JPH01108161A - チタニア薄膜の形成方法 - Google Patents

チタニア薄膜の形成方法

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JPH01108161A
JPH01108161A JP62263610A JP26361087A JPH01108161A JP H01108161 A JPH01108161 A JP H01108161A JP 62263610 A JP62263610 A JP 62263610A JP 26361087 A JP26361087 A JP 26361087A JP H01108161 A JPH01108161 A JP H01108161A
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Michiyoshi Matsuki
松木 理悌
Keisuke Kobayashi
小林 啓佑
Yoshihiro Matsuoka
松岡 義洋
Katsuhiro Niwa
丹羽 勝弘
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、基体上に、保護膜、誘電膜、電気絶縁膜、
高光屈折率膜等として作用するチタニア薄膜を形成する
方法に関する。
[従来の技術] 基体上にチタニア薄膜を形成する方法は、いろいろある
。たとえば、特開昭59−26966号公報には、いわ
ゆるゾル・ゲル法と呼ばれる方法が記載されている。こ
の方法は、チタニアの微粒子を分散相とし、水を分散媒
とするゾルを調製する工程と、水の存在下に上記ゾルに
熱可塑性バインダーを添加してそれらの混合物を調製す
る工程と、基体上に上記混合物の薄膜を形成する工程と
、上記薄膜を乾燥し、ゾルをゲル化させる工程と、ゲル
化薄膜を焼成し、チタニア薄膜に変換する工程と、を含
むものである。ところが、この方法は、ゾルを、いわゆ
る出発原料とするから、チタニアの微粒子が沈降しやす
く、得られる°チタニア薄膜にひび割れや厚みむらなど
ができやすいという問題がある。
[発明が解決しようとする問題点] この発明の目的は、従来の方法の上述した問題点を解決
し、ひび割れや厚みむらの少ない、均質なチタニア薄膜
を得る方法を提供するにある。
[問題点を解決するための手段] 上述した目的を達成するために、この発明においては、 (イ) 下記A群から選ばれた1種のチタニウムアルコ
キシドと、下記B群から選ばれた1種の加水分解抑制剤
と、下記C群から選ばれた1種の溶媒とを少なくとも含
む混合物を調製する工程と、A群:チタニウムメトキシ
ド チタニウムエトキシド チタニウムプロポキシド チタニウムブトキシド 8群:モノエタノールアミン ジェタノールアミン トリエタノールアミン 0群:メタノール エタノール プロパノール ブタノール (ロ) 基体上に上記混合物の薄膜を形成する工程と、 (ハ) 上記薄膜を乾燥し、ゲル化せしめる工程と、 (ニ) ゲル化薄膜を焼成し、チタニア薄膜に変換する
工程と、 を含むチタニア薄膜の形成方法が提供される。
以下、この発明を各工程別にさらに詳細に説明する。
混合物の調製工程二゛ この発明においては、まず、下記Agから選ばれた1種
のチタニウムアルコキシドと、下記B群から選ばれた1
種の加水分解抑制剤と、下記C群から選ばれた1種の溶
媒との混合物を調製する。
加水分解抑制剤は、焼成に至るまでの各工程で、加水分
解による、チタニアの、微粒子状の水酸化物等が析出す
るのを防止するものである。なお、A、B、C各群から
2種以上を選択、使用することも可能ではあるけれども
、そうしても得られるチタニア薄膜にほとんど優位差は
なく、コスト上昇の不都合のほうがよほど大きい。
A群:チタニウムメトキシド チタニウムエトキシド チタニウムプロポキシド チタニウムブトキシド 8群:モノエタノールアミン ジェタノールアミン トリエタノールアミン 0群:メタノール エタノール プロパノール ブタノール 上記A群のプロポキシドは、1−プロポキシド、2−プ
ロポキシドのいずれであってもよい。また、ブトキシド
は、1−ブトキシド、2−ブトキシド、イソブトキシド
、t−ブトキシドのいずれであってもよい。
また、上記0群のプロパツールは、1−プロパツール、
2−プロパツールのいずれであってもよい。ブタノール
は、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール
、t−ブタノールのいずれであってもよい。
チタニウムアルコキシド、加水分解抑制剤および溶媒の
混合割合は、それらの種類等によって多少異なるものの
、チタニウムアルコキシドをmモル、加水分解抑制剤を
nモル、溶媒をpリットルとしたとき、式、 0.1≦n/m≦10 0.01≦m/p≦1 を満足するように選定するのが好ましい。n/mく0.
1では、加水分解を十分に抑制できない場合がある。ま
た、n/m>10では、混合物の粘度が高くなり、その
取り扱いが難しくなることがある。さらに、m/p<0
.01では、溶媒が多すぎて実用的でない。さらにまた
、m/p>1では、チタニウムアルコキシドが溶は残る
ことがある。好ましいのは、 0.5≦n/m≦3 0.05≦m/I)≦0.5 の範囲である。
混合操作は、A群のチタニウムアルコキシドと、B群の
加水分解抑制剤と、0群の溶媒とを同時に混合してもよ
く、また、B群の加水分解抑制剤と0群の溶媒との混合
物にA群のチタニウムアルコキシドを加えて混合するよ
うにしてもよい。このとき、混合操作が完了するまでは
、A群のチタニウムアルコキシドを極力湿気に晒さない
ようにするのが好ましく、乾燥窒素等で置換したグラブ
ボックス内などで行うのが好ましい。しかしながら、そ
れ以)麦の操作は大気中で行うことができる。なお、B
群の加水分解抑制剤と0群の溶媒は、モレキュラーシー
ブズ等であらかじめ脱水処理しておくのが好ましい。゛ 得られた混合物は、透明またはほとんど透明で、A群の
チタニウムアルコキシドに含まれる不純物の種類と量に
よって、橙色、黄色等を呈する。
混合物の薄膜形成工程: この発明においては、次に、耐熱性基体上に上記混合物
の薄膜を形成する。
基体は、後述する焼成温度に耐えるものであればよく、
材料的には、ニッケル、コバルト、クロム、チタン等の
金属またはこれらの金属を主成分とする合金や、炭素、
ケイ素などの無機物や、アルミナ、シリカ、ジルコニア
、チタニア、窒化硼素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭化
硼素等のセラミックスや、ガラスなどであればよい。形
状は、繊維状、フィルム状、板状、バルク状など、いず
れであってもよい。これらの基体は、その表面を洗浄し
て油分等を除去しておいたり、研磨して表面を平滑にし
ておいてもよい。
薄膜の形成は、刷毛、ローラー等による塗イ[や、スプ
レーによる塗布や、混合物に基体を浸漬して引き上げる
デイツプコート法などによることができる。なかでも、
デイツプコート法によるのが最も好ましい。
基体上に形成した薄膜は、触れると濡れ、また基体を傾
けると流動する。
乾燥、ゲル化工程: この発明においては、次に、基体上に形成した混合物の
薄膜を乾燥し、0群の溶媒を飛散させてA群のチタニウ
ムアルコキシドとB群の加水分解抑制剤とからなるゲル
化薄膜とする。
この工程は、常温で行ってもよく、また、50〜80’
C程度の恒温で行ってもよい。さらに、1%以下の湿度
に制御されたグラブボックス内で行ってもよい。ゲル化
薄膜は、基体を傾けても流動することはないが、指で押
すと指紋がつく。わずかに黄色味を帯びていることが多
い。
焼成工程:′ この発明においては、次に、上記ゲル化薄膜を基体ごと
焼成し、チタニア薄膜に変換する。この焼成は、たとえ
ば次のようにして行う。
すなわち、ゲル化薄膜を基体ごと炉に入れ、1〜b 400〜1500℃、好ましくは600〜800℃まで
昇温し、その温度に数十分から数時間保持した後、1〜
b 分の速度で室温まで冷却することによって行う。
昇温や降温の速度があまり大きいと、得られるチタニア
薄膜にひび割れ等ができることがある。また、焼成温度
は、ゲル化薄膜がチタニア薄膜に変換される温度で、そ
れは上述したように400〜1500’C,好ましくは
600〜aoo’cである。
次に、実施例に基いてこの発明をざらに詳細に説明する
実施例1 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、スターラー
を用いて、0.01モルのチタニウムメトキシドと、0
.01モルのモノエタノールアミンと、0.1リツトル
のメタノールとを1時間混合し、混合物を調製した。
一方、長ざ4Qmm、幅10mm、厚み0.5mmの石
英ガラス板を、トリクレン、アセトン、エタノール、純
水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗浄し、最後に
高純度乾燥窒素を吹き付けて乾燥した。
次に、上記混合物に上記石英ガラス板を浸漬し、1分後
、垂直に10Cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板
上に混合物の薄膜を形成した。
次に、上記簿膜を50’Cの恒温炉中で1時間乾燥し、
ゲル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
℃/分の速度で700’Cまで昇温し、その温度に1時
間保持した俊、6°C/分の速度で室温まで降温し、石
英ガラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニア
薄膜を得た。
得られたチタニア薄膜を、光学類゛微鏡を用いて600
倍で観察したところ、ひび割れ等は全く認められなかっ
た。また、X線回折法を用いて分析したところ、2θ=
25°の位置にチタニアのピークが認められ、チタニア
に変換されていることが確認された。
実施例2 チタニウムメトキシドに代えてチタニウムエトキシドを
用いたほかは実施例1と全く同様にして、チタニア薄膜
を得た。
このチタニア薄膜も、実施例1で1qられたものと同様
、極めて均質であった。
実施例3 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム2−プロボキ
シドを用いたほかは実施例1と全く同様にして、チタニ
アIvを19だ。
このチタニア薄膜も、実施例1で1与られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例4 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム1−ブトキシ
ドを用いたほかは実施例1と全く同様にして、チタニア
薄膜を得た。
このチクニア薄膜も、実施例1で得られたものと同様、
極めて均質であった。
実施例5 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、スターラー
を用いて、0.01モルのチタニウムメトキシドと、0
.01モルのジェタノールアミンと、0.1リツトルの
メタノールとを1時間混合し、混合物を調製した。
一方、長さ40mm、幅10mm、厚みQ、5mmの石
英ガラス板を、トリクレン、アセトン、エタノール、純
水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗浄し、最後に
高純度乾燥窒素を吹き付けて乾燥した。
次に、上記混合物に上記石英ガラス板を浸漬し、1分後
、垂直に10cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板
上に混合物の簿膜を形成した。
次に、上記薄膜を50’Cの恒温炉中で1時間乾燥し、
ゲル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
°C/分の速度で700 ’Cまで昇温し、その温度に
1時間保持した後、6℃/分の速度で室温まで降温し、
石英ガラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニ
ア薄膜を得た。
)qられたチタニア薄膜を、光学顕微鏡を用いて600
倍で観察したところ、ひび割れ等は全く認められなかっ
た。また、X線回折法を用いて分析したところ、2θ=
25°の位置にチタニアのピークが認められ、チタニア
に変換されていることが確認された。
実施例6 チタニウムメトキシドに代えてチタニウムエトキシドを
用いたほかは実施例5と全く同様にして、チタニア薄膜
を得た。
このチタニア薄膜も、実施例5で得られたものと同様、
極めて均質であった。
X旌盟ユ チタニウムメトキシドに代えてチタニウム2−プロポキ
シドを用いたほかは実施例5と全く同様にして、チタニ
ア薄膜を1ワだ。
このチタニア薄膜も、実施例5で得られたものと同様、
極めて均質であった。
実施例8     ゛ チタニウムメトキシドに代えてチタニウム1−ブトキシ
ドを用いたほかは実施例5と全く同様にして、チタニア
薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例5で得られたものと同様、
極めて均質であった。
実施例9 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、スターラー
を用いて、0.01モルのチタニウムメトキシドと、o
、oiモルのトリエタノールアミンと、0.1リツトル
のメタノールとを1時間混合し、混合物を調製した。
一方、長さ40mm、幅10mm、厚み0.5+nmノ
石英ガラス板を、トリクレン、アセトン、エタノール、
純水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗浄し、最後
に高純度乾燥窒素を吹き付けて乾燥した。
次に、上記混合物に上記石英ガラス板を浸漬し、1分後
、垂直に10cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板
上に混合物の薄膜を形成した。
次に、上記薄膜を50°Cの恒温炉中で1時間乾燥し、
ゲル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
°C/分の速度で700°Cまで昇温し、その温度に1
時間保持した後、6℃/分の速度で室温まで降温し、石
英ガラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニア
薄膜を得た。
jqられたチタニア薄膜を、光学顕微鏡を用いて600
倍で観察したところ、ひび割れ等は全く認められなかっ
た。また、X線回折法を用いて分析したところ、2θ=
25°の位置にチタニアのピークが認められ、チタニア
に変換されていることが確認された。
火策桝ユ旦 チタニウムメトキシドに代えてチタニウムエトキシドを
用いたほかは実施例9と全く同様にして、チタニア薄膜
を得た。
このチタニア薄膜も、実施例9で得られたものと同様、
極めて均質であった。
X鳳五ユニ チタニウムメトキシドに代えてチタニウム2−プロポキ
シドを用いたほかは実施例9と全く同様にして、チタニ
ア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例9で得られたものと同様、
極めて均質でめった。
実施例12 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム1−ブトキシ
ドを用いたほかは実施例9と全く同様にして、チタニア
薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例9で得られたものと同様、
極めて均質であった。
実施例13 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、スターラー
を用いて、0.01モルのチタニウムメトキシドと、0
.01モルのモノエタノールアミンと、0.1リツトル
のエタノールとを1時間混合し、混合物を調製した。
一方、長さ40mm、幅’lQmm、厚み0.5mmノ
石英ガラス板を、トリクレン、アセトン、エタノール、
純水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗浄し、最後
に高純度乾燥窒素を吹き付けて乾燥した。
次に、上記混合物に石英ガラス板を浸漬し、1分後、垂
直に10Cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板上に
混合物の薄膜を形成した。
次に、上記薄膜を50℃の恒温炉中で1時間乾燥し、ゲ
ル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
°C/分の速度で700℃まで昇温し、その温度に1時
間保持した俊、6℃/分の速度で室温まで降温し、石英
ガラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニア薄
膜を得た。
1qられたチタニア薄膜を、光学顕微鏡を用いて600
倍で観察したところ、ひび割れ笠は全く認められなかっ
た。また、X線回折法を用いて分析したところ、:1=
25°の位置にチタニアのピークが認められ、チタニア
に変換されていることが確認された。
衷癒皿ユA チタニウムメトキシドに代えてチタニウムエトキシドを
用いたほかは実施例13と全く同様にして、チタニア薄
膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例13で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例15 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム2−プロポキ
シドを用いたほかは実施例13と全く同様にして、チタ
ニア簿膜を1qた。
このチタニア薄膜も、実施例13で得られたものと同様
、極めて均質であった。
亙血叢ユl チタニウムメトキシドに代えてチタニウム1−ブトキシ
ドを用いたほかは実施例13と全く同様にして、チタニ
ア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例13で得られたものと同様
、極めて均質であった。
衷旌叢ユニ 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、スターラー
を用いて、0.01モルのチタニウムメトキシドと、0
.01モルのジェタノールアミンと、0.1リツトルの
エタノールとを1時間混合し、混合物を調製した。
一方、長さ40mm、幅1Qmm、厚みQ、5mmの石
英ガラス板を、1〜リクレン、アセ1〜ン、エタノール
、純水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗浄し、最
後に高純度乾燥窒素を吹き付Cブで乾燥した。
次に、上記混合物に石英ガラス板を浸漬し、1分後、垂
直に10cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板上に
混合物の薄膜を形成した。
次に、上記薄膜を50℃の恒温炉中で1時間乾燥し、ゲ
ル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
°C/分の速度で700 ’Cまで界温し、その温度に
1時間保持した後、6℃/分の速度で室温まで降温し、
石英ガラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニ
ア薄膜を得た。
得られたチタニア薄膜を、光学顕微鏡を用いて600倍
で観察したところ、ひび割れ等は全く認められなかった
。また、X線回折法を用いて分析したところ、2θ=2
5°の位置にチタニアのピークが認められ、チタニアに
変換されていることが確認された。
衷塵叢ユ旦 チタニウムメトキシドに代えてチタニウムエトキシドを
用いたほかは実施例17と全く同様にして、チタニア薄
膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例17で1qられたものと同
様、極めて均質であった。
衷塵烈ユ3 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム2−プロポキ
シドを用いたほかは実施例17と全く同様にして、チタ
ニア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例17で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例20 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム1−ブトキシ
ドを用いたほかは実施例17と全く同様にして、チタニ
ア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例17で1qられたものと同
様、極めて均質であった。
実施例21 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、スターラー
を用いて、0.01モルのチタニウムメトキシドと、0
.01モルのトリエタノールアミンと、0.1リツトル
のエタノールとを1時間混合し、混合物を調製した。
一方、長さ4Qmm、幅1Qmm、厚みQ、5mmの石
英ガラス板を、トリクレン、アセトン、エタノール、純
水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗浄し、最後に
高純度乾燥窒素を吹き付けて乾燥した。
次に、上記混合物に上記石英ガラス板を浸漬し、1分後
、垂直に10cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板
上に混合物の薄膜を形成した。
次に、上記薄膜を50℃の恒温炉中で1時間乾燥し、ゲ
ル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
℃/分の速度で700’Cまで昇温し、その温度に1時
間保持した後、6°C/分の速度で室温まで降温し、石
英ガラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニア
薄膜を得た。
17られたチタニア薄膜を、光学顕微鏡を用いて600
倍で観察したところ、ひび割れ等は全く認められなかっ
た。また、X線回折法を用いて分析したところ、2θ=
25°の位置にチタニアのピークが認められ、チタニア
に変換されていることが確認された。
実施例22 チタニウムメトキシドに代えてチタニウムエトキシドを
用いたほかは実施例21と全く同様にして、チタニア薄
膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例21で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例23 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム2−プロポキ
シドを用いたほかは実施例21と全く同様にして、チタ
ニア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例21で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例24 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム1−ブトキシ
ドを用いたほかは実施例21と全く同様にして、チタニ
ア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例21で得られたものと同様
、極めて均質であった。
X匹叢l互 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、スターク−
を用いて、0.01モルのチタニウムメトキシドと、0
.01モルのモノエタノールアミンと、0.1リツトル
の2−プロパツールとを1時間混合し、混合物を調製し
た。
一方、長ざ4Qm、m、幅10mm、厚み0.5mmの
石英ガラス板を、トリクレン、アセトン、エタノール、
純水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗浄し、最後
に高純度乾燥窒素を吹き付けて乾燥した。
次に、上記混合物に上記石英ガラス板を浸漬し、1分蜜
、垂直に10cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板
上に混合物のU膜を形成した。
次に、上記薄膜を50″Cの恒温炉中で1時間乾燥し、
ゲル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
℃/分の速度で700℃まで昇温し、その温度に1時間
保持した後、6℃/分の速度で室温まで降温し、石英ガ
ラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニア薄膜
を得た。
得られたチタニア簿膜を、光学顕微鏡を用いて600倍
で観察したところ、ひび割れ等は全く認められなかった
。また、X線回折法を用いて分析したところ、20=2
5°の位置にチタニアのピークが認められ、チタニアに
変換されていることが確認された。
実施例26 チタニウムメトキシドに代えてチタニウムエトキシドを
用いたほかは実施例25と全く同様にして、チタニア薄
膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例25で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例27 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム2−プロポキ
シドを用いたほかは実施例25と全く同様にして、チタ
ニア薄膜を)qた。
このチタニア薄膜も、実施例25で得られたものと同様
、極めて均質であった。
大塵fPJ 2旦 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム1−ブトキシ
ドを用いたほかは実施例25と全く同様にして、チタニ
ア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例25で17られたものと同
様、極めて均質であった。
実施例29 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、スターラー
を用いて、0.01モルのチタニウムメトキシドと、0
.01モルのジェタノールアミンと、0.1リツトルの
2−プロパツールとを1時間混合し、混合物を調製した
一方、長さ4Qmm、幅’lQmm、厚み0.5mmの
石英ガラス板を、トリクレン、アセトン、エタノール、
純水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗浄し、最後
に高純度乾燥窒素を吹き付けて乾燥した。
次に、上記混合物に上記石英ガラス板を浸漬し、1分後
、垂直に10cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板
上に混合物の薄膜を形成した。
次に、上記薄膜を50’Cの恒温炉中で1時間乾燥し、
ゲル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
°C/分の速度で700℃まで昇温し、その温度に1時
間保持した後、6℃/分の速度で室温まで降温し、石英
ガラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニア薄
膜を得た。
得られたチタニア薄膜を、光学顕微鏡を用いて600倍
で12察したところ、ひび割れ等は全く認められなかっ
た。また、X線回折法を用いて分析したところ、2θ=
25°の位置にチタニアのピークが認められ、チタニア
に変換されていることが確認された。
実施例30 チタニウムメトキシドに代えてチタニウムエトキシドを
用いたほかは実施例29と全く同様にして、チタニア薄
膜を得た。
このデクニア薄膜も、実施例29で17られたものと同
様、極めて均質であった。
実施例31 チタニウムエトキシドに代えてチタニウム2−プロポキ
シドを用いたほかは実施例29と全く同様にして、チタ
ニア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例29で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例32 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム1−ブトキシ
ドを用いたほかは実施例29と全く同様にして、チタニ
ア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例29で1qられたものと同
様、極めて均質であった。
実施例33 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、スターラー
を用いて、0.01モルのチタニウムメトキシドと、0
.01モルのトリエタノールアミンと、0.1リツトル
の2−プロパツールとを1時間混合し、混合物を調製し
た。
一方、長さ40mm、幅10mm、厚み0.5mm(7
)石英ガラス板を、トリクレン、アセトン、エタノール
、純水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗浄し、最
後に高純度乾燥窒素を吹き付けて乾燥した。
次に、上記混合物に上記石英ガラス板を浸漬し、1分後
、垂直に10cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板
上に混合物のFa膜を形成した。
次に、上記薄膜を50’Cの恒温炉中で1時間乾燥し、
ゲル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
℃/分の速度で700’Cまで昇温し、その温度に1時
間保持した後、6℃/分の速度で室温まで降温し、石英
ガラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニア薄
膜を得た。
得られたチタニア薄膜を、光学顕微鏡を用いて600倍
で観察したところ、ひびvjれ等は全く認められなかっ
た。また、X線回折法を用いて分析したところ、2θ=
25°の位置にチタニアのピークが認められ、チタニア
に変換されていることが確認された。
実施例34 チタニウムメトキシドに代えてチタニウムエトキシドを
用いたほかは実施例33と全く同様にして、チタニア薄
膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例33で1qられたものと同
様、極めて均質でめった。
宋塵叢旦支 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム2−プロポキ
シドを用いたほかは実施例33と全く同様にして、チタ
ニア薄膜を1qた。
このチタニア薄膜も、実施例33で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例36 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム1−ブトキシ
ドを用いたほかは実施例33と全く同様にして、チタニ
ア薄膜を1qた。
このチタニア薄膜も、実施例33で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例37 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、スターラー
を用いて、0.01モルのチタニウムメトキシドと、0
.01モルのモノエタノールアミンと、0.1リツトル
の1−ブタノールとを1時間混合し、混合物を調製した
一方、長さ4Qmm、幅10mm、厚み0.51111
11(7)石英ガラス板を、トリクレン、アセトン、エ
タノール、純水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗
浄し、最後に高純度乾燥窒素を吹き付けて乾燥した。
次に、上記混合物に上記石英ガラス板を浸潤し、1分後
、垂直に10cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板
上に混合物の薄膜を形成した。
次に、上記薄膜を50°Cの恒温炉中で1時間乾燥し、
ゲル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
℃/分の速度で700℃まで昇温し、その温度に1時間
保持した後、6℃/分の速度で室温まで降温し、石英ガ
ラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニア薄膜
を得た。
17られたチタニア薄膜を、光学顕微鏡を用いて600
倍で観察したところ、ひび割れ等は全く認められなかっ
た。また、X線回折法を用いて分析したところ、20=
25°の位置にチタニアのピークが認められ、チタニア
に変換されていることが確認された。
実施例38 チタニウムエトキシドに代えてチタニウムエトキシドを
用いたほかは実施例37と全く同様にして、チタニア薄
膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例37で17られたものと同
様、極めて均質であった。
実施例1ユ チタニウムメトキシドに代えてチタニウム2−プロポキ
シドを用いたほかは実施例37と全く同様にして、チタ
ニア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例37で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例40 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム1−ブトキシ
ドを用いたほかは実施例37と全く同様にして、チタニ
ア薄膜を11だ。
このチタニア薄膜も、実施例37で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例41 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、・スターラ
ーを用いて、0.01モルのチタニウムメトキシドと、
0.01モルのジェタノールアミンと、0.1リツトル
の1−ブタノールとを1時間混合し、混合物を調製した
一方、長さ40mm、幅10mm、厚み0.5mmの石
英ガラス板を、トリクレン、アセトン、エタノール、純
水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗浄し、最後に
高純度乾燥窒素を吹き付けて乾燥した。
次に、上記混合物に上記石英ガラス板を浸漬し、1分後
、垂直に10cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板
上に混合物のKg膜を形成した。
次に、上記薄膜を50℃の恒温炉中で1時間乾燥し、ゲ
ル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
℃/分の速度で700℃まで昇温し、その温度に1時間
保持した後、6℃/分の速度で室温まで降温し、石英ガ
ラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニア薄膜
を得た。
得られたチタニア薄膜を、光学顕微鏡を用いて600倍
で観察したところ、ひび割れ等は全く認められなかった
。また、X線回折法を用いて分析したところ、2θ=2
5°の位置にチタニアのピークが認められ、チタニアに
変換されていることが確認された。
X塵拠Aユ ヂタニウムメ1−キシドに代えてチタニウムエトキシド
を用いたほかは実施例41と全く同様にして、チタニア
薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例41で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例43 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム2−プロポキ
シドを用いたほかは実施例41と全く同様にして、チタ
ニア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例41で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例44 ヂタニ「ジムメトキシドに代えてチタニウム1−ブトキ
シドを用いたほかは実施例41と全く同様にして、チタ
ニア薄膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例41で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例45 乾燥窒素を流しているグラブボックス内で、スターラー
を用いて、0.01モルのチタニウムアルコキシドと、
0.01モルの1〜リエタノールアミンと、0.1リツ
トルの1−ブタノールとを1時間混合し、混合物を調製
した。
一方、長さ40mm1幅1Qmm、厚み0.5mmノ石
英ガラス板を、トリクレン、アセトン、エタノール、純
水を順次用いてそれぞれ3分づつ超音波洗浄し、最後に
高純度乾燥窒素を吹き付けて乾燥した。
次に、上記混合物に上記5英カラス板を浸漬し、1分後
、垂直に10Cm/分の速度で引き上げ、石英ガラス板
上に混合物の薄膜を形成した。
次に、上記薄膜を50’Cの恒温炉中で1時間※2燥し
、ゲル化させた。
次に、ゲル化薄膜を石英ガラス板ごと電気炉に入れ、6
°C/分の速度で700’Cまで昇温し、その温度に1
時間保持した後、6°C/分の速度で室温まで降温し、
石英ガラス上に、透明で、わずかに灰色がかったチタニ
ア薄膜を得た。
得られたチタニア薄膜を、光学顕微鏡を用いて600倍
で観察したところ、ひび割れ等は全く認められなかった
。また、X線回折法を用いて分析したところ、20=2
5’の位置にチタニアのピークか認められ、チタニアに
変換されていることが確認された。
実施例46 チタニウムメトキシドに代えてチタニウムエトキシドを
用いたほかは実施例45と全く同様にして、チタニア薄
膜を得た。
このチタニア薄膜も、実施例45で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例47 チタニウムメトキシドに代えてチタニウム2−プロポキ
シドを用いたほかは実施例45と全く同様にして、チタ
ニア薄膜を17だ。
このチタニア薄膜も、実施例45で得られたものと同様
、極めて均質であった。
実施例48 ヂタニウムメ]ヘキシドに代えてチタニウム1−ブトキ
シドを用いたほかは実施例45と全く同様にして、チタ
ニア薄膜を1″Iた。
このチタニア薄膜も、実施例45で得られたものと同様
、極めて均質であった。
[発明の効果] この発明は、チタニウムアルコキシドと、加水分解抑制
剤と、溶媒とを含む混合物、すなわら液体を出発原料と
するもので必り、上述した従来の方法のようなゾルを出
発原料とするものではなく、しかも、加水分解抑制剤の
使用によって、チタニウムアルコキシドが加水分解され
て、チタニウムの、微粒子状の水酸化物等が析出してく
るのを防止することができるから、得られるチタニア薄
膜にひび割れや厚みむらができにくい。しかも、チタニ
アの特長でおる耐熱性、耐食性、耐摩耗性、表面平滑性
、電気絶縁性、誘電性、高光屈折率性といった特性が損
われることもない。
この発明の方法は、上)ホした特長から、たとえば、I
C回路に電気絶縁性や誘電性を付与する目的でチタニア
薄膜を形成したり、電気絶縁性の薄板にチタニア薄膜を
形成してそれて積層型コンデンサーを構成したり、電気
絶縁性の薄板にチタニア薄膜を形成し、それを積層して
、落雷なとの瞬間的な大電流を吸収する、いわゆるサー
ジアブソーバ−として使用したり、種々の基体上にチタ
ニア薄膜を形成してそれを先導波路における高屈折率膜
として使用したり、レンズ、プリズム、その他の光学部
品を保護する目的でそれらの表面にチタニア薄膜を形成
したりするような場合に適用することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (イ)下記A群から選ばれた1種のチタニウムアルコキ
    シドと、下記B群から選ばれた1種の加水分解抑制剤と
    、下記C群から選ばれた1種の溶媒とを少なくとも含む
    混合物を調製する工程と、A群:チタニウムメトキシド チタニウムエトキシド チタニウムプロポキシド チタニウムブトキシド B群:モノエタノールアミン ジエタノールアミン トリエタノールアミン C群:メタノール エタノール プロパノール ブタノール (ロ)基体上に前記混合物の薄膜を形成する工程と、 (ハ)前記薄膜を乾燥し、ゲル化せしめる工程と、 (ニ)ゲル化薄膜を焼成し、チタニア薄膜に変換する工
    程と、 を含むチタニア薄膜の形成方法。
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