JPH10297921A - Production of titanium oxide film - Google Patents

Production of titanium oxide film

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JPH10297921A
JPH10297921A JP10764397A JP10764397A JPH10297921A JP H10297921 A JPH10297921 A JP H10297921A JP 10764397 A JP10764397 A JP 10764397A JP 10764397 A JP10764397 A JP 10764397A JP H10297921 A JPH10297921 A JP H10297921A
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JP
Japan
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titanium oxide
solution
titanium
substrate
concentration
Prior art date
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JP10764397A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Kishimoto
広次 岸本
Koichi Takahama
孝一 高濱
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing titanium oxide film at a larger film-producing rate and provide a method for producing a titanium oxide reduced in impurities from wider starting material concentration range in a treating solution. SOLUTION: An additive for advancing equilibrium of the reaction formula (NH4 )2 TiF6 +2H2 O→*TiO2 +4HF+2NH4 F (←→represents reversible reaction) to right direction is added to an aqueous solution containing ammonium titanium fluoride to prepare a treating solution comprising a supersaturation solution. The treating solution is brought into contact with a substrate to form titanium oxide film on the surface of the substrate. In this time, ammonia is added to the treating solution. Pyridine may be added thereto.

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、水溶液中での析出
現象を利用して酸化チタン含有溶液と基材とを接触させ
て基材の表面に酸化チタン被膜を形成する酸化チタン被
膜の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a titanium oxide film in which a titanium oxide-containing solution is brought into contact with a substrate by utilizing a precipitation phenomenon in an aqueous solution to form a titanium oxide film on the surface of the substrate. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸化チタン被膜は、光触媒やアルカリ溶
出防止膜などに利用されたりしている。従来より上記被
膜を基材の表面に形成する方法として、気相法ではCV
D法やPVD法などが、液相法ではsol−gel法に
よるディップコーティング法やスピンコーティング法な
どが採用されている。
2. Description of the Related Art Titanium oxide films have been used as photocatalysts and alkali elution prevention films. Conventionally, as a method of forming the above-mentioned coating on the surface of the base material, a CV
D method and PVD method are adopted, and dip coating method and spin coating method by sol-gel method are adopted in liquid phase method.

【0003】しかしCVD法やPVD法には、高価な装
置を用いなければならず、また真空中のバッチ処理であ
るため、プロセスコストが高くなるという問題があり、
さらにサイズが小さく比較的凹凸の少ない基材にしか適
用できない、という問題があった。またsol−gel
法によるディップコーティング法やスピンコーティング
法では平板状の基材にしか被膜を形成することができ
ず、また有機溶媒を用いるために火災や爆発の危険を伴
い、さらに被膜に有機物が大量に残存するので、これを
除去するために高温での処理が必要になるという問題が
あった。
[0003] However, the CVD method and the PVD method have a problem that expensive equipment must be used, and the process cost is high because of batch processing in a vacuum.
Further, there is a problem that the method can be applied only to a substrate having a small size and relatively small irregularities. Also sol-gel
Dip coating or spin coating can form a film only on a flat base material, and there is a danger of fire and explosion due to the use of an organic solvent, and a large amount of organic matter remains in the film. Therefore, there has been a problem that high-temperature treatment is required to remove this.

【0004】一方チタンフッ化アンモニウムあるいはチ
タンフッ化水素酸水溶液にほう酸あるいはアルミニウム
を添加して調製した処理液にガラス基材を浸漬し、ガラ
ス基材の表面に酸化チタン被膜を析出させる液相析出法
が、特開昭59−141441号公報、特開平1−93
443号公報、特開平3−285821号公報、特開平
3−285822号公報、特開平4−26516号公
報、特公平7−35268号公告等に開示されている。
これらの方法は上記のような問題がなく、酸化チタン被
膜を基材の表面に形成する方法として比較的優れている
といえる。
[0004] On the other hand, a liquid phase deposition method in which a glass substrate is immersed in a treatment solution prepared by adding boric acid or aluminum to an aqueous solution of ammonium fluoride or titanium hydrofluoric acid and a titanium oxide film is deposited on the surface of the glass substrate is known. JP-A-59-141441, JP-A-1-93
No. 443, JP-A-3-285821, JP-A-3-285822, JP-A-4-26516, and Japanese Patent Publication No. 7-35268.
These methods do not have the above-mentioned problems and can be said to be relatively excellent as a method for forming a titanium oxide film on the surface of a substrate.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
チタンフッ化アンモニウムを用いる液相析出法による酸
化チタン被膜の製膜速度は10〜20nm/hour程
度であり、工業的に十分な製膜速度であるとはいえな
い。また、上記の従来のチタンフッ化アンモニウムを用
いる液相析出法において、処理液中のチタンフッ化アン
モニウムの濃度が0.3mol/リットル以上である
と、析出する膜は酸化チタンではなく、NH4 TiOF
3 とTiOF2 の混合したものとなる。更に出来成人ら
は文献(Chemistry Letters,,4
33(1996))中でチタンフッ化アンモニウムの濃
度が0.2mol/リットルである場合に、得られる膜
がNH4 TiOF3 であることを報告している。これら
より実質上利用可能な処理液中のチタンフッ化アンモニ
ウムの濃度範囲は0.05mol/リットルから0.1
5mol/リットルまでと狭い。出発物質の使用可能な
濃度範囲が狭いと、工業的に液相析出法を用いる際に処
理液調製時の濃度誤差によって析出する膜に不純物が混
入する可能性が大きくなるという問題があり、また膜厚
や形状等の酸化チタン被膜に要求される性質に伴って酸
化チタン被膜の作製条件を変更しようとする際に出発物
質の使用可能な濃度範囲が狭いとその設計の自由度が制
限されるので、好ましくない。
However, the film forming rate of the titanium oxide film by the above-mentioned conventional liquid phase deposition method using ammonium titanium fluoride is about 10 to 20 nm / hour, which is an industrially sufficient film forming rate. It cannot be said that. In the above-mentioned conventional liquid phase deposition method using ammonium titanium fluoride, if the concentration of ammonium titanium fluoride in the treatment liquid is 0.3 mol / liter or more, the deposited film is not titanium oxide but NH 4 TiOOF.
A 3 and a mixture of TiOF 2. In addition, the adults are described in the literature (Chemistry Letters, 6 , 4).
33 (1996)), when the concentration of titanium ammonium fluoride is 0.2 mol / liter, it is reported that the obtained film is NH 4 TiOF 3 . From these, the concentration range of titanium ammonium fluoride in the treatment liquid which can be substantially used is from 0.05 mol / L to 0.1 mol / L.
It is as narrow as 5 mol / l. When the usable concentration range of the starting material is narrow, there is a problem that when a liquid phase deposition method is used industrially, there is a high possibility that impurities are mixed into a film to be deposited due to a concentration error at the time of processing solution preparation, and When trying to change the production conditions of the titanium oxide film in accordance with the properties required for the titanium oxide film such as film thickness and shape, a narrow range of usable concentrations of the starting material limits the degree of freedom in its design. It is not preferable.

【0006】一方、上記の従来のチタンフッ化水素酸を
用いる液相析出法による酸化チタン被膜の製膜速度は5
〜20nm/hour程度であり、工業的に十分な製膜
速度であるとはいえない。また上記の従来のチタンフッ
化水素酸を用いる液相析出法においては、処理液中の添
加剤のモル濃度が、処理液中のチタンフッ化水素酸のモ
ル濃度の4〜50倍に制限されているが、酸化チタン被
膜を、要求される膜厚や形状等に形成するために、酸化
チタン被膜の作製条件を変更しようとする際に、出発物
質の使用可能な濃度範囲が狭いとその設計の自由度が制
限されるので好ましくない。
On the other hand, the deposition rate of the titanium oxide film by the liquid phase deposition method using the conventional titanium hydrofluoric acid is 5 to 5.
Approximately 20 nm / hour, which cannot be said to be an industrially sufficient film forming speed. In the above-mentioned conventional liquid phase deposition method using titanium hydrofluoric acid, the molar concentration of the additive in the processing liquid is limited to 4 to 50 times the molar concentration of titanium hydrofluoric acid in the processing liquid. However, when trying to change the manufacturing conditions of the titanium oxide film in order to form the titanium oxide film to the required film thickness, shape, etc., when the usable concentration range of the starting material is narrow, the design is free. It is not preferable because the degree is limited.

【0007】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、より大きな製膜速度で酸化チタン被膜を製造する
方法を提供し、さらに、より広い処理液中の出発物質濃
度範囲から、不純物の少ない酸化チタン被膜を製造する
方法を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a method for producing a titanium oxide film at a higher film formation rate. It is an object of the present invention to provide a method for producing a titanium oxide coating film having a small amount.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の酸化チタン被膜の製造方法は、チタンフッ化アンモニ
ウムを含む水溶液中に(NH4 2 TiF6 +2H2
⇔TiO2 +4HF+2NH 4F(⇔は可逆反応を表
す)の平衡を右に進める添加剤を添加して、酸化チタン
の過飽和溶液とした処理液を調製し、この処理液と基材
とを接触させて、基材の表面に酸化チタン被膜を形成さ
せるにあたって、この処理液がアンモニアを含有するこ
とを特徴とする酸化チタン被膜の製造方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for producing a titanium oxide film, comprising the steps of (NH 4 ) 2 TiF 6 + 2H 2 O in an aqueous solution containing ammonium titanium fluoride.
An additive for promoting the equilibrium of ⇔TiO 2 + 4HF + 2NH 4 F (⇔ represents a reversible reaction) to the right is added to prepare a treatment solution as a supersaturated solution of titanium oxide, and this treatment solution is brought into contact with the substrate. Then, when the titanium oxide film is formed on the surface of the substrate, the treatment liquid contains ammonia.

【0009】また本発明の請求項2に記載の発明は、チ
タンフッ化アンモニウムを含む水溶液中に(NH4 2
TiF6 +2H2 O⇔TiO2 +4HF+2NH4 Fの
平衡を右に進める添加剤を添加して、酸化チタンの過飽
和溶液とした処理液を調製し、この処理液と基材とを接
触させて、基材の表面に酸化チタン被膜を形成させるに
あたって、この処理液がピリジンを含有することを特徴
とする酸化チタン被膜の製造方法である。
Further, according to the present invention, (NH 4 ) 2 is contained in an aqueous solution containing ammonium titanium fluoride.
An additive for promoting the equilibrium of TiF 6 + 2H 2 O⇔TiO 2 + 4HF + 2NH 4 F to the right is added to prepare a treatment solution as a supersaturated solution of titanium oxide. A process for producing a titanium oxide film, characterized in that the treatment solution contains pyridine when forming a titanium oxide film on the surface of the material.

【0010】また本発明の請求項3に記載の発明は、チ
タンフッ化水素酸を含む水溶液中にH2 TiF6 +2H
2 O⇔TiO2 +6HFの平衡を右に進める添加剤を添
加して、酸化チタンの過飽和溶液とした処理液を調製
し、この処理液と基材とを接触させて、基材の表面に酸
化チタン被膜を形成させるにあたって、この処理液がア
ンモニアを含有することを特徴とする酸化チタン被膜の
製造方法である。
[0010] Further, according to a third aspect of the present invention, there is provided an aqueous solution containing titanium hydrofluoric acid in an aqueous solution containing H 2 TiF 6 + 2H.
An additive that promotes the equilibrium of 2O⇔TiO 2 + 6HF to the right is added to prepare a treatment solution as a supersaturated solution of titanium oxide, and this treatment solution is brought into contact with the substrate to oxidize the surface of the substrate. This is a method for producing a titanium oxide film, wherein the treatment liquid contains ammonia when forming a titanium film.

【0011】また本発明の請求項4に記載の発明は、チ
タンフッ化水素酸を含む水溶液中にH2 TiF6 +2H
2 O⇔TiO2 +6HFの平衡を右に進める添加剤を添
加して、酸化チタンの過飽和溶液とした処理液を調製
し、この処理液と基材とを接触させて、基材の表面に酸
化チタン被膜を形成させるにあたって、この処理液がピ
リジンを含有していることを特徴とする酸化チタン被膜
の製造方法である。
[0011] The invention according to claim 4 of the present invention is characterized in that H 2 TiF 6 + 2H is contained in an aqueous solution containing titanium hydrofluoric acid.
An additive that promotes the equilibrium of 2O⇔TiO 2 + 6HF to the right is added to prepare a treatment solution as a supersaturated solution of titanium oxide, and this treatment solution is brought into contact with the substrate to oxidize the surface of the substrate. This is a method for producing a titanium oxide film, wherein the treatment liquid contains pyridine when forming a titanium film.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。まず本発明の請求項1及び2に記載の発明につい
て説明する。処理液中のチタンフッ化アンモニウムの濃
度は、0.5mol/リットル未満であることが望まし
い。これよりも高い濃度に処理液の濃度を設定しようと
すると、ほう酸やアルミニウム等の添加剤と混合する前
のチタンフッ化アンモニウムの濃度を0.5mol/リ
ットル以上に設定しなければならず、常温でこの濃度に
チタンフッ化アンモニウムを水に溶解させるには非常に
時間がかかるかまたは溶解しないので、作業上好ましく
ない。フッ化チタンアンモニウムの濃度の下限は特に設
定されないが、十分な製膜速度を得るために0.08m
ol/リットルより高いことが好ましい。
Embodiments of the present invention will be described below. First, the first and second aspects of the present invention will be described. It is desirable that the concentration of titanium ammonium fluoride in the treatment liquid is less than 0.5 mol / liter. In order to set the concentration of the processing solution to a higher concentration, the concentration of titanium ammonium fluoride before mixing with an additive such as boric acid or aluminum must be set to 0.5 mol / liter or more. Dissolving ammonium titanium fluoride in water at this concentration takes a very long time or does not dissolve, which is not preferable for work. Although the lower limit of the concentration of titanium ammonium fluoride is not particularly set, it is 0.08 m in order to obtain a sufficient film forming speed.
It is preferably higher than ol / liter.

【0013】また、この処理液に用いる、ほう酸やアル
ミニウム等の添加剤の使用量が少な過ぎると、酸化チタ
ンが基材の表面に析出しない恐れがあり、多過ぎると水
溶液中に酸化チタンの沈澱物が生じると共に均一な厚み
の酸化チタン被膜を形成することができない恐れがあ
る。従って添加剤としてほう酸を用いる場合は、処理液
中のほう酸濃度が0.01mol/リットル〜1.0m
ol/リットルとなるようにほう酸水溶液をチタンフッ
化アンモニウム水溶液に添加するのが好ましい。
If the amount of the additive such as boric acid or aluminum used in the treatment liquid is too small, the titanium oxide may not precipitate on the surface of the substrate, and if the amount is too large, the titanium oxide precipitates in the aqueous solution. There is a possibility that a product may be generated and a titanium oxide film having a uniform thickness may not be formed. Therefore, when boric acid is used as an additive, the concentration of boric acid in the processing solution is 0.01 mol / liter to 1.0 m
It is preferable to add an aqueous solution of boric acid to an aqueous solution of titanium ammonium fluoride so as to be ol / liter.

【0014】この請求項1及び2に記載の発明は、処理
液中にアンモニアあるいはピリジンを添加して用いるこ
とを特徴としている。アンモニア及びピリジンの好まし
い添加量は、処理液中の他の出発物質の濃度によって異
なり、特にチタンフッ化アンモニウムの濃度に強く影響
される。しかし、他の出発物質の濃度に関わらず、処理
液のpHが5.8以上となった場合には基材表面に酸化
チタン被膜は形成されにくく、処理液中で沈澱形成反応
が優先的に起こるので好ましくない。pHの下限はとく
に設定されていないが、チタンフッ化アンモニウム水溶
液のpHが3.8程度であり。またアンモニア及びピリ
ジンを処理液に加えると、処理液のpHは増加するた
め、実質的な処理液のpHの下限は3.8程度である。
The inventions according to the first and second aspects are characterized in that ammonia or pyridine is added to the treatment solution. The preferable addition amount of ammonia and pyridine depends on the concentration of other starting materials in the processing solution, and is particularly strongly affected by the concentration of ammonium titanium fluoride. However, regardless of the concentration of the other starting materials, when the pH of the processing solution becomes 5.8 or more, a titanium oxide film is hardly formed on the surface of the substrate, and the precipitate formation reaction is preferentially performed in the processing solution. It is not preferable because it occurs. Although the lower limit of the pH is not particularly set, the pH of the aqueous solution of titanium ammonium fluoride is about 3.8. Further, when ammonia and pyridine are added to the treatment liquid, the pH of the treatment liquid increases, so that the substantial lower limit of the pH of the treatment liquid is about 3.8.

【0015】尚、上記の反応速度及び析出する被膜の性
状や膜厚は、チタンフッ化アンモニウム、ほう酸、アン
モニア、及びピリジンの濃度及び反応温度によって影響
を受けるものであり、各条件を上記の範囲内に設定する
ことが好ましい。次に本発明の請求項3及び請求項4に
記載の発明について説明する。処理液中のチタンフッ化
水素酸は任意の濃度で使用できるが、酸化チタン被膜の
形成速度及び作業性等の問題から、0.05mol/リ
ットル〜0.30mol/リットルであることが好まし
い。
The above reaction rate and the properties and film thickness of the deposited film are affected by the concentrations of ammonium ammonium fluoride, boric acid, ammonia, and pyridine and the reaction temperature. It is preferable to set Next, the third and fourth aspects of the present invention will be described. Titanium hydrofluoric acid in the treatment liquid can be used at an arbitrary concentration, but is preferably 0.05 mol / liter to 0.30 mol / liter from the viewpoints of the formation speed of the titanium oxide coating film and workability.

【0016】またこの処理液に用いるほう酸やアルミニ
ウム等の添加剤の使用量が少な過ぎると、酸化チタンが
基材の表面に析出しない恐れがあり、多過ぎると水溶液
中に酸化チタンの沈澱物が生じると共に均一な厚みの酸
化チタン被膜を形成することができない恐れがある。従
って添加剤としてほう酸を用いる場合は、処理液中のほ
う酸濃度が0.01mol/リットル〜1.0mol/
リットルとなるようにほう酸水溶液をチタンフッ化アン
モニウム水溶液に添加するのが好ましい。
If the amount of the additive such as boric acid or aluminum used in the treatment liquid is too small, the titanium oxide may not precipitate on the surface of the base material. If the amount is too large, the precipitate of the titanium oxide may be formed in the aqueous solution. In some cases, a titanium oxide film having a uniform thickness may not be formed. Therefore, when boric acid is used as an additive, the concentration of boric acid in the processing solution is from 0.01 mol / l to 1.0 mol / l.
It is preferable to add an aqueous solution of boric acid to an aqueous solution of titanium ammonium fluoride so that the volume becomes 1 liter.

【0017】この請求項3及び4に記載の発明は、処理
液中にアンモニアあるいはピリジンを添加して用いるこ
とを特徴とするものである。アンモニア及びピリジンの
好ましい添加量は、処理液中の他の出発物質の濃度によ
って異なり、特にチタンフッ化水素酸の濃度に強く影響
される。しかし、他の出発物質の濃度に関わらず、処理
液のpHが5.8以上となった場合には基材表面に酸化
チタン被膜は形成されにくく、処理液中で沈澱形成反応
が優先的に起こるので好ましくない。pHの下限はとく
に設定されないが、チタンフッ化水素酸水溶液のpHが
1.2程度であり、またアンモニア及びピリジンを処理
液に加えると、処理液のpHは増加するため、実質的な
処理液のpHの下限は1.2程度である。
The third and fourth aspects of the present invention are characterized in that ammonia or pyridine is added to the treatment solution. The preferable addition amount of ammonia and pyridine depends on the concentration of other starting materials in the processing solution, and is particularly strongly affected by the concentration of titanium hydrofluoric acid. However, regardless of the concentration of the other starting materials, when the pH of the processing solution becomes 5.8 or more, a titanium oxide film is hardly formed on the surface of the substrate, and the precipitate formation reaction is preferentially performed in the processing solution. It is not preferable because it occurs. Although the lower limit of the pH is not particularly set, the pH of the aqueous solution of titanium hydrofluoric acid is about 1.2, and when ammonia and pyridine are added to the processing solution, the pH of the processing solution increases. The lower limit of the pH is about 1.2.

【0018】尚、上記の反応速度及び析出する被膜の性
状や膜厚は、チタンフッ化水素酸、ほう酸、アンモニ
ア、及びピリジンの濃度及び反応温度によって影響を受
けるものであり、各条件を上記の範囲内に設定すること
が好ましい。本発明の基材としては上記処理液と反応し
ないものあるいは反応しにくいものであればよく、例え
ばガラスを用いることができる。また基材の形状は処理
液と接触できるものであればよく、糸状、板状、壺状の
もの、あるいは表面に凹凸のあるものなど任意の形状の
ものを用いることができる。
The above reaction rate and the properties and thickness of the deposited film are affected by the concentrations of titanium hydrofluoric acid, boric acid, ammonia, and pyridine and the reaction temperature. It is preferable to set within. The substrate of the present invention may be any substrate that does not react with or hardly reacts with the treatment liquid, and for example, glass can be used. The substrate may be in any shape as long as it can come into contact with the treatment liquid, and may be in any shape such as a thread, plate, pot, or a surface having irregularities.

【0019】次に請求項1〜4の被膜形成工程について
説明する。まずチタンフッ化アンモニウム水溶液あるい
はチタンフッ化水素酸水溶液にアンモニアあるいはピリ
ジンを加え、攪拌した後ほう酸、アルミニウム等の添加
剤を加える。ここでアンモニアあるいはピリジンを加え
るとき、急激に加えると沈澱が生じる恐れがあるため、
アンモニアあるいはピリジンを加えるときは徐々に加え
ることが好ましい。またほう酸、アルミニウム等の添加
剤を、アンモニアあるいはピリジンを添加するよりも前
に加えると、アンモニアあるいはピリジンを添加する最
中にも酸化チタンの析出が進行し、酸化チタンの膜厚の
制御が困難になるので、添加剤はアンモニアあるいはピ
リジンを加えた後に加えることが好ましい。
Next, the film forming step of claims 1 to 4 will be described. First, ammonia or pyridine is added to an aqueous solution of titanium ammonium fluoride or an aqueous solution of titanium hydrofluoric acid, and after stirring, additives such as boric acid and aluminum are added. When adding ammonia or pyridine here, a sudden addition may cause precipitation,
When adding ammonia or pyridine, it is preferable to add gradually. If an additive such as boric acid or aluminum is added before the addition of ammonia or pyridine, precipitation of titanium oxide proceeds during the addition of ammonia or pyridine, and it is difficult to control the thickness of titanium oxide. Therefore, it is preferable to add the additive after adding ammonia or pyridine.

【0020】次に適当な大きさの反応容器に入れられた
処理液に基材を浸漬し、所定の時間放置することによっ
て、基材の表面に所定の膜厚の酸化チタン被膜を形成す
ることができる。このときの処理液の温度は25℃以上
100℃未満であることが好ましい。処理液の温度が2
5℃未満であれば、所定の膜厚の酸化チタン被膜を得る
までに時間がかかり生産性が低くなる恐れがある。また
処理液の温度が100℃以上になると処理液が沸騰して
しまい均一な酸化チタン被膜の析出が妨げられる恐れが
ある。
Next, the base material is immersed in a treatment solution placed in a reaction vessel of an appropriate size and left for a predetermined time to form a titanium oxide film having a predetermined thickness on the surface of the base material. Can be. At this time, the temperature of the treatment liquid is preferably 25 ° C. or more and less than 100 ° C. The temperature of the processing solution is 2
If the temperature is lower than 5 ° C., it takes a long time to obtain a titanium oxide film having a predetermined film thickness, and the productivity may be reduced. If the temperature of the treatment liquid is 100 ° C. or higher, the treatment liquid may be boiled and a uniform deposition of a titanium oxide film may be hindered.

【0021】以上のような方法を用いて酸化チタン被膜
の形成を行うと、従来のチタンフッ化アンモニウムを用
いる液相析出法による酸化チタン被膜の製膜速度は10
〜30nm/hour程度であったものが、80nm/
hour以上となり、また従来のチタンフッ化水素酸を
用いる液相析出法による酸化チタン被膜の製膜速度は5
〜20nm/hour程度であったものが、60nm/
hour以上となり、いずれも酸化チタンの製膜速度は
従来の方法と比較して二倍以上にもなる。
When a titanium oxide film is formed by using the above-described method, the film formation rate of the titanium oxide film by the conventional liquid phase deposition method using ammonium titanium fluoride is 10 times.
About 30 nm / hour, but 80 nm / hour.
hour or more, and the deposition rate of a titanium oxide film by a conventional liquid phase deposition method using titanium hydrofluoric acid is 5
About 20 nm / hour, but 60 nm / hour.
hour or more, and the film formation rate of titanium oxide is twice or more as compared with the conventional method.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。 (実施例1)縦の長さが76mm、横の長さが26m
m、厚さが1.1mmのソーダライムガラスを十分に洗
浄、乾燥し、試料の基材とした。一方、濃度が0.4m
ol/リットルのチタンフッ化アンモニウム水溶液を2
5ミリリットル用意した。このチタンフッ化アンモニウ
ム水溶液を攪拌しながら、濃度が1.0mol/リット
ルのアンモニア水溶液5ミリリットルを5分間を要して
徐々に滴下した。次に、このアンモアを含有するチタン
フッ化アンモニウム水溶液に水を加えて70ミリリット
ルとなるように希釈し、濃度が1.0mol/リットル
のほう酸水溶液30ミリリットルを混合し、約100ミ
リリットルの処理液を調製した。この処理液中のチタン
フッ化アンモニウムの濃度は0.1mol/リットルで
あり、アンモニアの濃度は0.05mol/リットルで
あり、ほう酸の濃度は0.3mol/リットルであっ
た。
The present invention will be described below in detail with reference to examples. (Example 1) The vertical length is 76 mm and the horizontal length is 26 m
A soda lime glass having a thickness of 1.1 mm and a thickness of 1.1 mm was sufficiently washed and dried to obtain a base material of a sample. On the other hand, the density is 0.4m
ol / liter of titanium ammonium fluoride aqueous solution
Five milliliters were prepared. While stirring the aqueous solution of titanium ammonium fluoride, 5 ml of an aqueous ammonia solution having a concentration of 1.0 mol / liter was gradually added dropwise over 5 minutes. Next, water is added to the aqueous solution of titanium ammonium fluoride containing ammore to dilute the solution to 70 ml, and 30 ml of an aqueous solution of boric acid having a concentration of 1.0 mol / l is mixed to prepare about 100 ml of a treatment solution. did. The concentration of ammonium titanium fluoride in this treatment liquid was 0.1 mol / l, the concentration of ammonia was 0.05 mol / l, and the concentration of boric acid was 0.3 mol / l.

【0023】この処理液を35℃で保持しながら上記基
材を浸漬した。この際、基材の下部50mmまでの部分
まで浸漬し、上部26mmの部分は処理液に接触しない
ようにして保持した。30分経過後、基材を引き上げて
水で洗浄したのち乾燥することによって、基材の表面に
膜厚約120nmの酸化チタン被膜が得られた。またこ
の酸化チタン被膜の製膜速度は240nm/hourで
あった。
The substrate was immersed while maintaining the treatment liquid at 35 ° C. At this time, the substrate was immersed up to the lower part of 50 mm, and the upper part of 26 mm was kept out of contact with the processing liquid. After a lapse of 30 minutes, the substrate was pulled up, washed with water, and then dried to obtain a titanium oxide film having a thickness of about 120 nm on the surface of the substrate. The film forming speed of the titanium oxide film was 240 nm / hour.

【0024】(実施例2)濃度が0.4mol/リット
ルのチタンフッ化アンモニウム水溶液を25ミリリット
ル用意した。このチタンフッ化アンモニウム水溶液を攪
拌しながら、濃度が1.0mol/リットルのピリジン
水溶液5ミリリットルを5分間を要して徐々に滴下し
た。このピリジンを含有するチタンフッ化アンモニウム
水溶液に水を加えて70ミリリットルとなるように希釈
し、濃度が1.0mol/リットルのほう酸水溶液30
ミリリットルを混合し、約100ミリリットルの処理液
を調製した。この処理液中のチタンフッ化アンモニウム
の濃度は0.1mol/リットルであり、ピリジンの濃
度は0.05mol/リットルであり、ほう酸の濃度は
0.3mol/リットルであった。
Example 2 25 ml of an aqueous solution of titanium ammonium fluoride having a concentration of 0.4 mol / l was prepared. While stirring the aqueous solution of titanium ammonium fluoride, 5 ml of an aqueous solution of pyridine having a concentration of 1.0 mol / liter was gradually added dropwise over 5 minutes. Water is added to this pyridine-containing aqueous solution of ammonium ammonium fluoride to dilute it to 70 ml, and a boric acid aqueous solution 30 having a concentration of 1.0 mol / l is added.
Milliliters were mixed to prepare about 100 milliliters of a treatment solution. The concentration of ammonium titanium fluoride in this treatment liquid was 0.1 mol / l, the concentration of pyridine was 0.05 mol / l, and the concentration of boric acid was 0.3 mol / l.

【0025】この処理液を35℃で保持しながら実施例
1と同じ基材を浸漬した。この際、基材の下部50mm
までの部分まで浸漬し、上部26mmの部分は処理液に
接触しないようにして保持した。30分経過後、基材を
引き上げて水で洗浄したのち乾燥することによって、基
材の表面に膜厚約90nmの酸化チタン被膜が得られ
た。またこの酸化チタンの製膜速度は180nm/ho
urであった。
The same substrate as in Example 1 was immersed while maintaining this treatment solution at 35 ° C. At this time, the lower 50mm of the substrate
And the upper 26 mm portion was kept out of contact with the processing solution. After a lapse of 30 minutes, the substrate was pulled up, washed with water, and dried to obtain a titanium oxide film having a thickness of about 90 nm on the surface of the substrate. The film forming speed of this titanium oxide is 180 nm / ho.
was ur.

【0026】(比較例1)濃度が0.4mol/リット
ルのチタンフッ化アンモニウム水溶液を25ミリリット
ル用意した。このチタンフッ化アンモニウム水溶液に水
を加えて70ミリリットルとなるように希釈し、濃度が
1.0mol/リットルのほう酸水溶液30ミリリット
ルを混合し、約100ミリリットルの処理液を調製し
た。この処理液中のチタンフッ化アンモニウムの濃度は
0.1mol/リットルであり、ほう酸の濃度は0.3
mol/リットルであった。
(Comparative Example 1) 25 ml of an aqueous solution of titanium ammonium fluoride having a concentration of 0.4 mol / l was prepared. Water was added to this aqueous solution of titanium ammonium fluoride to dilute to 70 ml, and 30 ml of an aqueous solution of boric acid having a concentration of 1.0 mol / l was mixed to prepare about 100 ml of a treatment solution. The concentration of ammonium titanium fluoride in this treatment liquid was 0.1 mol / liter, and the concentration of boric acid was 0.3
mol / liter.

【0027】この処理液を35℃で保持しながら実施例
1と同じ基材を浸漬した。この際、基材の下部50mm
までの部分まで浸漬し、上部26mmの部分は処理液に
接触しないようにして保持した。30分経過後、基材を
引き上げて水で洗浄したのち乾燥したところ、基材の表
面に被膜は観測されなかった。
The same substrate as in Example 1 was immersed while maintaining this treatment liquid at 35 ° C. At this time, the lower 50mm of the substrate
And the upper 26 mm portion was kept out of contact with the processing solution. After a lapse of 30 minutes, the substrate was pulled up, washed with water, and then dried. As a result, no film was observed on the surface of the substrate.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】(実施例3)濃度が0.4mol/リット
ルのチタンフッ化アンモニウム水溶液を50ミリリット
ル用意した。このチタンフッ化アンモニウム水溶液を攪
拌しながら、濃度が1.0mol/リットルのアンモニ
ア水溶液10ミリリットルを5分間を要して徐々に滴下
した。このアンモアを含有するチタンフッ化アンモニウ
ム水溶液に水を加えて70ミリリットルとなるように希
釈し、濃度が1.0mol/リットルのほう酸水溶液3
0mlを混合し、約100ミリリットルの処理液を調製
した。この処理液中のチタンフッ化アンモニウムの濃度
は0.2mol/リットルであり、アンモニアの濃度は
0.1mol/リットルであり、ほう酸の濃度は0.3
mol/リットルであった。
Example 3 50 ml of an aqueous solution of titanium ammonium fluoride having a concentration of 0.4 mol / l was prepared. While stirring the aqueous solution of titanium ammonium fluoride, 10 ml of an aqueous solution of ammonia having a concentration of 1.0 mol / liter was gradually added dropwise over 5 minutes. Water was added to this aqueous ammonium ammonium fluoride solution containing anmoa to dilute it to 70 ml, and a boric acid aqueous solution 3 having a concentration of 1.0 mol / l was added.
0 ml was mixed to prepare about 100 ml of a treatment solution. The concentration of ammonium titanium fluoride in this treatment liquid was 0.2 mol / l, the concentration of ammonia was 0.1 mol / l, and the concentration of boric acid was 0.3 mol / l.
mol / liter.

【0030】この処理液を35℃で保持しながら実施例
1と同じ基材を浸漬した。この際、基材の下部50mm
までの部分まで浸漬し、上部26mmの部分は処理液に
接触しないようにして保持した。90分経過後、基材を
引き上げて水で洗浄したのち乾燥することによって、基
材の表面に膜厚約140nmの酸化チタン被膜が得られ
た。またこの酸化チタンの製膜速度は93nm/hou
rであった。。
The same substrate as in Example 1 was immersed while maintaining this treatment liquid at 35 ° C. At this time, the lower 50mm of the substrate
And the upper 26 mm portion was kept out of contact with the processing solution. After a lapse of 90 minutes, the substrate was pulled up, washed with water, and then dried to obtain a titanium oxide film having a thickness of about 140 nm on the surface of the substrate. The film formation rate of this titanium oxide is 93 nm / hou.
r. .

【0031】(実施例4)濃度が0.4mol/リット
ルのチタンフッ化アンモニウム水溶液を50ミリリット
ル用意した。このチタンフッ化アンモニウム水溶液を攪
拌しながら、濃度が1.0mol/リットルのピリジン
水溶液10ミリリットルを5分間を要して徐々に滴下し
た。このピリジンを含有するチタンフッ化アンモニウム
水溶液に水を加えて70ミリリットルとなるように希釈
し、濃度が1.0mol/リットルのほう酸水溶液30
ミリリットルを混合し、約100ミリリットルの処理液
を調製した。この処理液中のチタンフッ化アンモニウム
の濃度は0.2mol/リットルであり、ピリジンの濃
度は0.1mol/リットルであり、ほう酸の濃度は
0.3mol/リットルであった。
Example 4 50 ml of an aqueous solution of titanium ammonium fluoride having a concentration of 0.4 mol / l was prepared. While stirring the aqueous solution of titanium ammonium fluoride, 10 ml of an aqueous solution of pyridine having a concentration of 1.0 mol / liter was gradually added dropwise over 5 minutes. Water is added to this pyridine-containing aqueous solution of ammonium ammonium fluoride to dilute it to 70 ml, and a boric acid aqueous solution 30 having a concentration of 1.0 mol / l is added.
Milliliters were mixed to prepare about 100 milliliters of a treatment solution. The concentration of ammonium titanium fluoride in this treatment liquid was 0.2 mol / l, the concentration of pyridine was 0.1 mol / l, and the concentration of boric acid was 0.3 mol / l.

【0032】この処理液を35℃で保持しながら実施例
1と同じ基材を浸漬した。この際、基材の下部50mm
までの部分まで浸漬し、上部26mmの部分は処理液に
接触しないようにして保持した。90分経過後、基材を
引き上げて水で洗浄したのち乾燥することによって、基
材の表面に膜厚約130nmの酸化チタン被膜が得られ
た。またこの酸化チタン被膜の製膜速度は87nm/h
ourであった。
The same substrate as in Example 1 was immersed while maintaining this treatment solution at 35 ° C. At this time, the lower 50mm of the substrate
And the upper 26 mm portion was kept out of contact with the processing solution. After a lapse of 90 minutes, the substrate was pulled up, washed with water, and then dried, whereby a titanium oxide film having a thickness of about 130 nm was obtained on the surface of the substrate. The film forming speed of this titanium oxide film is 87 nm / h.
it was our.

【0033】(比較例2)濃度が0.4mol/リット
ルのチタンフッ化アンモニウム水溶液を37.5ミリリ
ットル用意した。このチタンフッ化アンモニウム水溶液
に水を加えて70ミリリットルとなるように希釈し、濃
度が1.0mol/リットルのほう酸水溶液30ミリリ
ットルを混合し、約100ミリリットルの処理液を調製
した。この処理液中のチタンフッ化アンモニウムの濃度
は0.2mol/リットルであり、ほう酸の濃度は0.
3mol/リットルであった。
(Comparative Example 2) 37.5 ml of an aqueous solution of titanium ammonium fluoride having a concentration of 0.4 mol / l was prepared. Water was added to this aqueous solution of titanium ammonium fluoride to dilute to 70 ml, and 30 ml of an aqueous solution of boric acid having a concentration of 1.0 mol / l was mixed to prepare about 100 ml of a treatment solution. The concentration of ammonium titanium fluoride in this treatment liquid was 0.2 mol / liter, and the concentration of boric acid was 0.1 mol / L.
It was 3 mol / liter.

【0034】この処理液を35℃で保持しながら実施例
1と同じ基材を浸漬した。この際、基材の下部50mm
までの部分まで浸漬し、上部26mmの部分は処理液に
接触しないようにして保持した。90分経過後、基材を
引き上げて水で洗浄したのち乾燥したところ、基材の表
面に被膜は観測されなかった。また、更に反応時間を長
くした実験では10時間後、基材の表面に白色のNH4
TiOF3 の結晶の析出を確認した。
The same substrate as in Example 1 was immersed while maintaining this treatment liquid at 35 ° C. At this time, the lower 50mm of the substrate
And the upper 26 mm portion was kept out of contact with the processing solution. After a lapse of 90 minutes, the substrate was pulled up, washed with water, and dried. As a result, no film was observed on the surface of the substrate. In the experiment in which the reaction time was further extended, after 10 hours, white NH 4 was added to the surface of the substrate.
Precipitation of TiOF 3 crystals was confirmed.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】(実施例5)濃度が1.0mol/リット
ルのチタンフッ化水素酸水溶液を20ミリリットル用意
した。このチタンフッ化水素酸水溶液を攪拌しながら、
濃度が1.0mol/リットルのアンモニア水溶液30
ミリリットルを5分間を要して徐々に滴下した。このア
ンモアを含有するチタンフッ化水素酸水溶液に水を加え
て70ミリリットルとなるように希釈し、濃度が1.0
mol/リットルのほう酸水溶液30ミリリットルを混
合し、約100ミリリットルの処理液を調製した。この
処理液中のチタンフッ化水素酸の濃度は0.2mol/
リットルであり、アンモニアの濃度は0.3mol/リ
ットルであり、ほう酸の濃度は0.3mol/リットル
であった。
Example 5 20 ml of an aqueous solution of titanium hydrofluoric acid having a concentration of 1.0 mol / l was prepared. While stirring this titanium hydrofluoric acid aqueous solution,
Ammonia aqueous solution 30 with a concentration of 1.0 mol / liter 30
Milliliter was slowly added dropwise over 5 minutes. Water was added to the aqueous solution of titanium hydrofluoric acid containing anmoa to dilute it to 70 ml, and the concentration was adjusted to 1.0 ml.
About 100 ml of a treatment liquid was prepared by mixing 30 ml of an aqueous solution of boric acid of mol / liter. The concentration of titanium hydrofluoric acid in this treatment liquid was 0.2 mol /
Liter, the concentration of ammonia was 0.3 mol / l, and the concentration of boric acid was 0.3 mol / l.

【0037】この処理液を35℃で保持しながら実施例
1と同じ基材を浸漬した。この際、基材の下部50mm
までの部分まで浸漬し、上部26mmの部分は処理液に
接触しないようにして保持した。120分経過後、基材
を引き上げて水で洗浄したのち乾燥することによって、
基材の表面に膜厚約90nmの酸化チタン被膜が得られ
た。またこの酸化チタン被膜の製膜速度は45nm/h
ourであった。
The same substrate as in Example 1 was immersed while maintaining this treatment liquid at 35 ° C. At this time, the lower 50mm of the substrate
And the upper 26 mm portion was kept out of contact with the processing solution. After elapse of 120 minutes, the substrate is pulled up, washed with water, and then dried,
A titanium oxide film having a thickness of about 90 nm was obtained on the surface of the substrate. The film forming speed of this titanium oxide film is 45 nm / h.
it was our.

【0038】(実施例6)濃度が1.0mol/リット
ルのチタンフッ化水素酸水溶液を20ミリリットル用意
した。このチタンフッ化水素酸水溶液を攪拌しながら、
濃度が1.0mol/リットルのピリジン水溶液20ミ
リリットルを5分間を要して徐々に滴下した。このピリ
ジンを含有するチタンフッ化水素酸水溶液に水を加えて
70ミリリットルとなるように希釈し、濃度が1.0m
ol/リットルのほう酸水溶液30ミリリットルを混合
し、約100ミリリットルの処理液を調製した。この処
理液中のチタンフッ化アンモニウムの濃度は0.2mo
l/リットルであり、ピリジンの濃度は0.2mol/
リットルであり、ほう酸の濃度は0.3mol/リット
ルであった。
Example 6 20 ml of an aqueous solution of titanium hydrofluoric acid having a concentration of 1.0 mol / l was prepared. While stirring this titanium hydrofluoric acid aqueous solution,
20 ml of a pyridine aqueous solution having a concentration of 1.0 mol / l was gradually added dropwise over 5 minutes. Water was added to the aqueous solution of titanium hydrofluoric acid containing pyridine to dilute the solution to 70 ml, and the concentration was 1.0 m
ol / liter of an aqueous solution of boric acid (30 ml) was mixed to prepare about 100 ml of a treatment solution. The concentration of titanium ammonium fluoride in this treatment liquid is 0.2 mol
l / liter and the concentration of pyridine is 0.2 mol /
And the concentration of boric acid was 0.3 mol / l.

【0039】この処理液を35℃で保持しながら実施例
1と同じ基材を浸漬した。この際、基材の下部50mm
までの部分まで浸漬し、上部26mmの部分は処理液に
接触しないようにして保持した。120分経過後、基材
を引き上げて水で洗浄したのち乾燥することによって、
基材の表面に膜厚約80nmの酸化チタン被膜が得られ
た。またこの酸化チタン被膜の製膜速度は40nm/h
ourであった。
The same substrate as in Example 1 was immersed while maintaining this treatment liquid at 35 ° C. At this time, the lower 50mm of the substrate
And the upper 26 mm portion was kept out of contact with the processing solution. After elapse of 120 minutes, the substrate is pulled up, washed with water, and then dried,
A titanium oxide film having a thickness of about 80 nm was obtained on the surface of the substrate. The film forming speed of this titanium oxide film is 40 nm / h.
it was our.

【0040】(比較例3)濃度が1.0mol/リット
ルのチタンフッ化水素酸水溶液を20ミリリットル用意
した。このチタンフッ化水素酸水溶液に水を加えて70
ミリリットルとなるように希釈し、濃度が1.0mol
/リットルのほう酸水溶液30ミリリットルを混合し、
約100ミリリットルの処理液を調製した。この処理液
中のチタンフッ化アンモニウムの濃度は0.2mol/
リットルであり、ほう酸の濃度は0.3mol/リット
ルであった。
(Comparative Example 3) 20 ml of an aqueous solution of titanium hydrofluoric acid having a concentration of 1.0 mol / l was prepared. Water is added to this titanium hydrofluoric acid aqueous solution to form a 70
Dilute to a milliliter and make the concentration 1.0 mol
Per liter of boric acid aqueous solution 30 ml,
About 100 milliliters of the treatment liquid was prepared. The concentration of ammonium ammonium fluoride in this treatment solution was 0.2 mol /
And the concentration of boric acid was 0.3 mol / l.

【0041】この処理液を35℃で保持しながら実施例
1と同じ基材を浸漬した。この際、基材の下部50mm
までの部分まで浸漬し、上部26mmの部分は処理液に
接触しないようにして保持した。120分経過後、基材
を引き上げて水で洗浄したのち乾燥したところ、基材の
表面に被膜は観測されなかった。
The same substrate as in Example 1 was immersed while maintaining this treatment solution at 35 ° C. At this time, the lower 50mm of the substrate
And the upper 26 mm portion was kept out of contact with the processing solution. After a lapse of 120 minutes, the substrate was pulled up, washed with water, and dried, and no film was observed on the surface of the substrate.

【0042】[0042]

【表3】 [Table 3]

【0043】表1から判るように、処理液中のチタンフ
ッ化アンモニウムの濃度を0.1mol/リットルと
し、ほう酸のみを処理液中の濃度が0.3mol/リッ
トルとなるように添加した処理液を用いた比較例1のも
のでは、浸漬時間が30分間では酸化チタン被膜の形成
は認められなかったが、アンモニアを処理液中の濃度が
0.05mol/リットルとなるように添加した実施例
1のものでは製膜速度240nm/hourで酸化チタ
ンの被膜が形成され、ピリジンを処理液中の濃度が0.
05mol/リットルとなるように添加した実施例2の
ものでは製膜速度180nm/hourで酸化チタンの
被膜が形成された。
As can be seen from Table 1, the processing solution to which the concentration of ammonium titanium fluoride in the processing solution was set to 0.1 mol / liter and only boric acid was added so that the concentration in the processing solution became 0.3 mol / liter. In the case of Comparative Example 1 used, formation of a titanium oxide film was not observed after a dipping time of 30 minutes, but in Example 1 in which ammonia was added so that the concentration in the treatment liquid became 0.05 mol / L. In this case, a film of titanium oxide was formed at a film formation rate of 240 nm / hour, and the concentration of pyridine in the treatment solution was 0.1%.
In the case of Example 2 which was added at a concentration of 05 mol / liter, a film of titanium oxide was formed at a film forming speed of 180 nm / hour.

【0044】また表2から判るように、処理液中のチタ
ンフッ化アンモニウムの濃度を0.2mol/リットル
とし、ほう酸のみを処理液中の濃度が0.3mol/リ
ットルとなるように添加した処理液を用いる比較例2の
ものでは、浸漬時間が90分間では被膜の形成は認めら
れず、また浸漬時間が10時間以上経過すると、被膜の
形成が認められたが、その被膜の成分はNH4 TiOF
3 であったのに対し、アンモニアを処理液中の濃度が
0.1mol/リットルとなるように添加した実施例3
のものでは製膜速度93nm/hourで酸化チタンの
被膜が形成され、ピリジンを処理液中の濃度が0.1m
ol/リットルとなるように添加した実施例4のもので
は製膜速度87nm/hourで酸化チタンの被膜が形
成された。
Further, as can be seen from Table 2, the treatment liquid was prepared by setting the concentration of ammonium titanium fluoride in the treatment liquid to 0.2 mol / liter and adding only boric acid so that the concentration in the treatment liquid became 0.3 mol / liter. In the case of Comparative Example 2 in which immersion time was 90 minutes, no film formation was observed, and when immersion time passed for 10 hours or more, film formation was observed. However, the component of the film was NH 4 TiOOF.
While was 3, Example 3 in which the concentration in the treatment solution of ammonia was added to a 0.1 mol / liter
In this method, a film of titanium oxide is formed at a film forming speed of 93 nm / hour, and the concentration of pyridine is 0.1 m in the processing solution.
In the case of Example 4 which was added so as to be ol / liter, a film of titanium oxide was formed at a film forming speed of 87 nm / hour.

【0045】また表3から判るように、処理液中のチタ
ンフッ化水素酸の濃度を0.2mol/リットルとし、
ほう酸のみを処理液中の濃度が0.3mol/リットル
となるように添加した処理液を用いた実施例3のもので
は、浸漬時間が120分間では被膜の形成は認められな
かったが、アンモニアを処理液中の濃度が0.3mol
/リットルとなるように添加した実施例5のものでは製
膜速度45nm/hourで酸化チタンの被膜が形成さ
れ、ピリジンを処理液中の濃度が0.2mol/リット
ルとなるように添加した実施例6のものでは製膜速度4
0nm/hourで酸化チタンの被膜が形成された。
As can be seen from Table 3, the concentration of titanium hydrofluoric acid in the treatment liquid was 0.2 mol / liter,
In the case of Example 3 using the treatment solution in which only boric acid was added so that the concentration in the treatment solution was 0.3 mol / liter, no film formation was observed when the immersion time was 120 minutes, but ammonia was used. 0.3mol concentration in processing solution
In Example 5, the titanium oxide film was formed at a film formation rate of 45 nm / hour, and pyridine was added so that the concentration in the treatment liquid was 0.2 mol / L. In the case of 6, the film forming speed is 4
A coating of titanium oxide was formed at 0 nm / hour.

【0046】[0046]

【発明の効果】上記のように本発明の請求項1に記載の
発明は、チタンフッ化アンモニウムを含む水溶液中に
(NH4 2 TiF6 +2H2 O⇔TiO2 +4HF+
2NH 4Fの平衡を右に進める添加剤を添加して、酸化
チタンの過飽和溶液とした処理液を調製し、この処理液
と基材とを接触させて、基材の表面に酸化チタン被膜を
形成させるにあたって、この処理液がアンモニアを含有
するために、より大きな製膜速度で酸化チタン被膜を製
造することが可能になり、さらに、より広い処理液中の
出発物質濃度範囲から、不純物の少ない酸化チタン被膜
を製造することが可能になるものである。
As described above, according to the first aspect of the present invention, (NH 4 ) 2 TiF 6 + 2H 2 O⇔TiO 2 + 4HF + is contained in an aqueous solution containing ammonium titanium fluoride.
An additive for promoting the equilibrium of 2NH 4 F to the right is added to prepare a treatment solution as a supersaturated solution of titanium oxide, and this treatment solution is brought into contact with the substrate to form a titanium oxide film on the surface of the substrate. In the formation, since this processing solution contains ammonia, it is possible to manufacture a titanium oxide film at a higher film formation rate, and further, from a wider range of the starting material concentration in the processing solution, it is possible to reduce the amount of impurities. This makes it possible to produce a titanium oxide film.

【0047】また本発明の請求項2に記載の発明は、チ
タンフッ化アンモニウムを含む水溶液中に(NH4 2
TiF6 +2H2 O⇔TiO2 +4HF+2NH4 Fの
平衡を右に進める添加剤を添加して、酸化チタンの過飽
和溶液とした処理液を調製し、この処理液と基材とを接
触させて、基材の表面に酸化チタン被膜を形成させるに
あたって、この処理液がピリジンを含有するために、よ
り大きな製膜速度で酸化チタン被膜を製造することが可
能になり、さらに、より広い処理液中の出発物質濃度範
囲から、不純物の少ない酸化チタン被膜を製造すること
が可能になるものである。
Further, according to the invention of claim 2 of the present invention, (NH 4 ) 2 is contained in an aqueous solution containing ammonium titanium fluoride.
An additive for promoting the equilibrium of TiF 6 + 2H 2 O⇔TiO 2 + 4HF + 2NH 4 F to the right is added to prepare a treatment solution as a supersaturated solution of titanium oxide. In forming a titanium oxide film on the surface of the material, the processing solution contains pyridine, so that it is possible to produce a titanium oxide film at a higher film formation rate, and furthermore, the starting solution in a wider processing solution can be obtained. From the substance concentration range, it becomes possible to produce a titanium oxide film with few impurities.

【0048】また本発明の請求項3に記載の発明は、チ
タンフッ化水素酸を含む水溶液中にH2 TiF6 +2H
2 O⇔TiO2 +6HFの平衡を右に進める添加剤を添
加して、酸化チタンの過飽和溶液とした処理液を調製
し、この処理液と基材とを接触させて、基材の表面に酸
化チタン被膜を形成させるにあたって、この処理液がア
ンモニアを含有するために、より大きな製膜速度で酸化
チタン被膜を製造することが可能になり、さらに、より
広い処理液中の出発物質濃度範囲から、不純物の少ない
酸化チタン被膜を製造することが可能になるものであ
る。
Further, the invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that H 2 TiF 6 + 2H is contained in an aqueous solution containing titanium hydrofluoric acid.
An additive that promotes the equilibrium of 2O⇔TiO 2 + 6HF to the right is added to prepare a treatment solution as a supersaturated solution of titanium oxide, and this treatment solution is brought into contact with the substrate to oxidize the surface of the substrate. In forming the titanium film, since this processing solution contains ammonia, it is possible to produce a titanium oxide film at a higher film forming rate, and further, from a wider range of starting material concentration in the processing solution, This makes it possible to produce a titanium oxide film with few impurities.

【0049】また本発明の請求項4に記載の発明は、チ
タンフッ化水素酸を含む水溶液中にH2 TiF6 +2H
2 O⇔TiO2 +6HFの平衡を右に進める添加剤を添
加して、酸化チタンの過飽和溶液とした処理液を調製
し、この処理液と基材とを接触させて、基材の表面に酸
化チタン被膜を形成させるにあたって、この処理液がピ
リジンを含有しているために、より大きな製膜速度で酸
化チタン被膜を製造することが可能になり、さらに、よ
り広い処理液中の出発物質濃度範囲から、不純物の少な
い酸化チタン被膜を製造することが可能になるものであ
る。
Further, the invention according to claim 4 of the present invention is characterized in that H 2 TiF 6 + 2H is contained in an aqueous solution containing titanium hydrofluoric acid.
An additive that promotes the equilibrium of 2O⇔TiO 2 + 6HF to the right is added to prepare a treatment solution as a supersaturated solution of titanium oxide, and this treatment solution is brought into contact with the substrate to oxidize the surface of the substrate. In forming a titanium film, this processing solution contains pyridine, which makes it possible to produce a titanium oxide film at a higher film formation rate, and furthermore, a wider range of starting material concentration in the processing solution. Therefore, it is possible to produce a titanium oxide film with few impurities.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チタンフッ化アンモニウムを含む水溶液
中に(NH4 2 TiF6 +2H2 O⇔TiO2 +4H
F+2NH 4Fの平衡を右に進める添加剤を添加して、
酸化チタンの過飽和溶液とした処理液を調製し、この処
理液と基材とを接触させて、基材の表面に酸化チタン被
膜を形成させるにあたって、この処理液がアンモニアを
含有することを特徴とする酸化チタン被膜の製造方法。
1. An aqueous solution containing titanium ammonium fluoride (NH 4 ) 2 TiF 6 + 2H 2 O⇔TiO 2 + 4H
Add an additive that advances the equilibrium of F + 2NH 4 F to the right,
A processing solution prepared as a supersaturated solution of titanium oxide is prepared, and the processing solution is contacted with the substrate to form a titanium oxide film on the surface of the substrate, and the processing solution contains ammonia. Of producing a titanium oxide film.
【請求項2】 チタンフッ化アンモニウムを含む水溶液
中に(NH4 2 TiF6 +2H2 O⇔TiO2 +4H
F+2NH4 Fの平衡を右に進める添加剤を添加して、
酸化チタンの過飽和溶液とした処理液を調製し、この処
理液と基材とを接触させて、基材の表面に酸化チタン被
膜を形成させるにあたって、この処理液がピリジンを含
有することを特徴とする酸化チタン被膜の製造方法。
2. An aqueous solution containing titanium ammonium fluoride (NH 4 ) 2 TiF 6 + 2H 2 O⇔TiO 2 + 4H
Add an additive that advances the equilibrium of F + 2NH 4 F to the right,
A processing solution prepared as a supersaturated solution of titanium oxide is prepared, and the processing solution is contacted with the substrate to form a titanium oxide film on the surface of the substrate, and the processing solution contains pyridine. Of producing a titanium oxide film.
【請求項3】 チタンフッ化水素酸を含む水溶液中にH
2 TiF6 +2H2O⇔TiO2 +6HFの平衡を右に
進める添加剤を添加して、酸化チタンの過飽和溶液とし
た処理液を調製し、この処理液と基材とを接触させて、
基材の表面に酸化チタン被膜を形成させるにあたって、
この処理液がアンモニアを含有することを特徴とする酸
化チタン被膜の製造方法。
3. An aqueous solution containing titanium hydrofluoric acid containing H
An additive for promoting the equilibrium of 2 TiF 6 + 2H 2 O⇔TiO 2 + 6HF to the right is added to prepare a treatment solution as a supersaturated solution of titanium oxide, and the treatment solution is brought into contact with a substrate,
In forming a titanium oxide film on the surface of the substrate,
A method for producing a titanium oxide film, wherein the treatment liquid contains ammonia.
【請求項4】 チタンフッ化水素酸を含む水溶液中にH
2 TiF6 +2H2O⇔TiO2 +6HFの平衡を右に
進める添加剤を添加して、酸化チタンの過飽和溶液とし
た処理液を調製し、この処理液と基材とを接触させて、
基材の表面に酸化チタン被膜を形成させるにあたって、
この処理液がピリジンを含有していることを特徴とする
酸化チタン被膜の製造方法。
4. An aqueous solution containing titanium hydrofluoric acid containing H
An additive for promoting the equilibrium of 2 TiF 6 + 2H 2 O⇔TiO 2 + 6HF to the right is added to prepare a treatment solution as a supersaturated solution of titanium oxide, and the treatment solution is brought into contact with a substrate,
In forming a titanium oxide film on the surface of the substrate,
A method for producing a titanium oxide film, wherein the treatment liquid contains pyridine.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002038501A1 (en) * 2000-03-10 2002-05-16 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Method for deposition of rutile-type titanium dioxide, and substrate and glass flake having the oxide attached thereto
US6936348B1 (en) 2000-03-10 2005-08-30 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Method for deposition of rutile-type titanium dioxide, and substrate and glass flakes having the oxide attached thereto
CN100411739C (en) * 2004-03-02 2008-08-20 方侃 Method for preparing nano titanium dioxide film

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