JP2001010816A - 金属酸化物薄膜形成用組成物 - Google Patents

金属酸化物薄膜形成用組成物

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JP2001010816A
JP2001010816A JP11215713A JP21571399A JP2001010816A JP 2001010816 A JP2001010816 A JP 2001010816A JP 11215713 A JP11215713 A JP 11215713A JP 21571399 A JP21571399 A JP 21571399A JP 2001010816 A JP2001010816 A JP 2001010816A
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metal
thin film
aqueous solution
film
salt
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JP11215713A
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English (en)
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Tetsuya Otsuki
哲也 大槻
Terubumi Sato
光史 佐藤
Riichi Nishide
利一 西出
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Teikoku Chemical Industry Co Ltd
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Teikoku Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】金属錯体の水溶液を使用して金属酸化物薄膜の
形成を可能とする水溶液組成物を提供する。 【構成】金属錯体の塩を含む水溶液に造膜性物質の水溶
液を加えて調製した水溶液組成物を基板表面にコート
し、乾燥した後、焼成することにより金属酸化物の薄膜
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属、セラミッス等基板
の上に金属酸化物薄膜を形成することができる水溶液組
成物を提供するものであって、従って、必要な金属酸化
物薄膜例えば酸化チタンによる光触媒膜や磁気膜として
利用される酸化鉄の薄膜等の作成に利用できるものであ
る。
【0002】
【従来技術】金属酸化物薄膜の形成に適した材料として
知られているものに金属アルコキシドの縮重合物があ
り、これを使用するゾルーゲル法が金属酸化物薄膜形成
方法として一般的である。例えばアルコキシチタンの縮
重合物であるチタニアゾルをガラス、タイル等にコーテ
ィングし、焼成してつくる酸化チタン薄膜は夙に知られ
ているところである。WO96/29375にはアルコ
キシチタンからゾルを造り、これを用いた酸化チタン薄
膜の形成方法が開示され、親水性を利用した用途も記載
されている。化学と教育44巻12号には、形成される
金属酸化物薄膜の機能としてTiOの光触媒、BaT
iOの強誘電性、LiNbOの圧電性、In
−SnOの導電性、YBaCuの超伝導
性等々が紹介されている。
【0003】特開平2−212308には形成されるべ
きセラミック金属の各金属成分について個々に金属アミ
ノポリカルボン酸アンモニウム水溶液を造り、これを所
望のセラミック金属酸化物を与える化学量論比にて混合
し、酸素含有空気の中でエアロゾルを作り、フラッシュ
分解して所望のセラミック金属酸化物を製造することが
開示されている。基板の表面に金属酸化物の薄膜として
形成しようとすれば、予め加熱した基板の上にフラッシ
ュ分解によって形成された粒子を集積させなければなら
ないが、一様に集積せしめることは至難の業であろうこ
とは容易に想像できるところである。
【0004】基板表面に金属酸化物の薄膜を形成しよう
とするときに、当該基板に溶液組成物を塗布し、これを
乾燥、焼成することができるならば、好適に当該金属組
成を有する酸化物薄膜を造ることができるが、ゾルーゲ
ル法によるときは、ゾル液の安定性の確保が難しいので
一様な製品を作り上げるのが困難であることに加え、一
度塗布すると塗り直しができないため、製品の歩留まり
を悪くする。水溶液の場合は表面張力の関係で基板の表
面に薄く且つ均一に塗布することができない。金属の水
溶性塩を使用して、これを基板表面に均一に薄く塗布
し、乾燥、焼成ができるならば、極めて好都合に当該金
属の酸化物の薄膜を形成せしめることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は所望の金属
酸化物薄膜の形成に適した金属を含む水溶液を基板上に
均一に且つ薄く塗布することができ、従ってこれを所定
の温度で焼成すれば所望の金属酸化物薄膜を基板上に形
成することができる当該金属を含有する水溶液組成物を
提供するものである。
【0006】
【問題点を解決するための手段】本発明による金属酸化
物薄膜の形成のためのプレカーサーは次のようにして達
成される。即ち、金属錯体の塩の水溶液に造膜性を有す
るものを加えた水溶液を調製することによって得られる
溶液が、基板表面に薄く且つ均一な金属錯体の塗布を可
能とし、乾燥の後、これを焼成することによって有機物
は全て燃焼してしまうので、金属酸化物の薄膜が基板上
に形成される。ここにおいて、金属錯体としては、金属
がリガンドと配位結合を形成することによって得られる
ものを総称し、金属としては、元素記号により表示する
ときAl、Ba、Bi、Ca、Ce、Co、Cr、C
u、Dy、Eu、Fe、Ga、Ge、Hf、In、L
a、Mg、Mn、Nd、Ni、Pb、Pd、Pt、R
h、Ru、Sb、Sm、Sn、Sr、Ti、Th、U、
V、W、Y、Zn、Zrで示されるものが挙げられ、こ
れらは水溶性の塩の形で使用される。次にこれら金属と
配位結合を作るリガンドとしてはエチレンジアミン四酢
酸、ジエチレントリアミン五酢酸、1,2−プロパンジ
アミン四酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、N−
ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、N,N’−
ジヒドロキシエチルエチレンジアミン二酢酸、2−ヒド
ロキシ−1,3−プロパンジアミン四酢酸、トリエチレ
ンテトラミン六酢酸、ニトリロ三酢酸、イミノ二酢酸、
シクロヘキサンジアミン四酢酸、エチレンジアミン−
N,N’−二コハク酸等が挙げられる。
【0007】上記金属とリガンドとの配位結合によって
生成した金属錯体は、自体水に溶ける場合はそのままで
よいが、溶解性に乏しいとき又は溶けないときはアンモ
ニア、アミン等の塩に誘導するとよい。金属が単なる塩
を形成しているだけであっても、これが水に溶けるとき
はそのままで、そうでないときには水に溶ける塩に誘導
し本発明に使用することができる。ナトリウムやカリウ
ム等のアルカリ金属の塩に誘導しても水に溶けるから同
様に使用できるけれども、焼成して金属酸化物の薄膜と
した場合にアルカリ金属が当該薄膜の中に残存すること
となりよい結果を与えない虞れがあるので、焼成によっ
てなくなってしまうアンモニアやアミンを用いて塩に誘
導するのが好適ではある。
【0008】かくして得られる金属錯体の水溶液に、造
膜物質を加えるところ、ポリビニールアルコール、ポリ
エチレングリコール、ポリビニールピロリドン、ポリア
クリル酸、キトサン、コラーゲン、可溶性デンプン、オ
キサゾリン含有ポリマー等水溶性のものであって、被膜
形成能を備えているものが挙げられ、これらは、そのま
ま前記溶液に加えることもできるが、水に溶かした水溶
液にして加えるのが好適である。その添加量は基板表面
に均一な膜が生成するだけの量であればよく、可及的少
なくするのが良い。例えばキトサンの場合その乳酸塩
を、本発明の水溶液組成物塗布液中0.2%程度含んで
いれば、当該塗布液を基板上にコートして均一な膜を造
ることができる。
【0009】金属種を異にする金属錯体を使用すれば、
金属種を異にする二つ以上の本発明の水溶液組成物塗布
液を調製できるので、そのうちの一つを塗布し、乾燥し
た後に別の金属錯体を含む当該塗布液をそのうえに塗布
することにより二層以上重ねて塗布することができ、し
かる後、焼成することもできる。又二つ以上の金属錯体
の水溶液を所望の金属酸化物の化学量論比となるように
予め混合したものに、造膜物質を加えて塗布液とし、こ
れを基板上に塗布し、乾燥、焼成すれば二つ以上の金属
を含む金属酸化物薄膜を形成することも極めて容易にで
きるのである。焼成温度は、金属錯体の金属の種類にも
よるけれども、示差熱測定によると450℃付近から重
量減少がなくなってくるので、このあたりで有機物の分
解が完了するものと観察されるところ、低くても500
℃近辺、好ましくは600℃以上の温度とすることが金
属酸化物の所望の結晶系を得る上で必要である。ここに
得られる金属酸化物の薄膜はさまざまな用途をもってい
る。例えば、酸化鉄は熱線反射、磁性薄膜、着色膜、酸
化ニッケルは光触媒、熱線反射膜等である。
【0010】
【実施例】以下に、本発明を具体的に詳しく説明するた
めに実施例を記述する。 実施例1 フラスコにイオン交換水25.88gを採り、これに撹
拌しながらエチレンジアミン四酢酸29.37g、28
%アンモニア水6.12gを加え、次いで塩基性炭酸銅
12.52gを少量づつ加えた。さらに28%アンモニ
ア水6.12gを加え、85℃に加熱して1時間撹拌を
続けた。室温にまで冷却し、28%アンモニア水2.5
4gを加えて、濃青色透明溶液を得た。
【0011】実施例2 フラスコにイオン交換水1480gを採り、これに撹拌
しながらエチレンジアミン四酢酸175.36gを加
え、80℃に過熱し、20%の三塩化チタンを含む水溶
液308.56gを加えた。毎分2Lの空気を吹き込み
ながら同温度で3時間撹拌を続けた。室温まで冷却し、
析出した結晶を濾取し、イオン交換水で結晶を洗浄した
後乾燥して白色結晶を得た。 得量132.1g 得られた結晶7.08g、イオン交換水6.5gをフラ
スコに採り、撹拌しながら28%アンモニア水2.86
gを加え、80℃で1時間撹拌を続け、微黄色透明溶液
を得た。
【0012】実施例3 フラスコにイオン交換水53gを採り、これに撹拌しな
がらエチレンジアミン四酢酸11.69gを加え、次い
で炭酸バリウム7.89gを少量づつ加えた。さらに2
8%アンモニア水を7.29gを加え、65℃加熱して
1時間撹拌を続けた。乳白色溶液を得た。
【0013】実施例4 実施例2で得たチタン錯体を含む水溶液2.5gにコラ
ーゲンPA−100((株)ニッピの製品)の10%水
溶液0.5gを加え、更にイオン交換水3gを加えて調
製した水溶液組成物を石英ガラス表面にスピンコート
し、乾燥した後、700℃で焼成した。当該ガラス表面
に透明な酸化チタンの薄膜を形成できた。X線回折によ
り2θが25.3°に相当するところにJCPDSカー
ドのNo.211272に示されているアナターゼ型結
晶に特有のピークを観測し、アナターゼ型の結晶である
ことを確認した。
【0014】実施例5 エチレンジアミン四酢酸鉄アンモニウムの水溶液(Fe
含量10.4%)1.73gにコラーゲンPA−100
の10%水溶液1.5gを加え、更にイオン交換水3.
77gを加えて調製した水溶液組成物を石英ガラス表面
にスピンコートし、乾燥した後、700℃で焼成した。
当該ガラス表面に均一な酸化鉄の薄膜を形成できた。
【0015】実施例6 実施例1で得た銅錯体を含む水溶液2.01gにポリビ
ニールアルコール(重合度500)12.5%水溶液
1.2gを加え、更にイオン交換水2.79gを加えて
調製した水溶液組成物を石英ガラス表面にスピンコート
し、乾燥した後、700℃で焼成した。当該ガラス表面
に均一な酸化銅の薄膜を形成できた。
【0016】実施例7 エチレンジアミン四酢酸ニッケル2ナトリウム塩の水溶
液(Ni含量2.49%)3gにポリビニールアルコー
ル(重合度500)12.5%水溶液0.7gを加え、
更にイオン交換水2.3gを加えて調製した水溶液組成
物を石英ガラス表面にスピンコートし、乾燥した後、7
00℃で焼成した。当該ガラス表面に微黄色透明な酸化
ニッケルの薄膜を形成できた。
フロントページの続き Fターム(参考) 4G047 CA02 CB05 CC03 CD02 4H049 VN05 VP01 VQ35 VQ92 VQ93 VR42 VR52 VU31 VW01 4K022 AA02 AA03 AA04 AA44 AA47 BA08 BA09 BA14 BA15 BA22 BA33 DA06 DB01 DB04 DB07 DB24

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属錯体の塩及び造膜物質が含まれている
    金属酸化物薄膜形成用水溶液組成物
  2. 【請求項2】二種以上の金属錯体の塩を含んでいる請求
    項1記載の組成物
JP11215713A 1999-06-23 1999-06-23 金属酸化物薄膜形成用組成物 Pending JP2001010816A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6911072B2 (en) 2003-03-18 2005-06-28 Nof Corporation Aqueous coating liquid for forming a magnesium oxide film
JP2006283141A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Dainippon Printing Co Ltd 金属酸化物膜の製造方法
JP2012508819A (ja) * 2008-11-12 2012-04-12 ラム リサーチ コーポレーション ルテニウムの無電解析出のためのメッキ溶液
CN104549176A (zh) * 2014-11-26 2015-04-29 南京航空航天大学 多孔吸附膜及其制备方法
CN108956551A (zh) * 2018-03-22 2018-12-07 山东大学 一种基于荧光猝灭检测双氧水的稀土铕-壳聚糖薄膜及其检测方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6911072B2 (en) 2003-03-18 2005-06-28 Nof Corporation Aqueous coating liquid for forming a magnesium oxide film
JP2006283141A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Dainippon Printing Co Ltd 金属酸化物膜の製造方法
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CN104549176A (zh) * 2014-11-26 2015-04-29 南京航空航天大学 多孔吸附膜及其制备方法
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