JP2001342019A - 金属酸化物前駆体溶液、金属酸化物薄膜及び金属酸化物粉体 - Google Patents
金属酸化物前駆体溶液、金属酸化物薄膜及び金属酸化物粉体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価な金属塩と、アルコール及び塩基性芳香
族化合物溶媒から得られる金属アルコキシド配位錯体含
有液を原料として用いて調製された、保存安定性に優れ
た金属酸化物前駆体溶液、該溶液より形成されたクラッ
クの全くない均質な金属酸化物薄膜、及び粉砕して得ら
れる金属酸化物粉体を提供。 【解決手段】 金属塩、アルコール及び塩基性芳香族化
合物溶媒を加熱させた後、芳香族化合物溶媒及び水含有
アルコール溶液を加え、加熱、濃縮させて金属酸化物前
駆体溶液を得る。該前駆体溶液を、基体上に、付着、乾
燥、熱処理させて金属酸化物薄膜を得る。また該前駆体
溶液を、乾燥、熱処理、粉砕させて金属酸化物粉体を得
る。
族化合物溶媒から得られる金属アルコキシド配位錯体含
有液を原料として用いて調製された、保存安定性に優れ
た金属酸化物前駆体溶液、該溶液より形成されたクラッ
クの全くない均質な金属酸化物薄膜、及び粉砕して得ら
れる金属酸化物粉体を提供。 【解決手段】 金属塩、アルコール及び塩基性芳香族化
合物溶媒を加熱させた後、芳香族化合物溶媒及び水含有
アルコール溶液を加え、加熱、濃縮させて金属酸化物前
駆体溶液を得る。該前駆体溶液を、基体上に、付着、乾
燥、熱処理させて金属酸化物薄膜を得る。また該前駆体
溶液を、乾燥、熱処理、粉砕させて金属酸化物粉体を得
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学薄膜や表示素
子のような光学材料、表面弾性波フィルター材料、焦電
材料、圧電材料や強誘電体メモリーのような強誘電体材
料、電子材料、光電変換材料、透明導電性薄膜、電池材
料、超伝導材料、表面保護膜等に好適な金属酸化物薄膜
及び金属酸化物粉体、並びに該薄膜及び該粉体の形成に
用いられる金属酸化物前駆体溶液に関する。
子のような光学材料、表面弾性波フィルター材料、焦電
材料、圧電材料や強誘電体メモリーのような強誘電体材
料、電子材料、光電変換材料、透明導電性薄膜、電池材
料、超伝導材料、表面保護膜等に好適な金属酸化物薄膜
及び金属酸化物粉体、並びに該薄膜及び該粉体の形成に
用いられる金属酸化物前駆体溶液に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属酸化物薄膜は、一般に、物理
的蒸着法（以下、ＰＶＤ法と略記）、化学的気相成長法
（以下、ＣＶＤ法と略記）、有機金属分解法（以下、Ｍ
ＯＤ法と略記）及びゾルゲル法等により形成されてい
た。
的蒸着法（以下、ＰＶＤ法と略記）、化学的気相成長法
（以下、ＣＶＤ法と略記）、有機金属分解法（以下、Ｍ
ＯＤ法と略記）及びゾルゲル法等により形成されてい
た。
【０００３】ＰＶＤ法は、薄膜の量産化法として、一般
に用いられているが、均一組成の薄膜を得るには、基板
温度を低温に保たなくてはならなず、組成制御が困難で
あり、また、複雑な装置が必要であった。
に用いられているが、均一組成の薄膜を得るには、基板
温度を低温に保たなくてはならなず、組成制御が困難で
あり、また、複雑な装置が必要であった。
【０００４】ＣＶＤ法は、段差被覆性に優れ、結晶制御
性に優れているが、工程の再現性や単位時間処理量に問
題があり、また、基板温度の厳密な管理が必要であっ
た。
性に優れているが、工程の再現性や単位時間処理量に問
題があり、また、基板温度の厳密な管理が必要であっ
た。
【０００５】ＭＯＤ法は、チタン酸ジルコン酸鉛（以
下、「ＰＺＴ」と略記）等の製造法として一般的に用い
られているが、形成された薄膜表面は、クラックが多
く、表面段差も大きく粗く、また、その断面は、内部に
気泡状空孔があり、機械的強度に問題がみられる。
下、「ＰＺＴ」と略記）等の製造法として一般的に用い
られているが、形成された薄膜表面は、クラックが多
く、表面段差も大きく粗く、また、その断面は、内部に
気泡状空孔があり、機械的強度に問題がみられる。
【０００６】ゾルゲル法は、金属塩を溶媒に溶解させた
後、酸やアルカリを触媒にして、加水分解させて調製し
たゾル液を、基体上に付着、乾燥させた後、熱処理させ
て、金属酸化物微粒子薄膜を形成させる。
後、酸やアルカリを触媒にして、加水分解させて調製し
たゾル液を、基体上に付着、乾燥させた後、熱処理させ
て、金属酸化物微粒子薄膜を形成させる。
【０００７】ゾルゲル法は、組成比やドーパント制御が
比較的容易であり、安価であり、また、簡便な工程であ
り、量産化に適している。
比較的容易であり、安価であり、また、簡便な工程であ
り、量産化に適している。
【０００８】しかしながら、ゾル液は、乾燥した不活性
ガス下で調製しなくてはならず、また、金属酸化物微粒
子の分散溶液であるため、凝集沈殿しやすく、密閉容器
下、冷暗所保存で、寿命が１〜３ヶ月程度と短い。さら
に、このゾル液より形成された薄膜は、金属酸化物微粒
子の集合体であり、微粒子間の結合力が弱く、クラック
が発生しやすいという欠点を有していた。
ガス下で調製しなくてはならず、また、金属酸化物微粒
子の分散溶液であるため、凝集沈殿しやすく、密閉容器
下、冷暗所保存で、寿命が１〜３ヶ月程度と短い。さら
に、このゾル液より形成された薄膜は、金属酸化物微粒
子の集合体であり、微粒子間の結合力が弱く、クラック
が発生しやすいという欠点を有していた。
【０００９】クラックをできるだけ発生させずに均質な
薄膜を形成させるには、１回の工程で形成させる薄膜の
厚さをできるだけ薄くし、目的とする厚さの薄膜を得る
には、複数回の工程を繰り返さなくてはならず、多大の
時間を要し、作業性に劣るという問題点があった。
薄膜を形成させるには、１回の工程で形成させる薄膜の
厚さをできるだけ薄くし、目的とする厚さの薄膜を得る
には、複数回の工程を繰り返さなくてはならず、多大の
時間を要し、作業性に劣るという問題点があった。
【００１０】従来、ゾルゲル法での原料として、金属ア
ルコキシドが、通常用いられているが、空気中の水分の
影響を受けやすく、乾燥不活性ガス下でゾル液を調製し
なくてはならず、取り扱いが困難であった。
ルコキシドが、通常用いられているが、空気中の水分の
影響を受けやすく、乾燥不活性ガス下でゾル液を調製し
なくてはならず、取り扱いが困難であった。
【００１１】一般に、金属アルコキシドは、金属塩化
物、アルコール及びアンモニアを反応させ、金属アルコ
キシドと塩化アンモニウムとし、ついで、塩化アンモニ
ウムを除去し、精製させて得られるが、金属アルコキシ
ドは、水分により加水分解されやすく、また過剰のアン
モニアは、加水分解の触媒となるため、微粒子の集合体
が形成されやすく、製造工程を非常に複雑に制御する必
要があった。
物、アルコール及びアンモニアを反応させ、金属アルコ
キシドと塩化アンモニウムとし、ついで、塩化アンモニ
ウムを除去し、精製させて得られるが、金属アルコキシ
ドは、水分により加水分解されやすく、また過剰のアン
モニアは、加水分解の触媒となるため、微粒子の集合体
が形成されやすく、製造工程を非常に複雑に制御する必
要があった。
【００１２】また、ゾルゲル法での原料として、金属ア
ルコキシドの代りに、上記金属塩化物からの金属アルコ
キシド形成反応を利用した場合には、さらに、副生塩化
アンモニウムの混入という問題点があった。
ルコキシドの代りに、上記金属塩化物からの金属アルコ
キシド形成反応を利用した場合には、さらに、副生塩化
アンモニウムの混入という問題点があった。
【００１３】
【００１４】本発明の目的は、金属アルコキシド等の代
りに、安価な金属塩とアルコールと塩基性芳香族化合物
溶媒から得られる金属アルコキシド配位錯体含有液を原
料として用いて形成された、芳香環の面を基準にして二
次元方向に十分に構造規制された金属酸化物高分子配位
錯体を含有する、保存安定性に優れた金属酸化物前駆体
溶液を提供することであり、また、該金属酸化物前駆体
溶液を用いて形成させたクラックの全くない均質、平滑
かつ緻密な金属酸化物薄膜を提供することであり、さら
に、該金属酸化物前駆体溶液を用いて、乾燥、熱処理、
粉砕させた金属酸化物粉体を提供することである。
りに、安価な金属塩とアルコールと塩基性芳香族化合物
溶媒から得られる金属アルコキシド配位錯体含有液を原
料として用いて形成された、芳香環の面を基準にして二
次元方向に十分に構造規制された金属酸化物高分子配位
錯体を含有する、保存安定性に優れた金属酸化物前駆体
溶液を提供することであり、また、該金属酸化物前駆体
溶液を用いて形成させたクラックの全くない均質、平滑
かつ緻密な金属酸化物薄膜を提供することであり、さら
に、該金属酸化物前駆体溶液を用いて、乾燥、熱処理、
粉砕させた金属酸化物粉体を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく、鋭意検討した結果、安価な金属塩、アル
コール及び塩基性芳香族化合物溶媒を加熱させて、金属
アルコキシド配位錯体含有液を形成させた場合、適量の
塩基性芳香族化合物溶媒が、次工程の金属アルコキシド
の加水分解の制御を阻害しないことを見出し、本発明を
完成するに至った。
を解決すべく、鋭意検討した結果、安価な金属塩、アル
コール及び塩基性芳香族化合物溶媒を加熱させて、金属
アルコキシド配位錯体含有液を形成させた場合、適量の
塩基性芳香族化合物溶媒が、次工程の金属アルコキシド
の加水分解の制御を阻害しないことを見出し、本発明を
完成するに至った。
【００１６】すなわち、本発明は、金属塩、アルコール
及び塩基性芳香族化合物溶媒を加熱させて、金属アルコ
キシド配位錯体含有液を形成させ、ついで該金属アルコ
キシド配位錯体含有液、芳香族化合物溶媒及び水含有ア
ルコール溶液を加熱、濃縮させてなることを特徴とする
金属酸化物前駆体溶液であり、また、基体上に、該金属
酸化物前駆体溶液を付着、乾燥、熱処理させてなること
を特徴とする金属酸化物薄膜であり、さらに、該金属酸
化物前駆体溶液を、乾燥、熱処理、粉砕させてなること
を特徴とする金属酸化物粉体である。
及び塩基性芳香族化合物溶媒を加熱させて、金属アルコ
キシド配位錯体含有液を形成させ、ついで該金属アルコ
キシド配位錯体含有液、芳香族化合物溶媒及び水含有ア
ルコール溶液を加熱、濃縮させてなることを特徴とする
金属酸化物前駆体溶液であり、また、基体上に、該金属
酸化物前駆体溶液を付着、乾燥、熱処理させてなること
を特徴とする金属酸化物薄膜であり、さらに、該金属酸
化物前駆体溶液を、乾燥、熱処理、粉砕させてなること
を特徴とする金属酸化物粉体である。
【００１７】本発明について、以下、詳細に説明する。
【００１８】本発明の金属酸化物前駆体溶液は、以下に
より調製される。
より調製される。
【００１９】まず、金属塩、アルコール及び塩基性芳香
族化合物溶媒を加熱させて、金属アルコキシド形成反応
により、芳香環の面を基準にして十分に構造規制された
金属アルコキシド配位錯体含有液を得る工程、ついで、
該金属アルコキシド配位錯体含有液、芳香族化合物溶媒
及び水含有アルコール溶液を加熱させて、金属アルコキ
シドを加水分解させ、金属水酸化物とすると共に、金属
水酸化物の脱水縮合により、芳香環の面を基準にして二
次元方向に十分に構造規制された金属酸化物高分子配位
錯体を形成させ、さらに、濃縮させる工程を経て、金属
イオン濃度として０．０５〜５．０モル／Ｌとなるよう
に濃度調整させて、本発明の金属酸化物前駆体溶液が調
製される。
族化合物溶媒を加熱させて、金属アルコキシド形成反応
により、芳香環の面を基準にして十分に構造規制された
金属アルコキシド配位錯体含有液を得る工程、ついで、
該金属アルコキシド配位錯体含有液、芳香族化合物溶媒
及び水含有アルコール溶液を加熱させて、金属アルコキ
シドを加水分解させ、金属水酸化物とすると共に、金属
水酸化物の脱水縮合により、芳香環の面を基準にして二
次元方向に十分に構造規制された金属酸化物高分子配位
錯体を形成させ、さらに、濃縮させる工程を経て、金属
イオン濃度として０．０５〜５．０モル／Ｌとなるよう
に濃度調整させて、本発明の金属酸化物前駆体溶液が調
製される。
【００２０】最初の工程では、金属塩１モルに３〜１２
モルのアルコール及び４〜１２モルの塩基性芳香族化合
物溶媒を加えた後、温度３０〜１２０℃で１〜１００時
間加熱させて、芳香環の面を基準にして二次元方向に十
分に構造規制された金属アルコキシド配位錯体含有液を
得る。
モルのアルコール及び４〜１２モルの塩基性芳香族化合
物溶媒を加えた後、温度３０〜１２０℃で１〜１００時
間加熱させて、芳香環の面を基準にして二次元方向に十
分に構造規制された金属アルコキシド配位錯体含有液を
得る。
【００２１】本発明に用いられる金属塩は、アルコール
との反応により、金属アルコキシドを形成するハロゲン
化物または酢酸塩であり、ハロゲン化物としては、塩化
物、ヨウ化物、臭化物等があげられる。
との反応により、金属アルコキシドを形成するハロゲン
化物または酢酸塩であり、ハロゲン化物としては、塩化
物、ヨウ化物、臭化物等があげられる。
【００２２】本発明に用いられる金属塩の金属として
は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｔａ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｓｒ、
Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃ
ｓ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、
Ｃｅ、Ｇｄから選ばれた少なくとも１種以上である。
は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｔａ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｓｒ、
Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃ
ｓ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、
Ｃｅ、Ｇｄから選ばれた少なくとも１種以上である。
【００２３】上記金属塩に添加されるアルコールは、炭
素数１〜６のアルコールから選ばれた少なくとも１種以
上であり、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノ
ール、ペンタノール、ヘキサノール等があげられる。
素数１〜６のアルコールから選ばれた少なくとも１種以
上であり、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノ
ール、ペンタノール、ヘキサノール等があげられる。
【００２４】アルコールの添加量は、金属塩１モルに対
して３〜１２モルである。３モル未満の場合、金属アル
コキシド形成反応が不十分となり、１２モル超の場合、
次工程において芳香族化合物溶媒の配位が十分行われ
ず、不都合である。
して３〜１２モルである。３モル未満の場合、金属アル
コキシド形成反応が不十分となり、１２モル超の場合、
次工程において芳香族化合物溶媒の配位が十分行われ
ず、不都合である。
【００２５】上記金属塩に添加される塩基性芳香族化合
物溶媒としては、例えば、アニリン、ピリジン、α−ピ
コリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ピリダジン、ピ
リミジン等があげられる。
物溶媒としては、例えば、アニリン、ピリジン、α−ピ
コリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ピリダジン、ピ
リミジン等があげられる。
【００２６】塩基性芳香族化合物溶媒の添加量は、金属
塩１モルに対して４〜１２モルである。４モル未満の場
合、金属アルコキシド形成反応が不十分となり、１２モ
ル超の場合、次工程において芳香族化合物溶媒の配位が
不十分となり、不都合である。
塩１モルに対して４〜１２モルである。４モル未満の場
合、金属アルコキシド形成反応が不十分となり、１２モ
ル超の場合、次工程において芳香族化合物溶媒の配位が
不十分となり、不都合である。
【００２７】塩基性芳香族化合物溶媒は、金属アルコキ
シド形成反応により生ずる酸等を捕捉すると共に、次工
程において、水含有アルコール溶液中の水による金属ア
ルコキシドの加水分解を制御できるので、調製された金
属アルコキシド配位錯体含有液は、そのまま連続して次
工程へと移すことができる。
シド形成反応により生ずる酸等を捕捉すると共に、次工
程において、水含有アルコール溶液中の水による金属ア
ルコキシドの加水分解を制御できるので、調製された金
属アルコキシド配位錯体含有液は、そのまま連続して次
工程へと移すことができる。
【００２８】次に、芳香族化合物溶媒１Ｌに対して、前
工程で調製された金属アルコキシド配位錯体含有液中の
金属イオン濃度が０．０１〜３．０モルととなる量の芳
香族化合物溶媒を添加させた後、温度３０〜２００℃で
の加熱下、金属イオン１モルに対して水０．１〜２．０
モルとなる量の水濃度０．４６〜９．２モル／Ｌの水含
有アルコール溶液を滴下させて、さらに１〜２４時間加
熱させて、金属アルコキシドを加水分解させ、金属水酸
化物とすると共に、金属水酸化物を脱水縮合させて、芳
香環の面を基準にして二次元方向に十分に構造規制され
た金属酸化物高分子配位錯体を形成させ、濃縮させる工
程を経た後、金属イオンとして０．０５〜５．０モル／
Ｌとなるように濃度調整させて、本発明の金属酸化物前
駆体溶液を得る。
工程で調製された金属アルコキシド配位錯体含有液中の
金属イオン濃度が０．０１〜３．０モルととなる量の芳
香族化合物溶媒を添加させた後、温度３０〜２００℃で
の加熱下、金属イオン１モルに対して水０．１〜２．０
モルとなる量の水濃度０．４６〜９．２モル／Ｌの水含
有アルコール溶液を滴下させて、さらに１〜２４時間加
熱させて、金属アルコキシドを加水分解させ、金属水酸
化物とすると共に、金属水酸化物を脱水縮合させて、芳
香環の面を基準にして二次元方向に十分に構造規制され
た金属酸化物高分子配位錯体を形成させ、濃縮させる工
程を経た後、金属イオンとして０．０５〜５．０モル／
Ｌとなるように濃度調整させて、本発明の金属酸化物前
駆体溶液を得る。
【００２９】芳香族化合物溶媒は、前工程で調製された
金属アルコキシド配位錯体含有液中の金属アルコキシド
の脱水縮合を、二次元方向に構造規制させると共に、疎
水性溶媒が水からの攻撃を抑制させ、芳香環の面を基準
にして二次元方向に十分に構造規制された本発明の金属
酸化物前駆体溶液を得るために用いられる。
金属アルコキシド配位錯体含有液中の金属アルコキシド
の脱水縮合を、二次元方向に構造規制させると共に、疎
水性溶媒が水からの攻撃を抑制させ、芳香環の面を基準
にして二次元方向に十分に構造規制された本発明の金属
酸化物前駆体溶液を得るために用いられる。
【００３０】芳香族化合物溶媒は、例えば、ベンゼン、
エトキシベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレ
ン、アニリン、ジメチルアニリン、アセトフェノン、メ
チルベンゾエイト、ナフタレン、エチルベンゼン、ナフ
タリン等があげられる。
エトキシベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレ
ン、アニリン、ジメチルアニリン、アセトフェノン、メ
チルベンゾエイト、ナフタレン、エチルベンゼン、ナフ
タリン等があげられる。
【００３１】芳香族化合物溶媒１Ｌに対して、金属アル
コキシド配位錯体含有液中の金属イオンが０．０１モル
未満の芳香族化合物溶媒が添加された場合、加水分解速
度が遅くなり、また、３．０モル超の場合、芳香族化合
物溶媒の配位が不十分となり、不都合である。
コキシド配位錯体含有液中の金属イオンが０．０１モル
未満の芳香族化合物溶媒が添加された場合、加水分解速
度が遅くなり、また、３．０モル超の場合、芳香族化合
物溶媒の配位が不十分となり、不都合である。
【００３２】本発明に用いられる水含有アルコール溶液
は、水濃度が０．４６〜９．２モル／Ｌであり、かつア
ルコールが炭素数１〜１０のアルコールからなる群から
選ばれた１種以上である。
は、水濃度が０．４６〜９．２モル／Ｌであり、かつア
ルコールが炭素数１〜１０のアルコールからなる群から
選ばれた１種以上である。
【００３３】アルコールとしては、例えば、エチルアル
コール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミ
ルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコー
ル、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルア
ルコール等があげられる。
コール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミ
ルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコー
ル、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルア
ルコール等があげられる。
【００３４】水含有アルコール溶液中の水濃度が０．４
６モル未満／Ｌの場合、金属アルコキシドの加水分解が
抑制されすぎ、９．２モル超／Ｌの場合、金属アルコキ
シドの加水分解が加速されるため、不都合である。
６モル未満／Ｌの場合、金属アルコキシドの加水分解が
抑制されすぎ、９．２モル超／Ｌの場合、金属アルコキ
シドの加水分解が加速されるため、不都合である。
【００３５】２種以上の金属からなる金属酸化物前駆体
溶液を得るには、例えば目的とする２種以上の金属塩を
出発原料として用い、アルコール及び塩基性芳香族化合
物と共に加熱させて、金属アルコキシド配位錯体含有液
を得、ついで、加水分解、脱水縮合させて、金属酸化物
前駆体溶液を得る方法、目的とする２種以上の金属の
内、一部の金属塩を出発原料として用い、アルコール及
び塩基性芳香族化合物と共に加熱させて、一部の金属か
らなる金属アルコキシド配位錯体含有液を得、これに、
別に調整された、目的とする２種以上の金属の内、残部
の金属からなる金属酸化物前駆体溶液を加え、加水分
解、脱水縮合させて、目的とする２種以上の金属からな
る金属酸化物前駆体溶液を得る方法、あるいは目的とす
る２種以上の金属の内、一部の金属からなる金属酸化物
前駆体溶液と、目的とする２種以上の金属の内、残部の
金属からなる金属酸化物前駆体溶液とを組合せて、目的
とする２種以上の金属からなる金属酸化物前駆体溶液を
得る方法等があり、いずれでもよい。
溶液を得るには、例えば目的とする２種以上の金属塩を
出発原料として用い、アルコール及び塩基性芳香族化合
物と共に加熱させて、金属アルコキシド配位錯体含有液
を得、ついで、加水分解、脱水縮合させて、金属酸化物
前駆体溶液を得る方法、目的とする２種以上の金属の
内、一部の金属塩を出発原料として用い、アルコール及
び塩基性芳香族化合物と共に加熱させて、一部の金属か
らなる金属アルコキシド配位錯体含有液を得、これに、
別に調整された、目的とする２種以上の金属の内、残部
の金属からなる金属酸化物前駆体溶液を加え、加水分
解、脱水縮合させて、目的とする２種以上の金属からな
る金属酸化物前駆体溶液を得る方法、あるいは目的とす
る２種以上の金属の内、一部の金属からなる金属酸化物
前駆体溶液と、目的とする２種以上の金属の内、残部の
金属からなる金属酸化物前駆体溶液とを組合せて、目的
とする２種以上の金属からなる金属酸化物前駆体溶液を
得る方法等があり、いずれでもよい。
【００３６】次に、本発明の金属酸化物薄膜は、以下の
ようにして形成される。
ようにして形成される。
【００３７】基体上に、先に調製された金属酸化物前駆
体溶液を付着させ、ついで温度２０〜１５０℃で５分〜
１時間乾燥させて、基体上に固着させた後、温度３００
〜１１００℃で１０分〜１５時間熱処理させ、結晶化さ
せて、本発明の金属酸化物薄膜を形成させる。
体溶液を付着させ、ついで温度２０〜１５０℃で５分〜
１時間乾燥させて、基体上に固着させた後、温度３００
〜１１００℃で１０分〜１５時間熱処理させ、結晶化さ
せて、本発明の金属酸化物薄膜を形成させる。
【００３８】本発明の金属酸化物粉体を形成させるため
に用いられる基体としては、目的、用途に応じて、材
質、形状、大きさ等適宜選択でき、特に限定されない。
例えば、材質としては、ガラス、金属、セラミックス等
があげられ、また形状、大きさとしては、１枚の厚板、
小断片、ビーズ状球体、リング状物、鎖状物等があげら
れる。
に用いられる基体としては、目的、用途に応じて、材
質、形状、大きさ等適宜選択でき、特に限定されない。
例えば、材質としては、ガラス、金属、セラミックス等
があげられ、また形状、大きさとしては、１枚の厚板、
小断片、ビーズ状球体、リング状物、鎖状物等があげら
れる。
【００３９】金属酸化物前駆体溶液は、ハケ塗り、スプ
レー塗布、ディップコート、スピンコート、フローコー
ト、スクリーン印刷等により、基体上に付着させる。
レー塗布、ディップコート、スピンコート、フローコー
ト、スクリーン印刷等により、基体上に付着させる。
【００４０】本発明の金属酸化物前駆体溶液を用いて、
一回の工程で形成される金属酸化物薄膜の厚さは、約
０．０１〜約７．０μｍである。薄膜の厚さは、金属前
駆体溶液中の金属酸化物高分子の重合度及び金属前駆体
溶液濃度により、所望の厚さに制御できる。
一回の工程で形成される金属酸化物薄膜の厚さは、約
０．０１〜約７．０μｍである。薄膜の厚さは、金属前
駆体溶液中の金属酸化物高分子の重合度及び金属前駆体
溶液濃度により、所望の厚さに制御できる。
【００４１】基体上に付着させた金属酸化物前駆体溶液
は、温度２０〜１５０℃で５分〜１時間乾燥させること
により、金属酸化物前駆体薄膜として固着させる。乾燥
は、溶媒雰囲気下というような特別の条件を必要とせ
ず、自然乾燥あるいは赤外線ランプの照射、乾燥器、電
気炉等により行われる。
は、温度２０〜１５０℃で５分〜１時間乾燥させること
により、金属酸化物前駆体薄膜として固着させる。乾燥
は、溶媒雰囲気下というような特別の条件を必要とせ
ず、自然乾燥あるいは赤外線ランプの照射、乾燥器、電
気炉等により行われる。
【００４２】乾燥温度２０℃未満の場合、溶媒が残り、
１５０℃超の場合、形成される金属酸化物薄膜が不均一
となり、不都合である。
１５０℃超の場合、形成される金属酸化物薄膜が不均一
となり、不都合である。
【００４３】ついで、固着させた金属酸化物前駆体薄膜
は、電気炉等を用いて、温度３００〜１１００℃で１０
分〜１５時間熱処理させて、結晶化させることにより、
本発明の金属酸化物薄膜が形成される。
は、電気炉等を用いて、温度３００〜１１００℃で１０
分〜１５時間熱処理させて、結晶化させることにより、
本発明の金属酸化物薄膜が形成される。
【００４４】熱処理温度が３００℃未満の場合、金属酸
化物前駆体薄膜が結晶化せず、不都合である。また１１
００℃を超えても、温度３００〜１１００℃と同様のも
のが得られるだけであり、経済性に劣る。
化物前駆体薄膜が結晶化せず、不都合である。また１１
００℃を超えても、温度３００〜１１００℃と同様のも
のが得られるだけであり、経済性に劣る。
【００４５】本発明の金属酸化物薄膜は、クラックの全
くない均質、平滑かつ緻密な薄膜であり、基体との密着
性に優れている。また、溶媒雰囲気下という特別な条件
下での乾燥が不要であり、従来より作業性、経済性に優
れている。
くない均質、平滑かつ緻密な薄膜であり、基体との密着
性に優れている。また、溶媒雰囲気下という特別な条件
下での乾燥が不要であり、従来より作業性、経済性に優
れている。
【００４６】また、本発明の金属酸化物粉体は、先に調
製された金属酸化物前駆体溶液を、温度７０〜１５０℃
で１〜１０時間乾燥させて固化させた後、温度３００〜
１１００℃で１〜１５時間熱処理させ、結晶化させて、
金属酸化物固体とし、さらに粉砕させることにより得
る。
製された金属酸化物前駆体溶液を、温度７０〜１５０℃
で１〜１０時間乾燥させて固化させた後、温度３００〜
１１００℃で１〜１５時間熱処理させ、結晶化させて、
金属酸化物固体とし、さらに粉砕させることにより得
る。
【００４７】先に調製された金属酸化物前駆体溶液を、
るつぼ等の適宜選択される容器に入れ、防爆型乾燥機
内、温度６０〜２００℃で１〜１０時間乾燥させて、金
属酸化物前駆体溶液を固化させる。
るつぼ等の適宜選択される容器に入れ、防爆型乾燥機
内、温度６０〜２００℃で１〜１０時間乾燥させて、金
属酸化物前駆体溶液を固化させる。
【００４８】ついで、電気炉等を用いて、温度３００〜
１１００℃で１０分〜１５時間熱処理させ、結晶化させ
て、金属酸化物固体とする。
１１００℃で１０分〜１５時間熱処理させ、結晶化させ
て、金属酸化物固体とする。
【００４９】さらに、結晶化させた金属酸化物固体を粉
砕させて、本発明の金属酸化物固体を得る。粉砕は、ボ
ールミル等通常の方法により行うことができ、特に限定
されない。
砕させて、本発明の金属酸化物固体を得る。粉砕は、ボ
ールミル等通常の方法により行うことができ、特に限定
されない。
【００５０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基き説明する。なお、本発明はこれらの実施例にな
んら限定されない。
例に基き説明する。なお、本発明はこれらの実施例にな
んら限定されない。
【００５１】実施例１ 金属塩である四塩化チタン１モルと、ｎ−ブタノール６
モル及び塩基性芳香族化合物溶媒であるアニリン５モル
を混合させた後、温度１００℃で１０時間加熱させて、
チタンアルコキシド形成反応を行い、チタンアルコキシ
ド配位錯体含有液を得た。次に、芳香族化合物溶媒であ
るベンゼン１Ｌに対してチタンイオンとして０．５モル
となる量のベンゼンを加え、温度８０℃で６時間加熱さ
せた後、さらに、チタンイオン１モルに対して水０．４
モルとなる量の、水濃度１．８４モル／Ｌの水含有ブタ
ノール溶液を滴下させ、温度８０℃で１２時間加熱させ
て、チタンアルコキシドを加水分解させ、チタン水酸化
物とすると共に、チタン水酸化物を脱水縮合させ、酸化
チタン高分子を形成させて、酸化チタン高分子配位錯体
を形成させ、さらに、エバポレーターを用いて、チタン
イオンとして１．５モル／Ｌとなるように濃縮させて、
酸化チタン前駆体溶液を得た。得られた溶液は、密閉
下、冷暗所保存で、１年経過後も十分使用できた。
モル及び塩基性芳香族化合物溶媒であるアニリン５モル
を混合させた後、温度１００℃で１０時間加熱させて、
チタンアルコキシド形成反応を行い、チタンアルコキシ
ド配位錯体含有液を得た。次に、芳香族化合物溶媒であ
るベンゼン１Ｌに対してチタンイオンとして０．５モル
となる量のベンゼンを加え、温度８０℃で６時間加熱さ
せた後、さらに、チタンイオン１モルに対して水０．４
モルとなる量の、水濃度１．８４モル／Ｌの水含有ブタ
ノール溶液を滴下させ、温度８０℃で１２時間加熱させ
て、チタンアルコキシドを加水分解させ、チタン水酸化
物とすると共に、チタン水酸化物を脱水縮合させ、酸化
チタン高分子を形成させて、酸化チタン高分子配位錯体
を形成させ、さらに、エバポレーターを用いて、チタン
イオンとして１．５モル／Ｌとなるように濃縮させて、
酸化チタン前駆体溶液を得た。得られた溶液は、密閉
下、冷暗所保存で、１年経過後も十分使用できた。
【００５２】次に、先に得られた酸化チタン前駆体溶液
中に、脱脂、洗浄したガラス基体を浸漬させ、ステッピ
ングモーターを用いて、０．１５ｍｍ／秒の速度で引き
上げ、ついで、空気中、約２５℃で１時間、自然乾燥さ
せた後、電気炉内で、空気中、温度５００℃で１時間熱
処理をさせた後、室温まで自然放冷させて、ガラス基体
上に酸化チタン薄膜を形成させた。
中に、脱脂、洗浄したガラス基体を浸漬させ、ステッピ
ングモーターを用いて、０．１５ｍｍ／秒の速度で引き
上げ、ついで、空気中、約２５℃で１時間、自然乾燥さ
せた後、電気炉内で、空気中、温度５００℃で１時間熱
処理をさせた後、室温まで自然放冷させて、ガラス基体
上に酸化チタン薄膜を形成させた。
【００５３】薄膜厚測定装置（Ｆｉｌｍｅｔｒｉｃｓ社
製Ｆ２０）で測定した薄膜の厚さは、約１．２μmであ
った。得られた薄膜の表面ＳＥＭ写真によれば、薄膜
は、クラックが全くなく均質で、平滑かつ緻密であり、
また、ガラス基体との密着性も十分であった。
製Ｆ２０）で測定した薄膜の厚さは、約１．２μmであ
った。得られた薄膜の表面ＳＥＭ写真によれば、薄膜
は、クラックが全くなく均質で、平滑かつ緻密であり、
また、ガラス基体との密着性も十分であった。
【００５４】実施例２ 金属塩である塩化スズ０．５モルと、ｎ−プロパノール
２モル及び塩基性芳香族化合物溶媒であるピリジン２モ
ルとを混合させた後、温度８０℃で１０時間加熱させ
て、スズアルコキシド配位錯体含有液を得た。次に、芳
香族化合物溶媒であるエチルベンゼン１Ｌに対してスズ
イオンとして０．４モルとなる量のエチルベンゼンを加
え、温度１１０℃で６時間加熱させた後、ついで、スズ
イオン１モルに対して水０．３モルとなる量の、水２．
３モル／Ｌの水含有ブタノール溶液を滴下させ、温度１
１０℃で１４時間加熱させて、酸化スズ高分子配位錯体
を形成させ、さらに、エバポレーターを用いて、スズイ
オンとして１．０モル／Ｌとなるように濃縮させて、酸
化スズ前駆体溶液を得た。得られた溶液は、密閉下、冷
暗所保存で、１年経過後も十分使用できた。
２モル及び塩基性芳香族化合物溶媒であるピリジン２モ
ルとを混合させた後、温度８０℃で１０時間加熱させ
て、スズアルコキシド配位錯体含有液を得た。次に、芳
香族化合物溶媒であるエチルベンゼン１Ｌに対してスズ
イオンとして０．４モルとなる量のエチルベンゼンを加
え、温度１１０℃で６時間加熱させた後、ついで、スズ
イオン１モルに対して水０．３モルとなる量の、水２．
３モル／Ｌの水含有ブタノール溶液を滴下させ、温度１
１０℃で１４時間加熱させて、酸化スズ高分子配位錯体
を形成させ、さらに、エバポレーターを用いて、スズイ
オンとして１．０モル／Ｌとなるように濃縮させて、酸
化スズ前駆体溶液を得た。得られた溶液は、密閉下、冷
暗所保存で、１年経過後も十分使用できた。
【００５５】実施例３ 金属塩である四塩化ケイ素０．５モルと、ペンタノール
３モル及び塩基性芳香族化合物溶媒であるα−ピコリン
２モルとを混合させた後、温度１００℃で１２時間加熱
させて、ケイ素アルコキシド配位錯体含有液を得た。次
に、芳香族化合物溶媒であるトルエン１Ｌに対してケイ
素イオンとして０．５モルとなる量のトルエンを加え、
温度９０℃で６時間加熱させた後、ついで、ケイ素イオ
ン１モルに対して水０．４モルとなる量の、水濃度１．
３８モル／Ｌの水含有ペンタノール溶液を滴下させ、温
度９０℃で１２時間加熱させて、酸化ケイ素高分子配位
錯体を形成させ、さらに、エバポレーターを用いて、ケ
イ素イオンとして１．５モル／Ｌとなるように濃縮させ
て、酸化ケイ素前駆体溶液を得た。得られた溶液は、密
閉下、冷暗所保存で、１年経過後も十分使用できた。
３モル及び塩基性芳香族化合物溶媒であるα−ピコリン
２モルとを混合させた後、温度１００℃で１２時間加熱
させて、ケイ素アルコキシド配位錯体含有液を得た。次
に、芳香族化合物溶媒であるトルエン１Ｌに対してケイ
素イオンとして０．５モルとなる量のトルエンを加え、
温度９０℃で６時間加熱させた後、ついで、ケイ素イオ
ン１モルに対して水０．４モルとなる量の、水濃度１．
３８モル／Ｌの水含有ペンタノール溶液を滴下させ、温
度９０℃で１２時間加熱させて、酸化ケイ素高分子配位
錯体を形成させ、さらに、エバポレーターを用いて、ケ
イ素イオンとして１．５モル／Ｌとなるように濃縮させ
て、酸化ケイ素前駆体溶液を得た。得られた溶液は、密
閉下、冷暗所保存で、１年経過後も十分使用できた。
【００５６】実施例４ 金属塩である四塩化ジルコニウム０．５モルと、ブタノ
ール３モル及び塩基性芳香族化合物溶媒であるアニリン
３モルとを混合させた後、温度１１０℃で８時間加熱さ
せて、ジルコニウムアルコキシド配位錯体含有液を得
た。次に、芳香族化合物溶媒であるベンゼン１Ｌに対し
てジルコニウムイオンとして０．４モルとなる量のベン
ゼンを加え、温度５０℃で６時間加熱させた後、つい
で、ジルコニウムイオン１モルに対して水０．２モルと
なる量の、水濃度０．４６モル／Ｌの水含有ブタノール
溶液を滴下させ、温度７０℃で８時間加熱させて、酸化
ジルコニウム高分子配位錯体を形成させ、さらに、ジル
コニウムイオンとして１．５モル／Ｌとなるように濃縮
させて、酸化ジルコニウム前駆体溶液を得た。得られた
溶液は、密閉下、冷暗所保存で、１年経過後も十分使用
できた。
ール３モル及び塩基性芳香族化合物溶媒であるアニリン
３モルとを混合させた後、温度１１０℃で８時間加熱さ
せて、ジルコニウムアルコキシド配位錯体含有液を得
た。次に、芳香族化合物溶媒であるベンゼン１Ｌに対し
てジルコニウムイオンとして０．４モルとなる量のベン
ゼンを加え、温度５０℃で６時間加熱させた後、つい
で、ジルコニウムイオン１モルに対して水０．２モルと
なる量の、水濃度０．４６モル／Ｌの水含有ブタノール
溶液を滴下させ、温度７０℃で８時間加熱させて、酸化
ジルコニウム高分子配位錯体を形成させ、さらに、ジル
コニウムイオンとして１．５モル／Ｌとなるように濃縮
させて、酸化ジルコニウム前駆体溶液を得た。得られた
溶液は、密閉下、冷暗所保存で、１年経過後も十分使用
できた。
【００５７】得られた酸化ジルコニウム前駆体溶液を、
実施例１と同様にして、ガラス基体上に付着、乾燥、熱
処理させて、厚さ１．２μｍの薄膜を得た。
実施例１と同様にして、ガラス基体上に付着、乾燥、熱
処理させて、厚さ１．２μｍの薄膜を得た。
【００５８】得られた薄膜は、図１に示すＸ線回折パタ
ーン図より、酸化ジルコニウムであることが確認され
た。また、表面ＳＥＭ写真によれば、薄膜は、クラック
が全くなく均質で、平滑かつ緻密であり、また、ガラス
基体との密着性も十分であった。
ーン図より、酸化ジルコニウムであることが確認され
た。また、表面ＳＥＭ写真によれば、薄膜は、クラック
が全くなく均質で、平滑かつ緻密であり、また、ガラス
基体との密着性も十分であった。
【００５９】実施例５ 金属塩であるヨウ化バリウム０．１モルと、ブタノール
０．８モル及び塩基性芳香族化合物溶媒であるアニリン
１．２モルとを混合させた後、温度１２０℃で８時間加
熱させて、バリウムアルコキシド配位錯体含有液を得
た。次に、得られたバリウムアルコキシド配位錯体含有
液に、チタンイオンとして０．１モルとなる量の、実施
例１で得られた酸化チタン前駆体溶液を加え、さらに、
芳香族化合物溶媒であるベンゼン１Ｌに対して、バリウ
ムイオン＋チタンイオンとして０．５モルとなる量のベ
ンゼンを加えた後、温度８０℃で６時間加熱させた後、
ついで、バリウムイオン＋チタンイオン１モルに対して
水０．２モルとなる量の、水濃度１．３８モル／Ｌの水
含有ブタノール溶液を滴下させ、温度８０℃で８時間加
熱させた後、バリウムイオン＋チタンイオンとして１．
５モル／Ｌとなるように濃縮させて、チタン酸バリウム
前駆体溶液を得た。
０．８モル及び塩基性芳香族化合物溶媒であるアニリン
１．２モルとを混合させた後、温度１２０℃で８時間加
熱させて、バリウムアルコキシド配位錯体含有液を得
た。次に、得られたバリウムアルコキシド配位錯体含有
液に、チタンイオンとして０．１モルとなる量の、実施
例１で得られた酸化チタン前駆体溶液を加え、さらに、
芳香族化合物溶媒であるベンゼン１Ｌに対して、バリウ
ムイオン＋チタンイオンとして０．５モルとなる量のベ
ンゼンを加えた後、温度８０℃で６時間加熱させた後、
ついで、バリウムイオン＋チタンイオン１モルに対して
水０．２モルとなる量の、水濃度１．３８モル／Ｌの水
含有ブタノール溶液を滴下させ、温度８０℃で８時間加
熱させた後、バリウムイオン＋チタンイオンとして１．
５モル／Ｌとなるように濃縮させて、チタン酸バリウム
前駆体溶液を得た。
【００６０】脱脂、洗浄したガラス基体上に、スピンコ
ータを用いて、先に得られたチタン酸バリウム前駆体溶
液を塗布させ、空気中、約２５℃で１時間、自然乾燥さ
せた後、電気炉を用いて、空気中、温度７００℃で１時
間熱処理させた後、室温まで自然冷却させ、厚さ０．５
μｍの薄膜を得た。
ータを用いて、先に得られたチタン酸バリウム前駆体溶
液を塗布させ、空気中、約２５℃で１時間、自然乾燥さ
せた後、電気炉を用いて、空気中、温度７００℃で１時
間熱処理させた後、室温まで自然冷却させ、厚さ０．５
μｍの薄膜を得た。
【００６１】得られた薄膜は、図２に示すＸ線回折パタ
ーン図より、チタン酸バリウムをであることが確認され
た。また、表面ＳＥＭ写真によれば、薄膜は、クラック
が全くなく均質で、平滑かつ緻密であり、また、ガラス
基体との密着性も十分であった。
ーン図より、チタン酸バリウムをであることが確認され
た。また、表面ＳＥＭ写真によれば、薄膜は、クラック
が全くなく均質で、平滑かつ緻密であり、また、ガラス
基体との密着性も十分であった。
【００６２】実施例６ チタンイオンとして０．０９６モルとなる量の、実施例
１に準じて得た酸化チタン前駆体溶液と、ジルコニウム
イオンとして０．１０４モルとなる量の、実施例４に準
じて得た酸化ジルコニウム前駆体溶液とを混合させ、つ
いで、芳香族化合物であるベンゼン１Ｌに対して、チタ
ンイオン＋ジルコニウムイオンとして１モルとなる量の
ベンゼンを加え、温度８０℃で５時間加熱させて、酸化
チタン＋酸化ジルコニウム前駆体溶液を調製した。次
に、金属有機酸塩である酢酸鉛０．２モルに、先に調製
した酸化チタン＋酸化ジルコニウム前駆体溶液を加えた
後、芳香族化合物溶媒であるベンゼン１Ｌに対して、鉛
イオン＋チタンイオン＋ジルコニウムイオンとして０．
５モルなる量のベンゼンを加え、温度８０℃で２時間加
熱させた後、ついで、鉛イオン１モルに対して水０．２
モルとなる量の、水濃度１．３８モル／Ｌの水含有ブタ
ノール溶液を滴下させ、温度８０℃で８時間加熱させた
後、チタンイオン＋ジルコニウムイオン＋鉛イオンとし
て１．５モルになるよう濃縮させて、ＰＺＴ前駆体溶液
を得た。
１に準じて得た酸化チタン前駆体溶液と、ジルコニウム
イオンとして０．１０４モルとなる量の、実施例４に準
じて得た酸化ジルコニウム前駆体溶液とを混合させ、つ
いで、芳香族化合物であるベンゼン１Ｌに対して、チタ
ンイオン＋ジルコニウムイオンとして１モルとなる量の
ベンゼンを加え、温度８０℃で５時間加熱させて、酸化
チタン＋酸化ジルコニウム前駆体溶液を調製した。次
に、金属有機酸塩である酢酸鉛０．２モルに、先に調製
した酸化チタン＋酸化ジルコニウム前駆体溶液を加えた
後、芳香族化合物溶媒であるベンゼン１Ｌに対して、鉛
イオン＋チタンイオン＋ジルコニウムイオンとして０．
５モルなる量のベンゼンを加え、温度８０℃で２時間加
熱させた後、ついで、鉛イオン１モルに対して水０．２
モルとなる量の、水濃度１．３８モル／Ｌの水含有ブタ
ノール溶液を滴下させ、温度８０℃で８時間加熱させた
後、チタンイオン＋ジルコニウムイオン＋鉛イオンとし
て１．５モルになるよう濃縮させて、ＰＺＴ前駆体溶液
を得た。
【００６３】脱脂、洗浄したガラス基体上に、スピンコ
ータを用いて、先に得られたＰＺＴ前駆体溶液を塗布さ
せ、空気中、約２５℃で１時間、自然乾燥させた後、電
気炉を用いて、空気中、温度４５０℃で１時間熱処理さ
せた後、室温まで自然冷却させ、厚さ１μｍの薄膜を得
た。
ータを用いて、先に得られたＰＺＴ前駆体溶液を塗布さ
せ、空気中、約２５℃で１時間、自然乾燥させた後、電
気炉を用いて、空気中、温度４５０℃で１時間熱処理さ
せた後、室温まで自然冷却させ、厚さ１μｍの薄膜を得
た。
【００６４】得られた薄膜は、図３に示すＸ線回折パタ
ーン図より、ＰＺＴのペロブスカイト構造であることが
確認された。また、表面ＳＥＭ写真によれば、薄膜は、
クラックが全くなく均質で、平滑かつ緻密であり、ま
た、ガラス基体との密着性も十分であった。
ーン図より、ＰＺＴのペロブスカイト構造であることが
確認された。また、表面ＳＥＭ写真によれば、薄膜は、
クラックが全くなく均質で、平滑かつ緻密であり、ま
た、ガラス基体との密着性も十分であった。
【００６５】実施例７ 実施例６で得られたＰＺＴ前駆体溶液を、るつぼに入
れ、乾燥機中、温度６０℃で５時間乾燥させ、引き続き
温度２００℃で５時間乾燥させて、固化させた後、電気
炉を用いて、空気中、温度５００℃で４時間熱処理さ
せ、結晶化させたＰＺＴ固体を得た。ついで、乳鉢で粉
砕して、ＰＺＴ粉体を得た。得られた粉体は、Ｘ線回折
パターン図より、ＰＺＴ粉体であることが確認された。
れ、乾燥機中、温度６０℃で５時間乾燥させ、引き続き
温度２００℃で５時間乾燥させて、固化させた後、電気
炉を用いて、空気中、温度５００℃で４時間熱処理さ
せ、結晶化させたＰＺＴ固体を得た。ついで、乳鉢で粉
砕して、ＰＺＴ粉体を得た。得られた粉体は、Ｘ線回折
パターン図より、ＰＺＴ粉体であることが確認された。
【００６６】
【発明の効果】本発明の金属酸化物配位錯体含有液は、
原料である金属アルコキシド等の代りに、安価な金属塩
とアルコールと塩基性芳香族化合物溶媒から得られる金
属アルコキシド配位錯体含有液を用いて得ることがで
き、取り扱いが容易であり、経済的である。
原料である金属アルコキシド等の代りに、安価な金属塩
とアルコールと塩基性芳香族化合物溶媒から得られる金
属アルコキシド配位錯体含有液を用いて得ることがで
き、取り扱いが容易であり、経済的である。
【００６７】本発明の金属酸化物配位錯体含有液は、芳
香環の面を基準にして二次元方向に十分に構造規制され
た金属酸化物高分子配位錯体を含有しており、空気中の
水分に対して極めて安定であり、密閉下、冷暗所保存
時、１年以上経過しても、凝集することなく使用でき、
保存安定性に優れている。
香環の面を基準にして二次元方向に十分に構造規制され
た金属酸化物高分子配位錯体を含有しており、空気中の
水分に対して極めて安定であり、密閉下、冷暗所保存
時、１年以上経過しても、凝集することなく使用でき、
保存安定性に優れている。
【００６８】上記金属酸化物前駆体溶液を用いて得られ
る金属酸化物薄膜は、金属酸化物高分子が、芳香環の面
を基準にしてに二次元方向に十分構造規制されており、
クラックが全くなく均質、平滑かつ緻密な薄膜であり、
基体との密着性に優れている。本発明の金属酸化物薄膜
は、従来のゾルゲル法による微粒子の集合体である薄膜
と比べ、極めて優れた特性を有している。
る金属酸化物薄膜は、金属酸化物高分子が、芳香環の面
を基準にしてに二次元方向に十分構造規制されており、
クラックが全くなく均質、平滑かつ緻密な薄膜であり、
基体との密着性に優れている。本発明の金属酸化物薄膜
は、従来のゾルゲル法による微粒子の集合体である薄膜
と比べ、極めて優れた特性を有している。
【００６９】本発明の金属酸化物粉体は、金属酸化物前
駆体溶液を乾燥、焼成、粉砕するだけで得られ、複雑な
工程を経ることなく、容易に金属酸化物の粉体が得ら
れ、効率的な作業ができ、経済性にも優れている。
駆体溶液を乾燥、焼成、粉砕するだけで得られ、複雑な
工程を経ることなく、容易に金属酸化物の粉体が得ら
れ、効率的な作業ができ、経済性にも優れている。
【図１】実施例４で得られた金属酸化物薄膜のＸ線回折
パターン図である。
パターン図である。
【図２】実施例５で得られた金属酸化物薄膜のＸ線回折
パターン図である。
パターン図である。
【図３】実施例６で得られた金属酸化物薄膜のＸ線回折
パターン図である。
パターン図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０１Ｇ 25/00 Ｃ０１Ｇ 25/00 ４Ｋ０２２ Ｃ２３Ｃ 18/12 Ｃ２３Ｃ 18/12 // Ｃ０７Ｃ 31/30 Ｃ０７Ｃ 31/30 Ｃ０７Ｆ 7/00 Ｃ０７Ｆ 7/00 Ａ 7/02 7/02 Ｚ 7/22 7/22 Ｈ 7/28 7/28 Ｂ (72)発明者 進藤 修光 群馬県渋川市半田2470番地 日本カーリッ ト株式会社研究開発センター内 (72)発明者 蓮覚寺 聖一 富山県富山市粟島１丁目８番27−110号 Ｆターム(参考） 4G047 CA02 CA07 CB05 CB08 CC02 CD02 4G048 AA02 AB02 AB05 AC02 AD02 AE06 4G072 AA50 HH08 JJ47 LL15 MM06 UU02 UU30 4H006 AA03 AB91 BA10 BA11 BA32 4H049 VN01 VP01 VQ20 VR23 VR41 VU24 4K022 BA02 BA06 BA07 BA08 BA09 BA10 BA11 BA12 BA14 BA15 BA17 BA18 BA20 BA21 BA23 BA25 BA26 BA27 BA28 BA33 DA06 DB24 DB28 EA04
Claims (12)
- 【請求項１】 金属塩、アルコール及び塩基性芳香族化
合物溶媒を加熱させて、金属アルコキシド配位錯体含有
液を形成させ、ついで該金属アルコキシド配位錯体含有
液、芳香族化合物溶媒及び水含有アルコール溶液を加
熱、濃縮させてなることを特徴とする金属酸化物前駆体
溶液。 - 【請求項２】 金属塩が、アルコールとの反応により、
金属アルコキシドを形成させるハロゲン化物または酢酸
塩であることを特徴とする請求項１に記載の金属酸化物
前駆体溶液。 - 【請求項３】 金属塩の金属が、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃ
ａ、Ｔａ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｇａ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒ
ｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、
Ｉｒ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｇｄから選ばれた少な
くとも１種以上であることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の金属酸化物前駆体溶液。 - 【請求項４】 アルコールが、炭素数１〜６のアルコー
ルからなる群から選ばれた少なくとも１種以上であるこ
とを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に
記載の金属酸化物前駆体溶液。 - 【請求項５】 塩基性芳香族化合物溶媒が、アニリン、
ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリ
ン、ピリダジン、ピリミジンからなる群から選ばれた少
なくとも１種以上であることを特徴とする請求項１から
請求項４のいずれか１項に記載の金属酸化物前駆体溶
液。 - 【請求項６】 芳香族化合物溶媒が、ベンゼン、エトキ
シベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレン、ア
ニリン、ジメチルアニリン、アセトフェノン、メチルベ
ンゾエイト、エチルベンゼン、ナフタリンからなる群か
ら選ばれた少なくとも１種以上であることを特徴とする
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の金属酸化
物前駆体溶液。 - 【請求項７】 芳香族化合物溶媒が、芳香族化合物溶媒
１Ｌに対して金属イオンが０．０１〜３．０モルとなる
量であることを特徴とする請求項１から請求項６のいず
れか１項に記載の金属酸化物前駆体溶液。 - 【請求項８】 水含有アルコール溶液中の水濃度が０．
４６〜９．２モル／Ｌであり、かつアルコールが炭素数
１〜１０のアルコールからなる群から選ばれた少なくと
も１種以上であることを特徴とする請求項１から請求項
７のいずれか１項に記載の金属酸化物前駆体溶液。 - 【請求項９】 水含有アルコール溶液が、金属イオン１
モルに対して水０．１〜２．０モルとなる量であること
を特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記
載の金属酸化物前駆体溶液。 - 【請求項１０】 基体上に、請求項１から請求項９のい
ずれか１項に記載の金属酸化物前駆体溶液を付着、乾
燥、熱処理させてなることを特徴とする金属酸化物薄
膜。 - 【請求項１１】 熱処理温度が、３００〜１１００℃で
あることを特徴とする請求項１０に記載の金属酸化物薄
膜。 - 【請求項１２】 請求項１から請求項９のいずれか１項
に記載の金属酸化物前駆体溶液を、乾燥、熱処理、粉砕
させてなることを特徴とする金属酸化物粉体。
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|---|---|---|---|
| JP2000162454A JP3985887B2 (ja) | 2000-05-31 | 2000-05-31 | 金属酸化物前駆体溶液 |
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| CN115624966A (zh) * | 2022-10-13 | 2023-01-20 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 金属氧化物复合材料及其制备方法和应用 |
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-
2000
- 2000-05-31 JP JP2000162454A patent/JP3985887B2/ja not_active Expired - Fee Related
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