小川 一文 (〒06 徳島県阿波市土成町土成字寒方５０－３ Tokushima, 7711506, JP)
小川 一文 (〒06 徳島県阿波市土成町土成字寒方５０－３ Tokushima, 7711506, JP)
| 第1の官能基を有する第1の膜化合物の形成する被膜により表面が被覆された基材の表面に、第2の官能基を有する第2の膜化合物の形成する被膜で表面が覆われた絶縁性の微粒子と、前記第1の官能基と反応して結合を形成する1または2以上の第1の架橋反応基および第2の官能基と反応して結合を形成する1または2以上の第2の架橋反応基を有する架橋剤とを含む混合物を塗布し、前記第1の官能基と前記第1の架橋反応基との反応および前記第2の官能基と前記第2の架橋反応基との反応により硬化しているを特徴とする保護膜。 |
| 請求の範囲第1項記載の保護膜において、前記第1および第2の膜化合物の形成する被膜が単分子膜であることを特徴とする保護膜。 |
| 請求の範囲第1項記載の保護膜において、前記第1および第2の膜化合物が同一の化合物であることを特徴とする保護膜。 |
| 請求の範囲第1項記載の保護膜において、前記第1の官能基と前記架橋反応基との反応、および前記第2の官能基と前記第2の架橋反応基との反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたN-CH 2 CH(OH)結合であることを特徴とする保護膜。 |
| 請求の範囲第1項記載の保護膜において、前記第1の官能基と前記架橋反応基との反応、および前記第2の官能基と前記第2の架橋反応基との反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とイソシアネート基との反応により形成されたNH-CONH結合であることを特徴とする保護膜。 |
| 第1の官能基および第1の結合基を分子の両端にそれぞれ有する第1の膜化合物を絶縁性の微粒子と接触させ、前記第1の結合基と前記微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記第1の膜化合物の形成する被膜で前記微粒子の表面を被覆された反応性微粒子を製造する工程Aと、 第2の官能基および第2の結合基を分子の両端にそれぞれ有する第2の膜化合物を基材と接触させ、前記第2の結合基と前記基材の表面との間で結合を形成させ、前記第2の膜化合物の形成する被膜で前記基材の表面が被覆された反応性基材を製造する工程Bと、 前記反応性微粒子、前記第1の官能基と反応して結合を形成する1または2以上の第1の架橋反応基および第2の官能基と反応して結合を形成する1または2以上の第2の架橋反応基を有する架橋剤、および溶媒とを混合してペースト状の膜前駆体を製造する工程Cと、 前記反応性基材の表面に前記膜前駆体の塗膜を形成する工程Dと、 前記第1の官能基と前記第1の架橋反応基との反応、および前記第2の官能基と前記第2の架橋反応基との反応により前記塗膜を硬化させる工程Eとを有することを特徴とする保護膜の製造方法。 |
| 請求の範囲第6項記載の保護膜の製造方法において、前記第1および第2の膜化合物の形成する被膜が単分子膜であることを特徴とする保護膜の製造方法。 |
| 請求の範囲第6項記載の保護膜の製造方法において、前記第1および第2の膜化合物が同一の化合物であることを特徴とする保護膜の製造方法。 |
| 請求の範囲第6項記載の保護膜の製造方法において、前記第1の官能基と前記架橋反応基との反応、および前記第2の官能基と前記第2の架橋反応基との反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とエポキシ基との反応により形成されたN-CH 2 CH(OH)結合であることを特徴とする保護膜の製造方法。 |
| 請求の範囲第6項記載の保護膜の製造方法において、前記第1の官能基と前記架橋反応基との反応、および前記第2の官能基と前記第2の架橋反応基との反応により形成された結合が、アミノ基またはイミノ基とイソシアネート基との反応により形成されたNH-CONH結合であることを特徴とする保護膜の製造方法。 |
| エネルギー線の照射により共有結合を形成する第1の官能基を有する第1の膜化合物の形成する被膜により表面が被覆された基材の表面に、前記第1の官能基を有する第2の膜化合物の形成する被膜で表面が覆われた絶縁性の微粒子を塗布し、前記第1の官能基の二量化反応により硬化することにより得られることを特徴とする保護膜。 |
| 請求の範囲第11項記載の保護膜において、前記第1および第2の膜化合物の形成する被膜が単分子膜であることを特徴とする保護膜。 |
| 請求の範囲第11項記載の保護膜において、前記第1および第2の膜化合物が同一の化合物であることを特徴とする保護膜。 |
| 請求の範囲第11項記載の保護膜において、前記第1の官能基が、ジアセチレン基、シンナモイル基、およびカルコニル基のいずれか1であることを特徴とする保護膜。 |
| エネルギー線の照射により共有結合を形成する第1の官能基および第1の結合基を分子の両端にそれぞれ有する第1の膜化合物を絶縁性の微粒子と接触させ、前記第1の結合基と前記微粒子の表面との間で結合を形成させ、前記第1の膜化合物の形成する被膜で前記微粒子の表面が被覆された反応性微粒子を製造する工程Aと、 前記第1の官能基および第2の結合基を分子の両端にそれぞれ有する第2の膜化合物を基材と接触させ、前記第2の結合基と前記基材の表面との間で結合を形成させ、前記第2の膜化合物の形成する被膜で前記基材の表面が被覆された反応性基材を製造する工程Bと、 前記反応性微粒子と溶媒とを混合してペースト状の膜前駆体を製造する工程Cと、 前記反応性基材の表面に前記膜前駆体の塗膜を形成する工程Dと、 前記第1の官能基へのエネルギー線の照射により共有結合を形成させて前記塗膜を硬化させる工程Fとを有することを特徴とする保護膜の製造方法。 |
| 請求の範囲第15項記載の保護膜の製造方法において、前記第1および第2の膜化合物の形成する被膜が単分子膜であることを特徴とする保護膜の製造方法。 |
| 請求の範囲第15項記載の保護膜の製造方法において、前記第1および第2の膜化合物が同一の化合物であることを特徴とする保護膜の製造方法。 |
| 請求の範囲第15項に記載の保護膜の製造方法において、前記第1の官能基が、ジアセチレン基、シンナモイル基、およびカルコニル基のいずれか1であることを特徴とする保護膜の製造方法。 |
本発明は、漏電防止や防水、防湿、防傷 能を有する保護膜(いわゆるパシベーション 膜)およびその製造方法に係り、より具体的 は、表面に熱反応性または光反応性を付与 た絶縁体微粒子を用いた保護膜およびその 造方法に関するものである。
従来から、無機物質による耐久性の高い 護膜形成には、スパッタ法やCVD法、ゾルゲ 法が用いられている。
しかしながら、スパッタ法やCVD法では、 殊な真空チャンバーが必要であり、製造コ トが高くなるという欠点があった。また、 ルゲル法では、反応に高温を必要とするた 、基材が耐熱性のものに限定されるという 点があった。
本発明は、基材が制限されることなく、 空チャンパーも必要としない保護膜やその 造方法として、表面に反応性の官能基を有 る有機薄膜を形成した絶縁体微粒子やそれ 用いた保護膜とその製造方法を提供するこ を目的とする。
前記目的に沿う第1の発明に係る保護膜は 、第1の官能基を有する第1の膜化合物の形成 る被膜により表面が被覆された基材の表面 、第2の官能基を有する第2の膜化合物の形 する被膜で表面が覆われた絶縁性の微粒子 、前記第1の官能基と反応して結合を形成す 1または2以上の第1の架橋反応基および第2の 官能基と反応して結合を形成する1または2以 の第2の架橋反応基を有する架橋剤とを含む 混合物を塗布し、前記第1の官能基と前記第1 架橋反応基との反応および前記第2の官能基 と前記第2の架橋反応基との反応により硬化 ている。
第1の発明に係る保護膜において、前記第 1および第2の膜化合物の形成する被膜が単分 膜であることが好ましい。
第1の発明に係る保護膜において、前記第1
よび第2の膜化合物が同一の化合物であるこ
が好ましい。
なお、基材表面を被覆する第1の膜化合物の
形成する被膜はなくてもよい場合もある。
第1の発明に係る保護膜において、前記第1 官能基と前記架橋反応基との反応、および 記第2の官能基と前記第2の架橋反応基との反 応により形成された結合が、アミノ基または イミノ基とエポキシ基との反応により形成さ れたN-CH 2 CH(OH)結合であってもよい。
第1の発明に係る保護膜において、前記第 1の官能基と前記架橋反応基との反応、およ 前記第2の官能基と前記第2の架橋反応基との 反応により形成された結合が、アミノ基また はイミノ基とイソシアネート基との反応によ り形成されたNH-CONH結合であってもよい。
第2の発明に係る保護膜の製造方法の製造 方法は、第1の官能基および第1の結合基を分 の両端にそれぞれ有する第1の膜化合物を絶 縁性の微粒子と接触させ、前記第1の結合基 前記微粒子の表面との間で結合を形成させ 前記第1の膜化合物の形成する被膜で前記微 子の表面を被覆された反応性微粒子を製造 る工程Aと、第2の官能基および第2の結合基 分子の両端にそれぞれ有する第2の膜化合物 を基材と接触させ、前記第2の結合基と前記 材の表面との間で結合を形成させ、前記第2 膜化合物の形成する被膜で前記基材の表面 被覆された反応性基材を製造する工程Bと、 前記反応性微粒子、前記第1の官能基と反応 て結合を形成する1または2以上の第1の架橋 応基および第2の官能基と反応して結合を形 する1または2以上の第2の架橋反応基を有す 架橋剤、および溶媒とを混合してペースト の膜前駆体を製造する工程Cと、前記反応性 基材の表面に前記膜前駆体の塗膜を形成する 工程Dと、前記第1の官能基と前記第1の架橋反 応基との反応、および前記第2の官能基と前 第2の架橋反応基との反応により前記塗膜を 化させる工程Eとを有する。
第2の発明に係る保護膜の製造方法におい て、前記第1および第2の膜化合物の形成する 膜が単分子膜であることが好ましい。
第2の発明に係る保護膜の製造方法において
、前記第1および第2の膜化合物が同一の化合
であることが好ましい。
なお、基材表面を被覆する第1の膜化合物の
成する被膜はなくてもよい場合もある。
第2の発明に係る保護膜の製造方法において 、前記第1の官能基と前記架橋反応基との反 、および前記第2の官能基と前記第2の架橋反 応基との反応により形成された結合が、アミ ノ基またはイミノ基とエポキシ基との反応に より形成されたN-CH 2 CH(OH)結合であってもよい。
第2の発明に係る保護膜の製造方法において
、前記第1の官能基と前記架橋反応基との反
、および前記第2の官能基と前記第2の架橋反
応基との反応により形成された結合が、アミ
ノ基またはイミノ基とイソシアネート基との
反応により形成されたNH-CONH結
合であってもよい。
第3の発明に係る保護膜は、エネルギー線 の照射により共有結合を形成する第1の官能 を有する第1の膜化合物の形成する被膜によ 表面が被覆された基材の表面に、前記第1の 官能基を有する第2の膜化合物の形成する被 で表面が覆われた絶縁性の微粒子を塗布し 前記第1の官能基の二量化反応により硬化す ことにより得られる。
第3の発明に係る保護膜において、前記第 1および第2の膜化合物の形成する被膜が単分 膜であることが好ましい。
第3の発明に係る保護膜において、前記第1
よび第2の膜化合物が同一の化合物であるこ
が好ましい。
なお、基材表面を被覆する第1の膜化合物の
形成する被膜はなくてもよい場合もある。
第3の発明に係る保護膜において、前記第 1の官能基が、ジアセチレン基、シンナモイ 基、およびカルコニル基のいずれか1であっ もよい。
第4の発明に係る保護膜の製造方法は、エ ネルギー線の照射により共有結合を形成する 第1の官能基および第1の結合基を分子の両端 それぞれ有する第1の膜化合物を絶縁性の微 粒子と接触させ、前記第1の結合基と前記微 子の表面との間で結合を形成させ、前記第1 膜化合物の形成する被膜で前記微粒子の表 が被覆された反応性微粒子を製造する工程A と、前記第1の官能基および第2の結合基を分 の両端にそれぞれ有する第2の膜化合物を基 材と接触させ、前記第2の結合基と前記基材 表面との間で結合を形成させ、前記第2の膜 合物の形成する被膜で前記基材の表面が被 された反応性基材を製造する工程Bと、前記 反応性微粒子と溶媒とを混合してペースト状 の膜前駆体を製造する工程Cと、前記反応性 材の表面に前記膜前駆体の塗膜を形成する 程Dと、第1の官能基へのエネルギー線の照射 により共有結合を形成させて前記塗膜を硬化 させる工程Fとを有する。
第4の発明に係る保護膜の製造方法におい て、前記第1および第2の膜化合物の形成する 膜が単分子膜であることが好ましい。
第4の発明に係る保護膜の製造方法において
、前記第1および第2の膜化合物が同一の化合
であることが好ましい。
なお、基材表面を被覆する第1の膜化合物の
成する被膜はなくてもよい場合もある。
第4の発明に係る保護膜の製造方法におい て、前記第1の官能基が、ジアセチレン基、 ンナモイル基、およびカルコニル基のいず か1であってもよい。
請求の範囲第1~5項記載の保護膜、および請
の範囲第6~10項記載の保護膜の製造方法は、
第1の官能基を有する第1の膜化合物の形成す
被膜により表面が被覆された基材の表面に
第2の官能基を有する第2の膜化合物の形成
る被膜で表面が覆われた絶縁性の微粒子と
第1の官能基と反応して結合を形成する1また
は2以上の第1の架橋反応基、および第2の官能
基と反応して結合を形成する1または2以上の
2の架橋反応基を有する架橋剤とを含む混合
物を塗布し、第1の官能基と第1の架橋反応基
の反応、および第2の官能基と第2の架橋反
基との反応により塗膜を硬化させるため、
粒子を硬化させる際にバインダー樹脂が不
な保護膜およびその製造方法を提供できる
また、保護膜は、第1の官能基と第1の架橋反
基との反応により形成された結合を介して
材の表面に固定されるので、剥離強度を向
できる。
特に請求の範囲第2項記載の保護膜におい ては、第1および第2の膜化合物が単分子膜を 成しているため、微粒子本来の物性や機能 ほぼ保持することができる。
請求の範囲第3項記載の保護膜においては 、第1および第2の膜化合物が同一であるので 製造コストを低減できる。
請求の範囲第4項記載の保護膜においては、 架橋反応により形成される結合が、アミノ基 またはイミノ基とエポキシ基との反応により 形成されるN-CH 2 CH(OH)結合であるので、加熱により強固な結合 を形成できる。
請求の範囲第5項記載の保護膜においては 、架橋反応により形成された結合が、アミノ 基またはイミノ基とイソシアネート基との反 応により形成されたNH-CONH結合であるので、 熱により強固な結合を形成できる。
請求の範囲第6項記載の保護膜の製造方法 においては、第1の膜化合物の形成する被膜 基材の表面を被覆し、第2の膜化合物の形成 る被膜で表面が覆われた反応性微粒子を調 し、これに架橋剤と溶媒を混合しペースト の膜前駆体を製造する。次いでこれを基材 表面に塗布し膜前駆体の塗膜を形成し、第1 の官能基と第1の架橋反応基との反応、およ 第2の官能基と第2の架橋反応基との反応によ り塗膜を硬化させ、保護膜を製造するので、 バインダー樹脂が不要であり、基材表面への バインダー層の形成や焼結等の工程を行うこ となく簡便に保護膜を製造できる。
請求の範囲第7項記載の保護膜の製造方法 においては、第1および第2の膜化合物が単分 膜を形成しているので、微粒子本来の物性 機能を保持することができる。
請求の範囲第8項記載の保護膜においては 、第1および第2の膜化合物が同一であるので 製造コストを低減できる。
請求の範囲第9項記載の保護膜の製造方法に おいては、架橋反応により形成された結合が 、アミノ基またはイミノ基とエポキシ基との 反応により形成されたN-CH 2 CH(OH)結合であるので、加熱により強固な結合 を形成できる。
請求の範囲第10項記載の保護膜の製造方 においては、架橋反応により形成された結 が、アミノ基またはイミノ基とイソシアネ ト基との反応により形成されたNH-CONH結合で るので、加熱により強固な結合を形成でき 。
請求の範囲第11~14項記載の保護膜、および
求の範囲第15~18項記載の保護膜の製造方法は
、エネルギー線の照射により共有結合を形成
する第1の官能基を有する第1の膜化合物の形
する被膜により表面が被覆された基材の表
に、第1の官能基を有する第2の膜化合物の
成する被膜で表面が覆われた絶縁性の微粒
を塗布し、第1の官能基の二量化反応により
膜を硬化させるため、微粒子を硬化させる
にバインダー樹脂が不要な保護膜およびそ
製造方法を提供できる。
また、保護膜は、第1の官能基と第1の架橋反
基との反応により形成された結合を介し
て基材の表面に固定されるので、剥離強度を
向上できる。
特に請求の範囲第12項記載の保護膜にお ては、第1および第2の膜化合物が単分子膜を 形成しているため、微粒子本来の物性や機能 を保持することができる。
請求の範囲第13項記載の保護膜において 、第1および第2の膜化合物が同一であるので 、製造コストを低減できる。
請求の範囲第14項記載の保護膜において 、第1の官能基が、ジアセチレン基、シンナ イル基、およびカルコニル基のいずれか1で あるので、エネルギー線の照射により強固な 結合を形成できる。
請求の範囲第15項記載の保護膜の製造方 においては、第1の膜化合物の形成する被膜 基材の表面を被覆し、第2の膜化合物の形成 する被膜で表面が覆われた反応性微粒子を調 製し、これに溶媒を混合しペースト状の膜前 駆体を製造する。次いでこれを基材の表面に 塗布し膜前駆体の塗膜を形成し、第1の官能 へのエネルギー線の照射により共有結合を 成させて塗膜を硬化させ、保護膜を製造す ので、バインダー樹脂が不要であり、基材 面へのバインダー層の形成や焼結等の工程 行うことなく簡便に保護膜を製造できる。
請求の範囲第16項記載の保護膜の製造方 においては、第1および第2の膜化合物が単分 子膜を形成しているため、微粒子本来の物性 や機能を保持することができる。
請求の範囲第17項記載の保護膜の製造方 においては、第1および第2の膜化合物が同一 であるので、製造コストを低減できる。
請求の範囲第18項記載の保護膜の製造方 においては、第1の官能基が、ジアセチレン 、シンナモイル基、およびカルコニル基の ずれか1であるので、エネルギー線の照射に より強固な結合を形成できる。
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実
施の形態に係る保護膜について説明する。
図1に示すように、本発明の第1の実施の形
に係る保護膜10は、シリカ微粒子(微粒子の
例)21の表面がエポキシ基(第1の官能基の一例
)を有する膜化合物(第1の膜化合物)の単分子
23で被覆されたエポキシ化シリカ微粒子(反
性微粒子の一例)11と、エポキシ基と反応し
結合を形成するイミノ基およびアミノ基(架
反応基の一例)を有する架橋剤の一例である
2-メチルイミダゾール12とを含む混合物から
る膜前駆体を、エポキシ基(第2の官能基の一
例)を有する膜化合物(第2の膜化合物)の単分
膜33で覆われた板ガラス(基材の一例)31であ
エポキシ化板ガラス(反応性基材の一例)13の
面に塗布し、得られた膜前駆体の塗膜14(図3
参照)を、エポキシ基と架橋反応基との架橋
応により硬化することにより得られる。
保護膜10の製造方法は、図2(A)、(B)に示す うに、エポキシ基を有する膜化合物をシリ 微粒子21と接触させ、エポキシ化シリカ微 子11を製造する工程Aと、板ガラス31にエポキ シ基を有する膜化合物を接触させ、エポキシ 化板ガラス13を製造する工程Bと、エポキシ化 シリカ微粒子11、2-メチルイミダゾール12、お よび溶媒とを混合してペースト状の膜前駆体 を製造する工程Cと、エポキシ化板ガラス13の 表面に膜前駆体を塗布し、図3に示すような 膜14を形成する工程Dと、エポキシ基と架橋 応基との架橋反応により塗膜14を硬化させ、 保護膜10を製造する工程Eとを含んでいる。
以下、工程A~Eについてより詳細に説明する
工程Aでは、エポキシ基を有する膜化合物を
シリカ微粒子21と接触させ、エポキシ基を有
る膜化合物の単分子膜で表面が覆われたエ
キシ化シリカ微粒子11を製造する。
用いることのできるシリカ微粒子21の粒 に特に制限はないが、10nm~0.1mmの範囲内であ ことが好ましい。シリカ微粒子21の粒径が10 nm未満である場合には、膜化合物の分子サイ の影響が無視できなくなり、粒径が0.1mmを 回る場合には、シリカ微粒子21の表面積に対 する質量の割合が大きくなるため、架橋反応 によりその質量を支持できなくなる。
エポキシ基を有する膜化合物としては、 リカ微粒子21の表面に吸着または結合し、 己組織化により単分子膜を形成することの きる任意の化合物を用いることができるが 直鎖状アルキレン基の一方の末端にエポキ 基(オキシラン環)を含む官能基を、他方の末 端にアルコキシシリル基(第1の結合基の一例) をそれぞれ有し、下記の一般式(化1)で表され るアルコキシシラン化合物が好ましい。
上式において、Eはエポキシ基を有する官能
基を、mは3~20の整数を、Rは炭素数1~4のアルキ
ル基をそれぞれ表す。
用いることのできるエポキシ基を有する膜
合物の具体例としては、下記(1)~(12)に示し
アルコキシシラン化合物が挙げられる。
(1) (CH 2
OCH)CH 2
O(CH 2
) 3
Si(OCH 3
) 3
(2) (CH 2
OCH)CH 2
O(CH 2
) 7
Si(OCH 3
) 3
(3) (CH 2
OCH)CH 2
O(CH 2
) 11
Si(OCH 3
) 3
(4) (CH 2
CHOCH(CH 2
) 2
)CH(CH 2
) 2
Si(OCH 3
) 3
(5) (CH 2
CHOCH(CH 2
) 2
)CH(CH 2
) 4
Si(OCH 3
) 3
(6) (CH 2
CHOCH(CH 2
) 2
)CH(CH 2
) 6
Si(OCH 3
) 3
(7) (CH 2
OCH)CH 2
O(CH 2
) 3
Si(OC 2
H 5
) 3
(8) (CH 2
OCH)CH 2
O(CH 2
) 7
Si(OC 2
H 5
) 3
(9) (CH 2
OCH)CH 2
O(CH 2
) 11
Si(OC 2
H 5
) 3
(10) (CH 2
CHOCH(CH 2
) 2
)CH(CH 2
) 2
Si(OC 2
H 5
) 3
(11) (CH 2
CHOCH(CH 2
) 2
)CH(CH 2
) 4
Si(OC 2
H 5
) 3
(12) (CH 2
CHOCH(CH 2
) 2
)CH(CH 2
) 6
Si(OC 2
H 5
) 3
ここで、(CH 2 OCH)CH 2 O-基は、化2で表される官能基(グリシドキシ )を表し、(CH 2 CHOCH(CH 2 ) 2 )CH-基は、化3で表される官能基(3,4-エポキシ クロヘキシル基)を表す。
エポキシ化シリカ微粒子11の製造は、エ キシ基を含むアルコキシシラン化合物と、 ルコキシシリル基とシリカ微粒子21の表面の 水酸基22との縮合反応を促進するための縮合 媒と、非水系の有機溶媒とを混合した反応 中にシリカ微粒子21を分散させ、室温の空 中で反応させることにより行われる。
縮合触媒としては、カルボン酸金属塩、カ
ボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩
リマー、カルボン酸金属塩キレート、チタ
酸エステルおよびチタン酸エステルキレー
等の金属塩が利用可能である。
縮合触媒の添加量は、好ましくはアルコキ
シラン化合物の0.2~5質量%であり、より好ま
くは0.5~1質量%である。
カルボン酸金属塩の具体例としては、酢 第1スズ、ジブチルスズジラウレート、ジブ チルスズジオクテート、ジブチルスズジアセ テート、ジオクチルスズジラウレート、ジオ クチルスズジオクテート、ジオクチルスズジ アセテート、ジオクタン酸第1スズ、ナフテ 酸鉛、ナフテン酸コバルト、2-エチルヘキセ ン酸鉄が挙げられる。
カルボン酸エステル金属塩の具体例として
、ジオクチルスズビスオクチリチオグリコ
ル酸エステル塩、ジオクチルスズマレイン
エステル塩が挙げられる。
カルボン酸金属塩ポリマーの具体例として
、ジブチルスズマレイン酸塩ポリマー、ジ
チルスズメルカプトプロピオン酸塩ポリマ
が挙げられる。
カルボン酸金属塩キレートの具体例として
、ジブチルスズビスアセチルアセテート、
オクチルスズビスアセチルラウレートが挙
られる。
チタン酸エステルの具体例としては、テト
ブチルチタネート、テトラノニルチタネー
が挙げられる。
チタン酸エステルキレート類の具体例とし
は、ビス(アセチルアセトニル)ジ-プロピル
タネートが挙げられる。
アルコキシシリル基とシリカ微粒子21の 面の水酸基22とが縮合反応を起こし、下記の 化4で示されるような構造を有するエポキシ を有する膜化合物の単分子膜23を生成する。 なお、酸素原子から延びた3本の単結合はシ カ微粒子21の表面または隣接するシラン化合 物のケイ素(Si)原子と結合しており、そのう 少なくとも1本はシリカ微粒子21の表面のケ 素原子と結合している。
アルコキシシリル基は、水分の存在下で分
するので、反応は相対湿度45%以下の空気中
行うことが好ましい。なお、縮合反応は、
リカ微粒子21の表面に付着した油脂分や水
により阻害されるので、シリカ微粒子21をよ
く洗浄して乾燥することにより、これらの不
純物を予め除去しておくことが好ましい。
縮合触媒として上述の金属塩のいずれかを
いた場合、縮合反応の完了までに要する時
は2時間程度である。
上述の金属塩の代わりに、ケチミン化合 、有機酸、アルジミン化合物、エナミン化 物、オキサゾリジン化合物、アミノアルキ アルコキシシラン化合物からなる群より選 される1または2以上の化合物を縮合触媒と て用いた場合、反応時間を1/2~2/3程度まで短 できる。
あるいは、これらの化合物を助触媒とし 、上述の金属塩と混合(質量比1:9~9:1の範囲 使用可能だが、1:1前後が好ましい)して用い と、反応時間をさらに短縮できる。
例えば、縮合触媒として、ジブチルスズ キサイドの代わりにケチミン化合物である ャパンエポキシレジン社のH3を用い、その の条件は同一にしてエポキシ化シリカ微粒 11の製造を行うと、エポキシ化シリカ微粒子 11の品質を損なうことなく反応時間を1時間程 度にまで短縮できる。
さらに、縮合触媒として、ジャパンエポ シレジン社のH3とジブチルスズビスアセチ アセトネートとの混合物(混合比は1:1)を用い 、その他の条件は同一にしてエポキシ化シリ カ微粒子11の製造を行うと、反応時間を20分 度に短縮できる。
なお、ここで用いることができるケチミ 化合物は特に限定されるものではないが、 えば、2,5,8-トリアザ-1,8-ノナジエン、3,11-ジ メチル-4,7,10-トリアザ-3,10-トリデカジエン、2 ,10-ジメチル-3,6,9-トリアザ-2,9-ウンデカジエ 、2,4,12,14-テトラメチル-5,8,11-トリアザ-4,11- ンタデカジエン、2,4,15,17-テトラメチル-5,8,11 ,14-テトラアザ-4,14-オクタデカジエン、2,4,20,2 2-テトラメチル-5,12,19-トリアザ-4,19-トリエイ サジエン等が挙げられる。
また、用いることができる有機酸として 特に限定されるものではないが、例えば、 酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、マロン酸 が挙げられる。
反応液の製造には、有機塩素系溶媒、炭 水素系溶媒、フッ化炭素系溶媒、シリコー 系溶媒、およびこれらの混合溶媒を用いる とができる。アルコキシシラン化合物の加 分解を防止するために、乾燥剤または蒸留 より使用する溶媒から水分を除去しておく とが好ましい。また、溶媒の沸点は50~250℃ あることが好ましい。
具体的に使用可能な溶媒としては、非水系
石油ナフサ、ソルベントナフサ、石油エー
ル、石油ベンジン、イソパラフィン、ノル
ルパラフィン、デカリン、工業ガソリン、
ナン、デカン、灯油、ジメチルシリコーン
フェニルシリコーン、アルキル変性シリコ
ン、ポリエーテルシリコーン、ジメチルホ
ムアミド等を挙げることができる。
さらに、メタノール、エタノール、プロパノ
ール等のアルコール系溶媒、あるいはそれら
の混合物を用いることもできる。
また、用いることができるフッ化炭素系 媒としては、フロン系溶媒、フロリナート( 米国3M社製)、アフルード(旭硝子株式会社製) がある。なお、これらは1種単独で用いても 良いし、良く混ざるものなら2種以上を組み わせてもよい。さらに、ジクロロメタン、 ロロホルム等の有機塩素系溶媒を添加して よい。
反応液におけるアルコキシシラン化合物 好ましい濃度は、0.5~3質量%である。
反応後、溶媒で洗浄し、未反応物として 面に残った過剰なアルコキシシラン化合物 よび縮合触媒を除去すると、エポキシ基を する膜化合物の単分子膜23で表面が覆われ エポキシ化シリカ微粒子11が得られる。この ようにして製造されるエポキシ化シリカ微粒 子11の断面構造の模式図を図2(b)に示す。
洗浄溶媒としては、アルコキシシラン化 物を溶解できる任意の溶媒を用いることが きるが、安価であり、溶解性が高く、風乾 より容易に除去することのできるジクロロ タン、クロロホルム、N-メチルピロリドン が好ましい。
反応後、生成したエポキシ化シリカ微粒 11を溶媒で洗浄せずに空気中に放置すると 表面に残ったアルコキシシラン化合物の一 が空気中の水分により加水分解を受け、生 したシラノール基がアルコキシシリル基と 合反応を起こす。その結果、エポキシ化シ カ微粒子11の表面にポリシロキサンよりなる 極薄のポリマー膜が形成される。このポリマ ー膜は、エポキシ化シリカ微粒子11の表面に 有結合により固定されていないが、エポキ 基を含んでいるため、エポキシ化シリカ微 子11に対してエポキシ基を有する膜化合物 単分子膜23と同様の反応性を有している。そ のため、洗浄を行わなくても、工程C以降の 造工程に特に支障をきたすことはない。
なお、本実施の形態においては、エポキ 基を有するアルコキシシラン化合物を用い が、直鎖状アルキレン基の一方の末端にア ノ基を、他方の末端にアルコキシシリル基 それぞれ有し、下記の一般式(化5)で表され アルコキシシラン化合物を用いてもよい。
上式において、mは3~20の整数を、Rは炭素 1~4のアルキル基をそれぞれ表す。用いるこ のできるアミノ基を有する膜化合物の具体 としては、下記(21)~(28)に示したアルコキシ ラン化合物が挙げられる。
(21) H 2
N(CH 2
) 3
Si(OCH 3
) 3
(22) H 2
N(CH 2
) 5
Si(OCH 3
) 3
(23) H 2
N(CH 2
) 7
Si(OCH 3
) 3
(24) H 2
N(CH 2
) 9
Si(OCH 3
) 3
(25) H 2
N(CH 2
) 5
Si(OC 2
H 5
) 3
(26) H 2
N(CH 2
) 5
Si(OC 2
H 5
) 3
(27) H 2
N(CH 2
) 7
Si(OC 2
H 5
) 3
(28) H 2
N(CH 2
) 9
Si(OC 2
H 5
) 3
反応液において用いることのできる縮合触
のうち、スズ(Sn)塩を含む化合物は、アミノ
基と反応して沈殿を生成するため、アミノ基
を有するアルコキシシラン化合物に対しては
縮合触媒として用いることができない。
したがって、アミノ基を有するアルコキシ
ラン化合物を用いる場合には、カルボン酸
ズ塩、カルボン酸エステルスズ塩、カルボ
酸スズ塩ポリマー、カルボン酸スズ塩キレ
トを除き、エポキシ基を有するアルコキシ
ラン化合物の場合と同様の化合物を単独で
たは2種類以上を混合して縮合触媒として用
いることができる。
用いることのできる助触媒の種類およびそ
らの組み合わせ、溶媒の種類、アルコキシ
ラン化合物、縮合触媒、および助触媒の濃
、反応条件ならびに反応時間についてはエ
キシ基を有するアルコキシシラン化合物の
合と同様であるので、説明を省略する。
また、本実施の形態においては、微粒子と
てシリカ微粒子を用いたが、他の無機微粒
、有機微粒子、および有機-無機ハイブリッ
ド微粒子を用いることもできる。
無機微粒子の具体例としては、導体微粒子
半導体微粒子、絶縁体微粒子、磁気微粒子
蛍光体微粒子、光吸収微粒子、光透過微粒
、顔料微粒子が挙げられる。
有機微粒子の具体例としては、有機蛍光体
粒子、有機光吸収微粒子、有機光透過微粒
、有機顔料微粒子、薬物微粒子が挙げられ
。
有機-無機ハイブリッド微粒子の具体例とし
ては、DDS(Drug Delivery System)用薬物微粒子、化
粧用微粒子、有機-無機ハイブリッド顔料微
子が挙げられる。
シリカ微粒子以外の微粒子であっても、 の表面に水酸基、アミノ基等の活性水素基 有する場合には、膜化合物としてアルコキ シラン化合物を用いることができる。この な微粒子の具体例としては、アルミナ、酸 鉛等の金属酸化物の微粒子、金属微粒子等 挙げられる。
本実施の形態においては、膜化合物として
粒子の表面の活性水素基と縮合反応するシ
ン化合物を用いたが、例えば、金微粒子や
メッキ層を有する微粒子の場合には、膜化
物として金原子と強い結合を形成するチオ
ル誘導体またはトリアジンチオール誘導体
用いることができる。
(以上工程A)
工程Bでは、工程Aにおいて用いたものと同
のエポキシ基を有する膜化合物を板ガラス31
に接触させ、エポキシ基を有する膜化合物の
単分子膜33で表面が覆われたエポキシ化板ガ
ス13を製造する。
なお、板ガラス31の大きさには特に制限は
い。
エポキシ化板ガラス13の製造は、エポキ 基およびアルコキシシリル基(第2の結合基の 一例)を含むアルコキシシラン化合物と、ア コキシシリル基と板ガラス31の表面の水酸基 との縮合反応を促進するための縮合触媒と、 非水系の有機溶媒とを混合した反応液を板ガ ラス31の表面に塗布し、室温の空気中で反応 せることにより行われる。塗布は、ドクタ ブレード法、ディップコート法、スピンコ ト法、スプレー法、スクリーン印刷法等の 意の方法により行うことができる。
工程Bにおいて用いることのできるエポキ シ基を有するアルコキシシラン化合物の種類 、縮合触媒、助触媒の種類およびそれらの組 み合わせ、溶媒の種類、アルコキシシラン化 合物、縮合触媒、および助触媒の濃度、反応 条件ならびに反応時間については工程Aと同 であるので、説明を省略する。
反応後、溶媒で洗浄し、未反応物として 面に残った過剰なアルコキシシラン化合物 よび縮合触媒を除去すると、エポキシ基を する膜化合物の単分子膜33で表面が覆われ エポキシ化板ガラス13が得られる。
洗浄溶媒としては、工程Aと同様の洗浄溶媒
を用いることができる。
反応後、生成したエポキシ化板ガラス13を
媒で洗浄せずに空気中に放置すると、表面
残ったアルコキシシラン化合物の一部が空
中の水分により加水分解を受け、生成した
ラノール基がアルコキシシリル基と縮合反
を起こす。その結果、エポキシ化板ガラス13
の表面にポリシロキサンよりなる極薄のポリ
マー膜が形成される。このポリマー膜は、エ
ポキシ化板ガラス13の表面に共有結合により
定されていないが、エポキシ基を含んでい
ため、エポキシ化板ガラス13に対してエポ
シ基を有する膜化合物の単分子膜33と同様の
反応性を有している。そのため、洗浄を行わ
なくても、工程C以降の製造工程に特に支障
きたすことはない。
なお、本実施の形態においてはエポキシ基
有するアルコキシシラン化合物を用いたが
工程Aと同様、直鎖状アルキレン基の一方の
末端にアミノ基を、他方の末端にアルコキシ
シリル基をそれぞれ有するアルコキシシラン
化合物を用いてもよい。
また、本実施の形態においては工程Aと同一
のアルコキシシラン化合物を用いているが、
異なるアルコキシシラン化合物を用いてもよ
い。ただし、工程Cにおいて用いる架橋剤の
橋反応基と反応して結合を形成する官能基
有するものでなければならない。
なお、基材表面を被覆する第1の膜化合物の
形成する被膜はなくてもよい場合もある。
本実施の形態においては、板ガラスを基 として用いたが、その表面に水酸基、アミ 基等の活性水素基を有する場合には、膜化 物としてアルコキシシラン化合物を用いる とができる。この様な基材の具体例として 、陶磁器、ほうろう、石板、鋼板、アルミ ウム板、シリコンウェーハ等の金属板等が げられる。
本実施の形態においては、膜化合物として
材の表面の活性水素基と縮合反応するシラ
化合物を用いたが、工程Aと同様、例えば、
金メッキ層を有する基材の場合には、膜化合
物として金原子と強い結合を形成するチオー
ル誘導体またはトリアジンチオール誘導体を
用いることができる。
(以上工程B)
工程Cでは、エポキシ化シリカ微粒子11、2-
チルイミダゾール12、および溶媒とを混合し
てペースト状の膜前駆体を製造する。
2-メチルイミダゾールはエポキシ基と反応
るアミノ基およびイミノ基をそれぞれ1-位お
よび3-位に有しており、下記の化6に示すよう
な架橋反応により結合を形成する。
2-メチルイミダゾール12の添加量は、エポキ
シ化シリカ微粒子11の5~15重量%が好ましい。2-
メチルイミダゾール12の添加量がエポキシ化
リカ微粒子11の5重量%未満だと、製造させる
保護膜10の強度が低くなり、15重量%を上回る
、膜前駆体がゲル化を起こしやすくなる等
ンドリングが悪化する。
膜前駆体の製造には、2-メチルイミダゾー
12が可溶な任意の溶媒を用いることができる
が、価格、室温での揮発性、および毒性等を
考慮すると、イソプロピルアルコール、エタ
ノール等の低級アルコール系溶媒が好ましい
。
膜前駆体の製造に用いる溶媒の量は、エポ
シ化シリカ微粒子11の粒径、製造する保護
10の膜厚等によって適宜定められるため一義
的に決定することは困難であるが、得られる
膜前駆体の粘度が5~20Pa・sとなる程度の量が
ましく、より具体的にはエポキシ化シリカ
粒子11および2-メチルイミダゾール12の10~50重
量%である。
具体的には、エポキシ化シリカ微粒子11の
面を2-メチルイミダゾール12の単分子被膜で
覆するために必要な量に設定すればよい。
エポキシ化シリカ微粒子11、2-メチルイミダ
ゾール12、および溶媒の混合は、撹拌ばね、
ンドミキサー等の任意の手段により行うこ
ができる。
本実施の形態においては、架橋剤として2 -メチルイミダゾールを用いたが、下記化7で される任意のイミダゾール誘導体を用いる とがで・BR>ォる。あるいは、イミダゾー -金属錯体を用いてもよい。
化7で表されるイミダゾール誘導体の具体例
としては、下記(31)~(38)に示すものが挙げられ
る。
(31) 2-メチルイミダゾール(R 2
=Me、R 4
=R 5
=H)
(32) 2-ウンデシルイミダゾール(R 2
=C 11
H 23
、R 4
=R 5
=H)
(33) 2-ペンタデシルイミダゾール(R 2
=C 15
H 31
、R 4
=R 5
=H)
(34) 2-メチル-4-エチルイミダゾール(R 2
=Me、R 4
=Et、R 5
=H)
(35) 2-フェニルイミダゾール(R 2
=Ph、R 4
=R 5
=H)
(36) 2-フェニル-4-エチルイミダゾール(R 2
=Ph、R 4
=Et、R 5
=H)
(37) 2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチル
ミダゾール(R 2
=Ph、R 4
=Me、R 5
=CH 2
OH)
(38) 2-フェニル-4,5-ビス(ヒドロキシメチル)イ
ミダゾール(R 2
=Ph、R 4
=R 5
=CH 2
OH)
なお、Me、Et、およびPhは、それぞれメチル
、エチル基、およびフェニル基を表す。
また、エポキシ樹脂の硬化剤として用い れる無水フタル酸、無水マレイン酸等の酸 水物、ジシアンジアミド、ノボラック等の ェノール誘導体等の化合物を架橋剤として いてもよい。この場合、架橋反応を促進す ためにイミダゾール誘導体を触媒として用 てもよい。
なお、本実施の形態においては官能基とし
エポキシ基を有する膜化合物を用いた場合
ついて説明しているが、官能基としてアミ
基またはイミノ基を有する膜化合物を用い
場合には、架橋反応基として2もしくは3以
のエポキシ基または2もしくは3以上のイソシ
アネート基を有する架橋剤を用いる。イソシ
アネート基を有する化合物の具体例としては
、ヘキサメチレン-1,6-ジイソシアネート、ト
エン-2,6-ジイソシアネート、トルエン-2,4-ジ
イソシアネート等が挙げられる。
これらのジイソシアネート化合物の添加量
、2-メチルイミダゾールの場合と同様、エ
キシ化シリカ微粒子の5~15重量%が好ましい。
この場合、膜前駆体の製造に用いることので
きる溶媒としては、キシレン等の芳香族有機
溶媒が挙げられる。
また、架橋剤としては、エチレングリコー
ジグリシジルエーテル等の2または3以上の
ポキシ基を有する化合物を用いることもで
る。
(以上工程C)
工程Dでは、エポキシ化板ガラス13の表面に
前駆体を塗布し、図3に示すような塗膜14を
成する。
膜前駆体の塗布には、ドクターブレード法
スピンコート法、スプレー法等の任意の方
により行うことができる。
(以上工程D)
工程Eでは、塗膜14を加熱し、エポキシ化シ
カ微粒子11およびエポキシ化板ガラス13上の
エポキシ基と2-メチルイミダゾール12との架
反応により塗膜14を硬化させ、保護膜10を製
する。
加熱温度は、100~200℃が好ましい。加熱温度
が100℃未満だと、架橋反応の進行に長時間を
要し、200℃を上回ると、被膜14の表面で架橋
応が迅速に進行することにより、閉じ込め
れた溶媒が揮発しにくくなり均一な保護膜1
0が得られない。
工程Eにおいて、架橋反応により形成される
結合は、共有結合、イオン結合、配位結合、
および分子間力による結合のいずれであって
もよいが、形成される保護膜10の強度および
前駆体や塗膜14の形成の容易さ等を考慮す
と、塗膜14の形成後に、加熱または光等のエ
ネルギー線の照射により形成される共有結合
が好ましい。
加熱により形成される共有結合の具体例と
ては、エポキシ基とアミノ基またはイミノ
との反応(化8参照)により形成されるN-CH 2
CH(OH)結合、イソシアネート基とアミノ基との
反応(化9参照)により形成されるNH-CONH結合等
挙げられる。
次に本発明の第2の実施の形態に係る保護膜
について説明する。
本発明の第2の実施の形態に係る保護膜は、
シリカ微粒子(微粒子の一例)の表面がエネル
ー線の照射により共有結合を形成する第1の
官能基を有する膜化合物(第1の膜化合物)の単
分子膜で被覆された反応性シリカ微粒子(反
性微粒子の一例)を含む膜前駆体を、第1の官
能基を有する膜化合物(第2の膜化合物)の単分
子膜で覆われた板ガラス(基材の一例)である
応性板ガラス(反応性基材の一例)の表面に
布し、得られた膜前駆体の塗膜を、第1の官
基へのエネルギー線の照射により共有結合
形成させて硬化することにより得られる。
保護膜の製造方法は、第1の官能基を有す る膜化合物をシリカ微粒子と接触させ、反応 性シリカ微粒子を製造する工程Aと、板ガラ に第1の官能基を有する膜化合物を接触させ 反応性板ガラスを製造する工程Bと、反応性 シリカ微粒子と溶媒とを混合してペースト状 の膜前駆体を製造する工程Cと、反応性板ガ スの表面に膜前駆体を塗布し、塗膜を形成 る工程Dと、第1の官能基へのエネルギー線の 照射により共有結合を形成させて塗膜を硬化 させ、保護膜を製造する工程Fとを含んでい 。
本実施の形態に係る保護膜の製造に用い ことができる第1の官能基の具体例としては 、ジアセチレン基(化10参照)、シンナモイル (化11参照)またはカルコニル(chalconyl)基(化12 照)が挙げられる。
工程A~Dについては、工程AおよびBにおい 用いられる膜化合物が異なる以外は、第1の 施の形態に係る保護膜の製造方法と同様で るので、詳しい説明を省略する。
工程(A)および(B)において、用いることがで
る化合物としては、下記(41)~(46)に示すもの
挙げられる。
(41)CH≡C-C≡C-(CH 2
) 15
SiCl 3
(42)CH≡C-C≡C-(CH2) 2
Si(CH 3
) 2
(CH 2
) 15
SiCl 3
(43)CH≡C-C≡C-(CH 2
) 2
Si(CH 3
) 2
(CH 2
) 9
SiCl 3
(44)(C 6
H 5
)(CH) 2
CO(C 6
H 4
)O(CH 2
) 6
OSi(OCH 3
) 3
(45)(C 6
H 5
)(CH) 2
CO(C 6
H 4
)O(CH 2
) 6
OSi(OC 2
H 5
) 3
(46)(C 6
H 5
)CO(CH) 2
(C 6
H 4
)O(CH 2
) 6
OSi(OCH 3
) 3
ここで、(C 6
H 5
)(CH) 2
COはシンナモイル基を、(C 6
H 5
)CO(CH) 2
(C 6
H 4
)はカルコニル基をそれぞれ表す。
工程Fでは、エネルギー線の照射により共有
結合を形成させて塗膜を硬化させる。照射す
るエネルギー線としては、紫外線が好ましい
。紫外線の照射には、高圧水銀灯、キセノン
ランプ等の任意の紫外線源を用いることがで
きる。また、光硬化性樹脂の製造に用いられ
、紫外線源を有する任意の装置を用いること
ができる。
紫外線の照射時間、照射時の温度等の条件
、用いられる膜化合物、塗膜の膜厚等に応
て適宜定められる。
塗膜に含まれる溶媒は、紫外線の照射の際
発生する熱を利用して除去してもよく、照
前に、風乾、減圧乾燥等により除去しても
い。
(以上工程F)
以下、本発明の効果を確認するために行 た実施例について説明するが、本願発明は これら実施例によって何ら制限されるもの はない。
(実施例1)
(1)エポキシ化シリカ微粒子の製造
シリカ微粒子(平均粒径100nm)を用意し、よく
洗浄して乾燥した。
3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(
化13、信越化学工業株式会社製)0.99重量部、
よびジブチルスズビスアセチルアセトナー
(縮合触媒)0.01重量部を秤量し、これを100重
部のヘキサメチルジシロキサン溶媒に溶解
、反応液を調製した。
このようにして得られた反応液中にシリカ
粒子を混合し、撹拌しながら空気中(相対湿
度45%)で2時間程度反応させた。
その後、クロロホルムで洗浄し、過剰なア
コキシシラン化合物およびジブチルスズビ
アセチルアセトナートを除去した。
(2)膜前駆体の製造、塗膜の形成、および保護
膜の形成
(1)で製造したエポキシ化シリカ微粒子100重
部と、2-メチルイミダゾール7重量部を混合
、これにイソプロピルアルコール40重量部
加えた。得られた混合物を十分混合してペ
スト状の膜前駆体を得た。
青板ガラス上に膜前駆体を塗布し、膜厚1μm
の塗膜を形成した。
室温下でイソプロピルアルコールを蒸発さ
た後、エポキシ化板ガラスおよび塗膜を170
で30分間加熱することにより、保護膜を形
した。
(実施例2)
(1)エポキシ化シリカ微粒子の製造
シリカ微粒子(平均粒径1μm)を用意し、よく
浄して乾燥した。
3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
(化13、信越化学工業株式会社製)0.99重量部、
およびジブチルスズビスアセチルアセトナー
ト(縮合触媒)0.01重量部を秤量し、これを100重
量部のヘキサメチルジシロキサン溶媒に溶解
し、反応液を調製した。
このようにして得られた反応液中にシリカ
粒子を混合し、撹拌しながら空気中(相対湿
度45%)で2時間程度反応させた。
その後、クロロホルムで洗浄し、過剰なア
コキシシラン化合物およびジブチルスズビ
アセチルアセトナートを除去した。
(2)エポキシ化板ガラスの製造
青板ガラスを用意し、よく洗浄して乾燥し
。
3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
(化13)0.99重量部、およびジブチルスズビスア
セチルアセトナート(縮合触媒)0.01重量部を秤
量し、これを100重量部のヘキサメチルジシロ
キサン溶媒に溶解し、反応液を調製した。
反応液を青板ガラス板の表面に塗布し、空
中(相対湿度45%)で2時間程度反応させた。
その後、クロロホルムで洗浄し、過剰なア
コキシシラン化合物およびジブチルスズビ
アセチルアセトナートを除去した。
(3)膜前駆体の製造、塗膜の形成、および保護
膜の形成
(1)で製造したエポキシ化シリカ微粒子100重
部と、2-メチルイミダゾール7重量部を混合
、これにイソプロピルアルコール40重量部
加えた。得られた混合物を十分混合してペ
スト状の膜前駆体を得た。
(2)で製造したエポキシ化板ガラス上に膜前駆
体を塗布し、膜厚10μmの塗膜を形成した。
室温下でイソプロピルアルコールを蒸発さ
た後、エポキシ化板ガラスおよび塗膜を170
で30分間加熱することにより、保護膜を形
した。
得られた保護膜は、エポキシ基と2-メチ イミダゾールとの架橋反応により形成され 結合を介してエポキシ化板ガラスの表面に 定されているので、耐剥離強度および耐久 に優れていた。
(実施例3)
(1)アミノ化シリカ微粒子の製造
シリカ微粒子(平均粒径300nm)を用意し、よく
洗浄して乾燥した。
3-アミノプロピルトリメトキシシラン(化14
信越化学工業株式会社製)0.99重量部、および
酢酸(縮合触媒)0.01重量部を秤量し、これを100
重量部のヘキサメチルジシロキサン-ジメチ
ホルムアミド混合溶媒(1:1v/v)に溶解し、反応
液を調製した。
このようにして得られた反応液中にシリカ
粒子を混合し、撹拌しながら空気中(相対湿
度45%)で2時間程度反応させた。
その後、クロロホルムで洗浄し、過剰なア
コキシシラン化合物および酢酸を除去した
(2)アミノ化板ガラスの製造
青板ガラスを用意し、よく洗浄して乾燥し
。
3-アミノプロピルトリメトキシシラン(化14)0
.99重量部、および酢酸(縮合触媒)0.01重量部を
秤量し、これを100重量部のヘキサメチルジシ
ロキサン-ジメチルホルムアミド混合溶媒(1:1v
/v)に溶解し、反応液を調製した。
反応液を青板ガラス板の表面に塗布し、空
中(相対湿度45%)で2時間程度反応させた。
その後、クロロホルムで洗浄し、過剰なア
コキシシラン化合物および酢酸を除去した
(3)膜前駆体の製造、塗膜の形成、および保護
膜の形成
(1)で製造したアミノ化シリカ微粒子100重量
と、ヘキサメチレン-1,6-ジイソシアネート9
量部を混合し、これにキシレン40重量部を
えた。得られた混合物を十分混合してペー
ト状の膜前駆体を得た。
(2)で製造したアミノ化板ガラス上に膜前駆
を塗布し、膜厚3μmの塗膜を形成した。
室温下でキシレンを蒸発させた後、アミノ
板ガラスおよび塗膜を170℃で30分間加熱す
ことにより、保護膜を形成した。
(実施例4)
微粒子として酸化鉛の微粒子を、基材とし
亜鉛鋼板をそれぞれ用い、実施例2と同様の
方法により亜鉛鋼板の表面に酸化鉛の保護膜
を形成した。
10:保護膜、11:エポキシ化シリカ微粒子、12:2
-メチルイミダゾール、13:エポキシ化板ガラ
、14:塗膜、21:シリカ微粒子、22:水酸基、23:
ポキシ基を有する膜化合物の単分子膜、31:
ガラス、33:エポキシ基を有する膜化合物の
分子膜