JPS5980361A - 超微粒子の膜形成法 - Google Patents

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】 従来、超微粒子（代表的な粒子の大きさは、平均粒径と
して１００〜１００ＯＡ）を用いて膜を形成する方法と
しては、超微粒子を溶剤、バインダーなどに混合した粘
性混練物としたのち、高分子フィルム、ガラス板、セラ
ミック板などの適当なベース面に塗布し、乾燥、焼成し
てその膜を形成する方法が、磁気記録体の磁性膜や導電
膜の製法に用いられて公知であるが、その混合塗液を調
整し、塗布、乾燥する作業は煩雑でろシ、且つ比較的長
い時間を要し、又その生成膜も、バインダーの混在によ
り強度の大きい緻密な膜が得られず、又その厚さや幅等
が比較的大きくなることが不可避である等の不都合をも
たらす。

本発明は、か＼る不都合を月子消し、超微粒子のみから
成る極めて強度の大きい膜を簡単な方法でｆ■ることが
できると共に極めて小さい点や細い緑から成る膜をも生
成し得る超Ｗ！、粒子の膜形成法を提供するもので、微
小孔ノズルより超微粒子を含゛むギヤリヤーガスをベー
ス面に吹き付けその超微粒子をベース面に付着させその
適当な形状、厚さの連続又は不連続に形成することを特
徴とする。

次に本発明の実施例全添付図面を参考に説明する。

金属又は合金、例えばＮｉ、　Ｏｏ、　Ｆｅ−Ｎｉ、　
Ｆｅ−Ｃｏ　’５の単独又は、２種以上の混合から成る
粒径０．１〜０．０１μｍの超微粒子＆の適量を容器（
ＩＩ内に入れると共に該容器ｉｌｌ内にＡｒ、Ｈθなど
の不活性ガス、）■２などの１責元性ガスｒ　”２など
の非酸化性ガス等の適当な１桶又は２種以上ケ混合した
ガスをボンベ（２）よりその導管（３）をその容器ｆｉ
＋の下面にキャリヤーガスｂとして吹き込み、超微粒子
ａを容器（１）内でガスｂで浮遊状態に維持する。

該容器ｆｉ＋の上部に接続した搬送管（４）を通ってそ
の超微粒子ａの担持ガスＣは送られ、処理容器（５）内
に導入された該搬送管（４）の先端に１、ン続した口径
的０．０１ｍｍ〜１　ｍ、ｍの範囲の例えば０．１　ｍ
ｍの微小孔ノズル（６）の先端から噴出させ、適当なベ
ース例えばガラス基板のベース（７）面上にスプレーす
る。超微粒子ａはベース（７）面上にその噴出ガスの圧
力で押し付けられ付Ｒ’７堆積し適当な厚さの超微粒子
のみから成る緻密な膜Ｂが生成する。

ノズル（６）とベース（７）而との間隔距離は、通常１
．５ｇ以下好ましくは、０．５　ｎｌ７ｎ程度とする。

かくして、そのノズル（６）を動かさない場合はそのノ
ズル（６）口と同じ形状の点状の膜Ｂが得られ、ノズル
（６）を徐々に移動すれはその口径と同じ幅の即ち０．
１ＴｒＬｍ径の線状の膜Ｂが得られる。ベース（６）側
を移動感せても同様にｏ、ｉ　７．、、Ｈ太さの線状膜
が得られる。点状膜の大きさ、線状膜の大きさは、ノズ
ル（６）のロ径ｆ：適当に変えることにょシ所望に得ら
れる。又ノズル（６）からのスプレーを連続的に行なう
代りに、ｌＪｒ続的に行なってもよく、例えば、一定の
時間間隔も以て間歇的スプレーを行なえば、一定の距離
間隔ケもっ点又は線から成る不連続の綜状被瞑が得られ
る。又連続スプレー法と間歇スプレー法を組み合わせ、
にとも出来、この場合同じ位置上を移動させれば、連続
線と点線とが重層【つだ模様の膜ができる。その他回線
等を描き、適当な形状、模様の膜を形成できる。又、面
をもつ膜の形成はノズル（６）を幅方向に往復動し乍ら
下方へ移動させることができる。ノズルの口径が０．０
１〜１ｍｍの範囲内で確実に強いガス圧によりベース（
７）面に所定形状の膜を強固に付着形成できる。勿論ガ
ス圧によっても異なり、ガス圧は１．２〜１．５ｋ＜！
　／　ｃｎｉ　Ｕ）範囲が好ましい。第２図に上記の生
成膜Ｂの各種形状の例を示す。尚、膜形成に当シ、その
スプレー前に、ガス又はプラズマを用いて、ベース（７
）面を清浄しておくことが好ましい。その生成膜Ｂの付
着性を更に強固とするために、必要に応じ、赤外線スポ
ット加熱装置（９）　ｆ：設け、これによりベース面を
加熱しておいたものにスプレーするか、スプレー後、ベ
ースを加熱し焼成結着を行なうようにしてもよい。

ベースｊ７１としては、ガラス等の・リラミツク基なｔ
。

合成樹上テープ、フィルム拾、従来の磁気記録体、導電
膜等の′電気器機等用途に応じて各種のものが使用でき
る。スプレーケ重ねて行ない、同梱又は異種の超微粒子
の２車又はそれ以上の重層膜にル成してもよい。又２種
以上の混合超微粒子と１種又は２桶以上の混合キャリヤ
ーガス全使用して多元成分超微粒子膜に形成することも
出来る。

膜厚は、ノズルやベースの移動速度、ガス中の超微粒子
の濃度、噴出量等により適当に調節されて得られる。膜
のかさ密度（気孔率）は、キトリヤーガスのノズル部通
過速度、膜生成後の加熱条件などによりｍ、Ｉ　Ｍｉで
きる。

尚、ノズル（６）は固定又は移動向イｒに設け、該処理
容器（５）内は不活性ガスボンベ（Ｈ１＋により純度〉
９９．９９％の常圧Ａｒガス等の雰囲気に保ち、ガラス
板等のベース（７）は予め固定台又は移動台（８）上に
設置し、ベース（７）移動機構α１）に連結し前後方向
等に移動自在として実施することが一般である。

ノズルの保持、固定、移ｉｆ、ｉｊは、次に更に具体的
な実施例を説明する。

実１ノ也１列　１ 平均粒径２００Ａ（１）Ｎｉ超微粒子（かさ密度０．２
りんわ６０りを内容積１ｔのガラス容器に入れ、該容器
の底部に外部のＡｒガスボンベ等のガス源から流量２０
０　ｃｃ／ｒｑｉｎのＡｒガスを吹き込みＮ１超微粒子
を浮遊させＡｒガスとＮｉ超微粒子との混合状袢をつく
る。該容器にはその上部に接続した内径２ｍｍｚ長さ１
ｍの搬送管とその先！／、ｊｉｌｉに交換自在に取り＋
ｊけた内径１００μのノズルとを’ｒ＞−Ｌ　、該ノズ
ルは外気と遮断した￥内に臨み固定して設けられ、ノズ
ル先端と間ｔＲ；・ｉ　０．５ｍｎｔを存してガラス基
板から成るベースを移動可能台上に固定して置き、予め
至内は純度９９．９９％以上のＩｎ　ＩＥＡｒガスの雰
囲気に予め保持しておく。該カラス基板は例えば、コー
ニング製Ｍｉｃｒｏ　５ｌｉｄθ’１ｌｉｒｉ　２５　
ｍｍ長場７６　ｍｍ厚さ１　ｍ、ｍ　ｋ使用する。該ベ
ースはスプレーされる部分を含む幅約２ｍｍの衣面會約
３００”Ｃに力■熱器により加飴しその表面の水分など
の付着物を予め除去する。その後、ｒＪＩｉ　’ｆｓ己
のＮ１超微粒チをｉ９ｒ冗Ｌｌ含壱するキャリヤー釘カ
スを２００■／ｒｒｎｎの流量でノズルから１賞出させ
１且つベースｆ　５０　ｒＩＬ７７１７ｍｌ７１の速度
で移動させてガラス基板面上に細線状のスプレー膜をｊ
ｂ成した。スプレーを止め直ちに赤外線加熱のスポット
を該膜面に当てて約２００°Ｃに加熱した。

場密度６．３９／ｆｆｌ　（密度比７１％）抵抗値１．
２　Ｘ　１０−３０−口であり、ベースとの付着性は、
伺着膜にセロテープを貼シ付け、その後剥離する通称セ
ロテープテストを２回実ＩＪ１１！シたが剥１４１Ｆか
１１１（めしれす、付着強度の良好なことか（■″ｉ＋
：ｉ＋：紹４法は、超微粒子の膜を使用する゛電子工業
その他の分野に使用し、作業簡単で又品質管理が容易で
、製造コストの低下がり」能となる。

実施例２ 前記実施例１に従ってガラス基板上にＮ１超倣粒子の線
状膜を付着形成後、その膜上面に、同じ元素であるＮ１
超微粒子を所定ｈｔ＠肩するキャリヤーＡｒガスを前記
と同じ方法で吹き付けてその膜を重層形成する。この場
合、ノズル先端と基板面との間隔０．５ｍｎＬは変えな
い。かくして同じ元素の２層から成る重層膜が得られる
。この第２層膜のＪし成を行なう場合、第１層膜を必要
に応じ予め１００°Ｃ程度にフッ１熱しておくことが好
ましい。

このようにしてル成された重層膜の特性は次の血シであ
った。

線状膜の幅　　８０μｍ １／　　厚さ　　　２μｍ 〃かさ密度　　　６．２　ｇ／ｉ　（密度比７０％）〃
　抵抗値　　　６，３Ｘ１０　　Ω−側側御−スト何治
在　良 膜ｊ台間の　〃　　〃 尚必要に応じ、更に同様に１つ又はそれ以上の膜を吹き
付は形成し６重又はそれ以上の重層膜とすることができ
、この場合も、層間の付着強度は大さく実用上差支えな
かった。

実施例３ 前記実施例１に従ってガラス基板上にＮｉ　超微粒子の
所定形状寸法の膜を形成し、次いで平均粒径７００大の
Ａｇ超微粒子（かさ密度１．０９／ｃｒｌ）１５０ｇを
内容積１ｔのガラス容器に入れ、該容器の底部に流量８
００■／’ｍｍのＡｒガスを吹き込み、Ａｇ超微粒子を
浮遊させたキャリヤーガスを内径２ｍ、長さ１ｍの搬送
管を介し内侘１００μｍのノズルより吹き出させ、該ノ
ズルと前記膜との間に０．８ｍｍの間隔を存して、予め
約１００°Ｃに加熱されている該膜面に吹き付は第２層
膜を重合形成する。その後、この重層膜上面に赤外線加
熱のスポットを当て＼約１００°ＣにＩＪ１１熱して、
互に異種の重層膜ｆ：得た。かくして碍た重層膜の特性
は次の通りであった。

重層膜の幅　　　１１０μｍ Ｌ／　　厚さ　　　２．２μ 〃　抵抗値　　　　２．ｌＸ１０−Ω１ペ一ス面との付
着性　良 層間の　〃 Ｍ超微粒子はガラス基板との刺着性は比較的悪いが、Ｎ
１超倣粒子膜を介して付着てせることにより、強固に付
λ了し、導電性の優れた膜に形成される。

この場合も、その上に更に１層又はそれ以上の超微粒子
膜を形成でき、６重文（グそれ以上の重層膜に形成して
もよく、この場合、その他の適当な金目又はその合金の
超微粒子も適当に組み合わせだ異（■の重層膜とするこ
とができる。

実施例４ 共通１個のノズルの基部に前記のＮ１超微粒子搬送管と
Ｏｒ超微粒子搬送管とを共通に１以続しだ。

〜 即ち、平均粒径５００ＡのＯｒ超微粒子（かさ密度０．
６９／ｃｎｔ）を所に量大れたガラス容器と、該容％〜
の底部にＡｒカスボンベよりアルゴンガスを吹き込み、
そのＯｒ超微粒子との混合状態をつくり、そのキャリヤ
ーカスを該容器の上部に接続した内径２　ｍｍ　％長芒
１ｍの搬送管を介し４００　ｃｃ／ｒｔｌｉｑの流速で
その先端のノズル基部に送給されるようにする１万、同
じノズル基部に接続されたＮ１超倣粒子僻送・１？イ“
を介し、平均粒径１ｏｏ、：　（かζ密度ソ／■）のＮ
１超微粒ｐ勿２００■／ｌｒｍの流速で該ノズル基部に
送給されるようにし、かくしてノズルの先端から所定の
Ｙ１１合で配合されたＯｒとＮ１混合超偵粒子がカラス
Ｊ、ｉｊ板面上に吹き付けられてその混合超微粒子から
成る所定形状の膜が付着形成ツＪシるようにした。この
場合ノズルの先端と基板面の間隔ｉ　０，７　ｒｎ、ｍ
とし、ガラス板の移動速度全３０　ｍｍ／ｎＩｍとし、
その吹き付は前に＼基板のスプレーされる部分を鵠む幅
約２ｍｍの表面を約６００°Ｃに加熱しておき、吹き付
は終了直後その生成膜上面に赤外）ｗカＨ熱のスポット
を当て＼約２００°Ｃに７ＪＧ熱する。かくして得られ
た１模特性は下記の辿りてあった。

膜の幅　　　　９０μＩｎ 〃　　厚さ　　　　　　　　　１．８ノリ７成分比（重
量比）　　　Ｎｉ４Ｓ−Ｏｒ５５３ 抵抗値　　　　　３．２×１０　　Ω−ｍベース面との
付着性　良 上記のスプレー膜成分比は、使用ガス流ｆｉｔＯ潤節で
適当に変えることができ、膜の電気抵抗をポ３当に変え
ることができる。

実施例 実施例６の共通のノズルによる吹き付けに変え、各別の
ノズルを併設して、その夫々から同時に基板に吹＠刊け
れば、平面上に平行する互に１妾し或は所定の間ｕ４を
存する他畝種の膜が同時に得られる。

尚１　上りしのいづれの実１也例も、Ａｒカス等の不活
性雰囲気の処理容器内で行なった場合であるが、大気中
でも実ム（［できる。この場合に１、予め金用超微粒子
を徐酔化処理するのが一般である。

このように本発明によると５ｔｔ−ｘ、超微粒子をキャ
リヤーガスに混合し小孔ノズルよシ吹き出さ、Ｕ−１こ
れをベース面に吹き付けるようにしたので、ベース面に
ての超微粒子膜を所定の形状。

＋１Ｊｊ　ｉに生成でさ、従来の超微粒子をバインダー
と混合したものをベース面に塗布する方法に比し、簡単
且つ安価に膜の形成ができ、又微細な点、線等の膜の形
成に有利である等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は拳法を実施する１例の線図、第２図は各補形状
の膜の平面図を示す。 （１）・・・・・・芥　　　器 （４）・・・・・・搬　　送　　管 （（４）・・・・・・ノ　ズ　ル （７）・・・・・・ベ　−　ス 行Ｉ「出願人　林　　主　税

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　微小孔ノズルより超微粒子を含むキャリヤーカス
   をベース面に吹き付けその超微粒千金ベース面に旬着さ
   せ、その適当な形状、厚さの連続又は不連続に形成する
   ことを特徴とする超微粒子の膜形ｊ戊法。 ２、　微小孔ノズルより１種の超微粒子を含むキャリヤ
   ーガスをベース面に吹き付け、その超微粒子から成る膜
   をベース面に付着形成した後、その膜面上に、同じ超微
   粒子又はこれとは異柚の超微粒子を含むキャリヤーガス
   を吹き付けその超微粒子から成る膜を重層形成し、少く
   とも２層から成る重層膜を形成することを特徴とする超
   微粒子の膜形成法。 ６、　微小孔ノズルより２種又はそれ以上の異柚の混合
   超微粒子を含む１柚又は２種以上のキャリヤーガスをベ
   ース面に吹き付け、その混合超微粒子から成る＠全ベー
   ス面に付着形成することを特徴とする超微粒子の膜形成
   法。