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TITANIA ULTRATHIN FILM AND METHOD OF MANUFACTURE IT

Patent code P020000241
Posted date May 27, 2003
Application number P2000-083654
Publication number P2001-270022A
Patent number P3513589
Date of filing Mar 24, 2000
Date of publication of application Oct 2, 2001
Date of registration Jan 23, 2004
Inventor
  • (In Japanese)佐々木 高義
  • (In Japanese)海老名 保男
  • (In Japanese)渡辺 遵
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人物質・材料研究機構
Title TITANIA ULTRATHIN FILM AND METHOD OF MANUFACTURE IT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To develop a novel ultrathin film largely different from a conventional membrane in the controllability of a fine structure, film thickness or the like and physical properties such as light absorbancy or the like.
SOLUTION: A multilayered ultrathin film is constituted by laminating lamina particles which are obtained by peeling laminar titanium oxide fine crystals, and a polymer. The lamina particles are titania nano-sheets represented by compositional formula: Ti1-δO2 (0≤δ≤0.5). The film thickness of the ultrathin film can be controlled in a range of sub-nm-nm. The titania ultrathin film can be manufactured by repeating operation such that a substrate is alternately immersed in a sol in which titania nano-sheets are suspended and a cationic polymer solution to adsorb the nano-sheets and a polymer on the substrate respectively in a thickness level of sub-nm-nm and accumulating a multilayered film wherein the nano-sheets and the polymer are alternately repeated.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


通常のチタニア薄膜は適当なチタン化合物を加水分解することによって作られるチタニアゾルをスピンコート等の手法を用いて基板表面に塗布することによって作製されている。この場合の膜厚は大部分がサブμm以上である。また、ゾル中に分散しているコロイド粒子は大きさ数nm 以上で、ほぼ等方的な形態を有しており、得られた薄膜も球状粒子が密に集合したものである。

Field of industrial application (In Japanese)


この発明は、波長が300nm以下の紫外線の高効率吸収窓材、紫外線遮蔽コーティング用としての利用、光電変換用薄膜、フォトクロミック材料、光触媒薄膜およびセンサーとしても期待されるチタニア超薄膜とその製造方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
基板表面上に、層状チタン酸化物微結晶を剥離して得られる1nm以下の分子レベルの薄さにまで微細化されている薄片粒子とポリマーとを自己組織化的に交互にモノレヤーで吸着させて積層した、波長265nmに紫外光の吸収の極大ピークをもつ波長300nm以下の紫外光吸収用多層チタニア超薄膜。

【請求項2】
 
薄片粒子が組成式Ti1-δO2(0≦δ≦0.5)で示されるチタニアナノシートからなる請求項1記載の超薄膜。

【請求項3】
 
膜厚がサブnm~nmレンジで制御可能な請求項1記載の超薄膜。

【請求項4】
 
紫外線遮蔽コーテイング、光電変換用薄膜、フォトクロミック材料、光触媒薄膜およびセンサーのいずれかとして用いられる請求項1記載の超薄膜。

【請求項5】
 
濃度が5wt%以下でpHが5以上の前記薄片粒子が懸濁したゾル溶液とカチオン性ポリマー溶液に基板を交互に浸漬する操作を反復することにより、基板上に前記薄片粒子とポリマーをそれぞれサブnm~nmレベルの厚さに吸着させ、該成分が交互に繰り返す多層膜を累積することを特徴とする請求項1記載の紫外光吸収用多層チタニア超薄膜の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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