金属膜形成用组合物的制造方法、金属膜的制造方法、金属膜、金属膜层叠体和金属膜形成用组合物的制造装置制造方法及图纸

一种金属膜形成用组合物的制造方法及其应用，所述金属膜形成用组合物的制造方法包括：准备具有一对电解液槽的反应装置的工序，所述一对电解液槽经由具有金属离子不透过而氢离子透过的过滤器的流路进行连结；使所述一对电解液槽的每个电解液槽中储存电解液且将金属制的电极配置在至少一部分接触所述电解液的位置，经由直流电源连接一对所述电极间的工序；以及通过所述直流电源对一对所述电极间施加电压并在浸渍有成为阳极的电极的电解液槽内使所述电解液与金属离子发生反应而得到金属前体的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属膜形成用组合物的制造方法、金属膜的制造方法、金属膜、金属膜层叠体和金属膜形成用组合物的制造装置
本公开涉及金属膜形成用组合物的制造方法、金属膜的制造方法、金属膜、金属膜层叠体以及金属膜形成用组合物的制造装置。
技术介绍
导电性以及导热性优异的金属膜、或金属氧化物膜被用于各种用途。金属膜等可以通过减小厚度而成为具有透光性的膜。例如，导电性高且具有抗菌性的铜膜对于基材表面中形成导电层、电磁屏蔽、抗菌性构件等是有用的。另外，金属膜的导热性良好，例如通过用于照明设备等而能够发现作为散热构件的功能。金属膜或金属氧化物膜、特别是微米级或纳米级厚度的金属薄膜通常由气相法形成。但是，溅射法等气相法在制膜时使用大型装置，所以正在研究各种利用湿法制造金属膜的制造方法。作为通常使用的利用湿法制造金属膜的制造方法，可举出电镀法、化学镀法等，通过任何方法都可以形成微米级厚度的金属膜。但是，在电镀法中，使用基材作为电极来形成金属膜，因此基材的导电性是不可或缺的，难以应用玻璃基材等无机材料的基材。通过化学镀法，可以在无机材料的基材上使金属膜沉积。但是，由于化学镀液中含有的催化剂等的种类，会对形成的金属膜的物性产生影响。通过在基材上给与金属膜形成用组合物而形成金属膜的方法，与利用诸如镀敷法的湿法在基材上使金属膜沉积的方法相比，金属膜的组成、基材等的选择自由度高。作为金属膜形成用的组合物，提出了含有铜元素上键合有羟基的无定形化合物和有机溶剂的凝胶，还提出了使用得到的凝胶来形成金属膜的方法(参照日本特开2015-158007号公报)。另外，本公开人等首先提出了含有对于形成金属膜有用的特定结构的金属配合物的金属膜形成用组合物(参照国际公开第2017/134769号公报)。
技术实现思路
但是，在日本特开2015-158007号公报所记载的技术中，使含有金属离子的电解反应溶液在与金属离子配位的配体的存在下以特定的pH范围沉积作为金属微粒的前驱物质的无定形化合物，单独回收得到的无定形化合物，进而添加有机溶剂，对无定形化合物凝胶进行调整等，得到金属膜形成用的组合物，这样的制造工序比较繁琐。进而，无定形化合物凝胶的制膜需要在特定的条件下进行加热、光照射等，存在缺乏通用性的问题。国际公开第2017/134769号所记载的金属膜形成用组合物，对于形成致密的金属膜是有用的。但是，在制造金属膜形成用组合物时，需要将能形成金属配合物的金属盐化合物溶解于溶剂进行制备，从制造方法的观点出发尚有改良的余地。因此，期待不经过金属盐化合物而得到目标金属配合物的方法。近年来，对于制作使用半导体的电路所用的金属膜形成用组合物进行了各种研究。但是，关于使用具有导电性以及导热性的铜等半导体以外的金属的金属膜形成用组合物的制造方法以及金属膜的制造方法，目前的现状是尚未得到实用上令人满意的方法。通过有关金属膜形成用组合物的研究，本专利技术人等发现了期待以高浓度含有可形成的作为金属前体的金属配合物的金属膜形成用组合物。本公开的一个实施方式的课题为提供一种金属膜形成用组合物的制造方法，该方法能简单且高效制造含有对形成金属膜有用的金属前体的金属膜形成用组合物。本公开的其他实施方式的课题为提供一种金属膜的制造方法，该方法可以简单形成与基材的粘附性优异的金属膜。本公开的其他实施方式的课题为提供一种金属膜层叠体，该金属膜层叠体具有金属纯度高且不含对金属膜的性能产生影响的杂质的薄金属膜和非导电性基材、以及金属膜。本公开的其他实施方式的课题为提供一种金属膜形成用组合物的制造装置，该装置能简单且高效制造含有对形成金属膜是有用的金属前体的金属膜形成用组合物。上述课题的解决手段包含以下的实施方式。<1>一种金属膜形成用组合物的制造方法，包括：准备具有一对电解液槽的反应装置的工序，所述一对电解液槽经由具有金属离子不透过而氢离子透过的过滤器的流路进行连结；使所述一对电解液槽的每个电解液槽中储存电解液且将金属制的电极配置在至少一部分接触所述电解液的位置，经由直流电源连接一对所述电极间的工序；以及通过所述直流电源对一对所述电极间施加电压并在浸渍有成为阳极(anode)的电极的电解液槽内使所述电解液与金属离子发生反应而得到金属前体的工序。<2>根据<1>所记载的金属膜形成用组合物的制造方法，在超过0V且100V以下的条件下施加所述电压。<3>根据<1>或<2>所记载的金属膜形成用组合物的制造方法，所述电极是铜制的电极。<4>根据<1>～<3>中任意一项所记载的金属膜形成用组合物的制造方法，所述电解液是乙二胺四乙酸的水溶液。<5>一种金属膜的制造方法，包括：利用<1>～<4>中任意一项所记载的金属膜形成用组合物的制造方法得到金属膜形成用组合物的工序；将得到的金属膜形成用组合物给与基材上并形成金属膜形成用组合物层的工序；以及在100℃以上的温度条件下加热在基材上形成的所述金属膜形成用组合物层而形成金属膜的工序。<6>根据<5>所记载的金属膜的制造方法，将所述金属膜形成用组合物供与基材上以形成金属膜形成用组合物层的工序包括将所述金属膜形成用组合物喷涂到基材上的工序。<7>根据<5>或<6>所记载的金属膜的制造方法，进一步包括将所形成的金属膜在200℃～500℃的温度条件下进行退火的工序。<8>一种金属膜，含有80.0质量％以上且低于100质量％的铜、超过0质量％且10质量％以下的碳原子以及超过0质量％且10质量％以下的氧原子，膜厚为30nm～1μm。<9>一种金属膜层叠体，具有非导电性基材和在所述非导电性基材上膜厚为30nm～1μm的金属膜，所述金属膜含有80.0质量％以上且低于100质量％的铜、超过0质量％且10质量％以下的碳原子以及超过0质量％且10质量％以下的氧原子。<10>一种金属膜形成用组合物的制造装置，具有：经由具有金属离子不透过而氢离子透过的过滤器的流路进行连结且储存有电解液的一对电解液槽；由在所述一对电解液槽的一个电解液槽中配置的阳极以及在所述一对电解液槽的另一个电解液槽中配置的阴极构成的金属制的一对电极；和对所述金属制的一对电极间施加电压的直流电源。<11>根据<10>所记载的金属膜形成用组合物的制造装置，所述金属制的一对电极的配置位置是与在所述一对电解液槽的每个电解液槽中储存的电解液接触的位置。专利技术效果根据本公开的一实施方式，可以提供一种金属膜形成用组合物的制造方法，该方法能简单且高效制造含有对形成金属膜有用的金属前体的金属膜形成用组合物。根据本公开的其他实施方式，可以提供一种金属膜的制造方法，该方法可以简单形成与基材的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属膜形成用组合物的制造方法，包括：/n准备具有一对电解液槽的反应装置的工序，所述一对电解液槽经由流路进行连结，所述流路具有金属离子不透过而氢离子透过的过滤器；/n使所述一对电解液槽的每个电解液槽中储存电解液，且将金属制的电极配置在至少一部分接触所述电解液的位置，经由直流电源连接一对所述电极间的工序；以及/n通过所述直流电源对一对所述电极间施加电压并在浸渍有成为阳极的电极的电解液槽内使所述电解液与金属离子发生反应而得到金属前体的工序。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180828 JP 2018-1593891.一种金属膜形成用组合物的制造方法，包括：
准备具有一对电解液槽的反应装置的工序，所述一对电解液槽经由流路进行连结，所述流路具有金属离子不透过而氢离子透过的过滤器；
使所述一对电解液槽的每个电解液槽中储存电解液，且将金属制的电极配置在至少一部分接触所述电解液的位置，经由直流电源连接一对所述电极间的工序；以及
通过所述直流电源对一对所述电极间施加电压并在浸渍有成为阳极的电极的电解液槽内使所述电解液与金属离子发生反应而得到金属前体的工序。


2.根据权利要求1所述的金属膜形成用组合物的制造方法，其中，在超过0V且100V以下的条件下施加所述电压。


3.根据权利要求1或2所述的金属膜形成用组合物的制造方法，其中，所述电极是铜制的电极。


4.根据权利要求1～3中任意一项所述的金属膜形成用组合物的制造方法，其中，所述电解液含有乙二胺四乙酸。


5.一种金属膜的制造方法，包括：
利用权利要求1～4中任意一项所述的金属膜形成用组合物的制造方法得到金属膜形成用组合物的工序；
将得到的金属膜形成用组合物给与基材上并形成金属膜形成用组合物层的工序；以及
在100℃以上的温度条件下加热在基材上所形成的所述金属膜形成用组合物层而形成金属膜的工序。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤光史，永井裕己，
申请(专利权)人：学校法人工学院大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP