HU200855B

HU200855B - Liquid integumentory composition for obtaining tine oxide coating layer doped with fluor on the surface of amorphous material, particularly glass surface

Info

Publication number: HU200855B
Application number: HU851209A
Authority: HU
Inventors: David Alan Russo; Georg Heinrich Linder
Original assignee: M & T Chemicals Inc
Priority date: 1984-04-10
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1990-08-28
Also published as: BR8501654A; EP0158399A3; IL74817A0; EP0158399A2; ES8608555A1; FI79087C; IE850906L; GR850849B; NO169584B; FI79087B; AU575141B2; DK161089B; CA1239759A; MX167458B; AU4054985A; IN163565B; DE3565974D1; ES542054A0; HUT37522A; DK158485D0

Description

A találmány tárgya bevonó kompozíció amorf anyag felületén, különösen üvegfelületen fluorral doppolt ón-oxidos bevonóréteg előállítására. A folyékony bevonó kompozíció fluortartalmú szerves doppoló anyaggal és ón-organikus vegyülettel van kialakítva, amelyet 100-400 °C hőmérsékleten elgőzölögtetve, és a gőzt oxigéntartalmú, előnyösen levegővel kiképzett atmoszférában 400-700 °C hőmérsékletű amorf, különösen üveg anyagú hordozóval legfeljebb 45 s-on keresztül érintkeztetve a hordozóra 160-220 nm vastag, legfeljebb 4,4 ohm/m² rétegellenállású, legalább 70%-os infravörös reflektivitást mutató, látható fényben legalább 80%-os transzparenciájú bevonóréteg választható le. A találmány szerinti kompozícióval kiváló minőségű, kis rétegellenállású és a látható fényben nagy transzparenciájú doppolt ón-oxidos bevonatok készíthetők.

A doppolt (adalékolt) ón-oxidos bevonatok jól ismertek és különböző anyagú hordozókon készítve kiváló fizikai jellemzők elérését teszik lehetővé. Az üvegből, kerámiából, fémből vagy fémszálakat tartalmazó anyagból álló hordozókon készített doppolt ón-oxidos bevonatok hővisszaverő elemek, energiaáteresztő ablakok, optoelektronikai vagy félvezető eszközök alkotóelemeiként használhatók fel.

A szakirodalom több módszert ír le az ón-oxidos bevonatok készítésére, például permetek felhasználásával, gőzfázisból történő kémiai leválasztással, por megfelelő feldolgozásával vagy ionporlasztással.

Ezeket a módszereket, esetleg a velük előállított bevonatokat sokféle hátrányos tulajdonság jellemzi. Általában a módszer hatékonysága kicsi, a kiindulási anyagok költségesek, vagy nehezen kezelhetők, más esetben az előállított ón-oxidos bevonó rétegek tulajdonságai inhomogének. Az energiaáteresztő ablakok esetében például problémát jelent, hogy viszonylag nagy a rétegellenállás és kicsi a látható fény tartományában megfigyelhető transzparencia, amit csak bonyolult eljárási lépésekkel lehet javítani.

A bevonat permetes elkészítésére tartalmaz kitanítást többek között az 1975-ben megjelent JAA175-61.645. számú japán közzétételi irat. Az ebben leírt módszer szerint izopropil-alkoholban mint oldószerben ón-dibutil-diacetátot és etil-trifluor-acetátot oldanak és az oldatot üvegből készült hordozóra permetezik, aminek révén fluorral doppolt ón-oxidos bevonat készíthető. Az eljárás hátrányos jellemzője, hogy a hasznos anyagokkal együtt akár 50 t%-nyi oldószer is a felületre jut, amit a későbbiekben el kell távolítani. A permetezéssel kapott bevonat elektromos rétegellenállása elfogadhatatlanul nagy, akár 25 ohm/m² értéket is elérhet.

A 0.112.780. számú európai szabadalmi bejelentésben gőzfázisból kiinduló kémiai leválasztás módszerének alkalmazása ismerhető meg. A javasolt eljárás szerint ón-butil-triklorid és diklór-difluor-metán gáz halmazállapotú keverékét az összetevők gázáramaiból hozzák létre. A gáz halmazállapotú keverékből a réteget ezt követően üveg hordozóra választják le. Az evvel az eljárással kapott rétegeknél a tulajdonságok, különösen az elektromos jellemzők nagy szórása kedvezőtlen, és ennek oka az, hogy a gázáramok szabályozása nehézkesen, sok esetben pontatlanul hajtható végre.

A 4.265.974. lsz. USA-beli szabadalmi leírás szerint ón-tetrametilből és alfa-fluor-alkil-halogenidekből készült keverékek megfelelő leválasztásos eljárás alkalmazása mellett alkalmasak arra, hogy kiindulási anyagként szolgáljanak a kívánt optikai és elektromos paraméterekkel jellemzett ón-oxidos vékonyrétegek és bevonatok előállítására. Az eljárás alapvető problémája az, hogy az ón-tetrametilt legalább 1,9 t%-nyi mennyiségben tartalmazó reakciókeverék levegő jelenlétében robbanásveszélyes és ez a felső mennyiségi határ erőteljesen korlátozza a bevonat elkészítésének sebességét üvegből készült hordozó alkalmazása mellett. További komoly nehézséget jelent az is, hogy mind az ón-tetrametil, mind bomlástermékei igen toxikus hatásúak.

A 4.293.594. lsz. USA-beli szabadalmi leírásban foglalt kitanítás szerint fénycsövek gyártása során a nagy vezetőképességű, fluorral doppont ón-oxidos bevonat gőz fázisból kiindulva készíthető el. A szabadalmi leírás javasolja ón-dimetil-diklorid és 6ndimetil-difluorid gáz halmazállapotú keverékének bejuttatását oxigéntartalmú hordozógáz áramába és ebből az áramból választják le a bevonatot. Az eljáráshoz használt ónvegyületek azonban szilárd halmazállapotúak és gázáramban való vitelükhöz megemelt hőmérsékletekre van szükség.

A találmány célja az ismertetett hiányosságok megszűntetése.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a kívánt tulajdonságú rétegek, bevonatok előállítása lehetséges szobahőmérsékleten folyékony halmazállapotú, oldószer nélküli kompozíció alapján, amelynek segítségével a bevonat energiatakarékos módon, toxikus tulajdonságú vegyületek kizárásával készíthető el.

A találmány feladata olyan megoldás kidolgozása,-amelynek révén a fluorral doppolt ón-oxidos rétegek kívánt elektromos és optikai jellemzői a réteg kiváló minőségének biztosítása mellett elérhetők.

A kitűzött feladat megoldására, amorf anyagból (mint üvegből és kerámiából) készült hordozón fluorral doppolt kis elektromos rétegellenállású és a látható fény tartományában nagy transzparenciájú ón-oxidos rétegek létrehozására alkalmas olyan folyékony bevonó kompozíciót alakítottunk ki, amely lényegében fluortartalmú szerves doppoló anyagot és ón-organikus vegyületete tartalmaz, és a találmány szerint

a) 1-301% reakcióképes fluoros doppoló anyagból, különösen trifluor-ecetsavból, trifluor-ecetsavanhidridből, etil-trifluor-aceto-acetátból, trifluoretanolból, etil-trifluor-acetátból, pentafluor-propionsavból és

b) 70-991% ón-organikus vegyületből, különösen ón-alkil-klór-trikloridból, ón-dialkil-dikloridból, ón-alkil-klór-diacetátból, ón-alkil-klór-acetátból, ón-dialkil-klór-acetátból, ón-triklorid-észterből, ón-tetrakloridból álló elegyként van kiképezve, ahol

c) az elegy adott esetben 1-101% poláros szerves

-2HU 200855 Β vegyületet, mint metil-izobutil-ketont, ecetsav-anhidridet vagy etil-acetátot tartalmaz.

A fluoros doppoló anyag általában olyan karboxilsav, anhidrid, észter, alkohol, keton, savhalogenid vagy olyan éter funkciós csoportot tartalmaz, amelyben szénatom oxigénatomhoz kapcsolódik és amelynek alfa- vagy béta-helyzetében legalább egy fluoratom van, míg az ón-organikus vegyületekhez jelen esetben az ón-tetrakloridot α hozzáértjük.

A tapasztalat szerint igen előnyös, ha a doppoló anyag trifluor-ecetsav, trifluor-ecetsav-anhidrid, továbbá etil-triíluor-acetát, etil-trifluor-aceto-acetát, trifluor-etanol, etil-trifluor- vagy pentafluorpropionsav, míg az ón-organikus vegyület ón-monobutil-triklorid, ón-tetraklorid, ón-diizobutil-diklorid vagy ón-butil-diklór-acetát, ahol a kompozícióban a fluoros doppoló anyag mennyisége 2-101%, míg az ón-organikus vegyületé 90-981%.

Ha 1-101% folyékony poláros szerves vegyületet is keverünk a kompozícióba, a kapott keverék alacsony hőmérsékleten is nagy stabilitású folyadék marad, nem válik szét összetevőire. Ilyenkor célszerűen 2-101% a folyékony kompozícióban a szerves fluorvegyület, 80-971% az ón-organikus vegyület, és 1-101% a folyékony poláros szerves vegyület, pl. metil-izobutil-keton, ecetsav-anhidrid vagy etilacetát részaránya.

A találmány szerinti, szobahőmérsékleten folyékony bevonó kompozíciót alkalmazása során 100400 ’C hőmérsékleten, célszerűen 100-400 ’C hőmérsékletű gázáram segítségével, például a gázáramba injektálva elgőzölögtetjük, és a gőzt oxigéntartalmú, előnyösen levegő atmoszférában 400-700 ’C hőmérsékletű amorf, különösen üveg anyagú hordozóval hozzuk legfeljebb 45 s-on keresztül érintkezésbe, ezzel a hordozóra mintegy 160-220 nm vastag, legfeljebb 4,4 ohm/m² rétegellenállású infravörös sugárzásban legalább 70%-os reflektivitást mutató, látható fényben legalább 80%-os transzparenciájú bevonóréteget tudunk leválasztani.

A találmány szerinti folyékony bevonó kompozíciót példakénti összetételek bemutatásával ismertetjük részletesen. Az ismertetésben a csatolt rajzra hivatkozunk, amelyen az

1. ábra olyan készülék vázlatos diagramja, amelyben a találmány szerinti folyékony kompozíció felhasználásával bevonat készíthető.

A találmány szerinti folyékony bevonó kompozíciót hasznosító készülék (1. ábra) 10 vezetéken, áramoltait belépő vezetéken át 12 szárítótoronyba, amely vízmentes levegőáramot szolgáltat 13 vezetéken át. A11 belépő vezetéken áramló levegő szükség szerint 15 vízzel töltött 14 nedvesítő egységbe juttatható, ahonnan 16 vezetéken át kívánt nedvességtartalmú levegő továbbítható, a száraz vagy nedves levegő 17 vezetéken át áramlik 18 gőzölögtetőbe, ahova a bevonat kialakításához szükséges találmány szerinti folyékony bevonó kompozíció 19 tartályból jut be. A folyékony bevonó kompozíciót az 1. ábrán nem feltüntetett tartályban a megfelelő összetevők elegyítésével készítjük el és azt 20 szivattyúval 21 fecskendőn átjuttatjuk a 19 tartályba. A levegőáramot előnyösen levegő formájában oxigéngázt tünk 1-30 dm³/min áramlási sebességgel elektromos fűtéssel, az 1. ábrán nem feltüntetett olajfürdővel vagy más alkalmas eszközzel lehet a kívánt gőzölögtetési hőmérsékletre felmelegfteni.

Az elgőzölögtetett folyékony kompozíció a leve5 gővel, mint vivőgázzal együtt 22 vezetéken át 23 leválasztó kamrába áramlik, ahol 24 munkahelyen 25 hordozó van megfelelő hőmérsékletű 26 lapon felerősítve. A kívánt bevonat létrehozása után a gáz halmazállapotú mellékterméket elszívással távolít10 juk el.

A találmány értelmében olyan folyékony bevonó kompozíciót készítünk, amely

a) 1-301% reakcióképes szerves fluoros doppoló anyagot, amely általában trifluor-ecetsav, triflu15 or-ecetsav-anhidrid, etil-trifluor-acetát, etil-trifluor-aceto-acetát, trifluör-etanol, etB-trífluor-aeetát vagypentafluor-propionsav, és

b) 70-991% ón-organikus vegyületet, mint ónalkií-trikloridot, ón-dialkil-dikloridot, ón-alkü20 klór-diacetátot, ón-alkil-klór-acetátot, ón-diaÖcilklór-acetátot, ón-lriklorid-észtcrt vagy ón-tetrafck>ridot tartalmaz.

A megfelelő ón-organikus vegyületek között találjuk az ón-monobutil-trikloridot, az ón-izobutil25 trikloridot, továbbá az 6n-metil-trikloridot, az 6ndibutil-dikloridot, asz ón-butil-diklór-acetátot, az ón-butil-klór-diacetátot, az ón-diizobutil-dtkloridot, az ón-di-t-butil-dikloridot, az ón-karbeto»etil-trikloridot és az ón-tetraklöridot.

A találmány szerinti folyékony bevonó kompozíció egy igen előnyös változatában az ón-organikus vegyület ón-monobutil-triklorid vagy ón-tetraklorid, amely 90-98 t%-ban alkotja az elegyet, míg a fennmaradó 2-10 t% trifluor-ecetsavból, trifluor35 ecetsav-anhidridből vagy etil-trifluor-aceto-acetátbóláll.

A találmány szerinti folyékony bevonó kompozíció leglényegesebb előnye az, hogy szobahőmérsékleten folyékony halmazállapotú elegyet alkot, amelyben a megfelelően nagy koncentrációjú ónvegyület mellett elegendő mennyiségű fluoros doppoló anyag is jelen van.

Az ón-organikus vegyület meghatározásában szereplő „alkil szó egytől hat szénatomot fartalma45 zó egyenes vagy clégazásos alkilcsoportot jelent.

Az ón-organikus vegyületekhez jelen esetben az ónra épülő szerves vegyületeken kívül az ón-tetrakloridot is hozzáértjük.

A találmány szerinti folyékony bevonó kompozí50 cióhoz stabilizáló összetevőként célszerű 1-101% folyékony halmazállapotú szerves poláros vegyületet adagolni, mégpedig általában metil-izobutilketont, vagy ecetsav-anhidridet, illetve etil-acetátot. Ennek feladata a kompozíció stabilitásának biztosítása alacsony, akár -15 °C-ig terjedő hőmérsékletekig. Ezzel lehetővé válik a folyékony kompom zíció hagyományos módon történő tárolása szabad téren vagy szállítása akár télen is, annak veszélye nélkül, hogy az fázisokra bomlana szét. A tapasz60 tálát szerint igen előnyös, ha az 1-10 t% szerves poláros vegyülettel stabilizált kompozícióban a szerves fluoros doppoló anyag részaránya 2-101%, míg az ón-organikus vegyületé 80-971%.

A gőzölögtetést szokásosan 100-400 ’C hőmér65 sékleten hajtjuk végre, ahol a legelőnyösebb a 1503

-3HU 200855 Β

250 ’C tartomány. A hordozót a bevonóréteg leválasztásához 400-700 ’C hőmérsékleten, általában kb. 550 ’C és kb. 650 ’C közötti hőmérsékleten kell tartani.

A gőzölögtetés általában vivőgáz 100-400 ’C hőmérsékletű áramába történő bejuttatással történik. Célszerűen a vivőgáz levegő, de lehet más oxigéntartalmú gáz is, például semleges gáz és oxigén keveréke, esetleg tiszta oxigén.

A vivőgázként alkalmazott levegő a találmány szerinti kompozíció felhasználása során lehet száraz vagy nedves, relatív nedvessége 18 ’C hőmérsékleten a 0 és 100% közötti értékek bármelyikét felveheti. A relatív nedvesség értéke azonban előnyösen 10 és 50% között van, mivel ezzel a leválasztásnak viszonylag nagy sebessége érhető el, míg a kész bevonat homályosodásának veszélye nem jelentkezik, mivel ez utóbbi a nagyobb relatív nedvességekkel növekszik.

A levegőáramlás sebessége célszerűen 1-20 dm³/min, ahol a legelőnyösebbeknek a 3-15 dm³/min értékek bizonyultak. A bevonandó hordozó általában amorf anyag, mint üveg vagy kerámia, de lehet szilárdtest, fém, elemi szál, stb.

Az ón-oxidos réteg előállításának feltételei az itt leírt paraméterek biztosításával úgy változtathatók, hogy az az alkalmazott hordozón megfelelően kemény és ellenálló bevonatot alkot, amelynek transzmittanciája, reflexiós tényezője és elektromos vezetőképessége a kívánt értéktartományba esik. így például az úsztatásos módszerrel készült üveg hordozó esetében a bevonat rétegellenállása 160-250 nm vastagság mellett legfeljebb mintegy 4,3 ohm/m², és igen kedvező, hogy a 3,3 ohm/m^z alatti értékeket nagyon jól lehet tartani. Ha a rétegvastagság 250 nm-nél nagyobb, a rétegellenállás tovább csökkenthető, de ekkor az üvegből és bevonatból álló együttes transzparenciája a látható fény tartományában lecsökken. Ha viszont a vastagság 160 nm-nél kisebb, az említett együttes vezetőképessége lecsökken, aminek következménye a bevont üveggel védett térből száramazó hőveszteségek túl nagy értéke.

A találmány szerinti folyékony bevonó kompozíció alkalmazására a következő példa ismertet további részleteket. Ezzel kapcsolatban bemutatjuk a kapott bevonó rétegek tulajdonságait is (1-26. példa, III. és IV. táblázat).

Alkalmazási példa

Mintegy 150 ’C hőmérsékletű levegőáramot hoztunk létre, és a felhevített levegőt 10-20 dm³/min térfogatárammal vezettük át olyan tartály belső terén, amelynek alsó részét a találmány szerinti folyékony bevonó kompozíció töltötte ki. Az áramló forró levegő hatására a kompozíció elgőzölgött és az így kapott levegő + gőz keveréket üveglapra fúvattuk, miközben az üveglapot 550-650 ’C hőmérsékleten tartottuk. Ezen a hőmérsékleten a levegőből és gőzből álló keverék ón-organikus és doppoló összetevői felbomlottak, az üveg felületére lerakódtak. A leválasztott összetevőktől mentes, az esetlegesen alkalmazott poláros szerves stabilizálószert tartalmazó meleg levegőáramot az üveglapot tartalmazó térből elszívóval folyamatosan távolítottuk el.

Az így kapott, fluorral doppolt ón-oxidos vékonyréteg rétegellenállását hagyományos négyszondás vizsgálati eljárással, az F374-81 jelű standard ASTM módszerrel mértük.

A vékonyréteg vastagságának megállapítására a British Standards Institution 1981-ben kiadott BS5411 jelű módszerét (part 12, ISO 3543-1981) alkalmaztuk, amelynek lényege a béta-sugárzás reflexiójának követése.

Az infravörös reflektivitás mérésére J. Stewart „Infrared Spectroscopy c. könyvének (Marcel dekker Inc., N. Y. 1970) 539. oldalától kezdődően leírt reflexiós technikájú módszert használtuk.

A látható fény tartományában a transzmittancia mérésére a 400-800 nm-es tartományban ultraibolya/látható spektrofotométert használtunk, a mérést levegővel szemben végezve és a transzparcncia százalékos értékét hullámhossz szerinti átlagolva. Ekkor az a= 9,2903/Rr.d képlet alapján lehet az anyag rezisztivitását rétegellenállásából és a vékonyréteg vastagságából számolni, ahol a = a rezisztivitás, (ohm.cm)'¹,

R_r= rétegellenállás, ohm/m , míg d = a vékonyréteg vastagsága, cm.

A javasolt összetételű bevonó kompozíciókból készült vékonyrétegek infravörös reflexiós tényezője 10 mikronos hullámhossz mellett 70%-nál nagyobb, ami szobahőmérsékleten jellemző az infravörös hősugárzásra, a látható fénysugárzás tartományában transzmittanciája legalább 80%, a rétegellenállása legfeljebb 4,4 ohm/m , mig vezetőképessége 1600-2500 nm vastagság mellett legalább 1250 (ohm. cm)'¹. A vékonyrétegek áteső fényben enyhén rózsaszínű árnyalatot mutatnak, visszavert fényben enyhén kékesen fénylenek és gyakorlatilag homályosságtól mentesek.

A találmány szerinti kompozíció előnyeit a következő példák az eddigieknél is jobban megvilágítják. Ezekben a példákban egymás után a folyékony kompozíció beadagolást sebességét, a vivőgázként alkalmazott levegő hőmérsékletét (ezt tekintjük az elgőzölögtetés hőmérsékletének), ugyancsak a levegő, mint vivőgáz áramlási sebességét és relatív nedvességét, a leválasztás hőmérsékletét (a fűtött lap hőmérsékletével megadva) és a leválasztás időtartamát tüntettük fel. Az (gy meghatározott eljárási paraméterek mellett kapott bevonórétegeknek a példákban közölt jellemzői a rétegellenállás, a vékonyréteg vastagsága és a vékonyréteg vezetőképessége (III. és IV. táblázat).

A találmány szerinti folyékony bevonó kompozíció példáinak elkészítésekor alkalmazott ősszete-4HU 200855 Β vők a következők voltak (1.1. és Π. táblázat):

I. táblázat

Az alkalmazott vegyületek és rövidítéseik

Rövi- Név dítés

A. Fluortartalmú szerves doppoló anyagok

TFA	trifluor-ecetsav
TFAA	trifluor-ecetsav-anhidrid
ETFAA	etil-triíluor-aceto-acetát
ETFA	etil-trifluor-acetát
PFPA	pentafluor-propionsav
TFE	trifluor-etanol

B. Ón-organikus vegyületek

MBTC	ón-monobutil-triklorid
ESTC	ón-karbetori-etil-triklorid
BDTA	ón-butil-klór-diacetát
IBTC	ón-izobutil-triklorid
DIBTC	ón-díizobutil-diklorid
DBTC	ón-dibutil-diklorid
DTBTC	ón-di-t-butil-diklorid
MTC	ón-metil-triklorid
TT	ón-tetraklorid
C. poláros szerves vegyületek
ACAN	ecetsav-anhidrid
ETAC	etil-acetát
MIBK	metil-izobutii-keton

A bemutatott példáknál a bevonó kompozíciók összetétele a következő volt:

II. táblázat

I. , 2., 3.példa:

4. példa:

5. példa:

6. példa*:

7. példa*:

8. példa*:

9. példa*:

10. példa:

II. példa:

12. példa:

13. példa:

14. példa:

15. példa:

16. példa:

17. példa:

18. példa:

19. példa:

20. példa:

21. példa:

22. példa:

23. példa:

5,71% TFA-94,3 + 943t% MBTC

5,01% TFA + 94,01% MBTC

4,81% FTAA + 95,21% MBTC

431% TFA + 431% ACAN + 91,01% MBTC 4,61% TFA + 231% ETAC + 93,11% MBTC 4,51% TFA + 431% ACAN + 91,01% MBTC 431% TFA + 431% ACAN + 91,01% MBTC 2531% TFA + 74,41% ESTC

5,01% TFA + 95,01% BDTA

18,01% TFA + 82,01% BCTA

10,01% TFA + 90,01% IBTC

5,01% TFA + 95,01% DIBTC

7,81% TFA + 9,81% ACAN + 82,41% DBTC 831% TFA + 831% ACAN + 83,41% DTBTC 7,01% TFA + 10,01% ACAN + 83,01% MTC 4,01% TFA + 96,01% TT

5,01% ETFAA + 95,01% MBTC

7,01% ETFAA + 10,01% ACAN + 83,01% MTC 25,01% ETFA + 75,01% MBTC 16,0t% TFE + 84,01% MBTC 3,51% PFPA + 96,51% MBTC ‘Hűtéskor -15 ’C hőmérsékletig áttetsző folyadékot alkotó folyékony bevonó kompozíciók

III. táblázat

Példa:	1.	2.	3.	4.	'5.	6.
Eljárási feltételek: A folyékony kompozíció beadagolást sebessége, cm³/h	9,7	19,4	19,4	14	6,5	17,8
A vivő levegő hőmérséklete, °C	140	150	150	180	150	150
áramlási sebessége, dnr/min.	10	10	10	4,6	10	10
relatív nedvessége 18 ’C hőmérsékleten, %	14	100	0	14	47	47
A fűtött lap hőmérséklete, ’C	630	560	560	625	560	655
A leválasztás időtartama, s	9	6	32	10	14	53
A bevonat jellemzői: Rétegellenállás,

-5HU 200855 Β

2 R, ohm/m	9	3,0	4,0	3,9	4,0	10 20	2,4
A vékonyréteg vastagsága, nm		187	198	194	192	200	200
Vezetőképesség, (ohm. cm)'¹		1910	1365	1432	1406	1932	2270

III. táblázat folytatása

Példa:	7.	8.	9.	10.	1L	12.
Eljárási feltételek: A folyékony kompozíció beadagolási sebessége, cm³/h	19,4	20/5	293	14,4	30,6	30,6
A vivő levegő hőmérséklete, ’C	150	167	150	200	204	200
áramlási sebessége, dm³/min.	10	3,7	4,2	3,7	3,7	3,7
relatív nedvessége 18 ’C hőmérsékleten, %	47	14	14	25	75	100
A fűtött lap hőmérséklete, ’C	690	650	650	650	650	650
A leválasztás időtartama, s	4	8	7	40	7	30
A bevonat jellemzői: Rétegellenállás, R, ohm/m²	2,4	3,8	3,4	2,6	3,8	4,2
A vékonyréteg vastagsága, nm	185	207	200	206	201	198
Vezetőképesség, (ohm. cm)'¹	2460	1380	1562	2022	1421	1302

III. táblázat folytatása

Példa:	13.	14.	15.	16.	17.	18.
Eljárási feltételek: A folyékony kompozíció beadagolási sebessége, cm³/h	30,6	223	223	153	63	63
A vivő levegő hőmérséklete, ’C	150	150	200	175	125	150
áramlási sebessége, dm³/min.	3,7	3,7	3,7	3,7	3,7	10
relatív nedvessége 18 ’C hőmérsékleten, %	50	50	50	50	50	47
A fűtött lap hőmérséklete, ’C	650	650	650	650	650	560
A leválasztás időtartama, s	45	18	27	73	7	18
A bevonat jellemzői: Rétegellenállás, R, ohm/m²	4,1	3,4	3,2	33	3,7	3/2.
A vékonyréteg vastagsága, nm	203	188	201	205	211	200
Vezetőképesség, (ohm. cm)'¹	1296	1661	1658	1574	1394	1667

IV. táblázat

Példa:	19.	20.	21.	22.	23.
Eljárási feltételek: A folyékony kompozíció beadagolási sebessége, cm³/h	15,1	23	26	9,7	63
A vivő levegő hőmérséklete, ’C	150	150	150	150	150

-6HU 200855 Β

12 áramlási sebessége,

dnr/min.	3,7	3,7	10	10	10
relatív nedvessége 18 °C hőmérsékleten, %	100	50	0	0	0
A fűtött lap hőmérséklete, ^eC	650	650	620	560	625
A leválasztás időtartama, s	4	7,5	18	41	33
A bevonat jellemzői: Rétegellenállás, R, ohm/m²	3,1	4,0	2,6	2,7	3,8
A vékonyréteg vastagsága, nm	1960	220	200	224,4	190
Vezetőképesség, (ohm. cm)'¹	1759	1228	2083	1786	1540

Magyarázat a III. táblázathoz (1-9. példák)

Az étben a táblázatban ismertetett példák esetében üveg anyagú hordozóra gózfázisból kémiai leválasztással készítettünk bevonatot. A folyékony bevonó kompozíció egyrészt trifluor-ecetsavat vagy trifluor-ecetsav-anhidridet, másrészt ón-monobutil-trikloridot tartalmazott az igénypontokban meghatározott tartományokba eső részarányban. A 69. példákban bemutatott kompozícióknál az egyes fázisok alacsony hőmérsékletű stabilitásának biztosítására a keverékhez kis mennyiségben ecetsav-anhidridet, etil-acetátot vagy metil-izobutil-ketont adagoltunk.

A fenti 1-9. példák szerinti kompozíciók alkalmazásával elért eredmények azt mutatják, hogy a trifluor-ecetsav és a trifluor-ecetsav-anhidrid (ebből a levegő nedvességtartalmának hatására is situ keletkezik a trifluor-ecetsav) lehetővé teszi olyan fluorral doppolt ón-oxidos rétegek előállítását, amelyekre kiváló alkalmazási paraméterek jellemzők. így a rétegellenállás 4,4 ohm/m² alatt van, a réteg 220 nm-t nem túllépő vastagsága és 35 s alatti leválasztást idő mellett. A 6. és 7. példa szerint akár a 2,4 ohm/m²-es ellenállásérték is elérhető, amely rendkívül kedvező. Tipikusnak tekinthető a példák szerint előállított ón-oxidos rétegek esetében az, hogy az infravörös tartományban megfigyelhető reflektivitás 10 mikronos hullámhosszon 70%-náI nagyobb. Ezzel szemben a látható fénytartományban a bevonat transzparenriája 80% volt, vagy több.

A folyamat feltételeit tekintve nyilvánvaló, hogy az adott beadagolás! sebesség mellett a relatív nedvesség egy meghatározott szintje előnyös, mivel ezzel a bevonórétegek leválasztást ideje lerövidül.

A poláros szerves folyadék jelenléte az elegyben (amilyenekre a 6-9. példák vonatkoznak) egyértelműen előnyös a szétválásra hajlamos folyadékok esetében, mivel ekkor a bevonó kompozírió összetevői még -15 *C hőmérsékleten is homogén keverékben maradnak meg.

Magyarázat a III. táblázathoz (10-18. példák)

A III. táblázatnak ebben a részében trifluorecetsavból és különböző, az ón-butil-trikloridtól eltérő ón-organikus vegyületekből előállított bevonó kompozídók felhasználásával kapott, üveg anyagú hordozón elkészített vékonyrétegek esetében jellemző eredményeket mutatja, ahol szintén gőzfázisból kiindulva a kémiai leválasztás módszerét valósítottuk meg. Ezeknél az ón-organikus vegyületeknél általában a trifluor-ecetsavból viszonylag nagyobb mennyiségre és/vagy a beadagolás nagyobb sebességére van szükség, hogy ily módon a leválasztást idők lerövidüljenek. Ezekből a kompozíciókból is a követelményeknek megfelelő minőségű, az előbbi 1-9. példák szerintiekkel összehasonlítható rétegellenállással jellemzett ón-oxidos bevonórétegeket lehet létrehozni.

Magyarázat a IV. táblázathoz (19-23. példák)

A IV. táblázatban trifluor-ecetsav és trifluorecetsav-anhidrid nélkül, más fluoros doppoló anyagokkal és ón-monobutil-trikloriddal vagy ón-metiltrifkloriddal kialakított bevonó rétegekkel kapott eredmények láthatók. Az eredmények azt bizonyítják, hogy az etíl-trifluor-aceto-acetát (ETFAA) kiváló jellemzőket mutató bevonó réteget biztosít a doppoló anyag kis koncentrációi esetén is. Az etiltrifluor-acetát és a trifluor-etanol, mint doppoló anyagok szintén megfelelőek, de nagyobb koncentrációban kell őket alkalmazni, mint az előzőeket. Az ezekkel a doppoló anyagokkal kapcsolatos esetleges további problémák alapja, hogy az előzőeknél alkalmazottnál nagyobb beadagolás! sebességet kell biztosítani, hogy az adott kompozírió mellett az ipar számára elfogadható rövid leválasztást időket lehessen elérni. A pentafluor-propionsav, mint doppoló anyag kis koncentrációban is alkalmazható, de ekkor mind a réteg ellenállása, mind pedig a leválasztás ideje az elfogadhatónak tekintett értéktartomány felső határát közelíti.

24. példa

A leválasztás sebességére, mint említettük, a levegő relatív nedvessége hatással van. Ezt a hatást a

7., 8., valamint a 11. és 14. példa szerinti összetételű kompozíciókkal végzett rétegkészítéssel vizsgáltuk meg. A leválasztott vékonyrétegekre kapott eredmények azt mutatják, hogy a relatív nedvesség növekedése általában növeli a leválasztás sebességét. Ez a növekedés azonban, tapasztalat szerint, más tényezőktől ugyancsak függ, amelyek között a beadagolás sebessége és a vivőgáz (levegő) térfo7

-7HU 200855 Β gatáramlásának sebessége tűnik különösen fontosnak.

25. példa

A levegő, mint vivőgáz térfogatáramlásának sebessége által a leválasztás sebességére gyakorolt hatást a 19. példa szerinti összetételben előállított kompozíciók alapján elemeztük. A kapott eredmények azt mutatják, hogy egy, az ón egy adott koncentrációja mellett a bevonó réteg leválasztásának sebessége közvetlenül függ a térfogatáramlásának sebességétől.

26. példa

A leválasztás hőmérsékletének és a leválasztás sebességének összefüggéseit ugyancsak megvizsgáltuk. Megállapítottuk, hogy a hőmérséklet emelésével mintegy 600 “C értékig a leválasztás sebessége növekedett. Amikor az üveg hordozó hőmérséklete túllépte a 600 °C értéket, a leválasztás sebessége a levegőáramlás bemutatott sebességei mellett gyakorlatilag változatlan marad.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Folyékony kompozíció amorf anyagú test felületén, különösen üvegfelületen fluorral doppolt ón-oxidos bevonóréteg előállítására, amely fluortartalmú szerves doppoló anyagot és ón-organikus vegyületet tartalmaz, azzal jellemezve, hogy

a) 1-301% reakcióképes szerves fluoros doppoló anyagból, különösen triíluor-ecctsavból, trifluorecetsav-anhidridből, etil-trifluor-aceto-acetátböl, trifluor-etanolból, etil-trifluor-acetátból, pentaflu14 or-propionsavból és

b) TO-991% ón-organikus vegyületból, különösen ón-alkil-klór-trikloridból, ón-dialkil-dikloridból, ón-alkil-klór-diacetátból, ón-alkil-klór-acetátból, ón-dialkil-klór-acetátból, ón-triklorid-észterből, ón-tetrakloridból álló szobahőmérsékleten folyékony folyadékelegy, és

c) a folyadékelegy adott esetben 1-101% poláros szerves vegyületet, mint metil-izobutil-ketont, ecetsav-anhidridet vagy etil-acetátot tartalmaz.
2. Az 1. igénypont szerinti bevonó kompozíció, azzal jellemezve, hogy doppoló anyagként 4,0-25,6 t% trifluor-ecetsavat vagy 4,81% trifluor-ecetsavanhidridet vagy 5-7 t% etil-trifluor-acetátot, míg ón-organikus vegyületként 75-96,51% ón-monobutil-trikloridot vagy 96 t% ón-tetrakloridot vagy 95 t% ón-diizobutil-dikloridot vagy 95 t% ón-butildiklór-acetátot tartalmaz.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti bevonó kompozíció, azzal jellemezve, hogy a fluoros doppoló anyag mennyisége 2-10 t%, míg az ón-organikus vegyületé 90-981%.
4. Az 1. vagy 3. igénypont szerinti bevonó kompozíció, azzal jellemezve, hogy a fluoros doppoló anyag 5-71% trifluor-acetát, vagy 4,0-25,61% trifluor-ecetsav, továbbá az ón-organikus vegyület 83,4 t% ón-di-t-butil-dikloríd vagy 83,0 t% ón-metÚdiklorid.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti bevonó kompozíció, azzal jellemezve, hogy 2-101% fluoros doppoló anyagot, 80-971% ón-organikus vegyületet, és 1-101% poláros szerves vegyületet tartalmaz.