JPH0616428A - アモルファスシリカ被膜の製造方法 - Google Patents
アモルファスシリカ被膜の製造方法Info
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- JPH0616428A JPH0616428A JP34453592A JP34453592A JPH0616428A JP H0616428 A JPH0616428 A JP H0616428A JP 34453592 A JP34453592 A JP 34453592A JP 34453592 A JP34453592 A JP 34453592A JP H0616428 A JPH0616428 A JP H0616428A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
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Abstract
(57)【要約】
【目的】あらゆる形状の基材に、低温でアモルファスシ
リカ膜を形成する方法を提供する。 【構成】シリカゾルとフッ化アンモニウムからなるｐＨ
４．５−８．０の溶液に、基材を浸漬し、アモルファス
シリカ被膜を形成させる。
リカ膜を形成する方法を提供する。 【構成】シリカゾルとフッ化アンモニウムからなるｐＨ
４．５−８．０の溶液に、基材を浸漬し、アモルファス
シリカ被膜を形成させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアモルファスシリカ被膜
の製造方法に関する。特に、シリカゾルとフッ素化合物
を含む溶液から基材表面にシリカ被膜を析出させる新規
な方法を提供する。
の製造方法に関する。特に、シリカゾルとフッ素化合物
を含む溶液から基材表面にシリカ被膜を析出させる新規
な方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】シリカ被膜を湿式で形成する方法とし
て、シリコンアルコキシドを用いたゾル−ゲル法、ケイ
フッ化水素酸溶液に硼酸などの添加物を加えてシリカ膜
を形成する、いわゆるＬＰＤ法などが知られている。
て、シリコンアルコキシドを用いたゾル−ゲル法、ケイ
フッ化水素酸溶液に硼酸などの添加物を加えてシリカ膜
を形成する、いわゆるＬＰＤ法などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＬＰＤ法は低温で膜形
成が行え、かつあらゆる形状の基材に成膜可能であると
いう優れた方法であるが、欠点として、ケイフッ化水素
酸という強酸性の溶液を使用するため、基材の種類、特
に金属系のものには浸蝕という理由から適用できない場
合がある。また、特開平４−１６５０５号公報には、ケ
イフッ化アンモニウムというｐＨ２．５〜３．５の弱酸
性溶液に硼酸を添加する方法が開示されているが、この
方法で得られる膜は、緻密性が十分でないなどの問題が
あるとされている。
成が行え、かつあらゆる形状の基材に成膜可能であると
いう優れた方法であるが、欠点として、ケイフッ化水素
酸という強酸性の溶液を使用するため、基材の種類、特
に金属系のものには浸蝕という理由から適用できない場
合がある。また、特開平４−１６５０５号公報には、ケ
イフッ化アンモニウムというｐＨ２．５〜３．５の弱酸
性溶液に硼酸を添加する方法が開示されているが、この
方法で得られる膜は、緻密性が十分でないなどの問題が
あるとされている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、シリカゾ
ルの液相からの析出について鋭意検討を行った結果、従
来のケイフッ化水素酸、ケイフッ化アンモニウムなどの
ケイフッ化物を用いる製法とは異なるシリカ被膜の形成
方法を見出だした。すなわち本発明はケイ酸またはシリ
カゾルと、フッ素化合物とを含むｐＨ４．５〜８．０の
範囲にある溶液に、基材を接触させることによって、基
材表面にシリカを析出させ被膜を形成することを特徴と
する、アモルファスシリカ被膜の製造方法である。以
下、本発明をさらに詳細に説明する。
ルの液相からの析出について鋭意検討を行った結果、従
来のケイフッ化水素酸、ケイフッ化アンモニウムなどの
ケイフッ化物を用いる製法とは異なるシリカ被膜の形成
方法を見出だした。すなわち本発明はケイ酸またはシリ
カゾルと、フッ素化合物とを含むｐＨ４．５〜８．０の
範囲にある溶液に、基材を接触させることによって、基
材表面にシリカを析出させ被膜を形成することを特徴と
する、アモルファスシリカ被膜の製造方法である。以
下、本発明をさらに詳細に説明する。
【０００５】本発明でいうケイ酸またはシリカゾル溶液
とは、化学式としてＳｉＯ2・ｎＨ2Ｏ（０＜ｎ≦２）で
表示されるケイ酸重合体のコロイドを含む溶液である。
このような溶液としては、通常市販されているシリカゾ
ル溶液を用いることが最も簡便である。あるいは、アル
カリケイ酸塩溶液からアルカリを中和または除去する、
または、四塩化ケイ素などのクロロシランの加水分解液
から塩酸を中和または除去する、シリコンアルコキシド
などの有機ケイ素化合物を加水分解するなどの方法で調
製したケイ酸溶液を用いることもできる。本発明では粒
子の大きさが数１０ｎｍ以下のケイ酸重合体の微粒子が
分散した液であれば使用可能であるが、粒子が沈降状態
の液は好ましくない。
とは、化学式としてＳｉＯ2・ｎＨ2Ｏ（０＜ｎ≦２）で
表示されるケイ酸重合体のコロイドを含む溶液である。
このような溶液としては、通常市販されているシリカゾ
ル溶液を用いることが最も簡便である。あるいは、アル
カリケイ酸塩溶液からアルカリを中和または除去する、
または、四塩化ケイ素などのクロロシランの加水分解液
から塩酸を中和または除去する、シリコンアルコキシド
などの有機ケイ素化合物を加水分解するなどの方法で調
製したケイ酸溶液を用いることもできる。本発明では粒
子の大きさが数１０ｎｍ以下のケイ酸重合体の微粒子が
分散した液であれば使用可能であるが、粒子が沈降状態
の液は好ましくない。
【０００６】また、本発明でいうフッ素化合物とは、フ
ッ化アンモニウム、フッ化カリウム、フッ化ナトリウム
などの水溶性塩であり、これらの中から選ばれる１種以
上のものを組み合わせたものも含まれる。通常、フッ化
アンモニウムが最も好ましい。
ッ化アンモニウム、フッ化カリウム、フッ化ナトリウム
などの水溶性塩であり、これらの中から選ばれる１種以
上のものを組み合わせたものも含まれる。通常、フッ化
アンモニウムが最も好ましい。
【０００７】本発明では稀薄なシリカゾル溶液が用いら
れる。溶液中のケイ酸濃度は、１００ｍｌ当たりＳｉＯ
2換算で０．０００３〜０．００５ｍｏｌの範囲がよ
く、さらに好適には、０．０００５〜０．００２ｍｏｌ
の範囲がよい。濃度が低すぎると、基板表面へのシリカ
の析出が不十分となり、また高すぎると、基板表面に堆
積するコロイド粒子に比較して、粒子成長による沈殿生
成物が増加するため効率的でないのみならず、膜表面へ
の粗大粒子の付着が生じる。
れる。溶液中のケイ酸濃度は、１００ｍｌ当たりＳｉＯ
2換算で０．０００３〜０．００５ｍｏｌの範囲がよ
く、さらに好適には、０．０００５〜０．００２ｍｏｌ
の範囲がよい。濃度が低すぎると、基板表面へのシリカ
の析出が不十分となり、また高すぎると、基板表面に堆
積するコロイド粒子に比較して、粒子成長による沈殿生
成物が増加するため効率的でないのみならず、膜表面へ
の粗大粒子の付着が生じる。
【０００８】また、溶液中のフッ素化合物の濃度は、特
に限定されないが、膜質には強い影響を及ぼす。そのた
め緻密な膜を得るには、１００ｍｌ当たりＦ換算で０．
１〜０．３ｍｏｌとすることが適切である。Ｆ濃度が低
いと、膜の形成速度は遅くなり、また高いと、形成速度
は速くなるが、膜を構成する粒子が大きくなり、基板か
らの剥離が起こることもある。緻密な膜の形成速度は、
おおよそ１０ｎｍ〜１００ｎｍ／ｈｒである。
に限定されないが、膜質には強い影響を及ぼす。そのた
め緻密な膜を得るには、１００ｍｌ当たりＦ換算で０．
１〜０．３ｍｏｌとすることが適切である。Ｆ濃度が低
いと、膜の形成速度は遅くなり、また高いと、形成速度
は速くなるが、膜を構成する粒子が大きくなり、基板か
らの剥離が起こることもある。緻密な膜の形成速度は、
おおよそ１０ｎｍ〜１００ｎｍ／ｈｒである。
【０００９】ケイ酸とフッ素化合物を含む溶液の調製
は、所定量のケイ酸溶液に所定量のフッ素化合物を溶解
させてもよいし、またケイ酸溶液とフッ素化合物溶液を
あらかじめ用意し、次いで両者を混合してもよい。シリ
カ膜の基板上への成膜は、ケイ酸とフッ素化合物を含む
上記溶液に基板を接触させ、放置することによって行え
る。
は、所定量のケイ酸溶液に所定量のフッ素化合物を溶解
させてもよいし、またケイ酸溶液とフッ素化合物溶液を
あらかじめ用意し、次いで両者を混合してもよい。シリ
カ膜の基板上への成膜は、ケイ酸とフッ素化合物を含む
上記溶液に基板を接触させ、放置することによって行え
る。
【００１０】基材の種類は、ガラス、シリコン、金属、
プラスチックなど特に限定されないが、プラスチックを
用いるときは、基材上へのシリカの析出を容易にするた
め、その表面にあらかじめ、シランカップリング剤など
による処理を必要とする場合がある。
プラスチックなど特に限定されないが、プラスチックを
用いるときは、基材上へのシリカの析出を容易にするた
め、その表面にあらかじめ、シランカップリング剤など
による処理を必要とする場合がある。
【００１１】処理温度は、通常室温から１００℃の範囲
に設定される。温度は形成される膜質に影響を与え、温
度が高いほど、緻密な膜が得られる。最も一般的な温度
として、３０〜８０℃が好ましい。
に設定される。温度は形成される膜質に影響を与え、温
度が高いほど、緻密な膜が得られる。最も一般的な温度
として、３０〜８０℃が好ましい。
【００１２】本発明は、調製した処理液がｐＨ４．５〜
８．０の範囲にあり、比較的中性付近の溶液であること
を特徴とする。たとえば、シリカゾル溶液として、ｐＨ
４〜５の液を、フッ素化合物としてＮＨ4Ｆを用い、所
定量の調製を行った場合、液のｐＨは、６〜７．５のほ
ぼ中性域に入る。これに基材を浸漬し、成膜処理した後
もｐＨはほとんど変化しない。このようなｐＨを持つ処
理液は、成膜に最適な液となる。
８．０の範囲にあり、比較的中性付近の溶液であること
を特徴とする。たとえば、シリカゾル溶液として、ｐＨ
４〜５の液を、フッ素化合物としてＮＨ4Ｆを用い、所
定量の調製を行った場合、液のｐＨは、６〜７．５のほ
ぼ中性域に入る。これに基材を浸漬し、成膜処理した後
もｐＨはほとんど変化しない。このようなｐＨを持つ処
理液は、成膜に最適な液となる。
【００１３】一方、シリカゾル液としてアルカリ性のも
のを用いた場合やフッ素化合物としてＫＦあるいはＮａ
Ｆを用いた場合は、調製液のｐＨが８以上になる場合が
あり、ごく微量の酸を添加して、８以下とする必要があ
る。ｐＨ８以上のアルカリ性液では、基材に密着したシ
リカ膜が得られにくいためである。添加する酸として
は、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＮＯ3など通常の酸が用いられ
る。ただし、酸添加によってｐＨを４．５未満とするこ
とは好ましくない。なぜなら、生成するフッ酸による浸
蝕が激しくなり、形成する膜が溶解する場合があるから
である。
のを用いた場合やフッ素化合物としてＫＦあるいはＮａ
Ｆを用いた場合は、調製液のｐＨが８以上になる場合が
あり、ごく微量の酸を添加して、８以下とする必要があ
る。ｐＨ８以上のアルカリ性液では、基材に密着したシ
リカ膜が得られにくいためである。添加する酸として
は、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＮＯ3など通常の酸が用いられ
る。ただし、酸添加によってｐＨを４．５未満とするこ
とは好ましくない。なぜなら、生成するフッ酸による浸
蝕が激しくなり、形成する膜が溶解する場合があるから
である。
【００１４】本発明から形成されるシリカ膜は、溶液の
組成、反応温度、ｐＨなどの調製条件を選ぶことによ
り、緻密質から多孔質まで膜質を変化させることができ
るが、特に、１０％以下のポロシティーをもつ緻密な膜
を製造することができる。本発明により基材上に形成さ
れたシリカ膜は２００〜３００℃の焼成によって、ほぼ
完全に緻密な膜とすることができる。
組成、反応温度、ｐＨなどの調製条件を選ぶことによ
り、緻密質から多孔質まで膜質を変化させることができ
るが、特に、１０％以下のポロシティーをもつ緻密な膜
を製造することができる。本発明により基材上に形成さ
れたシリカ膜は２００〜３００℃の焼成によって、ほぼ
完全に緻密な膜とすることができる。
【００１５】本発明により基材上にシリカ膜が形成され
るメカニズムは、基材表面がフッ素化合物を含む溶媒に
ごくわずか浸蝕され、不均一核形成の場となり、シリカ
微粒子の集合が促され、堆積するものと推定される。
るメカニズムは、基材表面がフッ素化合物を含む溶媒に
ごくわずか浸蝕され、不均一核形成の場となり、シリカ
微粒子の集合が促され、堆積するものと推定される。
【００１６】
【発明の効果】本発明のシリカ膜形成方法は低温で膜の
形成ができ、大面積の膜形成が容易であり、複雑形状の
面への成膜も可能であり、さらに製造装置が簡単で低コ
ストであるという利点を有する。また、使用する原料
も、シリカゾルとフッ化アンモニウムなどであり、極め
て安価である。さらに、ＬＰＤ法と異なり、ケイフッ化
物を使用しないため、反応系が中性付近の溶液となり、
系の無害化も容易となる。したがって、工業上極めて有
用なシリカ膜形成方法となる。
形成ができ、大面積の膜形成が容易であり、複雑形状の
面への成膜も可能であり、さらに製造装置が簡単で低コ
ストであるという利点を有する。また、使用する原料
も、シリカゾルとフッ化アンモニウムなどであり、極め
て安価である。さらに、ＬＰＤ法と異なり、ケイフッ化
物を使用しないため、反応系が中性付近の溶液となり、
系の無害化も容易となる。したがって、工業上極めて有
用なシリカ膜形成方法となる。
【００１７】
実施例１ フッ化アンモニウム１０ｇを純水１００ｍｌに溶解し
た。無色半透明なシリカゾル溶液をＳｉＯ2濃度０．５
ｗｔ％となるように希釈し、２０ｍｌを分取し、フッ化
アンモニウム溶液３０ｍｌと混合した。調製液のｐＨは
６．６であった。この溶液中に、基材である石英ガラス
板、シリコンウエハ−、ソ−ダライムガラス板を浸漬
し、保持した後、３０℃で１５時間放置した。処理後の
液のｐＨは６．６であった。溶液は薄く白濁していた
が、いずれの基材上にも厚さ０．５ミクロンのアモルフ
ァスシリカ膜が形成された。シリカ膜の確認は、赤外分
光法、オ−ジェ電子分光法、走査電子顕微鏡によって行
った。
た。無色半透明なシリカゾル溶液をＳｉＯ2濃度０．５
ｗｔ％となるように希釈し、２０ｍｌを分取し、フッ化
アンモニウム溶液３０ｍｌと混合した。調製液のｐＨは
６．６であった。この溶液中に、基材である石英ガラス
板、シリコンウエハ−、ソ−ダライムガラス板を浸漬
し、保持した後、３０℃で１５時間放置した。処理後の
液のｐＨは６．６であった。溶液は薄く白濁していた
が、いずれの基材上にも厚さ０．５ミクロンのアモルフ
ァスシリカ膜が形成された。シリカ膜の確認は、赤外分
光法、オ−ジェ電子分光法、走査電子顕微鏡によって行
った。
【００１８】また、１０ｗｔ％フッ化アンモニウム溶液
３０ｍｌに０．５ｗｔ％シリカゾル溶液１０ｍ１、また
は１５ｍｌを攪拌混合した溶液を用意し、同様の実験を
行い、アモルファスシリカ膜が形成できることを確認し
た。膜厚はいずれの基材上にも、シリカゾル溶液１０ｍ
ｌの場合０．２ミクロン、１５ｍｌの場合０．３ミクロ
ンであった。
３０ｍｌに０．５ｗｔ％シリカゾル溶液１０ｍ１、また
は１５ｍｌを攪拌混合した溶液を用意し、同様の実験を
行い、アモルファスシリカ膜が形成できることを確認し
た。膜厚はいずれの基材上にも、シリカゾル溶液１０ｍ
ｌの場合０．２ミクロン、１５ｍｌの場合０．３ミクロ
ンであった。
【００１９】実施例２ １５ｗｔ％フッ化カリウム水溶液３０ｍｌに、実施例１
で使用したのと同様の０．５ｗｔ％シリカゾル溶液１５
ｍｌを攪拌混合した。調製液のｐＨは７．９であった。
この溶液に、基材としてシリコンウエハ−を入れ、３５
℃の恒温浴槽中で２０時間保持した。その後基材を取り
出し、走査電子顕微鏡で観察し、基材表面に厚さ０．５
ミクロンのアモルファスシリカ膜が形成されていること
を確認した。
で使用したのと同様の０．５ｗｔ％シリカゾル溶液１５
ｍｌを攪拌混合した。調製液のｐＨは７．９であった。
この溶液に、基材としてシリコンウエハ−を入れ、３５
℃の恒温浴槽中で２０時間保持した。その後基材を取り
出し、走査電子顕微鏡で観察し、基材表面に厚さ０．５
ミクロンのアモルファスシリカ膜が形成されていること
を確認した。
【００２０】実施例３ ４ｗｔ％フッ化ナトリウム水溶液３０ｍｌに、実施例１
で使用したのと同様の０．５ｗｔ％シリカゾル溶液２０
ｍｌを攪拌しながら添加した。調製液のｐＨは７．９で
あった。この溶液に、基材としてシリコンウエハ−を入
れ、２５℃の室温に２４時間放置した。その後基材を取
りだし、走査電子顕微鏡で観察し、表面に厚さ０．５ミ
クロンのアモルファスシリカ膜が形成されていることを
確認した。
で使用したのと同様の０．５ｗｔ％シリカゾル溶液２０
ｍｌを攪拌しながら添加した。調製液のｐＨは７．９で
あった。この溶液に、基材としてシリコンウエハ−を入
れ、２５℃の室温に２４時間放置した。その後基材を取
りだし、走査電子顕微鏡で観察し、表面に厚さ０．５ミ
クロンのアモルファスシリカ膜が形成されていることを
確認した。
【００２１】実施例４ 純水と四塩化ケイ素ガスを接触させることによって得た
四塩化ケイ素の加水分解液に陰イオン交換樹脂を入れ、
無色透明なケイ酸溶液（ＳｉＯ2濃度 ０．９ｗｔ％）
を調製した。調製液のｐＨは６．９であった。この溶液
１０ｍｌに２０ｗｔ％フッ化アンモニウム水溶液３０ｍ
ｌを混合し、基材としてソ−ダライムガラスとシリコン
ウエハ−を浸し、４０℃で１０時間保持した。実施例１
と同様の方法で、どちらの基材表面にも厚さ０．５ミク
ロンのアモルファスシリカ膜が形成されていることを確
認した。
四塩化ケイ素の加水分解液に陰イオン交換樹脂を入れ、
無色透明なケイ酸溶液（ＳｉＯ2濃度 ０．９ｗｔ％）
を調製した。調製液のｐＨは６．９であった。この溶液
１０ｍｌに２０ｗｔ％フッ化アンモニウム水溶液３０ｍ
ｌを混合し、基材としてソ−ダライムガラスとシリコン
ウエハ−を浸し、４０℃で１０時間保持した。実施例１
と同様の方法で、どちらの基材表面にも厚さ０．５ミク
ロンのアモルファスシリカ膜が形成されていることを確
認した。
【００２２】実施例５ ケイ酸ナトリウム（Ｎａ2Ｏ・２ＳｉＯ2）を純水に溶解
した後、陽イオン交換樹脂によってナトリウムを除去
し、ケイ酸溶液（ＳｉＯ2濃度 ０．３ｗｔ％）を調製
した。調製液のｐＨは７．３であった。この溶液３０ｍ
ｌに１５ｗｔ％フッ化アンモニウム水溶液３０ｍｌを添
加し、この溶液に、基材として石英ガラスとシリコンウ
エハ−を入れ、３０℃で１０時間保持した。実施例１と
同様の方法で、どちらの基材表面にも厚さ０．５ミクロ
ンのアモルファスシリカ膜が形成されていることを確認
した。
した後、陽イオン交換樹脂によってナトリウムを除去
し、ケイ酸溶液（ＳｉＯ2濃度 ０．３ｗｔ％）を調製
した。調製液のｐＨは７．３であった。この溶液３０ｍ
ｌに１５ｗｔ％フッ化アンモニウム水溶液３０ｍｌを添
加し、この溶液に、基材として石英ガラスとシリコンウ
エハ−を入れ、３０℃で１０時間保持した。実施例１と
同様の方法で、どちらの基材表面にも厚さ０．５ミクロ
ンのアモルファスシリカ膜が形成されていることを確認
した。
【００２３】実施例６ 無色半透明の市販シリカゾル溶液（ＳｉＯ2濃度０．９
ｗｔ％）とフッ化アンモニウムを純水に溶解した溶液
（ＮＨ4Ｆ濃度３６％）および純水を表１に記載の濃度
になるように、所定量、室温にて混合し、その液中にソ
−ダライムガラス、ならびに石英ガラス基板を浸漬し
た。調製液のｐＨは、いずれも６．６であった。容器を
密閉し、２５℃と６０℃で、それぞれ所定時間保持し
た。処理後、液のｐＨは、２５℃の場合６．６、６０℃
の場合６．８となった。取り出した基板上には、いずれ
にも、シリカ膜が形成されていた。シリカ膜の確認は、
赤外分光法、オージェ電子分光法、走査電子顕微鏡によ
って行った。結果を表１に示す。
ｗｔ％）とフッ化アンモニウムを純水に溶解した溶液
（ＮＨ4Ｆ濃度３６％）および純水を表１に記載の濃度
になるように、所定量、室温にて混合し、その液中にソ
−ダライムガラス、ならびに石英ガラス基板を浸漬し
た。調製液のｐＨは、いずれも６．６であった。容器を
密閉し、２５℃と６０℃で、それぞれ所定時間保持し
た。処理後、液のｐＨは、２５℃の場合６．６、６０℃
の場合６．８となった。取り出した基板上には、いずれ
にも、シリカ膜が形成されていた。シリカ膜の確認は、
赤外分光法、オージェ電子分光法、走査電子顕微鏡によ
って行った。結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】実施例７ 実施例６と同様の方法で、表２に記載のようにＳｉＯ2
濃度の異なる調製液を作製した。いずれの調製液もｐＨ
６．３〜６．７の範囲内であった。ソ−ダライムガラス
基板を浸析し、一定温度に保持し、その表面にシリカ膜
の形成を行った。ＳｉＯ2濃度０．００８、０．０１０
ｍｏｌ／ｌの液からは、干渉色を示す不均一な膜が得ら
れ、それ以上の濃度では、無色の緻密質の膜が得られ、
濃度増加とともに膜厚も増加した。ＳｉＯ2が０．０２
５ｍｏｌ／ｌの液では、粒子付着の多い膜となった。結
果を表２に示す。
濃度の異なる調製液を作製した。いずれの調製液もｐＨ
６．３〜６．７の範囲内であった。ソ−ダライムガラス
基板を浸析し、一定温度に保持し、その表面にシリカ膜
の形成を行った。ＳｉＯ2濃度０．００８、０．０１０
ｍｏｌ／ｌの液からは、干渉色を示す不均一な膜が得ら
れ、それ以上の濃度では、無色の緻密質の膜が得られ、
濃度増加とともに膜厚も増加した。ＳｉＯ2が０．０２
５ｍｏｌ／ｌの液では、粒子付着の多い膜となった。結
果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】実施例８ 実施例６と同様の方法で、表３に記載のようにＦ濃度の
異なる調製液を作製した。調製液のｐＨはＦ濃度の増加
と共に若干高くなったが、６．２〜６．８の範囲であっ
た。ソ−ダライムガラス基板を浸漬し、その表面に膜形
成を行った。Ｆ濃度０．８ｍｏｌ／ｌでは、膜は形成さ
れにくく、Ｆ濃度が増加するにつれて、膜の形成速度も
増加した。しかしＦ濃度２．１７ｍｏｌ／ｌおよび３．
４５ｍｏｌ／ｌの場合は、膜形成粒子の成長と多孔質化
が観察された。結果を表３に示す。
異なる調製液を作製した。調製液のｐＨはＦ濃度の増加
と共に若干高くなったが、６．２〜６．８の範囲であっ
た。ソ−ダライムガラス基板を浸漬し、その表面に膜形
成を行った。Ｆ濃度０．８ｍｏｌ／ｌでは、膜は形成さ
れにくく、Ｆ濃度が増加するにつれて、膜の形成速度も
増加した。しかしＦ濃度２．１７ｍｏｌ／ｌおよび３．
４５ｍｏｌ／ｌの場合は、膜形成粒子の成長と多孔質化
が観察された。結果を表３に示す。
【００２８】
【表３】
【００２９】実施例９ 実施例６と同様の方法で、表４に記載のように調製液を
作成し、シリコン基板を浸漬し、その表面に膜形成を行
った。厚さ３μｍの緻密質のシリカ膜を得た。また、シ
リカゾルとして、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4１ｇを水１００ｍ
ｌに添加し、１５ｈ室温にて攪拌した溶液を用いて表４
の組成の調整液を作った以外は実施例１と同様の方法
で、スライドガラス上にシリカ膜を形成した。調製液の
ｐＨは、７．４であり、処理後７．５〜７．９となっ
た。結果を表４に示す。
作成し、シリコン基板を浸漬し、その表面に膜形成を行
った。厚さ３μｍの緻密質のシリカ膜を得た。また、シ
リカゾルとして、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4１ｇを水１００ｍ
ｌに添加し、１５ｈ室温にて攪拌した溶液を用いて表４
の組成の調整液を作った以外は実施例１と同様の方法
で、スライドガラス上にシリカ膜を形成した。調製液の
ｐＨは、７．４であり、処理後７．５〜７．９となっ
た。結果を表４に示す。
【００３０】
【表４】
【００３１】比較例１ 実施例６と同様の方法で調製したシリカゾル（０．０１
７ｍｏｌ／ｌ）とフッ化アンモニウム（１．３ｍｏｌ／
ｌ）からなる溶液１００ｍｌに、ＨＣｌ溶液を微量添加
し、調製液のｐＨを２〜４とした。これらの液にソ−ダ
ライムガラス基板を浸析し、３０℃で１０ｈ膜形成を行
ったが、基板の浸蝕のみが観察された。
７ｍｏｌ／ｌ）とフッ化アンモニウム（１．３ｍｏｌ／
ｌ）からなる溶液１００ｍｌに、ＨＣｌ溶液を微量添加
し、調製液のｐＨを２〜４とした。これらの液にソ−ダ
ライムガラス基板を浸析し、３０℃で１０ｈ膜形成を行
ったが、基板の浸蝕のみが観察された。
Claims (2)
- 【請求項１】ケイ酸またはシリカゾルと、フッ素化合物
とを含むｐＨ４．５〜８．０の範囲にある溶液に、基材
を接触させることによって、基材表面にシリカを析出さ
せ被膜を形成することを特徴とする、アモルファスシリ
カ被膜の製造方法。 - 【請求項２】ケイ酸またはシリカゾル溶液として、以下
のＡ群から選ばれる少なくとも１種以上を使用し、フッ
素化合物として、以下のＢ群から選ばれる少なくとも１
種以上を使用する請求項１記載のアモルファスシリカ被
膜の製造方法。 Ａ群；シリカゾル溶液、アルカリケイ酸塩溶液からアル
カリを除去したケイ酸溶液、クロロシランの加水分解溶
液から塩酸を中和または除去したケイ酸溶液、有機ケイ
素化合物を加水分解したケイ酸溶液 Ｂ群；フッ化アンモニウム、フッ化カリウム、フッ化ナ
トリウム
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34453592A JPH0616428A (ja) | 1992-05-08 | 1992-12-24 | アモルファスシリカ被膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-141918 | 1992-05-08 | ||
| JP14191892 | 1992-05-08 | ||
| JP34453592A JPH0616428A (ja) | 1992-05-08 | 1992-12-24 | アモルファスシリカ被膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0616428A true JPH0616428A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=26474077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34453592A Pending JPH0616428A (ja) | 1992-05-08 | 1992-12-24 | アモルファスシリカ被膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616428A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008066077A1 (fr) * | 2006-11-28 | 2008-06-05 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Procédé de production de flocons |
| CN104557136A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-29 | 佛山市思特四通化工有限公司 | 一种岗石晶面剂及其制备方法 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34453592A patent/JPH0616428A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008066077A1 (fr) * | 2006-11-28 | 2008-06-05 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Procédé de production de flocons |
| CN104557136A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-29 | 佛山市思特四通化工有限公司 | 一种岗石晶面剂及其制备方法 |
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