40
A solution prepared by adding butyl isocyanate to a 3% by weight xylene solution of polystanoxane to give a concentration of 1% by weight relative to the polystaxane, a 3% by weight xylene solution was applied onto a slide glass, and heated at 450°C for 30 minutes.
A tin oxide film having a thickness of 900 Å was formed by baking for a minute. This film is amorphous according to X-rays, and when observed with an optical microscope, there were no cracks.
It was also optically uniform. Comparative Example 3 3% by weight of polystanoxane shown in Example 11
When a xylene solution was coated on a slide glass without adding butyl isocyanate and dried, cracks appeared in the coating film. Example 7 1 mole of triethyl indium was added to 600 c.c. of toluene.
After partial hydrolysis with 1 mol of water, N,N
Add 40g of diethylpropionamide and raise the temperature to 80
℃ and stirred for about 3 hours. After diluting the polymer solution with toluene to a concentration of 5 wt% in terms of indium oxide, it was applied onto a slide glass and baked at 450°C for 30 minutes to form an indium oxide film with a thickness of 800 Å. Formed. This film was transparent, even, and uniform.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 〔A〕 一般式【式】および/または 【式】 (式中、Mはa族、a族、Cr,Mn,Fe,
Co,Ni又は希土類元素の3価の金属原子又は
a族、Zr,Hf,Cr,Mn,Fe,Co又はCeの
4価の金属原子、Y1及びY2は有機残基を示
す。) で表わされる構造単位を有するポリメタロキサ
ンと、 〔B〕 一般式【式】R1−N=C= O,【式】NH2(−CH2−)oOHまた は【式】 (式中、R1,R2およびR3は炭素数1〜18個の
アルキル基またはアルケニル基、R4は炭素数
1〜18個のアルキル基もしくはアルケニル基ま
たは水素、R5は炭素数2〜18個のアルキル基
またはアルケニル基、nは2〜18の整数を示
す。) で表わされる化合物の一種または二種以上を含有
する有機溶媒溶液からなることを特徴とする無機
質焼成体製造用組成物。 2 一般式〔A〕中のMがアルミニウム、インジ
ウム、ケイ素、スズまたはジルコニウムの内の一
種または二種以上であるポリメタロキサンを用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
無機質焼成体製造用組成物。 3 ポリメタロキサンに対する〔B〕化合物の割
合が0.01〜60重量%の範囲であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の無機質焼成体製造
用組成物。 4 有機溶媒がエーテル類、アルコール類または
芳香族炭化水素類であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の無機質焼成体製造用組成
物。
[Claims] 1 [A] General formula [Formula] and/or [Formula] (wherein M is a group, a group, Cr, Mn, Fe,
A trivalent metal atom of Co, Ni or a rare earth element or a tetravalent metal atom of group a, Zr, Hf, Cr, Mn, Fe, Co or Ce, Y 1 and Y 2 represent organic residues. ) and [B] general formula [formula] R 1 -N=C=O, [formula] NH 2 (-CH 2 -) o OH or [formula] (in the formula , R 1 , R 2 and R 3 are an alkyl group or alkenyl group having 1 to 18 carbon atoms, R 4 is an alkyl group or alkenyl group having 1 to 18 carbon atoms or hydrogen, and R 5 is an alkyl group or alkenyl group having 1 to 18 carbon atoms. 1. A composition for producing an inorganic fired body, comprising an organic solvent solution containing one or more of the following alkyl or alkenyl groups, n being an integer of 2 to 18. 2. Inorganic firing according to claim 1, characterized in that a polymetalloxane in which M in the general formula [A] is one or more of aluminum, indium, silicon, tin, or zirconium is used. Composition for body manufacturing. 3. The composition for producing an inorganic fired body according to claim 1, wherein the ratio of the compound [B] to the polymetalloxane is in the range of 0.01 to 60% by weight. 4. The composition for producing an inorganic fired body according to claim 1, wherein the organic solvent is an ether, an alcohol, or an aromatic hydrocarbon.
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