JP2001049444A - Production of metallic oxide thin film - Google Patents

Production of metallic oxide thin film

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JP2001049444A
JP2001049444A JP11219645A JP21964599A JP2001049444A JP 2001049444 A JP2001049444 A JP 2001049444A JP 11219645 A JP11219645 A JP 11219645A JP 21964599 A JP21964599 A JP 21964599A JP 2001049444 A JP2001049444 A JP 2001049444A
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thin film
treatment
substrate
film
water
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Kaika Chiyou
海華 張
Takeshi Okubo
毅 大久保
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Hoya Corp
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Hoya Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film forming method capable of forming an oxide thin film having tight adhesion reaching a practical level even on a polymer base material. SOLUTION: This is a method in which, on a base material immersed into an aq.soln. contg. a fluorometallic complex compd. and a fluorine capturing agent, a metallic oxide thin film derived from the above fluorometallic complex compd. is precipitated, where the above base material is composed of a high polymer material, and also, at least one part of the surface has been subjected to treatment for hydrophilicity impartment. As the treatment for hydrophilicity impartment, chemical treating methods such as treatment by an organic solvent, acid soln. treatment and alkali soln. treatment, and physical treatment such as plasma glow discharge can be given.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は金属酸化物薄膜の製
造方法に関する。特に本発明は、表面エネルギーの低い
基材である高分子材料からなる基材の表面に良好な付着
した金属酸化物薄膜を製造する方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a metal oxide thin film. In particular, the present invention relates to a method for producing a metal oxide thin film that is well adhered to the surface of a substrate made of a polymer material that is a substrate having low surface energy.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸化物薄膜の生成技術として、スパッタ
法、CVD法、真空蒸着法、ゾル・ゲル法、水溶液析出法
などがある。さらに、水溶液析出法の一応用として、T
iO2シード水溶液析出法がある(文献:Anataze synth
esis from aqueous solutionand photo-catalytic acti
vity by Koji Sato in Proceedings of The Sixth Inte
rnational Symposium on New Glass)。
2. Description of the Related Art Techniques for forming an oxide thin film include a sputtering method, a CVD method, a vacuum evaporation method, a sol-gel method, and an aqueous solution deposition method. Further, as one application of the aqueous solution deposition method, T
there is iO 2 seed aqueous solution deposition method (Reference: Anataze synth
esis from aqueous solutionand photo-catalytic acti
vity by Koji Sato in Proceedings of The Sixth Inte
rnational Symposium on New Glass).

【0003】TiO2シード水溶液析出法では、(N
42TiF6を水に溶解する。溶解した(NH42
iF6は、TiF6 2-イオンとして水溶液中に存在する。
この水溶液に、シード(種結晶)としてTiO2アナタ
ーゼ粉末を加え、さらに、フッ素捕捉剤としてB23
加える。B23は、水溶液に溶解して、BO3 3-にな
り、BO3 3-はTiF6 2-イオンを構成するF-イオンと
反応して、TiF6 2-イオンを分解し、安定なBF4 -
体を形成する。TiF6 2-イオンが分解して生成したT
iイオンは酸素と反応してTiO2を生成する。TiO2
の生成(析出)はTiO 2アナターゼ粉末を核として進
行し、かつ水溶液中に浸漬した基板表面にTiO2薄膜
を生成する。これらの反応を化学反応式で示すと以下の
とおりである。 TiF6 2-+2H2O → TiO2↓+6F-+4H+ (1) BO3 3-+4F-+6H+ → BF4 -+3H2O (2)
[0003] TiOTwoIn the seed aqueous solution deposition method, (N
HFour)TwoTiF6Is dissolved in water. Dissolved (NHFour)TwoT
iF6Is TiF6 2-Present in aqueous solution as ions.
TiO 2 is added to this aqueous solution as a seed (seed crystal).Twoyou
Powder, and as a fluorine scavenger BTwoOThreeTo
Add. BTwoOThreeIs dissolved in an aqueous solution,Three 3-Nana
, BOThree 3-Is TiF6 2-F that constitutes the ion-With ions
Reacts with TiF6 2-Decomposes ions and provides stable BFFour -Confusion
Form the body. TiF6 2-T formed by decomposition of ions
i-ion reacts with oxygen to react with TiOTwoGenerate TiOTwo
Formation (precipitation) of TiO TwoProgress with anatase powder as core
TiO2 on the substrate surface immersed in the aqueous solutionTwoThin film
Generate These reactions are represented by the following chemical reaction formulas.
It is as follows. TiF6 2-+ 2HTwoO → TiOTwo↓ + 6F-+ 4H+ (1) BOThree 3-+ 4F-+ 6H+→ BFFour -+ 3HTwoO (2)

【0004】上記TiO2シード水溶液析出法は、大気
圧下、少なくとも水溶液の沸点以下の常温付近で行われ
るため、TiO2を析出させる基材が耐熱性であるか否
かを問わない。さらに、結晶性を持つTiO2薄膜を作
ることができるため、光触媒作用を持つTiO2薄膜を
生成することができる。
Since the above-mentioned TiO 2 seed aqueous solution deposition method is carried out under atmospheric pressure and at least around room temperature below the boiling point of the aqueous solution, it does not matter whether the substrate on which TiO 2 is deposited has heat resistance. Furthermore, since a TiO 2 thin film having crystallinity can be formed, a TiO 2 thin film having a photocatalytic action can be generated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】通常の光触媒機能を持
つTiO2成膜においては、高温プロセスが必要である
に対し、上記シード水溶液析出法は、常温で光触媒機能
を持つTiO2膜の成膜ができることは重要な特長であ
る。この特長により、上記シード水溶液法を用い、耐温
に弱いポリマー材料へのTiO2成膜の関心を集めてき
た。しかし、上記シード水溶液法をそのまま用い、ポリ
マー基材上にTiO2膜を成膜すると、ほとんどポリマ
ー基材上にTiO2膜の堆積ができないか、あるいは、
TiO2膜の堆積はできるがその付着力が非常に弱く、
軽く水洗すると簡単に剥離してしまうものであった。こ
のため、これまでは、シード水溶液法によるTiO2
膜を適用できる範囲は、かなり狭かった。
A high-temperature process is required for forming a TiO 2 film having a normal photocatalytic function, whereas the above-described seed aqueous solution deposition method forms a TiO 2 film having a photocatalytic function at room temperature. What you can do is an important feature. Due to this feature, interest in film formation of TiO 2 on polymer materials having low temperature resistance using the above-described seed aqueous solution method has been attracting attention. However, when a TiO 2 film is formed on a polymer substrate using the above-mentioned seed aqueous solution method as it is, almost no TiO 2 film can be deposited on the polymer substrate, or
TiO 2 film can be deposited but its adhesion is very weak.
If it was washed lightly, it would easily come off. For this reason, the range to which the TiO 2 film formation by the seed aqueous solution method can be applied has been considerably narrow.

【0006】そこで本発明の目的は、ポリマー基材上に
も、実用レベルに達する良い付着力を持つ酸化物薄膜を
形成できる成膜方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a film forming method capable of forming an oxide thin film having a good adhesion to a practical level on a polymer substrate.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らが検討した結
果、上記水溶液法により高分子物質基材上に形成される
TiO2等金属酸化物薄膜と基材との間の付着力の悪さ
は、高分子物質表面の表面エネルギーが小さいことに起
因していることが判明した。そこで、本発明では、高分
子物質基材表面に表面エネルギーを高める処理を行い、
それらの表面を活性化し、改質することで上記問題を解
決した。即ち、本発明は、フルオロ金属錯体化合物及び
フッ素捕捉剤を含有する水溶液に浸漬した基材上に、前
記フルオロ金属錯体化合物由来の金属酸化物薄膜を析出
させる方法であって、前記基材が高分子材料からなり、
かつその表面の少なくとも一部が親水化処理されたもの
であることを特徴とする金属酸化物薄膜の製造方法に関
する。
The present inventors have found SUMMARY OF THE INVENTION were investigated, poor adhesion between the TiO 2 such as a metal oxide thin film and the substrate which is formed on a polymer material substrate by the aqueous solution method Was found to be due to the small surface energy of the polymer material surface. Therefore, in the present invention, a process of increasing the surface energy on the surface of the polymer material base material is performed,
The above problem was solved by activating and modifying those surfaces. That is, the present invention is a method for depositing a metal oxide thin film derived from the fluorometal complex compound on a substrate immersed in an aqueous solution containing a fluorometal complex compound and a fluorine scavenger, wherein the substrate is highly immersed. Made of molecular material,
The present invention also relates to a method for producing a metal oxide thin film, characterized in that at least a part of its surface has been subjected to a hydrophilic treatment.

【0008】薄膜を基板に付着させるのであるから基板
と薄膜の間には何らかの相互作用が存在する。この相互
作用の日常的な表現が付着である。すなわち、付着は薄
膜と基板の原子同士が相互作用を及ぼしあっている状態
である。付着力が大きければ薄膜は基板に良く付着す
る。付着力が小さければ薄膜は基板から剥離しやすい。
付着の問題をマクロ的にみると、熱力学的には表面エネ
ルギーの問題である。一般的には、表面エネルギーの大
きな物体の表面を表面エネルギーの小さな物体で覆うと
良く付着する。しかし、ほとんどのポリマー物体の表面
エネルギーは小さいなので、薄膜の付着状態は良くな
い。ポリマー物体と薄膜との付着を良くするため、ポリ
マー物体の表面を活性化し、表面エネルギーを高めるこ
とが必要である。
[0008] Because the thin film is attached to the substrate, there is some interaction between the substrate and the thin film. The everyday expression of this interaction is adhesion. That is, adhesion is a state in which atoms of the thin film and the substrate interact with each other. If the adhesion is large, the thin film adheres well to the substrate. If the adhesive force is small, the thin film is easily peeled from the substrate.
Macroscopically, the problem of adhesion is thermodynamically a problem of surface energy. Generally, when the surface of an object having a large surface energy is covered with an object having a small surface energy, the adhesion is good. However, since the surface energy of most polymer objects is small, the adhesion of the thin film is not good. In order to improve the adhesion between the polymer object and the thin film, it is necessary to activate the surface of the polymer object and increase the surface energy.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の製造方法において、フル
オロ金属錯体化合物及びフッ素捕捉剤を含有する水溶液
に浸漬した基材上に、前記フルオロ金属錯体化合物由来
の金属酸化物薄膜を析出させる方法自体は公知の方法で
ある。さらに、本発明の製造方法は、前記金属酸化物薄
膜を析出させるための基材が高分子材料からなり、かつ
その表面の少なくとも一部が親水化処理されたものであ
ることを特徴とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the production method of the present invention, a method for depositing a metal oxide thin film derived from the above-mentioned fluorometal complex compound on a substrate immersed in an aqueous solution containing a fluorometal complex compound and a fluorine scavenger has been described. Is a known method. Further, the production method of the present invention is characterized in that a base material for depositing the metal oxide thin film is made of a polymer material, and at least a part of the surface of the base material is subjected to a hydrophilic treatment.

【0010】金属酸化物薄膜を析出させるための基材が
高分子材料としては、特に制限はない。また、親水化処
理としては、化学的処理法と物理的処理法があり、例え
ば、有機溶剤による処理、酸溶液処理、アルカリ溶液処
理等の化学的処理方法、及びプラズマグロー放電等の物
理的処理を挙げることができる。親水化処理は、高分子
材料表面を活性化する方法であり、化学的処理法には、
上記のような薬品処理や溶剤処理以外に表面グラフト
化、界面活性剤処理などの方法もある。また、物理的処
理法には、プラズマグロー放電以外に、プラズマ処理、
コロナ処理、紫外線処理、イオン打ち込みなどもある。
中でも、プラズマ処理は、上記のような化学的処理法に
比べ、基材の種類によらず用いることができる点、金属
酸化物薄膜の付着力の増加効果が大きい点、及び環境に
有害な廃液を出さなくて済む点などから優れている。
The base material for depositing the metal oxide thin film is not particularly limited as a polymer material. In addition, the hydrophilization treatment includes a chemical treatment method and a physical treatment method, for example, a chemical treatment method such as an organic solvent treatment, an acid solution treatment, an alkali solution treatment, and a physical treatment such as a plasma glow discharge. Can be mentioned. Hydrophilic treatment is a method of activating the surface of a polymer material, and chemical treatment methods include:
In addition to the above chemical treatments and solvent treatments, there are methods such as surface grafting and surfactant treatment. In addition, physical processing methods include plasma processing,
Corona treatment, UV treatment, ion implantation, etc. are also available.
Above all, the plasma treatment can be used irrespective of the type of the base material, the effect of increasing the adhesion of the metal oxide thin film is large, and the waste liquid is harmful to the environment, as compared to the chemical treatment methods described above. It is excellent in that it does not have to be issued.

【0011】有機溶剤による処理に用いる有機溶剤とし
ては、例えば、クロロホルム、アセトン、テトラヒドロ
フラン、DMSO(ジメチルスルホキサイド)、DMF
(ジメチルフォルムアミド)等を挙げることができる。
さらに、これらの有機溶媒の希釈用として、メタノー
ル、エタノール、水等を併用することもできる。有機溶
剤による処理は、適当な有機溶媒に高分子材料からなる
基材を浸漬することで行う。有機溶剤によるエッチング
法では、平滑であったポリマー基板の表面に凹凸ができ
る。その凹凸はミクロでみれば、薄膜がその表面に付着
したとき、薄膜の原子が基板の中に入り込み、釘を打ち
込んだような形で薄膜を基板に留める錨効果を発揮す
る。この錨打ち効果は、付着の増加をもたらすと考えら
れる。また、ある種の機械的の研磨も錨効果をもたらす
ことができる。有機溶剤への浸漬は、親水化処理された
基材の表面の水に対する接触角が60度以下になるよう
に行うことが好ましい。尚、有機溶媒により親水化処理
が適した基材(高分子材料)としては、例えば、ポリカ
ーボネート、アクリル(PMMA)、PET(ポリエチ
レンテレフタレート)、ポリスチレン、ポリアクリロニ
トリル、ポリ酢酸ビニル、ウレタン等を挙げることがで
きる。
Examples of the organic solvent used for the treatment with the organic solvent include chloroform, acetone, tetrahydrofuran, DMSO (dimethyl sulfoxide), DMF
(Dimethylformamide) and the like.
Further, methanol, ethanol, water and the like can be used in combination for diluting these organic solvents. The treatment with an organic solvent is performed by immersing a base material made of a polymer material in an appropriate organic solvent. In the etching method using an organic solvent, unevenness is formed on the surface of the polymer substrate which has been smooth. When viewed as a microscopic view, when the thin film adheres to the surface, atoms of the thin film enter the substrate and exert an anchoring effect of fastening the thin film to the substrate in a manner as if driven by a nail. This anchoring effect is believed to result in increased adhesion. Also, some mechanical polishing can provide an anchoring effect. The immersion in the organic solvent is preferably performed so that the contact angle of water on the surface of the substrate subjected to the hydrophilic treatment to water is 60 degrees or less. In addition, as a substrate (polymer material) suitable for the hydrophilization treatment with an organic solvent, for example, polycarbonate, acrylic (PMMA), PET (polyethylene terephthalate), polystyrene, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, urethane and the like can be mentioned. Can be.

【0012】酸溶液処理に用いる酸としては、例えば、
塩酸、硫酸、硝酸等を挙げることができる。酸溶液処理
は、適当な酸水溶液に高分子材料からなる基材を浸漬す
ることで行う。浸漬は、親水化処理された基材の表面の
水に対する接触角が60度以下になるように行うことが
好ましい。尚、酸水溶液による親水化処理が適した基材
(高分子材料)としては、例えば、ナイロン、ポリカー
ボネート、アクリル、デルリン(アセタール樹脂)、P
ET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリオキシメチ
レン等を挙げることができる。
The acid used for the acid solution treatment includes, for example,
Examples include hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid. The acid solution treatment is performed by immersing a substrate made of a polymer material in an appropriate acid aqueous solution. It is preferable that the immersion is performed so that the contact angle of water on the surface of the substrate subjected to the hydrophilic treatment becomes 60 degrees or less. In addition, as a substrate (polymer material) suitable for the hydrophilization treatment with an acid aqueous solution, for example, nylon, polycarbonate, acrylic, delrin (acetal resin), P
ET (polyethylene terephthalate), polyoxymethylene and the like can be mentioned.

【0013】アルカリ溶液処理に用いるアルカリとして
は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を挙
げることができる。アルカリ溶液処理は、適当なアルカ
リ水溶液に高分子材料からなる基材を浸漬することで行
う。浸漬は、親水化処理された基材の表面の水に対する
接触角が60度以下になるように行うことが好ましい。
尚、アルカリ水溶液による親水化処理が適した基材(高
分子材料)としては、例えば、塩化ビニル、ナイロン、
ポリカーボネート、アクリル(PMMA)、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリイミド、ウレタン等を挙げることができる。
Examples of the alkali used for the alkali solution treatment include sodium hydroxide and potassium hydroxide. The alkali solution treatment is performed by immersing a substrate made of a polymer material in a suitable alkaline aqueous solution. It is preferable that the immersion is performed so that the contact angle of water on the surface of the substrate subjected to the hydrophilic treatment becomes 60 degrees or less.
In addition, as a substrate (polymer material) suitable for the hydrophilization treatment with an alkaline aqueous solution, for example, vinyl chloride, nylon,
Examples thereof include polycarbonate, acrylic (PMMA), polyvinyl acetate, polyimide, and urethane.

【0014】酸またはアルカリ溶液による処理では、エ
ステルグループとアミードグループの材質表面が酸また
はアルカリで処理されて、他の官能基が導入され、或い
は他の官能基ち置換されることにより、その表面は疎水
性表面から親水性表面になり、堆積された薄膜の付着力
が高くなる。
In the treatment with an acid or alkali solution, the material surfaces of the ester group and the amede group are treated with an acid or alkali to introduce another functional group or to substitute another functional group, thereby obtaining the same. The surface changes from a hydrophobic surface to a hydrophilic surface, and the adherence of the deposited thin film increases.

【0015】プラズマグロー放電は、基材を構成する高
分子材料の種類によらず適用でき、しかも基材の最表面
のみへの処理に止めることができることから、光透過率
を損なうことがなく、光学素子用の基材の処理に適して
いる。プラズマグロー放電による親水化処理は、親水化
処理された基材の表面の水に対する接触角が60度以下
になるように行うことが好ましい。この方法の特長は、
ポリマーのバルク的な性質そのものに本質的な影響を与
えることなく表面部分のみを改善できるというところに
ある。酸素プラズマ内にポリマーを入れると、プラズマ
内に存在する励起された分子、イオン、電子がポリマー
表面を攻撃する。その結果、ポリマー表面では活性化さ
れたガスの直接的な作用(表面酸化作用)およびフリー
ラジカルの生成が起こる。それによって堆積できた膜の
付着力が大きくなる。
The plasma glow discharge can be applied irrespective of the kind of the polymer material constituting the base material, and can be limited to the processing of only the outermost surface of the base material, so that the light transmittance is not impaired. Suitable for processing substrates for optical elements. The hydrophilic treatment by plasma glow discharge is preferably performed such that the contact angle of water on the surface of the substrate subjected to the hydrophilic treatment becomes 60 degrees or less. The features of this method are:
The point is that only the surface portion can be improved without substantially affecting the bulk properties of the polymer itself. When a polymer is placed in an oxygen plasma, excited molecules, ions, and electrons present in the plasma attack the polymer surface. As a result, a direct action of the activated gas (surface oxidation action) and the generation of free radicals occur on the polymer surface. This increases the adhesion of the deposited film.

【0016】親水化処理の程度は、基材の表面の水に対
する接触角が60度以下になるように行うことが好まし
いが、さらに好ましくは、水に対する接触角が55度以
下、より好ましくは40度以下である。尚、水に対する
接触角は、例えば、エルマ光学株式会社のゴニオ式接触
角測定装置を用いて測定できる。
The degree of the hydrophilic treatment is preferably such that the contact angle of water on the surface of the substrate is 60 degrees or less, more preferably 55 degrees or less, more preferably 40 degrees or less. Degrees or less. The contact angle with water can be measured using, for example, a gonio-type contact angle measuring device manufactured by Elma Optical Co., Ltd.

【0017】以下に、フルオロ金属錯体化合物及びフッ
素捕捉剤を含有する水溶液に浸漬した基材上に、前記フ
ルオロ金属錯体化合物由来の金属酸化物薄膜を析出させ
る方法について説明する。フルオロ金属錯体化合物を含
有する水溶液に含有させるフルオロ金属錯体化合物とし
ては、下記一般式(I)で表される化合物を挙げること
ができる。 AaMbFc (I) 式中、Aは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム
基及び配位水からなる群から選ばれる1種又は2種以上
の原子等であり、Mは金属であり、a、bおよびcは、
該錯化合物を電気的に中性にする数である。このフルオ
ロ金属錯化合物を形成するには水に溶解する酸または塩
が用いられる。Aとしては、水素原子のほか;リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムのよ
うなアルカリ金属原子;ならびにアンモニウム基および
配位水が挙げられる。M(金属)としては、例えば、チ
タニウム、シリコン、ジルコニウム、ニオビウム、ゲル
マニウム、アルミニウム、インジウム、スズ、亜鉛、及
び銅を挙げることができる。但し、これらの金属に限定
されない。bが1のときcは通常6であり、このときa
はの価数により変化するが2または3となる。代表的に
はA3MF6またはA2MF6で表され得る。但し、複数の
金属原子(M)を有する多核錯化合物であってもよい。
Hereinafter, a method for depositing a metal oxide thin film derived from the fluorometal complex compound on a substrate immersed in an aqueous solution containing a fluorometal complex compound and a fluorine scavenger will be described. Examples of the fluorometal complex compound to be contained in the aqueous solution containing the fluorometal complex compound include a compound represented by the following general formula (I). AaMbFc (I) In the formula, A is one or two or more atoms selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkali metal atom, an ammonium group and coordinating water, and M is a metal; c is
This is a number that makes the complex compound electrically neutral. To form this fluorometal complex compound, an acid or salt soluble in water is used. A includes, in addition to a hydrogen atom, an alkali metal atom such as lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium; and an ammonium group and coordinating water. Examples of M (metal) include titanium, silicon, zirconium, niobium, germanium, aluminum, indium, tin, zinc, and copper. However, it is not limited to these metals. When b is 1, c is usually 6, and then a
Is 2 or 3 depending on the valence of. Typically, it can be represented by A 3 MF 6 or A 2 MF 6 . However, a polynuclear complex compound having a plurality of metal atoms (M) may be used.

【0018】上記フルオロ金属錯化合物を含有する水溶
液は、目的とする金属酸化物をフッ化水素酸に溶解させ
ることで調製することができる。あるいは、目的とする
金属の水酸化物もしくはオキシ水酸化物を、二フッ化水
素アンモニウム、または二フッ化水素ナトリウムのよう
な二フッ化水素アルカリ金属の水溶液に溶解させて、対
応するフルオロ金属錯化合物を合成することもできる。
フルオロ金属錯化合物は、金属量として、通常10-9〜10
mol/L、好ましくは10-6〜10-1mol/Lの濃度の水溶液に調
製して用いられる。ここに、水溶液とは、金属錯化合物
を合成するために用いた過剰のフッ化水素を含む水溶液
であってもよい。
The aqueous solution containing the fluorometal complex compound can be prepared by dissolving the target metal oxide in hydrofluoric acid. Alternatively, the hydroxide or oxyhydroxide of the desired metal is dissolved in an aqueous solution of an alkali metal hydrogen difluoride such as ammonium hydrogen difluoride or sodium hydrogen difluoride, and the corresponding fluorometal complex is dissolved. Compounds can also be synthesized.
The fluorometal complex compound is usually 10 -9 to 10 as a metal amount.
mol / L, preferably 10 -6 to 10 -1 mol / L. Here, the aqueous solution may be an aqueous solution containing excess hydrogen fluoride used for synthesizing the metal complex compound.

【0019】本発明で用いられるフッ化物イオン捕捉剤
は、フルオロ金属錯化合物を含む水溶液からフッ素イオ
ンを捕捉して金属酸化物薄膜を析出させることができる
ものであれば良い。一般に、フッ化物イオン捕捉剤に
は、液相内に溶解させて用いる均一系と、固形物である
不均一系とがある。目的に応じて、これら両者の一方を
用いても、併用しても差し支えない。均一系フッ化物イ
オン捕捉剤は、フッ化水素と反応して安定なフルオロ錯
化合物および/またはフッ化物を形成することにより、
金属酸化物薄膜を析出させるようにフッ素イオンの平衡
を移動させるものである。オルトホウ酸、メタホウ酸な
どのホウ酸のほか:塩化アルミニウム、水酸化ナトリウ
ム、アンモニア水などが例示される。このような捕捉剤
は、通常、水溶液の形で用いられるが、粉末の形で添加
して、系中に溶解させてもよい。このような捕捉剤の添
加は、1回に、または数回に分けて間欠的に行ってもよ
く、制御された供給速度、たとえば一定の速度で連続的
に行ってもよい。
The fluoride ion scavenger used in the present invention may be any as long as it can capture fluorine ions from an aqueous solution containing a fluorometal complex compound and deposit a metal oxide thin film. Generally, a fluoride ion scavenger includes a homogeneous system used by being dissolved in a liquid phase and a heterogeneous system which is a solid. Depending on the purpose, either one of these two may be used or both may be used. The homogeneous fluoride ion scavenger reacts with hydrogen fluoride to form a stable fluoro complex compound and / or fluoride,
This is to shift the equilibrium of fluorine ions so as to deposit a metal oxide thin film. Besides boric acid such as orthoboric acid and metaboric acid, examples thereof include aluminum chloride, sodium hydroxide, and aqueous ammonia. Such a capture agent is usually used in the form of an aqueous solution, but may be added in the form of a powder and dissolved in the system. Such addition of the scavenger may be performed once or several times intermittently, or may be performed continuously at a controlled feed rate, for example, at a constant rate.

【0020】また、本発明の製造方法では、析出させる
べき金属酸化物の種結晶を水溶液に添加することもでき
る。種結晶を用いることで、析出する金属酸化物は、い
ずれも安定相となる。種結晶は0.001〜10μm の範
囲、好ましくは0.001〜1μmの範囲、より好ましく
は0.001〜0.15μm程度の微小なものがよく、
その添加量は、析出させる酸化物の量等を勘案して適宜
決定できる。本発明の方法では、種結晶として目的とす
る金属酸化物の種結晶を用いることで、安定相として析
出物を得ることができる。また、種結晶の粒子径や添加
量を選ぶことで、析出速度を制御することもできる。必
要により析出途中で種結晶を補充することもできる。
In the production method of the present invention, a seed crystal of a metal oxide to be precipitated can be added to an aqueous solution. By using a seed crystal, any of the precipitated metal oxides becomes a stable phase. The seed crystal is in the range of 0.001 to 10 μm, preferably in the range of 0.001 to 1 μm, more preferably about 0.001 to 0.15 μm,
The addition amount can be appropriately determined in consideration of the amount of the oxide to be precipitated and the like. In the method of the present invention, a precipitate can be obtained as a stable phase by using a seed crystal of a target metal oxide as a seed crystal. Further, the precipitation rate can be controlled by selecting the particle diameter and the amount of the seed crystal. If necessary, seed crystals can be replenished during the precipitation.

【0021】析出用の水溶液の濾過は、種結晶は透過す
るが、種結晶より大きい粒子径を有する析出粒子を補足
する程度の孔径を有するフィルタを用いて行うことが、
種結晶の添加効果を維持し、かつ均一な厚さを有する酸
化物薄膜を生成させるという観点から好ましい。特に、
均一な厚さを有する酸化物薄膜を生成させるという観点
からは、150nm以下の孔径を有するフィルタを用い
ることが好ましい。フィルタの孔径は、より好ましくは
100nm以下であり、さらに好ましくは50nm以下
である。
Filtration of the aqueous solution for precipitation can be carried out using a filter having a pore size that allows the seed crystal to pass through but captures precipitated particles having a particle size larger than the seed crystal.
This is preferable from the viewpoint of maintaining the effect of adding the seed crystal and generating an oxide thin film having a uniform thickness. In particular,
From the viewpoint of generating an oxide thin film having a uniform thickness, it is preferable to use a filter having a pore size of 150 nm or less. The pore size of the filter is more preferably 100 nm or less, and even more preferably 50 nm or less.

【0022】また、上記濾過は、析出用の水溶液を、フ
ィルタを介して連続的にまたは断続的に循環させること
で行うことができ、具体的には、析出用の水溶液の一部
を抜き出してフィルタを透過させ、得られた水溶液を再
度析出用の水溶液に戻すことで行うことができる。本発
明の製造方法は、金属酸化物薄膜の析出を、フルオロ金
属錯体化合物とフッ素捕捉剤を含有する水溶液に、音波
及び/又は超音波を連続的にまたは断続的にまたは一時
的に与えながら行うので、上記微粒子をより均一に薄膜
に分散することが可能である。音波とは、周波数が10
kHzより短い波をいい、超音波とは、周波数が10k
Hz〜100kHzの波を言う。本発明の効果を有効に
得られるという観点からは、周波数20kHz〜100
kHzの範囲の音波と超音波を用いることが好ましい。
また、単一の周波数の音波又は超音波を用いることも、
また異なる周波数を有する複数の音波及び/又は超音波
を用いることもできる。上記水溶液に与えられる音波及
び/又は超音波の量(出力)は、音波又は超音波密度
(出力/反応容器の底面積)で表して、例えば、0.0
1〜1W/cm2の範囲であることができる。但し、こ
の音波又は超音波密度は、反応容器の形状や容量、さら
に反応液の量等を考慮して適宜決定することができる。
The filtration can be performed by continuously or intermittently circulating an aqueous solution for precipitation through a filter. Specifically, a part of the aqueous solution for precipitation is extracted and removed. This can be performed by passing through a filter and returning the obtained aqueous solution to an aqueous solution for precipitation again. In the production method of the present invention, deposition of a metal oxide thin film is performed while continuously or intermittently or temporarily applying sound waves and / or ultrasonic waves to an aqueous solution containing a fluorometal complex compound and a fluorine scavenger. Therefore, the fine particles can be more uniformly dispersed in the thin film. A sound wave has a frequency of 10
A wave shorter than 1 kHz
Hz to 100 kHz. From the viewpoint that the effects of the present invention can be effectively obtained, the frequency is 20 kHz to 100 kHz.
It is preferable to use sound waves and ultrasonic waves in the range of kHz.
Also, using sound waves or ultrasonic waves of a single frequency,
Also, a plurality of sound waves and / or ultrasonic waves having different frequencies can be used. The amount (output) of sound waves and / or ultrasonic waves given to the aqueous solution is represented by sound waves or ultrasonic density (output / bottom area of the reaction vessel) and is, for example, 0.0%.
It can be in the range of 1 to 1 W / cm 2 . However, the sound wave or ultrasonic density can be appropriately determined in consideration of the shape and volume of the reaction vessel, the amount of the reaction solution, and the like.

【0023】また、音波及び/又は超音波は、連続的に
または断続的にまたは一時的に与えることができる。音
波及び/又は超音波を水溶液に与えると、水溶液の温度
が上昇する傾向があるので、水溶液の温度と、本発明の
効果とを考慮して、音波及び/又は超音波を与える時間
やタイミングは適宜決定できる。反応温度は、系が水溶
液を維持する範囲で任意に設定でき、例えば、5〜99
℃の範囲とすることができるが、10〜80℃の範囲が
好ましく、30℃〜70℃の範囲であることがより好ま
しい。反応時間も任意であり、たとえば、目的とする析
出物が多いときは、それに応じて反応時間を長くするこ
とができる。
The sound waves and / or ultrasonic waves can be given continuously, intermittently or temporarily. When sound waves and / or ultrasonic waves are applied to an aqueous solution, the temperature of the aqueous solution tends to increase. Therefore, in consideration of the temperature of the aqueous solution and the effects of the present invention, the time and timing for applying the sound waves and / or ultrasonic waves are It can be determined appropriately. The reaction temperature can be arbitrarily set within a range in which the system maintains an aqueous solution.
C., but is preferably in the range of 10 to 80C, more preferably in the range of 30C to 70C. The reaction time is also arbitrary. For example, when the target precipitate is large, the reaction time can be lengthened accordingly.

【0024】このようにして、基材表面に金属酸化物薄
膜を形成できる。このようにして形成された析出物は、
特に焼成のような加熱工程を経なくても、条件に応じて
結晶化した金属酸化物薄膜を析出物として得られる。但
し、目的に応じて加熱工程を設けてもよい。本発明の方
法により得られる金属酸化物薄膜は、使用するフルオロ
金属錯体化合物の種類に応じて、例えば、チタニウム、
シリコン、ジルコニウム、ニオビウム、ゲルマニウム、
アルミニウム、インジウム、スズ、亜鉛、及び銅の酸化
物を1種又は2種以上含む薄膜である。さらに、金属酸
化物薄膜は、金属イオンがドープされた金属酸化物薄膜
を含む。
Thus, a metal oxide thin film can be formed on the substrate surface. The precipitate thus formed is:
In particular, a metal oxide thin film crystallized according to conditions can be obtained as a precipitate without a heating step such as firing. However, a heating step may be provided according to the purpose. Metal oxide thin film obtained by the method of the present invention, depending on the type of fluorometal complex compound used, for example, titanium,
Silicon, zirconium, niobium, germanium,
The thin film contains one or more kinds of oxides of aluminum, indium, tin, zinc, and copper. Further, the metal oxide thin film includes a metal oxide thin film doped with metal ions.

【0025】本発明の金属酸化物薄膜の製造方法は、例
えば、次の3つの態様に分けることができる。第1の態
様は、フルオロ金属錯体化合物由来の金属酸化物からな
る薄膜を形成する方法である。単一の金属酸化物からな
る薄膜を形成する場合、1種類のフルオロ金属錯体化合
物を含有する水溶液を用いる。また、複数の金属酸化物
からなる薄膜を形成したい場合、2種以上のフルオロ金
属錯体化合物を含有する水溶液を用い、この場合、2種
以上のフルオロ金属錯体化合物由来の金属酸化物からな
る2種以上の種結晶の存在下で行うことが好ましい。こ
れは、析出させるべき金属酸化物の種結晶を用いること
で、析出する金属酸化物は、いずれも安定相となるから
である。
The method for producing a metal oxide thin film of the present invention can be divided into, for example, the following three modes. A first aspect is a method for forming a thin film made of a metal oxide derived from a fluorometal complex compound. When forming a thin film made of a single metal oxide, an aqueous solution containing one type of fluorometal complex compound is used. When a thin film composed of a plurality of metal oxides is to be formed, an aqueous solution containing two or more fluorometal complex compounds is used. In this case, two kinds of metal oxides derived from two or more fluorometal complex compounds are used. It is preferable to carry out the reaction in the presence of the above seed crystal. This is because the use of a seed crystal of a metal oxide to be deposited causes any deposited metal oxide to be a stable phase.

【0026】本発明の第2の態様は、金属イオンをドー
プしたフルオロ金属錯体化合物由来の金属酸化物薄膜の
製造方法である。この態様では、形成された薄膜は金属
イオンドープ金属酸化物である。金属酸化物にドープす
る金属イオンとしては、例えば、銀イオン、銅イオン、
白金イオン、バナジウムイオン、クロムイオン、マンガ
ンイオン、鉄イオン、コバルトイオン等を挙げることが
できる。但し、前記フルオロ金属錯体化合物を含有する
水溶液に溶解性の化合物由来の金属イオンであれば、ド
ープすることは可能である。
The second aspect of the present invention is a method for producing a metal oxide thin film derived from a fluorometal complex compound doped with metal ions. In this embodiment, the formed thin film is a metal ion-doped metal oxide. As metal ions to be doped into the metal oxide, for example, silver ions, copper ions,
Platinum ion, vanadium ion, chromium ion, manganese ion, iron ion, cobalt ion and the like can be mentioned. However, any metal ion derived from a compound soluble in an aqueous solution containing the fluorometal complex compound can be doped.

【0027】水溶性金属化合物としては、例えば、Ag
F・xH2O、AgNO3、Rh(NO3)3・2H2O、C
u(NO3)2・3H2O、Cr(NO3)3・xH2O、Cu
2・2H2O、CuCl2・2H2O、PtCl4・5H2
O、VOSiO4・2H2O、VOCl 3、Cr2(S
43・18H2O、CrCl3・xH2O、MnCl2
4H2O、MnCl2、Mn(NO3)2・6H2O、MnS
4・6H2O、MnF 2、MnF3・3H2O、FeCl2
・4H2O、FeCl2、FeCl3・6H2O、FeCl
3、Fe(NO3)3・9H2O、FeSO4・7H2O、F
eSO4、(NH 4)Fe(SO43・xH2O、Co(N
3)2・6H2O、CoSO4・7H2O、NiCl2・6
2O、Ni(NO3)2・6H2O、NiSO4、Cu(N
3)2・3H2O、CuSO4・5H2O、CuSO4、C
uCl2・2H2O、CuF2・2H2O、CuCl、Sc
(SO43・xH2Oなどが例示される。水溶性金属化
合物の濃度は、溶解度や薄膜へのドープ量を考慮して、
例えば、処理液1リットルに対して10-4〜10mol
の範囲とすることができる。また、水溶性金属化合物を
反応の途中で補充添加することもできる。
Examples of the water-soluble metal compound include, for example, Ag
F xHTwoO, AgNOThree, Rh (NOThree)Three・ 2HTwoO, C
u (NOThree)Two・ 3HTwoO, Cr (NOThree)Three・ XHTwoO, Cu
FTwo・ 2HTwoO, CuClTwo・ 2HTwoO, PtClFour・ 5HTwo
O, VOSiOFour・ 2HTwoO, VOClThree, CrTwo(S
OFour)Three・ 18HTwoO, CrClThree・ XHTwoO, MnClTwo
4HTwoO, MnClTwo, Mn (NOThree)Two・ 6HTwoO, MnS
OFour・ 6HTwoO, MnF Two, MnFThree・ 3HTwoO, FeClTwo
・ 4HTwoO, FeClTwo, FeClThree・ 6HTwoO, FeCl
Three, Fe (NOThree)Three・ 9HTwoO, FeSOFour・ 7HTwoO, F
eSOFour, (NH Four) Fe (SOFour)Three・ XHTwoO, Co (N
OThree)Two・ 6HTwoO, CoSOFour・ 7HTwoO, NiClTwo・ 6
HTwoO, Ni (NOThree)Two・ 6HTwoO, NiSOFour, Cu (N
OThree)Two・ 3HTwoO, CuSOFour・ 5HTwoO, CuSOFour, C
uClTwo・ 2HTwoO, CuFTwo・ 2HTwoO, CuCl, Sc
(SOFour)Three・ XHTwoO and the like are exemplified. Water-soluble metallization
The concentration of the compound is determined in consideration of the solubility and the doping amount to the thin film.
For example, 10 liters per liter of treatment liquid-Four-10 mol
In the range. In addition, water-soluble metal compounds
Replenishment can be performed during the reaction.

【0028】第3の態様は、フルオロ金属錯体化合物由
来の金属酸化物に微粒子を含む薄膜の製造方法である。
この薄膜は、フルオロ金属錯体化合物を含有する水溶液
に微粒子を添加分散させ、この水溶液から薄膜を析出さ
せることにより形成することができる。微粒子として
は、金属コロイド粒子、金属酸化物コロイド粒子、有機
物粒子を挙げることができる。金属コロイド粒子として
は、例えば、Cu、Ag、Pt等を挙げることができ
る。金属酸化物コロイド粒子としては、例えば、Fe2
3、Cu2O、CuO等を挙げることができる。有機物
粒子としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレンテ
レフタレート、アクリル、ポリカーボネート等を挙げる
ことができる。
The third embodiment is a method for producing a thin film containing fine particles in a metal oxide derived from a fluorometal complex compound.
This thin film can be formed by adding and dispersing fine particles in an aqueous solution containing a fluorometal complex compound, and depositing the thin film from the aqueous solution. Examples of the fine particles include metal colloid particles, metal oxide colloid particles, and organic particles. Examples of the metal colloid particles include Cu, Ag, and Pt. As metal oxide colloid particles, for example, Fe 2
O 3 , Cu 2 O, CuO and the like can be mentioned. Examples of the organic particles include polystyrene, polyethylene terephthalate, acrylic, and polycarbonate.

【0029】微粒子の粒子径及び水溶液への添加量は、
目的とする薄膜により適宜変化させることができる。但
し、微粒子の水溶液中での分散性や薄膜中での存在状態
を考慮して、粒子径は、例えば、10-3〜1μmの範囲
であることができる。また、微粒子の水溶液への添加量
は、薄膜中の微粒子濃度を考慮して、例えば、処理液1
リットルに対して10-2〜102gの範囲であることが
できる。また、種結晶と同様に反応の途中で、微粒子を
添加補充することもできる。本発明の製造方法では、音
波及び/又は超音波を用いるので、上記微粒子をより均
一に分散することが可能である。
The particle size of the fine particles and the amount added to the aqueous solution are as follows:
It can be changed as appropriate depending on the intended thin film. However, in consideration of the dispersibility of the fine particles in the aqueous solution and the state of existence in the thin film, the particle diameter can be, for example, in the range of 10 −3 to 1 μm. In addition, the amount of the fine particles added to the aqueous solution is determined, for example, in consideration of the concentration of the fine particles in the thin film, for example, in the treatment liquid
It can range from 10 -2 to 10 2 g relative to liters. Fine particles can be added and replenished during the reaction in the same manner as the seed crystal. In the production method of the present invention, since the sound waves and / or the ultrasonic waves are used, the fine particles can be more uniformly dispersed.

【0030】上記第2及び第3の態様においても、フル
オロ金属錯体化合物を含有する水溶液が、フルオロ金属
錯体化合物が形成する金属酸化物からなる種結晶を含有
することができる。このような種結晶を用いることで、
安定相として金属酸化物を析出させることができる。
尚、上記3つの態様を2つ以上組み合わせて2種以上の
物質を含む薄膜を同時に形成することもできる。
Also in the second and third embodiments, the aqueous solution containing the fluorometal complex compound may contain a seed crystal composed of a metal oxide formed by the fluorometal complex compound. By using such a seed crystal,
A metal oxide can be deposited as a stable phase.
Note that two or more of the above three aspects can be combined to simultaneously form a thin film containing two or more types of substances.

【0031】[0031]

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、
実施例において、水との接触角は、エルマ光学株式会社
のゴニオ式接触角測定装置を用いて行った。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. still,
In the examples, the contact angle with water was measured using a gonio-type contact angle measuring device manufactured by Elma Optical Co., Ltd.

【0032】実施例1 まず、成膜基板として、水との接触角が63度程度であ
るアクリル板を用い、その表面にプラズマグロー放電に
よる予備処理をした。プラズマ処理装置としてはSam
co社のPlasma Deposition sys
tem, Model PD−10を用いた。プラスマ
処理時間は30sceで、酸素雰囲気で、酸素の圧力は
1.2〜1.5Torrとした。プラズマ処理後、アク
リル板表面の水との接触角は40度程度になり、疎水性
のアクリル板表面が親水性になった。その後、成膜過程
に入った。フルオロ錯金属化合物として、アンモニウム
ヘキサフルオロチタネート(NH 42TiF6を用い、
これを400ml水中に2.8g溶解させ撹拌した後、
TiO2アナターゼ微粒子を予め純水中に懸濁させた溶
液を一晩放置して得られた上澄み液を10ml加え、同
じく撹拌均質化した。このようにして調製した処理液を
500mlの円筒容器に移し替え、35℃に保持した超
音波洗浄器水槽に浸した。酸化ホウ素10gを素速く前
述の処理液中に加え撹拌した。その後、50×60×2
mmサイズのアクリル基板をこの処理液中に3時間浸漬
して成膜した(図1に示す)。成膜過程中に30min
毎に30secの超音波をかけた(周波数マルチ,出力
100W、超音波密度0.3W/cm2)。成膜処理時
間経過の後、基板を処理液から取り出し、軽く洗浄した
後、自然乾燥して、TiO2薄膜を析出させた基板を得
た。得られた薄膜は、均一な干渉反射光を示しており、
光散乱を示さず透明性の高い膜であった。得られた薄膜
は水洗によって剥がれることはなかった。さらに、セロ
テープ(商標)を使いた剥離試験によっても、薄膜が剥
離することはなかった。実施例1の方法を用い、均一、
付着力良い、かつ光触媒性能のある酸化チタン膜が成膜
できた。
Example 1 First, as a film forming substrate, the contact angle with water was about 63 degrees.
Acrylic plate with plasma glow discharge on its surface
Pretreatment. As a plasma processing apparatus, Sam
Co.'s Plasma Deposition system
tem, Model PD-10 was used. Plasma
The processing time is 30 sce, in an oxygen atmosphere, the pressure of oxygen is
It was set to 1.2 to 1.5 Torr. After plasma treatment,
The contact angle with water on the surface of the rill plate is about 40 degrees, and it is hydrophobic
The acrylic plate surface became hydrophilic. After that, the film formation process
went inside. Ammonium as a fluoro complex metal compound
Hexafluorotitanate (NH Four)TwoTiF6Using
After dissolving 2.8 g of this in 400 ml of water and stirring,
TiOTwoA solution in which anatase microparticles are suspended in pure water in advance.
The solution was allowed to stand overnight, and 10 ml of the supernatant obtained was added.
The mixture was homogenized with stirring. The treatment solution prepared in this way is
Transfer to a 500ml cylindrical container and keep at 35 ℃
It was immersed in a sonic bath. Quickly before 10g of boron oxide
It was added to the above-mentioned treatment solution and stirred. Then, 50 × 60 × 2
Acrylic substrate of mm size is immersed in this treatment liquid for 3 hours
(See FIG. 1). 30 minutes during the film formation process
Ultrasound was applied for 30 seconds every time (frequency multiplication, output
100W, ultrasonic density 0.3W / cmTwo). During film formation
After a lapse of time, the substrate was taken out of the processing solution and washed lightly.
After that, air dry and TiOTwoObtain a substrate on which a thin film is deposited
Was. The resulting thin film shows uniform interference reflected light,
The film was highly transparent without light scattering. The thin film obtained
Was not peeled off by washing with water. In addition, cello
The peeling test using Tape (trademark)
There was no separation. Using the method of Example 1,
Titanium oxide film with good adhesion and photocatalytic performance is formed
did it.

【0033】比較例1 実施例1と同じ材質のアクリル板を用い、その表面に予
備処理をせずに直接にTiO2薄膜の成膜過程に入っ
た。成膜溶液の調製及び成膜条件などは実施例1と同様
とした。成膜処理時間経過の後、基板を処理液から取り
出したが、基板上にTiO2薄膜の堆積は見られなかっ
た。
Comparative Example 1 An acrylic plate made of the same material as in Example 1 was used, and the process of forming a TiO 2 thin film was started directly without performing any pretreatment on the surface. The preparation of the film forming solution and the film forming conditions were the same as in Example 1. After the elapse of the film forming process time, the substrate was taken out of the processing solution, but no TiO 2 thin film was deposited on the substrate.

【0034】比較例2 実施例1と同じ材質のアクリル板を用い、その表面に予
備処理をせずに直接にTiO2薄膜の析出成膜過程に入
った。成膜溶液の調製は実施例1と同じで、成膜条件は
超音波をかけないで、他のは実施例1と同じで成膜をし
た。成膜処理時間経過の後、基板を処理液から取り出
し、基板上にTiO2薄膜の堆積が見られた。しかし、
超音波をかけていないため、膜の均一性は良くなかっ
た。また、その成膜処理後、水で軽く洗浄することによ
って、膜は基板から簡単に剥離した。
Comparative Example 2 An acrylic plate of the same material as in Example 1 was used, and the process of depositing and depositing a TiO 2 thin film was started directly without performing any pretreatment on the surface. The preparation of the film forming solution was the same as in Example 1, and the film forming conditions were the same as in Example 1 except that no ultrasonic wave was applied. After the elapse of the film formation processing time, the substrate was removed from the processing solution, and deposition of a TiO 2 thin film on the substrate was observed. But,
Since no ultrasonic wave was applied, the uniformity of the film was not good. After the film forming process, the film was easily removed from the substrate by gently washing with water.

【0035】実施例2 まず、成膜基板として、水との接触角が72度であるP
C板を用い、その表面にプラズマグロー放電による予備
処理をした。プラズマ処理装置としてはSamco社の
Plasma Deposition system,
Model PD−10を用いた。プラスマ処理時間
は15sceで、酸素雰囲気で、酸素の圧力は1.0〜
1.5Torrとした。プラズマ処理後、PC板表面の
水との接触角は30度程度になり、疎水性のPC表面が
親水性になった。その後、成膜過程に入った。フルオロ
錯金属化合物として、アンモニウムヘキサフルオロチタ
ネート(NH 42TiF6を用い、これを400ml水
中に2.8g溶解させ、またV25を0.06g加え撹
拌した後、TiO2アナターゼ微粒子を予め純水中に懸
濁させた溶液を一晩放置して得られた上澄み液を10m
l加え、同じく撹拌均質化した。以上のようにして調製
した処理液を500mlの円筒容器に移し替え、35℃
に保持した超音波水槽に浸した。酸化ホウ素10gを素
速く前述の処理液中に加え撹拌した。成膜基板として、
上記プラズマグロー放電処理をしたサイズ70mm×5
0mmのPC基材を用いた。その基板を上述の処理液中
に浸漬し、3時間成膜した。成膜過程中に30min毎
に30sec超音波をかけた(周波数マルチ、出力10
0W、超音波密度0.3W/cm2)。処理時間経過の
後、基板を処理液から取り出し、軽く洗浄した後、自然
乾燥してバナジウムをドープしたTiO2の薄膜を析出
させた基板を得た。得られた薄膜は、均一な干渉反射光
を示しており、光散乱を示さず透明性の高い膜であっ
た。得られた薄膜は水洗によって剥がれることはなかっ
た。さらに、セロテープ(商標)を使いた剥離試験によ
っても、薄膜が剥離することはなかった。実施例2の方
法を用い、均一、付着力良い、かつ光触媒性能のある酸
化チタン膜が成膜できた。
Example 2 First, a P film having a contact angle with water of 72 degrees was used as a film forming substrate.
Preliminary surface by plasma glow discharge using C plate
Processed. As a plasma processing apparatus, Samco
Plasma Deposition System,
 Model PD-10 was used. Plasma processing time
Is 15 seconds and the oxygen pressure is 1.0 to
1.5 Torr. After plasma treatment,
The contact angle with water becomes about 30 degrees, and the hydrophobic PC surface becomes
It became hydrophilic. Thereafter, a film formation process was started. Fluoro
As a complex metal compound, ammonium hexafluorotitanium
Nate (NH Four)TwoTiF6Using 400 ml of water
2.8 g dissolved inTwoOFiveAnd add 0.06 g.
After stirring, TiOTwoPreliminarily suspend anatase microparticles in pure water.
The turbid solution was allowed to stand overnight, and the supernatant obtained was 10 m
and the mixture was stirred and homogenized. Prepared as above
Transfer the treated solution to a 500 ml cylindrical container,
Immersed in an ultrasonic water bath held in a water bath. 10 g of boron oxide
It was quickly added to the above-mentioned treatment solution and stirred. As a deposition substrate,
Size 70mm × 5 after the above plasma glow discharge treatment
A 0 mm PC substrate was used. Place the substrate in the processing solution described above.
To form a film for 3 hours. Every 30 minutes during the film formation process
30 seconds ultrasonic (frequency multi, output 10
0 W, ultrasonic density 0.3 W / cmTwo). Processing time elapsed
After that, remove the substrate from the processing solution and wash it lightly.
Dry and vanadium doped TiOTwoDeposit a thin film of
The obtained substrate was obtained. The resulting thin film has uniform interference reflected light
This is a highly transparent film without light scattering.
Was. The obtained thin film does not peel off by washing with water
Was. Furthermore, a peel test using Cellotape (trademark)
However, the thin film did not peel off. Example 2
Method, uniform, good adhesion and photocatalytic acid
A titanium oxide film was formed.

【0036】実施例3 まず、成膜基板として、水との接触角が90度程度であ
るポリエチレン(PE)板を用い、その表面にプラズマ
グロー放電による予備処理をした。プラズマ処理装置と
してはSamco社のPlasma Depositi
on system, Model PD−10を用い
た。プラスマ処理時間は30sceで、酸素雰囲気で、
酸素の圧力は1.2〜1.5Torrとした。プラズマ
処理後、ポリエチレン板表面の水との接触角は50度程
度になり、疎水性のポリエチレン表面が親水性になっ
た。その後、成膜過程に入った。フルオロ錯金属化合物
として、アンモニウムヘキサフルオロチタネート(NH
42TiF6を用い、これを400ml水中に2.8g
溶解させ撹拌した後、TiO2アナターゼ微粒子を予め
純水中に懸濁させた溶液を一晩放置して得られた上澄み
液を10ml加え、同じく撹拌均質化した。以上のよう
にして調製した処理液を500mlの円筒容器に移し替
え、35℃に保持した超音波洗浄器水槽に浸した。酸化
ホウ素10gを素速く前述の処理液中に加え撹拌した。
その後、30×30×1mmサイズのポリエチレン基板
をこの処理液中に3時間浸漬して成膜した(図1に示
す)。成膜過程中に30min毎に30secの超音波
をかけた(周波数マルチ,出力100W、超音波密度
0.3W/cm2)。成膜処理時間経過の後、基板を処
理液から取り出し、軽く洗浄した後、自然乾燥して、T
iO2薄膜を析出させた基板を得た。得られた薄膜は、
均一な干渉反射光を示しており、光散乱を示さず透明性
の高い膜であった。得られた薄膜は水洗によって剥がれ
ることはなかった。さらに、セロテープ(商標)を使い
た剥離試験によっても、薄膜が剥離することはなかっ
た。実施例3の方法を用い、均一、付着力良い、かつ光
触媒性能のある酸化チタン膜が成膜できた。
Example 3 First, as a film forming substrate, the contact angle with water was about 90 degrees.
Using a polyethylene (PE) plate with a plasma
A preliminary treatment by glow discharge was performed. Plasma processing equipment and
And then Samco's Plasma Depositi
on system, using Model PD-10
Was. Plasma treatment time is 30 seconds, in oxygen atmosphere,
The pressure of oxygen was set to 1.2 to 1.5 Torr. plasma
After treatment, the contact angle of the polyethylene plate surface with water is about 50 degrees
And the hydrophobic polyethylene surface becomes hydrophilic
Was. Thereafter, a film formation process was started. Fluoro complex metal compound
As ammonium hexafluorotitanate (NH
Four)TwoTiF62.8 g in 400 ml water
After dissolving and stirring, TiOTwoAnatase fine particles in advance
Supernatant obtained by leaving the solution suspended in pure water overnight
10 ml of the liquid was added, and the mixture was similarly stirred and homogenized. As above
Transfer the processing solution prepared in the above to a 500 ml cylindrical container
Then, it was immersed in an ultrasonic cleaning bath maintained at 35 ° C. Oxidation
10 g of boron was quickly added to the above-mentioned treatment solution and stirred.
Then, a polyethylene substrate of 30 × 30 × 1 mm size
Was immersed in this treatment solution for 3 hours to form a film (see FIG. 1).
). Ultrasonic wave for 30 sec every 30 min during the film formation process
(Frequency multi, output 100W, ultrasonic density
0.3W / cmTwo). After the elapse of the film formation processing time, the substrate is processed.
Remove from the solution, lightly wash, air dry,
iOTwoA substrate on which a thin film was deposited was obtained. The resulting thin film is
Shows uniform interference reflected light, no light scattering and transparency
Was high. The obtained thin film is peeled off by washing with water
I never did. In addition, using Cellotape (trademark)
No peeling of the thin film by the peel test
Was. Using the method of Example 3, uniform, good adhesion, and light
A titanium oxide film having catalytic performance was formed.

【0037】比較例3 実施例3と同じ材質のポリエチレン(PE)を用い、そ
の表面に予備処理をせずに直接にTiO2薄膜の成膜過
程に入った。成膜溶液の調製及び成膜条件などは実施例
3と同様とした。成膜処理時間経過の後、基板を処理液
から取り出し、基板上にTiO2薄膜の堆積は見られな
かった。
COMPARATIVE EXAMPLE 3 Polyethylene (PE) made of the same material as in Example 3 was used, and the process of forming a TiO 2 thin film was started directly without performing any pretreatment on its surface. The preparation of the film forming solution and the film forming conditions were the same as in Example 3. After the elapse of the film formation time, the substrate was taken out of the processing solution, and no TiO 2 thin film was deposited on the substrate.

【0038】実施例4 まず、成膜基板として、水との接触角が90度程度であ
るポリプロピレン(PP)板を用い、その表面にプラズ
マグロー放電による予備処理をした。プラズマ処理装置
としてはSamco社のPlasma Deposit
ion system, Model PD−10を用
いた。プラスマ処理時間は30sceで、酸素雰囲気
で、酸素の圧力は1.0〜1.5Torrとした。プラ
ズマ処理後、ポリプロピレン板表面の水との接触角は5
9度程度になり、疎水性のポリプロピレン(PP)表面
が親水性になった。その後、成膜過程に入った。フルオ
ロ錯金属化合物として、アンモニウムヘキサフルオロチ
タネート(NH 42TiF6を用い、これを400ml
水中に2.8g溶解させ撹拌した後、TiO2アナター
ゼ微粒子を予め純水中に懸濁させた溶液を一晩放置して
得られた上澄み液を10ml加え、同じく撹拌均質化し
た。以上のようにして調製した処理液を500mlの円
筒容器に移し替え、35℃に保持した超音波洗浄器水槽
に浸した。酸化ホウ素10gを素速く前述の処理液中に
加え撹拌した。その後、40×40×1mmサイズのポ
リエチレン基板をこの処理液中に3時間浸漬して成膜し
た(図1に示す)。成膜過程中に30min毎に30s
ecの超音波をかけた(周波数マルチ,出力100W、
超音波密度0.3W/cm2)。成膜処理時間経過の
後、基板を処理液から取り出し、軽く洗浄した後、自然
乾燥して、TiO2薄膜を析出させた基板を得た。得ら
れた薄膜は、均一な干渉反射光を示しており、光散乱を
示さず透明性の高い膜であった。得られた薄膜は水洗に
よって剥がれることはなかった。さらに、セロテープ
(商標)を使いた剥離試験によっても、薄膜が剥離する
ことはなかった。実施例4の方法を用い、均一、付着力
良い、かつ光触媒性能のある酸化チタン膜が成膜でき
た。
Example 4 First, as a film formation substrate, the contact angle with water was about 90 degrees.
Using a polypropylene (PP) plate
Preliminary treatment was carried out by muggle discharge. Plasma processing equipment
As the Plasma Deposit of Samco
Use ion system, Model PD-10
Was. Plasma treatment time is 30 seconds, oxygen atmosphere
The oxygen pressure was set to 1.0 to 1.5 Torr. Plastic
After the zuma treatment, the contact angle of the polypropylene plate surface with water is 5
About 9 degrees, hydrophobic polypropylene (PP) surface
Became hydrophilic. Thereafter, a film formation process was started. Fluo
As a complex metal compound, ammonium hexafluorothi
Tanate (NH Four)TwoTiF6Using 400ml
After dissolving 2.8 g in water and stirring, TiOTwoAnata
The solution in which fine particles are suspended in pure water is left overnight.
10 ml of the obtained supernatant was added, and the mixture was stirred and homogenized in the same manner.
Was. The treatment solution prepared as described above was used for a 500 ml circle.
Transfer to a cylindrical container and maintain an ultrasonic cleaner tank at 35 ° C
Dipped in. 10 g of boron oxide quickly into the above-mentioned processing solution
Added and stirred. Then, a 40 × 40 × 1 mm size port
A polyethylene substrate is immersed in this processing solution for 3 hours to form a film.
(Shown in FIG. 1). 30 s every 30 min during the film formation process
ec ultrasonic waves (frequency multi, output 100W,
Ultrasonic density 0.3W / cmTwo). Of the film formation processing time
After that, remove the substrate from the processing solution and wash it lightly.
Dried, TiOTwoA substrate on which a thin film was deposited was obtained. Get
The thin film shows uniform interference reflected light and reduces light scattering.
It was not shown and was a highly transparent film. The obtained thin film is washed with water
Therefore, it did not peel off. In addition, scotch tape
The thin film peels off even by a peeling test using (trademark)
I never did. Uniform, adhesive force using the method of Example 4
Titanium oxide film with good and photocatalytic performance can be formed
Was.

【0039】比較例4 実施例4と同じ材質のポリプロピレン(PP)を用い、
その表面に予備処理をせずに直接にTiO2薄膜の成膜
過程に入った。成膜溶液の調製及び成膜条件などは実施
例4と同様とした。成膜処理時間経過の後、基板を処理
液から取り出し、基板上にTiO2薄膜の堆積が見られ
なかった。
Comparative Example 4 Using the same material as in Example 4, polypropylene (PP) was used.
The TiO 2 thin film was directly formed without performing any pretreatment on its surface. The preparation of the film forming solution and the film forming conditions were the same as in Example 4. After the elapse of the film forming time, the substrate was taken out of the processing solution, and no TiO 2 thin film was deposited on the substrate.

【0040】実施例5 まず、成膜基材として水との接触角が65度であるPE
Tを用い、その表面に酸で予備処理をした。 1MのHCL溶液を400ml調製し、その溶液の温度
は20℃に維持し、その酸溶液中に50×60mmサイ
ズのPETサンプルを3minで浸漬し、処理した。そ
の後、蒸留水で適当に流して、室温で乾燥した。処理
後、PET表面の水との接触角は40度程度になり、そ
の後、酸化チタン成膜過程に入った。 フルオロ錯金属化合物として、アンモニウムヘキサフル
オロチタネート(NH 42TiF6を用い、これを40
0ml水中に2.8g溶解させ撹拌した後、TiO2
ナターゼ微粒子を予め純水中に懸濁させた溶液を一晩放
置して得られた上澄み液を10ml加え、同じく撹拌均
質化した。以上のようにして調製した処理液を500m
lの円筒容器に移し替え、35℃に保持した超音波洗浄
器水槽に浸した。酸化ホウ素10gを素速く前述の処理
液中に加え撹拌した。その後、上述酸で処理したサンプ
ルをこの処理液中に3時間浸漬して成膜した(図1に示
す)。成膜過程中に30min毎に30secの超音波
をかけた(周波数45kHz,出力100W、超音波密
度0.3W/cm2)。成膜処理時間経過の後、サンプ
ルを処理液から取り出し、軽く洗浄した後、自然乾燥し
て、TiO2薄膜を析出させた基板を得た。得られた薄
膜は、均一な干渉反射光を示しており、光散乱を示さず
透明性の高い膜であった。得られた薄膜は水洗によって
剥がれることはなかった。さらに、セロテープ(商標)
を使いた剥離試験によっても、薄膜が剥離することはな
かった。実施例5の方法を用い、均一、付着力良い、か
つ光触媒性能のある酸化チタン膜が成膜できた。
Example 5 First, PE having a contact angle with water of 65 degrees as a film-forming substrate was used.
Using T, the surface was pre-treated with an acid. Prepare 400 ml of 1M HCl solution, and adjust the temperature of the solution.
Is maintained at 20 ° C. and 50 × 60 mm size in the acid solution.
The PET sample was immersed for 3 minutes and processed. So
Thereafter, the mixture was appropriately flushed with distilled water and dried at room temperature. processing
Later, the contact angle of the PET surface with water becomes about 40 degrees,
After that, a titanium oxide film formation process was started. Ammonium hexaflur as a fluoro complex metal compound
Orotitanate (NH Four)TwoTiF6Using 40
After dissolving 2.8 g in 0 ml water and stirring, TiO 2TwoA
Release a solution of previously suspended natase microparticles in pure water overnight
10 ml of the supernatant liquid obtained by the
Quality. 500 m of the treatment liquid prepared as described above
Transfer to a 1 l cylindrical container and ultrasonic cleaning maintained at 35 ° C
It was immersed in a water tank. 10 g of boron oxide quickly treated as described above
The solution was added and stirred. After that, the sump treated with the above acid
Was immersed in this treatment solution for 3 hours to form a film (see FIG. 1).
). Ultrasonic wave for 30 sec every 30 min during the film formation process
(Frequency 45kHz, output 100W, ultrasonic density
Degree 0.3W / cmTwo). After the elapse of the film formation time, the sump
Remove from the processing solution, lightly wash, air dry
And TiOTwoA substrate on which a thin film was deposited was obtained. Thin obtained
The film shows uniform interference reflected light and no light scattering
It was a highly transparent film. The obtained thin film is washed with water
There was no peeling. In addition, Cellotape ™
The peeling test using
won. Using the method of Example 5, uniform and good adhesion
A titanium oxide film having photocatalytic performance was formed.

【0041】実施例6 まず、成膜基材として水との接触角が67度であるNy
lon6を用い、その表面にアルカリで予備処理をし
た。 5MのNaOH溶液を400ml調製し、その溶液の温
度は20℃に維持し、そのアルカリ溶液中に50×40
mmサイズのNylon6サンプルを10minで浸漬
し、処理した。その後、蒸留水でゆくり流して、室温で
乾燥した。処理後、Nylon6表面の水との接触角は
45度程度になり、その後、酸化チタン成膜過程に入っ
た。フルオロ錯金属化合物として、アンモニウムヘキサ
フルオロチタネート(NH 42TiF6を用い、これを
400ml水中に2.8g溶解させ撹拌した後、TiO
2アナターゼ微粒子を予め純水中に懸濁させた溶液を一
晩放置して得られた上澄み液を10ml加え、同じく撹
拌均質化した。以上のようにして調製した処理液を50
0mlの円筒容器に移し替え、35℃に保持した超音波
洗浄器水槽に浸した。酸化ホウ素10gを素速く前述の
処理液中に加え撹拌した。その後、上述アルカリで処理
したサンプルをこの処理液中に3時間浸漬して成膜した
(図1に示す)。成膜過程中に30min毎に30se
cの超音波をかけた(周波数45kHz,出力100
W、超音波密度0.3W/cm2)。成膜処理時間経過
の後、サンプルを処理液から取り出し、軽く洗浄した
後、自然乾燥して、TiO2薄膜を析出させた基板を得
た。得られた薄膜は、均一な干渉反射光を示しており、
光散乱を示さず透明性の高い膜であった。得られた薄膜
は水洗によって剥がれることはなかった。さらに、セロ
テープ(商標)を使いた剥離試験によっても、薄膜が剥
離することはなかった。実施例6の方法を用い、均一、
付着力良い、かつ光触媒性能のある酸化チタン膜が成膜
できた。
Example 6 First, Ny having a contact angle with water of 67 degrees as a film-forming substrate was used.
lon6, and the surface is pre-treated with alkali
Was. Prepare 400 ml of a 5 M NaOH solution and heat the solution.
The temperature is maintained at 20 ° C. and 50 × 40 in the alkaline solution.
Immersion of Nylon6 sample of 10 mm in 10 mm
And processed. After that, pour slowly with distilled water and at room temperature
Dried. After treatment, the contact angle of Nylon 6 surface with water is
It reaches about 45 degrees, and then enters the titanium oxide film formation process
Was. Ammonium hexa as a fluoro complex metal compound
Fluorotitanate (NH Four)TwoTiF6And use this
After dissolving 2.8 g in 400 ml water and stirring, TiO 2
TwoA solution of anatase microparticles suspended in pure water in advance
Add 10 ml of the supernatant obtained by standing overnight, and stir similarly.
The mixture was homogenized. The treatment solution prepared as described above was
Ultrasonic transferred to a 0 ml cylindrical container and kept at 35 ° C
It was immersed in a washing tank. 10 g of boron oxide quickly
It was added to the treatment liquid and stirred. After that, treatment with the above alkali
The sample thus obtained was immersed in this treatment solution for 3 hours to form a film.
(Shown in FIG. 1). 30 seconds every 30 minutes during the film formation process
c was applied (frequency 45 kHz, output 100
W, ultrasonic density 0.3W / cmTwo). Elapsed time of deposition process
After, remove the sample from the processing solution and wash it gently
After that, air dry and TiOTwoObtain a substrate on which a thin film is deposited
Was. The resulting thin film shows uniform interference reflected light,
The film was highly transparent without light scattering. The thin film obtained
Was not peeled off by washing with water. In addition, cello
The peeling test using Tape (trademark)
There was no separation. Using the method of Example 6, uniform
Titanium oxide film with good adhesion and photocatalytic performance is formed
did it.

【0042】実施例7 まず、成膜基板として、水との接触角が72度であるP
C板を用い、その表面に有機溶剤エッチングによる予備
処理をした。エッチング液として、有機溶剤のクロロホ
ルムとエタノールを(クロロホルム)1:(エタノー
ル)4の比率で調製した。そのエッチング溶液中にPC
板を5secで浸漬してエッチングした。それによっ
て、PC表面がより粗くなった。その後、成膜過程に入
る。フルオロ錯金属化合物として、アンモニウムヘキサ
フルオロチタネート(NH 42TiF6を用い、これを
400ml水中に2.8g溶解させ撹拌した後、TiO
2アナターゼ微粒子を予め純水中に懸濁させた溶液を一
晩放置して得られた上澄み液を10ml加え、同じく撹
拌均質化した。以上のようにして調製した処理液を50
0mlの円筒容器に移し替え、40℃に保持した超音波
洗浄器水槽に浸した。酸化ホウ素10gを素速く前述の
処理液中に加え撹拌した。その後、50×70×1mm
サイズのPC基板をこの処理液中に3時間浸漬して成膜
した(図1に示す)。成膜過程中に20min毎に30
secの超音波をかけた(周波数45kHz,出力10
0W、超音波密度0.3W/cm2)。成膜処理時間経
過の後、基板を処理液から取り出し、軽く洗浄した後、
自然乾燥して、TiO2薄膜を析出させた基板を得た。
得られた薄膜は、均一な干渉反射光を示しており、光散
乱を示さず透明性の高い膜であった。得られた薄膜は水
洗によって剥がれることはなかった。さらに、セロテー
プ(商標)を使いた剥離試験によっても、薄膜が剥離す
ることはなかった。実施例7の方法を用い、均一、付着
力良い、かつ光触媒性能のある酸化チタン膜が成膜でき
た。
Example 7 First, as a film-forming substrate, P having a contact angle with water of 72 degrees was used.
Preparing the surface by organic solvent etching using a C plate
Processed. As an etchant, the organic solvent chloropho
Lum and ethanol (chloroform) 1: (Ethanor
4) prepared in a ratio of 4. PC in the etching solution
The plate was immersed for 5 seconds and etched. By that
Thus, the PC surface became rougher. Then, enter the film formation process.
You. Ammonium hexa as a fluoro complex metal compound
Fluorotitanate (NH Four)TwoTiF6And use this
After dissolving 2.8 g in 400 ml water and stirring, TiO 2
TwoA solution of anatase microparticles suspended in pure water in advance
Add 10 ml of the supernatant obtained by standing overnight, and stir similarly.
The mixture was homogenized. The treatment solution prepared as described above was
Ultrasonic transferred to a 0 ml cylindrical container and kept at 40 ° C
It was immersed in a washing tank. 10 g of boron oxide quickly
It was added to the treatment liquid and stirred. Then, 50 × 70 × 1mm
PC board of size is immersed in this processing solution for 3 hours to form a film
(Shown in FIG. 1). 30 every 20 min during the deposition process
seconds of ultrasonic waves (frequency 45 kHz, output 10
0 W, ultrasonic density 0.3 W / cmTwo). Deposition time
After passing, remove the substrate from the processing solution, wash it lightly,
Air dried, TiOTwoA substrate on which a thin film was deposited was obtained.
The resulting thin film shows uniform interference reflected light,
The film was highly transparent without any disturbance. The resulting thin film is made of water
It was not peeled off by washing. In addition,
The peeling test using the
I never did. Uniform and adhere using the method of Example 7.
A powerful and photocatalytic titanium oxide film can be formed.
Was.

【0043】比較例5 実施例7と同じ材質のPC板を用い、その表面に予備処
理をせずに直接にTiO2薄膜の成膜過程に入った。成
膜溶液の調製及び成膜条件などは実施例1と同じで成膜
をした。成膜処理時間経過の後、基板を処理液から取り
出し、基板上にTiO2薄膜の堆積は見られなかった。
Comparative Example 5 Using a PC board made of the same material as in Example 7, the process of forming a TiO 2 thin film was started directly without performing any pretreatment on the surface. Preparation of a film forming solution, film forming conditions, and the like were performed in the same manner as in Example 1. After the elapse of the film formation time, the substrate was taken out of the processing solution, and no TiO 2 thin film was deposited on the substrate.

【0044】実施例8 まず、成膜基板として、ABS板を用い、その表面に有
機溶剤エッチングによる予備処理をした。エッチング液
として、有機溶剤のクロロホルムとエタノールを(クロ
ロホルム)1:(エタノール)8の比率で調製した。そ
のエッチング溶液中にPC板を5secで浸漬してエッ
チングした。それによって、ABS基板の表面がより粗
くなった。その後、成膜過程に入った。フルオロ錯金属
化合物として、アンモニウムヘキサフルオロチタネート
(NH 42TiF6を用い、これを400ml水中に
2.8g溶解させ、またV25を0.06g加え撹拌し
た後、TiO2アナターゼ微粒子を予め純水中に懸濁さ
せた溶液を一晩放置して得られた上澄み液を10ml加
え、同じく撹拌均質化した。以上のようにして調製した
処理液を500mlの円筒容器に移し替え、30℃に保
持した超音波水槽に浸した。酸化ホウ素10gを素速く
前述の処理液中に加え撹拌した。成膜基板として、上述
有機溶液でエッチングした40mm×50mmサイズの
ABS板を用いる。その基板を上述の成膜処理液中に浸
漬し、4時間で成膜した。成膜過程中に30min毎に
30sec超音波をかけた(周波数マルチ、出力100
W、超音波密度0.3W/cm2)。処理時間経過の
後、基板を処理液から取り出し、軽く洗浄した後、自然
乾燥して、バナジウムをドープしたTiO2の薄膜を析
出させた基板を得た。得られた薄膜は、均一な干渉反射
光を示している。得られた薄膜は水洗によって剥がれる
ことはなかった。さらに、セロテープ(商標)を使いた
剥離試験によっても、薄膜が剥離することはなかった。
実施例8の方法を用い、均一、付着力良いバナジウムを
ドープしたTiO2の薄膜が成膜できた。
Example 8 First, an ABS plate was used as a film-forming substrate,
Preliminary treatment was performed by solvent etching. Etching liquid
As the organic solvent chloroform and ethanol
(Formol) 1: 8 (ethanol). So
The PC board is immersed in the etching solution of
Ching. As a result, the surface of the ABS substrate becomes rougher.
It's gone. Thereafter, a film formation process was started. Fluoro complex metal
As a compound, ammonium hexafluorotitanate
(NH Four)TwoTiF6And put it in 400ml water
Dissolve 2.8 g, andTwoOFiveWas added and stirred.
After the TiOTwoAnatase microparticles are suspended in pure water in advance.
Let the solution stand overnight and add 10 ml of the supernatant obtained.
Then, the mixture was stirred and homogenized. Prepared as above
Transfer the processing solution to a 500 ml cylindrical container and keep it at 30 ° C.
It was immersed in an ultrasonic water tank. 10 g of boron oxide quickly
It was added to the above-mentioned treatment solution and stirred. As the film forming substrate,
40mm x 50mm size etched with organic solution
An ABS plate is used. The substrate is immersed in the above-mentioned film formation processing solution.
It was immersed and formed into a film in 4 hours. Every 30 minutes during the film formation process
30 seconds of ultrasonic waves (frequency multi, output 100
W, ultrasonic density 0.3W / cmTwo). Processing time elapsed
After that, remove the substrate from the processing solution and wash it lightly.
Dry, vanadium doped TiOTwoOf thin film
The ejected substrate was obtained. The resulting thin film has uniform interference reflection
Shows light. The obtained thin film is peeled off by washing with water
I never did. In addition, using Cellotape (trademark)
Even in the peeling test, the thin film did not peel.
Using the method of Example 8, uniform vanadium with good adhesion
Doped TiOTwoWas formed.

【0045】比較例6 実施例8と同じ材質のABS板を用い、その表面に予備
処理をせずに直接にバナジウムをドープしたTiO2
膜の析出成膜過程に入った。成膜溶液の調製及び成膜条
件などは実施例2と同じで成膜をした。成膜処理時間経
過の後、基板を処理液から取り出し、基板上にバナジウ
ムをドープしたTiO2薄膜の堆積は見られなかった。
COMPARATIVE EXAMPLE 6 An ABS plate of the same material as in Example 8 was used, and the process of depositing and depositing a vanadium-doped TiO 2 thin film directly was performed without any pretreatment on the surface. Preparation of a film forming solution, film forming conditions, and the like were performed in the same manner as in Example 2. After the elapse of the film formation time, the substrate was taken out of the processing solution, and no deposition of a TiO 2 thin film doped with vanadium was observed on the substrate.

【0046】比較例7 実施例8と同じ材質のABS板を用い、その表面に予備
処理をせずに直接にバナジウムをドープしたTiO2
膜の析出成膜過程に入った。成膜溶液の調製は実施例8
と同じで、成膜条件は超音波をかけないで、他のは実施
例8と同じで成膜をした。成膜処理時間経過の後、基板
を処理液から取り出し、基板上にバナジウムをドープし
たTiO2薄膜の堆積が見られた。しかし、超音波をか
けていないために膜の均一性は良くなかった。その成膜
処理後、水で軽く洗浄することによって、膜は基板から
簡単に剥離した。
[0046] Using the ABS plate of the same material as in Comparative Example 7 Example 8, it enters the deposition film forming process of directly TiO 2 thin film doped with vanadium without pretreatment to the surface. Preparation of film forming solution was performed in Example 8.
In the same manner as in Example 8, the film was formed under the same conditions as in Example 8 except that no ultrasonic wave was applied. After the elapse of the film formation time, the substrate was taken out of the processing solution, and deposition of a TiO 2 thin film doped with vanadium was observed on the substrate. However, the uniformity of the film was not good because no ultrasonic wave was applied. After the film formation process, the film was easily separated from the substrate by lightly washing with water.

【0047】分散シード水溶液法を用いるポリマー材質
上への酸化物薄膜の生成におけるポリマー材質表面の改
質方法として、上述実施例に書いた有機溶剤、酸溶液、
アルカリ溶液の化学表面処理法、及びプラズマグロー放
電との物理表面処理方法に限らず、他の表面改質手段、
例えば湿式処理の溶剤処理、薬剤処理;乾式処理の表面
研磨、表面エッチング、プラズマコロナ放電、光、紫外
線、及び放射線照射法、イオン処理、メカノ化学処理;
コーティング処理の改質剤でコーティング、真空蒸着、
化学蒸着、物理蒸着、多層重合、グラフト重合、フィル
ムあわせなど適当な方法を行っても良い。また、プラズ
マ処理の反応ガスとして、上述の酸素ガスに限らず、窒
素ガス、アルゴンガス、空気などを使っても良い。
As a method for modifying the surface of the polymer material in the formation of the oxide thin film on the polymer material using the dispersed seed aqueous solution method, the organic solvent, the acid solution described in the above-mentioned embodiment,
Chemical surface treatment method of alkaline solution, and not limited to physical surface treatment method with plasma glow discharge, other surface modification means,
For example, solvent treatment of wet treatment, chemical treatment; surface polishing of dry treatment, surface etching, plasma corona discharge, light, ultraviolet, and radiation irradiation method, ion treatment, mechanochemical treatment;
Coating with a coating modifier, vacuum deposition,
Appropriate methods such as chemical vapor deposition, physical vapor deposition, multilayer polymerization, graft polymerization, and film alignment may be performed. Further, the reaction gas for the plasma treatment is not limited to the above-described oxygen gas, but may be nitrogen gas, argon gas, air, or the like.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、分散シード水溶液法で
酸化物薄膜及びその複合物薄膜の堆積できないか、ある
いは、堆積できても付着力が弱いポリマー基材の表面上
に実用レベルの付着力の良い酸化物薄膜及びその複合薄
膜を形成することができる。
According to the present invention, the oxide thin film and the composite thin film cannot be deposited by the aqueous dispersion seed method, or a practically acceptable coating can be obtained on the surface of the polymer base material having a weak adhesion even if it can be deposited. An oxide thin film and a composite thin film having good adhesion can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 薄膜製造用装置の概略説明図。FIG. 1 is a schematic explanatory view of an apparatus for producing a thin film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F006 AA04 AA12 AA15 AA22 AA35 AA36 AA38 AA58 AB68 AB74 BA00 BA10 CA00 DA00 EA01 EA03 4G047 CA02 CB05 CC03 CD02 CD07 4K022 AA14 AA15 AA16 AA19 AA20 AA23 AA41 BA15 BA22 BA33 BA34 CA02 CA12 CA15 CA16 CA22  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4F006 AA04 AA12 AA15 AA22 AA35 AA36 AA38 AA58 AB68 AB74 BA00 BA10 CA00 DA00 EA01 EA03 4G047 CA02 CB05 CC03 CD02 CD07 4K022 AA14 AA15 AA16 AA19 AA23 CA12 BA15 CA16 CA22

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フルオロ金属錯体化合物及びフッ素捕捉
剤を含有する水溶液に浸漬した基材上に、前記フルオロ
金属錯体化合物由来の金属酸化物薄膜を析出させる方法
であって、前記基材が高分子材料からなり、かつその表
面の少なくとも一部が親水化処理されたものであること
を特徴とする金属酸化物薄膜の製造方法。
1. A method of depositing a metal oxide thin film derived from a fluorometal complex compound on a substrate immersed in an aqueous solution containing a fluorometal complex compound and a fluorine scavenger, wherein the substrate is a polymer A method for producing a metal oxide thin film, comprising a material and at least a part of its surface is subjected to a hydrophilic treatment.
【請求項2】 前記フルオロ金属錯体化合物及びフッ素
捕捉剤を含有する水溶液が水溶性金属化合物をさらに含
み、前記金属酸化物薄膜が前記水溶性金属化合物由来の
金属イオンをドープしたものである請求項1に記載の製
造方法。
2. The aqueous solution containing the fluorometal complex compound and the fluorine scavenger further contains a water-soluble metal compound, and the metal oxide thin film is doped with metal ions derived from the water-soluble metal compound. 2. The production method according to 1.
【請求項3】 フルオロ金属錯体化合物が、フルオロチ
タン錯体化合物であり、金属酸化物がTiO2である請求
項1または2に記載の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the fluorometal complex compound is a fluorotitanium complex compound, and the metal oxide is TiO 2 .
【請求項4】 親水化処理された基材の表面の水に対す
る接触角が60度以下になるように、親水化処理を行う
請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
4. The production method according to claim 1, wherein the hydrophilic treatment is performed such that the contact angle of the surface of the substrate subjected to the hydrophilic treatment to water becomes 60 degrees or less.
【請求項5】 基材の親水化処理がプラズマ処理である
請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
5. The production method according to claim 1, wherein the hydrophilic treatment of the substrate is a plasma treatment.
【請求項6】 基材の親水化処理が有機溶剤でのエッチ
ングである請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方
法。
6. The method according to claim 1, wherein the hydrophilic treatment of the substrate is etching with an organic solvent.
【請求項7】 基材の親水化処理が酸溶液での処理であ
る請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the hydrophilic treatment of the substrate is a treatment with an acid solution.
【請求項8】 基材の親水化処理がアルカリ溶液での処
理である請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方
法。
8. The method according to claim 1, wherein the hydrophilic treatment of the substrate is a treatment with an alkaline solution.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007173811A (en) * 2005-12-22 2007-07-05 Princo Corp Coupling structure of ic aligning substrate and carrier, manufacturing method of the same, and manufacturing method of electronic device
EP2559806A1 (en) 2011-08-17 2013-02-20 Center of Excellence Polymer Materials and Technologies (Polimat) Method for increasing the hydrophilicity of polymeric materials

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