JPH0346401B2 - - Google Patents

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JPH0346401B2
JPH0346401B2 JP6750783A JP6750783A JPH0346401B2 JP H0346401 B2 JPH0346401 B2 JP H0346401B2 JP 6750783 A JP6750783 A JP 6750783A JP 6750783 A JP6750783 A JP 6750783A JP H0346401 B2 JPH0346401 B2 JP H0346401B2
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JP
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solution
composite
complex
ketone
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JP6750783A
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Tsutomu Nanao
Tamyuki Eguchi
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59195504A publication Critical patent/JPS59195504A/ja
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Publication of JPH0346401B2 publication Critical patent/JPH0346401B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C23C18/1208Oxides, e.g. ceramics

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は金属アルコキシドおよびカルボニル基
を個以䞊有するケトンず金属ずの錯䜓以䞋、
金属ケトン錯䜓ずいうが溶解しおいる耇合金属
酞化物を補造するための耇合金属溶液に関する。 耇合材料、ずくに皮以䞊の金属が酞化物やチ
ツ化物などの圢で存圚する均䞀な組成の薄膜や超
埮粒子通垞粒埄が玄1Ό以䞋であ぀お、機械
的には粉砕できないものは、電磁気的、光孊
的、機械的にすぐれた機胜を備え、胜動玠子ずし
おも充分䜿甚可胜な機胜性セラミツクスの材料ず
しお有甚なものであ぀お、珟圚盛んにその研究開
発が進められおいる。これらの機胜性セラミツク
スにおいおは、甚いる材料によ぀お目的ずする補
品の特性の殆んどが支配されるずい぀おも過蚀で
はない。埓来の機胜性セラミツクスの補法ずしお
は、無機化合物同士の固盞反応を利甚する方法が
あるが、その方法では充分な機胜を発揮するもの
をうるこずができず、しかも玔床の高い、粒子埄
の小さい、化孊量論性の高い材料がえ難い。その
ほか金属無機塩を氎溶液に溶かしたのち、アルカ
リたたは倚䟡カルボン酞などにより共沈させる
か、これらを熱分解しお粒子をうる方法がある。 しかしながらその方法に䜿甚される出発原料
は、氎溶液䞭でむオン的に掻性ずなる無機の炭酞
塩、塩化物、硫酞塩、硝酞塩などが殆んどである
ため、熱凊理しおも内郚に䞍玔物ずなるむオンが
残る、粒成長しお粒埄が倧きくなりすぎる、目的
物をうるためには高枩での焌成凊理が必芁ずなる
などの欠点がある。 そこで、これらの欠点を解決する手法ずしお、
有機金属化合物である金属アルコキシドを加氎分
解あるいは盎接熱分解するこずにより埓来よりも
䜎い熱凊理枩床で高玔床でか぀超埮粒子状のセラ
ミツクス原料をうる方法が怜蚎されおいる。金属
アルコキシドは、化孊的な手法によ぀お高玔床に
粟補するこずができ、盎接熱分解たたは加氎分解
埌焌成するこずにより、高玔床で超埮粒子状の機
胜性セラミツクス原料ずしお理想的なものがえら
れるこずが知られおいる。 しかしながら機胜性セラミツクス材料はその機
胜を最倧限に発揮するために、単䞀の化合物のみ
で䜿甚される䟋はきわめお少なく、埮量の他成分
を添加したり耇合化合物ずしたりしお甚いられる
ばあいが倚い。そのため、単䞀組成でいかに粒埄
が小さくおも、目的ずする組成にするためにはさ
らに熱凊理を加え固盞反応をさせる必芁があり、
その際に粒成長を起したり化孊量論性が䞍安定に
な぀たりするこずがある。 そうした皮以䞊の金属を含む耇合酞化物をう
るため、金属アルコキシドを混合した系を調補す
るかたたは耇合金属アルコキシドを合成し、それ
らを分解しお目的の耇合酞化物を盎接えようずす
る詊みも進められおいるが、その方法には぀ぎの
ような欠点がある。すなわち、金属アルコキシド
は元玠ごずおよびアルコキシ基の皮類によ぀お加
氎分解性が著しく異な぀おおり、したが぀お皮
以䞊の金属アルコキシドの混合系では䞍安定であ
぀お、均䞀な組成にならないばあいがある。ずく
に金属がニツケル、銅、コバルト、亜鉛などの遷
移金属であるばあい、それらのアルコキシドは有
機溶媒に䞍溶のものが倚く、そのため共通溶媒ず
した系では加氎分解ができず、均䞀な粉末がえら
れない。このように金属アルコキシドのみを甚い
る方法では耇合酞化物を぀くる組合せに限床があ
り、自由床が少ない。 金属アルコキシドは、超埮粒子粉䜓を補造する
ために甚いられるほかに、金属酞化物の薄膜を圢
成するためにも甚いられ぀぀ある。この方法は金
属アルコキシドの加氎分解性を利甚するものであ
぀お、基板に金属アルコキシドを塗垃埌空気䞭の
氎分で加氎分解させたのち熱凊理するこずにより
無機酞化物薄膜が容易にえられる。この金属アル
コキシドを甚いる薄膜の圢成の応甚䟋ずしおは、
たずえばテトラ゚チルシリケヌトを甚いる絶瞁
膜、アルカリ浞透防止膜、反射防止膜テトラむ
゜プロピルチタネヌトを甚いる熱線反射膜、光孊
フむルタヌ、有機物ずの接着促進甚䞋地膜などが
知られおいるが、前蚘の理由のため金属アルコキ
シドを甚いる方法による耇合酞化物の薄膜化技術
はただ実甚化されるに至぀おいない。 薄膜化技術は珟圚の電子産業の基盀ずな぀おい
る重芁な技術であり、䞻ずしお真空技術を甚いお
皮々の薄膜が぀くられおいる。耇合酞化物薄膜も
光関連デバむス、蚘憶材料、圧電材料、センサな
どに幅広い甚途が期埅されおおり、䞀郚実甚化も
なされおいる。しかし真空技術を甚いた薄膜化法
は、蚭備コストが高くなる、ナヌテむリテむが高
くなる、倧面積化が困難である、高融点の酞化物
は補膜が困難である、結晶性および化孊量論性の
よい膜がえられにくい、生産性が䜎いなどの短所
があるため、応甚分野に制限があるのが珟状であ
る。 これに察しお金属アルコキシドを甚いる酞化物
薄膜の補法は、簡単でしかも安䟡な蚭備で充分で
ある、倧面積化が容易である、生産性が高くコス
トが安い、均質で化孊量論性のよい膜がえられる
などずいう真空技術を甚いる薄膜化法にない長所
を有しおおり、この方法によ぀おさらに皮々の耇
合酞化物薄膜の補造が可胜になれば、耇合酞化物
の新しい甚途機胜が芋出されるこずは明らかであ
る。 本発明者らは機胜性セラミツクス材料ずしおの
耇合酞化物の補造技術に぀いお怜蚎を重ねた結
果、金属アルコキシドず金属ケトン錯䜓がアルデ
ヒドの存圚䞋に溶解しおなる溶液系を甚いるずき
は、他の有機金属には芋られないすぐれた効果が
奏されるこずを芋出し、本発明に到達した。 カルボニル基を個以䞊有するケトン、ずくに
β−ゞケトンは殆んどの金属ず安定な錯䜓を぀く
るこずが知られおおり、その錯䜓の昇華性を利甚
しお金属の粟補、皮々の觊媒ずしお工業的に、分
析化孊においおの金属の抜出分離操䜜に甚いられ
おいる。 本発明は、金属ケトン錯䜓が倚くの金属ずキレ
ヌトを぀くりやすいこず、さらに金属アルコキシ
ドず共通の溶媒が倚数存圚するこずに着目しおな
されたものであ぀お、アルデヒドの存圚䞋で金属
アルコキシドずの耇合金属溶液ずするずきは、有
機溶媒に難溶性である金属ケトン錯䜓でも金属ア
ルコキシドの共存䞋で溶解性が栌段に向䞊し、た
た䞀般に金属ケトン錯䜓は昇華性のものが倚いた
め焌成凊理を斜すず目的ずする酞化物の収量が䜎
䞋するばあいが倚いが、金属アルコキシドの共存
䞋では昇華性が著しく䜎枛されおきわめお高い収
量がえられ、さらに埓来よりも䜎枩の熱凊理で耇
合酞化物の超埮粒子および薄膜がえられるずいう
驚ろくべき事実に基づいおなされたものである。 この驚ろくべき事実の詳现な解明はただなされ
おいないが、金属アルコキシドおよび金属ケトン
錯䜓はいずれも反応性を有しおおり、皮々の錯化
合物を぀くるこずから、この䞡者を溶媒䞭に共存
させるずそれぞれが別々に溶解するのではなく、
䜕らかの配䜍もしくは錯圢成反応が起り、圓初の
ものずは別の化合物ずなり、それによ぀お金属ア
ルコキシドの溶解性が向䞊し、たた熱凊理時に金
属ケトン錯䜓のも぀昇華性が䜎枛されおいるもの
ず考えられる。 本発明に甚いられる金属アルコキシドずしおは
金属ケトン錯䜓ず共に溶液を圢成可胜なものであ
ればずくに制限されず、たずえば䞀般匏M1
OR1o、M1aOR1b、M1OR2aOR3b、
M1〔OR1n〕oで衚わされる単䞀組成の金属ア
ルコキシド、郚分金属アルコキシド、耇合金属ア
ルコキシド、たたはそれらの金属アルコキシドの
倚量䜓などがあげられる。なお、前蚘䞀般匏にお
いお、M1およびは同じかたたは異なる金属原
子であ぀お、たずえばリチりム、ナトリりム、カ
リりム、ルビゞナりム、セシりム、ベリリりム、
マグネシりム、カルシりム、ストロンチりム、バ
リりム、チタン、ゞルコニりム、ハフニりム、バ
ナゞりム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデ
ン、タングステン、マンガン、鉄、ニツケル、コ
バルト、銅、亜鉛、カドミりム、氎銀、硌玠、ア
ルミニりム、ガリりム、むンゞりム、タリりム、
シリコン、ゲルマニりム、錫、鉛、ヒ玠、アンチ
モン、ビスマス、セレン、テルル、ランタノむド
系の金属などがあげられる。R1、R2およびR3は
同じかたたは異なる有機官胜基であり、奜たしく
は炭玠数〜20個、ずくに奜たしくは〜個の
アルキル基、アリヌル基、アルケニル基、アラル
キル基たたはそれらのヒドロキシル眮換䜓やハロ
ゲン眮換䜓である。は金属M1の䟡数であり、
は金属の䟡数である。たたおよびはそれ
らの和が金属M1の䟡数ずなる正の敎数である。
はハロゲン原子、酞玠原子、チツ玠原子たたは
皮々の有機官胜基である。 前蚘金属M1のうちアルコキシドの生成が簡単
でか぀安䟡なものずしおは、たずえばアルミニり
ム、ガリりム、むツトリりム、むンゞナりム、シ
リコン、チタン、ゲルマニりム、ゞルコニりム、
錫、バナゞりム、ニオブ、アンチモン、タンタ
ル、ビスマス、クロム、モリブデン、タングステ
ン、マンガン、鉄など、ずくに鉄、チタン、ゞル
コニりム、シリコン、アルミニりムがあげられ
る。 金属M1ずアルコキシドを圢成する化合物ずし
おは䞀般匏HORは前蚘R1、R2たたはR3ず同
じで瀺されるアルコヌル性氎酞基を有する䟡
たたは倚䟡アルコヌルであればよい。奜たしい具
䜓䟋ずしおは、たずえばメチルアルコヌル、゚チ
ルアルコヌル、−プロピルアルコヌル、む゜プ
ロピルアルコヌル、−ブチルアルコヌル、む゜
ブチルアルコヌル、ペンチルアルコヌル、ヘキシ
ルアルコヌル、−゚チルヘキシルアルコヌル、
オクチルアルコヌル、−ブチルアルコヌル、ラ
りリルアルコヌル、−ブタンゞオヌル、グ
リセリン、゚チレングリコヌル、オクチレングリ
コヌル、゚チレングリコヌルのモノアルキル゚ヌ
テルなどがあげられる。 本発明に甚いられうる金属アルコキシドの具䜓
䟋ずしおは、前蚘のほかデむ・シヌ・ブラツドレ
むD.C.Bradleyら、メタル・アルコキサむズ
Metal alkoxides、1978幎、アカデミツク・プ
レスAcademic Press瀟に蚘茉されおいるも
のも䜿甚できる。 たた本発明に甚いる金属アルコキシドは適床の
加氎分解性ず安定性を有しおいるものが奜たし
い。通垞それらの性質は反応させる金属およびア
ルコヌルの皮類によ぀お決たり、䞀般に金属アル
コキシドは甚いるアルコヌルの炭玠数が倧きくな
る皋加氎分解速床が遅く、たた金属ずしおアルカ
リ金属たたはアルカリ土類金属を甚いるずきは加
氎分解速床が速くなる。したが぀お所望の加氎分
解速床や安定性に応じお、適宜甚いる金属やアル
コヌルを決めるこずが重芁である。 本発明に甚いる金属ケトン錯䜓は金属アルコキ
シドず共に溶液を圢成するものであればずくに制
限されず、たずえば䞀般匏M2(A)lたたはM2(A)c(B)d
で瀺される単䞀組成の金属ケトン錯䜓や金属ケト
ン錯䜓の耇合化合物が甚いられる。前蚘䞀般匏に
おいお、M2は金属たたはその郚分酞化物であり、
たずえばアルミニりム、バリりム、ベリリりム、
カルシりム、カドミりム、コバルト、クロム、
銅、鉄、ガリりム、ハフニりム、氎銀、むンゞり
ム、むリゞりム、カリりム、リチりム、マグネシ
りム、マンガン、モリブデン、ナトリりム、ニツ
ケル、鉛、癜金、パラゞりム、ロゞりム、ルテニ
りム、スカンゞりム、シリコン、錫、ストロンチ
りム、トリりム、チタン、タリりム、タングステ
ン、りラニりム、バナゞりム、むツトリりム、亜
鉛、ゞルコニりム、ランタノむド系などの金属た
たはそれらの郚分酞化物などがあげられる。は
M2のケトンずの結合に関䞎する䟡数である。
はカルボニル基を個以䞊有するケトンであり、
金属M2ず錯䜓を圢成するものであればずくに制
限されず、たずえば䞀般匏R4COCHR6COR5R4
およびR5は同じかたたは異なり、アルキル基、
アリヌル基、アラルキル基、アルケニル基たたは
それらのハロゲン眮換䜓、むオり眮換䜓であり、
ずくにそれらの炭玠数が〜20個のものが奜たし
いで瀺されるβ−ゞケトン、トリケトンたたは
ポリケトンなどがあげられる。は氎、ハロゲン
原子、リン原子、むオり原子たたはカルボニル
基、カルボキシル基、アルキル基などを有する有
機官胜基である。およびはいずれも正の敎数
であり、それらの和が金属M2のケトンずの結合
に関䞎する䟡数である。 前蚘β−ゞケトンずしおは、たずえばアセチル
アセトン、ベンゟむルアセトン、ゞベンゟむルア
セトン、ゞむ゜ブチリルメタン、ゞビバロむルメ
タン、−メチルペンタン−、−ゞオン、
−ゞメチルペンタン−−ゞオンたた
はそれらのフツ玠化物などがあげられ、ずくにア
セチルアセトンが奜たしい。トリケトンずしおは
たずえばアセトアセチルアセトンなどがあげられ
る。 本発明に甚いられうる金属ケトン錯䜓ずしお
は、前蚘のほかにアヌル・シヌ・メヌロトラ
R.C.Mehrotraら、“メタル ベヌタ−ゞケト
ンズ アンド アラむド デリバテむブス
Metal β−Diketones and Allied
derivatives”、1978幎、アカデミツク・プレス
瀟に蚘茉されおいる金属ケトン錯䜓があげられ
る。 本発明の溶液は、金属アルコキシドず金属ケト
ン錯䜓ずが盞溶であるずきはずくに溶媒を必芁ず
しないが、それらが盞溶でないずきは共通溶媒が
必芁ずなる。 共通溶媒ずしおは、たずえば䟡たたは倚䟡ア
ルコヌルカルボン酞゚ステルケトンベンれ
ン、トル゚ン、キシレンなどの芳銙族溶媒ゞオ
キサン、テトラヒドロフランなどの゚ヌテルなど
の皮たたは皮以䞊の混合溶媒があげられる。
それらのうち、䟡たたは倚䟡の䜎玚アルコヌ
ル䜎玚カルボン酞゚ステルゞオキサン、テト
ラヒドロフランなどの゚ヌテルは金属アルコキシ
ドず金属ケトン錯䜓ずの皮々の組合せに広く甚い
るこずができるが、具䜓的な溶媒は金属アルコキ
シドず金属ケトン錯䜓の組合せに応じお適宜遞定
すればよい。 金属アルコキシドず金属ケトン錯䜓の溶媒ぞの
溶解順序はずくに限定されない。 たた金属アルコキシドず金属ケトン錯䜓の䞀方
たたは䞡方が溶媒に溶解しない組合せにおいお
も、アルデヒドを加え、必芁に応じお加熱凊理す
るずきは、均䞀な溶液ずするこずができる。加熱
凊理は、通垞溶媒の還流枩床以䞋で行なうのが奜
たしい。 アルデヒドの添加は前蚘の可溶化䜜甚のほか
に、金属ケトン錯䜓の昇華性をさらに抑制する䜜
甚をも果たす。 アルデヒドずしおは、炭玠数〜個のアルデ
ヒド、ずくにホルムアルデヒド、パラホルムアル
デヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒドな
どが奜たしい。アルデヒドの添加による可溶化効
果は金属ケトン錯䜓の金属M2が呚期衚第族た
たは第族の金属であるずきずくにすぐれおお
り、昇華性の抑制効果は金属ケトン錯䜓が安定な
もののずきずくにすぐれおいる。アルデヒドの䜿
甚量は金属M1ず金属M2の合蚈モル数がのず
き、通垞0.001モル以䞊、通垞0.1モル以䞊で前蚘
効果が奏される。 かかるアルデヒドの添加による可溶化䜜甚およ
び昇華性抑制䜜甚に぀いおはいただ解明されおい
ないが、アルデヒドず金属ケトン錯䜓ず金属アル
コキシドずが䜕らかの反応を生起し、金属ケトン
錯䜓およびたたは金属アルコキシドの有機溶
媒に察する溶解性が向䞊するず共に熱凊理時の昇
華性を䜎枛するず考えられる。 本発明の溶液における金属アルコキシドず金属
ケトン錯䜓ずの割合は盞互の溶解性および目的ず
する耇合材料の組成に応じお任意に調敎できる
が、通垞金属M2金属M1モル比が0.001以
䞊、奜たしくは金属M1のモル数≊1.5×金属M2
のモル数である溶液が䜿甚しやすい。なお、ドヌ
ピングのために埮量成分を添加するばあいは、そ
の成分を含む金属アルコキシドたたは金属ケトン
錯䜓は極埮量でよい。 本発明においお金属アルコキシドおよび金属ケ
トン錯䜓はそれぞれ単䞀組成である必芁はなく、
皮以䞊の金属を含むものであ぀おもよく、たた
金属アルコキシドず金属ケトン錯䜓を構成する金
属が同じであ぀おもよい。さらに皮以䞊の金属
アルコキシドたたは金属ケトン錯䜓を甚いお成
分以䞊の系の溶液ずしおもよい。 前蚘共通溶媒のほかに熱分解を促進させるため
たたは保存安定性を増すために、有機酞や酞化防
止剀を添加しおもよいし、薄膜補造時に膜厚をコ
ントロヌルするために粘床調節効果をも぀セルロ
ヌス系高分子、ポリ酢酞ビニル、グリセリン、ポ
リ゚チレングリコヌルなどの粘床調節剀を添加し
おもよいし、さらに金属成分を補充するために金
属有機酞などの他の有機金属化合物を添加しおも
よい。ただしこれらの添加剀は、共通溶媒に溶解
し、か぀熱分解時に超埮粒子および薄膜生成に悪
圱響を及がさないものであるこずが重芁である。 本発明の溶液は金属アルコキシド単独の溶液ず
同様に加氎分解性があり、しかも保存安定性もす
ぐれおおり、加熱するこずにより容易に任意の金
属を含む耇合酞化物耇合材料の超埮粒子や薄膜を
補造するこずができる。 本発明の耇合金属溶液を甚いるずきは、溶解す
る金属アルコキシドおよび金属ケトン錯䜓を皮々
遞定し組合せるこずにより所望の耇合材料がえら
れるが、ずくに金属アルコキシド単独䜿甚ではえ
られない遷移金属や安定性の乏しいアルカリ金
属、アルカリ土類金属、あるいは金属アルコキシ
ドを圢成しえない金属を含む耇合材料を目的ずす
るばあい、さらに埮量金属成分を均䞀に混合した
ばあいにすぐれた効果が奏される。 耇合材料の補造は、本発明の耇合金属溶液を加
熱し、金属アルコキシドおよび金属ケトン錯䜓を
熱分解するこずにより行なわれる。 加熱時の雰囲気を皮々遞定するこずにより、耇
合材料の組成を倉曎するこずができる。たずえば
倧気䞭で加熱するずきは耇合酞化物がえられ、氎
玠や䞀酞化炭玠などを含む還元性雰囲気䞭で加熱
凊理するずきは耇合金属合金がえられる。た
たNH3やN2を含むチツ玠雰囲気䞋で加熱凊理す
ればチツ玠化物を含む耇合材料がえられる。 超埮粒子状の耇合材料をうる方法ずしおは、た
ずえば耇合金属溶液をそのたた加熱しお熱分解す
る方法、埮量の氎たたはアンモニア氎を加えお加
氎分解したのち加熱しお熱分解する方法、溶液を
ガス状たたはミスト状にした状態で加熱し熱分解
する方法、溶液をガス化したのちプラズマたたは
レヌザヌ光によ぀お分解する方法などがある。ガ
ス状で熱分解する方法およびプラズマなどで分解
する方法によりえられる超埮粒子はずくにすぐれ
た分散性を瀺す。なお䞀般的に、熱分解速床が速
い皋えられる超埮粒子の粒埄が小さく、化孊量論
性がよい。 耇合材料の薄膜をうる方法ずしおは、たずえば
基板䞊に耇合金属溶液をスプレヌ、デむツピン
グ、スピンコヌテむングなどにより塗垃したのち
加熱しお熱分解する方法、分解枩床に加熱された
基板に溶液を噎霧する方法、溶液をガス化したの
ち加熱しお熱分解するか、たたはプラズマもしく
はレヌザヌ光によ぀お分解しながら分解物を基板
䞊に掚積させる方法、あるいは印刷法など、金属
アルコキシドを単独で䜿甚するばあいに採甚され
る方法が甚いられうる。 基板ずしおは、たずえばガラス、アルミナ、シ
リカなどのセラミツクス補の板、ステンレスなど
の金属板や金属箔、ポリむミドなどの耐熱性暹脂
フむルムなどがあげられる。 塗垃法で行なうばあい、耇合金属溶液の金属成
分含有量を0.01〜20重量、奜たしくは0.1〜10
重量ずし、加熱枩床を200℃以䞊にするずき、
䞀般に良質な薄膜がえられるが、甚いる金属アル
コキシドず金属ケトン錯䜓の組合せや塗垃手段に
よ぀お前蚘条件が倧きく倉動するこずがあり、各
組合せに応じお最適条件を決めればよい。なおデ
むツピング法によるずきは、匕䞊げ速床を0.5〜
100cm分ずするのが奜たしい。 圢成する薄膜の厚さは甚いる耇合金属溶液の金
属成分含有量、粘床、塗垃量などによ぀お調節で
きるが、通垞回の塗垃で膜厚が100〜3000â„«çš‹
床、奜たしくは100〜1500Å皋床に調節するのが
奜たしい。たた同䞀たたは異なる組成の溶液を繰
り返し塗垃しお同䞀たたは異なる組成の薄膜の積
局䜓ずしおもよい。 本発明によ぀おえられる耇合材料は新しい機胜
性セラミツクス材料ずしおきわめお有望なもので
あり、たずえば各皮のセンサ材料、導電膜材料、
光関連デバむス甚材料、磁気蚘録材料、圧電玠子
材料、誘電䜓材料などずしおすぐれた性胜を有す
る。 ぀ぎに本発明を実斜䟋および比范䟋に基づいお
説明するが、本発明はかかる実斜䟋にのみに限定
されるものではない。 参考䟋 〜 鉄トリむ゜プロポキシド20.0を無氎゚チルア
ルコヌル100に溶解し、これにスピネルプラ
むト組成Fe他の金属ずなる量の
第衚に瀺す各金属のアセチルアセトン錯䜓をそ
れぞれ加えたずころ、いずれも速やかに溶解しお
本発明の耇合金属溶液がえられた。 えられた各耇合金属溶液を぀に分け、䞀方を
そのたた未加氎分解、他方を少量の氎により
加氎分解したのち、それぞれ遠赀倖線加熱炉を甚
い空気䞭で20℃分の昇枩速床で800℃たで加熱、
焌成しお耇合酞化物をえた。えられた酞化物䞭に
はいずれもFeが圓初の玄99残぀おいた。 えられた各耇合酞化物の鉄ず他の金属の元玠比
を蛍光線分析法により調べた結果を第衚に瀺
す。
【衚】 なお第衚䞭および埌述の第衚䞭のAAはア
セチルアセトネヌト基C5H7O2を瀺す。 比范参考䟋 〜 第衚に瀺す金属のアセチルアセトン錯䜓を参
考䟋ず同じ条件で加熱、焌成しおそれぞれ察応
する金属酞化物をえた。それぞれの収量および収
率を第衚に瀺す。
【衚】 第衚から明らかなごずく、金属アセチルアセ
トン錯䜓は熱凊理により昇華揮散しおおり、収率
が倧きく䜎䞋しおいる。 䞀方、参考䟋〜ではFeの残存率が玄99
であり、第衚の元玠比からみお金属アセチルア
セトン錯䜓単独䜿甚時よりも金属アルコキシドを
䜵甚するずきは、はるかに倚くの金属アセチルア
セトン錯䜓の金属が残存しおおり、金属アセチル
アセトン錯䜓の昇華性を抑えおいる。 実斜䟋  参考䟋でえられた鉄トリむ゜プロポキシドず
コバルトアセチルアセトネヌトの゚チルアルコヌ
ル溶液FeCoに、パラホルムアル
デヒドを゚チルアルコヌル100䞭で熱分解
しおえた無氎ホルマリン゚チルアルコヌル溶液50
を添加し還流したのち、参考䟋ず同様な方法
で熱分解を行な぀たずころ、未加氎分解の溶液か
らはFeCoが0.95の耇合酞化物が、加氎分
解したものからはFeCoが0.98の耇合酞化
物がえられた。この結果ず第衚の結果を比范す
れば明らかなように、ホルムアルデヒドの添加に
よりさらにコバルトの収率が向䞊するこずがわか
る。 参考䟋  也燥チツ玠雰囲気䞭でFeNiがになる
ように鉄トリ゚トキシド10にニツケルアセチル
アセトネヌト6.72を加え、これにテトラヒドロ
フラン200を加えお溶解させたずころ、均䞀で
長時間安定な本発明の耇合金属溶液がえられた。
この溶液を厚さ0.7mmのコヌニング7059商品
名、コヌニング・グラス・ワヌクス瀟補の無アル
カリガラス䞊に100mm分の浞挬速床でデむツ
プコヌテむングしたのち、マツフル炉にお玄
℃分の昇枩速床で600℃たで時間加熱、焌成
したずころ、厚さ玄1500Åの黄耐色で透明なニツ
ケルプラむト薄膜がえられた。 たた前蚘耇合金属溶液から枛圧にお溶媒を陀去
したのち、アルミナボヌト䞊でマツフル炉にお
800℃、時間焌成したずころ、䞀次粒埄が玄
0.1Όの粒埄分垃のせたい均䞀なニツケルプラ
むト超埮粒子がえられた。振動磁力蚈を甚いおえ
られた超埮粒子の磁気特性を枬定したずころ、飜
和磁化密床が2400ガりスで抗磁力が125゚ルステ
ツドであ぀た。このものの抗磁力は垞法によ぀お
えられるニツケルプラむトよりも桁近く倧き
い倀を瀺しおおり、それは粒埄の差に基づくもの
であるこずが刀明した。 実斜䟋  ゚チルアルコヌル、ベンれンなどの有機溶媒に
䞍溶であるバリりムアセチルアセトネヌト16.79
を無氎゚チルアルコヌル100に懞濁させ、こ
れにバリりムアセチルアセテネヌトのバリりムず
圓量比のチタンを含むチタントラむ゜プロポキシ
ド14.21およびのパラホルムアルデヒドを
添加しお加熱したずころ、速やかにチタンテトラ
む゜プロポキシドおよびバリりムアセチルアセト
ネヌトが溶解し、赀色味がか぀た透明な液に倉化
した。この溶液は氎分に敏感に反応するが、密栓
状態ではカ月以䞊安定であ぀た。 この溶液に重量の氎を含む゚チルアルコヌ
ルを滎䞋し埐々に加氎分解させるず、粒埄50〜
200Åの沈柱が生じ、線回折の結果、その沈柱
は無定圢であ぀た。この沈柱を1000℃にお時間
焌成したずころ、結晶性のよい䞀次粒埄0.1Ό以
䞋のチタン酞バリりム超埮粉䜓がえられた収率
100。 たた前蚘溶液を参考䟋ず同様の方法にお石英
ガラス䞊に塗垃埌、1000℃にお時間焌成したず
ころ、黄癜色透明なBaTiO3薄膜がえられた。 実斜䟋  ゚チルアルコヌルやベンれンなどの有機溶媒に
䞍溶なストロンチりムアセチルアセトネヌトをパ
ラホルムアルデヒドを含む無氎゚チルアルコ
ヌル100に懞濁させ、ストロンチりムの12倍の
圓量の鉄を含む鉄トリむ゜プロポキシド19.56
を添加したずころ、鉄トリむ゜プロポキシドおよ
びストロンチりムアセチルアセトネヌトが溶解し
お、均䞀な溶液ずな぀た。この溶液を少量の氎で
加氎分解させたのち、800℃にお時間マツフル
炉で焌成したずころ、䞀次粒埄0.5Όの六角板状
のストロンチりムプラむト超埮粒子がえられ
た。 たた前蚘溶液を石英ガラス䞊に参考䟋ず同様
な方法で塗垃したのち、800℃にお時間焌成し
たずころ、赀色で透明なSrO・6Fe2O3の薄膜
膜厚玄1000Åがえられた。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  金属アルコキシドおよびカルボニル基を個
    以䞊有するケトンず金属ずの錯䜓がアルデヒドの
    存圚䞋に溶解しおいる耇合金属酞化物を補造する
    ための耇合材料甚耇合金属溶液。  共通溶媒が含有されおなる特蚱請求の範囲第
    項蚘茉の溶液。
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WO1999028534A1 (fr) * 1997-12-04 1999-06-10 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Procede de production d'articles recouvertes d'enrobages a base de silice
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