KR20050019837A - 고접착성 유리질 필름을 제조하기 위한 졸-겔 방법 및이를 수행하기에 적합한 안정한 콜로이드성 용액 - Google Patents

고접착성 유리질 필름을 제조하기 위한 졸-겔 방법 및이를 수행하기에 적합한 안정한 콜로이드성 용액 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 금속 알콕사이드의 비양성자성 용매에서의 용해 단계, 생성된 용액의 가수분해 단계, 형성된 알콜의 최종 제거 단계, 생성된 졸의 목적하는 기판 표면에의 부착 단계 및 필름의 최종 건조 단계를 포함하는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법에 관한 것이다.

Description

고접착성 유리질 필름을 제조하기 위한 졸-겔 방법 및 이를 수행하기에 적합한 안정한 콜로이드성 용액{Sol-gel process for the preparation of vitreous films possessing high adhesion properties and stable colloidal solutions suitable for its carring out the same}
이탈리아 밀라노 비알레 이 젠너 51에 위치하는 이탈리아 회사 노바라 테크놀로지 에스.알.엘. 명의의 "Sol-gel process for the preparation of vitreous films possessing high adhesion properties and stable colloidal solutions suitable for carring out the same"이라는 명칭의 공업적 발명의 기술
본 발명은 목적하는 기판 위에서의 고접착성을 특징으로 하는 유리질 필름을 제조하기 위한 졸-겔 방법, 이렇게 수득된 유리질 필름 및 상기한 방법의 초기 단계에서 수득되고 필름 부착을 달성하기 위해 다시 가공처리되기 전에 제거되어 무한정 동안 그대로 유지될 수 있는 콜로이드성 현탁액에 관한 것이다.
보다 특히, 본 발명의 목적은 하나 이상의 금속 알콕사이드를 비양성자성 용매 중에 용해시키는 작업, 조절된 양의 촉매 수용액을 이렇게 수득된 용액에 가하는 작업, 가수분해 반응을 적당한 정밀도로 모니터하는 작업, 가수분해 반응에서 생성된 알콜의 양을 최종 추출 및 제거하는 작업, 목적하는 기판 위에서의 졸의 겔화 작업 및 필름의 최종 건조 작업을 포함하여, 적합한 기판의 표면 위에서 유리질 필름을 제조하고 부착시키는 방법이다. 명백하게 투명하고 안정한 용액 상태로 실온에서 장시간 안전하게 저장될 수 있는 졸을 분리시키기 위해 가수분해 후 및 필름 부착 전에 공정을 정지시킬 가능성이 본 발명에서 특히 중요하다.
유리질 필름은 광학 용품 및 전자 용품 모두를 위한 물리적 캐리어 상에서의 원격통신 분야에 사용되고, 예로서, 실리카 필름이 현저한 내온도성, 내마모성 및 내식성으로 인해, 평면외 전기회로도를 생성하는 전처리 후 반도체 중의 표면 편광화제로서 전자 공학의 통상적인 공정에 사용된다. 유사한 실리카 필름을 또한 사용하여 회로 소자 사이 또는 반도체 칩 위의 상이한 회로의 전도체 사이에 절연성을 유도한다.
또한, 문헌[참조: A. S. Holmes et al., "Applied Optics", 1/9/1993, vol. 32, n.25, pagg. 4916-4912]으로부터, 실리카 필름은 반사방지제 및 평면 도파관으로서, 또는 심지어는 비선형 광학 기계의 활성 도펀트용 숙주 물질로서의 용도 뿐만 아니라 광 센서 용도를 찾을 수 있다.
광학 장치를 제조하기 위한 다수의 방법이 개발되었고[참조: A. S. Holmes et al., ibidem], 이중에서, 실리콘의 열적 산화, 또는 "스퍼터링"으로서 공지된 감압하의 부착법, 화학적 증착법 등을 예시할 수 있다.
그러나, 상기 인용된 방법을 언급하는 기술은 비교적 복잡하고 정교하며, 이들의 실질적인 사용에는 비교적 고가의 작업을 유도하는 특수 장비 및 시간 소모적 절차가 필요하다.
또한, 흔히 이들이 동반하는 제한된 생산성은 이들의 공업적 이용성에 대한 편리함을 감퇴시킨다.
유리질 필름의 대규모 생산을 위한 보다 전도유망한 기술이 졸-겔 기술이라는 것이 통합된 결과이다[침조: A. S. Holmes et al., ibidem; Rui M. Almeida, "International Journal of Optoelectronics", 1994, vol. 9, n.2, pagg. 135-142]. 이러한 기술은 다음 3개의 기초 단계를 기본으로 한다:
a. 알콜성 매질 속에서의 졸 형성(액체 중의 입자 현탁액 또는 분산액),
b. 졸을 축합시켜 겔로 겔화 또는 변환(연속 액체 상을 구형화하는 고체 골격),
c. 겔의 건조.
기판 위에서의 유리질 필름의 부착 절차에서, 졸을 피복할 표면에 도포하고, 용매를 증발시켜 겔을 형성시키고, 단순한 가열에 의한 건조 단계로 피복 절차를 완료한다.
그러나, 유리질 필름의 제조시, 졸-겔 기초 기술인 경우에도, 특히 수득되는 필름의 두께 및/또는 흔히 건조 단계에서 이러한 필름의 균열 경향에서의 제한을 직시해야 한다는 것이 공지되어 있다.
당해 문제에 대한 해결책이 신속히 발견되었고, 기술적인 해결책 중의 일부가 장래의 공업적 적용으로의 명백한 전조를 갖고 과학적 문헌 및 최근 특허 문헌에 의해 당해 분야에 보고되어 있다. 이러한 중요한 보고의 예는 다음과 같다:
- 이탈리아 특허원 제NO 98 A 0004호에는 특정량의 발연 실리카를 실리콘 알콕사이드의 가수분해 생성물에 첨가하여 익히 공지된 방법을 향상시키는 이산화규소의 두꺼운 필름을 제조하는 졸-겔 방법이 기재되어 있다.
- 이미 인용된 에이 에스 홀메스(A. S. Holmes) 등의 논문에는 다층 필름의 고온 통합 공정이 기재되어 있다.
- 미국 특허 제6,130,152호에는 비점이 상이한 2개의 용매의 배합물을 가수분해된 용액(테트라에틸오르토실란, 에탄올, 물 및 산)에 첨가하는 것을 교시하는 졸-겔 공정이 기재되어 있다.
- 미국 특허 제6,017,389호에는 수성 암모니아로 가수분해되고 말기에는 매우 고온 처리를 필요로 하는, 무수 에탄올 중의 테트라에틸오르토실란 및 실리카의 배합물로부터 출발하는 실리카 함유 필름의 제조방법이 기재되어 있다.
선행하는 단락이 단지 소수 예인 공지된 해결책 모두는 졸-겔 기술이 유리질 필름을 제조하는데 흥미롭도록 하지만, 온도 조건 또는 두께로 인한 광범위한 공업적 적용을 위해 또는 공정의 산업성에 부정적으로 영향을 미칠 수 있는 특별한 전문성에 대해 완전히 편리한 공정을 제공하지는 않는다.
본 출원인은 본 발명에 이르러, 졸-겔 기술에 따라서 공지된 기술 분야의 단점과 졸-겔 기술에 대하여 지금까지 보고된 일반적인 적용성에 대한 제한을 전혀 제시하지 않는 공정에 따라 유리질 필름을 기판 위에서 제조하고 부착시킬 수 있음을 밝혀내었다.
사실상, 본 발명의 제1 목적은 졸이 비양성자성 매질 속에서 제조된다는 사실을 특징으로 하는, 다음 단계를 포함하여 적합한 기판 위에서 유리질 필름을 제조한 후 부착시키는 방법이다:
- 비양성자성 용매 속에서 화학식 Xm-Me-(OR)n-m의 알콕사이드[여기서, Me는 원소 주기율표의 3족, 4족 또는 5족에 속하는 금속이고, n은 Me의 원자가이고, X는 R1 또는 OR1이고, R1은 R과 동일하거나 상이하고, m은 0이거나 3 이하의 정수이고, R 및 R1은 탄소수 12 이하의 탄화수소 라디칼이다] 하나 이상의 용액을 제조한다.
- 수득된 용액을 촉매 존재하에 물을 첨가하여 가수분해시킨다.
- 가수분해 반응 동안 형성된 알콜을 최종적으로 제거한다.
- 목적하는 기판 위에 졸을 부착시킨다.
- 필름을 최종 건조시키고 안정화시킨다.
도달되는 가수분해 수준이 어느 정도이든지 및 목적하는 시간에 사용되도록 무제한적으로 저장되는 것이 무엇이든지간에 필름 부착은 가수분해 반응을 완료시킨 직후에 수행될 수 있고, 또는 이러한 단계에서 수득된 콜로이드성 분산액을 제거할 수 있다: 이러한 독특한 해결책이 본 발명의 공정의 특징이고, 또한 본 발명의 제2 목적을 직전에 언급된 바와 같이 가수분해 단독으로 제조된 알콜을 최종적으로 제거하여, 비양성자성 용매에 용해된, 상기한 화학식에 상응하는 알콕사이드의 가수분해 생성물로 구성되는 안정한 졸을 제공하는 것으로 한정한다. 이를 기초로, 본 발명의 방법의 중요한 국면은 다음과 같다:
- 졸 조성물 제조방법의 간단성 및 실온에서의 이의 안정성;
- 온화한 조건하에 허용되는 시간으로 수행된, 공지된 기술에 따르는 필름 캐스팅의 용이함;
- 필름이 균일하게 잔류하며 기판의 기계적 특성은 변하지 않으면서도 신속한 겔화 시간;
- 후처리의 불필요성.
이러한 공정의 결과로, 또한 본 발명의 목적인 필름은
- 기판에 대한 고접착성;
- 균열 없는 최종 수축;
- 우수한 기계적 특성 및 절연 특성;
- 기판 표면에서의 우수한 편광화능;
- 우수한 광학적 특성을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 유리질 필름의 제조방법을 언급하면, 상기 화학식의 알콕사이드에서, "금속"은 바람직하게는 규소일 수 있고, 모든 가능한 알콕사이드 중에서, 본 발명의 목적에 특히 적합한 것은 다음과 같다:
- 테트라메틸오르토실리케이트
- 테트라에틸오르토실리케이트
- 테트라프로필오르토실리케이트
- 테트라부틸오르토실리케이트
- 에틸트리에톡시실란
- 메틸트리메톡시실란
- 메틸트리에톡시실란.
알콕사이드 또는 알콕사이드의 혼합물을 적합한 용매에 용해시키고, 촉매, 바람직하게는 산 또는 염기성의 존재하에 조절된 양의 물과 반응시킬 수 있고; 반응은 실온에서 수분 내지 수시간 동안 교반하면서 수행될 수 있다. 매질은 비양성자성 화합물이고, 바람직하게는 아세톤, 테트라하이드로푸란 및 디옥산으로부터 선택될 수 있고; 알콕사이드는 용매 또는 용매 혼합물에 30 내지 60중량%의 농도로 용해시킬 수 있다.
가수분해 반응은 H2O/Me 몰 비를 0.5 내지 5, 바람직하게는 1.5 내지 4, 더욱 바람직하게는 2 내지 3으로 유지시키기 위해 조절된 양의 물을 첨가하여 수행할 수 있다. 산 촉매가 관련되는 한, 이는 Ka가 0.1 내지 3인 무기산 또는 유기산일 것이다.
염기성 촉매는 암모니아, 졸의 pH 조절에 적합한 기타 아민 또는 당해 목적에 적합한 기타일 수 있다.
본 발명의 방법의 바람직한 양태에 따라서, 가수분해는 HCl 수용액(몰 농도)의 존재하에 수행할 수 있다.
알콕사이드/산의 몰 비는 1/0.001 내지 1/1의 범위일 수 있지만, 이러한 비를 1/0.1 내지 1/0.01로 유지시키는 것이 바람직하다. 가수분해 반응의 말기에, 생성물은 투명한 액체의 외관을 갖고 미량의 불용성 겔로 인해 고체 입자를 함유하지 않는다. 이러한 시점에서, 본 발명의 원래의 국면 및 혁신적인 국면에 따라 가수분해 반응에서 형성된 알콜을 제거하여 안정성이 향상된 졸을 수득할 수 있다.
알콜은 당해 기술 분야의 양상에 공지된 임의의 방법에 따라 제거될 수 있다. 예시 목적으로, 본 출원인은 가수분해 반응으로 생성된 에탄올의 경우, 졸을 감압하에 일정한 증발로 조절된 부분 탈용매화에 적용시키고, 콜로이드성 현탁액을 약 40℃의 온도에서 유지시킴으로써 제거된다는 실험 결과를 보고했다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르는 방법은 가수분해 후 도중에 차단되어 본 발명의 목적이며 필수 부분이고, 고안정성을 특징으로 하고, 이의 추가의 용도를 손상시키는 불용성 침전물에 의한 열화 또는 오염없이 장시간 저장할 수 있도록 하는 졸을 수득할 수 있다. 이러한 졸의 저장 및 보존은 실온에서 간단할 수 있다.
가수분해 반응 후 또는 저장 후 수득된 최종 졸은 이미 기술된 독특한 특성을 갖는 필름의 부착용으로 사용된다. 목적한 기판 위에의 부착은 특별한 어려움을 갖지 않고, 나이프 부착, 침지 피복, 스핀 피복으로서 공지된 기술 분야에 사용되는 각종 기술에 따라 수행될 수 있다. 본 발명에 따르는 졸의 중요한 특성은 이의 높은 자체 안정성과 함께 기판에의 부착시 이의 짧은 겔화 시간이다. 예로서, 스핀 피복으로의 부착을 언급하면, 필름은 1500/2500rpm 정도의 회전 속도로 수초내로 부착되고, 필름은 임의로 세척 또는 후처리하지 않는다. 피복된 기판은 일시적인 겔화로 스핀-피복기로부터 제거시 고체가 되기 때문에 즉시 이동시킬 수 있다. 사실, 본 발명에 따르는 필름의 중요한 특성은, 예를 들어, 실리콘 반도체 웨이퍼, 비소화갈륨, 다결정성 실리콘, 유리, 석영 유리 등으로서 공업에 사용되는 대부분의 기판에 대한 탁월한 접착성을 입증하는 것이다.
필름을 최종 건조시키는 목적은 겔로부터 잔류하는 용매를 완전히 제거하고 필름 안정화를 완료시키기 위한 것으로, 이는 80 내지 500℃의 온도에서 오븐에서 필름-기판을 경화시켜 수행할 수 있다. 당해 작업은 10 내지 20분의 시간으로 완료되고, 불순물로 인한 필름의 불균일도 및 결함의 발생 또는 건조 단계에서 겔의 과도한 수축으로 인한 균열 없이 수행한다.
본 발명의 방법의 다른 양태에 따라서, 별도의 알콕사이드 용액을 또한 상이한 시간에 가수분해하여 제조할 수 있다. 이렇게 수득된 별개의 졸을 전문성 또는 기술적 요구에 의해 제시되는 부착 정도에 따라서 상이한 기판 및 동일한 기판 위에서 목적하는 상이한 기판 샘플 위에 필름을 부착시키는 데 사용할 수 있거나, 이들은 부착된 필름에 필요한 지침에 보다 잘 조화시키기 위한 더욱 통합된 특성을 갖는 졸로 재조합될 수 있다.
최종적으로, 본 발명자들은 본 발명에 따르는 공정에서, 필름 두께와 관련된 문제가 없고, 10 내지 2㎚의 두께 값을 수득할 수 있다는 것을 강조해야 한다. 최종 두께는 졸 속에서의 네트워크 전구체의 농도 및 도입되는 알콕사이드 또는 알콕사이드 혼합물 형태를 모니터하여 조절할 수 있다. 본 출원인은 X가 R1인 상기 화학식에 상응하는 알콕사이드가 X가 OR1인 알콕사이드를 경유하여 수득된 필름의 두께보다 두껍도록 하고, 상이한 형태의 알콕사이드를 사용하여 필름 두께를 조절하는 특별한 졸 배합물이 가능하며, 또한 본 발명의 방법의 구성 내에서 매우 실용적이다는 것을 예정하였다.
다음은, 본 발명 자체를 이들의 양태에 제한하지 않고, 단지 실용적인 예를 제공하려는 목적으로 본 발명의 분야에서의 몇몇 성취예를 기록한 것이다.
실시예
실시예 1: 테트라에틸오르토실리케이트를 기본으로 하는 졸의 제조
자기 교반기 바가 장착된 1ℓ들이 환저 플라스크에 무수 아세톤 266g 및 테트라에틸오르토실리케이트(TEOS) 156.8g(0.75mol)을 적하한다. 플라스크를 실온에서 일정하게 교반하면서 유지시키고, 1M HCl 수용액 32.4g을 느리게 적가한다(TEOS:H2O:HCl 몰 비= 1:2.3:0.016). 물을 적가하는데는 약 15분이 소요된다. 이 시간 동안 온도를 20℃에서 40℃로 승온시킨다.
혼합물을 약 15분 동안 교반한 후, 투명한 액체로부터 50㎖를 수집하고 스크류 마개가 장착된 유리 용기에 저장한다(용액 A).
동일한 절차로, 동일한 환저 플라스크에 무수 에탄올 266g을 적하한다. 아세톤 졸(용액 A)을 제조하는데 사용된 동일한 절차를 사용하여 에탄올 중의 유사 졸(용액 B)을 제조하고, 두 용액을 실험실 벤치에 정치시킨다.
2일 후, 용액 B는 명백한 겔화 징후를 나타낸다. 용액 A는 1개월 후에도 겔화 징후없이 이의 원래 상태를 유지한다.
실시예 2
무수 디옥산 266g 및 테트라에틸오르토실리케이트(TEOS) 156.8g(0.75mol)을 자기 교반기 바가 장착된 1ℓ 들이 환저 플라스크에 적하한다. 실시예 1의 실험 절차에 따라, 1M 수성 HCl 41.6g을 가한다(TEOS:H2O:HCl 몰 비= 0.01:2.32:0.016).
30분 후, 액체 분획(50ml)을 플라스크로부터 제거하여 스크류 캡이 장착된 유리 용기에 저장하고 용액 C라 한다. 잔류 용액을 회전 증발기로 옮겨 감압하(약 100torr)에 약 20분 동안 내부 온도 5℃로 유지시키면서 증발시켜 증발된 액체 약 80ml를 수집한다. 증발을 중단하고, 에탄올 용액을 대체시키기 위해 가해진 동일 용적의 디옥산을 제거한다. 동일 조건하에 증발을 다시 시작한다. 동시에, 증발물 중의 에탄올의 농도를 기체 크로마토그래피로 측정한다. 증발 및 증발물의 디옥산으로의 대체 작업은 수집된 액체의 크로마토그래피 분석이 가수분해 동안 생성된 에탄올의 99% 추출을 나타낼 때까지 반복한다. 이렇게 처리된 졸 50ml 샘플을 스크류 캡이 장착된 유리 용기로 옮겨 용액 D로서 저장한다. 용액 C는 30일 후에 명백한 겔화 징후를 나타내지만, 용액 D는 365일 후에도 겔화 징후없이 이의 원래래 상태를 유지한다.
실시예 3
무수 디옥산 177g, TEOS 122g(0.588mol) 및 메틸트리에틸오르토실리케이트(MTEOS) 68.4g(0.384mol)을 1ℓ 들이 환저 플라스크에 도입한다. 실시예 1의 실험 절차에 따라, 1M HCl 수용액 41.6g을 가한다(TEOS:MTEOS:H2O:HCl 몰 비=1: 0.65:2.22:0.0416). 30분 후, 액체 분획 50ml를 제거하여 스크류 컵이 장착된 유리 병에 저장하여 용액 E라 표지하였다. 잔류하는 액체는 회전 증발기 속에 넣어 실시예 2의 절차로 증발시켜 증발 및 디옥산 첨가 주기 3회를 완료했다.
증발된 용매의 크로마토그래피 분석은 가수분해에서 생성된 에탄올의 99%가 회수되었음을 나타낸다. 증발기 플라스크에 잔류하는 액체 샘플(졸) 50ml를 제거하여 스크류 컵이 장착된 유리 병에 저장하고 용액 F라 표지하였다. 용액 E는 30일 후에 명백한 겔화 징후를 나타내지만, 용액 F는 365일 후에도 겔화 징후없이 이의 원래 상태를 유지한다.

Claims (20)

  1. - 비양성자성 용매 속에서의 화학식 Xm-Me-(OR)n-m의 알콕사이드[여기서, Me는 원소 주기율표의 3족, 4족 또는 5족에 속하는 금속이고, n은 Me의 원자가이고, X는 R1 또는 OR1이고, R1은 R과 동일하거나 상이하고, m은 0이거나 3 이하의 정수이고, R 및 R1은 탄소수 12 이하의 탄화수소 라디칼이다] 하나 이상의 용액의 제조 단계,
    - 수득된 용액의 촉매 존재하의 가수분해 단계,
    - 가수분해 반응 동안 형성된 알콜의 최종 제거 단계,
    - 목적하는 기판에의 졸의 부착 단계,
    - 필름의 최종 건조 및 안정화 단계를 포함하는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  2. 알콜 부산물의 최종 제거와 함께, 비양성자성 용매 중의 제1항에 기재된 화학식의 알콕사이드 하나 이상의 용액의 가수분해로 수득된 안정한 콜로이드성 용액.
  3. 제1항에 있어서, 알콕사이드가 바람직하게는 테트라메틸-오르토실란, 테트라에틸오르토실리케이트, 테트라프로필오르토실리케이트, 테트라부틸오르토실리케이트, 에틸트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  4. 제1항에 있어서, 비양성자성 용매가 바람직하게는 아세톤, 테트라하이드로푸란 및 디옥산 중에서 선택되는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  5. 제1항에 있어서, 비양성자성 용매 중의 알콕사이드 용액 또는 알콕사이드 혼합물이 30 내지 60중량%인, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  6. 제1항에 있어서, 알콕사이드의 가수분해가 조절된 양의 물을 첨가하여 수행되는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  7. 제6항에 있어서, 물이 H2O/Me 몰 비를 0.5 내지 5로 유지시키는 양으로 가해지는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  8. 제7항에 있어서, H2O/Me 비가 바람직하게는 1.5 내지 4인, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  9. 제8항에 있어서, H2O/Me 비가 바람직하게는 2 내지 3인, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  10. 제1항에 있어서, 알콕사이드의 가수분해가, Ka가 0.1 내지 3인 무기산 및 유기산으로부터 선택된 산 촉매의 존재하에 수행되는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  11. 제10항에 있어서, 가수분해 반응이 바람직하게는 HCl 수용액의 존재하에 수행되는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  12. 제10항에 있어서, 알콕사이드의 가수분해가, 알콕사이드/산의 몰 비가 1/0.001 내지 1/1이도록 하는 양의 산의 존재하에 수행되는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  13. 제12항에 있어서, 알콕사이드/산의 몰 비가 바람직하게는 1/0.1 내지 1/0.01인, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  14. 제1항에 있어서, 비양성자성 용매 중의 알콜사이드 용액의 가수분해 반응 후에 알콜 부산물의 게거가 수행되는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  15. 제14항에 있어서, 알콜의 제거가 바람직하게는 졸을 부분 조절된 탈용매화 처리함으로써 수행되는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  16. 제2항에 있어서, 제3항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 따르는 방법으로 수득된 안정한 콜로이드성 용액.
  17. 제1항에 있어서, 목적하는 기판 위에서의 필름의 부착이 나이프 피복, 딥 피복 및 스핀 피복으로부터 선택된 기술로 수행되는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  18. 제17항에 있어서, 부착이 바람직하게는 스핀 피복으로 수행되는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  19. 제1항에 있어서, 최종 건조 단계가 20 내지 500℃의 온도에서 수행되는, 기판 위에서의 유리질 필름의 제조 및 부착 방법.
  20. - 기판에 대한 고접착성,
    - 균열 없는 두께의 최종 감소,
    - 양호한 기계적 특성,
    - 양호한 편광화 특성,
    - 양호한 광학 특성을 가짐을 특징으로 하는, 제1항에 따르는 방법으로 수득되고 부착된 유리질 필름.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG127749A1 (en) * 2005-05-11 2006-12-29 Agency Science Tech & Res Method and solution for forming anatase titanium dioxide, and titanium dioxide particles, colloidal dispersion and film
DE102005063510B4 (de) * 2005-09-22 2010-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Verwendung eines Verfahrens zur Beschichtung einer Druckschablone eines SMT-Prozesses
US8216670B2 (en) 2006-09-08 2012-07-10 Central Glass Company, Limited Heat ray shielding glass for vehicle and process for producing the same
ATE535563T1 (de) * 2006-12-19 2011-12-15 Evonik Degussa Gmbh Sol-gel-prozess zur herstellung von schutzfolien für polymersubstrate
CA2834897C (en) 2011-05-26 2016-08-16 Advenira Enterprises, Inc. System and process for coating an object
FR3004932B1 (fr) * 2013-04-30 2015-04-17 Oreal Composition cosmetique de revetement des ongles
FR3004933B1 (fr) * 2013-04-30 2015-04-17 Oreal Composition cosmetique de revetement des ongles

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4816049A (en) * 1985-07-12 1989-03-28 Hoya Corporation Process of surface treating laser glass
FR2601017B1 (fr) * 1986-07-02 1988-09-23 Centre Nat Rech Scient Nouvelles compositions a base de derives de silice modifiee par des groupements organiques, leur preparation et leur application, notamment comme conducteurs protoniques
FR2704851B1 (fr) * 1993-05-04 1995-06-30 Essilor Int Procédé de fabrication de verres denses transparents obtenus à partir d'alcoxydes de silicium ou de métal par voie sol-gel, et verres obtenus selon ce procédé.
JP2739902B2 (ja) * 1993-09-30 1998-04-15 東京応化工業株式会社 酸化ケイ素系被膜形成用塗布液
JP3342170B2 (ja) * 1994-04-18 2002-11-05 日本板硝子株式会社 撥水被膜の形成方法
US5626923A (en) * 1995-09-19 1997-05-06 Mcdonnell Douglas Corporation Method of applying ceramic coating compositions to ceramic or metallic substrate
US6017389A (en) 1995-09-19 2000-01-25 Institute Fuer Neue Materialen Gemeinnuetzige Gmbh Thin SiO2 films, a process for producing them and their use
US6130152A (en) * 1995-11-16 2000-10-10 Texas Instruments Incorporated Aerogel thin film formation from multi-solvent systems
IT1306214B1 (it) * 1998-09-09 2001-05-30 Gel Design And Engineering Srl Processo per la preparazione di film vetrosi spessi di ossido disilicio secondo la tecnica sol-gel e film spessi cosi' ottenuti.
JP2001240800A (ja) * 2000-02-25 2001-09-04 Nippon Sheet Glass Co Ltd 所定表面形状を有する物品の製造方法

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