KR100770048B1 - Etching method for electroless plating - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무전해 도금을 위한 에칭방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스틱의 금속화를 위해 필수적이나, 대표적인 환경오염 유발공정인 화학적 에칭 방법을 광전기화학 반응을 이용한 저환경부하형 공정으로 대체하는 에칭방법에 관한 것이다.The present invention relates to an etching method for electroless plating, and more particularly, to etching the metal, which is essential for metallization of plastics, but replacing a chemical etching method, which is a typical environmental pollution causing process, with a low environmental load type process using photoelectrochemical reactions. It is about a method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 태양으로 나노크기의 이산화티타늄이 졸 상태로 현탁된 콜로이드 용액에 플라스틱 부품을 침지하는 단계; 및 상기 침지된 플라스틱 부품에 광원을 조사하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭방법이 제공된다.Immersing a plastic part in a colloidal solution suspended in nano-sized titanium dioxide sol state in one aspect of the present invention for achieving the above object; And irradiating a light source to the immersed plastic part. An etching method for electroless plating is provided.

본 발명에 의하면 이산화티타늄 졸을 광촉매로 이용함으로써, 적절한 거칠기를 가진 에칭 표면을 가지는 부품을 제조할 수 있어 무전해 도금에 효과적이다. According to the present invention, by using a titanium dioxide sol as a photocatalyst, a component having an etched surface having an appropriate roughness can be produced, which is effective for electroless plating.

무전해 도금, 광촉매, 이산화티타늄, 에칭, 졸 Electroless Plating, Photocatalyst, Titanium Dioxide, Etching, Sol

Description

무전해 도금을 위한 에칭 방법{ETCHING METHOD FOR ELECTROLESS PLATING}Etching Method for Electroless Plating {ETCHING METHOD FOR ELECTROLESS PLATING}

도 1은 본 발명에 따라 제조된 이산화티타늄 졸을 X-선 회절분석한 결과를 나타내는 그래프;1 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis of a titanium dioxide sol prepared according to the present invention;

도 2는 이산화티타늄 졸 중 티타늄의 일부를 바나듐(V), 크롬(Cr), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 니오븀(Nb)으로 치환하여 졸을 제조한 결과를 전자현미경으로 관찰한 사진;FIG. 2 is a photograph showing the results of preparing a sol by replacing part of titanium with vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe), nickel (Ni), and niobium (Nb) in a titanium dioxide sol. ;

도 3은 이산화티타늄 졸 중 티타늄의 일부를 바나듐(V), 크롬(Cr), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 니오븀(Nb)으로 치환하여 졸을 제조한 결과를 X-선 회절분석한 결과를 나타내는 그래프;3 is an X-ray diffraction analysis of a result of preparing a sol by replacing a part of titanium in the titanium dioxide sol with vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe), nickel (Ni) and niobium (Nb). Graph showing results;

도 4는 본 발명에 따라 제조된 이산화 티타늄 졸에 대하여 동적 광산란(dynamic light scattering)법(Photal Otsuka Electronics Co.사 ELS 8000 이용)으로 각각 10회씩 측정한 입도 분석 결과를 나타낸 그래프;Figure 4 is a graph showing the particle size analysis results measured by the dynamic light scattering method (Photal Otsuka Electronics Co., Ltd. ELS 8000) 10 times for the titanium dioxide sol prepared according to the present invention;

도 5는 티타늄 중 일부를 전이원소로 치환하여 제조한 졸에 대하여 UV-VIS spectrometer로 광흡수 시험을 실시한 결과를 나타낸 그래프;Figure 5 is a graph showing the results of the light absorption test by UV-VIS spectrometer for a sol prepared by replacing a part of titanium with a transition element;

도 6은 광촉매에칭을 실시하기 위한 장치를 나타내는 개략도;6 is a schematic diagram showing an apparatus for performing photocatalytic etching;

도 7은 본 발명에 따라 제조된 이산화티타늄 졸에 의해 광촉매에칭된 플라스틱 표면을 관찰한 전자현미경 결과 사진;7 is a photograph of electron microscope results of observing a plastic surface photocatalyst etched by a titanium dioxide sol prepared according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따라 제조된 이산화티타늄 분발을 탈이온수에 현탁한 현탁액에 의해 광촉매에칭된 플라스틱 표면을 관찰한 전자현미경 결과 사진;8 is a photograph of electron microscope results of observing the surface of the plastic photocatalyst etched by the suspension of titanium dioxide powder prepared according to the present invention suspended in deionized water;

도 9는 산에칭된 플라스틱 표면을 관찰한 전자현미경 결과 사진;9 is an electron microscope photograph of the observation of the acid-etched plastic surface;

도 10은 에칭된 플라스틱 표면에 무전해 도금을 실시한 결과로서, (a)는 본발명에 따라 이산화티타늄 졸로 광촉매 에칭된 플라스틱 표면에 무전해 도금한 결과를, (b)는 비교를 위하여 산에칭된 플라스틱 표면에 무전해 도금한 결과를 나타낸 사진; 그리고10 is a result of electroless plating on the etched plastic surface, (a) is a result of electroless plating on a photocatalyst etched plastic surface with titanium dioxide sol according to the present invention, (b) is acid etched for comparison Photograph showing the result of electroless plating on the plastic surface; And

도 11은 본 발명에 따라 제조된 이산화티타늄 졸로서 브룩카이트 상이 다량 포함된 이산화티타늄 졸에 대한 X-선 회절분석 결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 11 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis on titanium dioxide sol containing a large amount of brookite as a titanium dioxide sol prepared according to the present invention.

본 발명은 무전해 도금을 위한 에칭방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스틱의 금속화를 위해 필수적이나, 대표적인 환경오염 유발공정인 화학적 에칭 방법을 광전기화학 반응을 이용한 저환경부하형 공정으로 대체하는 에칭방법에 관한 것이다.The present invention relates to an etching method for electroless plating, and more particularly, to etching the metal, which is essential for metallization of plastics, but replacing a chemical etching method, which is a typical environmental pollution causing process, with a low environmental load type process using photoelectrochemical reactions. It is about a method.

무전해 도금이라 함은 화학도금 또는 자기촉매 도금이라고도 불리는 것으로, 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고 금속염 수용액 중의 금속이온을 환원제의 힘에 의해 자기 촉매적으로 환원시켜 피처리물의 표면 위에 금속을 석출시키는 방 법을 말한다.Electroless plating, also called chemical plating or self-catalyst plating, is a method of depositing metal on the surface of a workpiece by reducing the metal ions in an aqueous metal salt solution catalytically by means of a reducing agent without receiving electrical energy from the outside. Say how.

즉, 통상의 전기도금은 도금될 물품을 음극으로 하고 전기를 흘려서 전해액 중에 용해된 금속이온이 도금될 물품의 표면에 석출되도록 하는 도금방법을 말하는데, 무전해 도금은 전기를 흘리지 않고도 도금이 되도록 하는 방법이다.In other words, conventional electroplating refers to a plating method in which a metal to be dissolved in an electrolyte solution is deposited on the surface of an article to be plated by flowing the electricity as a cathode and electroless plating. Way.

따라서, 무전해 도금은 전기를 공급할 수 없거나 공급하기 어려운 플라스틱 등의 재질을 가진 부품의 표면 도금에 많이 사용된다.Therefore, electroless plating is widely used for surface plating of parts having a material such as plastic, which cannot or cannot be supplied with electricity.

상술하였듯이, 무전해 도금은 통상의 전기도금법과 달리 전기 공급에 의한 전자교환이 이루어지지 않기 때문에, 전해액속의 이온의 석출을 위한 별도의 전자교환과정이 이루어질 필요가 있다. 상기 전자교환과정을 위해 금속이온에 전자를 공급해주기 위한 환원제가 전해액 속에 같이 포함될 필요가 있다. 그러나, 환원제가 석출될(도금될) 금속이온과 접촉하자마자 금속이온을 환원시킬 정도로 상기 환원반응의 활성화 에너지가 낮다면 부품표면에만 금속이온이 석출되는 것이 아니라 전해액 모든 부위에서 금속이온이 석출되어 침전되어 버리므로 도금효과를 얻을 수가 없다.As described above, in the electroless plating, unlike the conventional electroplating method, since electron exchange is not performed by electricity supply, a separate electron exchange process for precipitation of ions in the electrolyte needs to be performed. For the electron exchange process, a reducing agent for supplying electrons to metal ions needs to be included in the electrolyte. However, if the activation energy of the reduction reaction is low enough to reduce the metal ion as soon as it comes into contact with the metal ion to be deposited (plated), the metal ion is not deposited only on the surface of the component, but the metal ion is deposited at all parts of the electrolyte. It becomes impossible to obtain plating effect.

따라서, 금속이온과 함께 전해액 속에 존재하는 환원제에 의한 금속이온의 환원반응은 일정치 이상의 활성화 에너지가 필요하도록 조절된다. 이러할 경우 플 라스틱 등의 재질로 이루어진 부품표면에만 금속이온이 선택적으로 석출되어 도금 효과를 거둘 수 있도록 부품 표면에는 상기 활성화에너지를 줄여주는 촉매가 부착된다. 상기 촉매는 주로 금속이 많이 사용되는데, 상기 금속으로는 Pd, Ag, Au 또는 Pt 등이 사용되고 있으며, 특히 가장 일반적인 촉매화 방법으로는 Pd-Sn 콜로이드 법을 들 수 있다. 그 밖에도 상기 금속 촉매는 석출되는 도금 금속이 용이하게 석출될 수 있도록 하는 핵생성 사이트를 제공하는 역할도 수행한다.Therefore, the reduction reaction of the metal ion by the reducing agent present in the electrolyte together with the metal ion is controlled to require a certain value or more activation energy. In this case, a catalyst for reducing the activation energy is attached to the surface of the component so that metal ions are selectively precipitated only on the surface of the component made of a material such as plastic to achieve a plating effect. The catalyst is mainly used a lot of metal, Pd, Ag, Au or Pt, etc. are used as the metal, and the most common catalyzing method is Pd-Sn colloid method. In addition, the metal catalyst also serves to provide a nucleation site for allowing the deposited metal to be easily precipitated.

이때, 상기의 금속 촉매가 플라스틱 표면에 용이하게 존재할 수 있도록 플라스틱 표면을 개질하여 줄 필요가 있는데, 통상적으로 촉매의 접촉 및 부착이 용이하도록 표면을 에칭하는 방법이 사용된다. 플라스틱 표면이 에칭될 경우 플라스틱 표면은 조도가 큰 거친 면으로 바뀌고 이러한 표면 특성에 따라 금속 촉매가 용이하게 플라스틱 표면에 부착될 수 있는 것이다.At this time, it is necessary to modify the plastic surface so that the metal catalyst can be easily present on the plastic surface, a method of etching the surface is commonly used to facilitate the contact and adhesion of the catalyst. When the plastic surface is etched, the plastic surface turns into a rough surface with a large roughness, and according to this surface property, a metal catalyst can be easily attached to the plastic surface.

종래, 상기 플라스틱 에칭방법으로는 크롬산-황산 또는 인산과 같은 강한 산화산에 플라스틱을 침지하는 산 에칭법이 통상적으로 많이 사용되었다. 이러한 산 에칭법은 공정이 간단하고 에칭에 의한 표면 조도 개선효과가 우수하다는 장점이 있으나, 작업자의 피부·점막 등을 강하게 자극하는 인체 유해성 물질이 발생하고 지속적 환경처리 비용 증가 등의 문제점을 가지고 있다.Conventionally, as the plastic etching method, an acid etching method in which a plastic is immersed in a strong oxide acid such as chromic acid-sulfuric acid or phosphoric acid is commonly used. This acid etching method has the advantage of simple process and excellent surface roughness improvement effect by etching, but it has problems such as generation of human harmful substances that strongly irritate the skin and mucous membrane of worker and continuous increase of environmental treatment cost. .

이러한, 산 에칭법의 문제점을 해결하기 위한 대안공정으로 건식 플라즈마 표면처리법이 대두되었다. 상기 건식 플라즈마 표면처리법은 연속 공정이 어렵고, 장비가 고가라는 등의 문제점으로 인하여 쉽게 도입하기 어렵다는 문제를 가지고 있었다.As an alternative process for solving the problems of the acid etching method, a dry plasma surface treatment method has emerged. The dry plasma surface treatment method has a problem that it is difficult to easily introduce due to problems such as a continuous process is difficult and equipment is expensive.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 고가의 장비를 필요로 하지 않으면서도, 간편한 공정으로 환경오염을 유발하지 않는 에칭법이 필요하게 되었는데, 광촉매를 이용하는 방법이 바로 그것이다. In order to solve the above problems, there is a need for an etching method that does not require expensive equipment and does not cause environmental pollution by a simple process, which is a method using a photocatalyst.

1980년대 후반부터 미국, 유럽, 일본 등에서 환경분야의 새로운 미래 기술로 본격적으로 연구되기 시작한 광촉매 관련 기술은 광촉매가 빛을 받을 때 생성되는 수산화 라디칼의 강력한 산화력을 이용하는 것이다. The photocatalyst technology, which has been studied in the US, Europe, and Japan as a new future technology in the environment since the late 1980s, utilizes the strong oxidation power of the hydroxyl radicals generated when the photocatalyst receives light.

특히, 상기와 같은 광촉매 소재로 각광받는 재료는 TiO2를 들 수 있는데, 상기 TiO2는 3.0~3.2eV의 에너지에 대응하는 400nm 이하의 짧은 파장을 가지는 빛이 조사되면 가전자 대의 전자가 전도대로 여기되는 반도체 특성을 가진다.Particularly, a material that is spotlighted as the photocatalyst material may include TiO 2 , wherein when TiO 2 is irradiated with light having a short wavelength of 400 nm or less corresponding to an energy of 3.0 to 3.2 eV, electrons in the valence band are conducting as It has a semiconductor characteristic to be excited.

상기의 반응에 의해 전자와 정공이 형성되게 되는데, 전자와 정공은 TiO2 표면으로 이동하고, 이동된 전자와 정공은 재결합되거나 주위 물질과 산화-환원 반응을 일으키게 된다. 특히, 주위에 물이 존재할 경우 가전자 밴드의 정공은 수산기 와 반응하여 수산화 라디칼(OH)을 형성하고, 산소가 존재할 경우 전도밴드의 전자와 결합하여 슈퍼 옥사이드(O2 -)를 형성한다. 상기 수산화 라디칼과 슈퍼 옥사이드와 같은 광 활성종은 광촉매 반응의 핵심적인 역할을 수행하는 것으로서 각각 강한 산화력과 환원력을 가지고 있기 때문에 주위 물질과의 반응성이 매우 강하다는 특징을 가진다.By the reaction, electrons and holes are formed. The electrons and holes move to the TiO 2 surface, and the transferred electrons and holes recombine or cause an oxidation-reduction reaction with surrounding materials. In particular, when water is present around the hole of the valence band reacts with hydroxyl groups to form hydroxyl radicals (OH), and when oxygen is present, it combines with electrons in the conduction band to form super oxides (O 2 ). Photoactive species such as hydroxyl radicals and super oxides play a key role in the photocatalytic reaction, and each has a strong oxidation and reducing power, and thus has a very strong reactivity with surrounding materials.

수산화 라디칼과 슈퍼 옥사이드의 강한 반응성으로 인하여 일어나는 반응은 여러가지가 될 수 있는데, 플라스틱 등에 대한 에칭효과도 그 중 한가지이다. 즉, 상술한 수산화 라디칼이나 슈퍼 옥사이드 등의 광 활성종은 플라스틱 등과 반응하여 플라스틱을 분해하는 역할을 수행하는데, 상기 플라스틱의 분해 반응에 의해 거친 표면을 가지는 플라스틱을 얻을 수 있는 것이다.The reaction that occurs due to the strong reactivity of the hydroxyl radical and the super oxide can be various, one of which is the etching effect on plastics. That is, the above-mentioned photoactive species such as hydroxyl radicals and super oxides play a role of decomposing plastics by reacting with plastics, and the like, to obtain a plastic having a rough surface by the decomposition reaction of the plastics.

이러한 이유로 인하여 종래부터 TiO2 광촉매의 광전기화학적 에칭방법이 제안되어 왔는데, 이는 통상 수분의 존재하에서 조대한 크기의 분말상 TiO2를 플라스틱에 접촉하여 플라스틱의 표면을 광 에칭하는 방법이었다. For this reason, a photoelectrochemical etching method of the TiO 2 photocatalyst has been conventionally proposed, which is a method of photoetching the surface of a plastic by contacting the plastic with coarse size powdery TiO 2 in the presence of moisture.

그러나, 이러할 경우 사용되는 TiO2 분말의 크기가 조대하여 플라스틱 면 전체에 고르게 에칭하는 것이 곤란할 뿐만 아니라, 에칭면이 거시적으로 거칠게 된다 는 문제가 있다. 물론 상술하였듯이 에칭면은 일정 수준 이상의 거칠기를 가져야 할 필요가 있으나 에칭면이 지나치게 거칠 경우에는 도금층 표면이 평탄하지 못하여 이를 반도체 기판 등에 사용하기 위하여 패터팅 등을 실시할 경우 패턴 형성에 불리하다는 문제를 가지고 있기 때문에 거칠기가 적정 수준이상이 될 경우에는 후속공정에 영향을 미칠 수 있다. 또한, TiO2분말은 보통의 상태에서는 상호간의 응집경향이 강하게 되는데, 이러한 경향은 상기 조대한 분말로부터 야기되는 문제점을 더욱 가중시키게 된다.However, in this case, the size of the TiO 2 powder used is coarse, making it difficult to evenly etch the entire plastic surface, and there is a problem that the etching surface becomes rough. Of course, as described above, the etching surface needs to have a roughness of a certain level or more, but if the etching surface is too rough, the surface of the plating layer is not flat, which is disadvantageous in pattern formation when patterning is used for use in a semiconductor substrate. As a result, roughness above the appropriate level may affect subsequent processes. In addition, TiO 2 powders tend to have a strong tendency to agglomerate with each other under normal conditions, and this tendency further exacerbates the problems caused by the coarse powder.

또한, 이러한 문제와는 별도로 종래 광촉매를 이용한 에칭공정에 사용되는 TiO2 광촉매 분말은 자외선 대역의 파장을 가진 빛에만 응답하는 광촉매 특성을 가지고 있기 때문에 그 용도가 제한된다는 문제도 추가적으로 가지고 있었다.In addition, apart from these problems, the TiO 2 photocatalyst powder used in an etching process using a conventional photocatalyst has a problem that its use is limited because it has a photocatalyst characteristic that responds only to light having a wavelength in the ultraviolet band.

그리고, 이산화티타늄은 아나타제, 루타일 및 브룩카이트의 3개 형태로 존재하는데, 이들 모두 광촉매에 적합한 특성을 가지지만 그 중에서도 브룩카이트 상이 다량 포함된 것이 특히 바람직하다.Titanium dioxide is present in three forms, anatase, rutile and brookite, all of which have properties suitable for photocatalysts, and particularly preferably include a large amount of brookite phase.

더욱 상세히 설명하면 결정학적으로 아나타제상과 루틸상 TiO2는 정방정계의 결정구조를, 브룩카이트상 TiO2는 사방정계의 결정구조를 가지면서 Ti 이온과 산소원자와의 결합 방식에 따라 각기 다른 물리적 특성을 갖는다. 즉, 아나타제상이나 루틸상 TiO2는 1종류 즉 상호 대칭적인 구조에 있는 산소원자와 결합하는 반면 준안정상인 브룩카이트상 TiO2는 비대칭적인 구조의 산소원자와 결합하는 결정구조를 갖는다. 좀더 자세히 설명하면 브룩카이트상 TiO2는 특별히 TiO6의 팔면체 중 중심의 Ti 이온이 비대칭적인 6개의 산소원자와 결합하고, 각각의 팔면체는 이웃하는 3개의 팔면체와 모서리를 공유하여 [100] 방향으로 성장하게 되어 결정축을 기준으로 c축으로 긴 터널을 갖는 구조를 이룬다. 이러한 구조적 특징으로 비교적 이온 반경이 적은 이온들의 포획에 유리하고, 광촉매 반응을 위한 넓은 면적의 반응 장소의 제공에 훨씬 더 유리하다. If described in detail the anatase phase and the rutile crystallographically TiO 2 has the crystal structure of the tetragonal system, Brook kite the TiO 2 is while having a crystal structure of orthorhombic depending on the combination of the Ti ions and the oxygen atoms manner different physical Has characteristics. That is, the anatase phase and the rutile phase TiO 2 are bonded to oxygen atoms in one type, ie, symmetrical structures, while the metastable Brookite phase TiO 2 has a crystal structure that is bonded to oxygen atoms in an asymmetric structure. More specifically, the brookite TiO 2 is a TiO 6 octahedron with six asymmetric oxygen atoms bonded to the central Ti ion, and each octahedron shares an edge with three neighboring octahedrons in the [100] direction. It grows to form a structure with a long tunnel in the c axis with respect to the crystal axis. This structural feature is advantageous for the capture of relatively small ionic radii and much more advantageous for the provision of large area reaction sites for photocatalytic reactions.

그러나, 브룩카이트 상은 상온에서 준안정상으로 존재하기 때문에 정량화된 제조방법이 없어 순수한 브룩카이트 상을 얻기는 많은 문제점이 있으며, 따라서 아나타제와 루타일 상이 상업적으로 널리 사용되고 있는 실정이다.However, since the brookite phase is present as a metastable phase at room temperature, there is no problem in obtaining a pure brookite phase because there is no quantified manufacturing method, and thus, the anatase and rutile phases are widely used commercially.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 적절한 거칠기를 가진 에칭 표면을 제공하는 광촉매를 이용한 에칭방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an etching method using a photocatalyst which provides an etching surface having an appropriate roughness.

본 발명은 또한 자외선뿐만 아니라 가시광선 영역에서도 응답가능한 광촉매 에칭방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a photocatalyst etching method which is responsive not only in the ultraviolet region but also in the visible region.

또한, 본 발명은 분산성이 우수하고 광촉매 효율이 우수한 브룩카이트 상이 다량 포함된 이산화티타늄 졸을 이용하여 광촉매 에칭하는 방법을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for photocatalyst etching using a titanium dioxide sol containing a large amount of brookite phase having excellent dispersibility and excellent photocatalyst efficiency.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 태양으로 나노크기의 이산화티타늄이 졸 상태로 현탁된 콜로이드 용액에 플라스틱 부품을 침지하는 단계; 및 상기 침지된 플라스틱 부품에 광원을 조사하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭방법이 제공된다.Immersing a plastic part in a colloidal solution suspended in nano-sized titanium dioxide sol state in one aspect of the present invention for achieving the above object; And irradiating a light source to the immersed plastic part. An etching method for electroless plating is provided.

이때, 상기 이산화티타늄 졸은, 티타닐 클로라이드 수용액에 중화제를 혼합하여 중화반응시켜 이산화티타늄계 수화물을 얻는 단계; 상기 이산화티타늄계 수화물을 세척 및 여과하는 단계; 상기 이산화티타늄계 수화물을 티타닐 클로라이드 이온 몰 수 대비 8~10배의 몰 수의 과산화수소가 용해된 수용액에 침지 및 교반하여 용해시키는 단계; 및 상기 이산화티타늄계 수화물이 상기 과산화수소 수용액에 용해된 용액을 오토클레이브에 넣어 수열 합성하여 이산화티탄계 졸을 얻는 단계로 이루어진 이산화티타늄 졸 제조과정에 의해 제조될 수 있다.At this time, the titanium dioxide sol, a neutralizing reaction by mixing a neutralizing agent in an aqueous solution of titanyl chloride to obtain a titanium dioxide-based hydrate; Washing and filtering the titanium dioxide based hydrate; Immersing and dissolving the titanium dioxide-based hydrate in an aqueous solution in which a hydrogen peroxide of 8 to 10 times the number of moles of titanyl chloride ion is dissolved; And the titanium dioxide-based hydrate can be prepared by a titanium dioxide sol manufacturing process consisting of a step of obtaining a titanium dioxide sol by hydrothermal synthesis by putting the solution dissolved in the aqueous hydrogen peroxide solution into an autoclave.

본 발명의 또 하나의 태양에 의하면, 1차입자의 크기가 30nm 이하인 이산화 티타늄 나노 분말을 물에 현탁시켜 이산화티타늄이 졸 상태로 현탁된 콜로이드 용액을 제조하는 단계; 상기 이산화티타늄이 졸 상태로 현탁된 콜로이드 용액에 플라스틱 부품을 침지하는 단계; 및 상기 침지된 플라스틱 부품에 광원을 조사하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법이 제공된다.According to yet another aspect of the present invention, a method of preparing a colloidal solution in which titanium dioxide is suspended in a sol state by suspending titanium dioxide nano powder having a size of primary particles of 30 nm or less in water; Dipping a plastic part in a colloidal solution in which the titanium dioxide is suspended in a sol state; And irradiating a light source to the immersed plastic part. An etching method for electroless plating is provided.

이때, 상기 나노 크기의 이산화티타늄 분말은, 티타닐 클로라이드 수용액에 중화제를 혼합하여 중화반응시켜 이산화티타늄계 수화물을 얻는 단계; 상기 이산화티타늄계 수화물을 세척 및 여과하는 단계; 상기 이산화티타늄계 수화물을 티타닐 클로라이드 이온 몰 수 대비 8~10배의 몰 수의 과산화수소가 용해된 수용액에 침지 및 교반하여 용해시키는 단계; 상기 이산화티타늄계 수화물이 상기 과산화수소 수용액에 용해된 용액을 오토클레이브에 넣어 수열 합성하여 이산화티타늄 졸을 얻는 단계; 및 상기 이산화티타늄 졸을 동결건조하는 단계;로 이루어진 이산화티타늄 분말 제조과정에 의해 제조될 수 있다. 또한, 상기 동결건조는 -40 ~ -60℃의 온도범위에서, 300mtorr 이하의 진공하에서 실시된다.At this time, the nano-sized titanium dioxide powder, the neutralizing by mixing a neutralizing agent in an aqueous solution of titanyl chloride to obtain a titanium dioxide-based hydrate; Washing and filtering the titanium dioxide based hydrate; Immersing and dissolving the titanium dioxide-based hydrate in an aqueous solution in which a hydrogen peroxide of 8 to 10 times the number of moles of titanyl chloride ion is dissolved; Obtaining a titanium dioxide sol by hydrothermally synthesizing a solution in which the titanium dioxide-based hydrate is dissolved in the aqueous hydrogen peroxide solution in an autoclave; And freeze-drying the titanium dioxide sol; it can be prepared by the titanium dioxide powder manufacturing process consisting of. In addition, the lyophilization is carried out under a vacuum of less than 300mtorr in the temperature range of -40 ~ -60 ℃.

상술한 과정들에 사용되는 상기 티타닐 클로라이드 수용액은 사염화티타늄 원액에 증류수를 얼린 얼음 또는 얼음물을 떨어뜨려 중간 단계로서 노랗고 단단한 사염화 티타늄을 제조한 후, 여기에 물을 더 첨가하고 녹여서 티타늄 이온 농도가 1.5M 이상이 되도록 하여 제조할 수 있다.The titanyl chloride aqueous solution used in the above-described process is prepared by dropping ice or ice water frozen in distilled water into titanium tetrachloride solution to produce yellow and hard titanium tetrachloride as an intermediate step, and then adding more water to it and dissolving the titanium ion concentration. It can be made to be 1.5M or more.

또한 오토클레이브의 조작조건으로서, 특별히 오토클레이브내의 압력을 제어하지 않을 경우 상기 오토클레이브내의 온도는 80~140℃인 것이 바람직하고, 110~130℃인 것이 더욱 바람직하다.Moreover, as an operating condition of an autoclave, when the pressure in an autoclave is not specifically controlled, it is preferable that the temperature in the said autoclave is 80-140 degreeC, and it is more preferable that it is 110-130 degreeC.

그러나, 상기 오토클레이브내의 압력을 30~100bar로 조절할 경우에는 상기 오토클레이브내의 온도는 80~180℃의 범위로 제어될 수 있다.However, when adjusting the pressure in the autoclave to 30 ~ 100bar, the temperature in the autoclave can be controlled in the range of 80 ~ 180 ℃.

이때, 상기 오토클레이브에서 수열합성하는 시간은 3~24시간인 것이 바람직하다.At this time, the time of hydrothermal synthesis in the autoclave is preferably 3 to 24 hours.

그리고, 상기 티타닐 클로라이드 수용액에 중화제를 혼합하기 전에, 상기 티타닐클로라이드 수용액의 티타늄과 치환되는 전이금속 원소를 포함하는 전이금속의 염화물, 질화물, 수화물 중 하나 또는 둘 이상의 전이금속 화합물을 첨가하면 전이금속이 일부 치환된 이산화티타늄 졸을 얻을 수 있으며, 가시광선영역에서도 응답가능한 광촉매를 제조할 수 있다.Then, before the neutralizing agent is mixed with the aqueous titanyl chloride solution, one or two or more transition metal compounds of a transition metal compound including a transition metal element substituted with titanium of the titanyl chloride solution and a transition metal compound are added. It is possible to obtain a titanium dioxide sol in which the metal is partially substituted, and to produce a photocatalyst that is responsive in the visible region.

이때, 상기 전이금속은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 또는 철(Fe) 중에서 선택되는 것을 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the transition metal preferably includes one selected from chromium (Cr), nickel (Ni), vanadium (V), niobium (Nb), or iron (Fe).

그리고, 상기 광촉매 에칭시에 부품에 조사되는 빛의 세기는 3~60mW/cm2 인 것이 효과적이다.In addition, it is effective that the intensity of light irradiated to the component during the photocatalyst etching is 3 to 60 mW / cm 2 .

상기 광촉매 에칭에 사용되는 이산화티타늄 졸로서 준안정상인 브룩카이트 상을 포함하는 이산화티타늄 졸을 사용하고자 할 때에는, 상기 오토클레이브내의 압력을 35~100bar로 조절하고, 온도를 80~180℃로 조절하여 7시간 이상 유지할 필요가 있다.When using a titanium dioxide sol containing a metastable brookite phase as the titanium dioxide sol used for the photocatalyst etching, by adjusting the pressure in the autoclave to 35 ~ 100bar, the temperature to 80 ~ 180 ℃ You need to keep it for more than 7 hours.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명자들은 단순히 분말상의 TiO2를 물에 현탁하여 광 에칭에 사용하던 종래법의 문제점을 해결하기 위하여 연구한 결과, 단순히 분말로 형성된 TiO2를 이용할 경우 어떠한 방법을 이용하더라도 미세한 입도를 가진 TiO2를 얻을 수 없고 그에 따라 표면의 일부만 에칭되거나 조도가 매우 큰 표면이 얻어진다는 문제를 해결할 수 없다는 결론에 이르렀다.The inventors have simply TiO 2 having a fine particle size, even if any method when using TiO 2 is formed as a result, simply powder research to solve the problems of the conventional method was used for the optical etching by suspending the powder of TiO 2 in water We conclude that we cannot solve the problem that we cannot obtain and therefore only a part of the surface is etched or a surface with a very rough surface is obtained.

따라서, 본 발명자들은 상기의 문제를 해결하기 위하여 TiO2를 나노 크기의 졸(sol)상태로 존재하도록 하여 광에칭할 경우 플라스틱 전체 표면에 고르게 그리 고 적절한 정도의 조도를 가진 에칭면을 얻을 수 있다는 사실을 알 수 있었다.Therefore, in order to solve the above problem, the present inventors have found that the etching surface having an appropriate degree of roughness and uniform roughness can be obtained on the entire surface of the plastic when photoetching by allowing TiO 2 to exist in a nano-sized sol state. I could tell the truth.

따라서, 본 발명은 나노크기의 이산화티타늄이 졸 상태로 현탁된 콜로이드 용액에 플라스틱 부품을 침지하는 단계 및 상기 침지된 플라스틱 부품에 광원을 조사하는 단계로 이루어진다.Therefore, the present invention consists of immersing a plastic part in a colloidal solution in which nano-sized titanium dioxide is suspended in a sol state, and irradiating a light source to the immersed plastic part.

조사되는 광원의 파장은 후술하는 이산화티타늄 졸의 성분에 따라 자외선 대역 또는 가시광선 + 자외선 대역으로부터 적절히 선택될 수 있다.The wavelength of the light source to be irradiated may be appropriately selected from the ultraviolet band or the visible light + ultraviolet band according to the component of the titanium dioxide sol described later.

이때, 부품에 조사되는 빛의 세기는 에칭될 부품에 3mW/cm2 내지 60mW/cm2의 범위로 조사되는 것이 바람직하다. 빛의 세기가 3mW/cm2 미만일 경우에는 장시간 에칭을 실시하여도 광촉매 에칭효과를 얻기 힘들며, 60mW/cm2을 초과할 경우에는 발열량이 과다하여 졸 용액의 온도가 상승하거나 에칭되는 시편의 표면이 과에칭된다는 문제가 있다. 또한, 충분한 광촉매 에칭효과를 얻기 위해서는 10분 이상 빛을 조사하는 것이 바람직하다.At this time, the intensity of light irradiated to the component is preferably irradiated in the range of 3mW / cm 2 to 60mW / cm 2 to the component to be etched. If the light intensity is less than 3mW / cm 2 , the photocatalytic etching effect is difficult to obtain even after long-term etching. If the light intensity exceeds 60mW / cm 2 , the temperature of the sol solution increases or the surface of the specimen to be etched due to excessive heat generation. There is a problem of overetching. In addition, in order to obtain sufficient photocatalytic etching effect, it is preferable to irradiate light for 10 minutes or more.

다만, 60분 정도 조사하면 충분한 효과를 얻을 수 있기 때문에 상기 조사시간은 60분 이내로 제한하는 것이 바람직하다.However, the irradiation time is preferably limited to within 60 minutes because 60 minutes irradiation can obtain a sufficient effect.

또한, 상기 TiO2가 졸 상태로 현탁된 콜로이드 용액을 제조하기 위한 전구체로서는 이산화티타늄계 수화물, 즉 예를 들면 티타늄 페록소(Titanium peroxo; TiO(OH)2)를 과산화수소 수용액에 용해시켜 제조된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 과산화수소(H2O2) 수용액에 이산화티타늄계 수화물이 투입 및 교반되면 이산화티타늄계 수화물은 TiO(OH)(OOH) 등의 화합물로 변화하고 이렇게 형성된 TiO(OH)(OOH)이 후속하는 가열공정에 의해 TiO2가 형성되는 sol화 반응을 겪는다. 상기 티타늄 페록소를 용해시키기 위한 적절한 과산화수소 수용액의 농도는 0.08~5M 인 것이 바람직하며, 후술하는 바와 같이 티타닐 클로라이드를 이용하여 이산화티타늄계 수화물을 제조할 경우에는 상기 티타닐 클로라이드 농도의 8~10배의 농도(티타닐 클로라이드 수용액과 과산화수소 수용액의 부피의 비율이 1:1인 경우)인 것이 바람직하다. 즉, 과산화수소 수용액 중 과산화수소의 몰 수는 티타닐 클로라이드의 몰수의 8~10배 정도이다. 만일 농도가 너무 낮을 경우에는 이산화티타늄 수화물이 완전하게 용해되기 어려우며 반대로 농도가 너무 높을 경우에는 포화 과산화수소수에 의하여 핵생성 온도가 상승하여 불리하다. In addition, as a precursor for preparing a colloidal solution in which TiO 2 is suspended in a sol state, one prepared by dissolving titanium dioxide hydrate, for example, titanium peroxo (TiO (OH) 2 ) in an aqueous hydrogen peroxide solution It is preferable to use. When titanium dioxide based hydrate is added and stirred to the aqueous hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) solution, the titanium dioxide based hydrate is changed to a compound such as TiO (OH) (OOH), and the subsequent heating is followed by TiO (OH) (OOH). The process undergoes a solvation reaction in which TiO 2 is formed. Concentration of a suitable hydrogen peroxide aqueous solution for dissolving the titanium peroxo is preferably 0.08 ~ 5M, when preparing titanium dioxide hydrate using titanyl chloride as described below, 8 ~ 10 of the concentration of titanyl chloride Preferably, the concentration of the pear (when the ratio of the volume of the aqueous solution of titanyl chloride and the aqueous solution of hydrogen peroxide is 1: 1). That is, the number of moles of hydrogen peroxide in the aqueous hydrogen peroxide solution is about 8 to 10 times the number of moles of titanyl chloride. If the concentration is too low, it is difficult to completely dissolve the titanium dioxide hydrate. On the contrary, if the concentration is too high, the nucleation temperature is increased due to saturated hydrogen peroxide solution.

상기 TiO(OH)(OOH)가 가열되는 가열공정은 상기 티타늄 페록소의 용해를 돕고, TiO(OH)(OOH)가 축중합을 일으켜 TiO2로 전이를 일으키기 용이하게 하기 위한 것이다. 이때, 가열은 축중합이 용이하게 일어나도록 오토클레이브 형태의 용기내 에서 수열합성의 방식으로 수행되는 것이 바람직하다. 상기 오토클레이브는 테플론 재질로 이루어지거나 테플론이 코팅된 것이 바람직하다.The heating step in which the TiO (OH) (OOH) is heated is to help dissolution of the titanium peroxo and to facilitate condensation polymerization of TiO (OH) (OOH) to cause a transition to TiO 2 . At this time, the heating is preferably carried out in a hydrothermal synthesis in an autoclave type container so that condensation polymerization occurs easily. The autoclave is preferably made of Teflon or coated with Teflon.

또한, 상기 가열공정의 온도는 80~140℃인 것이 바람직하다. 만일 가열온도가 80℃ 미만일 경우에는 반응시간이 지나치게 길어지고, 졸 형성입자의 입도가 증가할 뿐만 아니라 미용해 티타늄 페록소의 잔류량이 많아져서 졸 형성에 불리하다. 반대로 가열온도가 150℃를 초과할 경우에는 반응용기 내부의 압력이 높아져서 축중합이 지나치게 활성화되고 그 결과 졸 입자의 크기가 지나치게 커지기 때문에 좋지 않다. 가장 바람직한 가열온도는 110~130℃ 범위이다. 다만, 오토클레이브 내의 압력을 30~100bar 범위의 고압으로 할 경우에는 180℃까지도 입자의 크기 성장없이 제조가능하다.Moreover, it is preferable that the temperature of the said heating process is 80-140 degreeC. If the heating temperature is less than 80 ° C., the reaction time becomes too long, the particle size of the sol-forming particles increases, and the amount of undissolved titanium peroxo increases, which is disadvantageous for sol formation. On the contrary, when the heating temperature exceeds 150 ° C., the pressure inside the reaction vessel is increased and condensation polymerization is excessively activated, and as a result, the size of the sol particles is too large. Most preferred heating temperature is in the range of 110-130 ° C. However, when the pressure in the autoclave is set at a high pressure in the range of 30 to 100 bar, it can be manufactured without increasing the size of the particles up to 180 ° C.

TiO(OH)(OOH)가 충분히 TiO2로 상전이 되도록 일정 시간 이상 가열공정을 수행할 필요가 있는데, 상기 적절한 반응온도에서는 약 8시간 이상 유지할 필요가 있으며, 미용해 티타늄 페록소를 충분히 용해시키기 위해서는 10시간 이상 유지하는 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 유지시간이 24시간 정도이면 충분할 뿐만 아니라 더이상 유지하여도 추가적인 효과는 기대하기 어렵기 때문에 유지시간의 상한은 24시간으로 한정한다.It is necessary to carry out heating process for a certain time so that TiO (OH) (OOH) is sufficiently phase-changed with TiO 2. At the appropriate reaction temperature, it is necessary to maintain at least about 8 hours, and in order to dissolve the undissolved titanium peroxo sufficiently. It is most preferable to keep it for 10 hours or more. In addition, if the holding time is about 24 hours, not only is sufficient, but additional effects are hardly expected even if the holding time is longer, so the upper limit of the holding time is limited to 24 hours.

상기 과정을 통하여 얻어지는 이산화티타늄 졸의 입경은 30nm 이하로서 매우 미세한 입경의 이산화티타늄 졸을 얻을 수 있다.The particle size of the titanium dioxide sol obtained through the above process is 30nm or less, it is possible to obtain a titanium dioxide sol having a very fine particle diameter.

이때, 만일 존재하는 이산화티타늄 졸을 브룩카이트 상으로 제조하기 위해서는 오토클레이브 내의 조건을 보다 엄밀히 제어할 필요가 있다. 즉, 본 발명의 발명자들은 졸로 존재하는 이산화티타늄의 존재형태를 브룩카이트 상으로 제조하기 위한 조건에 대하여 반복 연구한 결과 상기 오토클레이브 내에서 수열합성할 때의 압력을 높이고 장시간 처리할 필요가 있다는 것을 발견하고 본 발명의 또 하나의 태양인 브룩카이트 상을 이용한 광촉매 에칭방법을 도출할 수 있었다.At this time, if the present titanium dioxide sol to be produced on the Brookkite it is necessary to control the conditions in the autoclave more closely. That is, the inventors of the present invention have repeatedly studied the conditions for preparing the form of titanium dioxide present in the sol as the Brookkite phase, and found that it is necessary to increase the pressure for hydrothermal synthesis in the autoclave and to perform the treatment for a long time. The photocatalyst etching method using the Brookkite phase, which is another aspect of the present invention, can be derived.

즉, 브룩카이트 상의 이산화티타늄을 제조하기 위해서는 오토클레이브에서 수열합성할 때의 온도를 80~180℃ 이상으로 유지하고 압력을 35~100bar 정도로 유지할 필요가 있다. 온도가 낮을 경우에는 반응시간이 지나치게 길어지고 온도가 지나치게 높을 경우에는 입도가 증가한다. 또한 만일 압력이 35bar 미만일 경우에는 아나타제 상의 이산화티타늄이 주로 형성되어 바람직하지 않고, 100bar를 초과할 경우에는 압력제어가 힘들기 때문에 바람직하지 않다.That is, in order to manufacture titanium dioxide on brookite, it is necessary to maintain the temperature at the time of hydrothermal synthesis in an autoclave at 80-180 degreeC or more, and the pressure about 35-100 bar. When the temperature is low, the reaction time becomes too long, and when the temperature is too high, the particle size increases. In addition, if the pressure is less than 35bar, titanium dioxide on the anatase is mainly formed, and it is not preferable because the pressure control is difficult when it exceeds 100bar.

또한, 상기 압력으로 처리하더라도 7시간 미만의 시간에서는 생성되는 브룩카이트 상의 양이 적기 때문에 7시간 이상처리하여야 브룩카이트 상이 적절히 형성된 이산화티타늄 졸을 얻을 수 있다.In addition, since the amount of the produced Brookkite phase is less at the time of less than 7 hours even if the treatment at the pressure, it is required to be treated for at least 7 hours to obtain a titanium dioxide sol formed properly.

그런데, 오토클레이브 내에서 압력은 온도에 의존하는 것이므로, 온도가 상술한 바와 같이 정해질 경우에는 압력 범위도 일정수준 이하로 제한될 수 밖에 없다. 따라서, 오토클레이브의 압력을 높이기 위해서는 일정수준 이상으로 압력을 보상해줄 필요가 있는데, 질소, 아르곤, 압축 공기 등을 상기 오토클레이브에 주입하여 상기 보상될 압력을 확보하는 것이 바람직하다.However, since the pressure in the autoclave depends on the temperature, when the temperature is determined as described above, the pressure range is inevitably limited to a certain level or less. Therefore, in order to increase the pressure of the autoclave it is necessary to compensate the pressure to a certain level or more, it is preferable to secure the pressure to be compensated by injecting nitrogen, argon, compressed air and the like into the autoclave.

상술한 방법과는 별도로, 상기 방법에 의해 제조된 이산화티타늄 졸을 특수한 방법으로 건조할 경우에는 나노크기의 이산화티타늄 분말로서 자체 응집성이 거의 없어 향후 다시 물 등의 분산매에 투입할 경우 분산성이 우수한 이산화티타늄 졸로 사용할 수도 있다. 즉, 본 발명의 광촉매에칭에 사용되는 이산화티타늄이 졸 형태로 현탁된 콜로이드 용액은 상기 이산화티타늄 졸 용액을 특수한 방법으로 건조하여 이산화티타늄 분말을 제조한 후 상기 이산화티타늄 분말을 다시 분산매에 현탁시켜 제조할 수도 있다.Apart from the method described above, when the titanium dioxide sol prepared by the above method is dried by a special method, it is a nano-sized titanium dioxide powder, which has almost no self-cohesion, and has excellent dispersibility when it is added to a dispersion medium such as water in the future. It can also be used as a titanium dioxide sol. That is, the colloidal solution in which the titanium dioxide used in the photocatalytic etching of the present invention is suspended in the form of sol is prepared by drying the titanium dioxide sol solution by a special method to produce titanium dioxide powder and then suspending the titanium dioxide powder in a dispersion medium again. You may.

이때, 상기 이산화티타늄 분말을 얻기 위한 건조방법은 다음과 같다. 이산화티타늄분말을 얻기 위해서는 상술한 졸 제조과정에 의해 얻어진 이산화타타늄 졸을 -40 ~ -60℃의 온도범위에서, 300mtorr 이하의 진공으로 동결건조시키면 된다. 이러한 방식으로 건조시킬 경우 얻어진 이산화티타늄 분말은 매우 미세한 크기의 나노 사이즈이면서 상호간의 응집이 거의 일어나지 않는 이산화티타늄 분말인 것이다.At this time, the drying method for obtaining the titanium dioxide powder is as follows. In order to obtain the titanium dioxide powder, the titanium dioxide sol obtained by the above-mentioned sol preparation process may be lyophilized with a vacuum of 300 mtorr or less in a temperature range of -40 to -60 ° C. The titanium dioxide powder obtained by drying in this manner is a titanium dioxide powder having a very fine size of nano size and hardly agglomerating with each other.

이후, 건조된 상기 이산화티타늄 분말은 필요한 시기에 물(특히, 탈이온수) 등의 분산매에 현탁되어 콜로이드 용액으로 광촉매에칭에 사용된다.Thereafter, the dried titanium dioxide powder is suspended in a dispersion medium such as water (especially deionized water) when necessary, and used for photocatalyst etching as a colloidal solution.

또한, 상기 전구체 용액을 제조하기 위한 이산화티타늄계 수화물(예를 들면 티타늄 페록소)은 다음과 같은 과정에 의하여 티타닐 클로라이드(TiOCl2) 수용액으로부터 제조되는 것이 바람직하다.In addition, the titanium dioxide-based hydrate (for example, titanium peroxo) for preparing the precursor solution is preferably prepared from an aqueous solution of titanyl chloride (TiOCl 2 ) by the following process.

우선, 티타닐 클로라이드 수용액은 사염화티타늄(TiCl4)으로부터 제조되는데, 상세한 제조방법은 본 출원인의 선행출원인 대한민국 특허출원번호 2003-0035938 및 대한민국 특허출원번호 2004-0068654호에 이미 명시되어 있지만 간략하게 설명하면 다음과 같다.First, an aqueous solution of titanyl chloride is prepared from titanium tetrachloride (TiCl 4 ), and a detailed method of preparation is already described in Korean Patent Application No. 2003-0035938 and Korean Patent Application No. 2004-0068654, which are the prior applications of the applicant, but are briefly described. Is as follows.

즉, 고순도의 사염화티타늄 원액에 증류수를 얼린 얼음 또는 얼음물을 떨어뜨려 중간 단계로서 노랗고 단단한 사염화 티타늄을 제조하고, 여기에 물을 더 첨가하고 녹여서 티타늄 이온 농도가 1.5M 이상이 되는 안정하고 투명한 티타닐 클로라이드 수용액으로 제조되는 것이다.That is, to prepare a yellow and hard titanium tetrachloride as an intermediate step by dropping ice or ice water frozen in distilled water in a high purity titanium tetrachloride solution, and further water is added to melt the stable titanium transparent concentration of 1.5M or more It is prepared as an aqueous chloride solution.

상기 과정으로 제조된 티타닐 클로라이드 수용액은 사염화 티타늄보다 물에 대해 상당히 안정하여 그 농도가 1.5M 이상일 경우 장시간 보관하더라도 침전이 일 어나지 않으므로, 반응이 끝난 후의 농도를 1.5M 이상으로 하면 상온에서 안정한 용액으로 보관할 수 있다.The aqueous solution of titanyl chloride prepared by the above process is considerably more stable with respect to water than titanium tetrachloride, and if the concentration is 1.5M or more, no precipitation occurs even if stored for a long time. Can be stored in solution.

이때, 만약 반응 출발물질을 제조하기 위한 조건으로 물과 사염화 티타늄의 양을 부피분율을 사용한다면 티타늄 이온의 농도가 1.5M 이상인 티타닐 클로라이드 수용액 제조과정 정에 증기압이 높아져 사염화티타늄의 손실이 커지므로, 반응 물질의 양을 정확히 조절할 수 없고 제조의 재현성이 떨어져 최종 산물의 수득률을 예측하는 것이 어렵다.At this time, if the volume fraction of water and titanium tetrachloride is used as a condition for preparing the reaction starting material, the vapor pressure increases during the preparation of the aqueous solution of titanyl chloride having a concentration of titanium ions of 1.5 M or more, thereby increasing the loss of titanium tetrachloride. However, it is difficult to predict the yield of the final product, because the amount of reactant cannot be precisely controlled and the reproducibility of the preparation is poor.

따라서, 본 발명에서는 첨가되는 물의 양을 정량적인 양보다 적게 넣어서 반응을 진행시켜 상술한 바와 같은 안정한 티타닐 클로라이드 수용액을 먼저 제조한 후, 그 수용액 중 티타늄 이온의 농도를 정량 분석하여 정확한 출발농도를 얻음으로써 수득률 계산을 용이하게 하여 발명의 재현성을 유지할 수 있게 하였다.Therefore, in the present invention, the amount of water added is less than the quantitative amount to proceed with the reaction to prepare a stable titanyl chloride aqueous solution as described above first, and then quantitatively analyze the concentration of titanium ions in the aqueous solution to determine the exact starting concentration By making it easy to calculate the yield, it is possible to maintain the reproducibility of the invention.

이후, 상기 분석된 티타늄 이온의 농도를 바탕으로 적정 농도의 티타닐 클로라이드 수용액을 제조하는 단계가 후속된다. 수용액 중 상기 티타닐 클로라이드의 농도는 0.01~0.5M인 것이 바람직하다.Subsequently, preparing a titanyl chloride aqueous solution of an appropriate concentration is followed based on the analyzed concentration of titanium ions. It is preferable that the concentration of said titanyl chloride in aqueous solution is 0.01-0.5M.

티타닐 클로라이드의 농도가 0.01M 미만이면, 이후, 티타늄 페록소와 TiO(OH)(OOH) 과정을 거쳐 졸로 형성되는 TiO2의 농도가 너무 낮아 본 발명에서 의도하는 광촉매를 이용한 에칭효과를 거두기 곤란하고, 반대로 상기 티타닐 클로라이드의 농도가 0.5M을 초과할 경우에는 수열합성 반응시 핵생성에 의한 입자 성장이 활발히 이루어져 결과적으로 안정된 졸을 얻을 수 없다. 따라서, 상기 티타닐 클로라이드의 농도는 0.01~0.5M인 것이 적당하다.When the concentration of the titanyl chloride is less than 0.01M, the concentration of TiO 2 formed from the sol through the process of titanium peroxo and TiO (OH) (OOH) is too low, making it difficult to achieve the etching effect using the photocatalyst intended in the present invention. On the contrary, when the concentration of the titanyl chloride exceeds 0.5M, the growth of particles due to nucleation during the hydrothermal reaction is actively performed, and as a result, a stable sol cannot be obtained. Therefore, the concentration of the titanyl chloride is suitably 0.01 to 0.5M.

이러한 바람직한 조건을 가진 티타닐 클로라이드 수용액은 중화제와 혼합될 경우 이산화티타늄계 수화물의 침전물로 제조된다. 이렇게 침전된 이산화티타늄계 수화물(특히 티타늄 페록소)은 이후 세척 및 여과되어 TiO2 졸의 제조에 사용되는 것이다.An aqueous solution of titanyl chloride having these preferred conditions is prepared as a precipitate of titanium dioxide hydrate when mixed with a neutralizing agent. The precipitated titanium dioxide based hydrate (particularly titanium peroxo) is then washed and filtered to be used for the preparation of TiO 2 sol.

이때, 티타닐 클로라이드 수용액이 산성을 띄고 있으므로 티타닐 클로라이드 수용액과 혼합되는 중화제는 강염기성 수용액을 사용하는 것이 바람직한데, 그 중에서도 암모니아수 또는 수산화 나트륨 수용액 등을 사용하는 것이 특히 바람직하다.At this time, since the titanyl chloride aqueous solution is acidic, the neutralizing agent mixed with the titanyl chloride aqueous solution is preferably used as a strong base aqueous solution, and among them, ammonia water or sodium hydroxide aqueous solution is particularly preferable.

그런데, 상술하였듯이 통상의 TiO2의 경우에는 밴드 갭 에너지의 크기가 3.0~3.2eV 정도로서 400nm 이하의 짧은 파장을 가지는 빛에 조사되어야만 광촉매로서의 기능을 발휘할 수 있다. 상기의 파장에 대응되는 빛은 자외선 대역으로서 적 용이 용이한 가시광선 대역에서 상기 TiO2 졸의 광촉매 효과를 기대할 수는 없다. However, as described above, in the case of the conventional TiO 2 , the band gap energy is about 3.0 to 3.2 eV, and is irradiated to light having a short wavelength of 400 nm or less to function as a photocatalyst. Light corresponding to the above wavelength cannot be expected to be a photocatalytic effect of the TiO 2 sol in the visible light band which is easily applicable as an ultraviolet band.

본 발명의 또 하나의 태양은 이러한 종래 기술의 문제점도 함께 해결하기 위한 것으로, 상기 TiO2 졸의 밴드 갭 에너지를 감소하여 가시광선대역에서도 응답가능한 광촉매 졸을 제조하는 방법을 제공한다.Another aspect of the present invention is to solve the problems of the prior art, and provides a method for producing a photocatalytic sol responsive in the visible light band by reducing the band gap energy of the TiO 2 sol.

즉, 상기 TiO2의 에너지 밴드 갭을 감소시킬 뿐만 아니라 광촉매로서의 특성을 가지도록 하기 위해서는 Ti와 치환가능하며 에너지 밴드 갭을 감소시킬 수 있는 1종 이상의 금속을 Ti와 치환하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 치환가능한 금속으로는 전이 금속이 바람직한데, 그 중에서도 크롬(Cr), 니켈(Ni), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 또는 철(Fe)이 특히 바람직하다.That is, in order not only to reduce the energy band gap of TiO 2 but to have characteristics as a photocatalyst, it is preferable to substitute one or more metals which can be substituted with Ti and which can reduce the energy band gap with Ti. Transition metals are preferred as such substitutable metals, with chromium (Cr), nickel (Ni), vanadium (V), niobium (Nb) or iron (Fe) being particularly preferred.

상기의 금속이온을 Ti와 치환할 경우 상기 광촉매로 사용되는 순수 TiO2 대신에 Ti1 - xMxO(M은 치환되는 금속원소) 조성의 졸이 형성될 수 있다. 금속이온과 Ti를 치환시키기 위해서는 상기 각각의 중간과정 중 적절한 과정에 금속이온을 첨가할 필요가 있다.When the metal ion is replaced with Ti, a sol having a Ti 1 - x M x O (M is a metal element to be substituted) composition may be formed instead of the pure TiO 2 used as the photocatalyst. In order to substitute the metal ions and Ti, it is necessary to add the metal ions to the appropriate one of the intermediate processes.

본 발명자들은 상기 Ti와 금속이온을 치환시키기 위한 적절한 과정과 그 방 법에 대하여 연구한 결과, 상기 금속이온은 상기 티타닐 클로라이드 수용액에 첨가되는 것이 이온 치환에 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 즉, 상기 수용액에 적절한 금속이온을 화합물 형태로 첨가하여 용해시킬 경우 상기 금속화합물 중의 금속이온은 수용액 중의 Ti와 용이하게 치환된다. The present inventors have studied the proper process and method for substituting the Ti and metal ions, and it was found that the addition of the metal ions to the aqueous titanyl chloride solution was effective for ion substitution. That is, when an appropriate metal ion is added to the aqueous solution in the form of a compound to dissolve it, the metal ion in the metal compound is easily substituted with Ti in the aqueous solution.

이때, 상기 금속 화합물은 티타닐 클로라이드 수용액으로 용이하게 용해될 수 있도록 염화물, 질화물 또는 수산화물 형태로 존재하는 것이 바람직한데, 상술하였듯이 전이금속의 염화물, 질화물 또는 수산화물이 보다 바람직하고, 그중에서도 염화크롬(CrCl3), 염화니켈(NiCl2), 염화바나듐(VOCl5), 염화니오븀(NbCl5) 또는 염화철(FeCl3)이 효과적이다.In this case, the metal compound is preferably present in the form of chloride, nitride or hydroxide so that it can be easily dissolved in an aqueous solution of titanyl chloride. As described above, chloride, nitride or hydroxide of the transition metal is more preferable, and chromium chloride (CrCl) 3 ), nickel chloride (NiCl 2 ), vanadium chloride (VOCl 5 ), niobium chloride (NbCl 5 ) or iron chloride (FeCl 3 ) are effective.

상기 투입되는 금속 화합물의 농도는 용액에 포함된 티타늄 이온농도대비 0.1~3.0%인 것이 바람직하다.The concentration of the introduced metal compound is preferably 0.1 ~ 3.0% compared to the titanium ion concentration contained in the solution.

상술한 이산화티타늄 졸을 제조하는 가장 바람직한 방법을 최초 원료에서부터 순차적으로 종합하면 다음과 같이 요약될 수 있다. 물론 본 발명의 기술적 사상은 상술하였듯이 이산화티타늄계 수용액으로부터 이산화티타늄 졸을 제조하고 그 이산화티타늄 졸에 에칭 대상 물품을 침적하여 광원을 조사하는 것을 기본으로 하고 있지만, 하기의 전처리 과정을 포함하는 가장 바람직한 방법에 의해 보다 효과 적으로 구현될 수 있다.The most preferred method for producing the above-described titanium dioxide sol can be summarized as follows by sequentially combining from the first raw material. Of course, the technical idea of the present invention is based on preparing a titanium dioxide sol from a titanium dioxide-based aqueous solution as described above, and irradiating a light source by depositing an object to be etched in the titanium dioxide sol, but the most preferable method including the following pretreatment process It can be implemented more effectively by the method.

우선, 사염화티타늄 원액에 증류수를 첨가하여 티타닐 클로라이드 일정 농도 이상의 수용액을 제조한다. 상기 티타닐 클로라이드 수용액을 희석하여 안정성을 감소시킨 후 중화제를 첨가하여 이산화티타늄계 수화물을 제조한다. 상기 이산화티타늄계 수용액은 이후 세척 및 여과 단계를 통하여 회수된다. 상기 회수된 이산화티타늄계 수화물은 과산화수소 수용액에 투입 및 교반된 후 오토클레이브에서 수열 합성되어 최종 목적하는 이산화 티타늄 졸로 제조되는 것이다. 상기 과정에 따르면 티타늄은 그 존재 상태가 사염화티타늄(TiCl4) → 티타닐 클로라이드(TiOCl2) 수용액 → 이산화티타늄계 수화물(특히, TiO(OH)2) → TiO(OH)(OOH) → 이산화티타늄(TiO2) 졸로 변화하게 된다. First, distilled water is added to the titanium tetrachloride stock solution to prepare an aqueous solution having a predetermined concentration or more of titanyl chloride. After diluting the aqueous titanyl chloride solution to reduce stability, a neutralizing agent is added to prepare titanium dioxide-based hydrate. The titanium dioxide based aqueous solution is then recovered through a washing and filtration step. The recovered titanium dioxide-based hydrate is added to the aqueous hydrogen peroxide solution and stirred, and then hydrothermally synthesized in an autoclave to produce a final desired titanium dioxide sol. According to the above process, titanium is present in the presence of titanium tetrachloride (TiCl 4 ) → titanyl chloride (TiOCl 2 ) aqueous solution → titanium dioxide hydrate (especially TiO (OH) 2 ) → TiO (OH) (OOH) → titanium dioxide (TiO 2 ) is converted into a sol.

이후 필요에 따라, 상술하였듯이 적절한 동결건조 과정을 거쳐 이산화티타늄 나노 분말로 제조한 후, 에칭시 물(특히, 탈이온수)에 현탁하여 광촉매 에칭에 사용할 수도 있다.Then, if necessary, as described above, after the appropriate freeze-drying process to prepare a titanium dioxide nano-powder, it may be suspended in water (especially deionized water) during etching and used for photocatalyst etching.

이때, 가시광선영역에서의 에칭성을 확보하기 위하여 상기 티타닐 클로라이드 수용액에 전이금속의 화합물을 첨가하여 Ti를 첨가된 화합물 중의 전이금속으로 치환시킬 수 있다.In this case, in order to secure the etching property in the visible light region, the compound of the transition metal may be added to the titanyl chloride aqueous solution to replace Ti with the transition metal in the added compound.

상기와 같은 조건으로 제조된 이산화티타늄 졸 내에 에칭하고자 하는 플라스틱 재질 등의 물품을 침적시키고 나서 상기 광촉매 특성을 발현시키는 파장대역의 빛을 조사하여 에칭한다.An article such as a plastic material to be etched is deposited in a titanium dioxide sol prepared under the above conditions, and then irradiated with light in a wavelength band expressing the photocatalytic properties.

하기하는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니므로 본 발명의 권리범위는 하기하는 실시예에 의해 제한되지 않고 오로지 특허청구범위에 기재된 사항과 그로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention and not intended to limit the present invention, and thus the scope of the present invention is not limited by the following examples, and only the matters described in the claims and reasonably inferred therefrom. It is determined by the matter.

(실시예)(Example)

1. 실시예1Example 1

티타닐 클로라이드 수용액을 얻기 위해서 사염화티타늄 원액과 증류수를 혼합하였다. 이 반응 결과로 나오는 반응열을 낮추기 위해서 약 0℃의 온도에서 적당량의 증류수를 천천히 첨가하여 티타늄 농도가 4.7M이 되도록 한 다음, 교반하여 상온에서 안정상태를 유지하는 고농도 티타닐 클로라이드 수용액을 얻었다.The titanium tetrachloride stock solution and distilled water were mixed to obtain an aqueous solution of titanyl chloride. In order to lower the heat of reaction resulting from this reaction, an appropriate amount of distilled water was slowly added at a temperature of about 0 ° C. to reach a titanium concentration of 4.7 M, followed by stirring to obtain a high concentration of titanyl chloride aqueous solution maintaining a stable state at room temperature.

상기 고농도 티타닐 클로라이드 수용액에 증류수를 다시 가하여 티타늄 이온의 농도가 0.1M 인 티타닐 클로라이드 희석 수용액 400cc를 얻었다.Distilled water was added to the aqueous solution of high concentration titanyl chloride to obtain 400 cc of dilute aqueous solution of titanyl chloride having a concentration of 0.1 M of titanium ions.

상기 희석 수용액에 10% 암모니아 수용액을 첨가하여 pH가 7이 될 때까지 중화 반응을 일으켰다. 중화 반응의 결과 이산화티타늄 수화물 침전체가 형성되었다. 상기 이산화티타늄 수화물 침전체를 증류수로 5회 세정 및 여과를 반복한 다음, 티타닐 클로라이드 이온 농도의 10배인 0.1M 농도의 과산화수소 수용액 400cc에 침지 및 교반하여 용해시켰다.A 10% aqueous ammonia solution was added to the diluted aqueous solution to cause a neutralization reaction until the pH reached 7. As a result of the neutralization reaction, a titanium dioxide hydrate precipitate was formed. The titanium dioxide hydrate precipitate was washed with distilled water five times and filtered, and then dissolved by dipping and stirring in 400 cc of 0.1 M hydrogen peroxide aqueous solution having a concentration of 10 times the titanyl chloride ion concentration.

상기 수용액을 오토클레이브에 넣어 60, 80, 100, 120 및 150℃의 온도에서 각각 10시간 유지하여 수열합성을 실시하였다.The aqueous solution was placed in an autoclave and maintained at 60, 80, 100, 120 and 150 ° C. for 10 hours to carry out hydrothermal synthesis.

그 결과 이산화티타늄이 현탁된 졸을 얻을 수 있었다. 도 1에 상기 수열합성된 졸을 감압건조하여 X-선 회절분석한 결과를 나타내었다. 상기 X-선 회절시험 분석 결과 60℃에서는 입자의 결정성을 확인하는 것이 어려웠으나, 80℃ 이상의 온도에서는 아나타제 결정상이 존재하는 것을 확인할 수 있었다.As a result, a sol in which titanium dioxide was suspended was obtained. 1 shows the results of X-ray diffraction analysis of the hydrothermally synthesized sol under reduced pressure. As a result of the X-ray diffraction analysis, it was difficult to confirm the crystallinity of the particles at 60 ° C., but it was confirmed that the anatase crystal phase was present at a temperature of 80 ° C. or higher.

또한, 상기 오토클레이브 내의 온도가 150℃인 경우에는 이산화티타늄의 입도가 증가하여 이산화티타늄이 졸 상태로 존재하지 못하고 침전되는 경향이 발생되는 것을 확인할 수 있었다. In addition, when the temperature in the autoclave is 150 ℃ it could be confirmed that the particle size of the titanium dioxide is increased to cause the titanium dioxide does not exist in the sol state and precipitates occur.

따라서, 본 발명에서 규정하는 것과 같이 오토클레이브의 압력을 따로 특별히 조절하지 않을 경우 오토클레이브의 온도는 80~140℃인 것이 효과적이라는 사실 을 확인할 수 있었다.Therefore, it can be confirmed that the temperature of the autoclave is 80 ~ 140 ℃ effective unless otherwise specifically controlled as the pressure of the autoclave as defined in the present invention.

2. 실시예22. Example 2

상기 실시예1과 동일하게 제조한 이산화티타늄 졸을 -60℃, 약 300mtorr에서 5시간 정도 동결건조하여 이산화티타늄 분말을 얻었다. 얻어진 이산화티타늄 분말의 입도는 1차입자 기준으로는 30nm 이하, 2차입자 기준으로는 200nm 이하이었다. 상기 이산화티타늄 분말을 물 등의 용매에 재용해시키면 1차 입자와 동일한 크기의 입도를 가지는 졸을 얻을 수 있다.The titanium dioxide sol prepared in the same manner as in Example 1 was lyophilized at −60 ° C. at about 300 mtorr for about 5 hours to obtain a titanium dioxide powder. The particle size of the obtained titanium dioxide powder was 30 nm or less on a primary particle basis and 200 nm or less on a secondary particle basis. When the titanium dioxide powder is redissolved in a solvent such as water, a sol having a particle size having the same size as that of the primary particles can be obtained.

3. 실시예33. Example 3

상기 실시예1와 동일한 방식으로 0.1M 티타닐 클로라이드 수용액을 제조한 후, 상기 0.1M 티타닐 클로라이드 수용액에 바나듐(V), 크롬(Cr), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 니오븀(Nb)의 염화물을 각각 0.001M 농도로 투입하여 Ti가 상기 금속이온으로 일부 치환된 티타닐 클로라이드 수용액을 400cc를 제조하였다.After preparing 0.1M titanyl chloride aqueous solution in the same manner as in Example 1, the vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe), nickel (Ni) and niobium (Nb) in the 0.1M titanyl chloride aqueous solution Chloride was added at a concentration of 0.001 M to prepare 400 cc of a titanyl chloride aqueous solution in which Ti was partially substituted with the metal ion.

상기 티타닐 클로라이드 수용액에 10% 암모니아 수용액을 첨가하여 pH 7이 될 때까지 중화시켰다. 중화 반응의 결과 Ti 중 일부가 금속이온으로 치환된 Ti1-xMx(OH)2 형태의 이산화티타늄 수화물 침전체가 형성되었다. 상기 이산화티타늄 수화물 침전체를 증류수로 5회 세정 및 여과를 반복한 다음, 티타닐 클로라이드 이온 농도의 10배인 1.0M 농도의 과산화수소 수용액 400cc에 침지 및 교반하여 용해시켰다.10% aqueous ammonia solution was added to the titanyl chloride aqueous solution and neutralized until pH 7. As a result of the neutralization reaction, a titanium dioxide hydrate precipitate was formed in the form of Ti 1-x M x (OH) 2 in which part of Ti was substituted with metal ions. The titanium dioxide hydrate precipitate was washed with distilled water five times and filtered, and then dissolved by dipping and stirring in 400 cc of 1.0 M hydrogen peroxide aqueous solution, which is 10 times the titanyl chloride ion concentration.

상기 수용액을 오토클레이브에 넣어 120℃의 온도에서 각각 10 시간 유지하여 수열합성을 실시하였다.The aqueous solution was placed in an autoclave and maintained at 120 ° C. for 10 hours to carry out hydrothermal synthesis.

수열합성된 졸 내의 이산화티타늄 입자를 건조한 후 투과전자현미경으로 관찰한 결과를 도 2에 기재하였다. 도 2중 (a)는 전이금속이온으로 치환하지 않은 순수한 이산화티타늄 졸의 사진이며, 20~30nm 정도의 화살촉 형태의 입자 형상을 보이고 있음을 알 수 있다. (b)는 V를 첨가한 결과인데, 5nm 이하의 매우 미세한 입자들이 생성되어 있음을 알 수 있었다. (c)는 Cr을 첨가한 경우의 현미경 사진인데, 사진으로부터 입도가 50nm 정도인 침상형의 입자들이 형성되었음을 알 수 있다. (d)는 Fe를 첨가한 경우의 결과로서 순수한 이산화티타늄에 대한 결과인 (a)와 유사한 크기와 형상을 가지는 것을 알 수 있었다. (e)는 Ni를 첨가한 경우인데, 이도 역시 Fe를 첨가한 결과와 유사하다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 (f)는 Nb를 첨가한 경우의 결과로서 (c)에 나타난 Cr을 첨가한 경우에 비해 장축방향으로의 성장이 조금 덜 되어 있다는 것을 확인할 수 있었다.The results of observing the titanium dioxide particles in the hydrothermally synthesized sol after transmission with a transmission electron microscope are shown in FIG. 2. In Figure 2 (a) is a photograph of pure titanium dioxide sol not substituted with transition metal ions, it can be seen that showing the shape of the arrowhead shape of about 20 ~ 30nm. (b) is the result of the addition of V, it can be seen that very fine particles of 5nm or less are produced. (c) is a micrograph when Cr is added, and it can be seen from the photograph that needle-shaped particles having a particle size of about 50 nm were formed. (d) was found to have a size and shape similar to that of (a) which is the result of pure titanium dioxide as a result of the addition of Fe. (e) is the case of adding Ni, which is also similar to the result of adding Fe. Finally, it was confirmed that (f) had a little less growth in the long axis direction than the case of adding Cr shown in (c) as a result of adding Nb.

또한, 도 3에 상기 수열합성된 졸을 감압건조하여 X-선 회절분석한 결과를 나타내었다. 도 3중 (a)는 상기 실시예1에서 수열합성 온도를 120℃로 한 경우의 입자에 대한 분석결과를 의미하며, (b), (c), (d), (e) 및 (f)는 치환된 금속이온으로 각각 V, Cr, Fe, Ni 및 Nb를 사용한 경우의 분석결과를 나타낸다.3 shows the results of X-ray diffraction analysis of the hydrothermally synthesized sol under reduced pressure. (A) in Figure 3 means the analysis results for the particles when the hydrothermal synthesis temperature is set to 120 ℃ in Example 1, (b), (c), (d), (e) and (f) Shows the analysis results when V, Cr, Fe, Ni and Nb were used as substituted metal ions, respectively.

상기 분석결과로부터 알 수 있듯이, 약간의 상대차는 있었으나 Ti 중 일부를 금속이온으로 치환하여도 입자의 결정성에는 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다.As can be seen from the above analysis results, there was a slight relative difference, but it was found that the substitution of some of Ti with metal ions did not significantly affect the crystallinity of the particles.

도 4은 본 실시예에서 제조된 이산화 티타늄 졸에 대하여 동적 광산란(dynamic light scattering)법(Photal Otsuka Electronics Co.사 ELS 8000 이용)으로 각각 10회씩 측정한 입도 분석 결과의 평균값을 나타낸 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the average value of the particle size analysis results measured by the dynamic light scattering method (Photal Otsuka Electronics Co., Ltd. ELS 8000) 10 times for the titanium dioxide sol prepared in this Example.

상기 도 4의 결과로부터, Cr로 치환한 경우는 비교적 큰 입도를 가지고 있었으나, 나머지 경우는 대부분 250nm 이하의 입도를 가지는 미세한 결정이라는 사실을 확인할 수 있었다. 다만, 본 분석법은 광산란법이라는 특수한 방법으로 이루어진 것으로서 빛의 진행경로에 입자가 통과할 경우 그 크기를 측정하는 방식이기 때문에 본 발명에서 이용하는 광촉매 에칭 용액과 같이 입자의 함량이 높은 경우에는 한번에 다량의 입자가 검출되어 실제 크기보다 훨씬 큰 크기의 입자가 검출될 수 있다. 본 실시예와 같은 경우에서는 실제 졸 입자의 입도는 30nm 이하인 것으로 확인되었다. 이는, 도 2의 결과와 비교하더라도 확인할 수 있다. 즉, 도 2의 결과는 투과전자현미경으로 각 개별입자의 형상을 관찰한 결과이나, 도 4의 결과는 광산란법에 의한 입도를 분석한 것으로서 이러할 경우에는 분석시 입자의 겹침에 따라 입자크기가 실제보다 크게 관찰될 수 있다.From the results of FIG. 4, it was confirmed that the case of replacing with Cr had a relatively large particle size, but most of the other cases were fine crystals having a particle size of 250 nm or less. However, this method is made of a special method called light scattering method, which measures the size of particles as they pass through the path of light, so when the content of particles is high, such as the photocatalyst etching solution used in the present invention, Particles can be detected so that particles of much larger size than the actual size can be detected. In the case of the present Example, it was confirmed that the actual particle size of the sol particles is 30nm or less. This can be confirmed even if compared with the result of FIG. That is, the results of FIG. 2 are the results of observing the shape of each individual particle by transmission electron microscope, but the results of FIG. 4 are the particle size analysis by light scattering method. In this case, the particle size according to the overlap of particles during the analysis Can be observed larger.

각 입자에 대하여 zeta-potential을 측정한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Results of measuring zeta-potential for each particle are shown in Table 1 below.

구분division V 첨가V addition Cr 첨가Cr addition Fe 첨가Fe addition Ni 첨가Ni addition Nb 첨가Nb addition zeta-potentialzeta-potential -34mV-34mV +4mV+4 mV -32mV-32mV -33mV-33mV -28mV-28mV

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, Cr을 제외한 각 입자의 zeta-potential은 -28mV 내지 -34mV로서 우수한 분산력을 가지고 있음을 알 수 있었다. 따라서, 상기 이산화티타늄 졸은 장시간이 경과하여도 응집되어 침전하는 등의 문제는 거의 발생시키지 않는다. As can be seen in Table 1, the zeta-potential of each particle except Cr was found to have excellent dispersibility as -28mV to -34mV. Therefore, the titanium dioxide sol hardly causes problems such as aggregation and precipitation even after a long time passes.

다만, Cr의 경우에도 광촉매 에칭에 사용가능하며, 짧은 기간내에 사용할 경우에는 특별한 문제없이 사용할 수 있다.However, in case of Cr, it can be used for photocatalyst etching, and when used within a short period, it can be used without any particular problem.

4. 실시예44. Example 4

상기 실시예3에 의해 제조된 이산화티타늄 졸에 대하여 UV-VIS spectrometer로 광흡수 시험을 실시하였다. 도 5에서 볼 수 있듯이, 전이금속이온으로 치환하지 않은 이산화티타늄 졸의 경우에는 흡수하는 380nm 이하의 파장을 가지는 빛은 용이하게 흡수하는 반면, 그보다 높은 파장대역에서는 광흡수도가 급격히 감소한다는 특성을 가지고 있었다. 따라서, 순수 이산화티타늄 졸을 이용하여 부품을 에칭할 경우에는 자외선 영역에서만 효과를 얻을 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다.The titanium dioxide sol prepared in Example 3 was subjected to a light absorption test with a UV-VIS spectrometer. As shown in FIG. 5, in the case of the titanium dioxide sol not substituted with transition metal ions, light having a wavelength of less than 380 nm absorbs easily, while light absorption is rapidly decreased in a higher wavelength band. I had. Therefore, it was confirmed that the effect can be obtained only in the ultraviolet region when etching parts using pure titanium dioxide sol.

그러나, V, Cr, Fe, NI, Nb 등으로 Ti의 일부를 치환한 이산화티타늄 졸의 경우에는 비록 짧은 파장영역에서는 순수 이산화티타늄 졸보다 광흡수도가 낮지만, 파장이 긴 장파장 영역에서는 순수 이산화티타늄 졸보다 높은 광흡수도를 가지고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. However, in the case of titanium dioxide sol in which a part of Ti is substituted with V, Cr, Fe, NI, Nb, etc., although light absorption is lower than that of pure titanium dioxide sol in the short wavelength region, pure dioxide is long in the long wavelength region. It can be seen that it has higher light absorption than titanium sol.

따라서, 상기 전이원소들로 치환된 이산화티타늄 졸은 비록 자외선영역과 같은 단파장영역의 광흡수도는 순수 이산화티타늄 졸보다 낮지만 가시광선영역과 같은 장파장영역의 광흡수도는 높아서 상기 가시광선 대역의 빛의 존재하에서도 광촉매 특성을 발휘할 수 있는 것이다.Accordingly, although the titanium dioxide sol substituted with the transition elements has a lower light absorption in a short wavelength region such as an ultraviolet region than a pure titanium dioxide sol, the light absorption of a long wavelength region such as a visible ray region is high, so Photocatalytic properties can be exhibited even in the presence of light.

5. 실시예55. Example 5

도 6과 같이 가로×세로×높이가 5×5×8 cm 인 가지는 광투과성이 우수한 석영 용기 내에 (i)실시예 1에서 얻은 이산화티타늄 졸과 (ii)실시예 2에서 얻은 이산화티타늄 분말을 탈이온수에 0.005g/l의 농도로 현탁시킨 용액을 각각 장입한 후 플라스틱 부품을 상기 용액에 침적하여 광촉매에 의한 에칭반응이 일어나도록 하였다.As shown in Fig. 6, a branch having a width × length × height of 5 × 5 × 8 cm is removed from (i) the titanium dioxide sol obtained in Example 1 and (ii) the titanium dioxide powder obtained in Example 2 in a quartz container excellent in light transmittance. After charging each solution suspended at a concentration of 0.005 g / l in deionized water, plastic parts were deposited in the solution to cause an etching reaction by a photocatalyst.

광원으로는 300~500nm의 파장대역의 빛을 조사할 수 있는 수은 short arc lamp를 사용하였으며, 부품과 광원과의 거리와 광원의 세기를 조절하여 부품에 도달하는 빛의 세기는 40mW/cm2로 조절하였다. 부품과 이산화티타늄 졸을 각 경우별로 15분 동안 광원에 노출시켜 부품을 에칭하였다.As a light source, a mercury short arc lamp that can irradiate light in the wavelength range of 300 ~ 500nm is used, and the intensity of light reaching the part by adjusting the distance between the part and the light source and the light source intensity is 40mW / cm 2 . Adjusted. The part was etched by exposing the part and titanium dioxide sol to the light source for 15 minutes in each case.

비교를 위해 20% 황산용액에 동일한 플라스틱 부품을 15분간 침지하여 산에칭을 실시하였다((iii)).For comparison, acid etching was performed by immersing the same plastic part in a 20% sulfuric acid solution for 15 minutes ((iii)).

각 (i), (ii), (iii) 경우에서의 에칭결과를 각각 도 7, 도 8 및 도 9에 나타내었다. 각각의 도면에서 확인할 수 있듯이, 모두 훌륭한 에칭결과를 나타내고 있었다. 다만, 산에칭의 경우(도 9)는 본 발명에 의한 에칭방법인 이산화티타늄 졸 또는 이산화티타늄 분말을 사용한 경우보다 에칭량이 크고 에칭된 공극의 크기도 크다는 것을 확인할 수 있지만, 이러한 결과가 반드시 유리한 것은 아니다. The etching results in the cases (i), (ii) and (iii) are shown in FIGS. 7, 8 and 9, respectively. As can be seen from the respective figures, all showed excellent etching results. However, in the case of acid etching (FIG. 9), it can be confirmed that the etching amount is larger and the size of the etched pores is larger than the case of using titanium dioxide sol or titanium dioxide powder, which is an etching method according to the present invention. no.

즉, 상술하였듯이 에칭면이 너무 거칠 경우에는 이후 무전해 도금에 의해 패턴을 형성할 경우에는 패턴의 형상이 거칠게 되어 정밀도가 낮아질 수 있다는 문제가 발생하기 때문이다. 도 10을 보면 보다 확실이 확인할 수 있다. 즉, 도 10a는 상기 (i)에 의한 경우의 무전해 도금 후 패터닝에 의해 구리 전극 패턴을 형성한 경우를 촬영한 사진이고 도 10b는 상기 (iii)에 의한 경우의 구리 전극 패턴을 촬영한 사진이다. 무전해 도금 과정은 다음과 같다.That is, as described above, when the etching surface is too rough, when the pattern is subsequently formed by electroless plating, a problem arises in that the shape of the pattern becomes rough and the precision may be lowered. Looking at Figure 10 can be confirmed more reliably. That is, FIG. 10A is a photograph of a case where a copper electrode pattern is formed by patterning after electroless plating in the case of (i), and FIG. 10B is a photograph of a copper electrode pattern in the case of (iii). to be. The electroless plating process is as follows.

우선, 무전해 도금시 촉매역할을 수행하는 Pd 입자를 시편의 표면에 흡착시키기 위해 부품을 PdCl2 + SnCl2 + 30% HCl 용액에 15분간 침적한 후, 상기 흡착된 Pd 입자를 활성화시키기 위해서 H2SO4 용액에 5분간 침적시켰다.First, the parts were immersed in a PdCl 2 + SnCl 2 + 30% HCl solution for 15 minutes to adsorb Pd particles, which serve as catalysts in the electroless plating, to the surface of the specimen, and then H to activate the adsorbed Pd particles. It was immersed in 2 SO 4 solution for 5 minutes.

이후, 부품에 대하여 무전해 구리 도금을 실시하였다. 도금액으로는 훼링액을 사용하였으며, 환원제로서 포름알데히드를 사용하였다.Thereafter, the parts were subjected to electroless copper plating. Ferring liquid was used as a plating liquid, and formaldehyde was used as a reducing agent.

도금액은 55 ~ 60 ℃로 유지하였고 시편을 3분 동안 침적시켰다. 급격한 구리석출 방지를 위해 안정제로서 2,2-bipyridyl과 NaCN을 사용하였고 구리피막의 특성을 향상시키기 위해 미량의 계면활성제가 첨가되었다. 이 때, 도금액의 pH는 수산화나트륨용액으로 조절하였다.The plating solution was maintained at 55 ~ 60 ℃ and the specimen was deposited for 3 minutes. 2,2-bipyridyl and NaCN were used as stabilizers to prevent sudden precipitation of copper, and a small amount of surfactant was added to improve the properties of the copper film. At this time, the pH of the plating liquid was adjusted with a sodium hydroxide solution.

상기 도금층에 패터닝 작업을 수행하여 전극의 패턴을 형성하였다.Patterning was performed on the plating layer to form a pattern of electrodes.

도 10a와 도 10b의 결과로 부터 확인할 수 있듯이, 이산화티타늄 졸로 광촉매 에칭한 결과인 (i)의 부품 표면에 패턴을 형성한 경우가 산에칭한 결과인 (iii)의 부품에 패턴을 형성한 경우보다 훨씬 매끄럽고 깨끗한 패턴면을 얻을 수 있었다.As can be seen from the results of FIGS. 10A and 10B, when the pattern is formed on the part surface of (i), which is a result of photocatalytic etching with a titanium dioxide sol, the pattern is formed on the part of (iii), which is a result of acid etching. A much smoother and cleaner pattern surface was obtained.

따라서, 본 발명에 의한 광촉매 에칭법의 유리한 효과를 확인할 수 있었다.Therefore, the advantageous effect of the photocatalyst etching method by this invention was confirmed.

6. 실시예66. Example 6

브룩카이트 상을 포함하는 광촉매의 효과를 알아보기 위하여 하기의 방법으로 브룩카이트 상 이산화티타늄 졸을 제조하였다.In order to investigate the effect of the photocatalyst including the brookite phase, a brookite phase titanium dioxide sol was prepared by the following method.

상기 실시예1과 동일한 방법으로 이산화티타늄 수화물을 얻었다. 상기 이산화티타늄 수화물을 실시예1과 동일한 조건으로 과산후수소 수용액에 침지 및 교반하여 용해시켰다.Titanium dioxide hydrate was obtained in the same manner as in Example 1. The titanium dioxide hydrate was immersed and stirred in an aqueous hydrogen peroxide solution under the same conditions as in Example 1.

상기 용해된 수용액을 질소, 아르곤, 압축공기 등을 이용하여 오토클레이브의 내부압력을 40bar로 유지하면서, 120℃의 온도에서 10시간 수열합성하여 브룩카이트 상이 다량 포함된 이산화티타늄 졸을 얻었다.The dissolved aqueous solution was hydrothermally synthesized at 120 ° C. for 10 hours while maintaining the internal pressure of the autoclave at 40 bar using nitrogen, argon, compressed air, or the like to obtain a titanium dioxide sol containing a large amount of brookite phase.

얻어진 이산화티타늄의 단분산구를 투과전자현미경으로 관찰한 결과 모두 30nm 이하의 일차입자로서, 상기 실시예1에서 얻은 입자보다 더욱 구형화된 형태의 입자가 관찰되었다. 상기 입자들에 대한 X-선 회절시험결과, 도 11에 나타낸 것과 같이 입자의 결정상은 브룩카이트 상이 다량 포함된 것을 확인할 수 있었다.As a result of observing the monodispersed spheres of the obtained titanium dioxide with a transmission electron microscope, all the primary particles of 30 nm or less were observed, and particles having a more spherical shape than the particles obtained in Example 1 were observed. As a result of the X-ray diffraction test on the particles, as shown in FIG. 11, it was confirmed that the crystalline phase of the particles contained a large amount of brookite phase.

또한, 본 실시예에서 얻은 이산화티타늄 졸에 대하여 UV-VIS spectrum 분석한 결과 아나타제 상의 이산화티타늄 졸(실시예1의 120℃에서 처리한 경우)에 비하여 비교적 장파장 영역에서도 광흡수가 일어난다는 것을 확인할 수 있었다.In addition, the results of the UV-VIS spectrum analysis of the titanium dioxide sol obtained in this example showed that light absorption occurs in a relatively long wavelength region as compared to the titanium dioxide sol on the anatase (when treated at 120 ° C. in Example 1). there was.

또한, 상기 브룩카이트 상의 이산화티타늄 졸을 이용하여 광촉매 에칭한 결과 10mW/cm2의 아주 미약한 광도에서도 상술한 도 7과 유사한 수준의 에칭면을 얻을 수 있었다.In addition, as a result of photocatalyst etching using the titanium dioxide sol on the brookite, an etching surface having a level similar to that of FIG. 7 was obtained even at a very low luminous intensity of 10 mW / cm 2 .

따라서, 브룩카이트 상의 유리한 효과를 확인할 수 있었다.Thus, the beneficial effect of the Brookkite phase could be confirmed.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 이산화티타늄 졸을 광촉매로 이용함으로써, 적절한 거칠기를 가진 에칭 표면을 가지는 부품을 제조할 수 있어 무전해 도금에 효과적이다.As described above, according to the present invention, by using a titanium dioxide sol as a photocatalyst, a component having an etching surface having an appropriate roughness can be produced, which is effective for electroless plating.

또한, 본 발명에 의하면 Ti 중 일부를 전이금속 이온으로 치환함에 따라 자외선뿐만 아니라 가시광선 영역에서도 응답가능한 광촉매 에칭방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a photocatalyst etching method that is responsive to not only ultraviolet light but also visible light by replacing some of Ti with transition metal ions.

마지막으로, 분산성이 우수하고 광촉매 효율이 우수한 브룩카이트 상을 이용하여 광촉매 에칭하는 방법을 제공할 수 있다는 점도 본 발명의 또하나의 효과이다.Finally, another effect of the present invention is to provide a method for photocatalyst etching using a brookite phase having excellent dispersibility and excellent photocatalytic efficiency.

Claims (22)

삭제delete 나노크기의 이산화티타늄이 졸 상태로 현탁된 콜로이드 용액에 플라스틱 부품을 침지하는 단계; 및 Immersing the plastic part in a colloidal solution in which nano-sized titanium dioxide is suspended in a sol state; And 상기 침지된 플라스틱 부품에 광원을 조사하는 단계;Irradiating a light source to the immersed plastic part; 로 이루어진 무전해 도금을 위한 에칭 방법으로서,As an etching method for electroless plating consisting of, 상기 이산화티타늄 졸은,The titanium dioxide sol, 티타닐 클로라이드 수용액에 중화제를 혼합하여 중화반응시켜 이산화티타늄계 수화물을 얻는 단계;Neutralizing by mixing a neutralizing agent with an aqueous solution of titanyl chloride to obtain titanium dioxide-based hydrate; 상기 이산화티타늄계 수화물을 세척 및 여과하는 단계;Washing and filtering the titanium dioxide based hydrate; 상기 이산화티타늄계 수화물을 티타닐 클로라이드 이온 몰 수 대비 8~10배의 몰 수의 과산화수소가 용해된 수용액에 침지 및 교반하여 용해시키는 단계; 및 Immersing and dissolving the titanium dioxide-based hydrate in an aqueous solution in which a hydrogen peroxide of 8 to 10 times the number of moles of titanyl chloride ion is dissolved; And 상기 이산화티타늄계 수화물이 상기 과산화수소 수용액에 용해된 용액을 오토클레이브에 넣어 수열 합성하여 이산화티탄계 졸을 얻는 단계로 이루어진 Comprising the titanium dioxide-based hydrate is dissolved in the aqueous hydrogen peroxide solution into an autoclave and hydrothermally synthesized to obtain a titanium dioxide-based sol 이산화티타늄 졸 제조과정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.An etching method for electroless plating, which is prepared by a titanium dioxide sol process. 제 2 항에 있어서, 상기 티타닐 클로라이드 수용액은 사염화티타늄 원액에 증류수를 얼린 얼음 또는 얼음물을 떨어뜨려 중간 단계로서 노랗고 단단한 사염화 티타늄을 제조한 후, 여기에 물을 더 첨가하고 녹여서 티타늄 이온 농도가 1.5M 이상이 되도록 하여 제조하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The method of claim 2, wherein the aqueous titanyl chloride solution is prepared by dropping ice or ice water frozen in distilled water into the titanium tetrachloride stock solution to prepare yellow and hard titanium tetrachloride as an intermediate step, and then adding and dissolving water to the titanium ion concentration to 1.5. Etching method for electroless plating, characterized in that the production to be M or more. 제 2 항에 있어서, 상기 오토클레이브내의 온도는 80~140℃인 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The etching method of claim 2, wherein the temperature in the autoclave is 80 to 140 ° C. 제 4 항에 있어서, 상기 오토클레이브내의 온도는 110~130℃인 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The method of claim 4, wherein the temperature in the autoclave is 110 ~ 130 ℃. 제 2 항에 있어서, 상기 오토클레이브내의 압력을 30~100bar로 조절할 경우 상기 오토클레이브내의 온도는 80~180℃인 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The method of claim 2, wherein the temperature in the autoclave is 80 to 180 ° C. when the pressure in the autoclave is adjusted to 30 to 100 bar. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서 상기 오토클레이브에서 수열 합성하는 시간은 3~24시간인 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The etching method for electroless plating according to any one of claims 4 to 6, wherein the time of hydrothermal synthesis in the autoclave is 3 to 24 hours. 제 2 항에 있어서, 상기 티타닐 클로라이드 수용액에 중화제를 혼합하기 전에, 상기 티타닐클로라이드 수용액의 티타늄과 치환되는 전이금속 원소를 포함하는 전이금속의 염화물, 질화물, 수화물 중 하나 또는 둘 이상의 전이금속 화합물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The method of claim 2, wherein before the neutralizing agent is mixed with the aqueous titanyl chloride solution, one or two or more transition metal compounds of a transition metal compound including a transition metal element substituted with titanium of the aqueous titanyl chloride solution, a nitride, and a hydrate. Etching method for electroless plating, characterized in that the addition. 제 8 항에 있어서, 상기 전이금속은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 또는 철(Fe) 중에서 선택되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The etching method of claim 8, wherein the transition metal comprises one selected from chromium (Cr), nickel (Ni), vanadium (V), niobium (Nb), or iron (Fe). Way. 제 2 항에 있어서, 상기 광원을 조사하는 단계에서 부품에 조사되는 빛의 세기는 3~60mW/cm2 인 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The method of claim 2, wherein the intensity of light irradiated to the component in the step of irradiating the light source is 3 ~ 60mW / cm 2 Etching method for electroless plating. 제 2 항에 있어서, 상기 오토클레이브내의 압력을 35~100bar로 조절하고, 온 도를 80~180℃로 조절하여 7시간 이상 유지하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭방법.The etching method of claim 2, wherein the pressure in the autoclave is controlled to 35 to 100 bar and the temperature is maintained to 80 to 180 ° C for at least 7 hours. 삭제delete 1차입자의 크기가 30nm 이하인 이산화티타늄 나노 분말을 물에 현탁시켜 이산화티타늄이 졸 상태로 현탁된 콜로이드 용액을 제조하는 단계;Preparing a colloidal solution in which titanium dioxide is suspended in a sol state by suspending titanium dioxide nano powder having a size of primary particles of 30 nm or less in water; 상기 이산화티타늄이 졸 상태로 현탁된 콜로이드 용액에 플라스틱 부품을 침지하는 단계; 및 Dipping a plastic part in a colloidal solution in which the titanium dioxide is suspended in a sol state; And 상기 침지된 플라스틱 부품에 광원을 조사하는 단계;Irradiating a light source to the immersed plastic part; 로 이루어진 무전해 도금을 위한 에칭 방법으로서,As an etching method for electroless plating consisting of, 상기 나노 크기의 이산화티타늄 분말은,The nano-sized titanium dioxide powder, 티타닐 클로라이드 수용액에 중화제를 혼합하여 중화반응시켜 이산화티타늄계 수화물을 얻는 단계;Neutralizing by mixing a neutralizing agent with an aqueous solution of titanyl chloride to obtain titanium dioxide-based hydrate; 상기 이산화티타늄계 수화물을 세척 및 여과하는 단계;Washing and filtering the titanium dioxide based hydrate; 상기 이산화티타늄계 수화물을 티타닐 클로라이드 이온 몰 수 대비 8~10배의 몰 수의 과산화수소가 용해된 수용액에 침지 및 교반하여 용해시키는 단계; Immersing and dissolving the titanium dioxide-based hydrate in an aqueous solution in which a hydrogen peroxide of 8 to 10 times the number of moles of titanyl chloride ion is dissolved; 상기 이산화티타늄계 수화물이 상기 과산화수소 수용액에 용해된 용액을 오토클레이브에 넣어 수열 합성하여 이산화티타늄 졸을 얻는 단계; 및 Obtaining a titanium dioxide sol by hydrothermally synthesizing a solution in which the titanium dioxide-based hydrate is dissolved in the aqueous hydrogen peroxide solution in an autoclave; And 상기 이산화티타늄 졸을 동결건조하는 단계;Lyophilizing the titanium dioxide sol; 로 이루어진 이산화티타늄 분말 제조과정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.Etching method for electroless plating, characterized in that produced by the titanium dioxide powder manufacturing process consisting of. 제 13 항에 있어서, 상기 동결건조는 -40 ~ -60℃의 온도범위에서, 300mtorr 이하의 진공하에서 실시하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The etching method of claim 13, wherein the freeze drying is performed under a vacuum of 300 mtorr or less in a temperature range of -40 to -60 ° C. 제 13 항에 있어서, 상기 티타닐 클로라이드 수용액은 사염화티타늄 원액에 증류수를 얼린 얼음 또는 얼음물을 떨어뜨려 중간 단계로서 노랗고 단단한 사염화 티타늄을 제조한 후, 여기에 물을 더 첨가하고 녹여서 티타늄 이온 농도가 1.5M 이상이 되도록 하여 제조하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The method of claim 13, wherein the titanyl chloride solution is prepared by dropping ice or ice water frozen in distilled water into titanium tetrachloride stock solution to prepare yellow and hard titanium tetrachloride as an intermediate step. Etching method for electroless plating, characterized in that the production to be M or more. 제 13 항에 있어서, 상기 오토클레이브내의 온도는 80~140℃인 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The method of claim 13, wherein the temperature in the autoclave is 80 ~ 140 ℃. 제 16 항에 있어서, 상기 오토클레이브내의 온도는 110~130℃인 것을 특징으 로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The method of claim 16, wherein the temperature in the autoclave is 110 ~ 130 ℃. 제 13 항에 있어서, 상기 오토클레이브내의 압력을 30~100bar로 조절할 경우 상기 오토클레이브내의 온도는 80~180℃인 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.15. The method of claim 13, wherein the temperature in the autoclave is 80 ~ 180 ℃ when the pressure in the autoclave is adjusted to 30 ~ 100bar. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서 상기 오토클레이브에서 수열합성하는 시간은 3~24시간인 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The etching method for electroless plating according to any one of claims 16 to 18, wherein the time of hydrothermal synthesis in the autoclave is 3 to 24 hours. 제 13 항에 있어서, 상기 티타닐 클로라이드 수용액에 중화제를 혼합하기 전에, 상기 티타닐클로라이드 수용액의 티타늄과 치환되는 전이금속 원소를 포함하는 전이금속의 염화물, 질화물, 수화물 중 하나 또는 둘 이상의 전이금속 화합물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.The method of claim 13, prior to mixing the neutralizing agent in the aqueous solution of titanyl chloride, one or two or more transition metal compounds of the transition metal compound, nitride, hydrate of the transition metal containing a transition metal element substituted with titanium of the aqueous titanyl chloride solution Etching method for electroless plating, characterized in that the addition. 제 20 항에 있어서, 상기 전이금속은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 또는 철(Fe) 중에서 선택되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무전해 도 금을 위한 에칭 방법.The method of claim 20, wherein the transition metal is selected from chromium (Cr), nickel (Ni), vanadium (V), niobium (Nb), or iron (Fe). Etching method. 제 13 항에 있어서, 상기 광원을 조사하는 단계에서 부품에 조사되는 빛의 세기는 3~60mW/cm2 인 것을 특징으로 하는 무전해 도금을 위한 에칭 방법.15. The method of claim 13, wherein the intensity of light irradiated to the component in the step of irradiating the light source is 3 ~ 60mW / cm 2 Etching method for electroless plating.
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