JPH10158010A - 酸化珪素被膜の製造方法 - Google Patents
酸化珪素被膜の製造方法Info
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- JPH10158010A JPH10158010A JP31534496A JP31534496A JPH10158010A JP H10158010 A JPH10158010 A JP H10158010A JP 31534496 A JP31534496 A JP 31534496A JP 31534496 A JP31534496 A JP 31534496A JP H10158010 A JPH10158010 A JP H10158010A
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Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造コストや危険性を低くすることができ、
また基材に対する制限を少なくすることができる酸化珪
素被膜の製造方法を提供する。 【解決手段】 ケイフッ化アンモニウムを含む水溶液中
に（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6＋２Ｈ2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ
＋２ＮＨ4 Ｆの平衡を右に進める添加剤を添加して酸化
珪素含有溶液を調製する。４０℃以上の温度の酸化珪素
含有溶液と基材２とを接触させて基材の表面に酸化珪素
被膜３を形成する。特殊で高価な装置を用いなくても基
材２の表面に酸化珪素被膜を形成することができる。ま
た酸化珪素含有溶液はｐＨが約４の弱酸性であり、取扱
上に大きな危険が伴わないで基材２の表面に酸化珪素被
膜３を形成することができる。また酸でエッチングされ
易い基材や変質し易い基材２にも製膜することができ
る。
また基材に対する制限を少なくすることができる酸化珪
素被膜の製造方法を提供する。 【解決手段】 ケイフッ化アンモニウムを含む水溶液中
に（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6＋２Ｈ2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ
＋２ＮＨ4 Ｆの平衡を右に進める添加剤を添加して酸化
珪素含有溶液を調製する。４０℃以上の温度の酸化珪素
含有溶液と基材２とを接触させて基材の表面に酸化珪素
被膜３を形成する。特殊で高価な装置を用いなくても基
材２の表面に酸化珪素被膜を形成することができる。ま
た酸化珪素含有溶液はｐＨが約４の弱酸性であり、取扱
上に大きな危険が伴わないで基材２の表面に酸化珪素被
膜３を形成することができる。また酸でエッチングされ
易い基材や変質し易い基材２にも製膜することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水溶液中での析出
現象を利用して酸化珪素含有溶液と基材とを接触させて
基材の表面に酸化珪素被膜を形成する酸化珪素被膜の製
造方法に関するものである。
現象を利用して酸化珪素含有溶液と基材とを接触させて
基材の表面に酸化珪素被膜を形成する酸化珪素被膜の製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】酸化チタン被膜や酸化珪素被膜あるいは
酸化チタンと酸化珪素の複合被膜は、ナトリウム等のア
ルカリ金属を含むガラスのアルカリ金属拡散防止膜や半
導体装置中の絶縁膜や光触媒膜などとして利用されたり
している。従来より上記の酸化珪素被膜をガラスなどの
基材の表面に形成するにあたっては、気相法ではＣＶＤ
法やＰＶＤ法などが、液相法ではsol-gel 法によるディ
ップコーティング法やスピンコーティング法などが採用
されている。
酸化チタンと酸化珪素の複合被膜は、ナトリウム等のア
ルカリ金属を含むガラスのアルカリ金属拡散防止膜や半
導体装置中の絶縁膜や光触媒膜などとして利用されたり
している。従来より上記の酸化珪素被膜をガラスなどの
基材の表面に形成するにあたっては、気相法ではＣＶＤ
法やＰＶＤ法などが、液相法ではsol-gel 法によるディ
ップコーティング法やスピンコーティング法などが採用
されている。
【０００３】また水溶液から酸化珪素被膜を形成する方
法が、例えば特開昭５７−１９６７４４号公報や特開昭
６４−２８３７６号公報や特開昭６４−２８３７７号公
報に開示されている。これらの公報には、ケイフッ化水
素酸のシリカ飽和水溶液中にホウ酸あるいはアルミニウ
ムを添加して酸化珪素含有溶液を調製し、この溶液と基
材とを接触させて基材の表面に酸化珪素被膜を形成する
ことが記載されている。
法が、例えば特開昭５７−１９６７４４号公報や特開昭
６４−２８３７６号公報や特開昭６４−２８３７７号公
報に開示されている。これらの公報には、ケイフッ化水
素酸のシリカ飽和水溶液中にホウ酸あるいはアルミニウ
ムを添加して酸化珪素含有溶液を調製し、この溶液と基
材とを接触させて基材の表面に酸化珪素被膜を形成する
ことが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしＣＶＤ法やＰＶ
Ｄ法には、高価な装置を用いなければならず、また真空
中でバッチ処理を行わなければならず、製造コストが高
くなるという問題があり、さらにサイズが小さく比較的
凹凸の少ない基材にしか適用することができないという
問題があった。
Ｄ法には、高価な装置を用いなければならず、また真空
中でバッチ処理を行わなければならず、製造コストが高
くなるという問題があり、さらにサイズが小さく比較的
凹凸の少ない基材にしか適用することができないという
問題があった。
【０００５】またsol-gel 法によるディップコーティン
グ法やスピンコーティング法には、平板状の基材にしか
被膜を形成することができず、また有機溶媒を用いるた
めに火災や爆発の危険を伴い、さらに被膜中に有機物が
多量に残存するので、これを除去するために高温での処
理が必要となるという問題があった。また上記のケイフ
ッ化水素酸のシリカ飽和水溶液を用いて被膜を形成する
方法には、強酸（ｐＨが２以下）であるケイフッ化水素
酸を用いるためにその取り扱いに危険が伴い、またケイ
フッ化水素酸の強酸によるエッチング作用や変質作用を
受けない基材にしか適用することができず、さらにシリ
カ飽和溶液を作製しこれを濾過するのに時間やコストが
かかるという問題があった。
グ法やスピンコーティング法には、平板状の基材にしか
被膜を形成することができず、また有機溶媒を用いるた
めに火災や爆発の危険を伴い、さらに被膜中に有機物が
多量に残存するので、これを除去するために高温での処
理が必要となるという問題があった。また上記のケイフ
ッ化水素酸のシリカ飽和水溶液を用いて被膜を形成する
方法には、強酸（ｐＨが２以下）であるケイフッ化水素
酸を用いるためにその取り扱いに危険が伴い、またケイ
フッ化水素酸の強酸によるエッチング作用や変質作用を
受けない基材にしか適用することができず、さらにシリ
カ飽和溶液を作製しこれを濾過するのに時間やコストが
かかるという問題があった。
【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、製造コストや危険性を低くすることができ、また
基材に対する制限を少なくすることができる酸化珪素被
膜の製造方法を提供することを目的とするものである。
あり、製造コストや危険性を低くすることができ、また
基材に対する制限を少なくすることができる酸化珪素被
膜の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の酸化珪素被膜の製造方法は、ケイフッ化アンモニウム
を含む水溶液中に（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ2 Ｏ⇔Ｓ
ｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２ＮＨ4 Ｆの平衡を右に進める添加剤
を添加して酸化珪素含有溶液１を調製し、４０℃以上の
温度の酸化珪素含有溶液１と基材２とを接触させて基材
の表面に酸化珪素被膜３を形成することを特徴とするも
のである。
の酸化珪素被膜の製造方法は、ケイフッ化アンモニウム
を含む水溶液中に（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ2 Ｏ⇔Ｓ
ｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２ＮＨ4 Ｆの平衡を右に進める添加剤
を添加して酸化珪素含有溶液１を調製し、４０℃以上の
温度の酸化珪素含有溶液１と基材２とを接触させて基材
の表面に酸化珪素被膜３を形成することを特徴とするも
のである。
【０００８】また本発明の請求項２に記載の酸化珪素被
膜の製造方法は、請求項１の構成に加えて、上記酸化珪
素含有溶液１を２時間以上保持した後、酸化珪素含有溶
液１と基材２とを接触させることを特徴とするものであ
る。
膜の製造方法は、請求項１の構成に加えて、上記酸化珪
素含有溶液１を２時間以上保持した後、酸化珪素含有溶
液１と基材２とを接触させることを特徴とするものであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。まず本発明の請求項１に記載の発明について詳述
する。酸化珪素含有溶液１は、ケイフッ化アンモニウム
を含む水溶液中に、可逆反応である（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ
6 ＋２Ｈ2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２ＮＨ4 Ｆの平衡を
右に進める添加剤を添加して調製することができる（⇔
の記号は可逆反応を示す）。この反応式の平衡を右に進
める添加剤としては、この反応を右に進めるものであれ
ば何でも構わないが、フッ素と反応して水溶性の安定し
た錯体を形成させるためにアルミニウム塩あるいはほう
酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）を用いるのが好ましい。
する。まず本発明の請求項１に記載の発明について詳述
する。酸化珪素含有溶液１は、ケイフッ化アンモニウム
を含む水溶液中に、可逆反応である（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ
6 ＋２Ｈ2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２ＮＨ4 Ｆの平衡を
右に進める添加剤を添加して調製することができる（⇔
の記号は可逆反応を示す）。この反応式の平衡を右に進
める添加剤としては、この反応を右に進めるものであれ
ば何でも構わないが、フッ素と反応して水溶性の安定し
た錯体を形成させるためにアルミニウム塩あるいはほう
酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）を用いるのが好ましい。
【００１０】酸化珪素含有溶液１中のケイフッ化アンモ
ニウムの濃度は０．０５〜１．０モル／リットルである
ことが好ましい。ケイフッ化アンモニウムの濃度が０．
０５モル／リットル未満であれば、所定の膜厚の酸化珪
素被膜３を得るまでに長時間かかることになり、またケ
イフッ化アンモニウムの濃度が１．０モル／リットルを
超えると、溶液がゲル化して酸化珪素被膜３が得られな
いという問題が生じる恐れがあり、好ましくない。
ニウムの濃度は０．０５〜１．０モル／リットルである
ことが好ましい。ケイフッ化アンモニウムの濃度が０．
０５モル／リットル未満であれば、所定の膜厚の酸化珪
素被膜３を得るまでに長時間かかることになり、またケ
イフッ化アンモニウムの濃度が１．０モル／リットルを
超えると、溶液がゲル化して酸化珪素被膜３が得られな
いという問題が生じる恐れがあり、好ましくない。
【００１１】またこの酸化珪素含有溶液１に用いる添加
剤の使用量が少な過ぎると酸化珪素（シリカ）が基材の
表面に析出しない恐れがあり、多過ぎると水溶液中に酸
化珪素の沈澱物が生じると共に均一な厚みの酸化珪素被
膜を形成することができない恐れがある。従って添加剤
としてほう酸を用いる場合は、酸化珪素含有溶液１中の
ほう酸の濃度が０．１〜０．５モル／リットルとなるよ
うにほう酸をケイフッ化アンモニウムを含む水溶液に添
加するのが好ましい。
剤の使用量が少な過ぎると酸化珪素（シリカ）が基材の
表面に析出しない恐れがあり、多過ぎると水溶液中に酸
化珪素の沈澱物が生じると共に均一な厚みの酸化珪素被
膜を形成することができない恐れがある。従って添加剤
としてほう酸を用いる場合は、酸化珪素含有溶液１中の
ほう酸の濃度が０．１〜０．５モル／リットルとなるよ
うにほう酸をケイフッ化アンモニウムを含む水溶液に添
加するのが好ましい。
【００１２】本発明の基材２としては上記酸化珪素含有
溶液１と反応しないものあるいは反応しにくいものであ
れば良く、例えばガラスを材料として形成した基材２を
使用することができる。また基材２はその表面が酸化珪
素含有溶液１と接触することができる形状であれば良
く、糸状、板状、壺状のものあるいは表面に凹凸がある
ものなど任意の形状のものを用いることができる。
溶液１と反応しないものあるいは反応しにくいものであ
れば良く、例えばガラスを材料として形成した基材２を
使用することができる。また基材２はその表面が酸化珪
素含有溶液１と接触することができる形状であれば良
く、糸状、板状、壺状のものあるいは表面に凹凸がある
ものなど任意の形状のものを用いることができる。
【００１３】次に被膜形成工程について説明する。図２
に示すように適当な大きさの反応容器１０に調製後直ぐ
の酸化珪素含有溶液１を入れ、酸化珪素含有溶液１中に
直ちに基材２を浸漬する。そして浸漬後１０〜５０時間
放置することによって基材２の表面に酸化珪素（ＳｉＯ
2 ）を析出させて、図１に示すように基材２の表面に所
定の膜厚（１０〜１０００ｎｍ）の酸化珪素被膜３を形
成する。基材２を浸漬させている間の酸化珪素含有溶液
１の温度（反応温度）は４０℃以上である。酸化珪素含
有溶液１の温度が４０℃未満であれば、所定の膜厚の酸
化珪素被膜３を得るまでに時間がかかり生産性が低くな
る恐れがある。また基材２を浸漬させている間の酸化珪
素含有溶液１の温度の上限は特に規定されないが、酸化
珪素含有溶液１の温度が９５℃以上になると、酸化珪素
含有溶液１が沸騰してしまって均一な被膜の析出が妨げ
られる恐れがあるので、基材２を浸漬させている間の酸
化珪素含有溶液１の温度は９５℃未満にするのが好まし
い。均一で厚みの大きい酸化珪素被膜３を得るために
は、基材２を浸漬させている間の酸化珪素含有溶液１の
温度を５０〜７０℃に設定するのがより好ましい。
に示すように適当な大きさの反応容器１０に調製後直ぐ
の酸化珪素含有溶液１を入れ、酸化珪素含有溶液１中に
直ちに基材２を浸漬する。そして浸漬後１０〜５０時間
放置することによって基材２の表面に酸化珪素（ＳｉＯ
2 ）を析出させて、図１に示すように基材２の表面に所
定の膜厚（１０〜１０００ｎｍ）の酸化珪素被膜３を形
成する。基材２を浸漬させている間の酸化珪素含有溶液
１の温度（反応温度）は４０℃以上である。酸化珪素含
有溶液１の温度が４０℃未満であれば、所定の膜厚の酸
化珪素被膜３を得るまでに時間がかかり生産性が低くな
る恐れがある。また基材２を浸漬させている間の酸化珪
素含有溶液１の温度の上限は特に規定されないが、酸化
珪素含有溶液１の温度が９５℃以上になると、酸化珪素
含有溶液１が沸騰してしまって均一な被膜の析出が妨げ
られる恐れがあるので、基材２を浸漬させている間の酸
化珪素含有溶液１の温度は９５℃未満にするのが好まし
い。均一で厚みの大きい酸化珪素被膜３を得るために
は、基材２を浸漬させている間の酸化珪素含有溶液１の
温度を５０〜７０℃に設定するのがより好ましい。
【００１４】このようにして酸化珪素被膜３を形成する
方法では、酸化珪素含有溶液１と接触することができる
形状であれば、どのような複雑な形状の基材２であって
も使用することができ、また反応容器１０の大きさの範
囲内であればどのような大きさの基材２でも用いること
ができる。さらに装置も高価なものを使用する必要がな
い。従ってこれらの点で請求項１の発明は上記従来例の
ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、sol-gel 法によるディップコーテ
ィング法やスピンコーティング法よりも優れているもの
である。
方法では、酸化珪素含有溶液１と接触することができる
形状であれば、どのような複雑な形状の基材２であって
も使用することができ、また反応容器１０の大きさの範
囲内であればどのような大きさの基材２でも用いること
ができる。さらに装置も高価なものを使用する必要がな
い。従ってこれらの点で請求項１の発明は上記従来例の
ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、sol-gel 法によるディップコーテ
ィング法やスピンコーティング法よりも優れているもの
である。
【００１５】また酸化珪素含有溶液１はｐＨが約４の弱
酸性であり、取扱上に大きな危険が伴わないものであ
り、しかも酸でエッチングされ易い基材２や変質し易い
基材２にも製膜することができる。従ってこれらの点で
上記従来例のケイフッ化水素酸を用いた製膜の方法より
も優れるものである。さらに酸化珪素含有溶液１を調製
し、基材２を浸漬するだけという簡便な方法で酸化珪素
被膜３を形成することができ、上記従来例のケイフッ化
水素酸を用いた製膜の方法のようにシリカを飽和させる
作業や濾過する作業を必要としないものである。
酸性であり、取扱上に大きな危険が伴わないものであ
り、しかも酸でエッチングされ易い基材２や変質し易い
基材２にも製膜することができる。従ってこれらの点で
上記従来例のケイフッ化水素酸を用いた製膜の方法より
も優れるものである。さらに酸化珪素含有溶液１を調製
し、基材２を浸漬するだけという簡便な方法で酸化珪素
被膜３を形成することができ、上記従来例のケイフッ化
水素酸を用いた製膜の方法のようにシリカを飽和させる
作業や濾過する作業を必要としないものである。
【００１６】また酸化珪素含有溶液１のケイフッ化アン
モニウムの濃度が０．１モル／リットル程度でも比較的
大きい製膜速度を得ることができ、１〜１．２５モル／
リットルのケイフッ化水素酸を好ましい濃度範囲とする
上記従来例のケイフッ化水素酸を用いた製膜の方法より
も溶液の粘度の増加を小さくすることができ、また原料
コストも小さくすることができる。従ってこれらの点で
本発明は上記従来例のケイフッ化水素酸を用いた製膜の
方法よりも優れるものである。尚、上記実施の形態にお
いて、酸化珪素被膜３に加熱処理を施してもよく、この
ことで基材２に対する酸化珪素被膜３の付着強度が増加
して酸化珪素被膜３の硬度（強度）を向上させることが
できる。
モニウムの濃度が０．１モル／リットル程度でも比較的
大きい製膜速度を得ることができ、１〜１．２５モル／
リットルのケイフッ化水素酸を好ましい濃度範囲とする
上記従来例のケイフッ化水素酸を用いた製膜の方法より
も溶液の粘度の増加を小さくすることができ、また原料
コストも小さくすることができる。従ってこれらの点で
本発明は上記従来例のケイフッ化水素酸を用いた製膜の
方法よりも優れるものである。尚、上記実施の形態にお
いて、酸化珪素被膜３に加熱処理を施してもよく、この
ことで基材２に対する酸化珪素被膜３の付着強度が増加
して酸化珪素被膜３の硬度（強度）を向上させることが
できる。
【００１７】次に請求項２に記載の発明について説明す
る。請求項２に記載の発明ではケイフッ化アンモニウム
を含む水溶液中に添加剤を添加して調製された酸化珪素
含有溶液１を所定の温度で２時間以上保持した後、基材
２を浸漬するようにしている。このように酸化珪素含有
溶液１を所定の温度で２時間以上保持してから基材２と
接触させることによって、上記（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 ＋
２Ｈ2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２ＮＨ4 Ｆの平衡を十分
に右に進めた状態で酸化珪素含有溶液１と基材２とを接
触させることができ、所定の厚みの酸化珪素被膜３を得
るため基材２の浸漬時間を短くすることができる。つま
り請求項１における浸漬時間よりも短い２〜２０時間の
浸漬時間で所定の厚みの酸化珪素被膜３を得ることがで
きるものである。
る。請求項２に記載の発明ではケイフッ化アンモニウム
を含む水溶液中に添加剤を添加して調製された酸化珪素
含有溶液１を所定の温度で２時間以上保持した後、基材
２を浸漬するようにしている。このように酸化珪素含有
溶液１を所定の温度で２時間以上保持してから基材２と
接触させることによって、上記（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 ＋
２Ｈ2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２ＮＨ4 Ｆの平衡を十分
に右に進めた状態で酸化珪素含有溶液１と基材２とを接
触させることができ、所定の厚みの酸化珪素被膜３を得
るため基材２の浸漬時間を短くすることができる。つま
り請求項１における浸漬時間よりも短い２〜２０時間の
浸漬時間で所定の厚みの酸化珪素被膜３を得ることがで
きるものである。
【００１８】酸化珪素含有溶液１を保持する温度は、基
材２を浸漬している間の温度と同じに設定されるもので
あり、４０℃以上９５℃未満好ましくは５０〜７０℃で
ある。また酸化珪素含有溶液１を保持する時間は保持す
る温度によって異なるが、（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ
2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２ＮＨ4 Ｆの平衡が十分に右
に進む時間である１００時間以下に設定するのが好まし
い。特に均一で厚みの大きい酸化珪素被膜３を得るため
には、酸化珪素含有溶液１の保持時間を５〜３０時間に
設定するのがより好ましい。
材２を浸漬している間の温度と同じに設定されるもので
あり、４０℃以上９５℃未満好ましくは５０〜７０℃で
ある。また酸化珪素含有溶液１を保持する時間は保持す
る温度によって異なるが、（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ
2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２ＮＨ4 Ｆの平衡が十分に右
に進む時間である１００時間以下に設定するのが好まし
い。特に均一で厚みの大きい酸化珪素被膜３を得るため
には、酸化珪素含有溶液１の保持時間を５〜３０時間に
設定するのがより好ましい。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。 （実施例１）縦、横の長さが５０ｍｍ、厚さが１．３ｍ
ｍの無アルカリガラス（コーニング＃７０５９）を十分
に洗浄、乾燥し、試料の基材２とした。濃度が０．４モ
ル／リットルの（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 水溶液を６２．５
ミリリットル用意し、これに濃度が０．５モル／リット
ルのほう酸水溶液を１００ミリリットル加え、これを水
で希釈して２５０ミリリットルの酸化珪素含有溶液１を
調製した。この酸化珪素含有溶液１中の（ＮＨ4 ）2 Ｓ
ｉＦ6 の濃度は０．１モル／リットルで、またほう酸の
濃度は０．２モル／リットルであった。
ｍの無アルカリガラス（コーニング＃７０５９）を十分
に洗浄、乾燥し、試料の基材２とした。濃度が０．４モ
ル／リットルの（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 水溶液を６２．５
ミリリットル用意し、これに濃度が０．５モル／リット
ルのほう酸水溶液を１００ミリリットル加え、これを水
で希釈して２５０ミリリットルの酸化珪素含有溶液１を
調製した。この酸化珪素含有溶液１中の（ＮＨ4 ）2 Ｓ
ｉＦ6 の濃度は０．１モル／リットルで、またほう酸の
濃度は０．２モル／リットルであった。
【００２０】次に酸化珪素含有溶液１を５０℃にした
後、直ちに上記基材２を垂直に浸漬した。この際基材２
の下部４０ｍｍの部分まで浸漬し、上部１０ｍｍの部分
は酸化珪素含有溶液１に接触しないようにして保持し
た。２０時間経過後、基材２を引き上げて水で洗浄して
乾燥することによって、基材２の表面（浸漬した部分の
み）に厚み５０ｎｍの酸化珪素被膜３を形成した。尚、
この基材２を走査型電子顕微鏡で観察したところ酸化珪
素含有溶液１に接触していた部分には膜が存在してい
た。
後、直ちに上記基材２を垂直に浸漬した。この際基材２
の下部４０ｍｍの部分まで浸漬し、上部１０ｍｍの部分
は酸化珪素含有溶液１に接触しないようにして保持し
た。２０時間経過後、基材２を引き上げて水で洗浄して
乾燥することによって、基材２の表面（浸漬した部分の
み）に厚み５０ｎｍの酸化珪素被膜３を形成した。尚、
この基材２を走査型電子顕微鏡で観察したところ酸化珪
素含有溶液１に接触していた部分には膜が存在してい
た。
【００２１】（実施例２）実施例１と同様にして調製さ
れた酸化珪素含有溶液１を７５℃にした後、直ちに上記
実施例１と同様の基材２を実施例１と同様にして浸漬し
た。２時間経過後、基材２を引き上げて水で洗浄して乾
燥することによって、基材２の表面に実施例１と同様の
（ほぼ同じ厚みの）酸化珪素被膜３を形成した。尚、こ
の基材２を走査型電子顕微鏡で観察したところ酸化珪素
含有溶液１に接触していた部分には膜が存在していた。
れた酸化珪素含有溶液１を７５℃にした後、直ちに上記
実施例１と同様の基材２を実施例１と同様にして浸漬し
た。２時間経過後、基材２を引き上げて水で洗浄して乾
燥することによって、基材２の表面に実施例１と同様の
（ほぼ同じ厚みの）酸化珪素被膜３を形成した。尚、こ
の基材２を走査型電子顕微鏡で観察したところ酸化珪素
含有溶液１に接触していた部分には膜が存在していた。
【００２２】（実施例３）実施例１と同様にして調製さ
れた酸化珪素含有溶液１を５０℃で１５時間保持した
後、この温度で保持された酸化珪素含有溶液１に上記実
施例１と同様の基材２を実施例１と同様にして浸漬し
た。５時間経過後、基材２を引き上げて水で洗浄して乾
燥するとによって、基材２の表面（浸漬した部分のみ）
に厚さ１００ｎｍの酸化珪素被膜３を形成した。尚、こ
の基材２を走査型電子顕微鏡で観察したところ酸化珪素
含有溶液１に接触していた部分には膜が存在していた。
れた酸化珪素含有溶液１を５０℃で１５時間保持した
後、この温度で保持された酸化珪素含有溶液１に上記実
施例１と同様の基材２を実施例１と同様にして浸漬し
た。５時間経過後、基材２を引き上げて水で洗浄して乾
燥するとによって、基材２の表面（浸漬した部分のみ）
に厚さ１００ｎｍの酸化珪素被膜３を形成した。尚、こ
の基材２を走査型電子顕微鏡で観察したところ酸化珪素
含有溶液１に接触していた部分には膜が存在していた。
【００２３】（実施例４）実施例１と同様にして調製さ
れた酸化珪素含有溶液１を７５℃で２．５時間保持した
後、この温度で保持された酸化珪素含有溶液１に上記実
施例１と同様の基材２を実施例１と同様にして浸漬し
た。５時間経過後、基材２を引き上げて水で洗浄して乾
燥することによって、基材２の表面に実施例３と同様の
（ほぼ同じ厚みの）酸化珪素被膜３を形成した。尚、こ
の基材２を走査型電子顕微鏡で観察したところ酸化珪素
含有溶液１に接触していた部分には膜が存在していた。
れた酸化珪素含有溶液１を７５℃で２．５時間保持した
後、この温度で保持された酸化珪素含有溶液１に上記実
施例１と同様の基材２を実施例１と同様にして浸漬し
た。５時間経過後、基材２を引き上げて水で洗浄して乾
燥することによって、基材２の表面に実施例３と同様の
（ほぼ同じ厚みの）酸化珪素被膜３を形成した。尚、こ
の基材２を走査型電子顕微鏡で観察したところ酸化珪素
含有溶液１に接触していた部分には膜が存在していた。
【００２４】（比較例１）実施例１と同様にして調製さ
れた酸化珪素含有溶液１を３０℃にし、この酸化珪素含
有溶液１に上記実施例１と同様の基材２を実施例１と同
様にして浸漬した。２０時間経過後、基材２を引き上げ
て水で洗浄して乾燥した。この基材２は完全に透明であ
り、目視により酸化珪素含有溶液１に接触していた部分
に膜を観察することができなかった。
れた酸化珪素含有溶液１を３０℃にし、この酸化珪素含
有溶液１に上記実施例１と同様の基材２を実施例１と同
様にして浸漬した。２０時間経過後、基材２を引き上げ
て水で洗浄して乾燥した。この基材２は完全に透明であ
り、目視により酸化珪素含有溶液１に接触していた部分
に膜を観察することができなかった。
【００２５】（比較例２）実施例１と同様にして調製さ
れた酸化珪素含有溶液１を５０℃で１時間保持した後、
この温度で保持された酸化珪素含有溶液１に上記実施例
１と同様の基材２を実施例１と同様にして浸漬した。５
時間経過後、基材２を引き上げて水で洗浄して乾燥し
た。この基材２は完全に透明であり、目視により酸化珪
素含有溶液１に接触していた部分に膜を観察することが
できなかった。
れた酸化珪素含有溶液１を５０℃で１時間保持した後、
この温度で保持された酸化珪素含有溶液１に上記実施例
１と同様の基材２を実施例１と同様にして浸漬した。５
時間経過後、基材２を引き上げて水で洗浄して乾燥し
た。この基材２は完全に透明であり、目視により酸化珪
素含有溶液１に接触していた部分に膜を観察することが
できなかった。
【００２６】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に記載の
発明は、ケイフッ化アンモニウムを含む水溶液中に（Ｎ
Ｈ4 ）2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２Ｎ
Ｈ4 Ｆの平衡を右に進める添加剤を添加して酸化珪素含
有溶液を調製し、４０℃以上の温度の酸化珪素含有溶液
と基材とを接触させて基材の表面に酸化珪素被膜を形成
したので、特殊で高価な装置を用いなくても基材の表面
に酸化珪素被膜を形成することができ、製造コストを低
減することができるものである。また酸化珪素含有溶液
はｐＨが約４の弱酸性であり、取扱上に大きな危険が伴
わないで基材の表面に酸化珪素被膜を形成することがで
き、危険性を低減することができるものである。また酸
でエッチングされ易い基材や変質し易い基材にも製膜す
ることができ、基材に対する制限を少なくすることがで
きるものである。
発明は、ケイフッ化アンモニウムを含む水溶液中に（Ｎ
Ｈ4 ）2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２Ｎ
Ｈ4 Ｆの平衡を右に進める添加剤を添加して酸化珪素含
有溶液を調製し、４０℃以上の温度の酸化珪素含有溶液
と基材とを接触させて基材の表面に酸化珪素被膜を形成
したので、特殊で高価な装置を用いなくても基材の表面
に酸化珪素被膜を形成することができ、製造コストを低
減することができるものである。また酸化珪素含有溶液
はｐＨが約４の弱酸性であり、取扱上に大きな危険が伴
わないで基材の表面に酸化珪素被膜を形成することがで
き、危険性を低減することができるものである。また酸
でエッチングされ易い基材や変質し易い基材にも製膜す
ることができ、基材に対する制限を少なくすることがで
きるものである。
【００２７】また本発明の請求項２に記載の発明は、上
記酸化珪素含有溶液を２時間以上保持した後、酸化珪素
含有溶液と基材とを接触させるようにしたので、（ＮＨ
4 ） 2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２ＮＨ
4 Ｆの平衡を十分に右に進めた状態で酸化珪素含有溶液
と基材とを接触させることができ、厚みの大きい酸化珪
素被膜を短時間で効率よく形成することができるもので
ある。
記酸化珪素含有溶液を２時間以上保持した後、酸化珪素
含有溶液と基材とを接触させるようにしたので、（ＮＨ
4 ） 2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ＋２ＮＨ
4 Ｆの平衡を十分に右に進めた状態で酸化珪素含有溶液
と基材とを接触させることができ、厚みの大きい酸化珪
素被膜を短時間で効率よく形成することができるもので
ある。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図２】同上の工程順序を示す断面図である。
１ 酸化珪素含有溶液 ２ 基材 ３ 酸化珪素被膜
フロントページの続き (72)発明者 出来 成人 兵庫県神戸市東灘区住吉台41−１−807
Claims (2)
- 【請求項１】 ケイフッ化アンモニウムを含む水溶液中
に（ＮＨ4 ）2 ＳｉＦ6 ＋２Ｈ2 Ｏ⇔ＳｉＯ2 ＋４ＨＦ
＋２ＮＨ4 Ｆの平衡を右に進める添加剤を添加して酸化
珪素含有溶液を調製し、４０℃以上の温度の酸化珪素含
有溶液と基材とを接触させて基材の表面に酸化珪素被膜
を形成することを特徴とする酸化珪素被膜の製造方法。 - 【請求項２】 上記酸化珪素含有溶液を２時間以上保持
した後、酸化珪素含有溶液と基材とを接触させることを
特徴とする請求項１に記載の酸化珪素被膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31534496A JPH10158010A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 酸化珪素被膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31534496A JPH10158010A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 酸化珪素被膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10158010A true JPH10158010A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18064288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31534496A Withdrawn JPH10158010A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 酸化珪素被膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10158010A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001130911A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-15 | Japan Chemical Innovation Institute | 高結晶性シリカメソ多孔体薄膜の製造方法 |
| JP2001158621A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-12 | Stanley Electric Co Ltd | 液相での被膜の形成方法 |
| JP2008537844A (ja) * | 2005-03-16 | 2008-09-25 | トゥビタク | 低誘電率の隠微結晶層とナノ構造物 |
| JP2016528149A (ja) * | 2013-07-29 | 2016-09-15 | エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ | 超親水性コーティング |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP31534496A patent/JPH10158010A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001130911A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-15 | Japan Chemical Innovation Institute | 高結晶性シリカメソ多孔体薄膜の製造方法 |
| JP2001158621A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-12 | Stanley Electric Co Ltd | 液相での被膜の形成方法 |
| JP2008537844A (ja) * | 2005-03-16 | 2008-09-25 | トゥビタク | 低誘電率の隠微結晶層とナノ構造物 |
| JP2016528149A (ja) * | 2013-07-29 | 2016-09-15 | エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ | 超親水性コーティング |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |