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KR102750099B1 - Chemically stable alkyl aluminum solution, alkyl aluminum hydrolysate composition solution, composition for aluminum oxide film coating formation, article having aluminum oxide film, method for producing same, method for producing aluminum oxide thin-film, method for producing passivation film, passivation film, and solar cell element using same - Google Patents

Chemically stable alkyl aluminum solution, alkyl aluminum hydrolysate composition solution, composition for aluminum oxide film coating formation, article having aluminum oxide film, method for producing same, method for producing aluminum oxide thin-film, method for producing passivation film, passivation film, and solar cell element using same Download PDF

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KR102750099B1
KR102750099B1 KR1020227041095A KR20227041095A KR102750099B1 KR 102750099 B1 KR102750099 B1 KR 102750099B1 KR 1020227041095 A KR1020227041095 A KR 1020227041095A KR 20227041095 A KR20227041095 A KR 20227041095A KR 102750099 B1 KR102750099 B1 KR 102750099B1
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시즈오 토미야스
토시오 나카
켄이치 하가
신스케 미야지마
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토소 화인켐 가부시키가이샤
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Abstract

산화알루미늄 박막의 제조 방법을 개시한다. (1) 알킬 알루미늄 화합물 또는 그의 부분 가수분해물 및 일반식 (4)의 환상 아마이드 화합물을 함유하는 용액. (2) 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물 함유 조성물을, 불활성 가스 분위기 하에서 기재 표면에 도포하고, 가열하는 방법. (3) 상기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물 또는 그의 부분 가수분해물의 유기 용매 용액을 분무도포해서 도포막을 형성하고, 가열해서 알루미늄 산화물막을 형성하는 방법. (4) 알킬 알루미늄 화합물 및 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유하는 용액을 기재에 도포해서 형성한 도막을 가열해서 산화알루미늄 박막을 얻는 방법. (5) 상기 용액으로 이루어진 부동태막 형성제, 이것을 이용하는 부동태막을 구비하는 실리콘 기재의 제조 방법. 부동태막을 구비하는 실리콘 기판 및 태양 전지 소자.

Disclosed are methods for producing an aluminum oxide thin film. (1) A solution containing an alkyl aluminum compound or a partial hydrolyzate thereof and a cyclic amide compound of the general formula (4). (2) A method for applying a composition containing a partial hydrolyzate of an organoaluminum compound represented by the general formula (6) to a surface of a substrate under an inert gas atmosphere, and heating the composition. (3) A method for forming an aluminum oxide film by spraying an organic solvent solution of the organoaluminum compound represented by the general formula (6) or a partial hydrolyzate thereof to form a coating film, and heating the same. (4) A method for obtaining an aluminum oxide thin film by applying a solution containing an alkyl aluminum compound and an organic solvent having electron donating properties and not containing active hydrogen atoms to a substrate, and heating the formed coating film. (5) A method for producing a silicon substrate having a passivation film using a passivation film forming agent composed of the above solution. A silicon substrate and a solar cell element having a passivation film.

Description

화학적으로 안정한 알킬 알루미늄 용액, 알킬 알루미늄 가수분해 조성물 용액, 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품, 그의 제조 방법, 산화알루미늄 박막의 제조 방법, 부동태막의 제조 방법, 부동태막, 그리고 그것을 이용한 태양 전지 소자{CHEMICALLY STABLE ALKYL ALUMINUM SOLUTION, ALKYL ALUMINUM HYDROLYSATE COMPOSITION SOLUTION, COMPOSITION FOR ALUMINUM OXIDE FILM COATING FORMATION, ARTICLE HAVING ALUMINUM OXIDE FILM, METHOD FOR PRODUCING SAME, METHOD FOR PRODUCING ALUMINUM OXIDE THIN-FILM, METHOD FOR PRODUCING PASSIVATION FILM, PASSIVATION FILM, AND SOLAR CELL ELEMENT USING SAME}Chemically stable alkyl aluminum solution, alkyl aluminum hydrolyzed composition solution, composition for aluminum oxide film coating and forming, article having aluminum oxide film, method for producing same, method for producing aluminum oxide thin film, method for producing passivation film, passivation film, and solar cell element using same {CHEMICALLY STABLE ALKYL ALUMINUM SOLUTION, ALKYL ALUMINUM HYDROLYSATE COMPOSITION SOLUTION, COMPOSITION FOR ALUMINUM OXIDE FILM COATING FORMATION, ARTICLE HAVING ALUMINUM OXIDE FILM, METHOD FOR PRODUCING SAME, METHOD FOR PRODUCING ALUMINUM OXIDE THIN-FILM, METHOD FOR PRODUCING PASSIVATION FILM, PASSIVATION FILM, AND SOLAR CELL ELEMENT USING SAME}

본 발명의 제1 양상(이하,"본 발명 1"이라고 칭할 경우가 있음)은, 공기에 대한 화학적 안정성이 높은 알킬 알루미늄 용액 및 알킬 알루미늄 가수분해 조성물에 관한 것이다. 본 발명 1의 알킬 알루미늄 용액은, 공기 중에서 취급해도 화학적으로 변화되지 않는 안정한 알킬화제, 반응제로서 이용가능한 용액 및 조성물이다. 본 발명 1의 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액을 이용하면, 공기 중이라도 산화알루미늄 박막을 형성할 수 있다.The first aspect of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present invention 1”) relates to an alkyl aluminum solution and an alkyl aluminum hydrolyzed composition having high chemical stability against air. The alkyl aluminum solution of the present invention 1 is a solution and composition usable as a stable alkylating agent and reactant that do not undergo chemical change even when handled in the air. By using the solution containing the alkyl aluminum partial hydrolyzate of the present invention 1, an aluminum oxide thin film can be formed even in the air.

본 발명의 제2 양상(이하, "본 발명 2"이라고 칭할 경우가 있음)은, 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법,및 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품에 관한 것이다. 본 발명 2의 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물은, 기재에의 밀착성이 우수한 알루미늄 산화물막을 형성할 수 있는 조성물이다.The second aspect of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present invention 2”) relates to a composition for forming an aluminum oxide film, a method for producing an article having an aluminum oxide film, and an article having an aluminum oxide film. The composition for forming an aluminum oxide film of the present invention 2 is a composition capable of forming an aluminum oxide film having excellent adhesion to a substrate.

본 발명의 제3 양상(이하, "본 발명 3"이라고 칭할 경우가 있음)은, 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법,및 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품에 관한 것이다. 본 발명 3의 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물은, 기재에의 밀착성이 우수한 알루미늄 산화물막을 형성할 수 있는 조성물이다.The third aspect of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present invention 3”) relates to a composition for forming an aluminum oxide film, a method for producing an article having an aluminum oxide film, and an article having an aluminum oxide film. The composition for forming an aluminum oxide film of the present invention 3 is a composition capable of forming an aluminum oxide film having excellent adhesion to a substrate.

본 발명의 제4 양상(이하, "본 발명 4"라고 칭할 경우가 있음)은, 간편한 산화알루미늄 박막의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명 4의 제조 방법을 이용하면, 간편하게 산화알루미늄 박막을 형성할 수 있다.The fourth aspect of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as “the present invention 4”) relates to a simple method for producing an aluminum oxide thin film. Using the manufacturing method of the present invention 4, an aluminum oxide thin film can be formed simply.

본 발명의 제5 양상(이하, "본 발명 5"라고 칭할 경우가 있음)은, 부동태막의 제조 방법, 부동태막, 그것을 이용한 태양 전지 소자에 관한 것이다. 본 발명 5의 제조 방법을 이용하면, 캐리어 라이프 타임(carrier lifetime)이 긴 부동태막을 형성할 수 있다.The fifth aspect of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present invention 5”) relates to a method for producing a passive film, a passive film, and a solar cell element using the same. By using the production method of the present invention 5, a passive film having a long carrier lifetime can be formed.

관련 출원의 상호참조Cross-reference to related applications

본 출원은, 2014년 8월 21일자로 출원된 일본 특원 2014-168541호, 2014년 8월 21일자로 출원된 일본 특원 2014-168549호, 2014년 11월 26일자로 출원된 일본 특원 2014-238778호, 2015년 2월 20일자로 출원된 일본 특원 2015-031567호 및 2015년 3월 10일자로 출원된 일본 특원 2015-046592호의 우선권을 주장하고, 그들의 전체 기재는, 본 명세서에 특별히 개시로서 원용된다.This application claims the benefit of Japanese Patent Application No. 2014-168541, filed August 21, 2014, Japanese Patent Application No. 2014-168549, filed August 21, 2014, Japanese Patent Application No. 2014-238778, filed November 26, 2014, Japanese Patent Application No. 2015-031567, filed February 20, 2015, and Japanese Patent Application No. 2015-046592, filed March 10, 2015, the entire contents of which are specifically incorporated herein by reference.

<본 발명의 제1 양상><First aspect of the present invention>

알킬 알루미늄은, 그의 높은 반응성으로부터, 중합용 촉매, 고급 α-올레핀, 고급 알코올의 합성 원료, 유기금속화합물의 합성 원료, 세라믹스의 합성 원료, 화합물반도체의 원료, 유기합성 분야에서의 반응제 등, 각종 용도에 폭넓게 사용되고 있다(비특허문헌 1-1).Alkyl aluminum is widely used in various applications, such as a polymerization catalyst, a raw material for the synthesis of higher α-olefins and higher alcohols, a raw material for the synthesis of organometallic compounds, a raw material for the synthesis of ceramics, a raw material for compound semiconductors, and a reactant in the field of organic synthesis, due to its high reactivity (Non-patent Document 1-1).

트라이메틸알루미늄, 트라이에틸알루미늄, 트라이아이소뷰틸알루미늄 등의 많은 알킬 알루미늄은 공기에 접촉하면 자연 발화되어, 백색의 알루미나를 생성한다. 그 때문에, 공기 중에서 용이하게 취급할 수 없다.Many alkyl aluminums, such as trimethylaluminum, triethylaluminum, and triisobutylaluminum, spontaneously combust when exposed to air, producing white alumina. Therefore, they are not easily handled in air.

그래서, 헥산, 헵탄, 톨루엔 등의 유기 용매로 희석시킨 알킬 알루미늄 용액이 사용될 경우가 많다. 그러나, 예를 들어, 트라이메틸알루미늄을 톨루엔으로 희석시킨 경우에는 12질량%, 트라이에틸알루미늄의 경우에는 12질량%, 트라이아이소뷰틸알루미늄의 경우에는 26질량%를 초과한 농도가 되면, 각각 여전히 자연 발화성이 잔존한다. 그 때문에, 안전하게 취급하기 위해서는, 그것 이하의 농도로 희석시킨 알킬 알루미늄 용액을 사용할 필요가 있었다(비특허문헌 1-2). 그러나 유기 용매로 희석시킨 비교적 낮은 농도의 알킬 알루미늄 용액은, 부피 체적이 커서, 수송 등의 이동이 경제적으로 불리하다.Therefore, alkyl aluminum solutions diluted with organic solvents such as hexane, heptane, and toluene are often used. However, for example, when trimethyl aluminum is diluted with toluene, if the concentration exceeds 12 mass%, triethyl aluminum exceeds 12 mass%, and triisobutyl aluminum exceeds 26 mass%, each still exhibits residual spontaneous ignition. Therefore, in order to handle safely, it was necessary to use alkyl aluminum solutions diluted to a concentration lower than that (Non-patent Document 1-2). However, relatively low-concentration alkyl aluminum solutions diluted with organic solvents have a large volume, making transportation and other movements economically disadvantageous.

또한, 자연 발화성이 없어질 때까지 희석시킨 알킬 알루미늄 용액이라도 공기에 대한 반응성은 잔존하고 있어, 공기와 접촉하면, 공기 중의 산소와 반응해서 백색 고체를 석출시켜, 주사 바늘, 배관 등을 폐색시키는 일도 있다.In addition, even if an alkyl aluminum solution is diluted to the point where it no longer has spontaneous combustion properties, it still retains its reactivity with air, and when it comes into contact with air, it reacts with the oxygen in the air to precipitate a white solid, which may block syringe needles, pipes, etc.

한편, 알킬 알루미늄 용액, 또는 알킬 알루미늄 용액과 물을 반응시킨 알킬 알루미늄 가수분해 조성물 용액을 이용해서 산화알루미늄 막을 형성하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 1-1).Meanwhile, a method of forming an aluminum oxide film using an alkyl aluminum solution or an alkyl aluminum hydrolysis composition solution obtained by reacting an alkyl aluminum solution with water is known (Patent Document 1-1).

특허문헌 1-1: WO2012/053433 A1Patent Document 1-1: WO2012/053433 A1

비특허문헌 1-1: "알킬 알루미늄 "유기합성 화학 제43권 제5호 (1985)P475Non-patent literature 1-1: "Alkyl aluminum" Organic Synthetic Chemistry Vol. 43 No. 5 (1985) P475

비특허문헌 1-2: "Pyrophoricity of Metal Alkyls", AkzoNobel Technical Bulletin August (2008) P1Non-patent literature 1-2: "Pyrophoricity of Metal Alkyls", AkzoNobel Technical Bulletin August (2008) P1

그러나, 특허문헌 1-1에 기재된 알킬 알루미늄 용액 및 알루미늄 알루미늄 가수분해 조성물 용액은, 물과의 반응성이 있고, 그 때문에, 질소, 아르곤 등의 불활성 가스 중에서 산화알루미늄막을 형성할 필요가 있다. 불활성 가스 중에서의 조작에는, 불활성 가스, 불활성 가스 공급 설비, 글러브박스(glove box) 등의 불활성 가스 보유 설비를 필요로 하여, 산화알루미늄 박막의 형성 비용이 높아진다고 하는 과제가 있었다.However, the alkyl aluminum solution and the aluminum aluminum hydrolysis composition solution described in Patent Document 1-1 are reactive with water, and therefore, it is necessary to form an aluminum oxide film in an inert gas such as nitrogen or argon. Operation in an inert gas requires an inert gas, an inert gas supply facility, an inert gas holding facility such as a glove box, and there has been a problem that the cost of forming an aluminum oxide film increases.

본 발명 1의 목적은, 공기에 대한 안정성이 높고, 자연 발화성이 실질적으로 없는, 공기 중에서의 취급이 가능하고, 부피체적이 비교적 작아 수송 등의 이동이 경제적으로 유리한 비교적 고농도로 하는 것도 가능한 알킬 알루미늄 용액을 제공하는 것, 게다가 공기 중에서 산화알루미늄 박막을 형성하는 것이 가능한 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액을 제공하는 것이다. 이에 부가해서, 본 발명 1은, 공기 중에서의 산화알루미늄 박막의 제조 방법을 제공한다.The purpose of the present invention 1 is to provide an alkyl aluminum solution which has high stability in air, is substantially free of spontaneous combustion, can be handled in air, has a relatively small volume and can be made into a relatively high concentration which is economically advantageous for transportation, etc., and further, to provide a solution containing an alkyl aluminum partial hydrolyzate which is capable of forming an aluminum oxide thin film in the air. In addition, the present invention 1 provides a method for producing an aluminum oxide thin film in the air.

<본 발명의 제2 양상><Second aspect of the present invention>

알루미늄 산화물은, 강도, 고내열성, 고열전도도, 저열팽창률, 절연성, 치밀성 등에 있어서 우수한 특성을 지니므로, 공업제품의 각종 용도에 폭넓게 사용되고 있다.Aluminum oxide has excellent properties such as strength, high heat resistance, high thermal conductivity, low thermal expansion coefficient, insulation, and density, so it is widely used in various industrial products.

알루미늄 산화물은, 나노입자, 분체, 필러, 판 형상, 봉 형상 등의 형상을 갖는 것으로서, 연마 재료, 내화재료, 내열재료, 절연물, 방열 재료에 제공되고 있다. 또한, 전술한 특성을 가지는 막으로서도 이용되어, 전자재료용 알루미나 시트, 알루미늄 산화물막의 제작, 촉매 담체의 작성, 내열성 부여, 공기, 수분에 대한 배리어성 부여, 반사 방지 효과 부여, 대전 방지 효과 부여, 방담(防曇) 효과 부여, 내마모성 등의 부여, 세라믹 제조용 바인더 등의 용도에 제공되고 있다. 구체적으로는, 기계부품이나 절삭공구의 보호막, 반도체, 자성체, 태양 전지 등의 절연막, 유전체 막, 반사 방지막, 표면 디바이스, 자기 헤드, 적외선 등의 센서 소자, 식품, 약품, 의료기 재료 등의 포장 재료에 있어서의 공기·수분 등에의 배리어 막, 각종 분체, 필름, 유리나 플라스틱을 소재로 하는 필름이나 성형체 등의 기재에의 코팅막 및 이들을 이용한 내열재료나 고경도 필름, 광학부재 등에의 응용이 있다.Aluminum oxide has the shape of nanoparticles, powder, filler, plate shape, rod shape, etc., and is provided as an abrasive material, a refractory material, a heat-resistant material, an insulator, and a heat-radiating material. In addition, it is also used as a film having the above-mentioned characteristics, and is provided for the purposes of producing an alumina sheet for electronic materials, an aluminum oxide film, creating a catalyst carrier, imparting heat resistance, imparting barrier properties against air and moisture, imparting an antireflection effect, imparting an antistatic effect, imparting an antifogging effect, imparting wear resistance, etc., and as a binder for manufacturing ceramics. Specifically, there are applications such as protective films for machine parts or cutting tools, insulating films for semiconductors, magnetic materials, solar cells, etc., dielectric films, antireflection films, surface devices, magnetic heads, sensor elements such as infrared rays, barrier films against air and moisture in packaging materials for foods, drugs, medical devices, etc., coating films for substrates such as various powders, films, films or molded bodies made of glass or plastic, and heat-resistant materials, high-hardness films, and optical elements using these.

알루미늄 산화물의 제조 방법으로서는, 각종 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 보크사이트를 출발 원료로 한, 소위 바이어법이나, 알루미늄 알콕사이드의 가수분해를 거친 제조 방법이 알려져 있다. 또한, 일반적인 알루미늄 산화물막의 제조 방법으로서, 예를 들면, 진공장치를 이용하는 성막수법인, 스퍼터링법, 화학기상성장(MOCVD)법, 증착 등의 물리기상성장(PVD)법이 잘 알려져 있다.Various methods are known as methods for producing aluminum oxide. For example, the so-called Bayer method using bauxite as a starting material, and a method for producing aluminum alkoxide through hydrolysis are known. In addition, as methods for producing general aluminum oxide films, for example, the sputtering method, the MOCVD method, and the physical vapor deposition (PVD) method, such as deposition, which are film forming methods using a vacuum device, are well known.

알루미늄 산화물막의 형성에 있어서는, 도포법에서의 성막이 알려져 있다. 이 도포법은, 장치가 간편하고 막 형성 속도가 빠르기 때문에 생산성이 높고 제조 비용이 낮은, 진공장치를 이용할 필요로 없고 진공용기에 의한 제약이 없기 때문에, 큰 산화물막의 작성도 가능한 등의 이점이 있다. 알루미늄 산화물막 형성을 위한 도포법으로서, 침지 코팅법(특허문헌 2-1, 2-2), 분무 열분해법(특허문헌 2-3), 연무 CVD법(비특허문헌 2-1), 스핀 코팅법(특허문헌 2-4 내지 2-6) 등이 알려져 있다.In the formation of an aluminum oxide film, film formation by a coating method is known. This coating method has the advantages of high productivity and low manufacturing cost because the device is simple and the film formation speed is fast, and since there is no need to use a vacuum device and there is no restriction by a vacuum vessel, it is possible to create a large oxide film. As a coating method for forming an aluminum oxide film, an immersion coating method (Patent Documents 2-1 and 2-2), a spray pyrolysis method (Patent Document 2-3), a mist CVD method (Non-patent Document 2-1), a spin coating method (Patent Documents 2-4 to 2-6), etc. are known.

특허문헌 2-3에 기재된 분무 열분해법은, 원료로서 알루미늄아세틸아세토나토 착체의 용액을 이용해서 분무도포와 동시에 용매 건조시키고, 이어서 기재 온도를 500℃ 이상으로 가열함으로써 알루미늄 산화물막 도막을 얻는 방법이다.The spray pyrolysis method described in Patent Document 2-3 is a method of obtaining an aluminum oxide film by using a solution of an aluminum acetylacetonato complex as a raw material, spray-coating it, simultaneously drying the solvent, and then heating the substrate to a temperature of 500°C or higher.

비특허문헌 2-1에 기재된 연무 CVD법은, 원료로서 알루미늄아세틸아세토나토 착체의 용액을 이용해서, 이것을 연무 형태로 해서 도포함과 동시에 용매 건조시키고, 이어서 기재 온도를 300℃ 이상으로 가열함으로써 알루미늄 산화물막 도막을 얻는 방법이다.The mist CVD method described in Non-Patent Document 2-1 is a method of obtaining an aluminum oxide film by using a solution of an aluminum acetylacetonato complex as a raw material, applying it in the form of mist, drying the solvent at the same time, and then heating the substrate to a temperature of 300°C or higher.

각종 조성물이, 도포법에 의한 알루미늄 산화물막 형성용 조성물로서 제안되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 2-4 내지 2-6에는, 아민 화합물과 수소화 알루미늄 화합물의 착체를 이용하는 알루미늄 산화물막 형성용 조성물이 기재되어 있다. 특허문헌 2-5 내지 2-7에는, 유기 알루미늄 화합물로서 알킬 알루미늄의 유기 용매 용액을 이용하는 것이 기재되어 있다.Various compositions have been proposed as compositions for forming an aluminum oxide film by a coating method. For example, Patent Documents 2-4 to 2-6 describe compositions for forming an aluminum oxide film using a complex of an amine compound and a hydrogenated aluminum compound. Patent Documents 2-5 to 2-7 describe using an organic solvent solution of alkyl aluminum as an organic aluminum compound.

이들 아민 화합물과 수소화 알루미늄 화합물의 착체나 알킬 알루미늄의 유기 용매 용액은, 통상, 스핀 코팅법 및 침지 코팅법에 의한 도포성막에 이용된다. 스핀 코팅 또는 침지 코팅 후에 용매를 건조시키고, 이어서, 산소원인 수분과 접촉시키면서 처리함으로써 알루미늄 산화물을 형성할 수 있다.These complexes of amine compounds and hydrogenated aluminum compounds or organic solvent solutions of alkyl aluminum are usually used for film coating by spin coating and immersion coating. After spin coating or immersion coating, the solvent is dried and then treated while contacting with moisture, which is an oxygen source, to form aluminum oxide.

또한, 알루미늄 산화물막 형성용 조성물로서, 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 이용하는 것도 알려져 있다(특허문헌 2-1, 2-2, 2-5, 2-6).Additionally, it is also known to use a partial hydrolyzate of an organic aluminum compound as a composition for forming an aluminum oxide film (Patent Documents 2-1, 2-2, 2-5, 2-6).

유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물도, 통상, 스핀 코팅법 및 침지 코팅법에 의한 도포성막에 이용할 수 있다. 일반적인 처방으로서는, 스핀 코팅 또는 침지 코팅 후에 용매를 건조시키고, 이어서 기재 온도를 450℃ 이상으로 가열함으로써 알루미늄 산화물막이 얻어진다(특허문헌 2-1, 2-2).Partial hydrolyzates of organic aluminum compounds can also be used for film coating by spin coating and immersion coating methods. In a general formulation, after spin coating or immersion coating, the solvent is dried, and then the substrate temperature is heated to 450°C or higher to obtain an aluminum oxide film (Patent Documents 2-1, 2-2).

특허문헌 2-1: 일본국 공개 특허 소58-95611호 공보Patent Document 2-1: Japanese Patent Publication No. 58-95611

특허문헌 2-2: 일본국 공개 특허 소58-91030호 공보Patent Document 2-2: Japanese Patent Publication No. 58-91030

특허문헌 2-3: 일본국 공개 특허 제2007-270335호 공보Patent Document 2-3: Japanese Publication No. 2007-270335

특허문헌 2-4: 일본국 공개 특허 제2007-287821호 공보Patent Document 2-4: Japanese Publication No. 2007-287821

특허문헌 2-5: WO2012/053433A 1Patent Document 2-5: WO2012/053433A 1

특허문헌 2-6: WO2012/053436A 1Patent Document 2-6: WO2012/053436A 1

특허문헌 2-7: 일본국 공개 특허 평4-139005호 공보Patent Document 2-7: Japanese Patent Publication No. H4-139005

비특허문헌 2-1: "Growth and electrical properties of AlOx grown by mist chemical vapor deposition", Toshiyuki Kawaharamura, Takayuki Uchida, Masaru Sanada, Mamoru Furuta, AIP Advances, Vol. 3 (2013) 032135.Non-patent Document 2-1: “Growth and electrical properties of AlOx grown by mist chemical vapor deposition”, Toshiyuki Kawaharamura, Takayuki Uchida, Masaru Sanada, Mamoru Furuta, AIP Advances, Vol. 3 (2013) 032135.

유기 알루미늄 화합물, 특히, 아민 화합물과 수소화 알루미늄 화합물의 착체나 알킬 알루미늄의 유기 용매 용액을 이용해서 스핀 코팅법 및 침지 코팅법 등에 의한 알루미늄 산화물막의 도포성막을 행할 경우가 있다. 예를 들면, 특허문헌 2-4에 기재된 아민 화합물과 수소화 알루미늄 화합물의 착체를 이용할 경우, 막 두께가 얇은(150㎚ 정도) 알루미늄 산화물막의 성막에 있어서는 산소/질소의 혼합물을 사용한 대기압 가스 분위기 하에서의 처리로 알루미늄 산화물막을 형성하는 것이 기재되어 있다. 한편, 특허문헌 2-5, 2-6에 기재된 실시예에 의하면, 막 두께가 두꺼운(200㎚ 정도 이상) 알루미늄 산화물막을 얻기 위해서는, 스핀 코팅 또는 침지 코팅 후에 용매를 건조한 후에, 산소원인 수분과 5㎫ 이상에서의 가압 하에서 접촉시키면서, 140℃에서 3시간 처리할 필요가 있다. 이 방법에서는, 장시간의 가압 하에서의 가열 처리가 필요하고, 산소/질소의 혼합물을 이용한 대기압 가스 분위기 하에서의 250℃에서의 처리에서는, 금속 알루미늄이 형성되어 버리는 것이 기재되어 있다.There are cases where an aluminum oxide film is applied by spin coating, dip coating, or the like using an organic aluminum compound, particularly, a complex of an amine compound and a hydrogenated aluminum compound, or an organic solvent solution of alkyl aluminum. For example, when using the complex of an amine compound and a hydrogenated aluminum compound described in Patent Document 2-4, in the case of forming an aluminum oxide film with a thin film thickness (about 150 nm), it is described that an aluminum oxide film is formed by treatment under an atmospheric pressure gas atmosphere using a mixture of oxygen and nitrogen. On the other hand, according to the examples described in Patent Documents 2-5 and 2-6, in order to obtain an aluminum oxide film with a thick film thickness (about 200 nm or more), it is necessary to dry the solvent after spin coating or dip coating, and then treat at 140°C for 3 hours while contacting it with moisture as an oxygen source under a pressure of 5 MPa or more. In this method, it is described that heat treatment under pressure for a long period of time is required, and that in treatment at 250°C in an atmospheric pressure gas atmosphere using a mixture of oxygen and nitrogen, metallic aluminum is formed.

또한, 특허문헌 2-5에 있어서, 유기 알루미늄 화합물로서 탄소수 12의 알킬기를 가진 트라이도데실 알킬 알루미늄의 유기 용매 용액을 이용한 경우에 있어서도, 산소/질소의 혼합물 등을 이용한 대기압 가스 분위기 하에서의 처리에서는, 금속 알루미늄이 형성되어 버리는 것이 기재되어 있다.In addition, in Patent Document 2-5, it is described that even in the case where an organic solvent solution of tridodecyl alkyl aluminum having an alkyl group of 12 carbon atoms is used as an organoaluminum compound, metallic aluminum is formed in a treatment under an atmospheric pressure gas atmosphere using a mixture of oxygen/nitrogen, etc.

이와 같이, 유기 알루미늄 화합물로서, 아민 화합물과 수소화 알루미늄 화합물의 착체나 알킬 알루미늄의 유기 용매 용액을 이용한 알루미늄 산화물막 형성용 조성물을 이용할 경우, 250℃ 이하에 있어서의 대기압 하에서는, 알루미늄 산화물막을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있다.In this way, when using a composition for forming an aluminum oxide film using a complex of an amine compound and a hydrogenated aluminum compound or an organic solvent solution of alkyl aluminum as an organoaluminum compound, there is a problem that an aluminum oxide film cannot be obtained under atmospheric pressure at 250°C or lower.

그런데, 최근, 필름 등의 수지제 기재에의 산화물의 성막 기술이 요구되고 있다. 그때, 1) 성막온도의 저온화, 2) 기재에의 밀착성, 3) 산화물의 형성 상태(예를 들면, 산화물막의 투명성이나 균질성 등)가 중요한 요소로 되고 있다. 그 때문에, 수지제 기재에의 알루미늄 산화물막의 성막도, 통상은, 진공을 이용한 증착법 등에 의해 성막이 행해지고 있다.However, recently, a technology for forming oxide films on resin substrates such as films has been demanded. At that time, 1) lowering the film formation temperature, 2) adhesion to the substrate, and 3) the formation state of the oxide (e.g., transparency or homogeneity of the oxide film) are important factors. Therefore, the film formation of aluminum oxide films on resin substrates is usually performed by a vacuum-based deposition method or the like.

특히, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 표면 에너지가 작은 수지에의 성막에 있어서는, 2) 기재에의 밀착성이 과제이다. 산화물막의 기재에의 밀착성을 향상시킬 목적으로, 수지 표면에 대하여 언더코트 처리, 프라이머 처리, 코로나 처리, UV 조사, 염소화 등이 행해지고 있다.In particular, in the case of film formation on resins with low surface energy such as polyethylene and polypropylene, 2) adhesion to the substrate is a challenge. In order to improve the adhesion of the oxide film to the substrate, undercoat treatment, primer treatment, corona treatment, UV irradiation, chlorination, etc. are performed on the resin surface.

지금까지, 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물을 이용하는 알루미늄 산화물막의 도포성막에 있어서는, 상기 1) 내지 3)의 성능을 겸비한 조성물은 알려져 있지 않다.Until now, a composition having the performances 1) to 3) above has not been known for the coating of an aluminum oxide film using a composition for forming an aluminum oxide film.

한편, 알킬 알루미늄 등의 유기 알루미늄 화합물을 부분적으로 가수분해시켜서 얻어진 알루미늄 산화물막 형성용 조성물을 이용한 알루미늄 산화물막의 도포성막에 대해서는, 검토가 거의 되어 있지 않고, 검토되어 있는 내용에 대해서는 과제가 많다. 예를 들면, 특허문헌 2-1에는, Al에 결합하고 있는 치환기로서 아이소프로폭시기를 가진 유기 알루미늄 화합물을 이용해서, 450℃에서 행하는 알루미늄 산화물막의 도포성막이 개시되어 있다. 그러나, 이 성막에 있어서는, 분자량이 큰 아이소사이안산뷰틸과 같은 첨가물을 첨가하지 않으면 박막에 균열이 들어가는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2-2에 있어서, Al에 결합하고 있는 치환기로서 에톡시기나 아이소프로폭시기를 가진 유기 알루미늄 화합물을 이용한 알루미늄 산화물막의 도포성막의 개시가 있다. 그러나, 500℃의 성막에 있어서는 균열이 생기거나, 알루미늄 산화물막이 기재에 밀착되지 않는 등의 과제가 있었다.Meanwhile, there has been little study on the application of an aluminum oxide film using a composition for forming an aluminum oxide film obtained by partially hydrolyzing an organoaluminum compound such as alkyl aluminum, and there are many problems with respect to the contents that have been studied. For example, Patent Document 2-1 discloses the application of an aluminum oxide film at 450°C using an organoaluminum compound having an isopropoxy group as a substituent bonded to Al. However, it is described that in this film formation, cracks appear in the thin film unless an additive such as butyl isocyanate having a large molecular weight is added. In addition, Patent Document 2-2 discloses the application of an aluminum oxide film using an organoaluminum compound having an ethoxy group or an isopropoxy group as a substituent bonded to Al. However, in the film formation at 500°C, there were problems such as the occurrence of cracks or the aluminum oxide film not adhering to the substrate.

이와 같이, 스핀 코팅법이나 침지 코팅법 등의 도포법을 이용해서, 기재 표면에 도포액을 직접 도포하는 알루미늄 산화물막의 도포성막에 있어서는, 알루미늄 산화물막의 기재에의 밀착성 불량이나 성막 시에 알루미늄 산화물의 막이 형성되지 않는(막 형태가 되지 않는) 등, 알루미늄 산화물막의 형성이 곤란하다고 하는 과제가 있다.In this way, in the case of coating an aluminum oxide film by directly applying a coating liquid to the surface of a substrate using a coating method such as a spin coating method or an immersion coating method, there are problems such as poor adhesion of the aluminum oxide film to the substrate or the formation of an aluminum oxide film (not forming a film shape) during film formation, which makes it difficult to form an aluminum oxide film.

그래서 본 발명 2의 목적은, 트라이에틸알루미늄과 같은 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 치환기를 가진 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 조성물을 이용하는 도포성막, 특히, 기재 표면에 도포액을 직접 도포하는 도포성막에 있어서의 과제를 해결하고, 비교적 저온에서의 성막에 있어서, 수지제 기재를 포함하는 기재에의 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태(예를 들면, 산화물막의 투명성이나 균질성 등)가 양호한 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물의 제공, 및 이 조성물을 이용한 알루미늄 산화물막의 형성 방법,및 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the purpose of the present invention 2 is to solve the problem of a coating film using a composition containing a partial hydrolyzate of an organoaluminum compound having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as triethylaluminum as a substituent, particularly, a coating film in which a coating liquid is directly applied to a substrate surface, and to provide a composition for forming an aluminum oxide film which, in film formation at a relatively low temperature, has excellent adhesion to a substrate including a resin substrate and a good oxide formation state (for example, transparency or homogeneity of the oxide film), and a method for forming an aluminum oxide film using the composition, and a method for manufacturing an article having an aluminum oxide film.

또한 본 발명 2는, 본 발명 2의 제조 방법을 이용해서 제작한, 산화물의 형성 상태(예를 들면, 산화물막의 투명성이나 균질성 등)가 양호한 알루미늄 산화물막,및 기재 상에 이 알루미늄 산화물막을 밀착성 양호한 상태로 구비하는 물품을 제공하는 것이다.In addition, the present invention 2 provides an aluminum oxide film having a good oxide formation state (for example, transparency or homogeneity of the oxide film, etc.) manufactured using the manufacturing method of the present invention 2, and an article having the aluminum oxide film in a good adhesive state on a substrate.

<본 발명의 제3 양상><Third aspect of the present invention>

알루미늄 산화물은, 강도, 고내열성, 고열전도도, 저열팽창률, 절연성, 치밀성 등에 있어서 우수한 특성을 지니므로, 공업제품의 각종 용도에 폭넓게 사용되고 있다.Aluminum oxide has excellent properties such as strength, high heat resistance, high thermal conductivity, low thermal expansion coefficient, insulation, and density, so it is widely used in various industrial products.

알루미늄 산화물 및 그의 제조 방법의 배경기술은, 상기 본 발명의 제2 양상의 배경기술에서 설명하였다.The background technology of aluminum oxide and its production method has been described in the background technology of the second aspect of the present invention.

알루미늄 산화물막의 형성에 있어서는, 도포법에서의 성막이 알려져 있다. 이 도포법은, 장치가 간편하고 막 형성 속도가 빠르기 때문에 생산성이 높고 제조 비용이 낮고, 진공장치를 이용할 필요가 없어 진공용기에 의한 제약이 없기 때문에, 큰 산화물막의 작성도 가능한 등의 이점이 있다. 알루미늄 산화물막 형성을 위한 도포법으로서, 침지 코팅법(특허문헌 3-1,3-2), 분무 열분해법(특허문헌 3-3 내지 3-7), 연무 CVD법(비특허문헌 3-1), 스핀 코팅법(특허문헌 3-8 내지 3-10) 등이 알려져 있다. 이 중에서도, 특히 분무 열분해법과 같은 분무도포에 의한 성막방법을 이용해서, 알루미늄 산화물 박막의 형성에 대해서 각종 검토가 이루어져 있다(특허문헌 3-3 내지 3-7).In the formation of an aluminum oxide film, film formation by a coating method is known. This coating method has the advantages of high productivity and low manufacturing cost because the device is simple and the film formation speed is fast, and since there is no need to use a vacuum device, there is no restriction by a vacuum container, and thus creation of a large oxide film is possible. As a coating method for forming an aluminum oxide film, an immersion coating method (Patent Documents 3-1 and 3-2), a spray pyrolysis method (Patent Documents 3-3 to 3-7), a mist CVD method (Non-patent Document 3-1), a spin coating method (Patent Documents 3-8 to 3-10), etc. are known. Among these, various studies have been conducted on the formation of an aluminum oxide film using a film formation method by spray coating such as a spray pyrolysis method in particular (Patent Documents 3-3 to 3-7).

또, 도포법에서의 성막에 의한 알루미늄 산화물막 형성에 있어서 이용되는 알루미늄 산화물막 형성용 조성물로서, 각종 조성물이 제안되어 있다. 예를 들면, 알루미늄 산화물인 알루미나막을 형성하는 방법에 있어서, 알루미늄 산화물막 형성용 조성물로서, 아민 화합물과 수소화 알루미늄 화합물의 착체를 이용하는 것이 기재되어 있다(특허문헌 3-8 내지 3-10), 또한 유기 알루미늄 화합물로서 알킬 알루미늄의 유기 용매 용액을 이용하는 것이 기재되어 있다(특허문헌 3-9 내지 3-11).In addition, various compositions have been proposed as compositions for forming an aluminum oxide film, which are used in forming an aluminum oxide film by film deposition in a coating method. For example, in a method for forming an alumina film, which is aluminum oxide, a composition for forming an aluminum oxide film, using a complex of an amine compound and a hydrogenated aluminum compound, is described (Patent Documents 3-8 to 3-10). In addition, a composition for forming an organic solvent solution of alkyl aluminum is described as an organic aluminum compound (Patent Documents 3-9 to 3-11).

특허문헌 3-1: 일본국 공개 특허 소58-95611호 공보Patent Document 3-1: Japanese Patent Publication No. 58-95611

특허문헌 3-2: 일본국 공개 특허 소58-91030호 공보Patent Document 3-2: Japanese Patent Publication No. 58-91030

특허문헌 3-3: 일본국 공개 특허 제2006-161157호 공보Patent Document 3-3: Japanese Publication No. 2006-161157

특허문헌 3-4: 일본국 공개 특허 제2007-270335호 공보Patent Document 3-4: Japanese Publication No. 2007-270335

특허문헌 3-5: 일본국 공개 특허 제2007-238393호 공보Patent Document 3-5: Japanese Publication No. 2007-238393

특허문헌 3-6: 일본국 공개 특허 제2009-120873호 공보Patent Document 3-6: Japanese Publication No. 2009-120873

특허문헌 3-7: 일본국 공개 특허 제2010-209363호 공보Patent Document 3-7: Japanese Publication No. 2010-209363

특허문헌 3-8: 일본국 공개 특허 제2007-287821호 공보Patent Document 3-8: Japanese Publication No. 2007-287821

특허문헌 3-9: WO2012/053433A 1Patent Document 3-9: WO2012/053433A 1

특허문헌 3-10: WO2012/053436A 1Patent Document 3-10: WO2012/053436A 1

특허문헌 3-11: 일본국 공개 특허 평4-139005호 공보Patent Document 3-11: Japanese Patent Publication No. 4-139005

비특허문헌 3-1: "Growth and electrical properties of AlOx grown by mist chemical vapor deposition" Toshiyuki Kawaharamura, Takayuki Uchida, Masaru Sanada, Mamoru Furuta AIP Advances, Vol.3(2013)032135.Non-patent Document 3-1: “Growth and electrical properties of AlOx grown by mist chemical vapor deposition” Toshiyuki Kawaharamura, Takayuki Uchida, Masaru Sanada, Mamoru Furuta AIP Advances, Vol.3(2013)032135.

최근, 필름 등, 수지 기재에의 산화물 성막이 요구되고 있고, 1) 성막 온도의 저온화, 2) 기재에의 밀착성, 3) 산화물의 형성 상태가 중요한 요소로 되고 있기 때문에, 수지 기재에의 알루미늄 산화물막의 성막도 통상, 진공을 이용한 증착법 등에 의해 성막이 행해지고 있다.Recently, oxide film formation on resin substrates such as films has been demanded, and 1) lowering the film formation temperature, 2) adhesion to the substrate, and 3) the formation state of the oxide are important factors. Therefore, aluminum oxide film formation on resin substrates is also usually performed by a vacuum-based deposition method, etc.

지금까지 알려져 있는, 분무도포법에 의한 검토에 있어서는, 그 알루미늄원으로서, 염화 알루미늄 등의 무기염이나, 아세트산 알루미늄이나 알루미늄아이소프로폭사이드나 알루미늄트리스아세틸아세토네이트의 유기 알루미늄 착체 등이 이용되고 있다. 그러나, 이들을 이용한 경우의 성막온도는, 보통 500℃ 이상으로 고온이며, 또한, 알루미늄트리스아세틸아세토네이트 등의 유기 알루미늄 착체는 유기 용매에의 용해도가 낮고, 알루미늄원의 고농도화가 곤란하여, 이들을 이용한 분무 성막에 있어서는, 알루미늄 산화물막의 생산성을 높이는 것이 곤란하다. 이와 같이, 지금까지 검토되어 있는 알루미늄 화합물로 구성되는 알루미늄 산화물막 형성용 조성물에서는, 수지 기재에의 성막이 가능한, 250℃ 이하에서의 알루미늄 산화물막 형성을 실시하는 것은 곤란하였다.In the investigations using the spray coating method known so far, inorganic salts such as aluminum chloride, or organic aluminum complexes such as aluminum acetate, aluminum isopropoxide, or aluminum tris acetylacetonate have been used as the aluminum source. However, the film formation temperature when these are used is usually high, such as 500°C or higher, and furthermore, organic aluminum complexes such as aluminum tris acetylacetonate have low solubility in organic solvents, and it is difficult to increase the concentration of the aluminum source, so that it is difficult to increase the productivity of the aluminum oxide film in the spray film formation using these. Thus, in the aluminum oxide film formation compositions composed of aluminum compounds that have been investigated so far, it has been difficult to form an aluminum oxide film at a temperature of 250°C or lower, which is capable of forming a film on a resin substrate.

한편, 도포성막에 있어서 알루미늄원으로서 이용할 수 있는 알루미늄 산화물막 형성용 조성물로서는, 유기 알루미늄 화합물로서 알킬 알루미늄의 유기 용매 용액이 있지만, 알킬 알루미늄은 대기 중에서 발화성이 있어, 보관, 사용시에는 매우 주의하지 않으면 안되는 화합물이다. 그 때문에, 알킬 알루미늄을 분무도포해서 분무 열분해법을 행하는 것은 극히 곤란하다.Meanwhile, as a composition for forming an aluminum oxide film that can be used as an aluminum source in a coating film, there is an organic solvent solution of alkyl aluminum as an organic aluminum compound, but alkyl aluminum is flammable in the air, so it is a compound that requires extreme care during storage and use. Therefore, it is extremely difficult to spray-apply alkyl aluminum and perform spray pyrolysis.

또한, 알킬 알루미늄은 탄소수가 적을수록 산소나 물과의 반응성이 높아지는 것이 알려져 있다. 그 때문에, 특허문헌 3-9 및 3-10에 있어서는, 알킬 알루미늄을 이용한 스핀 코팅 성막에 관한 실시예에 있어서 다이아이소뷰틸알루미늄 하이드라이드(알킬기의 탄소수 4)나, 트라이옥틸알루미늄(알킬기의 탄소수 8)이라고 하는 탄소수 4 이상의 알킬 알루미늄이 이용되고 있다. 또한, 이들 성막방법으로서는 스핀 코팅 성막이 이용되고 있지만, 분무 열분해법에 의한 성막에 대해서는 행해져 있지 않아, 아직 불분명하다.In addition, it is known that the lower the carbon number of alkyl aluminum, the higher the reactivity with oxygen or water. Therefore, in patent documents 3-9 and 3-10, in examples regarding spin coating film formation using alkyl aluminum, alkyl aluminum having 4 or more carbon atoms, such as diisobutyl aluminum hydride (4 carbon atoms in the alkyl group) or trioctyl aluminum (8 carbon atoms in the alkyl group), is used. In addition, spin coating film formation is used as these film formation methods, but film formation by spray pyrolysis has not been performed, and is still unclear.

또한, 다이아이소뷰틸알루미늄 하이드라이드 등의 수소화물은, 용매로서 이용되고 있는 아니솔 등의 에터계 용매를 이용한 경우에 있어서는, 하이드라이드와 에터계 용매가 반응할 경우가 있고, 고온이 되었을 경우, 약액의 반응에 의한 분해의 우려가 있다.In addition, in the case of hydrides such as diisobutyl aluminum hydride, when an ether solvent such as anisole is used as a solvent, there is a risk of reaction between the hydride and the ether solvent, and there is a risk of decomposition due to a reaction of the chemical liquid when the temperature becomes high.

이와 같이, 알킬 알루미늄을 유기 용매에 용해시킨 조성물을 기재에 분무도포하여, 열분해시키는 것에 의해 알루미늄 산화물막의 형성을 행하는 경우에 있어서는, 검토가 충분히 되어 있다고는 말할 수 없고, 아직 과제가 많다.In this way, in the case of forming an aluminum oxide film by spraying a composition in which alkyl aluminum is dissolved in an organic solvent onto a substrate and thermally decomposing it, it cannot be said that sufficient research has been done, and there are still many challenges.

또한, 알킬 알루미늄의 부분 가수분해물에 대해서도, 알킬 알루미늄을 유기 용매에 용해시킨 조성물의 경우와 마찬가지로, 기재에 분무 도포하고, 열분해시키는 것에 의해 알루미늄 산화물막의 형성을 행하는 경우에 있어서는, 검토가 되어 있다고는 말할 수 없고, 아직 과제가 많다.In addition, as for the partial hydrolyzate of alkyl aluminum, in the case of forming an aluminum oxide film by spraying it onto a substrate and thermally decomposing it, as in the case of a composition in which alkyl aluminum is dissolved in an organic solvent, it cannot be said that it has been studied, and there are still many tasks to be done.

본 발명 3의 목적은, 알킬 알루미늄 또는 알킬 알루미늄의 부분 가수분해물을 유기 용매에 용해시킨 조성물을 기재에 분무도포하고, 열분해 분해시키는 것에 의해 알루미늄 산화물막의 형성을 행하고, 밀착성이 우수한 알루미늄 산화물막을 얻는 것이 가능한, 알루미늄 산화물막을 제조하기 위한 방법 및 이 방법에 이용할 수 있는 막 형성용 조성물을 제공하는 것에 있다.The purpose of the present invention 3 is to provide a method for producing an aluminum oxide film, which comprises spraying a composition in which alkyl aluminum or a partial hydrolyzate of alkyl aluminum is dissolved in an organic solvent, and thermally decomposing the composition to form an aluminum oxide film, thereby obtaining an aluminum oxide film with excellent adhesion, and a film-forming composition that can be used in the method.

또한 본 발명 3의 목적은, 상기 제조 방법을 이용해서 제작한 알루미늄 산화물막을 제공하는 것, 나아가서는 이 알루미늄 산화물막을 포함하는 알루미늄 산화물 기능막 및 그들 막이나 기능막을 구비하는 기재인 물품을 제공하는 것이다.In addition, the purpose of the present invention 3 is to provide an aluminum oxide film manufactured using the above-mentioned manufacturing method, and further to provide an aluminum oxide functional film including the aluminum oxide film and an article which is a substrate having the film or functional film.

<본 발명의 제4 양상><Fourth aspect of the present invention>

산화알루미늄은, 고강도, 고내열성, 고열전도도, 저열팽창률, 절연성 등에 있어서 우수한 특성을 지니므로, 각종 용도에 폭넓게 사용되고 있다.Aluminum oxide has excellent properties such as high strength, high heat resistance, high thermal conductivity, low thermal expansion rate, and insulation, so it is widely used in various applications.

산화알루미늄 박막으로서는, 전자재료용 산화알루미늄 시트, 산화알루미늄 막의 작성, 촉매 담체의 작성, 내열성 부여, 공기, 수분에 대한 배리어성 부여, 반사 방지 효과 부여, 대전 방지 효과 부여, 방담효과 부여, 내마모성 등의 부여, 세라믹 제조용 바인더 등의 용도에 제공되고 있고, 그러한 산화알루미늄 박막은 고순도인 것이 요구되고 있다(비특허문헌 4-1).As an aluminum oxide thin film, it is provided for the purposes of producing an aluminum oxide sheet for electronic materials, an aluminum oxide film, producing a catalyst carrier, imparting heat resistance, imparting barrier properties to air and moisture, imparting an antireflection effect, imparting an antistatic effect, imparting an antifogging effect, imparting wear resistance, etc., and as a binder for ceramic manufacturing, and such an aluminum oxide thin film is required to have high purity (Non-patent Document 4-1).

구체적으로는, 절삭공구의 보호막, 반도체, 자성체, 태양 전지 등의 절연막, 표면 디바이스, 자기 헤드, 적외선 센서, 식품, 약품, 의료기 재료 등의 포장 재료, 광학부재 등에의 응용을 들 수 있다.Specifically, applications include protective films for cutting tools, insulating films for semiconductors, magnetic materials, solar cells, etc., surface devices, magnetic heads, infrared sensors, packaging materials for foods, drugs, medical devices, etc., and optical elements.

산화알루미늄 박막의 제조 방법으로서는, 스퍼터링법, 화학증착(CVD, Chemical Vapor Deposition)법, 원자층 증착(ALD, Atomic Layer Deposition)법 등의 방법으로 형성된다.The method for manufacturing an aluminum oxide thin film includes sputtering, chemical vapor deposition (CVD), and atomic layer deposition (ALD).

그러나, 스퍼터링법, CVD법, ALD법 등은, 대형의 밀폐 용기를 이용할 필요가 있으므로, 산화알루미늄 박막의 제조 비용이 높아지고, 재료 사용 효율이 저하되는 등의 문제가 있었다.However, since sputtering, CVD, ALD, etc. require the use of large sealed containers, there were problems such as high manufacturing costs of aluminum oxide thin films and low material usage efficiency.

스핀 코팅법, 침지 코팅법, 스크린 인쇄법, 다이 코팅법, 분무도포법 등의 도포법은, 상기 방법에 비해서 밀폐 용기를 이용할 필요가 없고 장치가 간편하며, 제막 속도가 빠르고, 낮은 제조 비용으로 산화알루미늄 박막을 제조할 수 있다는 이점이 있다.Coating methods such as spin coating, immersion coating, screen printing, die coating, and spray coating have the advantages of not requiring a sealed container, requiring simple equipment, producing a film at a fast film formation speed, and producing an aluminum oxide film at a low manufacturing cost compared to the above methods.

도포법으로서, 특히 분무 열분해법과 같은 분무도포에 의한 성막방법을 이용해서, 알루미늄 산화물 박막의 형성에 대해서 각종 검토가 행해져 있다(특허문헌 4-1 내지 4-2).Various studies have been conducted on the formation of aluminum oxide thin films using a film-forming method by spray application, such as a spray pyrolysis method, as a coating method (Patent Documents 4-1 to 4-2).

특허문헌 4-1: 일본국 공개 특허 제2007-238393호 공보Patent Document 4-1: Japanese Publication No. 2007-238393

특허문헌 4-2: 일본국 공개 특허 제2010-209363호 공보Patent Document 4-2: Japanese Publication No. 2010-209363

비특허문헌 4-1: 야사카(矢坂) JETI., 10(2005) P134 내지 140Non-patent literature 4-1: Yasaka JETI., 10 (2005) P134 to 140

그러나, 상기 특허문헌 4-1 내지 4-2에 기재된 방법에서는, 함께 열처리(소성)해서 부동태막을 제조할 경우, 바인더 수지, 리간드 등의 잔존 유기물 성분을 소성해서 탈지시킬(제거할) 필요가 있으므로, 소성에 긴 시간이 필요하거나, 또는, 400 내지 1000℃ 정도의 높은 온도에서의 열처리가 필요하다는 과제가 있었다.However, in the methods described in the above patent documents 4-1 to 4-2, when manufacturing a passive film by heat treatment (firing) together, it is necessary to degrease (remove) residual organic components such as binder resin and ligand by firing, so there was a problem that a long time was required for firing, or heat treatment at a high temperature of about 400 to 1000°C was required.

게다가, 투명성이 있는(가시광 550㎚의 투과율이 80% 이상) 산화 아연박막이 저온에서의 열처리에서는 얻기 어렵다는 과제가 있었다.In addition, there was a challenge that it was difficult to obtain a transparent zinc oxide thin film (with a transmittance of 80% or more at 550 nm of visible light) by heat treatment at low temperatures.

특히, 300℃ 이상의 소성이 필요하기 때문에 플라스틱 등의 내열성이 없는 기재에는 적용할 수 없다는 과제가 있었다.In particular, there was the challenge that it could not be applied to non-heat-resistant materials such as plastics because it required firing at 300℃ or higher.

트라이에틸알루미늄 등의 트라이알킬알루미늄 화합물은 대기 중에서 발화성이 있어, 보관, 사용 시에 매우 주의하지 않으면 안되는 화합물이다. 그 때문에, 트라이알킬알루미늄 화합물을 희석 등 하는 일 없이, 통상, 물이 존재하는 분위기 중에서 행해지는 일이 많은, 분무도포법 등에서 이용하는 것은 실용상 곤란하다. 트라이알킬 화합물은, 유기 용매에 희석시킨 상태에서는 발화성 등의 위험성을 저감시킬 수 있지만, 유기 용매에 희석시킨 트라이알킬 화합물의 분무 도포를 검토한 사례는 없다.Trialkyl aluminum compounds such as triethyl aluminum are flammable in the air, and therefore must be stored and used with extreme care. Therefore, it is practically difficult to use trialkyl aluminum compounds in spray application methods, which are usually performed in an atmosphere containing water, without diluting them. Trialkyl compounds can reduce the risk of flammability and the like when diluted in an organic solvent, but there have been no cases of examining spray application of trialkyl compounds diluted in an organic solvent.

또한, 불활성 가스 중에서의 도포 조작에는, 불활성 가스, 불활성 가스 공급 설비, 글러브박스 등의 불활성 가스 보유 설비를 필요로 하여, 산화알루미늄의 제조 비용이 그만큼 높아져 새로운 간편화가 요구된다는 과제가 있었다.In addition, the application operation in an inert gas requires inert gas, inert gas supply equipment, and inert gas holding equipment such as a glove box, which increases the manufacturing cost of aluminum oxide, and there was a challenge that further simplification was required.

본 발명 4의 목적은, 간편한 산화알루미늄 박막의 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명 4의 제조 방법을 이용하면, 잔존 유기물이 적은 투명성이 있는 산화알루미늄 박막을 용이하게 형성할 수 있다.The purpose of the present invention 4 is to provide a simple method for producing an aluminum oxide thin film. Using the production method of the present invention 4, a transparent aluminum oxide thin film with little residual organic matter can be easily formed.

<본 발명의 제5 양상><Fifth aspect of the present invention>

결정 실리콘 태양 전지의 고효율화를 위해서는, 태양 전지의 이면을 부동태화시키고, 캐리어의 이면 재결합을 억제시키는 것이 중요하다. 그 때문에, 실리콘 기판의 이면에 부동태막이 형성될 경우가 있다.In order to improve the efficiency of crystalline silicon solar cells, it is important to passivate the back surface of the solar cell and suppress back-side recombination of carriers. For this reason, a passivation film may be formed on the back surface of the silicon substrate.

이 부동태막으로서는, 산화 규소, 질화 규소, 산화알루미늄, 산화아연 등을 이용하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 5-1). 특히 p형 실리콘 기판에 관해서는, 양(正)의 고정 전하를 지니고 있는 질화 규소 등은 누설 전류가 발생하기 쉽기 때문에 적절하다고는 말할 수 없고, 음(負)의 고정 전하를 갖는 산화알루미늄이 적합하다(특허문헌 5-2).As this passive film, a technology utilizing silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, zinc oxide, etc. has been proposed (Patent Document 5-1). In particular, with regard to p-type silicon substrates, silicon nitride, etc., which have a positive fixed charge, are not suitable because leakage current is likely to occur, and aluminum oxide, which has a negative fixed charge, is suitable (Patent Document 5-2).

이 부동태막으로서의 산화알루미늄 박막의 제조 방법으로서는, 스퍼터링법, 화학증착(CVD, Chemical Vapor Deposition)법, 원자층 증착(ALD, Atomic Layer Deposition)법 등의 방법으로 형성된다.The method for manufacturing the aluminum oxide thin film as a passive film is formed by methods such as sputtering, chemical vapor deposition (CVD), and atomic layer deposition (ALD).

그러나, 스퍼터링법, CVD법, ALD법 등은, 대형의 밀폐 용기를 이용할 필요가 있으므로, 산화알루미늄 박막의 제조 비용이 높아지고, 재료 사용 효율이 저하되는 등의 문제가 있었다.However, since sputtering, CVD, and ALD methods require the use of large sealed containers, there are problems such as increased manufacturing costs for aluminum oxide thin films and decreased material usage efficiency.

스핀 코팅법, 침지 코팅법, 스크린 인쇄법, 다이 코팅법, 분무도포법 등의 도포법은, 상기 방법에 비해서 밀폐 용기를 이용할 필요가 없고 장치가 간편해서, 제막 속도가 빠르고, 낮은 제조 비용으로 산화알루미늄 박막을 제조할 수 있다는 이점이 있다.Coating methods such as spin coating, immersion coating, screen printing, die coating, and spray coating have the advantages of not requiring a sealed container and having simple equipment, allowing for a fast film formation speed and low manufacturing cost in comparison with the above methods, allowing for the production of aluminum oxide thin films.

도포법으로서, 스핀 코팅법에 의한 제조 방법(비특허문헌 5-1), 스크린 인쇄법에 의한 제조 방법(특허문헌 5-3)이 제안되어 있다.As a coating method, a manufacturing method using a spin coating method (Non-patent Document 5-1) and a manufacturing method using a screen printing method (Patent Document 5-3) are proposed.

특허문헌 5-1: 일본국 공개 특허 제2009-164544호 공보Patent Document 5-1: Japanese Publication No. 2009-164544

특허문헌 5-2: 일본 특허 제4767110호 공보Patent Document 5-2: Japanese Patent No. 4767110

특허문헌 5-3: 일본국 공개 특허 제2014-167961호 공보Patent Document 5-3: Japanese Publication No. 2014-167961

비특허문헌 5-1: Thin Solid Films, 517(2009), 6327-6330Non-patent literature 5-1: Thin Solid Films, 517(2009), 6327-6330

그러나, 상기 비특허문헌 5-1, 특허문헌 5-3에 기재된 방법에서는, 함께 열처리(소성)해서 부동태막을 제조할 경우, 바인더 수지, 리간드 등의 잔존 유기물성분을 소성해서 탈지시킬(제거할) 필요가 있으므로, 소성에 긴 시간이 필요하거나, 또는, 650 내지 1000℃로 높은 온도에서의 열처리가 필요하다고 하는 과제가 있었다.However, in the methods described in the above-mentioned non-patent documents 5-1 and patent documents 5-3, when manufacturing a passive film by heat treatment (firing) together, it is necessary to degrease (remove) residual organic components such as binder resin and ligand by firing, so there was a problem that a long time was required for firing, or heat treatment at a high temperature of 650 to 1000°C was required.

또한, 상기 비특허문헌 5-1, 특허문헌 5-3에 기재된 방법으로 제조된 부동태막의 캐리어 라이프 타임은, 기판 웨이퍼 두께가 약 700㎛일 때에 100 내지 500㎲로 ALD법으로 제조된 부동태막보다도 짧아, 새로운 캐리어 라이프 타임의 향상이 요구되고 있었다.In addition, the carrier lifetime of the passive film manufactured by the method described in the above-mentioned non-patent literature 5-1 and patent literature 5-3 is shorter than that of the passive film manufactured by the ALD method, which is 100 to 500 μs when the substrate wafer thickness is about 700 μm, and therefore, further improvement in the carrier lifetime has been demanded.

본 발명 5의 목적은, 간편한 부동태막의 제조 방법, 부동태막, 그것을 이용한 태양 전지 소자를 제공하는 것이다. 본 발명 5의 제조 방법을 이용하면, 캐리어 라이프 타임이 긴 부동태막을 형성할 수 있다.The purpose of the present invention 5 is to provide a simple method for manufacturing a passive film, a passive film, and a solar cell element using the same. Using the manufacturing method of the present invention 5, a passive film having a long carrier lifetime can be formed.

상기 특허문헌 1-1 내지 5-3 및 비특허문헌 1-1 내지 5-1은, 그들의 전체 기재는, 여기에 특별히 개시로서 원용된다.The above patent documents 1-1 to 5-3 and non-patent documents 1-1 to 5-1 are specifically incorporated herein by reference in their entirety.

본 발명 1은 다음과 같다.The present invention 1 is as follows.

[1-1] 다이알킬알루미늄, 트라이알킬알루미늄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 알킬 알루미늄 화합물(단, 알킬기는 탄소수 1 내지 6이며, 동일 또는 상이해도 됨) 및 용매를 함유하는, 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액으로서,[1-1] A solution containing an alkyl aluminum compound comprising dialkyl aluminum, trialkyl aluminum or a mixture thereof (wherein the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms and may be the same or different) and a solvent,

상기 용매는, 비점이 160℃ 이상이며, 하기 일반식 (4)로 표시되는 아마이드 구조를 갖고, 그리고 환상 구조를 갖는 유기 화합물(이하, "환상 아마이드 화합물"이라 칭함)이며,The above solvent is an organic compound having a boiling point of 160°C or higher, an amide structure represented by the following general formula (4), and a cyclic structure (hereinafter referred to as a “cyclic amide compound”).

상기 알킬 알루미늄 화합물에 대해서 몰비로 2.6을 초과하는 양의 상기 환상 아마이드 화합물을 함유하는, 상기 용액:A solution containing the cyclic amide compound in an amount exceeding 2.6 in molar ratio with respect to the alkyl aluminum compound:

. .

[1-2] 상기 환상 아마이드 화합물은, N-메틸-2-피롤리돈, 또는 1,3-다이메틸-이미다졸리디논, 1,3-다이메틸-3,4,5,6-테트라하이드로-2(1H)-피리미디논, 또는 이들의 혼합물인, [1-1]에 기재된 용액.[1-2] The solution described in [1-1], wherein the above-mentioned cyclic amide compound is N-methyl-2-pyrrolidone, or 1,3-dimethyl-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinone, or a mixture thereof.

[1-3] 상기 알킬 알루미늄 화합물의 함유량이 15질량% 이상인, [1-1] 또는 [1-2] 중 어느 한 항에 기재된 용액.[1-3] A solution according to any one of [1-1] or [1-2], wherein the content of the alkyl aluminum compound is 15 mass% or more.

[1-4] 상기 다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄이 하기 일반식 (1) 또는 (2)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물인, [1-1] 내지 [1-3] 중 어느 한 항에 기재된 용액:[1-4] A solution according to any one of [1-1] to [1-3], wherein the dialkyl aluminum and/or trialkyl aluminum is an alkyl aluminum compound represented by the following general formula (1) or (2):

(식 중, R1은 메틸기 또는 에틸기를, R2는 할로겐, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents a methyl group or an ethyl group, and R 2 represents a halogen, a methyl group, or an ethyl group.)

(식 중, R3은 아이소뷰틸기를, R4는 할로겐 또는 아이소뷰틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 3 represents an isobutyl group and R 4 represents a halogen or an isobutyl group.)

[1-5] 상기 일반식 (1)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물이 트라이에틸알루미늄 또는 트라이메틸알루미늄인, [1-4]에 기재된 용액.[1-5] A solution described in [1-4], wherein the alkyl aluminum compound represented by the general formula (1) is triethyl aluminum or trimethyl aluminum.

[1-6] 상기 일반식 (2)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물이 트라이아이소뷰틸알루미늄인, [1-4]에 기재된 용액.[1-6] A solution described in [1-4], wherein the alkyl aluminum compound represented by the general formula (2) is triisobutyl aluminum.

[1-7] 상기 일반식 (2)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물을 30질량% 이상 함유하는, [1-6]에 기재된 용액.[1-7] A solution described in [1-6] containing 30 mass% or more of an alkyl aluminum compound represented by the general formula (2).

[1-8] 상기 환상 아마이드 화합물 이외의 용매를 더 포함하는, [1-1] 내지 [1-7] 중 어느 한 항에 기재된 용액.[1-8] A solution according to any one of [1-1] to [1-7], further comprising a solvent other than the above-mentioned cyclic amide compound.

[1-9] 다이알킬알루미늄, 트라이알킬알루미늄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 알킬 알루미늄 화합물(단, 알킬기는 탄소수 1 내지 6이며, 동일 또는 상이해도 됨)의 부분 가수분해물 및 용매를 함유하는, 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액으로서,[1-9] A solution containing a partial hydrolyzate of an alkyl aluminum compound composed of dialkyl aluminum, trialkyl aluminum or a mixture thereof (provided that the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms and may be the same or different) and a solvent,

상기 용매는, 비점이 160℃ 이상이며, 하기 일반식 (4)로 표시되는 아마이드 구조를 갖고, 그리고 환상 구조를 갖는 유기 화합물(이하, "환상 아마이드 화합물"이라 칭함)이며,The above solvent is an organic compound having a boiling point of 160°C or higher, an amide structure represented by the following general formula (4), and a cyclic structure (hereinafter referred to as a “cyclic amide compound”).

상기 부분 가수분해물은, 상기 알킬 알루미늄 화합물 중의 알루미늄에 대해서, 몰비가 0.5 내지 1.3의 범위의 물로 가수분해된 것인, 상기 용액:The above partial hydrolyzate is a solution in which the aluminum in the alkyl aluminum compound is hydrolyzed with water in a molar ratio ranging from 0.5 to 1.3:

. .

[1-10] 상기 알킬 알루미늄 화합물 중의 알루미늄에 대해서 몰비로 1 이상의 상기 환상 아마이드 화합물을 함유하는, [1-9]에 기재된 용액.[1-10] A solution as described in [1-9], containing at least 1 of the above cyclic amide compounds in a molar ratio with respect to aluminum among the above alkyl aluminum compounds.

[1-11] 상기 환상 아마이드 화합물은, N-메틸-2-피롤리돈, 또는 1,3-다이메틸-이미다졸리디논, 1,3-다이메틸-3,4,5,6-테트라하이드로-2(1H)-피리미디논, 또는 이들의 혼합물인, [1-9] 또는 [1-10]에 기재된 용액.[1-11] The solution described in [1-9] or [1-10], wherein the above-mentioned cyclic amide compound is N-methyl-2-pyrrolidone, or 1,3-dimethyl-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinone, or a mixture thereof.

[1-12] 상기 다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄이 하기 일반식 (1) 또는 (2)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물인, [1-9] 내지 [1-11] 중 어느 한 항에 기재된 용액:[1-12] A solution according to any one of [1-9] to [1-11], wherein the dialkyl aluminum and/or trialkyl aluminum is an alkyl aluminum compound represented by the following general formula (1) or (2):

(식 중, R1은 메틸기 또는 에틸기를, R2는 수소, 할로겐, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents a methyl group or an ethyl group, and R 2 represents hydrogen, halogen, a methyl group or an ethyl group.)

(식 중, R3은 아이소뷰틸기를, R4는 수소, 할로겐, 아이소뷰틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 3 represents an isobutyl group, and R 4 represents hydrogen, halogen, or an isobutyl group.)

[1-13] 상기 트라이알킬알루미늄이 하기 일반식 (3)으로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물인, [1-9] 내지 [1-11] 중 어느 한 항에 기재된 용액:[1-13] A solution according to any one of [1-9] to [1-11], wherein the trialkyl aluminum is an alkyl aluminum compound represented by the following general formula (3):

(식 중, R5는 메틸기, 에틸기 또는 아이소뷰틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 5 represents a methyl group, an ethyl group, or an isobutyl group.)

[1-14] 상기 환상 아마이드 화합물 이외의 용매를 더 포함하는, [1-9] 내지 [1-13] 중 어느 한 항에 기재된 용액.[1-14] A solution according to any one of [1-9] to [1-13], further comprising a solvent other than the above-mentioned cyclic amide compound.

[1-15] [1-9] 내지 [1-14] 중 어느 한 항에 기재된 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액을 기판에 도포해서 산화알루미늄 박막을 얻는 것을 포함하는, 산화알루미늄 박막의 제조 방법.[1-15] A method for producing an aluminum oxide thin film, comprising applying a solution containing an alkyl aluminum partial hydrolyzate as described in any one of [1-9] to [1-14] to a substrate to obtain an aluminum oxide thin film.

본 발명 2는, 다음과 같다.The present invention 2 is as follows.

[2-1] (A) 하기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물을 유기 용매 중에서 부분적으로 가수분해시켜, 상기 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 조성물을 얻는 공정으로서, 단, 상기 부분 가수분해는, 상기 유기 알루미늄 화합물에 대한 몰비가 0.4 내지 1.3의 범위인 물을 이용해서 행하는, 상기 조성물을 얻는 공정,[2-1] (A) A process for obtaining a composition containing a partial hydrolyzate of an organoaluminum compound represented by the general formula (6) below by partially hydrolyzing the organoaluminum compound in an organic solvent, wherein the partial hydrolysis is performed using water having a molar ratio of 0.4 to 1.3 with respect to the organoaluminum compound.

(B) 상기 부분 가수분해물 함유 조성물을 불활성 가스 분위기 하에서 기재의 적어도 일부의 표면에 도포해서 도포막을 형성하는 공정,(B) a process of forming a coating film by applying the composition containing the above-mentioned partial hydrolyzate to at least a portion of the surface of a substrate under an inert gas atmosphere;

(C) 상기 도포막을 형성한 기재를 불활성 가스 분위기 하, 400℃ 이하의 온도에서 가열해서, 알루미늄 산화물막을 형성하는 공정을 포함하는, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법:(C) A method for manufacturing an article having an aluminum oxide film, comprising a step of forming an aluminum oxide film by heating a substrate having the above coating film formed at a temperature of 400°C or lower in an inert gas atmosphere:

(식 중, R1은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 나타내고, R2, R3은 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 직쇄 혹은 분기된 알콕실기, 아실옥시기 또는 아세틸아세토네이트기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 and R 3 independently represent hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a straight-chain or branched alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyloxy group, or an acetylacetonate group.)

[2-2] 상기 공정(B) 및 (C)에서 이용되는 불활성 가스 분위기는, 실질적으로 수분을 함유하지 않는, [2-1]에 기재된 제조 방법.[2-2] The manufacturing method described in [2-1], wherein the inert gas atmosphere used in the above processes (B) and (C) substantially does not contain moisture.

[2-3] 상기 공정(B)에 있어서의 상기 부분 가수분해물 함유 조성물의 도포를 20 내지 350℃의 범위의 온도에서 행하는, [2-1] 또는 [2-2]에 기재된 제조 방법.[2-3] A manufacturing method described in [2-1] or [2-2], wherein application of the partially hydrolyzed product-containing composition in the above process (B) is performed at a temperature in the range of 20 to 350°C.

[2-4] 상기 공정(C)에 있어서의 가열 온도는, 40 내지 400℃의 범위인, [2-1] 내지 [2-3] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[2-4] A manufacturing method according to any one of [2-1] to [2-3], wherein the heating temperature in the above process (C) is in the range of 40 to 400°C.

[2-5] 상기 공정(B)에서 얻어진 도포 기재를 불활성 가스 분위기 하, 20 내지 200℃의 온도로 가열하고, 도포막 중의 적어도 일부의 유기 용매를 제거한 후에, 공정(C)에 제공해서 알루미늄 산화물막을 형성하는, [2-1] 내지 [2-4] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[2-5] A manufacturing method according to any one of [2-1] to [2-4], wherein the coating base material obtained in the above process (B) is heated at a temperature of 20 to 200°C under an inert gas atmosphere, at least a portion of the organic solvent in the coating film is removed, and then provided to process (C) to form an aluminum oxide film.

[2-6] 상기 공정(A)에 있어서, 상기 유기 알루미늄 화합물과 물을 혼합한 후에, 혼합물을 30 내지 80℃의 온도로 가열해서 부분 가수분해물을 함유하는 조성물을 얻는, [2-1] 내지 [2-5] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[2-6] A manufacturing method according to any one of [2-1] to [2-5], wherein in the above process (A), after mixing the organic aluminum compound and water, the mixture is heated to a temperature of 30 to 80°C to obtain a composition containing a partial hydrolyzate.

[2-7] 상기 공정(A)에서 조제한 부분 가수분해물 함유 조성물을 여과해서 불용물을 제거한 후에, 공정(B)에 이용하는, [2-1] 내지 [2-6] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[2-7] A manufacturing method according to any one of [2-1] to [2-6], wherein the composition containing the partial hydrolyzate prepared in the above process (A) is filtered to remove insoluble matter and then used in the process (B).

[2-8] 분무도포법, 침지 코팅법, 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법, 슬롯 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 커튼 코팅법, 정전도포법, 잉크젯법, 스크린 인쇄법에 의한 방법으로, 조성물을 기재에 도포하는, [2-1] 내지 [2-7] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[2-8] A manufacturing method according to any one of [2-1] to [2-7], wherein the composition is applied to a substrate by a spray coating method, an immersion coating method, a spin coating method, a slit coating method, a slot coating method, a bar coating method, a roll coating method, a curtain coating method, an electrostatic coating method, an inkjet method, or a screen printing method.

[2-9] 상기 부분 가수분해물 조제에 이용하는 유기 용매가, 탄화수소화합물 및/또는 전자공여성 용매를 함유하는 유기 용매인, [2-1] 내지 [2-8] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[2-9] A manufacturing method according to any one of [2-1] to [2-8], wherein the organic solvent used in preparing the above partial hydrolyzate is an organic solvent containing a hydrocarbon compound and/or an electron-donating solvent.

[2-10] 상기 공정(A)에서 조제한 부분 가수분해물 함유 조성물 중의 부분 가수분해물의 농도가 0.1 내지 30질량%의 범위인, [2-1] 내지 [2-9] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[2-10] A manufacturing method according to any one of [2-1] to [2-9], wherein the concentration of the partial hydrolyzate in the composition containing the partial hydrolyzate prepared in the above process (A) is in the range of 0.1 to 30 mass%.

[2-11] 상기 공정(A)에서 이용되는 상기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물은, 식 중의 R1이 메틸기 또는 에틸기인, [2-1] 내지 [2-10] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[2-11] The organic aluminum compound represented by the general formula (6) used in the above process (A) is a manufacturing method according to any one of [2-1] to [2-10], wherein R 1 in the formula is a methyl group or an ethyl group.

[2-12] 상기 공정(A)에서 이용되는 상기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물이 트라이에틸알루미늄 또는 트라이에틸알루미늄을 함유하는 유기 알루미늄 화합물의 혼합물인, [2-1] 내지 [2-11] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[2-12] A manufacturing method according to any one of [2-1] to [2-11], wherein the organoaluminum compound represented by the general formula (6) used in the above process (A) is triethylaluminum or a mixture of organoaluminum compounds containing triethylaluminum.

[2-13] 상기 공정(B)에서 이용되는 상기 기판이 유리제 기판 또는 수지제 기판인, [2-1] 내지 [2-12] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[2-13] A manufacturing method according to any one of [2-1] to [2-12], wherein the substrate used in the above process (B) is a glass substrate or a resin substrate.

[2-14] 하기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물을 유기 용매 중에서 부분적으로 가수분해시켜 얻어진, 상기 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 조성물로서,[2-14] A composition containing a partial hydrolyzate of an organoaluminum compound obtained by partially hydrolyzing the organoaluminum compound represented by the following general formula (6) in an organic solvent,

(A) 상기 부분 가수분해는, 상기 유기 알루미늄 화합물에 대한 몰비가 0.4 내지 1.3의 범위인 물을 이용해서 행해지고, 그리고(A) The partial hydrolysis is performed using water having a molar ratio of 0.4 to 1.3 to the organoaluminum compound, and

(b) 상기 조성물은, 막도포형성이 불활성 가스 분위기 하에서 행해지는 알루미늄 산화물막의 형성에 이용하기 위한 물질인, 상기 조성물:(b) The composition is a material for use in the formation of an aluminum oxide film, the film formation being performed under an inert gas atmosphere:

(식 중, R1은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 나타내고, R2, R3은 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 직쇄 혹은 분기된 알콕실기, 아실옥시기 또는 아세틸아세토네이트기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 and R 3 independently represent hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a straight-chain or branched alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyloxy group, or an acetylacetonate group.)

[2-15] 상기 불활성 가스 분위기 하에서 행해지는 막도포형성은, (b1) 상기 부분 가수분해물 함유 조성물을 불활성 가스 분위기 하에서 기재의 적어도 일부의 표면에 도포해서 도포막을 형성하는 공정, 및[2-15] The film-coating process performed under the above inert gas atmosphere comprises: (b1) a process of forming a film by applying the partially hydrolyzed product-containing composition to at least a portion of the surface of a substrate under an inert gas atmosphere, and

(b2) 상기 도포막을 형성한 기재를 불활성 가스 분위기 하, 400℃ 이하의 온도에서 가열해서, 알루미늄 산화물막을 형성하는 공정을 포함하는, [2-14]에 기재된 조성물.(b2) A composition as described in [2-14], including a process of forming an aluminum oxide film by heating the substrate on which the coating film has been formed at a temperature of 400° C. or lower in an inert gas atmosphere.

[2-16] 세공 직경이 3㎛ 이하인 필터를 이용해서 여과한, 불용물을 실질적으로 함유하지 않는, [2-14] 또는 [2-15]에 기재된 조성물.[2-16] A composition described in [2-14] or [2-15], which is substantially free of insoluble matter and is filtered using a filter having a pore diameter of 3 ㎛ or less.

[2-17] 기재에 밀착된 투명한 알루미늄 산화물막을 형성하기 위한 [2-14] 내지 [2-16] 중 어느 한 항에 기재된 조성물.[2-17] A composition according to any one of [2-14] to [2-16] for forming a transparent aluminum oxide film in close contact with a substrate.

[2-18] [2-1] 내지 [2-13] 중 어느 한 항에 기재된 방법, 또는 [2-14] 내지 [2-17] 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 이용해서 불활성 가스 분위기 하에서 제조한, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품.[2-18] An article having an aluminum oxide film, manufactured under an inert gas atmosphere using a method described in any one of [2-1] to [2-13], or a composition described in any one of [2-14] to [2-17].

[2-19] 상기 물품이 알루미늄 산화물막을 기재에 부착한 복합체 또는 알루미늄 산화물막과 알루미늄 산화물막 이외의 층을 가진 복합막을 기재에 부착한 복합체인, [2-18]에 기재된 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품.[2-19] An article having an aluminum oxide film as described in [2-18], wherein the article is a composite in which an aluminum oxide film is attached to a substrate or a composite film having a layer other than an aluminum oxide film and an aluminum oxide film is attached to a substrate.

본 발명 3은, 다음과 같다.The present invention 3 is as follows.

[3-1] (A) 하기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물 또는 그의 부분 가수분해물의 유기 용매 용액을, 기재의 적어도 일부의 표면에 분무도포해서 도포막을 형성하는 공정(단, 상기 부분 가수분해물은, 상기 유기 알루미늄 화합물에 대해서 몰비로 0.7 이하의 물을 이용해서 상기 유기 알루미늄 화합물을 유기 용매 중에서 부분적으로 가수분해시켜서 얻어진 물질이며, 그리고 상기 분무도포는, 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하에서 행함);[3-1] (A) A process for forming a coating film by spraying an organic solvent solution of an organoaluminum compound represented by the following general formula (6) or a partial hydrolyzate thereof onto at least a portion of the surface of a substrate (provided that the partial hydrolyzate is a substance obtained by partially hydrolyzing the organoaluminum compound in an organic solvent using water in a molar ratio of 0.7 or less to the organoaluminum compound, and the spraying is performed under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture);

(B) 상기 도포막을 형성한 기재를 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하, 400℃ 이하의 온도에서 가열하고, 상기 도포막으로부터 알루미늄 산화물막을 형성하는 공정을 포함하는, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법:(B) A method for manufacturing an article having an aluminum oxide film, comprising the step of heating a substrate having the coating film formed thereon at a temperature of 400° C. or lower under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture, and forming an aluminum oxide film from the coating film:

(식 중, R1은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 나타내고, R2, R3은 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 직쇄 혹은 분기된 알콕실기, 아실옥시기 또는 아세틸아세토네이트기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 and R 3 independently represent hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a straight-chain or branched alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyloxy group, or an acetylacetonate group.)

[3-2] 상기 공정(A)에 있어서, 유기 알루미늄 화합물의 유기 용매 용액을 이용하고,[3-2] In the above process (A), an organic solvent solution of an organic aluminum compound is used,

일반식 (6) 중, R1은 탄소수 1 내지 3의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 나타내고, R2, R3은 독립적으로, 탄소수 1 내지 3의 직쇄 혹은 분기된 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 직쇄 혹은 분기된 알콕실기, 아실옥시기 또는 아세틸아세토네이트기를 나타내는, [3-1]에 기재된 제조 방법.A manufacturing method described in [3-1], wherein in general formula (6), R 1 represents a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 and R 3 independently represent a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a straight-chain or branched alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyloxy group, or an acetylacetonate group.

[3-3] 상기 유기 용매가 전자공여성을 지니는 유기 용매를 함유하고, 그리고[3-3] The organic solvent contains an organic solvent having electron donating properties, and

상기 용액 중의 유기 알루미늄 화합물의 농도가 0.1 내지 35중량%인, [3-2]에 기재된 제조 방법.A manufacturing method described in [3-2], wherein the concentration of the organic aluminum compound in the solution is 0.1 to 35 wt%.

[3-4] 상기 전자공여성을 지니는 유기 용매를 구성하는 분자의 몰수가, 유기 알루미늄 화합물의 몰수에 대하여 등배 이상 존재하는 것을 특징으로 하는 [3-3]에 기재된 제조 방법.[3-4] A manufacturing method described in [3-3], characterized in that the mole number of molecules constituting the organic solvent having the electron-donating property is equal to or greater than the mole number of the organic aluminum compound.

[3-5] 상기 공정(A)의 분무도포에 있어서, 기재 표면의 온도가 20 내지 300℃인, [3-2] 내지 [3-4] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[3-5] A manufacturing method according to any one of [3-2] to [3-4], wherein the temperature of the surface of the substrate is 20 to 300°C in the spray application of the above process (A).

[3-6] 상기 공정(A)에 있어서, 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물의 유기 용매 용액을 이용하고,[3-6] In the above process (A), an organic solvent solution of a partial hydrolyzate of an organoaluminum compound is used,

상기 공정(A)에서 이용되는 상기 유기 용매가, 탄화수소화합물 및/또는 전자공여성을 지니는 유기 용매를 함유하는 유기 용매인, [3-1]에 기재된 제조 방법.The manufacturing method described in [3-1], wherein the organic solvent used in the above process (A) is an organic solvent containing a hydrocarbon compound and/or an organic solvent having electron-donating properties.

[3-7] 상기 유기 용매 용액에 있어서의 부분 가수분해물 농도가 0.1 내지 35질량%의 범위인, [3-6]에 기재된 제조 방법.[3-7] A manufacturing method described in [3-6], wherein the concentration of partial hydrolyzate in the organic solvent solution is in the range of 0.1 to 35 mass%.

[3-8] 상기 공정(A)를 400℃ 이하의 온도에서의 가열 하에서 행하고, 상기 공정(A)와 동시에 또는 계속해서 공정(B)에서의 가열을 행하는, [3-6] 또는 [3-7]에 기재된 제조 방법.[3-8] A manufacturing method described in [3-6] or [3-7], wherein the above process (A) is performed under heating at a temperature of 400°C or lower, and heating in the process (B) is performed simultaneously with or continuously from the above process (A).

[3-9] 상기 분무도포는, 분무도포법, 분무 열분해법, 정전도포법 또는 잉크젯법에 의해 행하는, [3-1] 내지 [3-8] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[3-9] The above spray application is a manufacturing method according to any one of [3-1] to [3-8], wherein the spray application is performed by a spray application method, a spray pyrolysis method, an electrostatic application method, or an inkjet method.

[3-10] 상기 일반식 (6) 중의 R1이 메틸기 또는 에틸기인, [3-1] 내지 [3-9] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[3-10] A manufacturing method according to any one of [3-1] to [3-9], wherein R 1 in the general formula (6) is a methyl group or an ethyl group.

[3-11] 하기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물의 유기 용매 용액으로 이루어진 막 형성용 조성물이며,[3-11] A film-forming composition comprising an organic solvent solution of an organoaluminum compound represented by the following general formula (6),

상기 조성물은, 막의 도포형성이 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하에서 행해지는 알루미늄 산화물막의 형성에 이용하기 위한 물질인, 상기 조성물:The composition is a material for use in the formation of an aluminum oxide film, wherein the film coating and formation is performed under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture.

(식 중, R1은 수소, 탄소수 1 내지 3의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 나타내고, R2, R3은 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 3의 직쇄 혹은 분기된 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 직쇄 혹은 분기된 알콕실기, 아실옥시기 또는 아세틸아세토네이트기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 and R 3 independently represent hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a straight-chain or branched alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyloxy group, or an acetylacetonate group.)

[3-12] 하기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물을 유기 용매 중에서 부분적으로 가수분해시켜 얻어진, 상기 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 막 형성용 조성물로서,[3-12] A film-forming composition containing a partial hydrolyzate of an organoaluminum compound obtained by partially hydrolyzing the organoaluminum compound represented by the following general formula (6) in an organic solvent,

(A) 상기 부분 가수분해는, 상기 유기 알루미늄 화합물에 대한 몰비가 0.7 이하의 물을 이용해서 행해지고, 그리고(A) The partial hydrolysis is performed using water having a molar ratio of 0.7 or less to the organoaluminum compound, and

(b) 상기 조성물은, 막도포형성이 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하에서 행해지는 알루미늄 산화물막의 형성에 이용하기 위한 물질인, 상기 조성물:(b) The composition is a material for use in the formation of an aluminum oxide film, wherein the film-forming process is performed under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture.

(식 중, R1은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 나타내고, R2, R3은 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 직쇄 혹은 분기된 알콕실기, 아실옥시기 또는 아세틸아세토네이트기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 and R 3 independently represent hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a straight-chain or branched alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyloxy group, or an acetylacetonate group.)

[3-13] 상기 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하에서 행해지는 막도포형성은,[3-13] The film formation performed under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture is

(c1) 상기 조성물을 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하에서 기재의 적어도 일부의 표면에 분무도포해서 도포막을 형성하는 공정, 및(c1) a process of forming a coating film by spraying the composition onto at least a portion of the surface of a substrate under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture, and

(c2) 상기 도포막을 형성한 기재를 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하, 400℃ 이하의 온도로 가열해서, 알루미늄 산화물막을 형성하는 공정을 포함하는, [3-11] 또는 [3-12]에 기재된 조성물.(c2) A composition as described in [3-11] or [3-12], comprising a process of forming an aluminum oxide film by heating the substrate on which the coating film has been formed at a temperature of 400° C. or lower under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture.

[3-14] 기재에 밀착된 투명한 알루미늄 산화물막을 형성하기 위한 [3-11] 내지 [3-13] 중 어느 한 항에 기재된 조성물.[3-14] A composition according to any one of [3-11] to [3-13] for forming a transparent aluminum oxide film in close contact with a substrate.

[3-15] [3-1] 내지 [3-10] 중 어느 한 항에 기재된 방법, 또는 [3-11] 내지 [3-14] 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 이용해서 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하에서 제조한, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품.[3-15] An article having an aluminum oxide film, manufactured under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture using the method described in any one of [3-1] to [3-10], or the composition described in any one of [3-11] to [3-14].

[3-16] 상기 물품이 알루미늄 산화물막을 기재에 부착한 복합체 또는 알루미늄 산화물막과 알루미늄 산화물막 이외의 층을 가진 복합막을 기재에 부착한 복합체인, [3-15]에 기재된 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품.[3-16] An article having an aluminum oxide film as described in [3-15], wherein the article is a composite in which an aluminum oxide film is attached to a substrate or a composite film having a layer other than an aluminum oxide film and an aluminum oxide film is attached to a substrate.

본 발명 4는 다음과 같다.The present invention 4 is as follows.

[4-1] 다이알킬알루미늄, 트라이알킬알루미늄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 알킬 알루미늄 화합물(단, 다이알킬알루미늄 및 트라이알킬알루미늄이 가진 알킬기는 탄소수 1 내지 6이며, 동일 또는 상이해도 됨), 및 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유하는 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액을, 공기 중에서 평균 입경이 1 내지 100㎛인 액적으로 해서 기재에 도포해서 도막을 형성하는 것, 및 형성한 도막을, 유기 용매를 건조 후, 또는 유기 용매의 건조와 병행하여, 가열해서 산화알루미늄으로 하는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄 박막의 제조 방법.[4-1] A method for producing an aluminum oxide thin film, characterized by forming a coating film by applying a solution containing an alkyl aluminum compound, which contains an alkyl aluminum compound composed of dialkyl aluminum, trialkyl aluminum or a mixture thereof (provided that the alkyl groups of the dialkyl aluminum and trialkyl aluminum have 1 to 6 carbon atoms and may be the same or different), and an organic solvent having electron donating properties and not containing active hydrogen atoms, in the form of droplets having an average particle diameter of 1 to 100 µm in the air to a substrate, and then heating the formed coating film to form aluminum oxide after drying the organic solvent or in parallel with drying the organic solvent.

[4-2] 상기 액적은, 평균 입경이 3 내지 30㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 [4-1]에 기재된 제조 방법.[4-2] The manufacturing method described in [4-1], characterized in that the above droplets have an average particle diameter in the range of 3 to 30 ㎛.

[4-3] 상기 기재에의 도포는, 300℃ 이하의 온도로 가열한 기재에 대하여 행하는 것을 특징으로 하는 [4-1] 또는 [4-2]에 기재된 제조 방법.[4-3] The manufacturing method described in [4-1] or [4-2], characterized in that the application to the substrate is performed on the substrate heated to a temperature of 300°C or lower.

[4-4] 상기 공기 중의 분위기 온도가 50℃ 이하이며, 25℃로 환산한 상대습도가 20 내지 90%인, [4-1] 내지 [4-3] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[4-4] A manufacturing method according to any one of [4-1] to [4-3], wherein the atmospheric temperature in the air is 50°C or lower and the relative humidity converted to 25°C is 20 to 90%.

[4-5] 상기 도포를, 분무도포, 연무 CVD, 잉크젯법에 의해 행하는, [4-1] 내지 [4-4] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[4-5] A manufacturing method according to any one of [4-1] to [4-4], wherein the above application is performed by spray application, mist CVD, or inkjet method.

[4-6] 상기 다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄이 하기 일반식 (8) 또는 (9)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물인, [4-1] 내지 [4-5] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법:[4-6] A manufacturing method according to any one of [4-1] to [4-5], wherein the dialkyl aluminum and/or trialkyl aluminum is an alkyl aluminum compound represented by the following general formula (8) or (9):

(식 중, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents a methyl group or an ethyl group.)

(식 중, R2는 아이소뷰틸기를 나타내고, R3은 수소 또는 아이소뷰틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 2 represents an isobutyl group, and R 3 represents hydrogen or an isobutyl group.)

[4-7] 상기 일반식 (8)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물이 트라이에틸알루미늄인, [4-6]에 기재된 제조 방법.[4-7] A manufacturing method described in [4-6], wherein the alkyl aluminum compound represented by the general formula (8) is triethyl aluminum.

[4-8] 상기 트라이에틸알루미늄의 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액에 있어서의 함유량이 1질량% 이상 10질량% 이하인, [4-7]에 기재된 제조 방법.[4-8] A manufacturing method described in [4-7], wherein the content of the alkyl aluminum compound in the solution containing the triethyl aluminum is 1 mass% or more and 10 mass% or less.

[4-9] 상기 산화알루미늄 박막의 가시광 550㎚에 있어서의 수직투과율이 80% 이상인, [4-1] 내지 [4-8] 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법.[4-9] A manufacturing method according to any one of [4-1] to [4-8], wherein the vertical transmittance of the aluminum oxide thin film at visible light 550 nm is 80% or more.

본 발명 5는 다음과 같다.The present invention 5 is as follows.

[5-1] 다이알킬알루미늄, 트라이알킬알루미늄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 알킬 알루미늄 화합물(단, 다이알킬알루미늄 및 트라이알킬알루미늄이 가진 알킬기는 탄소수 1 내지 6이며, 동일 또는 상이해도 됨), 및, 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유하는 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액으로 이루어진 부동태막 형성제.[5-1] A passive film forming agent comprising an alkyl aluminum compound comprising dialkyl aluminum, trialkyl aluminum or a mixture thereof (provided that the alkyl groups of the dialkyl aluminum and trialkyl aluminum have 1 to 6 carbon atoms and may be the same or different), and a solution containing an alkyl aluminum compound containing an organic solvent having electron donating properties and not containing active hydrogen atoms.

[5-2] 상기 다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄이 하기 일반식 (8) 또는 (9)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물인, [5-1]에 기재된 부동태막 형성제:[5-2] The passive film forming agent described in [5-1], wherein the dialkyl aluminum and/or trialkyl aluminum is an alkyl aluminum compound represented by the following general formula (8) or (9):

(식 중, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents a methyl group or an ethyl group.)

(식 중, R2는 아이소뷰틸기를 나타내고, R3은 수소 또는 아이소뷰틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 2 represents an isobutyl group, and R 3 represents hydrogen or an isobutyl group.)

[5-3] 상기 일반식 (8)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물이 트라이에틸알루미늄인, [5-2]에 기재된 부동태막 형성제.[5-3] A passive film forming agent as described in [5-2], wherein the alkyl aluminum compound represented by the general formula (8) is triethyl aluminum.

[5-4] 상기 트라이에틸알루미늄의 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액에 있어서의 함유량 1질량% 이상 10질량% 이하인, [5-3]에 기재된 부동태막 형성제.[5-4] A passive film forming agent as described in [5-3], wherein the content of the alkyl aluminum compound of triethyl aluminum in the solution is 1 mass% or more and 10 mass% or less.

[5-5] [5-1] 내지 [5-4]에 기재된 부동태막 형성제를 평균 입경이 1 내지 100㎛인 액적으로 해서 실리콘 기재의 이면의 적어도 일부에 도포해서 도막을 형성하는 것, 및 형성한 도막을, 유기 용매를 건조 후, 또는 유기 용매의 건조와 병행하여, 가열해서 산화알루미늄으로 함으로써 부동태막을 형성하는 것을 특징으로 하는 부동태막을 구비하는 실리콘 기재의 제조 방법.[5-5] A method for manufacturing a silicon substrate having a passive film, characterized by forming a film by applying a passive film forming agent described in [5-1] to [5-4] in the form of droplets having an average particle diameter of 1 to 100 ㎛ to at least a portion of the back surface of a silicon substrate, and then heating the formed film to form aluminum oxide after drying an organic solvent, or in parallel with drying the organic solvent.

[5-6] 상기 액적은, 평균 입경이 3 내지 30㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 [5-5]에 기재된 제조 방법.[5-6] The manufacturing method described in [5-5], characterized in that the droplets have an average particle diameter in the range of 3 to 30 ㎛.

[5-7] 상기 도포를 분무도포법에 의해 행하는, [5-5] 또는 [5-6]에 기재된 제조 방법.[5-7] A manufacturing method described in [5-5] or [5-6], wherein the above application is performed by a spray application method.

[5-8] 분무도포 시의 기판온도가 300 내지 550℃의 범위인 것, 및/또는, 분무도포 후의 가열에 있어서의 온도가 300 내지 550℃의 범위인, [5-7]에 기재된 제조 방법.[5-8] A manufacturing method described in [5-7], wherein the substrate temperature at the time of spray application is in the range of 300 to 550°C, and/or the temperature at the time of heating after spray application is in the range of 300 to 550°C.

[5-9] [5-5] 내지 [5-8] 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는, 부동태막을 구비하는 실리콘 기판.[5-9] A silicon substrate having a passivation film, characterized in that it is manufactured by the method described in any one of [5-5] to [5-8].

[5-10] [5-9]에 기재된 부동태막을 구비하는 실리콘 기판을 이용한 태양 전지 소자.[5-10] A solar cell device using a silicon substrate having a passive film as described in [5-9].

[발명의 효과][Effect of the invention]

본 발명 1에 따르면, 자연 발화성이 없고 공기에 안정적이어서 취급이 용이하며, 부피체적이 작아 수송 등의 이동이 경제적으로 유리한 고농도의 알킬 알루미늄 용액을 제공할 수 있다. 또한 본 발명 1에 따르면, 공기 중에서 안정적이며, 그 때문에 취급이 용이해서, 공기 중에서 산화알루미늄 박막을 형성할 수 있는 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액을 제공할 수 있다.According to the present invention 1, a high-concentration alkyl aluminum solution can be provided that is non-flammable and stable in air, thus being easy to handle, and has a small volume, thereby being economically advantageous for transportation, etc. In addition, according to the present invention 1, a solution containing an alkyl aluminum partial hydrolyzate that is stable in air, thus being easy to handle, and capable of forming an aluminum oxide film in the air can be provided.

본 발명 2에 따르면, 비교적 저온에서의 성막에 있어서, 수지제 기재를 포함하는 기재에의 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태(예를 들면, 산화물막의 투명성이나 균질성 등)가 양호한 알루미늄 산화물막을 도포성막에 의해 제공할 수 있는 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물을 제공할 수 있다. 이 조성물을 이용함으로써, 기재 표면에 본 발명 2의 조성물인 도포액을 직접 도포하고, 비교적 저온에서 가열하는 도포성막에 있어서도 수지제 기재를 포함하는 기재에의 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태(예를 들면, 산화물막의 투명성이나 균질성 등)가 양호한 알루미늄 산화물막을 기재 표면에 직접 형성할 수 있다. 또한 본 발명 2에 따르면, 상기 본 발명 2의 조성물을 이용하는 알루미늄 산화물막의 형성 방법 및 알루미늄 산화물막을 표면에 구비하는 기재로 이루어진 물품의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention 2, in film formation at a relatively low temperature, an aluminum oxide film coating-forming composition can be provided which can provide an aluminum oxide film by a coating film having excellent adhesion to a substrate including a resin substrate and a good oxide formation state (for example, transparency or homogeneity of the oxide film). By using this composition, by directly applying a coating liquid which is the composition of the present invention 2 to a surface of a substrate, and even in a film formation by heating at a relatively low temperature, an aluminum oxide film having excellent adhesion to a substrate including a resin substrate and a good oxide formation state (for example, transparency or homogeneity of the oxide film) can be directly formed on the surface of the substrate. In addition, according to the present invention 2, a method for forming an aluminum oxide film using the composition of the present invention 2 and a method for manufacturing an article comprising a substrate having an aluminum oxide film on its surface can be provided.

본 발명 3의 제조 방법 및 알루미늄 산화물막 제조용 조성물을 이용하면, 도포 및 가열을 행하는 것만으로 성막온도가 저온에서도, 기재에의 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태가 양호한 알루미늄 산화물막을 형성할 수 있다.By using the manufacturing method of the present invention 3 and the composition for manufacturing an aluminum oxide film, an aluminum oxide film having excellent adhesion to a substrate and a good oxide formation state can be formed even at a low film formation temperature by simply performing coating and heating.

보다 구체적으로는, 본 발명 3에 따르면, 트라이에틸알루미늄(탄소수 2)과 같은, 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 치환기로 가진 유기 알루미늄 화합물 또는 그의 부분 가수분해물을, 전자공여성 유기 용매 등을 함유하는 유기 용매에 용해된 도포액을 이용함으로써, 알킬 알루미늄과 같은 반응성이 있는 화합물의 성막조작에 있어서의 취급을 쉽게 하고, 분무 성막에 있어서의 반응을 제어를 하는 것이 용이해짐으로써, 400℃ 이하의 저온에 있어서도, 도포 및 가열을 행하는 것만으로, 기재에의 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태가 양호한 알루미늄 산화물막을 형성할 수 있다.More specifically, according to the present invention 3, by using a coating solution in which an organoaluminum compound having an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, such as triethylaluminum (2 carbon atoms), or a partial hydrolyzate thereof, is dissolved in an organic solvent containing an electron-donating organic solvent, etc., handling in the film-forming operation of a reactive compound such as alkylaluminum is facilitated, and the reaction in the spray film-forming becomes easy to control, so that even at a low temperature of 400°C or lower, an aluminum oxide film having excellent adhesion to a substrate and a good oxide formation state can be formed simply by performing coating and heating.

또, 본 발명 3의 방법으로 제조된 알루미늄 산화물막은 기재에의 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태가 양호하므로, 전자재료용 알루미나 시트, 알루미늄 산화물막의 작성, 촉매 담체의 작성, 내열성 부여, 공기, 수분에 대한 배리어성 부여, 반사 방지 효과 부여, 대전 방지 효과 부여, 방담효과 부여, 내마모성 등의 부여, 세라믹 제조용 바인더 등의 용도에 제공되고 있고, 구체적으로는, 기계부품이나 절삭공구의 보호막, 반도체, 자성체, 태양 전지 등의 절연막, 유전체막, 반사 방지막, 표면 디바이스, 자기 헤드, 적외선 등의 센서 소자, 식품, 약품, 의료기 재료 등의 포장 재료에 있어서의 공기·수분 등에의 배리어막, 각종 분체, 필름, 유리나 플라스틱을 소재로 한 필름이나 성형체 등의 기재에의 코팅막 및 이들을 이용한 내열재료나 고경도 필름, 광학부재, 세라믹 제조용 바인더 등의 용도에 사용되는 알루미늄 산화물막 등의 알루미늄 산화물 기능막으로서 적용할 수 있다.In addition, since the aluminum oxide film manufactured by the method of the present invention 3 has excellent adhesion to a substrate and a good oxide formation state, it is provided for uses such as manufacturing an alumina sheet for electronic materials, an aluminum oxide film, manufacturing a catalyst carrier, imparting heat resistance, imparting barrier properties against air and moisture, imparting an antireflection effect, imparting an antistatic effect, imparting an antifogging effect, imparting wear resistance, etc., and as a binder for ceramic manufacturing, and specifically, it can be applied as an aluminum oxide functional film such as an aluminum oxide film used for uses such as a protective film for machine parts or cutting tools, an insulating film for semiconductors, magnetic bodies, solar cells, etc., a dielectric film, an antireflection film, a surface device, a magnetic head, an infrared ray sensor element, a barrier film against air, moisture, etc. in packaging materials for foods, drugs, medical devices, etc., a coating film for substrates such as various powders, films, films or molded bodies made of glass or plastic, and heat-resistant materials, high-hardness films, optical elements, and binders for ceramic manufacturing using these.

또한 이들 알루미늄 산화물막이나 알루미늄 산화물 기능막을 구비하는 기재는, 내열 필름 등의 내열 재료, 절연 재료, 수분이나 산소 등에의 배리어 필름 등의 재료, 반사 방지 필름·유리 등의 반사 방지 재료, 고경도 필름이나 재료로서 이용이 가능하다.In addition, the substrates having these aluminum oxide films or aluminum oxide functional films can be used as heat-resistant materials such as heat-resistant films, insulating materials, materials such as barrier films against moisture or oxygen, anti-reflection materials such as anti-reflection films and glass, and high-hardness films or materials.

본 발명 4에 따르면, 산화알루미늄 박막을 저온에서 간편하게 제조할 수 있고, 잔존 유기물이 적은 투명성이 있는 산화알루미늄 박막을 용이하게 형성할 수 있다.According to the present invention 4, an aluminum oxide thin film can be easily manufactured at a low temperature, and a transparent aluminum oxide thin film with little residual organic matter can be easily formed.

본 발명 5에 따르면, 잔존 유기물이 적은 산화알루미늄 박막을 저온에서 간편하게 제조할 수 있고, 캐리어 라이프 타임이 긴 부동태막을 형성할 수 있다.According to the present invention 5, an aluminum oxide thin film with less residual organic matter can be easily manufactured at a low temperature, and a passive film with a long carrier life time can be formed.

도 1a는 트라이에틸알루미늄 가수분해 조성물 NMP 용액의 1H-NMR 스펙트럼.
도 1b는 트라이에틸알루미늄 가수분해 조성물 NMP 용액을 건조시킨 것의 투과법에 의한 IR 스펙트럼.
도 1c는 산화알루미늄 박막의 외관 사진.
도 1d는 산화알루미늄 박막의 ATR법에 의한 IR 스펙트럼.
도 1e는 유리 기판(코닝사 제품, EagleXG)의 ATR법에 의한 IR 스펙트럼.
도 2a는 분무 성막장치를 나타내는 도면.
도 2b는 실시예 2-1에서 얻어진 조성물 A의 진공건조 후의 1H-NMR 스펙트럼
도 2c는 실시예 2-1에서 130℃의 가열에 의한 성막으로 유리 기판 상에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 ATR-IR 스펙트럼
도 2d는 실시예 2-1에서 130℃의 가열에 의한 성막에 있어서 사용한 유리 기판의 ATR-IR 스펙트럼
도 2e는 실시예 2-3에서 얻어진 조성물 B의 진공건조 후의 1H-NMR 스펙트럼
도 2f는 실시예 2-5에서 얻어진 조성물 C의 진공건조 후의 1H-NMR 스펙트럼
도 2g는 실시예 2-15에서 얻어진 조성물 K의 진공건조 후의 1H-NMR 스펙트럼
도 2h는 실시예 2-15에서 얻어진 조성물 K의 진공건조 후의 27Al-NMR 스펙트럼
도 2i는 실시예 2-20에서 얻어진 조성물 N의 진공건조 후의 1H-NMR 스펙트럼
도 2j는 실시예 2-21에서 얻어진 조성물 O의 진공건조 후의 1H-NMR 스펙트럼
도 2k는 실시예 2-21에서 얻어진 조성물 O의 진공건조 후의 27Al-NMR 스펙트럼
도 2l은 실시예 2-23에서 질소 분위기 중 50℃의 가열에 의한 성막으로 다공질 폴리프로필렌(PP) 필름 상에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 ATR-IR 스펙트럼
도 2m은 실시예 2-23에서 공기 분위기 중 50℃의 가열에 의한 성막으로 다공질 폴리프로필렌(PP) 필름 상에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 ATR-IR 스펙트럼
도 2n은 실시예 2-23에서 공기 또는 질소 분위기 중 50℃의 가열에 의한 성막에 있어서 사용한 다공질 폴리프로필렌(PP) 필름의 ATR-IR 스펙트럼
도 2o는 실시예 2-24에서 질소 분위기 하 50℃에서 가열에 의한 성막으로 유리 기판 위에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 주사형 전자현미경사진(박막 단면)
도 2p는 실시예 2-24에서 질소 분위기 하 50℃에서 가열에 의한 성막으로 유리 기판 위에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 주사형 전자현미경사진(박막 표면)
도 2q는 실시예 2-38에서 조성물 H를 이용해서 질소 분위기 중 100℃의 가열에 의한 성막으로 폴리프로필렌(PP) 필름 상에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 ATR-IR 스펙트럼(박리 시험 전)
도 2r은 실시예 2-38에서 조성물 H를 이용해서 질소 분위기 중 100℃의 가열에 의한 성막으로 폴리프로필렌(PP) 필름 상에서 얻어진 알루미늄 산화물막을 박리 시험을 행한 후의 ATR-IR 스펙트럼
도 2s는 비교예 2-6에서 조성물 3을 이용해서 질소 분위기 중 100℃의 가열에 의한 성막으로 폴리프로필렌(PP) 필름 상에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 ATR-IR 스펙트럼(박리 시험 전)
도 2t는 비교예 2-6에서 조성물 3을 이용해서 질소 분위기 중 100℃의 가열에 의한 성막으로 폴리프로필렌(PP) 필름 상에서 얻어진 알루미늄 산화물막을 박리 시험을 행한 후의 ATR-IR 스펙트럼
도 2u는 실시예 2-40에서 얻어진 종이에 성막한 알루미늄 산화물막의 주사형 전자현미경사진(박막 표면)
도 3a는 분무 성막장치를 나타낸 도면.
도 3b는 실시예 3-1-1에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 주사형 전자현미경사진(박막 표면)
도 3c는 실시예 3-1-1에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 주사형 전자현미경사진(박막 단면)
도 3d는 실시예 3-1-10에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 주사형 전자현미경사진(박막 표면)
도 3e는 실시예 3-1-17에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 주사형 전자현미경사진(박막 표면)
도 3f는 실시예 3-2-4에서 얻어진 조성물 F의 진공건조 후의 1H-NMR 스펙트럼
도 3g는 실시예 3-2-1에서 질소 분위기 하 200℃에서 가열에 의한 성막으로 유리 기판 위에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 주사형 전자현미경사진(박막 표면)
도 3h는 실시예 3-2-1에서 질소 분위기 하 200℃에서 가열에 의한 성막으로 유리 기판 위에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 주사형 전자현미경사진(박막 단면)
도 3i는 실시예 3-2-2에서 질소 분위기 하 200℃에서 가열에 의한 성막으로 유리 기판 위에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 주사형 전자현미경사진(박막 표면)
도 3j는 실시예 3-2-2에서 질소 분위기 하 200℃에서 가열에 의한 성막으로 유리 기판 위에서 얻어진 알루미늄 산화물막의 주사형 전자현미경사진(박막 단면)
도 4a는 기재인 무알칼리 유리 ATR법에 의한 IR 스펙트럼.
도 4b는 산화알루미늄 박막의 ATR법에 의한 IR 스펙트럼.
도 4c는 산화알루미늄 박막의 ATR법에 의한 IR 스펙트럼.
도 4d는 산화알루미늄 박막의 ATR법에 의한 IR 스펙트럼.
도 5a는 분무 제막 장치를 도시한 도면.
도 5b는 본 발명 5의 태양 전지 소자의 실시 형태의 일례를 도시한 도면.
Figure 1a is a 1 H-NMR spectrum of a triethylaluminum hydrolyzed composition NMP solution.
Figure 1b is an IR spectrum of a dried NMP solution of triethylaluminum hydrolyzed composition by transmission method.
Figure 1c is an external photograph of an aluminum oxide thin film.
Figure 1d is an IR spectrum of an aluminum oxide thin film obtained by the ATR method.
Figure 1e is an IR spectrum of a glass substrate (EagleXG, Corning Corporation) by the ATR method.
Figure 2a is a drawing showing a spray film forming device.
Figure 2b is a 1H -NMR spectrum of composition A obtained in Example 2-1 after vacuum drying.
Figure 2c is an ATR-IR spectrum of an aluminum oxide film obtained on a glass substrate by film formation by heating at 130°C in Example 2-1.
Figure 2d is an ATR-IR spectrum of a glass substrate used in the film formation by heating at 130°C in Example 2-1.
Figure 2e is a 1H -NMR spectrum of composition B obtained in Example 2-3 after vacuum drying.
Figure 2f is a 1H -NMR spectrum of the composition C obtained in Example 2-5 after vacuum drying.
Figure 2g is a 1H -NMR spectrum of the composition K obtained in Example 2-15 after vacuum drying.
Figure 2h is the 27 Al-NMR spectrum of the composition K obtained in Example 2-15 after vacuum drying.
Figure 2i is a 1H -NMR spectrum of the composition N obtained in Example 2-20 after vacuum drying.
Figure 2j is a 1H -NMR spectrum of the composition O obtained in Example 2-21 after vacuum drying.
Figure 2k is the 27 Al-NMR spectrum of the composition O obtained in Example 2-21 after vacuum drying.
Figure 2l is an ATR-IR spectrum of an aluminum oxide film obtained on a porous polypropylene (PP) film by heating at 50°C in a nitrogen atmosphere in Example 2-23.
Figure 2m is an ATR-IR spectrum of an aluminum oxide film obtained on a porous polypropylene (PP) film by heating at 50°C in an air atmosphere in Example 2-23.
Figure 2n is an ATR-IR spectrum of a porous polypropylene (PP) film used in the film formation by heating at 50°C in an air or nitrogen atmosphere in Example 2-23.
Figure 2o is a scanning electron microscope photograph (thin film cross-section) of an aluminum oxide film obtained on a glass substrate by heating at 50°C in a nitrogen atmosphere in Example 2-24.
Figure 2p is a scanning electron microscope photograph (thin film surface) of an aluminum oxide film obtained on a glass substrate by film formation by heating at 50°C in a nitrogen atmosphere in Example 2-24.
Figure 2q is an ATR-IR spectrum (before peeling test) of an aluminum oxide film obtained on a polypropylene (PP) film by heating at 100° C. in a nitrogen atmosphere using composition H in Example 2-38.
Figure 2r is an ATR-IR spectrum after a peeling test of an aluminum oxide film obtained on a polypropylene (PP) film by heating at 100° C. in a nitrogen atmosphere using composition H in Example 2-38.
Figure 2s is an ATR-IR spectrum (before peeling test) of an aluminum oxide film obtained on a polypropylene (PP) film by heating at 100°C in a nitrogen atmosphere using composition 3 in Comparative Example 2-6.
Figure 2t is an ATR-IR spectrum of an aluminum oxide film obtained on a polypropylene (PP) film by heating at 100°C in a nitrogen atmosphere using composition 3 in Comparative Example 2-6 after a peeling test.
Figure 2u is a scanning electron microscope photograph (thin film surface) of an aluminum oxide film formed on paper obtained in Example 2-40.
Figure 3a is a drawing showing a spray film forming device.
Figure 3b is a scanning electron microscope image (thin film surface) of the aluminum oxide film obtained in Example 3-1-1.
Figure 3c is a scanning electron microscope photograph (thin film cross-section) of the aluminum oxide film obtained in Example 3-1-1.
Figure 3d is a scanning electron microscope image (thin film surface) of the aluminum oxide film obtained in Example 3-1-10.
Figure 3e is a scanning electron microscope image (thin film surface) of the aluminum oxide film obtained in Example 3-1-17.
Figure 3f is a 1H -NMR spectrum of composition F obtained in Example 3-2-4 after vacuum drying.
Figure 3g is a scanning electron microscope photograph (thin film surface) of an aluminum oxide film obtained on a glass substrate by film formation by heating at 200°C in a nitrogen atmosphere in Example 3-2-1.
Figure 3h is a scanning electron microscope photograph (thin film cross-section) of an aluminum oxide film obtained on a glass substrate by film formation by heating at 200°C in a nitrogen atmosphere in Example 3-2-1.
Figure 3i is a scanning electron microscope photograph (thin film surface) of an aluminum oxide film obtained on a glass substrate by film formation by heating at 200°C in a nitrogen atmosphere in Example 3-2-2.
Figure 3j is a scanning electron microscope photograph (thin film cross-section) of an aluminum oxide film obtained on a glass substrate by film formation by heating at 200°C in a nitrogen atmosphere in Example 3-2-2.
Figure 4a is an IR spectrum of the alkali-free glass by the ATR method.
Figure 4b is an IR spectrum of an aluminum oxide thin film by the ATR method.
Figure 4c is an IR spectrum of an aluminum oxide thin film by the ATR method.
Figure 4d is an IR spectrum of an aluminum oxide thin film obtained by the ATR method.
Figure 5a is a drawing illustrating a spray film forming device.
FIG. 5b is a drawing illustrating an example of an embodiment of a solar cell device of the present invention 5.

<본 발명의 제1 양상><First aspect of the present invention>

[알킬 알루미늄 함유 용액][Solution containing alkyl aluminum]

본 발명의 제1 양상의 제1의 측면은, 다이알킬알루미늄, 트라이알킬알루미늄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 알킬 알루미늄 화합물(단, 알킬기는 탄소수 1 내지 6이며, 동일 또는 상이해도 됨) 및 용매를 함유하는, 알킬 알루미늄 함유 용액이다. 상기 용매는, 비점이 160℃ 이상이며, 하기 일반식 (4)로 표시되는 아마이드 구조를 갖고, 그리고 환상 구조를 갖는 유기 화합물(환상 아마이드 화합물)이다:The first aspect of the first aspect of the present invention is an alkyl aluminum-containing solution containing an alkyl aluminum compound composed of dialkyl aluminum, trialkyl aluminum or a mixture thereof (provided that the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms and may be the same or different) and a solvent. The solvent is an organic compound (cyclic amide compound) having a boiling point of 160° C. or higher, an amide structure represented by the following general formula (4), and a cyclic structure:

. .

본 발명의 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액은, 용매로서 상기 환상 아마이드 화합물을 함유함으로써, 다이알킬알루미늄, 트라이알킬알루미늄 또는 이들의 혼합물인 알킬 알루미늄 화합물을 화학적으로 안정화시킬 수 있다. 상기 용매로서 상기 환상 아마이드 화합물이 바람직한 이유는 확실하지 않지만, 고비점에서 휘발되기 어려운, 아마이드 구조 중의 산소, 질소의 비공유 전자쌍의 알루미늄에의 배위결합, 환상구조에 의한 부피 커짐의 감소, 환상 구조에 의한 강성도의 증가에 의해 공기에 대한 안정성이 크게 향상되는 것으로 추정된다. 통상, 아마이드 구조를 가진 화합물은 알킬 알루미늄 화합물과 반응한다. 그 때문에, 사전의 예상에서는, 상기 환상 아마이드 화합물과 혼합함으로써 알킬 알루미늄 화합물은 화학변화를 일으킨다고 추측하고 있었다. 그러나, 예상 밖으로 알킬 알루미늄 화합물과 환상 아마이드 화합물은 반응하지 않고, 알킬 알루미늄 화합물의 상태를 유지하는 것을 발견하였다.The solution containing an alkyl aluminum compound of the present invention can chemically stabilize an alkyl aluminum compound that is a dialkyl aluminum, a trialkyl aluminum or a mixture thereof by containing the cyclic amide compound as a solvent. The reason why the cyclic amide compound is preferable as the solvent is not clear, but it is presumed that the stability to air is greatly improved by the coordination bond of the unshared electron pair of oxygen and nitrogen in the amide structure, which is difficult to volatilize at a high boiling point, to aluminum, the reduction in volume increase due to the cyclic structure, and the increase in rigidity due to the cyclic structure. Usually, a compound having an amide structure reacts with an alkyl aluminum compound. Therefore, in prior predictions, it was presumed that the alkyl aluminum compound would undergo a chemical change by mixing with the cyclic amide compound. However, it was found that, contrary to expectations, the alkyl aluminum compound and the cyclic amide compound did not react, and that the state of the alkyl aluminum compound was maintained.

본 발명의 용액에 있어서의 상기 알킬 알루미늄 화합물과 상기 환상 아마이드 화합물의 비율은, 알킬 알루미늄 화합물을 화학적으로 안정적으로 유지한다는 관점에서는, 알킬 알루미늄 화합물에 대해서 몰비로 1 이상의 환상 아마이드 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 알킬 알루미늄 화합물에 대해서 몰비로 2.6을 초과하는 양의 환상 아마이드 화합물을 함유함으로써, 용액의 자연 발화 등의 화학변화를 억제할 수 있다.Regarding the ratio of the alkyl aluminum compound and the cyclic amide compound in the solution of the present invention, it is preferable to contain 1 or more cyclic amide compounds in molar ratio with respect to the alkyl aluminum compound, from the viewpoint of keeping the alkyl aluminum compound chemically stable. By containing an amount of the cyclic amide compound exceeding 2.6 in molar ratio with respect to the alkyl aluminum compound, chemical changes such as spontaneous ignition of the solution can be suppressed.

환상 아마이드 화합물은, 예를 들면, N-메틸-2-피롤리돈, 또는 1,3-다이메틸-이미다졸리디논, 1,3-다이메틸-3,4,5,6-테트라하이드로-2(1H)-피리미디논, 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 저렴하게 입수 가능한 것으로부터 특히 N-메틸-2-피롤리돈이 바람직하다.The cyclic amide compound can be, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, or 1,3-dimethyl-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinone, or a mixture thereof, with N-methyl-2-pyrrolidone being particularly preferred since it is inexpensively available.

상기 다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄은, 예를 들면, 하기 일반식 (1) 또는 (2)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물일 수 있다:The above dialkylaluminum and/or trialkylaluminum may be, for example, an alkyl aluminum compound represented by the following general formula (1) or (2):

(식 중, R1은 메틸기 또는 에틸기를, R2는 할로겐, 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents a methyl group or an ethyl group, and R 2 represents a halogen, a methyl group, or an ethyl group.)

(식 중, R3은 아이소뷰틸기를, R4는 할로겐 또는 아이소뷰틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 3 represents an isobutyl group and R 4 represents a halogen or an isobutyl group.)

일반식 (1)로 표시되는 화합물의 예로서는, 예를 들면, 트라이메틸알루미늄, 다이메틸알루미늄클로라이드, 트라이에틸알루미늄, 다이에틸알루미늄클로라이드 등을 들 수 있다. 일반식 (1)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물은, 특히, 트라이에틸알루미늄 또는 트라이메틸알루미늄일 수 있다.Examples of compounds represented by the general formula (1) include, for example, trimethylaluminum, dimethylaluminum chloride, triethylaluminum, diethylaluminum chloride, etc. The alkylaluminum compound represented by the general formula (1) may be, in particular, triethylaluminum or trimethylaluminum.

일반식 (2)로 표시되는 화합물의 예로서는, 예를 들면, 트라이아이소뷰틸알루미늄, 다이아이소뷰틸알루미늄클로라이드 등을 들 수 있다. 일반식 (2)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물은, 특히, 트라이아이소뷰틸알루미늄일 수 있다.Examples of compounds represented by general formula (2) include, for example, triisobutylaluminum, diisobutylaluminum chloride, etc. The alkyl aluminum compound represented by general formula (2) may be, in particular, triisobutylaluminum.

본 발명의 알킬 알루미늄 함유 용액 중의 알킬 알루미늄 화합물의 함유량은, 특별히 제한은 없지만, 알킬 알루미늄 함유 용액 중의 알킬 알루미늄 화합물의 함유량이 높을수록, 수송 효율은 높아지므로, 수송 효율의 관점에서는, 예를 들면, 15질량% 이상일 수 있다. 단, 소정의 양의 환상 아마이드 화합물과의 혼합물이며, 화학적으로 안정적인 상태를 유지하고 있는 한, 15질량% 이상으로 한정되는 의도는 없다.The content of the alkyl aluminum compound in the alkyl aluminum containing solution of the present invention is not particularly limited, but the higher the content of the alkyl aluminum compound in the alkyl aluminum containing solution, the higher the transport efficiency, and therefore, from the viewpoint of transport efficiency, it may be, for example, 15 mass% or more. However, as long as it is a mixture with a predetermined amount of a cyclic amide compound and maintains a chemically stable state, it is not intended to be limited to 15 mass% or more.

상기 알킬 알루미늄 화합물의 농도는, 일반식 (1)의 R1이 에틸기인 경우, 고농도의 용액을 제공한다는 관점에서는 15질량% 이상인 것이 바람직하고, 공기에 대한 안정성을 고려하면 21질량% 이하인 것이 바람직하다. R1이 메틸기의 경우, 고농도의 용액을 제공한다는 관점에서는 15질량% 이상인 것이 바람직하고, 공기에 대한 안정성을 고려하면 21질량% 이하인 것이 바람직하다.The concentration of the above alkyl aluminum compound is preferably 15 mass% or more from the viewpoint of providing a high-concentration solution when R 1 of the general formula (1) is an ethyl group, and is preferably 21 mass% or less from the viewpoint of stability against air. When R 1 is a methyl group, the concentration is preferably 15 mass% or more from the viewpoint of providing a high-concentration solution, and is preferably 21 mass% or less from the viewpoint of stability against air.

일반식 (2)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물의 농도는, 30질량% 이상 함유하는 것이, 수송 효율(고농도 용액의 제공)의 관점에서 바람직하다. 한편, 공기에 대한 안정성을 고려하면 40질량% 이하인 것이 바람직하다.The concentration of the alkyl aluminum compound represented by the general formula (2) is preferably 30 mass% or more from the viewpoint of transport efficiency (provision of a high-concentration solution). On the other hand, considering stability to air, it is preferably 40 mass% or less.

본 발명의 알킬 알루미늄 함유 용액은, 환상 아마이드 화합물 이외의 용매를 더 포함할 수 있다. 환상 아마이드 화합물 이외의 용매를 첨가함으로써, 극성, 점도, 비점, 경제성 등을 조정할 수 있다. 환상 아마이드 화합물 이외의 용매로서는, 예를 들면, n-헥산, 옥탄, n-데칸 등의 지방족 탄화수소; 사이클로펜탄, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 에틸 사이클로헥산 등의 지환식 탄화수소; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 큐멘 등의 방향족 탄화수소; 미네랄 스피릿, 솔벤트 나프타, 케로신, 석유 에터 등의 탄화수소계 용매; 다이에틸에터, 테트라하이드로퓨란, 다이아이소프로필 에터, 다이옥산, 다이n-뷰틸에터, 다이알킬에틸렌글리콜, 다이알킬다이에틸렌글리콜, 다이알킬트라이에틸렌글리콜 등의 에터, 글라임, 다이글라임, 트라이글라임계 용매 등을 들 수 있다. 환상 아마이드 화합물 이외의 용매의 첨가량은, 환상 아마이드 화합물의 효과를 방해하지 않는 범위이면 제한은 없고, 예를 들면, 환상 아마이드 화합물 100질량부에 대하여 100질량부 이하로 할 수 있다. 단, 알킬 알루미늄 화합물의 종류, 환상 아마이드 화합물 및 환상 아마이드 화합물 이외의 용매의 종류에 의해 첨가 가능한 범위는 변화된다.The alkyl aluminum-containing solution of the present invention may further include a solvent other than the cyclic amide compound. By adding a solvent other than the cyclic amide compound, the polarity, viscosity, boiling point, economy, etc. can be adjusted. Examples of the solvent other than the cyclic amide compound include aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, octane, and n-decane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethyl cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and cumene; hydrocarbon solvents such as mineral spirits, solvent naphtha, kerosene, and petroleum ether; ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, diisopropyl ether, dioxane, di-n-butyl ether, dialkyl ethylene glycol, dialkyl diethylene glycol, and dialkyl triethylene glycol; glyme, diglyme, and triglyme solvents. The amount of a solvent other than the cyclic amide compound to be added is not limited as long as it does not interfere with the effect of the cyclic amide compound, and for example, it can be 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the cyclic amide compound. However, the range that can be added varies depending on the type of the alkyl aluminum compound, the type of the cyclic amide compound, and the type of the solvent other than the cyclic amide compound.

상기 환상 아마이드 화합물, 및 필요에 따라, 환상 아마이드 화합물 이외의 용매와, 알킬 알루미늄 화합물의 혼합은 불활성 가스 분위기 하의 반응 용기로 행할 수 있고, 각각 모든 관용의 방법을 따라서 도입할 수 있다. 알킬 알루미늄 화합물은, 환상 아마이드 화합물 이외의 유기 용매와의 혼합물로 해도 반응 용기에 도입할 수 있다.The above-mentioned cyclic amide compound, and optionally, a solvent other than the cyclic amide compound, and the alkyl aluminum compound can be mixed in a reaction vessel under an inert gas atmosphere, and each can be introduced according to any conventional method. The alkyl aluminum compound can also be introduced into the reaction vessel as a mixture with an organic solvent other than the cyclic amide compound.

혼합 용기에의 도입 순서는, 알킬 알루미늄 화합물, 환상 아마이드 화합물, 및 필요에 따라, 환상 아마이드 화합물 이외의 용매의 순서, 또는 환상 아마이드 화합물, 및 필요에 따라, 환상 아마이드 화합물 이외의 용매, 알킬 알루미늄의 순서, 또는 모두 동시에 도입 중 어느 것이어도 된다.The order of introduction into the mixing vessel may be any of the following: the alkyl aluminum compound, the cyclic amide compound, and, if necessary, a solvent other than the cyclic amide compound, or the cyclic amide compound, and, if necessary, a solvent other than the cyclic amide compound, the alkyl aluminum, or all introduced simultaneously.

혼합 용기에의 도입시간은, 혼합하는 원료의 종류나 용량 등에 의해 적당히 설정할 수 있지만, 예를 들면, 1분부터 10시간의 사이에서 행할 수 있다. 도입 시의 온도는 -15 내지 150℃의 사이의 임의의 온도를 선택할 수 있다. 단, 도입 시에 인화될 위험성 배제 등의 안전성을 고려하면 -15 내지 80℃의 범위인 것이 바람직하다.The introduction time into the mixing vessel can be appropriately set depending on the type or capacity of the raw material to be mixed, but can be performed for, for example, between 1 minute and 10 hours. The temperature at the time of introduction can be selected at any temperature between -15 and 150°C. However, considering safety such as the elimination of the risk of ignition at the time of introduction, the range is preferably between -15 and 80°C.

혼합 용기에의 원료의 도입 시, 도입 후의 교반 공정은, 회분 조작식, 반회분 조작식, 연속 조작식 어느 것이어도 된다When introducing raw materials into a mixing vessel, the stirring process after introduction may be either a batch operation, a semi-batch operation, or a continuous operation.

본 발명의 알킬 알루미늄 함유 용액은, 예를 들면, 하기 용도에 있어서 공기 중에서도 사용할 수 있는 재료로서 유용하다.The alkyl aluminum containing solution of the present invention is useful as a material that can be used in air, for example, in the following applications.

·유기합성에 있어서의 메틸화, 에틸화 등의 알킬화제,·Alkylating agents such as methylation and ethylation in organic synthesis,

·특수 폴리머의 촉매, 준촉매,·Catalysts, semi-catalysts of special polymers,

·유기합성에 있어서의 다이아이소뷰틸알루미늄 하이드라이드를 이용한 환원제·Reducing agent using diisobutyl aluminum hydride in organic synthesis

[알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액][Solution containing alkyl aluminum partial hydrolyzate]

본 발명의 제1 양상의 제2의 측면은, 다이알킬알루미늄, 트라이알킬알루미늄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 알킬 알루미늄 화합물(단, 알킬기는 탄소수 1 내지 6이며, 동일 또는 상이해도 됨)의 부분 가수분해물 및 용매를 함유하는, 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액이다. 상기 용매는, 비점이 160℃ 이상이며, 하기 일반식 (4)로 표시되는 아마이드 구조를 갖고, 그리고 환상 구조를 갖는 유기 화합물(환상 아마이드 화합물)이다. 또한, 상기 부분 가수분해물은, 상기 알킬 알루미늄 화합물 중의 알루미늄에 대해서, 몰비가 0.5 내지 1.3의 범위의 물로 가수분해 한 것이다.The second aspect of the first aspect of the present invention is a solution containing an alkyl aluminum partial hydrolyzate, which contains a partial hydrolyzate of an alkyl aluminum compound composed of dialkyl aluminum, trialkyl aluminum or a mixture thereof (provided that the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms and may be the same or different), and a solvent. The solvent is an organic compound (cyclic amide compound) having a boiling point of 160°C or higher, an amide structure represented by the following general formula (4), and a cyclic structure. In addition, the partial hydrolyzate is one obtained by hydrolyzing water in a molar ratio of 0.5 to 1.3 with respect to aluminum in the alkyl aluminum compound.

환상 아마이드 화합물은, 본 발명의 제1 양상의 제1의 측면에서 설명한 화합물과 마찬가지이며, N-메틸-2-피롤리돈, 또는 1,3-다이메틸-이미다졸리디논, 1,3-다이메틸-3,4,5,6-테트라하이드로-2(1H)-피리미디논, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The cyclic amide compound is similar to the compound described in the first aspect of the first aspect of the present invention and may be N-methyl-2-pyrrolidone, or 1,3-dimethyl-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinone, or a mixture thereof.

상기 다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄은, 상기 일반식 (1) 또는 (2)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물일 수 있다. 일반식 (1) 또는 (2)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물도, 본 발명의 제1 양상의 제1의 측면에서 설명한 화합물과 마찬가지이다.The above dialkyl aluminum and/or trialkyl aluminum may be an alkyl aluminum compound represented by the general formula (1) or (2). The alkyl aluminum compound represented by the general formula (1) or (2) is also similar to the compound described in the first aspect of the first aspect of the present invention.

상기 트라이알킬알루미늄은, 하기 일반식 (3)으로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물인 것이 바람직하다:It is preferable that the above trialkyl aluminum is an alkyl aluminum compound represented by the following general formula (3):

(식 중, R5는 메틸기, 에틸기 또는 아이소뷰틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 5 represents a methyl group, an ethyl group, or an isobutyl group.)

일반식 (3)으로 표시되는 화합물의 예로서는, 트라이메틸알루미늄, 트라이에틸알루미늄, 트라이아이소뷰틸알루미늄 등을 들 수 있다. 단위질량의 알루미늄에 대한 가격이 저렴하다는 관점에서, 트라이에틸알루미늄이 바람직하다.Examples of compounds represented by general formula (3) include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, etc. From the viewpoint of low price per unit mass of aluminum, triethylaluminum is preferable.

상기 환상 아마이드 화합물은, 상기 알킬 알루미늄 화합물 중의 알루미늄에 대한 몰비로 1 이상으로 하는 것이, 화학적으로 안정한 부분 가수분해물 함유 용액을 얻는다는 관점에서 바람직하다. 또, 알킬 알루미늄 화합물을 부분 가수분해물로 함으로써, 공기에 대한 화학적 안정성은 향상되지만, 여전히 안정성이 결여되므로, 화학적으로 안정한 부분 가수분해물 함유 용액을 얻는다는 관점에서, 소정량의 환상 아마이드 화합물과의 혼합물로 하는 것이 바람직하다.The above-mentioned cyclic amide compound is preferably used in a molar ratio of 1 or more to aluminum in the above-mentioned alkyl aluminum compound, from the viewpoint of obtaining a chemically stable solution containing a partial hydrolyzate. In addition, by making the alkyl aluminum compound a partial hydrolyzate, the chemical stability against air is improved, but since the stability is still lacking, from the viewpoint of obtaining a chemically stable solution containing a partial hydrolyzate, it is preferable to use it as a mixture with a predetermined amount of the cyclic amide compound.

본 발명의 부분 가수분해물 함유 용액은, 환상 아마이드 화합물 이외의 용매를 더 포함할 수 있다. 환상 아마이드 화합물 이외의 용매의 종류나 첨가량은, 본 발명의 제1 양상의 제1의 측면에서의 설명과 마찬가지이다.The solution containing the partial hydrolyzate of the present invention may further contain a solvent other than the cyclic amide compound. The type and amount of the solvent other than the cyclic amide compound are the same as those described in the first aspect of the first aspect of the present invention.

알킬 알루미늄 화합물의 부분 가수분해는, 상기 알킬 알루미늄 화합물에 대한 몰비가 0.5 내지 1.3의 범위에서, 물, 또는 물을 함유하는 용액을 이용해서 행한다. 알킬 알루미늄 화합물에 대한 물의 몰비가 0.5 미만에서는, 용매 건조 후에도 액상으로 되어 쉽게 균일한 산화알루미늄막을 형성하는 것이 곤란하다. 균일한 산화알루미늄막을 형성한다는 관점에서는, 알킬 알루미늄 화합물에 대한 물의 몰비가 0.8 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 알킬 알루미늄 화합물에 대한 물의 몰비가 1.3을 초과하면 용매에 불용인 겔, 고체가 석출되어, 겔, 고체에 의한 균일한 산화알루미늄막의 형성이 곤란해진다. 석출된 겔이나 고체는, 여과 제거하는 것도 가능하지만, 알루미늄 분의 손실로 이어지므로 바람직하지 못하다.Partial hydrolysis of the alkyl aluminum compound is performed using water or a solution containing water, at a molar ratio of 0.5 to 1.3 to the alkyl aluminum compound. If the molar ratio of water to the alkyl aluminum compound is less than 0.5, the solution remains in a liquid state even after drying the solvent, making it difficult to easily form a uniform aluminum oxide film. From the viewpoint of forming a uniform aluminum oxide film, it is more preferable that the molar ratio of water to the alkyl aluminum compound is 0.8 or more. On the other hand, if the molar ratio of water to the alkyl aluminum compound exceeds 1.3, a gel or solid insoluble in the solvent is precipitated, making it difficult to form a uniform aluminum oxide film by the gel or solid. The precipitated gel or solid can be removed by filtration, but this is not preferable because it leads to a loss of aluminum content.

상기 부분 가수분해반응은, 불활성 가스 분위기 하, 상기 알킬 알루미늄 화합물을 상기 환상 아마이드 화합물, 및 필요에 따라, 환상 아마이드 화합물 이외의 용매에 용해된 용액에, 물, 또는 물을 함유하는 용액을 첨가해서 행한다. 물 자체를 첨가해도 되지만, 알킬 알루미늄 화합물과 물의 반응 시의 발열 제어의 점에서는 물을 함유하는 용액을 첨가해서 행하는 것이 바람직하다.The above partial hydrolysis reaction is carried out by adding water or a solution containing water to a solution of the alkyl aluminum compound dissolved in the cyclic amide compound, and optionally, a solvent other than the cyclic amide compound, under an inert gas atmosphere. Water itself may be added, but it is preferable to carry out the reaction by adding a solution containing water in terms of controlling the heat generation during the reaction of the alkyl aluminum compound and water.

물, 또는 물을 함유하는 용액을 첨가하는 상기 알킬 알루미늄 화합물 용액 중의 알킬 알루미늄 화합물의 농도는, 0.1 내지 50질량%로 할 수 있고, 0.1 내지 30질량%의 범위인 것이 바람직하다.The concentration of the alkyl aluminum compound in the above alkyl aluminum compound solution to which water or a solution containing water is added can be 0.1 to 50 mass%, and is preferably in the range of 0.1 to 30 mass%.

상기 알킬 알루미늄 화합물 용액에의 물, 또는 물을 함유하는 용액의 첨가는, 혼합하는 원료의 종류나 용량 등에 따라 적당히 설정할 수 있지만, 예를 들면, 1분 내지 10시간의 범위로 할 수 있다. 첨가시의 온도는 -15 내지 150℃의 사이의 임의의 온도를 선택할 수 있다. 단, 안전성 등을 고려하면 -15 내지 80℃의 범위인 것이 바람직하다.The addition of water or a solution containing water to the above alkyl aluminum compound solution can be appropriately set according to the type or capacity of the raw material to be mixed, and can be, for example, in the range of 1 minute to 10 hours. The temperature at the time of addition can be selected from any temperature between -15 and 150°C. However, considering safety, etc., the range is preferably -15 to 80°C.

물, 또는 물을 함유하는 용액의 첨가 후에, 상기 알킬 알루미늄 화합물과 물의 부분 가수분해반응을 더욱 진행시키기 위해서, 0.1 내지 50시간 숙성 반응시킬 수 있다. 숙성 반응 온도는 -15 내지 150℃의 사이에서 임의의 온도를 선택할 수 있다. 단, 숙성 반응 시간의 단축 등을 고려하면 25 내지 150℃의 범위인 것이 바람직하다.After addition of water or a solution containing water, a maturing reaction may be performed for 0.1 to 50 hours to further promote partial hydrolysis of the alkyl aluminum compound and water. The maturing reaction temperature may be selected at any temperature between -15 and 150°C. However, considering shortening of the maturing reaction time, etc., the temperature is preferably in the range of 25 to 150°C.

상기 환상 아마이드 화합물, 및 필요에 따라, 환상 아마이드 화합물 이외의 용매, 알킬 알루미늄 화합물, 물, 또는 물을 함유하는 용액은, 모든 관용의 방법을 따라서 반응 용기에 도입할 수 있다. 반응 용기의 압력은 제한되지 않는다. 가수분해반응 공정은 회분 조작식, 반회분 조작식, 연속 조작식의 어느 것이라도 되고, 특별히 제한은 없지만, 회분 조작식이 바람직하다.The above-mentioned cyclic amide compound, and optionally, a solvent other than the cyclic amide compound, an alkyl aluminum compound, water, or a solution containing water, can be introduced into the reaction vessel according to any conventional method. The pressure of the reaction vessel is not limited. The hydrolysis reaction process may be any of a batch operation, a semi-batch operation, and a continuous operation, and there is no particular limitation, but a batch operation is preferred.

상기 부분 가수분해반응에 의해, 상기 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액이 얻어진다. 알킬 알루미늄 화합물이 트라이메틸알루미늄, 트라이에틸알루미늄, 트라이아이소뷰틸알루미늄일 경우, 부분 가수분해 조성물에 관한 해석은 옛날부터 행해지고 있지만, 보고에 따라 생성물의 조성 결과가 달라, 생성물의 조성이 명확히 특정되어 있지 않다. 또한, 용매, 농도, 물의 첨가 몰비, 첨가 온도, 반응 온도, 반응 시간 등에 의해서도 생성물의 조성은 변화된다.By the above partial hydrolysis reaction, a solution containing the above alkyl aluminum partial hydrolyzate is obtained. When the alkyl aluminum compound is trimethyl aluminum, triethyl aluminum, or triisobutyl aluminum, analysis on the partial hydrolysis composition has been performed for a long time, but the composition results of the product differ depending on the report, and the composition of the product is not clearly specified. In addition, the composition of the product also changes depending on the solvent, concentration, molar ratio of water added, addition temperature, reaction temperature, reaction time, etc.

본 발명의 방법에 있어서의 알킬 알루미늄 부분 가수분해물은 하기 일반식 (5)로 표시되는 구조단위를 포함하는 화합물의 혼합물인 것으로 추정된다:The alkyl aluminum partial hydrolysate in the method of the present invention is presumed to be a mixture of compounds including a structural unit represented by the following general formula (5):

(식 중, R5는 일반식 (3)에 있어서의 R5와 동일하며, m은 1 내지 80의 정수이다.)(In the formula, R 5 is the same as R 5 in general formula (3), and m is an integer from 1 to 80.)

상기 부분 가수분해반응 종료 후, 미량의 고체 등이 석출되어 있을 경우, 여과, 크로마토그래피 등의 방법에 의해 정제함으로써 고체 등을 제거할 수 있다.After the above partial hydrolysis reaction is completed, if a trace amount of solids, etc. are precipitated, the solids, etc. can be removed by purification using a method such as filtration or chromatography.

상기 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액은, 농축(용매제거)에 의해 고형분 농도를 조정할 수 있다. 또, 반응에 사용한 용매, 반응에 사용한 것과는 다른 용매를 첨가해서, 고형분 농도, 극성, 점도, 비점, 경제성 등을 적당히 조정할 수도 있다.The above solution containing the alkyl aluminum partial hydrolyzate can have its solid concentration adjusted by concentration (solvent removal). In addition, the solid concentration, polarity, viscosity, boiling point, economy, etc. can be appropriately adjusted by adding a solvent used in the reaction or a solvent different from the one used in the reaction.

반응에 사용한 것과는 다른 용매로서는, n-헥산, 옥탄, n-데칸 등의 지방족 탄화수소; 사이클로펜탄, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 에틸사이클로헥산 등의 지환식 탄화수소; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 큐멘 등의 방향족 탄화수소; 미네랄 스피릿, 솔벤트 나프타, 케로신, 석유 에터 등의 탄화수소계 용매; 다이에틸에터, 테트라하이드로퓨란, 다이아이소프로필 에터, 다이옥산, 다이n-뷰틸에터, 다이알킬에틸렌글리콜, 다이알킬다이에틸렌글리콜, 다이알킬트라이에틸렌글리콜 등의 에터, 글라임, 다이글라임, 트라이글라임계 용매 등을 들 수 있다.Examples of solvents other than those used in the reaction include aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, octane, and n-decane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and cumene; hydrocarbon solvents such as mineral spirits, solvent naphtha, kerosene, and petroleum ether; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, diisopropyl ether, dioxane, di-n-butyl ether, dialkyl ethylene glycol, dialkyl diethylene glycol, and dialkyl triethylene glycol; glyme, diglyme, and triglyme solvents, etc.

본 발명의 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액에 있어서의 알킬 알루미늄 부분 가수분해물의 함유량은, 용도에 따라서 적당히 결정할 수 있다. 함유량은, 환상 아마이드 화합물의 양 및/또는 환상 아마이드 화합물 이외의 용매의 양을 조정함으로써 조정할 수 있다. 알킬 알루미늄 부분 가수분해물의 함유량은, 예를 들면, 0.1 내지 50질량%의 범위에서 적당히 조정할 수 있다. 단, 이 범위로 한정되는 의도는 아니다.The content of the alkyl aluminum partial hydrolysate in the solution containing the alkyl aluminum partial hydrolysate of the present invention can be appropriately determined depending on the intended use. The content can be adjusted by adjusting the amount of the cyclic amide compound and/or the amount of a solvent other than the cyclic amide compound. The content of the alkyl aluminum partial hydrolysate can be appropriately adjusted within a range of, for example, 0.1 to 50 mass%. However, it is not intended to be limited to this range.

[산화알루미늄 박막의 제조 방법][Method for producing aluminum oxide thin film]

본 발명의 산화알루미늄 박막의 제조 방법은, 상기 본 발명의 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액을 기재에 도포해서 산화알루미늄 박막을 얻는 방법이다.The method for producing an aluminum oxide thin film of the present invention is a method of obtaining an aluminum oxide thin film by applying a solution containing the alkyl aluminum partial hydrolyzate of the present invention to a substrate.

상기 기재에의 도포는, 스핀 코팅법, 침지 코팅법, 스크린 인쇄법, 바 코팅법, 슬릿 코팅법, 다이 코팅법, 그라비어 코팅법, 롤 코팅법, 커튼 코팅법, 분무 열분해법, 정전 분무 열분해법, 잉크젯법, 연무 CVD법 등의 관용의 방법으로 행할 수 있다.The coating on the above-mentioned substrate can be performed by a conventional method such as spin coating, immersion coating, screen printing, bar coating, slit coating, die coating, gravure coating, roll coating, curtain coating, spray pyrolysis, electrostatic spray pyrolysis, inkjet, or mist CVD.

상기 기재에의 도포는, 불활성 분위기 하에서도 공기 분위기 하에서도 행할 수 있지만, 경제성의 관점에서, 공기 분위기 하에서 행하는 것이 장치도 간편하게 되어 바람직하다.The application to the above-mentioned substrate can be carried out in either an inert atmosphere or an air atmosphere, but from the standpoint of economy, it is preferable to carry out the application in an air atmosphere because the equipment is also simpler.

상기 기재에의 도포는, 가압 하나 감압 하에서도 실시할 수 있지만, 경제성의 점에서, 대기압 하에서 행하는 것이 장치도 간편하게 되어 바람직하다.The application to the above-mentioned material can be carried out under either pressurized or reduced pressure, but from the standpoint of economy, it is preferable to carry out the application under atmospheric pressure because the apparatus is also simpler.

상기 기재는, 납 유리, 소다유리, 붕규산 유리, 무알칼리 유리 등의 유리; 실리카(SilicA), 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 복합 산화물 등의 산화물; 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리스타이렌(PS), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴, 환상 폴리올레핀(COP), 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA), 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리에터설폰(PES), 폴리우레탄, 트라이아세테이트, 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 셀로판, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리클로로트라이플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리플루오로화비닐리덴(PVDF), 폴리플루오로화비닐(PVF), 퍼플루오로알콕시플루오린수지(PFA), 4플루오르화 에틸렌 ·6플루오르화 프로필렌 공중합체(ETFE), 에틸렌·클로로트라이플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE) 등의 고분자 등을 들 수 있다.The above-described glass includes glass such as lead glass, soda glass, borosilicate glass, and non-alkali glass; oxides such as silica (SilicA), alumina, titania, zirconia, and complex oxides; Polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyphenylene sulfide (PPS), polystyrene (PS), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride, cyclic polyolefin (COP), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), polyimide, polyamide, polyether sulfone (PES), polyurethane, triacetate, triacetyl cellulose (TAC), cellophane, polytetrafluoroethylene (PTFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), perfluoroalkoxy fluorine resin (PFA), ethylene tetrafluoride and propylene hexafluoride copolymer (ETFE), Examples include polymers such as ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE).

상기 기재의 형상은, 분말, 필름, 판,또는 삼차원형상을 가진 입체구조물을 들 수 있다.The shape of the above-described material may include a powder, a film, a plate, or a three-dimensional structure having a three-dimensional shape.

상기 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액을 도포한 후, 기재를 소정의 온도로 하고, 용매를 건조 후, 또는 건조와 동시에 소정의 온도에서 소성하는 것에 의해 산화알루미늄 박막을 형성시킨다. 또, 도포가 분무 열분해법, 정전 분무 열분해법, 잉크젯법, 연무 CVD법에 의한 경우, 도포 전에 기재를 소정의 온도로 가열할 수 있으므로, 도포와 동시에 용매를 건조, 또는, 건조와 동시에 소성시키는 것이 가능하다.After applying the solution containing the above-mentioned alkyl aluminum partial hydrolyzate, the substrate is brought to a predetermined temperature, and the solvent is dried, or the drying is performed simultaneously with firing at a predetermined temperature, thereby forming an aluminum oxide film. In addition, when the coating is performed by a spray pyrolysis method, an electrostatic spray pyrolysis method, an inkjet method, or a mist CVD method, since the substrate can be heated to a predetermined temperature before the coating, it is possible to dry the solvent simultaneously with the coating, or to fire simultaneously with the drying.

상기 용매를 건조시키기 위한 소정의 온도는, 예를 들면, 20 내지 250℃의 사이에서 임의의 온도를 선택할 수 있다. 상기 용매를, 예를 들면, 0.5 내지 60분에 걸쳐서 건조시킬 수 있다. 단, 이들 범위로 한정되는 의도는 아니다.The temperature for drying the solvent may be any temperature selected from, for example, 20 to 250° C. The solvent may be dried for, for example, 0.5 to 60 minutes. However, the present invention is not intended to be limited to these ranges.

상기 산화알루미늄을 형성시키기 위한 소성시키기 위한 소정의 온도는, 예를 들면, 50 내지 550℃의 사이에서 임의의 온도를 선택할 수 있다. 단, 기재의 종류를 고려해서, 기재가 손상을 받지 않는 온도로 설정하는 것이 적당하다. 소성하는 소정의 온도가, 용매를 건조시키는 소정의 온도와 동일할 경우, 용매의 건조와 소성을 동시에 행할 수 있다. 용매 건조시킨 전구막을, 예를 들면, 0.5 내지 300분에 걸쳐서 소성시키는 것이 가능하다.The predetermined temperature for sintering to form the above aluminum oxide can be selected at any temperature, for example, from 50 to 550°C. However, considering the type of the substrate, it is appropriate to set it to a temperature at which the substrate is not damaged. When the predetermined temperature for sintering is the same as the predetermined temperature for drying the solvent, drying of the solvent and sintering can be performed simultaneously. It is possible to sinter the solvent-dried precursor film for, for example, 0.5 to 300 minutes.

상기와 같이 해서 얻어지는 산화알루미늄 박막의 막 두께는, 예를 들면, 0.005 내지 3㎛일 수 있다. 산화알루미늄 박막의 막 두께는, 필요에 따라서, 상기 의 도포, 건조, 소성의 공정을 복수회 반복하는 것에 의해 크게 할 수도 있다.The film thickness of the aluminum oxide film obtained as described above can be, for example, 0.005 to 3 ㎛. The film thickness of the aluminum oxide film can be increased, if necessary, by repeating the above-described coating, drying, and baking processes multiple times.

필요에 따라서 상기와 같이 해서 얻어진 산화알루미늄 박막을, 산소 등의 산화 가스 분위기 하, 수소 등의 환원 가스 분위기 하, 다량으로 수분이 존재하는 수증기 분위기 하, 또는 아르곤, 질소, 산소 등의 플라즈마 분위기 하에서, 소정의 온도로 가열하는 것에 의해 산화알루미늄의 결정성, 치밀성을 향상시킬 수도 있다. 자외선 등의 광조사나 마이크로파 처리에 의해 얻어진 산화알루미늄 박막 중의 잔존 유기물 등을 제거할 수 있다.If necessary, the aluminum oxide film obtained as described above can be heated at a predetermined temperature in an oxidizing gas atmosphere such as oxygen, a reducing gas atmosphere such as hydrogen, a steam atmosphere containing a large amount of moisture, or a plasma atmosphere such as argon, nitrogen, or oxygen, thereby improving the crystallinity and density of the aluminum oxide film. Residual organic substances, etc. in the obtained aluminum oxide film can be removed by light irradiation such as ultraviolet rays or microwave treatment.

<본 발명의 제2 양상><Second aspect of the present invention>

본 발명의 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법은, 하기(A), (B) 및 (C)의 공정을 포함한다.A method for manufacturing an article having an aluminum oxide film of the present invention comprises the following processes (A), (B) and (C).

(A) 하기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물을 유기 용매 중에서 부분적으로 가수분해시켜, 상기 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 조성물을 얻는 공정(단, 상기 부분 가수분해는, 상기 유기 알루미늄 화합물에 대한 몰비가 0.4 내지 1.3의 범위인 물을 이용해서 행함),(A) A process for obtaining a composition containing a partial hydrolyzate of an organoaluminum compound represented by the following general formula (6) by partially hydrolyzing the organoaluminum compound in an organic solvent (provided that the partial hydrolysis is performed using water having a molar ratio of 0.4 to 1.3 with respect to the organoaluminum compound).

(B) 상기 부분 가수분해물 함유 조성물을 불활성 가스 분위기 하에서 기재의 적어도 일부의 표면에 도포해서 도포막을 형성하는 공정,(B) a process of forming a coating film by applying the composition containing the above-mentioned partial hydrolyzate to at least a portion of the surface of a substrate under an inert gas atmosphere;

(C) 상기 도포막을 형성한 기재를 불활성 가스 분위기 하, 400℃ 이하의 온도에서 가열해서, 알루미늄 산화물막을 형성하는 공정:(C) A process of forming an aluminum oxide film by heating the substrate on which the above coating film has been formed at a temperature of 400°C or lower under an inert gas atmosphere:

(식 중, R1은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 나타내고, R2, R3은 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 직쇄 혹은 분기된 알콕실기, 아실옥시기 또는 아세틸아세토네이트기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 and R 3 independently represent hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a straight-chain or branched alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyloxy group, or an acetylacetonate group.)

공정(A)Process (A)

공정(A)에서는, 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물을 유기 용매 중에서 부분적으로 가수분해시켜, 상기 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 조성물을 얻는다.In process (A), an organoaluminum compound represented by general formula (6) is partially hydrolyzed in an organic solvent to obtain a composition containing a partial hydrolyzate of the organoaluminum compound.

일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물에 있어서의 R1로서 표시되는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기를 들 수 있다. 일반식 (6)으로 표시되는 화합물은, R1이 탄소수 1, 2, 3 또는 4의 화합물인 것이 바람직하다. 일반식 (6)으로 표시되는 화합물은, 특히 R1이 탄소수 2인 에틸기인 것이 바람직하다. R2, R3으로서 표시되는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기도 상기 R1과 마찬가지이다.Specific examples of the straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented as R 1 in the organoaluminum compound represented by the general formula (6) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. In the compound represented by the general formula (6), it is preferable that R 1 is a compound having 1, 2, 3, or 4 carbon atoms. In the compound represented by the general formula (6), it is particularly preferable that R 1 is an ethyl group having 2 carbon atoms. The straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented as R 2 and R 3 is the same as the R 1 above.

일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물에 있어서의 R2 및 R3으로서 표시되는 탄소수 1 내지 7의 직쇄 혹은 분기된 알콕실기의 구체예로서는, 메톡시기, 에톡시기, 아이소프로폭시기, n-뷰톡시기, sec-뷰톡시기, t-뷰톡시기, 페녹시기, 메톡시에톡시기 등을 들 수 있다. 아실옥시기의 구체예로서는 아세톡시기, 프로피오닐옥시기, 뷰티릴옥시기, 아이소뷰티릴옥시기 등을 들 수 있다.Specific examples of the straight-chain or branched alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms represented by R 2 and R 3 in the organoaluminum compound represented by general formula (6) include a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a t-butoxy group, a phenoxy group, a methoxyethoxy group, and the like. Specific examples of the acyloxy group include an acetoxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, an isobutyryloxy group, and the like.

일반식 (6)으로 표시되는 화합물은, 가격이 저렴하고 입수가 용이하다는 점에서, 트라이메틸알루미늄, 트라이에틸알루미늄, 다이에틸알루미늄에톡사이드, 트라이아이소뷰틸알루미늄, 트라이n-뷰틸알루미늄이 바람직하고, 특히, 저렴하고 중합 조촉매로서의 사용량도 많고 입수가 용이하므로, 트라이메틸알루미늄, 트라이에틸알루미늄, 다이에틸알루미늄에톡사이드, 트라이아이소뷰틸알루미늄이 바람직하고, 이들 중에서도 특히 중합 조촉매 용도로서 사용량이 가장 많고, 저렴해서 입수가 용이한 트라이에틸알루미늄이 바람직하다.Among the compounds represented by the general formula (6), trimethylaluminum, triethylaluminum, diethylaluminum ethoxide, triisobutylaluminum, and tri-n-butylaluminum are preferable because they are inexpensive and easily available, and in particular, trimethylaluminum, triethylaluminum, diethylaluminum ethoxide, and triisobutylaluminum are preferable because they are inexpensive, are used in large quantities as a polymerization promoter, and are easy to obtain, and among these, triethylaluminum is preferable because it is inexpensive, is used in the largest quantity as a polymerization promoter, and is easy to obtain.

이들 화합물은 일반적으로 시판품으로서 입수 가능한 것으로서, R1, R2 및 R3과는 다른 탄소수의 알킬기나, 수소가 유기 알루미늄 화합물 중에 미량 또는 소량 포함되어 있는 것이 알려져 있다. 예를 들면, 본 발명에 적합한 트라이에틸알루미늄은, R1, R2 및 R3에 있어서 알킬기의 대부분인 에틸기에 부가해서, n-뷰틸기나 수소 등이 포함되어 있지만, 본 발명에 있어서는, 이들을 문제 없이 사용할 수 있다.These compounds are generally available as commercial products, and it is known that they contain traces or small amounts of alkyl groups having a different number of carbon atoms than R 1 , R 2 , and R 3 , or hydrogen in the organoaluminum compound. For example, triethylaluminum suitable for the present invention contains an n-butyl group, hydrogen, etc. in addition to an ethyl group, which is the majority of the alkyl groups in R 1 , R 2 , and R 3 , and these can be used without problems in the present invention.

상기 부분 가수분해는, 상기 유기 알루미늄 화합물에 대한 몰비가 0.4 내지 1.3의 범위인 물을 이용해서 행한다. 유기 알루미늄 화합물에 대한 물의 몰비가 0.4 미만에서는, 실질적으로 수분이나 산소 등의 산소원을 함유하지 않는 불활성 가스 분위기 하에서 행하는 도포공정(B) 및 가열 공정(C)에 있어서, 양호한 품질(투명하고 그리고 기재에 대한 밀착성이 양호)인 알루미늄 산화물막 도포 형성이 곤란하다. 유기 알루미늄 화합물에 대한 물의 몰비가 1.3을 초과하면 유기 용매에 불용인 겔 형태의 물질이 석출되어, 균질한 알루미늄 산화물막의 형성의 방해가 된다.The above partial hydrolysis is performed using water having a molar ratio of 0.4 to 1.3 to the organoaluminum compound. When the molar ratio of water to the organoaluminum compound is less than 0.4, it is difficult to form an aluminum oxide film having good quality (transparent and having good adhesion to the substrate) in the coating step (B) and the heating step (C) which are performed in an inert gas atmosphere that substantially does not contain an oxygen source such as moisture or oxygen. When the molar ratio of water to the organoaluminum compound exceeds 1.3, a gel-like substance insoluble in an organic solvent is precipitated, which hinders the formation of a homogeneous aluminum oxide film.

유기 알루미늄 화합물에 대한 물의 몰비는, 바람직하게는, 0.4 내지 1.25의 범위이다. 이 물의 첨가량의 범위에서 유기 알루미늄 화합물을 가수분해시킴으로써 얻어진 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물은, 불활성 가스 분위기 하에서의 도포 및 가열에 의해, 양호한 품질(투명하고 그리고 기재에 대한 밀착성이 양호)인 알루미늄 산화물막을 형성할 수 있다. 여기에서, 불활성 가스 분위기는, 수분이나 산소 등의 산소원을 실질적으로 함유하지 않는 불활성 가스로 이루어진 분위기이며, 예를 들면, 수분 및 산소에 대해서는 각각 1000ppm 이하, 바람직하게는 400ppm 이하인 분위기를 나타낸다. 불활성 가스 분위기 중의 수분량은 노점온도에 의해 제어할 수 있고, 400ppm 이하이면, 예를 들면, 5ppm(노점온도 -66℃) 내지 375ppm(노점온도 -30℃)의 범위에서 제어할 수 있다. 또한, 조작의 용이성을 고려하면, 100ppm(노점온도 -42℃) 내지 375ppm(노점온도 -30℃)의 범위가 되도록 제어할 수도 있다. 불활성 가스의 종류에 대해서는, 특별히 한정은 없지만, 예를 들면, 헬륨, 아르곤, 질소 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 비용의 면에서 질소가 바람직하다.The molar ratio of water to the organoaluminum compound is preferably in the range of 0.4 to 1.25. The composition for forming an aluminum oxide film obtained by hydrolyzing the organoaluminum compound in the range of the amount of water added can form an aluminum oxide film of good quality (transparent and having good adhesion to a substrate) by coating and heating in an inert gas atmosphere. Here, the inert gas atmosphere is an atmosphere composed of an inert gas that substantially does not contain an oxygen source such as moisture or oxygen, and for example, represents an atmosphere in which moisture and oxygen are each 1000 ppm or less, preferably 400 ppm or less. The moisture content in the inert gas atmosphere can be controlled by the dew point temperature, and when it is 400 ppm or less, it can be controlled in the range of, for example, 5 ppm (dew point temperature -66°C) to 375 ppm (dew point temperature -30°C). In addition, considering the ease of operation, it can be controlled to be in the range of 100 ppm (dew point temperature -42℃) to 375 ppm (dew point temperature -30℃). There is no particular limitation on the type of inert gas, but examples include helium, argon, and nitrogen. Among these, nitrogen is particularly preferable in terms of cost.

상기 부분 가수분해물 조제에 이용하는 유기 용매는, 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물에 대해서 용해성을 지니는 것이면 되고, 예를 들면, 전자공여성 유기 용매나 탄화수소화합물을 들 수 있다. 또한, 유기 용매는, 물에 대해서 용해성을 지니는 것을 이용할 수도 있고, 물에 대해서 용해성을 지니는 유기 용매와 물에 대한 용해성이 낮은 것을 병용할 수도 있다. 유기 용매는, 전자공여성 유기 용매, 탄화수소화합물 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The organic solvent used in the preparation of the above partial hydrolyzate may be any solvent that is soluble in the organoaluminum compound represented by the general formula (6), and examples thereof include an electron-donating organic solvent or a hydrocarbon compound. In addition, the organic solvent may be one that is soluble in water, or an organic solvent that is soluble in water and one that is low in solubility in water may be used in combination. The organic solvent may be an electron-donating organic solvent, a hydrocarbon compound, or a mixture thereof.

전자공여성 유기 용매의 예로서는, 1,2-다이에톡시에탄, 1,2-다이뷰톡시에탄이나 다이에틸에터, 다이n-프로필에터, 다이아이소프로필 에터, 다이뷰틸에터, 사이클로펜칠메틸에터, 테트라하이드로퓨란, 다이옥산, 글라임, 다이글라임, 트라이글라임, 아니솔, 메톡시톨루엔 등의 에터계 용매, 트라이메틸아민, 트라이에틸아민, 트라이페닐아민 등의 아민계 용매 등을 들 수 있다. 전자공여성을 지니는 유기 용매로서는, 1,2-다이에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, 다이옥산이 바람직하다.Examples of electron-donating organic solvents include ether solvents such as 1,2-diethoxyethane, 1,2-dibutoxyethane, diethyl ether, di-n-propyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, glyme, diglyme, triglyme, anisole, and methoxytoluene; and amine solvents such as trimethylamine, triethylamine, and triphenylamine. Preferred organic solvents having electron-donating properties are 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, and dioxane.

상기 탄화수소화합물로서는, 탄소수 5 내지 20의, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 직쇄, 분기 탄화수소화합물 또는 환상 탄화수소화합물, 탄소수 6 내지 20의, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 방향족 탄화수소화합물 및 이들의 혼합물을 예시할 수 있다.As the hydrocarbon compound, examples thereof include straight-chain, branched hydrocarbon compounds or cyclic hydrocarbon compounds having 5 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, aromatic hydrocarbon compounds having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, and mixtures thereof.

이들 탄화수소화합물의 구체적인 예로서, 펜탄, n-헥산, 헵탄, 아이소헥산, 메틸펜탄, 옥탄, 2,2,4-트라이메틸펜탄(아이소옥탄), n-노난, n-데칸, n-헥사데칸, 옥타데칸, 에이코산, 메틸헵탄, 2,2-다이메틸헥산, 2-메틸옥탄 등의 지방족 탄화수소; 사이클로펜탄, 사이클로헥산메틸사이클로헥산, 에틸 사이클로헥산 등의 지환식 탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 큐멘, 트라이메틸벤젠 등의 방향족 탄화수소, 미네랄 스피릿, 솔벤트 나프타, 케로신, 석유 에터 등의 탄화수소계 용매를 들 수 있다.Specific examples of these hydrocarbon compounds include aliphatic hydrocarbons such as pentane, n-hexane, heptane, isohexane, methylpentane, octane, 2,2,4-trimethylpentane (isooctane), n-nonane, n-decane, n-hexadecane, octadecane, eicosane, methylheptane, 2,2-dimethylhexane, and 2-methyloctane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethyl cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene, and trimethylbenzene; and hydrocarbon solvents such as mineral spirits, solvent naphtha, kerosene, and petroleum ether.

공정(A)에서 얻어지는 부분 가수분해물 함유 조성물에 있어서, 물에 의한 부분 가수분해 후에 상기 조성물 중에 잔존하고 있는 R1, R2, R3이 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 포함하지 않을 경우에 있어서는, 조성물에 공존이 가능한 용매로서, 메탄올, 에탄올, n-프로필알코올, 아이소프로필알코올, 아이소뷰틸알코올, n-뷰틸알코올, 다이에틸렌글리콜 등의 알코올의 사용이 가능하다.In the composition containing the partial hydrolyzate obtained in process (A), when R 1 , R 2 , and R 3 remaining in the composition after partial hydrolysis by water do not contain hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alcohol such as methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, n-butyl alcohol, and diethylene glycol can be used as a solvent that can coexist in the composition.

상기 부분 가수분해는, 일반식 (6)으로 표시되는 화합물을 상기 유기 용매에 용해된 용액에 물을 첨가하거나, 또는 일반식 (6)으로 표시되는 화합물의 유기 용매 용액과 물을 혼합함으로써 수행된다. 상기 용액 중의 일반식 (6)으로 표시되는 화합물의 농도는, 유기 용매에의 용해성 및 얻어지는 부분 가수분해물 조성물 중의 부분 가수분해물의 농도 등을 고려해서 적당히 결정되지만, 예를 들면, 0.1 내지 50질량%의 범위로 하는 것이 적당하고, 0.1 내지 35질량%의 범위가 바람직하다.The above partial hydrolysis is performed by adding water to a solution of a compound represented by the general formula (6) dissolved in the organic solvent, or by mixing water with an organic solvent solution of a compound represented by the general formula (6). The concentration of the compound represented by the general formula (6) in the solution is appropriately determined in consideration of the solubility in the organic solvent and the concentration of the partial hydrolyzate in the obtained partial hydrolyzate composition, but is suitably set to a range of, for example, 0.1 to 50 mass%, and preferably 0.1 to 35 mass%.

물의 첨가 또는 혼합은, 물을 다른 용매와 혼합하는 일 없이 행하는 것도, 물을 다른 용매와 혼합한 후에 행할 수도 있다. 물의 첨가 또는 혼합은, 반응의 규모에도 따르지만, 예를 들면, 60초 내지 10시간의 사이의 시간을 들여서 행할 수 있다. 부분 가수분해물의 수율이 양호하다는 관점에서, 원료인 일반식 (6)의 유기 알루미늄 화합물에 물을 적하함으로써 첨가하는 것이 바람직하다. 물의 첨가는, 예를 들면, 일반식 (6)으로 표시되는 화합물과 전자공여성 유기 용매의 용액을 교반하지 않고 (정치시킨 상태에서) 또는 교반하면서 실시할 수 있다. 첨가 시의 온도는, -90 내지 150℃의 사이의 임의의 온도를 선택할 수 있다. -15 내지 30℃인 것이 물과 유기 알루미늄 화합물의 반응성이라는 관점에서 바람직하다.The addition or mixing of water can be carried out without mixing the water with another solvent, or after mixing the water with another solvent. The addition or mixing of water can be carried out for, for example, 60 seconds to 10 hours, depending on the scale of the reaction. From the viewpoint of a good yield of the partial hydrolyzate, it is preferable to add water by dropping it into the organoaluminum compound of the general formula (6), which is the raw material. The addition of water can be carried out, for example, without stirring the solution of the compound represented by the general formula (6) and the electron-donating organic solvent (in a stationary state) or while stirring. The temperature at the time of addition can be selected at any temperature between -90 and 150°C. From the viewpoint of the reactivity of water and the organoaluminum compound, -15 to 30°C is preferable.

물의 첨가 후에, 물과 일반식 (6)으로 표시되는 화합물과의 가수분해반응을 더욱 진행시키기 위해서, 예를 들면, 1분부터 48시간, 교반하지 않고 (정치시킨 상태에서) 두거나, 또는 교반할 수 있다. 반응 온도에 대해서는, -90 내지 150℃의 사이의 임의의 온도에서 반응시킬 수 있다. -15 내지 80℃인 것이 부분 가수분해물을 고수율로 얻는다는 관점에서 바람직하다. 가수분해반응에 있어서의 압력은 제한되지 않는다. 통상은, 상압(대기압)에서 실시할 수 있다. 물과 일반식 (6)으로 표시되는 화합물의 가수분해반응의 진행은, 필요에 따라, 반응 혼합물을 샘플링하고, 샘플을 NMR 혹은 IR 등으로 분석, 혹은, 발생하는 가스를 샘플링함으로써 모니터링할 수 있다.After the addition of water, in order to further progress the hydrolysis reaction between water and the compound represented by the general formula (6), the mixture can be left without stirring (in a stationary state) for, for example, 1 minute to 48 hours, or can be stirred. With regard to the reaction temperature, the reaction can be carried out at any temperature between -90 and 150°C. A temperature of -15 to 80°C is preferable from the viewpoint of obtaining a high yield of a partial hydrolyzate. The pressure in the hydrolysis reaction is not limited. Usually, it can be carried out at normal pressure (atmospheric pressure). The progress of the hydrolysis reaction between water and the compound represented by the general formula (6) can be monitored by sampling the reaction mixture, analyzing the sample by NMR or IR, etc., or sampling the generated gas, as necessary.

상기 유기 용매, 원료인 상기 일반식 (6)의 유기 알루미늄 화합물,그리고 물은 모든 관용의 방법을 따라서 반응 용기에 도입할 수 있고, 유기 알루미늄 화합물 및 물은 각각 유기 용매와의 혼합물로서도 도입할 수 있다. 가수분해반응 공정은 회분 조작식, 반회분 조작식, 연속 조작식의 어느 것이어도 되고, 특별히 제한은 없지만, 회분 조작식이 바람직하다.The above organic solvent, the organic aluminum compound of the general formula (6) as a raw material, and water can be introduced into the reaction vessel according to any conventional method, and the organic aluminum compound and water can also be introduced as a mixture with the organic solvent, respectively. The hydrolysis reaction process may be any of a batch operation type, a semi-batch operation type, and a continuous operation type, and there is no particular limitation, but a batch operation type is preferred.

상기 가수분해반응에 의해, 일반식 (6)의 유기 알루미늄 화합물은, 물에 의해 부분적으로 가수분해되어서, 부분 가수분해물을 포함하는 생성물이 얻어진다. 일반식 (6)의 유기 알루미늄 화합물이 트라이메틸알루미늄이나 트라이에틸알루미늄 등일 경우, 가수분해물에 관한 해석은 옛날부터 행해지고 있다. 그러나, 보고에 따라 결과가 달라, 생성물의 조성이 명확히 특정되어 있는 것은 아니다. 또한, 물의 첨가 몰비나 반응 시간 등에 의해서도, 생성물의 조성은 변화될 수 있다. 본 발명의 방법에 있어서의 생성물의 주성분은 부분 가수분해물이며, 부분 가수분해물은 하기 일반식 (7)로 표시되는 구조단위를 포함하는 화합물의 혼합물인 것으로 추정된다:By the above hydrolysis reaction, the organoaluminum compound of the general formula (6) is partially hydrolyzed by water, and a product including a partial hydrolyzate is obtained. When the organoaluminum compound of the general formula (6) is trimethylaluminum or triethylaluminum, analysis on the hydrolyzate has been performed for a long time. However, the results differ depending on the report, and the composition of the product is not clearly specified. In addition, the composition of the product can change depending on the molar ratio of water added, the reaction time, etc. The main component of the product in the method of the present invention is a partial hydrolyzate, and the partial hydrolyzate is presumed to be a mixture of compounds including a structural unit represented by the following general formula (7):

(식 중, Q는 일반식 (6)에 있어서의 R1, R2, R3 중 어느 하나와 동일하며, m은 1 내지 200의 정수이다.)(In the formula, Q is the same as any one of R 1 , R 2 , and R 3 in general formula (6), and m is an integer from 1 to 200.)

가수분해반응 종료 후, 예를 들면, 여과, 농축, 추출, 칼럼 크로마토그래피 등의 일반적인 방법에 의해, 상기 생성물의 일부 또는 전부를 회수 및/또는 정제할 수 있다. 일반식 (6)의 유기 알루미늄 화합물에 대한 물의 몰비가 비교적 높은 조건에 있어서는, 불용물이 생길 경우가 있고, 이 경우에는, 세공 직경이 예를 들면, 3㎛ 이하인 필터를 이용해서 여과하여, 불용물을 실질적으로 함유하지 않는, 부분 가수분해물 함유 조성물을 얻는 것이 바람직하다.After completion of the hydrolysis reaction, part or all of the product can be recovered and/or purified by a general method such as filtration, concentration, extraction, or column chromatography. In conditions where the molar ratio of water to the organoaluminum compound of the general formula (6) is relatively high, insoluble matters may be generated, and in this case, it is preferable to obtain a composition containing a partial hydrolyzate that is substantially free of insoluble matters by filtering using a filter having a pore diameter of, for example, 3 µm or less.

상기 방법으로 유기 용매로부터 분리해서 회수한 부분 가수분해물(고형분)은, 반응에 사용한 유기 용매와는 다른, 막도포형성용 유기 용매에 용해시켜 도포용의 조성물로 할 수도 있다. 단, 유기 용매로부터 분리하는 일 없이 반응 생성 혼합물인 부분 가수분해물 함유 조성물을 그대로, 혹은 적당히 농도를 조정해서 도포용의 조성물로 할 수도 있다.The partial hydrolysate (solid content) recovered by separation from the organic solvent by the above method can be dissolved in an organic solvent for film-forming, which is different from the organic solvent used in the reaction, to prepare a composition for application. However, the composition containing the partial hydrolysate, which is a reaction product mixture, can be prepared as is or by appropriately adjusting the concentration to prepare a composition for application without separation from the organic solvent.

막도포형성용 유기 용매로서 이용할 수 있는 유기 용매의 예로서는, 탄소수 5 내지 20의, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 직쇄, 분기 탄화수소화합물 또는 환상 탄화수소화합물, 탄소수 6 내지 20의, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 방향족 탄화수소화합물 및 이들의 혼합물을 예시할 수 있다.Examples of organic solvents that can be used as the organic solvent for film coating formation include straight-chain, branched hydrocarbon compounds or cyclic hydrocarbon compounds having 5 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, aromatic hydrocarbon compounds having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, and mixtures thereof.

이들 탄화수소화합물의 구체적인 예로서, 펜탄, n-헥산, 헵탄, 아이소헥산, 메틸펜탄, 옥탄, 2,2,4-트라이메틸펜탄(아이소옥탄), n-노난, n-데칸, n-헥사데칸, 옥타데칸, 에이코산, 메틸헵탄, 2,2-다이메틸헥산, 2-메틸옥탄 등의 지방족 탄화수소; 사이클로펜탄, 사이클로헥산메틸사이클로헥산, 에틸 사이클로헥산 등의 지환식 탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 큐멘, 트라이메틸벤젠 등의 방향족 탄화수소, 미네랄 스피릿, 솔벤트 나프타, 케로신, 석유 에터 등의 탄화수소계 용매를 높일 수 있다.Specific examples of these hydrocarbon compounds include aliphatic hydrocarbons such as pentane, n-hexane, heptane, isohexane, methylpentane, octane, 2,2,4-trimethylpentane (isooctane), n-nonane, n-decane, n-hexadecane, octadecane, eicosane, methylheptane, 2,2-dimethylhexane, and 2-methyloctane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethyl cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene, and trimethylbenzene; and hydrocarbon solvents such as mineral spirits, solvent naphtha, kerosene, and petroleum ether.

또 막도포형성용 유기 용매로서 이용할 수 있는 유기 용매의 그 밖의 예로서는, 1,2-다이에톡시에탄, 1,2-다이뷰톡시에탄이나 다이에틸에터, 다이n-프로필에터, 다이아이소프로필 에터, 다이뷰틸에터, 사이클로펜틸메틸에터, 테트라하이드로퓨란, 다이옥산, 글라임, 다이글라임, 트라이글라임, 아니솔, 메톡시톨루엔 등의 에터계 용매, 트라이메틸아민, 트라이에틸아민, 트라이페닐아민 등의 아민계 용매 등을 들 수 있다.Other examples of organic solvents that can be used as organic solvents for film coating formation include ether solvents such as 1,2-diethoxyethane, 1,2-dibutoxyethane, diethyl ether, di-n-propyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, glyme, diglyme, triglyme, anisole, and methoxytoluene; and amine solvents such as trimethylamine, triethylamine, and triphenylamine.

또한, 이들 유기 용매는 단독으로 사용할 뿐만 아니라, 2종류 이상을 혼합해서 이용하는 것도 가능하다.In addition, these organic solvents can be used alone or in combination of two or more types.

또, 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물에 있어서, 가수분해 후에 상기 조성물 중에 잔존하고 있는 R1, R2, R3이 알콕사이드기인 경우에 있어서는, 조성물에 공존이 가능한 용매로서, 메탄올, 에탄올, n-프로필알코올, 아이소프로필알코올, 아이소뷰틸알코올, n-뷰틸알코올, 다이에틸렌글리콜 등의 알코올도 막도포형성용 유기 용매로서 사용이 가능하다.In addition, in the composition for forming an aluminum oxide film, when R 1 , R 2 , and R 3 remaining in the composition after hydrolysis are alkoxide groups, alcohols that can coexist in the composition, such as methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, n-butyl alcohol, and diethylene glycol, can also be used as organic solvents for forming a film.

공정(A)에서 얻어지는 부분 가수분해물 함유 조성물의 부분 가수분해물의 고형분 농도는, 예를 들면, 0.1 내지 30질량%의 범위일 수 있다. 농도가 높으면 높을수록 적은 도포횟수로 막을 제조할 수 있지만, 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 포함하는 반응 생성물의 용해도, 예를 들면, 알루미늄 산화물막의 형성의 용이함을 고려하면, 바람직하게는 0.1 내지 25질량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 15질량%로 할 수 있다.The solid content concentration of the partial hydrolyzate of the composition containing the partial hydrolyzate obtained in process (A) may be, for example, in the range of 0.1 to 30 mass%. The higher the concentration, the fewer the number of coatings can be applied to produce a film. However, considering the solubility of the reaction product containing the partial hydrolyzate of the organoaluminum compound, for example, the ease of forming an aluminum oxide film, the solid content concentration may preferably be 0.1 to 25 mass%, more preferably 0.1 to 15 mass%.

상기 공정(A)에서 얻어지는 부분 가수분해물 함유 조성물은, 본 발명의 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물에 상당한다. 본 발명의 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물은, 막도포형성을 불활성 가스 분위기 하에서 행함으로써, 양호한 품질(투명하고 그리고 기재에 대한 밀착성이 양호)인 알루미늄 산화물막을 기재 상에 형성할 수 있다. 이 제조 방법은, 공정(B) 및 (C)를 포함한다. 공정(B) 및 (C)에 대해서는, 이하에 설명한다.The composition containing the partial hydrolyzate obtained in the above process (A) corresponds to the composition for forming an aluminum oxide film of the present invention. The composition for forming an aluminum oxide film of the present invention can form an aluminum oxide film of good quality (transparent and having good adhesion to a substrate) on a substrate by performing film coating formation in an inert gas atmosphere. This manufacturing method includes steps (B) and (C). Steps (B) and (C) are described below.

공정(B)Process (B)

공정(A)에서 얻어지는 부분 가수분해물 함유 조성물을 불활성 가스 분위기 하에서 기재의 적어도 일부의 표면에 도포해서 도포막을 형성한다.A composition containing a partial hydrolyzate obtained in process (A) is applied to at least a portion of the surface of a substrate under an inert gas atmosphere to form a coating film.

기재 표면에의 도포법은, 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 분무도포법, 침지 코팅법, 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법, 슬롯 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 커튼 코팅법, 분무 열분해법, 정전도포법, 잉크젯법, 스크린 인쇄법 등의 관용 방법을 이용할 수 있다.There is no particular limitation on the method of applying the composition to the surface of the substrate, and for example, conventional methods such as spray coating, immersion coating, spin coating, slit coating, slot coating, bar coating, roll coating, curtain coating, spray pyrolysis, electrostatic coating, inkjet, and screen printing can be used.

분무 열분해법이나 정전도포법은, 기재를 가열하면서 도포와 성막을 동시에 할 수 있는 방법이다. 그 때문에, 도포와 병행해서 용매를 건조시킬 수 있고, 조건에 따라서는, 용매 건조를 위한 가열이 불필요한 경우도 있다. 또한, 조건에 따라서는, 건조에 부가해서, 부분 가수분해물의 알루미늄 산화물에의 반응도 적어도 일부, 진행할 경우도 있다. 그 때문에, 후공정인 공정(C)에 있어서의 가열에 의한 알루미늄 산화물막 형성을 보다 용이하게 행할 수 있는 경우도 있다. 분무 열분해법에 있어서의 도포 및 성막 시의 기재의 가열 온도는, 예를 들면, 20 내지 400℃, 바람직하게는 50 내지 400℃의 범위일 수 있다. 특히 기재에 수지 등의 내열성이 낮은 기재를 이용할 경우에는, 20 내지 350℃, 더욱 내열성이 낮은 것에서는 20 내지 250℃의 범위에서 행할 수 있다.Spray pyrolysis or electrostatic coating is a method that can perform coating and film formation simultaneously while heating the substrate. Therefore, the solvent can be dried in parallel with the coating, and depending on the conditions, heating for solvent drying may not be necessary. Furthermore, depending on the conditions, in addition to drying, the reaction of the partial hydrolyzate with aluminum oxide may also proceed at least partially. Therefore, in some cases, the formation of an aluminum oxide film by heating in the post-process (C) may be performed more easily. The heating temperature of the substrate during coating and film formation in the spray pyrolysis method may be, for example, in the range of 20 to 400°C, preferably 50 to 400°C. In particular, when a substrate with low heat resistance such as a resin is used, the heating may be performed in the range of 20 to 350°C, and when the heat resistance is further low, in the range of 20 to 250°C.

조성물의 기재 표면에의 도포는, 질소 등의 불활성 가스 분위기 하에서 실시한다. 본 발명에 있어서 부분 가수분해물 함유 조성물의 도포는, 불활성 가스 분위기 하에서 행함으로써, 1) 성막온도의 저온화, 2) 기재에의 밀착성, 3) 산화물의 형성 상태(예를 들면, 산화물막의 투명성이나 균질성 등)를 모두 충족시키는, 알루미늄 산화물의 성막이 가능해진다. 불활성 가스 분위기는, 수분이나 산소 등의 산소원을 실질적으로 함유하지 않는 불활성 가스로 이루어진 분위기이며, 예를 들면, 수분 및 산소에 대해서는 각각 1000ppm 이하, 바람직하게는 400ppm 이하인 분위기를 나타낸다. 불활성 가스 분위기 중의 수분량은 노점온도에 의해 제어할 수 있고, 400ppm 이하이면, 예를 들면, 5ppm(노점온도 -66℃) 내지 375ppm(노점온도 -30℃)의 범위에서 제어할 수 있다. 또한, 조작의 용이성을 고려하면, 100ppm(노점온도 -42℃) 내지 375ppm(노점온도 -30℃)의 범위가 되도록 제어할 수도 있다.The application of the composition to the substrate surface is carried out under an inert gas atmosphere such as nitrogen. In the present invention, the application of the partially hydrolyzed product-containing composition is carried out under an inert gas atmosphere, whereby it becomes possible to form an aluminum oxide film that satisfies all of the following requirements: 1) low temperature deposition temperature, 2) adhesion to the substrate, and 3) oxide formation state (for example, transparency or homogeneity of the oxide film). The inert gas atmosphere is an atmosphere composed of an inert gas that substantially does not contain an oxygen source such as moisture or oxygen, and for example, represents an atmosphere in which moisture and oxygen are each 1000 ppm or less, preferably 400 ppm or less. The moisture content in the inert gas atmosphere can be controlled by the dew point temperature, and when it is 400 ppm or less, it can be controlled in the range of, for example, 5 ppm (dew point temperature -66°C) to 375 ppm (dew point temperature -30°C). In addition, considering the ease of operation, it can be controlled to be in the range of 100 ppm (dew point temperature -42℃) to 375 ppm (dew point temperature -30℃).

한편, 수분이나 산소가 완전히 없을 경우에는, 일반식 (7)로 표시되는 부분 가수분해물의 구조에 있어서, Al-Q의 부위가 미반응이 되어 막에 잔존할 경우가 있으므로, 얻어진 막의 균질성 등, 소망의 물성이 손상되지 않는 범위에서의 수분 및 산소의 공존은 허용된다. 구체적으로는, 불활성 가스 분위기 중의 수분 및 산소로서, 각각 1000ppm 이하, 바람직하게는 400ppm 이하로 할 수 있다.Meanwhile, in the case where there is no moisture or oxygen at all, in the structure of the partial hydrolyzate represented by the general formula (7), the Al-Q site may remain unreacted and in the film, so the coexistence of moisture and oxygen is permitted within a range where the desired physical properties, such as the homogeneity of the obtained film, are not impaired. Specifically, the moisture and oxygen in the inert gas atmosphere can be each 1000 ppm or less, preferably 400 ppm or less.

이 도포나 그 후의 용매 건조 시에, 특히 용매가 잔존하고 있는 상황에 있어서, 불활성 가스 분위기 중의 수분이나 산소가 전술한 수치보다도 클 경우, 부분 가수분해물과 수분 및 산소의 반응이 과잉으로 진행되어, 막 형성 전에 부착물이 분말 형태화되거나, 막의 투명성이 손상되는 등, 얻어진 알루미늄 산화물막의 균질성이나 밀착성이 나빠지므로 바람직하지 못하다.When the moisture or oxygen in the inert gas atmosphere is greater than the aforementioned value during this application or subsequent solvent drying, especially in a situation where the solvent remains, the reaction between the partial hydrolyzate and the moisture and oxygen proceeds excessively, causing the attachment to become powdery before film formation, or the transparency of the film to be impaired, thereby deteriorating the homogeneity and adhesion of the obtained aluminum oxide film, which is not preferable.

불활성 가스에 대해서는, 특별히 한정은 없지만, 예를 들면, 헬륨, 아르곤, 질소 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 비용의 면에서 질소가 바람직하다. 또한, 도포 시의 압력에 대해서는, 대기압 하, 가압 하, 감압 하의 어느 것이라도 실시할 수 있지만, 통상, 대기압에서 실시하는 것이 장치 상으로도 간편하고, 비용도 들지 않아 바람직하다.There is no particular limitation on the inert gas, but examples include helium, argon, and nitrogen. Among these, nitrogen is particularly preferable in terms of cost. In addition, regarding the pressure at the time of application, it can be carried out under any of atmospheric pressure, pressurized pressure, and reduced pressure, but it is usually preferable to carry out the application under atmospheric pressure because it is simple in terms of equipment and does not incur costs.

도 2a에, 본 발명에서 이용할 수 있는 분무도포에 의한 성막장치의 예로서, 분무 성막장치를 나타낸다. 도면 중, (1)은 도포액을 충전한 분무병(spray bottle), (2)는 기재 홀더, (3)은 분무 노즐, (4)는 컴프레서, (5)는 기재를 나타낸다. 분무도포는, 기재를 기재 홀더(2)에 설치하고, 필요에 따라서 히터를 이용해서 소정의 온도까지 가열하고, 그 후, 불활성 가스 분위기에서, 기재의 위쪽에 배치한 분무 노즐(3)로부터 압축한 불활성 가스와 도포액을 동시 공급하여, 도포액을 연무화, 분무시켜, 기재 상에 본 발명의 부분 가수분해물 함유 조성물을 도포한다(공정(B)).In Fig. 2a, a spray film-forming device is shown as an example of a spray film-forming device that can be used in the present invention. In the drawing, (1) represents a spray bottle filled with a coating liquid, (2) represents a substrate holder, (3) represents a spray nozzle, (4) represents a compressor, and (5) represents a substrate. In spray coating, the substrate is installed in the substrate holder (2), and, if necessary, is heated to a predetermined temperature using a heater, and then, in an inert gas atmosphere, compressed inert gas and the coating liquid are simultaneously supplied from a spray nozzle (3) arranged above the substrate to atomize and spray the coating liquid, thereby applying a partially hydrolyzed product-containing composition of the present invention onto the substrate (step (B)).

도포액의 분무도포는, 기재에의 부착성, 용매의 증발의 용이성 등을 고려하면, 도포액을 분무 노즐로부터 액적의 크기가 30㎛ 이하의 범위가 되도록 토출하는 것이 바람직하다. 또, 분무 노즐로부터 기재에 도달할 때까지 용매가 어느 정도 증발되어 액적의 크기가 감소하는 것 등을 고려하면 분무 노즐과 기재의 거리를 50㎝ 이내로 해서 행하는 것이, 부분 가수분해물 함유 조성물의 도포막을 형성할 수 있다는 관점에서 바람직하다.Considering the adhesion to the substrate, the ease of evaporation of the solvent, etc., it is preferable that the spray application of the coating solution be ejected from the spray nozzle so that the droplet size is in the range of 30 ㎛ or less. In addition, considering that the solvent evaporates to some extent before reaching the substrate, thereby reducing the size of the droplet, it is preferable that the distance between the spray nozzle and the substrate be within 50 cm from the viewpoint of being able to form a coating film of the partially hydrolyzed product-containing composition.

또한, 기재 및 분위기 온도를 가열하는 일 없이, 기재의 위쪽에 배치한 분무 노즐(3)로부터 압축한 불활성 가스와 도포액을 동시 공급하고, 도포액을 연무화, 분무시키는 것만으로도 기재 상에 부분 가수분해물 함유 조성물의 도포막을 형성할 수 있다. 또, 본 발명의 방법에 있어서의 어느 쪽의 도포는, 가압 하나 감압 하에서도 실시할 수 있지만, 대기압에서 실시하는 것이 장치 상으로도 간편하고, 비용도 들지 않아 바람직하다.In addition, without heating the substrate and the ambient temperature, a coating film of a partially hydrolyzed product-containing composition can be formed on the substrate simply by simultaneously supplying a compressed inert gas and a coating liquid from a spray nozzle (3) arranged above the substrate and atomizing and spraying the coating liquid. In addition, although either of the coatings in the method of the present invention can be performed under pressurized or reduced pressure, performing it under atmospheric pressure is preferable because it is simple in terms of equipment and does not incur costs.

상기 제조 방법에 있어서 알루미늄 산화물막을 형성하기 위한 기재는, 재질, 형상, 치수 등에는 제한은 없다. 재질로서는, 예를 들면, 유리, 금속, 세라믹스 등의 무기물, 플라스틱 등의 수지제 기재나 종이, 목재 등의 유기물 및 이들의 복합물이 있다.In the above manufacturing method, there are no restrictions on the material, shape, size, etc. of the substrate for forming the aluminum oxide film. Examples of the material include inorganic materials such as glass, metal, and ceramics, resinous substrates such as plastic, organic materials such as paper and wood, and composites thereof.

이들 기재는, 알루미늄 산화물막의 형성에 지장이 없으면 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 유리로서는 석영 유리, 붕규산 유리, 소다유리, 무알칼리, 납 유리 등의 유리나 사파이어 등의 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 금속으로서는, SUS304, SUS316 등의 스테인리스강, 알루미늄, 철, 구리, 티타늄, 실리콘, 니켈, 금, 은 및 이들을 포함하는 합금 등을 들 수 있다. 세라믹스로서는, 알루미나, 실리카, 지르코니아, 티타니아 등의 산화물, 붕소화질소, 질화알루미늄, 질화규소, 질화티타늄, 질화갈륨 등의 질화물, 탄화 규소 등의 탄소화합물이나 이들을 포함하는 복합물 등을 들 수 있다. 또한, 플라스틱을 형성하는 고분자로는, 폴리에스터(예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리(메타)아크릴(예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)), 폴리카보네이트(PC), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리스타이렌, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 환상 폴리올레핀(COP), 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA), 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리아라미드, 폴리에터설폰(PES), 폴리우레탄, 트라이아세테이트, 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 셀로판 불소수지(예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리클로로트라이플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리플루오로화비닐리덴(PVDF), 폴리플루오로화비닐(PVF), 퍼플루오로알콕시플루오린수지(PFA), 4플루오르화 에틸렌·6플루오르화 프로필렌 공중합체(FEP), 에틸렌 ·4플루오르화 에틸렌 공중합체(ETFE), 에틸렌·클로로트라이플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE) 등) 및 이것들을 포함하는 복합 수지 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서도, EVA, COP, PP, PE, PET, PPS, PEN, PC, PMMA, PES, 폴리이미드, 폴리아마이드, 아라미드, PVC, PVA가 바람직하다.These materials are not particularly limited as long as they do not interfere with the formation of the aluminum oxide film. For example, examples of glasses include quartz glass, borosilicate glass, soda glass, non-alkali glass, lead glass, etc., and oxides such as sapphire. In addition, examples of metals include stainless steel such as SUS304 and SUS316, aluminum, iron, copper, titanium, silicon, nickel, gold, silver, and alloys containing these. Examples of ceramics include oxides such as alumina, silica, zirconia, and titania, nitrides such as boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, titanium nitride, and gallium nitride, carbon compounds such as silicon carbide, and composites containing these. In addition, polymers forming plastics include polyester (e.g., polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), poly(meth)acrylic (e.g., polymethyl methacrylate (PMMA)), polycarbonate (PC), polyphenylene sulfide (PPS), polystyrene, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene chloride, polyethylene (PE), polypropylene (PP), cyclic polyolefin (COP), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), polyimide, polyamide, polyaramid, polyether sulfone (PES), polyurethane, triacetate, triacetyl cellulose (TAC), cellophane fluororesin (e.g., polytetrafluoroethylene (PTFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), Examples of the resins include perfluoroalkoxyfluorine resin (PFA), ethylene tetrafluoride/propylene hexafluoride copolymer (FEP), ethylene tetrafluoride ethylene copolymer (ETFE), ethylene chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), etc., and composite resins containing these. Among these, EVA, COP, PP, PE, PET, PPS, PEN, PC, PMMA, PES, polyimide, polyamide, aramid, PVC, and PVA are preferable.

또, 이들 기재의 형상으로서는, 예를 들면, 필름 형태, 판 형태나 삼차원의 임의의 형상을 가진 입체구조물인 것 및 이들의 복합물이 사용가능하다.In addition, as the shape of these materials, for example, a film shape, a plate shape, a three-dimensional structure having an arbitrary shape, and a composite thereof can be used.

또한, 이들 기재는 투명, 반투명, 불투명의 어느 것이어도 된다Additionally, these materials may be transparent, translucent, or opaque.

예를 들면, 투명기재로서 필름 형태인 것은, 박판 유리 등의 무기물이나 고분자 기재로서 플라스틱 필름 등의 유기물을 예시할 수 있다. 기재가 플라스틱 필름인 경우에는, 폴리머의 종류에 따라 무연신필름이어도, 연신필름이어도 된다. 예를 들면, 폴리에스터필름, 예를 들면 PET 필름은, 통상, 2축 연신필름이며, 또 PC 필름, 트라이아세테이트 필름, 셀로판 필름 등은, 통상, 무연신 필름이다.For example, as a transparent substrate in the form of a film, an inorganic material such as sheet glass or an organic material such as a plastic film as a polymer substrate can be exemplified. When the substrate is a plastic film, it can be either a non-stretched film or a stretched film depending on the type of polymer. For example, a polyester film, such as a PET film, is usually a biaxially stretched film, and a PC film, a triacetate film, a cellophane film, etc. are usually non-stretched films.

불투명한 기재로서, 금속이나 금속의 산화물, 질화물, 탄소화합물의 웨이퍼나 시트 등이나 폴리이미드, 폴리아마이드, 아라미드, 탄소섬유, PP, PE, PET시트이나 부직포 등의 고분자 기재라도 사용할 수 있다.As an opaque substrate, a wafer or sheet of metal or metal oxide, nitride, carbon compound, or a polymer substrate such as polyimide, polyamide, aramid, carbon fiber, PP, PE, PET sheet, or non-woven fabric can be used.

또, 이들 기재 이외에도, 금속, 산화물, 질화물, 탄소화합물 등의 무기물이나 저분자, 폴리머 등의 유기물 및 전술의 무기물 및 유기물의 복합물로 형성되는, 전극, 반도체, 절연물 등의 전자 디바이스 막 등의 기능성 재료에 대해서도 도포성막이 가능하다.In addition to these materials, a coating film can also be formed on functional materials such as electronic device films, such as electrodes, semiconductors, and insulators, which are formed from inorganic substances such as metals, oxides, nitrides, and carbon compounds, organic substances such as low molecules and polymers, and composites of the aforementioned inorganic and organic substances.

공정(C)Process (C)

공정(C)에서는, 상기 도포막을 형성한 기재를 불활성 가스 분위기 하, 400℃ 이하의 온도에서 가열해서, 알루미늄 산화물막을 형성한다.In process (C), the substrate on which the coating film has been formed is heated at a temperature of 400°C or lower in an inert gas atmosphere to form an aluminum oxide film.

기재 표면에 도포액을 도포한 후, 기재를 소정의 온도로 해서 용매를 건조시킨 후, 또는 건조와 동시에, 소정의 온도로 가열하는 것에 의해 알루미늄 산화물막을 형성시킨다. 단, 용매의 건조는, 공정(B)에 있어서도 실질적으로는 이미 일부 진행되고 있다. 특히, 공정(B)의 도포를 비교적 고온에서 행할 경우에는, 공정(B)에 있어서 용매의 건조가 거의 완료되어 있을 경우도 있다.After applying the coating liquid to the surface of the substrate, the substrate is dried at a predetermined temperature and the solvent is then heated to a predetermined temperature simultaneously with the drying, thereby forming an aluminum oxide film. However, the drying of the solvent has actually already partially progressed in step (B). In particular, when the coating in step (B) is performed at a relatively high temperature, there are cases where the drying of the solvent in step (B) is almost complete.

용매를 건조시키는 조건은, 공존하는 유기 용매의 종류나 비점(증기압)에 따라서 적시 설정할 수 있다. 용매를 건조시키는 온도로서, 예를 들면, 20 내지 350℃의 범위일 수 있고, 용매의 비점이 200℃ 이하일 경우에는, 20 내지 250℃, 용매의 비점이 150℃ 이하일 경우에는, 혹은 20 내지 200℃로 할 수 있으며, 그 건조 시간은, 통상, 0.2 내지 300분으로 할 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 120분이다. 이들 조건은, 공정(B)에 있어서, 용매의 건조를 적어도 부분적으로 행할 경우에도 고려할 수 있다. 용매 건조 온도와 그 후의 알루미늄 산화물막 형성을 위한 가열 온도를 동일하게 해서, 용매 건조와 알루미늄 산화물막 형성을 동시에 행하는 것도 가능하며, 그때의 온도는, 알루미늄 산화물막 형성을 위한 가열 온도로 통상 설정된다.The conditions for drying the solvent can be set appropriately according to the type or boiling point (vapor pressure) of the coexisting organic solvent. The temperature for drying the solvent can be, for example, in the range of 20 to 350°C, and when the boiling point of the solvent is 200°C or lower, it can be 20 to 250°C, and when the boiling point of the solvent is 150°C or lower, it can be 20 to 200°C, and the drying time can be usually 0.2 to 300 minutes, and preferably 0.5 to 120 minutes. These conditions can also be considered when drying the solvent is performed at least partially in the step (B). It is also possible to perform solvent drying and aluminum oxide film formation simultaneously by making the solvent drying temperature and the subsequent heating temperature for forming an aluminum oxide film the same, and the temperature at that time is usually set to the heating temperature for forming an aluminum oxide film.

본 발명에 있어서는, 용매 건조 후의 알루미늄 산화물막 형성을 위한 가열 온도는, 예를 들면, 20 내지 400℃, 더욱 바람직하게는 20 내지 350℃의 범위이며, 이 온도에서의 처리는 적어도 1회 행할 수 있다. 이 가열 온도에 있어서의 가열 시간은, 통상, 0.2 내지 300분이며, 바람직하게는 0.5 내지 120분이다. 가열 시간은, 가열에 의한 알루미늄 산화물막의 형성 상태를 고려해서 적당히 결정할 수 있다.In the present invention, the heating temperature for forming an aluminum oxide film after solvent drying is, for example, in the range of 20 to 400°C, more preferably 20 to 350°C, and the treatment at this temperature can be performed at least once. The heating time at this heating temperature is usually in the range of 0.2 to 300 minutes, preferably 0.5 to 120 minutes. The heating time can be appropriately determined in consideration of the state of formation of the aluminum oxide film by heating.

특히, 본 발명에 있어서는, 용매의 건조나 그 후의 가열 처리에 있어서, 350℃ 이하에서의 저온에서의 열처리를 이용하는 것이 가능한, 단시간에서의 처리가능한 것으로부터, 기재에 수지 등의 내열성이 낮은 기재를 이용할 경우의 성막이나, 금속, 산화물, 질화물, 탄소화합물 등의 무기물이나 저분자, 폴리머 등의 유기물 및 전술한 무기물 및 유기물의 복합물로부터 형성되는, 전극, 반도체, 절연물 등의 전자 디바이스막 등의 기능성 재료에 대해서 열이나 고에너지를 부여하는 처리에서 문제가 있을 경우에의 성막이 가능해진다.In particular, in the present invention, since it is possible to use heat treatment at a low temperature of 350°C or lower in drying the solvent or the subsequent heat treatment, and since treatment is possible in a short period of time, film formation is possible when a substrate with low heat resistance such as a resin is used as the substrate, or when there is a problem in the treatment of applying heat or high energy to a functional material such as an electronic device film such as an electrode, a semiconductor, an insulator, etc. formed from an inorganic substance such as a metal, oxide, nitride, or carbon compound, or an organic substance such as a low molecule or polymer, or a composite of the above-mentioned inorganic and organic substances.

이 공정(C)에 있어서도, 불활성 가스 분위기 하에서 행한다. 공정(C)에 있어서의 가열을, 불활성 가스 분위기 하에서 행함으로써, 1) 성막 온도의 저온화, 2) 기재에의 밀착성, 3) 산화물의 형성 상태(예를 들면, 산화물막의 투명성이나 균질성 등)를 모두 충족시키는, 알루미늄 산화물의 성막이 가능해진다. 불활성 가스 분위기는, 수분이나 산소 등의 산소원을 실질적으로 함유하지 않는 불활성 가스로 이루어진 분위기이며, 예를 들면, 수분 및 산소에 대해서는 각각 1000ppm 이하, 바람직하게는 400ppm 이하인 분위기를 나타낸다. 불활성 가스 분위기 중의 수분량은 노점온도에 의해 제어할 수 있고, 400ppm 이하이면, 예를 들면, 5ppm(노점온도 -66℃) 내지 375ppm(노점온도 -30℃)의 범위에서 제어할 수 있다. 또한, 조작의 용이성을 고려하면, 100ppm(노점온도 -42℃) 내지 375ppm(노점온도 -30℃)의 범위가 되도록 제어할 수도 있다.This process (C) is also performed under an inert gas atmosphere. By performing the heating in the process (C) under an inert gas atmosphere, it becomes possible to form an aluminum oxide film that satisfies all of 1) low temperature of the film formation temperature, 2) adhesion to the substrate, and 3) formation state of the oxide (for example, transparency or homogeneity of the oxide film). The inert gas atmosphere is an atmosphere composed of an inert gas that does not substantially contain an oxygen source such as moisture or oxygen, and for example, represents an atmosphere in which moisture and oxygen are each 1000 ppm or less, preferably 400 ppm or less. The moisture content in the inert gas atmosphere can be controlled by the dew point temperature, and when it is 400 ppm or less, it can be controlled in the range of, for example, 5 ppm (dew point temperature -66°C) to 375 ppm (dew point temperature -30°C). In addition, considering the ease of operation, it can be controlled to be in the range of 100 ppm (dew point temperature -42℃) to 375 ppm (dew point temperature -30℃).

공정(B)과 마찬가지로, 공정(C)에 있어서도, 수분이나 산소가 완전히 없을 경우에는, 일반식 (7)로 표시되는 부분 가수분해물의 구조에 있어서, Al-Q의 부위가 미반응이 되어 막에 잔존할 경우가 있으므로, 얻어진 막의 균질성 등, 소망의 물성이 손상되지 않는 범위에서의 수분 및 산소의 공존은 허용된다. 구체적으로는, 불활성 가스 분위기 중의 수분 및 산소로서, 각각 1000ppm 이하, 바람직하게는 400ppm 이하로 할 수 있다.As in process (B), in process (C), in the case where there is no moisture or oxygen at all, in the structure of the partial hydrolyzate represented by general formula (7), there is a case where the Al-Q site remains unreacted and remains in the film, so the coexistence of moisture and oxygen is permitted within a range where the desired physical properties, such as the homogeneity of the obtained film, are not impaired. Specifically, the moisture and oxygen in the inert gas atmosphere can be each 1000 ppm or less, preferably 400 ppm or less.

공정(C)에 있어서도, 가열 시에 용매가 잔존하고 있는 상황에 있어서, 불활성 가스 분위기 중의 수분이나 산소가 전술의 수치보다도 클 경우, 부분 가수분해물과 수분 및 산소의 반응이 과잉으로 진행되어, 막 형성 전에 부착물이 분말 형태화하거나, 막의 투명성이 손상되는 등, 얻어진 알루미늄 산화물막의 균질성이나 밀착성이 나빠지므로 바람직하지 못하다.In process (C), in a situation where a solvent remains during heating, if the moisture or oxygen in the inert gas atmosphere is greater than the aforementioned value, the reaction between the partial hydrolyzate and the moisture and oxygen proceeds excessively, so that the attachment becomes powdery before film formation, or the transparency of the film is impaired, and the homogeneity or adhesion of the obtained aluminum oxide film deteriorates, which is not preferable.

공정(C)에 있어서의 400℃ 이하의 가열에 의해 기재 표면 상에 밀착된 알루미늄 산화물막이 형성된다. 알루미늄 산화물막의 막 두께에는 특별히 제한은 없지만, 실용적으로는 0.001 내지 5㎛, 통상 0.01 내지 5㎛의 범위로 할 수 있다. 본 발명의 제조 방법에 따르면, 상기 도포(건조) 가열을 1회 이상 반복함으로써, 상기 범위의 막 두께의 막을 적당히 제조할 수 있다. 또한, 원리적으로는, 도포 횟수를 반복함으로써, 그리고/또는 도포시간을 길게 함으로써, 5㎛ 이상의 막 형성도 가능하다.In the process (C), an aluminum oxide film adhered to the surface of the substrate is formed by heating at 400°C or lower. There is no particular limitation on the film thickness of the aluminum oxide film, but in practice, it can be in the range of 0.001 to 5 μm, typically 0.01 to 5 μm. According to the manufacturing method of the present invention, a film having a film thickness in the above range can be appropriately manufactured by repeating the above-described coating (drying) heating one or more times. In addition, in principle, by repeating the number of coatings and/or increasing the coating time, it is also possible to form a film having a thickness of 5 μm or more.

또, 본 발명에서 이용하는 것이 가능한 모든 방법에 있어서의 용매 건조나 가열은, 가압 하나 감압 하에서도 실시할 수 있지만, 대기압에서 실시하는 것이 장치 상으로도 간편하고, 비용도 들지 않으므로 바람직하다.In addition, solvent drying or heating in all methods that can be used in the present invention can be performed under pressurized or reduced pressure, but it is preferable to perform the process at atmospheric pressure because it is simple in terms of equipment and does not incur costs.

본 발명의 제조 방법으로 얻어지는 「알루미늄 산화물」은, 알루미늄 원소와 산소 원소를 함유하는 화합물이며, 이들 2개의 원소가 알루미늄 산화물에서 차지하는 비율이 90% 이상인 것을 지칭한다. 알루미늄과 산소 이외에는 수소나 탄소를 함유할 경우가 있을 수 있다. 또한, 본 발명의 공정(C)에 있어서 400℃ 이하의 온도에서 가열함으로써 제조된 「알루미늄 산화막」은, 통상, X선 회절 분석에서 명료한 피크가 관측되지 않아, 비정질 상태이다.The "aluminum oxide" obtained by the manufacturing method of the present invention is a compound containing aluminum elements and oxygen elements, and refers to one in which the proportion of these two elements in the aluminum oxide is 90% or more. In addition to aluminum and oxygen, it may contain hydrogen or carbon. In addition, the "aluminum oxide film" manufactured by heating at a temperature of 400°C or lower in the process (C) of the present invention is usually in an amorphous state, as no clear peak is observed in X-ray diffraction analysis.

공정(C)에서 형성하는 비정질 알루미늄 산화물막은, 400℃를 초과하는 온도로 별도 또는 계속해서 가열함으로써, 결정성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 일반적으로 알려져 있는 1000℃ 이상에서의 알루미늄 산화물이 결정성의 알루미나 등으로 결정화하는 바와 같은 가열 온도·처리 분위기에서의 열처리에 의해 결정화를 행할 수도 있다.The amorphous aluminum oxide film formed in the process (C) can have its crystallinity improved by heating separately or continuously at a temperature exceeding 400°C. For example, crystallization can be performed by heat treatment at a heating temperature and treatment atmosphere similar to that at which aluminum oxide generally known to crystallize into crystalline alumina or the like at 1000°C or higher.

또한, 공정(C)에서 얻어진 알루미늄 산화물막은, 필요에 따라서, 더욱, 수분, 산소, 오존 등의 산화 가스 분위기 하, 수소 등의 환원 가스 분위기 하, 수소, 아르곤, 산소 등의 플라즈마 분위기 하에서, 결정성을 향상시키는 것도 가능하다.In addition, the aluminum oxide film obtained in process (C) can further improve crystallinity, if necessary, under an oxidizing gas atmosphere such as moisture, oxygen, or ozone, under a reducing gas atmosphere such as hydrogen, or under a plasma atmosphere such as hydrogen, argon, or oxygen.

본 발명의 제조 방법의 공정(A)에서 얻어지는 부분 가수분해물 함유 조성물은, (a) 부분 가수분해가, 상기 유기 알루미늄 화합물에 대한 몰비가 0.4 내지 1.3의 범위인 물을 이용해서 행해진 것이며, (b) 이 조성물을, 막의 도포형성이 불활성 가스 분위기 하에서 행해지는 알루미늄 산화물막의 형성에 이용할 수 있다. 불활성 가스 분위기 하에서의 도포 및 가열에 의한 성막(공정(B) 및 공정(C)에 상당함)을 행하면, 도포 및 가열을 행하는 것만으로 성막 온도가 저온에서도, 기재에의 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태가 양호한 알루미늄 산화물막을 형성할 수 있다. 기재에의 밀착성은 본 발명의 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물을 이용해서 얻어진 알루미늄 산화물막 그 자체도 높고, 통상, 산화물의 직접 성막이 곤란한 기재에 있어서도 양호한 밀착성을 얻을 수 있다. 단, 필요에 따라서 언더코트 처리, 프라이머 처리, 코로나 처리, UV조사, 염소화 등 등의 일반적으로 알려져 있는 기재에 성막한 산화물의 밀착성을 높이는 바와 같은 방법을 이용해서 도포성막하는 것도 가능하다.The partially hydrolyzed product-containing composition obtained in step (A) of the manufacturing method of the present invention is (a) a composition in which partial hydrolysis is performed using water having a molar ratio of 0.4 to 1.3 with respect to the organoaluminum compound, and (b) this composition can be used to form an aluminum oxide film in which film coating and formation are performed under an inert gas atmosphere. When film formation by coating and heating under an inert gas atmosphere (equivalent to steps (B) and (C)) is performed, an aluminum oxide film having excellent adhesion to a substrate and a good oxide formation state can be formed even at a low film formation temperature by only performing coating and heating. The aluminum oxide film itself obtained by using the composition for coating and forming an aluminum oxide film of the present invention has high adhesion to a substrate, and good adhesion can be obtained even on a substrate on which direct film formation of an oxide is usually difficult. However, if necessary, it is also possible to apply the film using a method that increases the adhesion of oxides formed on a generally known substrate, such as undercoat treatment, primer treatment, corona treatment, UV irradiation, and chlorination.

[알루미늄 산화물막][Aluminum oxide film]

본 발명의 알루미늄 산화물막 도포 형성용 조성물을 이용하면, 전술한 불활성 가스 분위기에서 도포 및 가열을 행하는 것만으로 성막온도가 저온에서도, 기재에의 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태가 양호한 알루미늄 산화물막을 형성할 수 있다.By using the composition for forming an aluminum oxide film of the present invention, an aluminum oxide film having excellent adhesion to a substrate and a good oxide formation state can be formed even at a low film formation temperature simply by performing coating and heating in the above-described inert gas atmosphere.

제조된 알루미늄 산화물막은, 본 발명에 있어서의 「알루미늄 산화물」은, 알루미늄 원소와 산소 원소를 함유하는 화합물이며, 이들 2개의 원소가 알루미늄 산화물에 차지하는 비율이 90% 이상인 것을 지칭한다. 또한, 본 발명에 있어서 400℃ 이하에서 제조된 「알루미늄 산화막」은, 통상, X선 회절 분석에서 명료한 피크가 관측되지 않고, 비정질 상태이다.The manufactured aluminum oxide film, "aluminum oxide" in the present invention refers to a compound containing aluminum element and oxygen element, and the proportion of these two elements in the aluminum oxide is 90% or more. In addition, the "aluminum oxide film" manufactured at 400°C or lower in the present invention usually does not have a clear peak observed in X-ray diffraction analysis and is in an amorphous state.

이들 알루미늄 산화물막은 기판 등의 내열온도가 허용되면, 성막 후의 후처리에 의해 일반적으로 알려져 있는 1000℃ 이상에서의 높은 온도에서의 가열 등의 수법에 의해 결정화시키는 것도 가능하다.These aluminum oxide films can also be crystallized by post-treatment after film formation, such as heating at a high temperature of 1000°C or higher, if the heat-resistant temperature of the substrate or the like allows it.

또, 필요에 따라서, 알루미늄 산화물막이 형성된 후에, 더욱, 산소 등의 산화 가스 분위기 하, 아르곤, 산소 등의 플라즈마 분위기 하에서, 상기 가열을 행하는 것에 의해 알루미늄 산화물의 형성을 촉진, 또는, 결정성을 향상시키는 것도 가능하다. 또한, 본 발명에서 얻어진 알루미늄 산화물막 중의 잔존 유기물 등의 탄소성분의 제거나 알루미늄 산화물막의 막질의 향상 등을 목적으로 하여 일반적으로 이용되고 있는 자외선 등의 광조사나 마이크로파 등에서의 처리를 행해도 된다.In addition, if necessary, after the aluminum oxide film is formed, it is possible to promote the formation of aluminum oxide or improve crystallinity by further performing the heating under an oxidizing gas atmosphere such as oxygen or a plasma atmosphere such as argon or oxygen. In addition, for the purpose of removing carbon components such as residual organic substances in the aluminum oxide film obtained in the present invention or improving the film quality of the aluminum oxide film, treatment using light irradiation such as ultraviolet rays or microwaves, which are generally used, may be performed.

이 알루미늄 산화물막은, 상기 알루미늄 산화물막 제조용 조성물이 함유하는 유기 알킬 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물에 있어서, 유기 알루미늄 화합물에 대해서 부분 가수분해물이 얻어지도록 첨가하는 물의 몰비나 상기 부분 가수분해물의 농도 혹은 공존하는 유기 용매, 성막조건·방법 등에 따라, 그 성상이 다르지만, 본 발명에서 이용되는 도포 성막 수법에 있어서는, 투과율이 높은 투명한 것으로부터 반투명·불투명한 것을 얻을 수 있고, 알루미늄 산화물막의 막 두께는 특별히 제한은 없지만, 실용적으로는 0.001 내지 10㎛, 통싱 0.01 내지 5㎛의 범위인 것이 얻어지고, 유리나 수지 등에의 기재에의 밀착성이 높은 막을 얻을 수 있다.This aluminum oxide film has different properties depending on the molar ratio of water added so as to obtain a partial hydrolyzate with respect to the organoaluminum compound in the partial hydrolyzate of the organoalkyl aluminum compound contained in the composition for producing the aluminum oxide film, the concentration of the partial hydrolyzate, the coexisting organic solvent, the film-forming conditions and method, etc., but in the coating film-forming method used in the present invention, a film can be obtained ranging from transparent with high transmittance to translucent and opaque, and the film thickness of the aluminum oxide film is not particularly limited, but is practically in the range of 0.001 to 10 µm, and in the range of 0.01 to 5 µm, and a film having high adhesion to a substrate such as glass or resin can be obtained.

본 발명의 제조 방법에서는, 불활성 가스 분위기 하, 기재 표면에 상기 조성물을 도포하는 공정(B) 및 얻어진 도포물을 가열하는 공정(C)을 1회 또는 2회 이상 행하는 것을 포함한다. 도포 및 얻어진 도포물의 가열 조작은, 절연성이나 내열성 등 소망의 물성을 얻기 위해서 필요한 횟수를 적당히 행할 수 있지만, 바람직하게는 1회 내지 50회, 보다 바람직하게는, 1회 내지 30회 더욱 바람직하게는 1회 내지 10회 등의 범위에서 적당히 실시할 수 있다.The manufacturing method of the present invention includes performing the step (B) of applying the composition to the surface of a substrate under an inert gas atmosphere and the step (C) of heating the obtained coating once or twice or more. The operations of applying and heating the obtained coating can be performed as many times as necessary to obtain desired properties such as insulation or heat resistance, but can be performed appropriately in a range such as preferably 1 to 50 times, more preferably 1 to 30 times, and even more preferably 1 to 10 times.

[알루미늄 산화물을 포함하는 기능막][Functional film containing aluminum oxide]

제조된 알루미늄 산화물막은 기재에의 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태가 양호하다. 그 때문에, 알루미늄 산화물막을 기재에 부착한 복합체(물품)나, 알루미늄 산화물막과 알루미늄 산화물막 이외의 층을 가진 복합막을 기재에 부착한 복합체(물품)로 할 수 있다. 복합막은, 알루미늄 산화물을 포함하는 기능막으로서 이용할 수 있다. 예를 들면, 전자재료용 알루미나 시트, 알루미늄 산화물막의 제작, 촉매 담체의 제작, 내열성 부여, 공기, 수분에 대한 배리어성 부여, 반사 방지 효과 부여, 대전 방지 효과 부여, 방담효과 부여, 내마모성 등의 부여, 세라믹 제조용 바인더 등의 용도에 제공할 수 있다. 구체적으로는, 기계부품이나 절삭공구의 보호막, 반도체, 자성체, 태양 전지 등의 절연막, 유전체막, 반사 방지막, 표면 디바이스, 자기 헤드, 적외선 등의 센서 소자, 식품, 약품, 의료기 재료 등의 포장 재료에 있어서의 공기·수분 등에의 배리어막, 각종 분체, 필름, 유리나 플라스틱을 소재로 한 필름이나 성형체 등의 기재에의 코팅막 및 이것들을 이용한 내열재료나 고경도 필름, 광학부재, 세라믹 제조용 바인더 등의 용도에 사용되는 알루미늄 산화물막 등의, 기재에 대하여 각종 기능성을 부여할 수 있는 기능막의 일부 또는 전부로서 적용할 수 있다.The manufactured aluminum oxide film has excellent adhesion to a substrate, and the oxide formation state is good. Therefore, a composite (article) in which an aluminum oxide film is attached to a substrate, or a composite film having layers other than an aluminum oxide film and an aluminum oxide film can be attached to a substrate. The composite film can be used as a functional film containing aluminum oxide. For example, it can be provided for uses such as production of an alumina sheet for electronic materials, an aluminum oxide film, production of a catalyst carrier, imparting heat resistance, imparting barrier properties against air and moisture, imparting an antireflection effect, imparting an antistatic effect, imparting an antifogging effect, imparting wear resistance, etc., and as a binder for ceramic production. Specifically, it can be applied as a part or all of a functional film that can impart various functionalities to a substrate, such as a protective film for machine parts or cutting tools, an insulating film for semiconductors, magnetic substances, solar cells, etc., a dielectric film, an antireflection film, a surface device, a magnetic head, an infrared sensor element, etc., a barrier film against air, moisture, etc. in packaging materials for foods, drugs, medical devices, etc., a coating film for a substrate such as various powders, films, films or molded articles made of glass or plastic, and an aluminum oxide film used for purposes such as a binder for manufacturing heat-resistant materials, high-hardness films, optical elements, and ceramics using these.

[알루미늄 산화물막을 구비하는 기재 및 알루미늄 산화물을 포함하는 기능막을 구비하는 기재][Substrate having an aluminum oxide film and substrate having a functional film containing aluminum oxide]

또한 이들 알루미늄 산화물막이나 알루미늄 산화물을 포함하는 기능막을 구비하는 기재는, 내열 필름 등의 내열재료, 절연 재료, 수분이나 산소 등에의 배리어 필름 등의 재료, 반사 방지 필름, 유리 등의 반사 방지 재료, 고경도 필름이나 재료로서 이용이 가능하다.In addition, the substrate having these aluminum oxide films or functional films containing aluminum oxide can be used as heat-resistant materials such as heat-resistant films, insulating materials, materials such as barrier films against moisture or oxygen, anti-reflection films, anti-reflection materials such as glass, and high-hardness films or materials.

<본 발명의 제3 양상><Third aspect of the present invention>

<알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법><Method for manufacturing an article having an aluminum oxide film>

본 발명의 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법은 하기 공정(A) 및 (B)를 포함한다.A method for manufacturing an article having an aluminum oxide film of the present invention comprises the following steps (A) and (B).

공정(A) 하기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물 또는 그의 부분 가수분해물의 유기 용매 용액을, 기재의 적어도 일부의 표면에 분무도포해서 도포막을 형성하는 공정,Process (A) A process of forming a coating film by spraying an organic solvent solution of an organoaluminum compound or a partial hydrolyzate thereof represented by the general formula (6) below onto at least a portion of the surface of a substrate.

(식 중, R1은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 나타내고, R2, R3은 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 직쇄 혹은 분기된 알콕실기, 아실옥시기 또는 아세틸아세토네이트기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 and R 3 independently represent hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a straight-chain or branched alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyloxy group, or an acetylacetonate group.)

(B) 상기 도포막을 형성한 기재를 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하, 400℃ 이하의 온도에서 가열하고, 상기 도포막으로부터 알루미늄 산화물막을 형성하는 공정.(B) A process of heating a substrate having the above coating film formed thereon at a temperature of 400°C or lower under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture, and forming an aluminum oxide film from the coating film.

공정(A)Process (A)

공정(A)는, 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물의 유기 용매 용액을, 기재의 적어도 일부의 표면에 분무도포해서 도포막을 형성하는 공정(이하, 공정(A1)이라 칭함), 또는 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물의 유기 용매 용액을, 기재의 적어도 일부의 표면에 분무도포해서 도포막을 형성하는 공정(이하, 공정(A2)라 칭함)이다.Process (A) is a process of forming a coating film by spraying an organic solvent solution of an organoaluminum compound represented by general formula (6) onto at least a portion of the surface of a substrate (hereinafter referred to as process (A1)), or a process of forming a coating film by spraying an organic solvent solution of a partial hydrolyzate of an organoaluminum compound represented by general formula (6) onto at least a portion of the surface of a substrate (hereinafter referred to as process (A2)).

일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물은, 본 발명의 제2 양상에 있어서의 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물과 동일하고, 본 발명의 제2 양상에 있어서의 설명을 참조한다.The organoaluminum compound represented by the general formula (6) is the same as the organoaluminum compound represented by the general formula (6) in the second aspect of the present invention, and reference is made to the description in the second aspect of the present invention.

또한, 지장이 없는 범위에서, 트라이아이소뷰틸알루미늄, 트라이n-뷰틸알루미늄, 트라이헥실알루미늄, 트라이옥틸알루미늄 등의 알킬 알루미늄, 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드, 알루미늄sec-뷰톡사이드나, 알루미늄tert-뷰톡사이드 등의 알콕사이드나 알루미늄아세틸아세토네이트 등의 β-다이케토네이트 착체, 아세트산 알루미늄, 수산화알루미늄 등의 무기염과 같은 알루미늄 화합물을 본 발명에서 사용하는 용액에 공존시켜도 된다.In addition, aluminum compounds such as alkyl aluminum such as triisobutyl aluminum, tri-n-butyl aluminum, trihexyl aluminum, and trioctyl aluminum, alkoxides such as aluminum triisopropoxide, aluminum sec-butoxide, and aluminum tert-butoxide, β-diketonate complexes such as aluminum acetylacetonate, and inorganic salts such as aluminum acetate and aluminum hydroxide may be coexisted in the solution used in the present invention, within a range that does not interfere with the invention.

공정(A1)에서 이용되는 분무도포용 용액Spray application solution used in process (A1)

공정(A1)에서 이용되는 분무도포용 용액은, 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물을 유기 용매에 용해시킨 용액이다. 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물은, 공정(A1)에 있어서는 가수분해하는 일 없이 이용되므로, R1은 탄소수 1 내지 3의 직쇄 혹은 분기된 알킬기인 것이 적당하다.The spray application solution used in process (A1) is a solution in which an organoaluminum compound represented by general formula (6) is dissolved in an organic solvent. Since the organoaluminum compound represented by general formula (6) is used in process (A1) without being hydrolyzed, it is appropriate for R 1 to be a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

유기 용매는, 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물에 대해서 용해성을 지닌다는 관점에서, 전자공여성을 지니는 유기 용매인 것이 적당하다. 전자공여성을 지니는 유기 용매는, 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물에 대해서 용해성을 지니는 것이면 된다.From the viewpoint of having solubility for the organoaluminum compound represented by the general formula (6), it is appropriate for the organic solvent to be an electron-donating organic solvent. The organic solvent having electron-donating property may be any solvent that has solubility for the organoaluminum compound represented by the general formula (6).

전자공여성 유기 용매의 예로서는, 1,2-다이에톡시에탄, 1,2-다이뷰톡시에탄이나 다이에틸에터, 다이n-프로필에터, 다이아이소프로필 에터, 다이뷰틸에터, 사이클로펜칠메틸에터, 테트라하이드로퓨란, 다이옥산, 글라임, 다이글라임, 트라이글라임, 아니솔, 메톡시톨루엔 등의 에터계 용매, 트라이메틸아민, 트라이에틸아민, 트라이페닐아민 등의 아민계 용매 등을 들 수 있다. 전자공여성을 지니는 용매로서는, 1,2-다이에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, 다이옥산이 바람직하다.Examples of electron-donating organic solvents include ether solvents such as 1,2-diethoxyethane, 1,2-dibutoxyethane, diethyl ether, di-n-propyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, glyme, diglyme, triglyme, anisole, and methoxytoluene; and amine solvents such as trimethylamine, triethylamine, and triphenylamine. Preferred solvents having electron-donating properties are 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, and dioxane.

공정(A1)에서는, 전자공여성 유기 용매에 공존이 가능한 용매로서, 탄화수소화합물을 들 수 있고, 공정(A1)에서는, 전자공여성 유기 용매와 탄화수소화합물의 혼합물도 유기 용매로서 사용할 수 있다. 상기 탄화수소화합물로서는, 탄소수 5 내지 20의, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 직쇄, 분기 탄화수소화합물 또는 환상 탄화수소화합물, 탄소수 6 내지 20의, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 방향족 탄화수소화합물 및 이들의 혼합물을 예시할 수 있다. 탄화수소화합물의 구체적인 예로서, 펜탄, n-헥산, 헵탄, 아이소헥산, 메틸펜탄, 옥탄, 2,2,4-트라이메틸펜탄(아이소옥탄), n-노난, n-데칸, n-헥사데칸, 옥타데칸, 에이코산, 메틸헵탄, 2,2-다이메틸헥산, 2-메틸옥탄 등의 지방족 탄화수소; 사이클로펜탄, 사이클로헥산메틸사이클로헥산, 에틸사이클로헥산 등의 지환식 탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 큐멘, 트라이메틸벤젠 등의 방향족 탄화수소, 미네랄 스피릿, 솔벤트 나프타, 케로신, 석유 에터 등의 탄화수소계 용매를 들 수 있다.In process (A1), as a solvent that can coexist with an electron-donating organic solvent, a hydrocarbon compound can be exemplified, and in process (A1), a mixture of an electron-donating organic solvent and a hydrocarbon compound can also be used as an organic solvent. As the hydrocarbon compound, examples thereof include linear or branched hydrocarbon compounds or cyclic hydrocarbon compounds having 5 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, aromatic hydrocarbon compounds having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, and mixtures thereof. Specific examples of hydrocarbon compounds include aliphatic hydrocarbons such as pentane, n-hexane, heptane, isohexane, methylpentane, octane, 2,2,4-trimethylpentane (isooctane), n-nonane, n-decane, n-hexadecane, octadecane, eicosane, methylheptane, 2,2-dimethylhexane, and 2-methyloctane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexanemethylcyclohexane, and ethylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene, and trimethylbenzene; and hydrocarbon solvents such as mineral spirits, solvent naphtha, kerosene, and petroleum ether.

공정(A1)에서 이용되는 분무도포용 용액에 있어서의, 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물의 농도는, 반응성의 제어가 용이하다고 하는 관점에서, 0.1 내지 35질량%의 범위로 하는 것이 적당하다. 농도가 높으면 높을수록 적은 도포횟수로 막을 제조할 수 있지만, 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 가진 유기 알루미늄 화합물의 반응성이 높아져, 성막 시 이외의 취급이 어렵게 된다. 그 때문에, 통상, 농도의 상한이 문제가 되고, 화합물의 농도는, 바람직하게는 0.1 내지 25질량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 15질량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 12질량%이다.In the spray-coating solution used in process (A1), the concentration of the organoaluminum compound represented by the general formula (6) is suitably in the range of 0.1 to 35 mass% from the viewpoint of easy control of the reactivity. The higher the concentration, the fewer the number of coatings a film can be produced, but the reactivity of the organoaluminum compound having an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms increases, making handling other than during film formation difficult. Therefore, the upper limit of the concentration is usually a problem, and the concentration of the compound is preferably 0.1 to 25 mass%, more preferably 0.1 to 15 mass%, and even more preferably 0.1 to 12 mass%.

공정(A2)에서 이용되는 분무도포용 용액Spray application solution used in process (A2)

공정(A2)에서 이용되는 분무도포용 용액은, 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물의 유기 용매 용액이다. 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물은, 전술한 바와 같다. 유기 용매로서는, 탄화수소화합물, 전자공여성 유기 용매 및 그 혼합물 중 어느 유기 용매나 사용할 수 있다. 탄화수소화합물 및 전자공여성 유기 용매는, 공정(A1)에 있어서 설명한 것과 마찬가지이다.The spray-coating solution used in process (A2) is an organic solvent solution of a partial hydrolyzate of an organoaluminum compound represented by general formula (6). The organoaluminum compound represented by general formula (6) is as described above. As the organic solvent, any organic solvent among hydrocarbon compounds, electron-donating organic solvents and mixtures thereof can be used. The hydrocarbon compounds and electron-donating organic solvents are the same as those described in process (A1).

부분 가수분해물은, 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물에 대해서 몰비로 0.7 이하의 물을 이용해서 상기 유기 알루미늄 화합물을 유기 용매 중에서 부분적으로 가수분해시켜 얻은 물질이다. 몰비로 0.7 이하의 물을 이용한 부분 가수분해물이면, 공정(A1)에서 이용되는 분무도포용 용액(부분 가수분해시키지 않은 유기 알루미늄 화합물)과 마찬가지로 분무도포하고, 공정(B)를 거침으로써, 목적으로 하는 산화알루미늄막을 제조할 수 있다. 부분 가수분해는, 일반식 (6)으로 표시되는 화합물을 유기 용매에 용해한 용액에 물을 첨가하거나, 또는 일반식 (6)으로 표시되는 화합물의 유기 용매 용액과 물을 혼합하는 것이 행한다. 상기 물의 첨가량은, 상기 유기 알루미늄 화합물에 대한 몰비를 0.6 이하의 범위로 하는 것이, 공정(A1)에서 이용되는 분무도포용 용액(부분 가수분해시키지 않은 유기 알루미늄 화합물)과 마찬가지로 분무도포 가능하므로 바람직하다. 이 물의 첨가량에 하한은 없지만, 부분 가수분해의 공정을 부여하는 이상, 미량의 물의 첨가에서는 조작이 번잡해질 뿐이므로, 예를 들면, 0.05 이상, 바람직하게는 0.1 이상으로 할 수 있다.A partial hydrolyzate is a substance obtained by partially hydrolyzing an organoaluminum compound represented by the general formula (6) in an organic solvent using water in a molar ratio of 0.7 or less. If it is a partial hydrolyzate using water in a molar ratio of 0.7 or less, the target aluminum oxide film can be manufactured by spraying the solution for spray application (organoaluminum compound that has not been partially hydrolyzed) used in step (A1) and performing step (B). The partial hydrolysis is performed by adding water to a solution in which the compound represented by the general formula (6) is dissolved in an organic solvent, or by mixing the organic solvent solution of the compound represented by the general formula (6) and water. The amount of water added is preferably in a range of 0.6 or less in terms of the molar ratio with respect to the organoaluminum compound, because spray application is possible in the same manner as the solution for spray application (organoaluminum compound that has not been partially hydrolyzed) used in step (A1). There is no lower limit to the amount of water to be added, but since the process of partial hydrolysis is imparted, the addition of a small amount of water only makes the operation complicated, so it can be, for example, 0.05 or more, preferably 0.1 or more.

상기 용액 중의 일반식 (6)으로 표시되는 화합물의 농도는, 유기 용매에의 용해성 및 얻어지는 부분 가수분해물 중의 부분 가수분해물의 농도 등을 고려해서 적당히 결정되지만, 예를 들면, 0.1 내지 50질량%의 범위로 하는 것이 적당하며, 0.1 내지 35질량%의 범위가 바람직하다.The concentration of the compound represented by the general formula (6) in the above solution is appropriately determined by considering the solubility in an organic solvent and the concentration of the partial hydrolyzate in the obtained partial hydrolyzate, but is suitably set to a range of 0.1 to 50 mass%, and is preferably set to a range of 0.1 to 35 mass%.

물의 첨가 또는 혼합은, 물을 다른 용매와 혼합하는 일 없이 행할 수도, 물을 다른 용매와 혼합한 후에 행할 수도 있다. 물의 첨가 또는 혼합은, 반응의 규모에도 따르지만, 예를 들면, 60초 내지 10시간의 사이의 시간을 들여서 행할 수 있다. 부분 가수분해물의 수율이 양호하다는 관점에서, 원료인 일반식 (6)의 유기 알루미늄 화합물에 물을 적하하는 것에 의해 첨가하는 것이 바람직하다. 물의 첨가는, 예를 들면, 일반식 (6)으로 표시되는 화합물과 유기 용매, 예를 들면, 전자공여성 유기 용매의 용액을 교반하지 않고 (정치시킨 상태에서) 또는 교반하면서 실시할 수 있다. 첨가 시의 온도는, -90 내지 150℃의 사이의 임의의 온도를 선택할 수 있다. -15 내지 30℃인 것이 물과 유기 알루미늄 화합물의 반응성이라는 관점에서 바람직하다.The addition or mixing of water may be carried out without mixing the water with another solvent, or may be carried out after mixing the water with another solvent. The addition or mixing of water may be carried out for, for example, 60 seconds to 10 hours, depending on the scale of the reaction. From the viewpoint of a good yield of the partial hydrolyzate, it is preferable to add water by dropping it into the organoaluminum compound of the general formula (6), which is the raw material. The addition of water may be carried out, for example, without stirring (in a stationary state) or with stirring) a solution of the compound represented by the general formula (6) and an organic solvent, for example, an electron-donating organic solvent. The temperature at the time of addition may be any temperature selected from -90 to 150°C. From the viewpoint of the reactivity of water and the organoaluminum compound, a temperature of -15 to 30°C is preferable.

물의 첨가 후에, 물과 일반식 (6)으로 표시되는 화합물과의 가수분해반응을 더욱 진행시키기 위해서, 예를 들면, 1분부터 48시간, 교반하지 않고 (정치시킨 상태에서) 두거나, 또는 교반할 수 있다. 반응 온도에 대해서는, -90 내지 150℃의 사이의 임의의 온도로 반응시킬 수 있다. -15 내지 80℃인 것이 부분 가수분해물을 고수율로 얻는다는 관점에서 바람직하다. 가수분해반응에 있어서의 압력은 제한되지 않는다. 통상은, 상압(대기압)에서 실시할 수 있다.After the addition of water, in order to further progress the hydrolysis reaction between the water and the compound represented by the general formula (6), the reaction may be left without stirring (in a still state) for, for example, 1 minute to 48 hours, or may be stirred. As for the reaction temperature, the reaction may be carried out at any temperature between -90 and 150°C. A temperature of -15 to 80°C is preferable from the viewpoint of obtaining a partially hydrolyzed product in a high yield. The pressure in the hydrolysis reaction is not limited. Usually, it can be carried out at normal pressure (atmospheric pressure).

물과 일반식 (6)으로 표시되는 화합물과의 가수분해반응의 진행은, 필요에 따라, 반응 혼합물을 샘플링하고, 샘플을 NMR 혹은 IR 등으로 분석, 혹은, 발생하는 가스를 샘플링함으로써 모니터링할 수 있다.The progress of the hydrolysis reaction between water and the compound represented by the general formula (6) can be monitored, as needed, by sampling the reaction mixture and analyzing the sample using NMR or IR, or by sampling the gas generated.

유기 용매, 원료인 상기 일반식 (6)의 유기 알루미늄 화합물,그리고 물은 모든 관용의 방법을 따라서 반응 용기에 도입할 수 있고, 유기 알루미늄 화합물 및 물은 각각 유기 용매와의 혼합물로서도 도입할 수 있다. 가수분해반응 공정은 회분 조작식, 반회분 조작식, 연속 조작식의 어느 것이라도 되고, 특별히 제한은 없지만, 회분 조작식이 바람직하다.The organic solvent, the organic aluminum compound of the general formula (6) as a raw material, and water can be introduced into the reaction vessel by any conventional method, and the organic aluminum compound and water can also be introduced as a mixture with the organic solvent, respectively. The hydrolysis reaction process may be any of a batch operation type, a semi-batch operation type, and a continuous operation type, and there is no particular limitation, but a batch operation type is preferred.

상기 가수분해반응에 의해, 일반식 (6)의 유기 알루미늄 화합물은, 물에 의해 부분적으로 가수분해되어서, 부분 가수분해물을 포함하는 생성물을 얻을 수 있다. 일반식 (6)의 유기 알루미늄 화합물이 트라이메틸알루미늄이나 트라이에틸알루미늄 등일 경우, 가수분해물에 관한 해석은 옛날부터 행해지고 있다. 그러나, 보고에 따라 결과가 달라, 생성물의 조성이 명확히 특정되어 있는 것은 아니다. 또한, 물의 첨가 몰비나 반응 시간 등에 의해서도, 생성물의 조성은 변화될 수 있다. 본 발명의 방법에 있어서의 생성물의 주성분은 부분 가수분해물이며, 부분 가수분해물은, 본 발명의 제2 양상과 같이, 하기 일반식 (7)로 표시되는 구조단위를 포함하는 화합물의 혼합물인 것으로 추정된다:By the above hydrolysis reaction, the organoaluminum compound of the general formula (6) can be partially hydrolyzed by water, thereby obtaining a product including a partial hydrolyzate. When the organoaluminum compound of the general formula (6) is trimethylaluminum or triethylaluminum, analysis on the hydrolyzate has been performed for a long time. However, the results differ depending on the report, and the composition of the product is not clearly specified. In addition, the composition of the product can change depending on the molar ratio of water added, the reaction time, etc. The main component of the product in the method of the present invention is a partial hydrolyzate, and the partial hydrolyzate is presumed to be a mixture of compounds including a structural unit represented by the following general formula (7), as in the second aspect of the present invention:

(식 중, Q는 일반식 (6)에 있어서의 R1, R2, R3 중 어느 하나와 동일하며, m은 1 내지 200의 정수이다.)(In the formula, Q is the same as any one of R 1 , R 2 , and R 3 in general formula (6), and m is an integer from 1 to 200.)

가수분해반응 종료 후, 예를 들면, 여과, 농축, 추출, 칼럼 크로마토그래피 등의 일반적인 방법에 의해, 상기 생성물의 일부 또는 전부를 회수 및/또는 정제할 수 있다. 일반식 (6)의 유기 알루미늄 화합물에 대한 물의 몰비가 비교적 높은 조건에 있어서는, 불용물을 생성할 경우가 있고, 이 경우에는, 세공 직경이, 예를 들면, 3㎛ 이하인 필터를 이용해서 여과하고, 불용물을 실질적으로 함유하지 않는, 부분 가수분해물 함유 조성물을 얻는 것이 바람직하다.After completion of the hydrolysis reaction, part or all of the product can be recovered and/or purified by a general method such as filtration, concentration, extraction, or column chromatography. In conditions where the molar ratio of water to the organoaluminum compound of the general formula (6) is relatively high, insoluble matters may be generated, and in this case, it is preferable to filter using a filter having a pore diameter of, for example, 3 µm or less, to obtain a composition containing a partial hydrolyzate that is substantially free of insoluble matters.

상기 방법으로 유기 용매로부터 분리해서 회수한 부분 가수분해물(고형분)은, 반응에 사용한 유기 용매와 다른, 분무도포용 유기 용매에 용해해서 분무도포용의 조성물로 할 수도 있다. 단, 유기 용매로부터 분리하는 일 없이 반응 생성 혼합물인 부분 가수분해물 함유물을 그대로, 혹은 적당히 농도를 조정해서 분무도포용 용액으로 할 수도 있다.The partial hydrolysate (solid content) recovered by separation from the organic solvent by the above method can be dissolved in an organic solvent for spray application that is different from the organic solvent used in the reaction to prepare a composition for spray application. However, the partial hydrolysate content, which is a reaction product mixture, can be prepared as is or by adjusting the concentration appropriately to prepare a solution for spray application without separation from the organic solvent.

분무도포용 유기 용매로서 이용할 수 있는 유기 용매의 예로서는, 탄소수 5 내지 20의, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 직쇄, 분기 탄화수소화합물 또는 환상 탄화수소화합물, 탄소수 6 내지 20의, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 방향족 탄화수소화합물 및 이들의 혼합물을 예시할 수 있다.Examples of organic solvents that can be used as organic solvents for spray application include straight-chain, branched hydrocarbon compounds or cyclic hydrocarbon compounds having 5 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, aromatic hydrocarbon compounds having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms, and mixtures thereof.

이들 탄화수소화합물의 구체적인 예로서, 펜탄, n-헥산, 헵탄, 아이소헥산, 메틸펜탄, 옥탄, 2,2,4-트라이메틸펜탄(아이소옥탄), n-노난, n-데칸, n-헥사데칸, 옥타데칸, 에이코산, 메틸헵탄, 2,2-다이메틸헥산, 2-메틸옥탄 등의 지방족 탄화수소; 사이클로펜탄, 사이클로헥산메틸사이클로헥산, 에틸 사이클로헥산 등의 지환식 탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 큐멘, 트라이메틸벤젠 등의 방향족 탄화수소, 미네랄 스피릿, 솔벤트 나프타, 케로신, 석유 에터 등의 탄화수소계 용매를 들 수 있다.Specific examples of these hydrocarbon compounds include aliphatic hydrocarbons such as pentane, n-hexane, heptane, isohexane, methylpentane, octane, 2,2,4-trimethylpentane (isooctane), n-nonane, n-decane, n-hexadecane, octadecane, eicosane, methylheptane, 2,2-dimethylhexane, and 2-methyloctane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethyl cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene, and trimethylbenzene; and hydrocarbon solvents such as mineral spirits, solvent naphtha, kerosene, and petroleum ether.

또 분무도포용 유기 용매로서 이용할 수 있는 유기 용매의 그 밖의 예로서는, 1,2-다이에톡시에탄, 1,2-다이뷰톡시에탄이나 다이에틸에터, 다이n-프로필에터, 다이아이소프로필 에터, 다이뷰틸에터, 사이클로펜틸메틸에터, 테트라하이드로퓨란, 다이옥산, 글라임, 다이글라임, 트라이글라임, 아니솔, 메톡시톨루엔 등의 에터계 용매, 트라이메틸아민, 트라이에틸아민, 트라이페닐아민 등의 아민계 용매 등을 들 수 있다.Other examples of organic solvents that can be used as organic solvents for spray application include ether solvents such as 1,2-diethoxyethane, 1,2-dibutoxyethane, diethyl ether, di-n-propyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, glyme, diglyme, triglyme, anisole, and methoxytoluene; and amine solvents such as trimethylamine, triethylamine, and triphenylamine.

또한, 이들 유기 용매는 단독으로 사용할 뿐만 아니라, 2종류 이상을 혼합해서 이용하는 것도 가능하다.In addition, these organic solvents can be used alone or in combination of two or more types.

또, 분무도포용 용액에 있어서, 가수분해 후에 상기 용액 중에 잔존하고 있는 R1, R2, R3이 알콕사이드기인 경우에 있어서는, 조성물에 공존이 가능한 용매로서, 메탄올, 에탄올, n-프로필알코올, 아이소프로필알코올, 아이소뷰틸알코올, n-뷰틸알코올, 다이에틸렌글리콜 등의 알코올도 분무도포용 유기 용매로서 사용이 가능하다.In addition, in the spray application solution, when R 1 , R 2 , and R 3 remaining in the solution after hydrolysis are alkoxide groups, alcohols such as methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, n-butyl alcohol, and diethylene glycol, which can coexist in the composition, can also be used as organic solvents for spray application.

공정(A2)에서 이용되는 부분 가수분해물 함유 조성물의 부분 가수분해물의 고형분 농도는, 예를 들면, 0.1 내지 30질량%의 범위일 수 있다. 농도가 높으면 높을수록 적은 도포횟수로 막을 제조할 수 있지만, 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 포함하는 반응 생성물의 용해도, 예를 들면, 알루미늄 산화물막의 형성의 용이성을 고려하면, 바람직하게는 0.1 내지 25질량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 15질량%로 할 수 있다.The solid content concentration of the partial hydrolyzate of the composition containing the partial hydrolyzate used in process (A2) may be, for example, in the range of 0.1 to 30 mass%. The higher the concentration, the fewer the number of coatings a film can be produced, but considering the solubility of the reaction product containing the partial hydrolyzate of the organoaluminum compound, for example, the ease of forming an aluminum oxide film, the solid content concentration may preferably be 0.1 to 25 mass%, more preferably 0.1 to 15 mass%.

상기 공정(A2)에서 이용되는 부분 가수분해물 함유 분무도포용 용액은, 본 발명의 알루미늄 산화물막 도포형성용 조성물에 상당한다.The spray-coating solution containing a partial hydrolyzate used in the above process (A2) corresponds to the composition for forming an aluminum oxide film of the present invention.

<분무도포에 대해서><About spray application>

분무도포는 공정(A1) 및 공정(A2)에서 공통된다.Spray application is common to both process (A1) and process (A2).

분무도포는 분무도포용 용액을 이용해서, 기재의 적어도 일부의 표면에 분무도포를 행한다. 분무도포함으로써, 분무도포용 용액의 도막이 형성된다. 분무도포는, 상온(실온)에서 실시할 수도 있지만, 후술과 같이, 가열 하에서 행할 수도 있다. 또한, 분무도포는, 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하에서 행한다.Spray application is performed by spraying a solution for spray application onto at least a portion of the surface of a substrate. By spraying, a film of the solution for spray application is formed. Spray application can be performed at room temperature, but can also be performed under heating, as described below. In addition, spray application is performed under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture.

분무도포를 불활성 가스 분위기 하에서 행하는 것은, 분무도포용 용액에 포함되는 유기 알루미늄 화합물 및/또는 부분 가수분해물이 분위기 중의 수분과 반응해서 서서히 분해되는 것이나, 알루미늄 산화물막의 형성을 행하기 위해서, 분무도포용 용액에 대하여, 물이 공존하는 조건에서의 성막의 제어를 쉽게 하는 관점이나, 가연성의 용제 등을 다루기 위해서이다. 불활성 가스에 대해서는, 특별히 한정은 없지만, 예를 들면, 헬륨, 아르곤, 질소 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 비용 면에서 질소가 바람직하다. 또한, 도포 시의 압력에 대해서는, 대기압 하, 가압 하, 감압 하의 어느 것이라도 실시할 수 있지만, 통상, 대기압에서 실시하는 것이 장치 상으로도 간편하고, 비용도 들지 않아 바람직하다.The reason why spray application is performed under an inert gas atmosphere is that the organoaluminum compound and/or the partial hydrolyzate included in the spray application solution reacts with moisture in the atmosphere and gradually decomposes, or it is easy to control the film formation under conditions in which water coexists with the spray application solution in order to form an aluminum oxide film, or it is possible to handle flammable solvents, etc. There is no particular limitation on the inert gas, but examples thereof include helium, argon, and nitrogen. Among these, nitrogen is particularly preferable in terms of cost. In addition, with respect to the pressure at the time of application, it can be performed under any of atmospheric pressure, pressurized pressure, and reduced pressure, but it is usually preferable to perform the application under atmospheric pressure because it is simple in terms of equipment and does not incur costs.

또한, 불활성 가스 분위기에는, 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하를 이용한다. 분무도포에는, 예를 들면, 분무도포법, 분무 열분해법, 정전도포법, 잉크젯법과 같은 분무도포용 용액이 분무에 의해 기재에 도달할 때까지의 공간에 있어서, 공존하는 물 등의 산소원과의 반응에 의한 알루미늄 산화물의 형성이 용이한 분무도포의 수법을 이용한다. 그때, 불활성 가스 분위기가 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유함으로써, 분무되어, 기재에 도달할 때까지의 공간에 있어서, 가수분해반응이 진행되고, 그 후의 알루미늄 산화물 박막의 생성이 원활해진다. 알루미늄 산화물막박막의 생성이 보다 원활해진다고 하는 관점에서는, 불활성 가스 분위기의 수분함유량은, 1몰% 내지 25몰%인 것이 바람직하다. 이 특정 수분을 포함하는 불활성 가스의 예로서, 예를 들면, 0.5몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스로서, 노점이 -2℃, 21℃에서의 상대습도로서 21%의 불활성 가스가 예시되고, 1 몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스로서, 노점이 8℃, 21℃에서의 상대습도로서 43%의 불활성 가스를 예시할 수 있고, 또한, 25몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스로서는 65℃의 포화 수증기를 포함하는 것을 예시할 수 있다.In addition, an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture is used for the inert gas atmosphere. For spray application, a spray application method in which aluminum oxide is easily formed by a reaction with an oxygen source such as water existing in the space until the spray application solution reaches the substrate by spraying, such as a spray application method, a spray pyrolysis method, an electrostatic application method, or an inkjet method, is used. At that time, since the inert gas atmosphere contains 0.5 mol% to 30 mol% of moisture, a hydrolysis reaction progresses in the space until the spray reaches the substrate, and the subsequent formation of an aluminum oxide thin film becomes smooth. From the viewpoint of making the formation of the aluminum oxide thin film smoother, the moisture content of the inert gas atmosphere is preferably 1 mol% to 25 mol%. As examples of the inert gas containing this specific moisture, for example, an inert gas containing 0.5 mol% of moisture, a dew point of -2°C and a relative humidity of 21% at 21°C can be exemplified, an inert gas containing 1 mol% of moisture, a dew point of 8°C and a relative humidity of 43% at 21°C can be exemplified, and further, an inert gas containing 25 mol% of moisture can be exemplified as one containing saturated water vapor at 65°C.

불활성 가스에 대해서는, 특별히 한정은 없지만, 예를 들면, 헬륨, 아르곤, 질소 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 비용 면에서 질소가 바람직하다. 기재 표면에의 분무도포는, 가압 하나 감압 하에서도 실시할 수 있지만, 대기압에서 실시하는 것이, 장치 상으로도 간편하여 바람직하다.There is no particular limitation on the inert gas, but examples thereof include helium, argon, and nitrogen. Among these, nitrogen is particularly preferable in terms of cost. Spraying onto the substrate surface can be performed under either pressurized or reduced pressure, but it is preferable to perform it under atmospheric pressure because it is simpler in terms of equipment.

분무도포의 방법으로서는, 예를 들면, 분무도포, 분무 열분해법, 정전도포법, 잉크젯법 등을 이용할 수 있다. 분무 열분해법, 정전도포법은, 기재를 가열하면서 도포와 성막을 동시에 할 수 있는 방법이며, 그 때문에, 도포와 병행해서 용매를 건조시킬 수 있고, 조건에 따라서는, 용매 건조를 위한 가열이 불필요한 경우도 있다. 또한, 조건에 따라서는, 건조에 부가해서, 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물의 알루미늄 산화물에의 반응도 적어도 일부, 진행하는 경우도 있다. 그 때문에, 후공정인, 소정의 온도에서의 가열에 의한 알루미늄 산화물막 형성을 보다 용이하게 행할 수 있는 경우도 있다.As a spray coating method, for example, spray coating, spray pyrolysis, electrostatic coating, inkjet coating, etc. can be used. Spray pyrolysis and electrostatic coating are methods that can perform coating and film formation simultaneously while heating the substrate, and therefore, the solvent can be dried in parallel with the coating, and depending on the conditions, heating for solvent drying may be unnecessary. Furthermore, depending on the conditions, in addition to drying, at least part of the reaction of the partial hydrolyzate of the organoaluminum compound with aluminum oxide may also proceed. Therefore, in some cases, the formation of an aluminum oxide film by heating at a predetermined temperature, which is a post-process, can be performed more easily.

공정(B)Process (B)

공정(B)에 있어서는, 도포막을 형성한 기재를 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하, 400℃ 이하의 온도에서 가열하여, 상기 도포막으로부터 알루미늄 산화물막을 형성한다. 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기는 공정(A)에서 설명한 것과 마찬가지이다.In process (B), the substrate on which the coating film has been formed is heated at a temperature of 400°C or lower in an inert gas atmosphere containing 0.5 to 30 mol% of moisture, thereby forming an aluminum oxide film from the coating film. The inert gas atmosphere containing 0.5 to 30 mol% of moisture is the same as that described in process (A).

가열 온도는, 도포액의 조성이나 분무도포방법, 기재의 종류에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 단, 400℃ 이하의 온도로 행한다. 기재의 종류에 따라서는, 400℃를 초과하는 온도에서의 가열에 의해 알루미늄 산화물막을 형성하는 것도 가능하지만, 본 발명에 있어서는, 4400℃ 이하의 온도에서의 가열로 충분히 양호한 물성을 지니는 알루미늄 산화물막을 형성할 수 있다.The heating temperature can be appropriately selected depending on the composition of the coating solution, the spray application method, and the type of the substrate. However, it is performed at a temperature of 400°C or lower. Depending on the type of the substrate, it is also possible to form an aluminum oxide film by heating at a temperature exceeding 400°C, but in the present invention, an aluminum oxide film having sufficiently good physical properties can be formed by heating at a temperature of 4400°C or lower.

또한, 분무도포방법의 종류에 따라서는, 공정(A)의 도포 시에도, 분위기 및/또는 기재를 가열할 수도 있다. 이 경우, 도포와 가열의 온도를 동일하게 하는 쪽이 조작이 간편하여 바람직하다. 분무 도포에 있어서의 도포 및 성막 시의 분위기 및/또는 기재의 가열 온도는, 예를 들면, 50 내지 400℃, 바람직하게는 100 내지 400℃의 범위일 수 있다. 특히, 본 발명에 있어서는, 기재에 수지 등의 내열성이 낮은 기재를 이용할 경우의 성막이나, 금속, 산화물, 질화물, 탄소화합물 등의 무기물이나 저분자, 폴리머 등의 유기물 및 전술한 무기물 및 유기물의 복합물로부터 형성되는, 전극, 반도체, 절연물 등의 전자 디바이스막 등의 기능성 재료에 대하여 열이나 고에너지를 부여하는 처리에서 문제가 있을 경우에 대한 성막이 가능하고, 50 내지 350℃의 범위가 바람직하고, 100 내지 300℃ 범위에서 행하는 것이 보다 바람직하다.In addition, depending on the type of spray coating method, the atmosphere and/or the substrate may be heated even during the coating process (A). In this case, it is preferable that the temperatures of coating and heating be the same because the operation is easier. The temperature of the atmosphere and/or the heating of the substrate during coating and film formation in spray coating may be, for example, in the range of 50 to 400°C, preferably 100 to 400°C. In particular, in the present invention, film formation is possible when a substrate having low heat resistance such as a resin is used, or when there is a problem in the treatment of providing heat or high energy to a functional material such as an electronic device film such as an electrode, a semiconductor, an insulator, etc. formed from an inorganic substance such as a metal, oxide, nitride, or carbon compound, or an organic substance such as a low molecule or polymer, and a composite of the above-mentioned inorganic and organic substances, and the temperature is preferably in the range of 50 to 350°C, and more preferably in the range of 100 to 300°C.

도 3a에, 본 발명에서 이용되는 분무도포에 의한 성막장치의 예로서, 분무 성막장치를 나타낸다. 도면 중, (1)은 도포액을 충전한 분무병, (2)는 기재 홀더, (3)은 분무 노즐, (4)는 컴프레서, (5)는 기재, (6)은 수증기 도입용 튜브를 나타낸다. 분무도포는, 기재를 기재 홀더(2)에 설치하고, 필요에 따라서 히터를 이용해서 소정의 온도까지 가열하고, 그 후, 불활성 가스 분위기 중(대기압 하)에서, 기재의 위쪽에 배치한 분무 노즐(3)로부터 압축한 불활성 가스와 도포액을 동시 공급하고, 도포액을 연무화, 분무시켜, 수증기 도입용 튜브(6)로부터 물을 도입해서 성막 분위기에서 공존시키는 것에 의해, 기재 상에 알루미늄 산화물막 박막을 형성할 수 있다. 가열 하에서 분무도포할 경우에는, 추가 가열 등을 하지 않고 알루미늄 산화물막을 형성할 수도 있다.In Fig. 3a, as an example of a film-forming device by spray coating used in the present invention, a spray film-forming device is shown. In the drawing, (1) represents a spray bottle filled with a coating liquid, (2) represents a substrate holder, (3) represents a spray nozzle, (4) represents a compressor, (5) represents a substrate, and (6) represents a tube for introducing water vapor. In spray coating, a substrate is installed in a substrate holder (2), and, if necessary, a heater is used to heat the substrate to a predetermined temperature, and then, in an inert gas atmosphere (under atmospheric pressure), compressed inert gas and the coating liquid are simultaneously supplied from a spray nozzle (3) arranged above the substrate, so as to atomize and spray the coating liquid, and water is introduced from a tube for introducing water vapor (6) so as to coexist in the film-forming atmosphere, whereby an aluminum oxide film thin film can be formed on the substrate. When spray coating is performed under heating, an aluminum oxide film can also be formed without additional heating, etc.

도포액의 분무도포는, 기재에의 부착성, 용매의 증발 용이성 등을 고려하면, 도포액을 분무 노즐로부터 액적의 크기가 30㎛ 이하의 범위가 되도록 토출하는 것이 바람직하다. 또한, 분무 노즐로부터 기재에 도달할 때까지 유기 용매가 얼마간 증발하여 액적의 크기가 감소하는 것 등을 고려하면 분무 노즐과 기재와의 거리를 50㎝ 이내로 하여 행하는 것이, 알루미늄 산화물막을 제조할 수 있다는 관점에서 바람직하다.Considering the adhesion to the substrate, the ease of evaporation of the solvent, etc., it is preferable that the spray application of the coating solution be ejected from the spray nozzle so that the droplet size is within a range of 30 ㎛. In addition, considering that the organic solvent evaporates to some extent before reaching the substrate, thereby reducing the size of the droplet, it is preferable that the spray nozzle be performed at a distance of 50 cm or less from the viewpoint of being able to produce an aluminum oxide film.

분무 열분해법이나 정전도포법 등의 분무도포에 의한 성막방법은, 기재를 가열하면서 도포와 성막을 동시에 할 수 있는 방법이며, 그 때문에, 도포와 병행하여 유기 용매를 건조시킬 수 있고, 조건에 따라서는, 용매 건조를 위한 가열이 불필요한 경우도 있다. 또한, 조건에 따라서는, 건조에 부가해서, 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물의 알루미늄 산화물에 대한 반응도 적어도 일부, 진행할 경우도 있다. 그 때문에, 후공정인, 소정의 온도에서의 가열에 의한 알루미늄 산화물막 형성을 보다 용이하게 행할 수 있는 경우도 있다. 분무 열분해법에 있어서의 도포 및 성막 시의 기재의 가열 온도는, 예를 들면, 50 내지 400℃, 바람직하게는 100 내지 400℃의 범위일 수 있다. 특히 기재로 수지 등의 내열성이 낮은 기재를 이용할 경우에는, 50 내지 350℃의 범위, 바람직하게는 50 내지 350℃의 범위에서 행할 수 있다.The film formation method by spray coating such as spray pyrolysis or electrostatic coating is a method that can perform coating and film formation simultaneously while heating the substrate, and therefore the organic solvent can be dried in parallel with the coating, and depending on the conditions, there are cases where heating for solvent drying is unnecessary. Furthermore, depending on the conditions, in addition to drying, the reaction of the partial hydrolyzate of the organic aluminum compound with aluminum oxide may also proceed at least partially. Therefore, there are cases where the formation of an aluminum oxide film by heating at a predetermined temperature, which is a post-process, can be performed more easily. The heating temperature of the substrate at the time of coating and film formation in the spray pyrolysis method can be, for example, in the range of 50 to 400°C, preferably 100 to 400°C. In particular, when a substrate having low heat resistance such as a resin is used as the substrate, it can be performed in the range of 50 to 350°C, preferably 50 to 350°C.

또한, 공정(A)에 있어서 기재 표면에 분무도포용 용액을 분무도포한 후, 필요에 따라 기재를 소정의 온도로 하여 용매를 건조시킨 후, 공정(B)에 있어서 소정의 온도로 가열하는 것에 의해 알루미늄 산화물막을 형성시킬 수도 있다. In addition, in process (A), after spraying the solution for spray application onto the surface of the substrate, if necessary, the substrate is dried at a predetermined temperature, and then, in process (B), the aluminum oxide film can be formed by heating the substrate at a predetermined temperature.

공정(A)에 있어서의 유기 용매의 건조 온도는, 예를 들면, 20 내지 200℃의 범위일 수 있고, 공존하는 유기 용매의 종류에 따라서 적절하게 설정할 수 있다. 용매 건조 후의 알루미늄 산화물막 형성을 위한 가열 온도는, 상기와 같다.The drying temperature of the organic solvent in process (A) can be, for example, in the range of 20 to 200°C, and can be appropriately set depending on the type of coexisting organic solvent. The heating temperature for forming an aluminum oxide film after drying the solvent is as described above.

본 발명의 분무도포에 의한 성막에 있어서는, 용매 건조 온도와 그 후의 알루미늄 산화물막 형성을 위한 가열 온도를 동일하게 하여, 용매 건조와 알루미늄 산화물막 형성을 동시에 행하는 것이 가능하며, 그때의 온도는, 공정(B)에 있어서의 전술한 범위의 가열 온도로 설정된다.In the film formation by spray application of the present invention, it is possible to perform solvent drying and aluminum oxide film formation simultaneously by making the solvent drying temperature and the subsequent heating temperature for aluminum oxide film formation the same, and the temperature at that time is set to the heating temperature within the above-mentioned range in step (B).

한편, 본 발명에 있어서의 분무도포 및 가열은, 가압 하나 감압 하에서도 실시할 수 있지만, 대기압에서 실시하는 것이 장치 상으로도 간편하고, 비용도 들지 않아 바람직하다.Meanwhile, spraying and heating in the present invention can be performed under either pressurized or reduced pressure, but it is preferable to perform them at atmospheric pressure because it is simpler in terms of equipment and does not incur costs.

상기 제조 방법에 있어서 알루미늄 산화물막을 형성하기 위한 기재로서 이용되는 것으로서, 유리, 금속, 세라믹스 등의 무기물, 플라스틱 등의 고분자 기재나 종이, 목재 등의 유기물 및 이들의 복합물이 있다.As a substrate for forming an aluminum oxide film in the above manufacturing method, there are inorganic materials such as glass, metal, and ceramics, polymeric substrates such as plastic, organic materials such as paper and wood, and composites thereof.

이들 기재의 구체예는, 본 발명의 제2 양상에서 설명한 것과 마찬가지이다.Specific examples of these descriptions are the same as those described in the second aspect of the present invention.

본 발명의 알루미늄 산화물막 제조용 용액을 이용하여, 분무도포에 의한 성막을 행하면, 도포 및 가열을 행하는 것만으로 성막온도가 저온이라도, 기재에 대한 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태가 양호한 알루미늄 산화물막을 형성할 수 있다. 기재에 대한 밀착성은 본 발명의 알루미늄 산화물 제조용 용액을 이용해서 얻어진 알루미늄 산화물막 그 자체도 높고, 통상적으로, 산화물의 직접성막이 곤란한 기재에 있어서도 양호한 밀착성이 얻어지지만, 필요에 따라서 언더코트 처리, 프라이머 처리, 코로나 처리, UV조사, 염소화 등의 일반적으로 알려져 있는 기재에 성막한 산화물의 밀착성을 높이는 바와 같은 방법을 이용해서 도포성막하는 것도 가능하다.When the solution for producing an aluminum oxide film of the present invention is used to form a film by spray coating, even at a low film forming temperature, an aluminum oxide film having excellent adhesion to a substrate and a good oxide formation state can be formed by only performing coating and heating. The aluminum oxide film itself obtained using the solution for producing an aluminum oxide of the present invention has high adhesion to a substrate, and good adhesion is obtained even on a substrate on which direct oxide film formation is usually difficult. However, if necessary, it is also possible to form a film by coating using a method for increasing the adhesion of oxide formed on a substrate, such as undercoat treatment, primer treatment, corona treatment, UV irradiation, or chlorination.

[알루미늄 산화물 및 알루미늄 산화물막][Aluminum oxide and aluminum oxide film]

본 발명의 알루미늄 산화물막 제조용 용액을 이용해서, 분무도포에 의한 성막을 행하면, 도포 및 가열을 행하는 것만으로, 성막온도가 저온이라도 기재에 대한 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태가 양호한 알루미늄 산화물막을 형성할 수 있다.When film formation is performed by spray coating using the solution for producing an aluminum oxide film of the present invention, an aluminum oxide film having excellent adhesion to a substrate and a good oxide formation state can be formed simply by performing coating and heating, even at a low film formation temperature.

제조된 알루미늄 산화물막은, 본 발명에 있어서의 「알루미늄 산화물」은, 알루미늄 원소와 산소 원소를 함유하는 화합물이며, 이들 2개의 원소가 알루미늄 산화물에서 차지하는 비율이 90% 이상인 것을 일컫는다. 알루미늄과 산소 이외에는 수소나 탄소를 함유하는 경우가 있을 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 500℃ 이하에서 제조된 「알루미늄 산화막」은, 통상, X선 회절 분석에서 명료한 피크가 관측되지 않고, 비정질 상태이다.The manufactured aluminum oxide film, "aluminum oxide" in the present invention refers to a compound containing aluminum element and oxygen element, and the proportion of these two elements in the aluminum oxide is 90% or more. In addition to aluminum and oxygen, it may contain hydrogen or carbon. In addition, the "aluminum oxide film" manufactured at 500°C or lower in the present invention usually does not have a clear peak observed in X-ray diffraction analysis, and is in an amorphous state.

이들 알루미늄 산화물막은 기판 등의 내열온도가 허용되면, 성막 후의 후처리에 의해 일반적으로 알려져 있는 1000℃ 이상에서의 높은 온도에서의 가열 등의 수법에 의해 결정화시키는 것도 가능하다. 즉, 필요에 따라서, 공정(B)에 있어서 알루미늄 산화물막이 형성된 후에, 더욱 산소 등의 산화 가스 분위기 하, 아르곤, 산소 등의 플라즈마 분위기 하에서, 상기 가열을 행하는 것에 의해 알루미늄 산화물의 형성을 촉진시키거나, 또는, 결정성을 향상시키는 것도 가능하다. 또, 본 발명에서 얻어진 알루미늄 산화물막 중의 잔존 유기물 등의 탄소성분의 제거나 알루미늄 산화물막의 막질의 향상 등을 목적으로 하여 일반적으로 이용되고 있는 자외선 등의 광조사나 마이크로파 등에서의 처리를 행해도 된다. 알루미늄 산화물막의 막 두께에는 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 0.005 내지 5㎛의 범위, 보다 실용적으로는 0.001 내지 5㎛의 범위일 수 있다. 본 발명의 제조 방법에 따르면, 상기 도포(건조) 가열을 1회 이상 반복함으로써, 상기 범위의 막 두께의 막을 적절히 제조할 수 있다. 또한, 원리적으로는, 도포 회수를 반복하거나, 도포 시간을 길게 함으로써, 5㎛ 이상의 막의 형성도 가능하다. 본 발명의 제조 방법에서는, 불활성 가스 분위기 하, 기재 표면에 상기 분무도포용 용액을 도포하는 공정(A) 및 얻어진 도포물을 가열하는 공정(B)을 1회 또는 2회 이상 행하는 것을 포함한다. 도포 및 얻어진 도포물의 가열 조작은, 절연성이나 내열성 등 소망의 물성을 얻기 위해서 필요한 횟수를 적절히 행할 수 있지만, 바람직하게는 1회 내지 50회, 보다 바람직하게는 1회 내지 30회, 더욱 바람직하게는 1회 내지 10회 등의 범위에서 적절히 실시할 수 있다. 본 발명에서 이용되는 분무도포법에 있어서는, 투과율이 높은 투명한 것부터 반투명·불투명한 것을 얻을 수 있다. 유리나 수지 등에의 기재에의 밀착성이 높은 막을 얻을 수 있다.These aluminum oxide films can also be crystallized by a generally known method, such as heating at a high temperature of 1000°C or higher, as a post-treatment after film formation, if the heat-resistant temperature of the substrate, etc. allows. That is, if necessary, after the aluminum oxide film is formed in step (B), the heating can be further performed in an oxidizing gas atmosphere such as oxygen, or in a plasma atmosphere such as argon or oxygen, thereby promoting the formation of aluminum oxide or improving crystallinity. In addition, in order to remove carbon components such as residual organic substances in the aluminum oxide film obtained in the present invention, or to improve the film quality of the aluminum oxide film, treatment using light irradiation such as ultraviolet rays or microwaves, which are generally used, may be performed. The film thickness of the aluminum oxide film is not particularly limited, but may be, for example, in the range of 0.005 to 5 μm, and more practically, in the range of 0.001 to 5 μm. According to the manufacturing method of the present invention, a film having a film thickness in the above range can be appropriately manufactured by repeating the coating (drying) heating once or more. Also, in principle, it is also possible to form a film of 5 μm or more by repeating the number of coatings or extending the coating time. The manufacturing method of the present invention includes performing the step (A) of applying the spray coating solution to the surface of a substrate under an inert gas atmosphere and the step (B) of heating the obtained coating once or twice or more. The operations of applying and heating the obtained coating can be performed as many times as necessary to obtain desired properties such as insulation or heat resistance, but can be performed appropriately in a range such as preferably 1 to 50 times, more preferably 1 to 30 times, and even more preferably 1 to 10 times. In the spray coating method used in the present invention, a film having a high transmittance, from transparent to translucent and opaque, can be obtained. A film having high adhesion to a substrate such as glass or resin can be obtained.

[알루미늄 산화물을 포함하는 기능막][Functional film containing aluminum oxide]

제조된 알루미늄 산화물막은 기재에의 밀착성이 우수하고, 산화물의 형성 상태가 양호하다. 그 때문에, 알루미늄 산화물막을 기재에 부착한 복합체(물품)나, 알루미늄 산화물막과 알루미늄 산화물막 이외의 층을 가진 복합막을 기재에 부착한 복합체(물품)로 할 수 있다. 복합막은, 알루미늄 산화물을 포함하는 기능막으로서 쓸 수 있다. 예를 들면, 전자재료용 알루미나 시트, 알루미늄 산화물막의 제작, 촉매 담체의 제작, 내열성 부여, 공기, 수분에 대한 배리어성 부여, 반사 방지 효과 부여, 대전 방지 효과 부여, 방담 효과 부여, 내마모성 등의 부여, 세라믹 제조용 바인더 등의 용도에 제공할 수 있다. 구체적으로는, 기계부품이나 절삭공구의 보호막, 반도체, 자성체, 태양 전지 등의 절연막, 유전체막, 반사 방지막, 표면 디바이스, 자기 헤드, 적외선 등의 센서 소자, 식품, 약품, 의료기 재료 등의 포장 재료에 있어서의 공기·수분 등에 대한 배리어막, 각종 분체, 필름, 유리나 플라스틱을 소재로 한 필름이나 성형체 등의 기재에 대한 코팅막 및 이들을 이용한 내열재료나 고경도 필름, 광학부재, 세라믹 제조용 바인더 등의 용도에 사용되는 알루미늄 산화물막 등의, 기재에 대하여 각종 기능성을 부여할 수 있는 기능막의 일부 또는 전부로서 적용할 수 있다.The manufactured aluminum oxide film has excellent adhesion to a substrate, and the oxide formation state is good. Therefore, a composite (article) in which an aluminum oxide film is attached to a substrate, or a composite film having layers other than an aluminum oxide film and an aluminum oxide film can be attached to a substrate. The composite film can be used as a functional film containing aluminum oxide. For example, it can be provided for uses such as production of an alumina sheet for electronic materials, an aluminum oxide film, production of a catalyst carrier, imparting heat resistance, imparting barrier properties against air and moisture, imparting an antireflection effect, imparting an antistatic effect, imparting an antifogging effect, imparting wear resistance, etc., and as a binder for ceramic manufacturing. Specifically, it can be applied as a part or all of a functional film that can impart various functionalities to a substrate, such as a protective film for machine parts or cutting tools, an insulating film for semiconductors, magnetic substances, solar cells, etc., a dielectric film, an antireflection film, a surface device, a magnetic head, an infrared sensor element, etc., a barrier film against air, moisture, etc. in packaging materials for foods, drugs, medical devices, etc., a coating film for a substrate such as various powders, films, films or molded articles made of glass or plastic, and an aluminum oxide film used for purposes such as a binder for manufacturing heat-resistant materials, high-hardness films, optical elements, and ceramics using these.

[알루미늄 산화물막을 구비하는 기재 및 알루미늄 산화물을 포함하는 기능막을 구비하는 기재][Substrate having an aluminum oxide film and substrate having a functional film containing aluminum oxide]

또 이들 알루미늄 산화물막이나 알루미늄 산화물을 포함하는 기능막을 구비하는 기재는, 내열 필름 등의 내열 재료, 절연 재료, 수분이나 산소 등에의 배리어 필름 등의 재료, 반사 방지 필름, 유리 등의 반사 방지 재료, 고경도 필름이나 재료로서 이용이 가능하다.In addition, the substrate having the aluminum oxide film or the functional film containing the aluminum oxide can be used as a heat-resistant material such as a heat-resistant film, an insulating material, a material such as a barrier film against moisture or oxygen, an anti-reflection film, an anti-reflection material such as glass, and a high-hardness film or material.

[알루미늄 산화물막 제조용 조성물][Composition for manufacturing aluminum oxide film]

본 발명은, 알루미늄 산화물막 형성용 조성물을 포함한다.The present invention includes a composition for forming an aluminum oxide film.

이 조성물의 제1 양상은, 상기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물의 유기 용매 용액으로 이루어진 막 형성용 조성물이며, 상기 조성물은, 막의 도포 형성이 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하에서 행해지는 알루미늄 산화물막의 형성에 이용하기 위한 것인, 상기 조성물이다.The first aspect of the composition is a film-forming composition comprising an organic solvent solution of an organoaluminum compound represented by the general formula (6), wherein the composition is for use in forming an aluminum oxide film, in which the coating formation of the film is performed under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture.

이 조성물의 제2 양상은, 상기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물을 유기 용매 중에서 부분적으로 가수분해시켜 얻어진, 상기 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 막 형성용 조성물로서,The second aspect of the composition is a film-forming composition containing a partial hydrolyzate of the organoaluminum compound represented by the general formula (6) obtained by partially hydrolyzing the organoaluminum compound in an organic solvent,

(a) 상기 부분 가수분해는, 상기 유기 알루미늄 화합물에 대한 몰비가 0.7 이하의 물을 이용해서 행해지고, 또한(a) The partial hydrolysis is carried out using water having a molar ratio of 0.7 or less to the organoaluminum compound, and

(b) 상기 조성물은, 막 도포형성이 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하에서 행해지는 알루미늄 산화물막의 형성에 이용하기 위한 것인, 상기 조성물이다.(b) The composition is for use in the formation of an aluminum oxide film, in which film coating is performed under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture.

제1 양상의 조성물은, 공정(A1)에 있어서 분무도포용 용액으로서 설명한 것이다. 제2 양상의 조성물은, 공정(A2)에 있어서 분무도포용 용액으로서 설명한 것이다.The composition of the first aspect is described as a solution for spray application in process (A1). The composition of the second aspect is described as a solution for spray application in process (A2).

상기 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하에서 행해지는 막 도포형성은,The film coating formation performed under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture is

(c1) 상기 조성물을 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하에서 기재의 적어도 일부의 표면에 분무도포해서 도포막을 형성하는 공정, 및(c1) a process of forming a coating film by spraying the composition onto at least a portion of the surface of a substrate under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture, and

(c2) 상기 도포막을 형성한 기재를 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하, 400℃ 이하의 온도에서 가열해서, 알루미늄 산화물막을 형성하는 공정을 포함한다. 이들 공정은, 공정(A) 및 공정(B)로서 전술한 바와 같다.(c2) A process of forming an aluminum oxide film by heating the substrate having the above coating film formed thereon at a temperature of 400° C. or lower under an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture. These processes are as described above as process (A) and process (B).

본 발명의 조성물은, 기재에 밀착된 투명한 알루미늄 산화물막을 형성하기 위해서 이용되는 조성물이다.The composition of the present invention is a composition used to form a transparent aluminum oxide film adhered to a substrate.

<본 발명의 제4 양상><Fourth aspect of the present invention>

[알킬 알루미늄 함유 용액][Solution containing alkyl aluminum]

본 발명의 제4 양상의 제1 측면은, 다이알킬알루미늄, 트라이알킬알루미늄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 알킬 알루미늄 화합물(단, 다이알킬알루미늄 및 트라이알킬알루미늄이 가진 알킬기는 탄소수 1 내지 6이며, 동일 또는 상이해도 된다), 및 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유하는 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액을, 대기중에서 평균 입경이 3 내지 30㎛인 액적으로 하여 기재에 도포해서 도막을 형성하는 것, 및 형성한 도막을, 유기 용매를 건조 후, 또는 유기 용매의 건조와 병행하여, 가열해서 산화알루미늄으로 하는 것을 특징으로 하는 산화알루미늄 박막의 제조 방법이다.The first aspect of the fourth aspect of the present invention is a method for producing an aluminum oxide thin film, characterized in that a solution containing an alkyl aluminum compound, which comprises dialkyl aluminum, trialkyl aluminum or a mixture thereof (provided that the alkyl groups of the dialkyl aluminum and trialkyl aluminum have 1 to 6 carbon atoms and may be the same or different), and an organic solvent having electron donating properties and not containing active hydrogen atoms, is applied to a substrate in the form of droplets having an average particle diameter of 3 to 30 μm in the air to form a coating film, and the formed coating film is heated after drying the organic solvent, or in parallel with drying the organic solvent, to form aluminum oxide.

본 발명의 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액은, 유기 용매로서 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유함으로써, 다이알킬알루미늄, 트라이알킬알루미늄 또는 이들의 혼합물인 알킬 알루미늄 화합물을 화학적으로 안정화시킬 수 있다. 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매가 바람직한 이유는 확실하지 않지만, 구조 중의 산소의 비공유 전자쌍의 알루미늄에의 배위결합에 의해 물에 대한 반응성을 적절하게 한다고 추정된다.The alkyl aluminum compound-containing solution of the present invention can chemically stabilize an alkyl aluminum compound, which is dialkyl aluminum, trialkyl aluminum or a mixture thereof, by containing an organic solvent that has electron donating properties and does not contain active hydrogen atoms as an organic solvent. The reason why an organic solvent that has electron donating properties and does not contain active hydrogen atoms is preferred is not clear, but it is presumed that the reactivity toward water is appropriately enhanced by coordination bonding of the unshared electron pair of oxygen in the structure to aluminum.

본 발명의 용액에 있어서의 상기 알킬 알루미늄 화합물과 상기 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매와의 비율은, 알킬 알루미늄 화합물을 화학적으로 안정되게 유지한다고 하는 관점에서는, 알킬 알루미늄 화합물에 대해서 몰비로 1 이상의 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유하는 것이 바람직하다. 알킬 알루미늄 화합물에 대해서 몰비로 1 이상의 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유함으로써, 용액의 자연 발화 등의 화학 변화를 억제하고, 물에 대한 반응성을 적절하게 할 수 있다.Regarding the ratio of the alkyl aluminum compound and the organic solvent having electron donating property and not containing active hydrogen atoms in the solution of the present invention, from the viewpoint of keeping the alkyl aluminum compound chemically stable, it is preferable to contain an organic solvent having electron donating property and not containing active hydrogen atoms in a molar ratio of 1 or more with respect to the alkyl aluminum compound. By containing an organic solvent having electron donating property and not containing active hydrogen atoms in a molar ratio of 1 or more with respect to the alkyl aluminum compound, chemical changes such as spontaneous ignition of the solution can be suppressed, and the reactivity toward water can be made appropriate.

상기 활성 수소 원자란, 유기 화합물의 분자내 수소원자 중, 질소원자, 산소원자, 유황원자 등의 탄소원자 이외의 원소의 원자에 결합한 반응성이 높은 수소원자를 의미한다.The above active hydrogen atom refers to a highly reactive hydrogen atom bonded to an atom of an element other than a carbon atom, such as a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom, among the hydrogen atoms in the molecule of an organic compound.

전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매의 예로서는, 다이에틸에터, 테트라하이드로퓨란, t-뷰틸메틸에터, 다이n-프로필에터, 다이아이소프로필 에터, 1,4-다이옥산, 1,3-다이옥살란, 다이뷰틸에터, 사이클로펜틸메틸에터, 아니솔 등의 에터 화합물; 1,2-다이메톡시에탄, 1,2-다이에톡시에탄, 1,2-다이뷰톡시에탄 등의 에틸렌글라이콜다이알킬에터 화합물; 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이에틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이뷰틸에터 등의 다이에틸렌글라이콜다이알킬에터 화합물;트라이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜다이에틸에터 등의 트라이에틸렌글라이콜다이알킬에터 화합물; 프로필렌글라이콜다이메틸에터 등의 프로필렌글라이콜다이알킬 화합물; 다이프로필렌글라이콜다이메틸 등의 다이프로필렌글라이콜다이알킬; 트라이프로필렌글라이콜다이메틸 등의 트라이프로필렌글라이콜다이알킬 화합물; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산아이소프로필, 아세트산뷰틸, 아세트산sec-뷰틸, 아세트산펜틸, 아세트산메톡시뷰틸, 아세트산아밀, 아세트산셀로솔브 등의 에스터 화합물; N,N-다이메틸포름아마이드 등의 아마이드 화합물; N-메틸-2-피롤리돈, 또는 1,3-다이메틸-이미다졸리디논, 1,3-다이메틸-3,4,5,6-테트라하이드로-2(1H)-피리미디논 등의 환상 아마이드 화합물; 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 다이메틸카보네이트, 다이에틸카보네이트 등의 카보네이트 화합물,또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.Examples of organic solvents having electron donating properties and not containing active hydrogen atoms include ether compounds such as diethyl ether, tetrahydrofuran, t-butyl methyl ether, di-n-propyl ether, diisopropyl ether, 1,4-dioxane, 1,3-dioxalan, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, and anisole; ethylene glycol dialkyl ether compounds such as 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, and 1,2-dibutoxyethane; diethylene glycol dialkyl ether compounds such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol dibutyl ether; triethylene glycol dialkyl ether compounds such as triethylene glycol dimethyl ether and triethylene glycol diethyl ether; Propylene glycol dialkyl compounds such as propylene glycol dimethyl ether; dipropylene glycol dialkyl compounds such as dipropylene glycol dimethyl; tripropylene glycol dialkyl compounds such as tripropylene glycol dimethyl; ester compounds such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, sec-butyl acetate, pentyl acetate, methoxybutyl acetate, amyl acetate, and cellosolve acetate; amide compounds such as N,N-dimethylformamide; cyclic amide compounds such as N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinone; Examples of carbonate compounds include ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and the like, or mixtures thereof.

에탄올, 아이소프로판올, 뷰탄올 등의 알코올계 용매, 포름산, 아세트산, 프로피온산 등의 카복실산계 용매는, 모두 활성 수소 원자를 지니기 때문에, 상기 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매가 아니다.Alcohol solvents such as ethanol, isopropanol, and butanol, and carboxylic acid solvents such as formic acid, acetic acid, and propionic acid all have active hydrogen atoms, and therefore are not organic solvents that have the electron-donating property and do not contain active hydrogen atoms.

아세틸아세톤 등의 공액의 다이케톤은, 엔올레이트 화합물이 되어 활성 수소 원자를 발생시키기 때문에 상기 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매가 아니다.Conjugated diketones such as acetylacetone are not organic solvents that have the electron-donating property and do not contain active hydrogen atoms because they become enolate compounds and generate active hydrogen atoms.

상기 다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄은, 다이알킬알루미늄 및 트라이알킬알루미늄이 지니는 알킬기가, 탄소수 1 내지 6이며, 1개의 다이알킬알루미늄 또는 1개의 트라이알킬알루미늄이 지니는 복수의 알킬기는, 동일해도 또는 상이해도 된다.The above dialkyl aluminum and/or trialkyl aluminum has an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the multiple alkyl groups of one dialkyl aluminum or one trialkyl aluminum may be the same or different.

상기 다이알킬알루미늄이란, 리간드 2개가 알킬기이며 1개가 알킬기 이외의 3가의 알루미늄 화합물을 지칭하며, 상기 트라이알킬알루미늄이란, 리간드 3개가 모두 알킬기인 3가의 알루미늄 화합물을 지칭한다.The above dialkylaluminum refers to a trivalent aluminum compound in which two ligands are alkyl groups and one ligand is not an alkyl group, and the above trialkylaluminum refers to a trivalent aluminum compound in which all three ligands are alkyl groups.

다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄은, 예를 들면, 하기 일반식 (8) 또는 (9)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물일 수 있다:The dialkylaluminum and/or trialkylaluminum may be, for example, an alkylaluminum compound represented by the following general formula (8) or (9):

(식 중, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 1 represents a methyl group or an ethyl group.)

(식 중, R2는 아이소뷰틸기를 나타내고, R3은 수소 또는 아이소뷰틸기를 나타낸다.)(In the formula, R 2 represents an isobutyl group, and R 3 represents hydrogen or an isobutyl group.)

일반식 (8)로 표시되는 화합물의 예로서는, 트라이메틸알루미늄, 트라이에틸알루미늄 등을 들 수 있다.Examples of compounds represented by general formula (8) include trimethylaluminum, triethylaluminum, etc.

일반식 (9)로 표시되는 화합물의 예로서는, 트라이아이소뷰틸알루미늄, 다이아이소뷰틸알루미늄하이드라이드 등을 들 수 있다.Examples of compounds represented by general formula (9) include triisobutylaluminum, diisobutylaluminum hydride, etc.

상기 다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄은, 단위질량의 알루미늄에 대한 가격이 저렴하다는 관점에서, 트라이에틸알루미늄, 트라이아이소뷰틸알루미늄인 것이 바람직하다.The above dialkyl aluminum and/or trialkyl aluminum is preferably triethyl aluminum or triisobutyl aluminum from the viewpoint of low price per unit mass of aluminum.

본 발명의 제조 방법에서 이용되는 알킬알루미늄 함유 용액 중의 알킬 알루미늄 화합물의 농도는, 예를 들면, 1질량% 이상 20질량% 이하일 수 있다. 상기 일반식 (8)로 표시되는 알킬알루미늄 화합물의 경우에는, 1질량% 이상 10질량% 이하, 상기 일반식 (9)로 표시되는 알킬알루미늄 화합물의 경우에는, 1질량% 이상, 20질량% 이하인 것이 바람직하다. 1질량% 미만이면 막의 생산성이 저하하므로, 1질량% 이상인 것이 바람직하다. 알킬알루미늄 함유 용액 중의 알킬알루미늄 화합물의 농도는, 특히 공기 중에서 도포하는 것에 의한 산화알루미늄 제조 시에 있어서 발화 등의 위험성에 영향이 있지만, 상기 농도범위로 함으로써, 특별한 주의를 기울이지 않고 산화알루미늄 박막을 안전하게 제조할 수 있다는 이점이 있다.The concentration of the alkyl aluminum compound in the alkyl aluminum containing solution used in the manufacturing method of the present invention may be, for example, 1 mass% or more and 20 mass% or less. In the case of the alkyl aluminum compound represented by the general formula (8), it is preferably 1 mass% or more and 10 mass% or less, and in the case of the alkyl aluminum compound represented by the general formula (9), it is preferably 1 mass% or more and 20 mass% or less. If it is less than 1 mass%, the productivity of the film decreases, so it is preferably 1 mass% or more. The concentration of the alkyl aluminum compound in the alkyl aluminum containing solution affects the risk of ignition, etc., especially when manufacturing aluminum oxide by applying in the air, but by setting it within the above concentration range, there is an advantage in that an aluminum oxide thin film can be safely manufactured without having to pay special attention.

본 발명의 제조 방법에서 이용되는 알킬 알루미늄 함유 용액은, 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매 이외의 유기 용매로서, 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 첨가함으로써, 극성, 점도, 비점, 경제성 등을 조정할 수 있다. 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매로서는, 예를 들면, n-헥산, 옥탄, n-데칸 등의 지방족 탄화수소; 사이클로펜탄, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 에틸사이클로헥산 등의 지환식 탄화수소; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 큐멘 등의 방향족 탄화수소; 미네랄 스피릿, 솔벤트 나프타, 케로신, 석유 에터 등의 탄화수소계 용매 등을 들 수 있다. 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매의 첨가량은, 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매의 효과를 방해하지 않는 범위이면 제한은 없고, 예를 들면, 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매 100질량부에 대하여 100질량부 이하로 할 수 있다. 단, 알킬 알루미늄 화합물의 종류, 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매, 및 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매의 종류에 따라 첨가 가능한 범위는 변화된다. 또한, 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액에 있어서, 알킬 알루미늄 화합물에 대해서 몰비로 1 이상의 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유하면, 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액 중의 알킬 알루미늄 화합물을 화학적으로 안정화시킬 수 있다. 따라서, 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 병용할 경우, 이 점을 고려하여 병용량을 결정하는 것이 바람직하다.The alkyl aluminum-containing solution used in the manufacturing method of the present invention may further include an organic solvent other than an organic solvent having electron donating property and not containing active hydrogen atoms, which is not an organic solvent having electron donating property and not containing active hydrogen atoms. By adding an organic solvent having neither electron donating property nor containing active hydrogen atoms, the polarity, viscosity, boiling point, economy, etc. can be adjusted. Examples of the organic solvent having neither electron donating property nor containing active hydrogen atoms include aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, octane, and n-decane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and cumene; and hydrocarbon solvents such as mineral spirits, solvent naphtha, kerosene, and petroleum ether. The amount of the organic solvent which does not have electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms to be added is not limited as long as it does not interfere with the effect of the organic solvent which has electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms, and for example, it can be 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the organic solvent which has electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms. However, the range which can be added varies depending on the type of the alkyl aluminum compound, the organic solvent which has electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms, and the type of the organic solvent which does not have electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms. In addition, in the solution containing the alkyl aluminum compound, if the organic solvent which has electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms is contained at a molar ratio of 1 or more with respect to the alkyl aluminum compound, the alkyl aluminum compound in the solution containing the alkyl aluminum compound can be chemically stabilized. Therefore, when using an organic solvent which does not have electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms together, it is preferable to determine the combined amount by taking this point into consideration.

상기 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매,및 필요에 따라, 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매와, 알킬 알루미늄 화합물의 혼합은 불활성 가스 분위기 하의 반응 용기에서 행할 수 있고, 각각 모든 관용의 방법에 따라서 도입할 수 있다. 알킬 알루미늄 화합물은, 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매와의 혼합물로 하여도 반응 용기에 도입할 수 있다.The above-mentioned organic solvent having electron-donating properties and not containing active hydrogen atoms, and optionally, the mixing of the organic solvent having electron-donating properties and not containing active hydrogen atoms with the alkyl aluminum compound can be carried out in a reaction vessel under an inert gas atmosphere, and each can be introduced according to any conventional method. The alkyl aluminum compound can also be introduced into the reaction vessel as a mixture with the organic solvent having electron-donating properties and not containing active hydrogen atoms.

혼합 용기에의 도입 순서는, 알킬 알루미늄 화합물, 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매, 및 필요에 따라, 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 화합물의 순서, 또는 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매, 및 필요에 따라, 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매, 알킬 알루미늄의 순서, 또는 모두 동시에 도입하는 것 중 어느 것이어도 된다.The order of introduction into the mixing vessel may be any of the following: the alkyl aluminum compound, the organic solvent having electron donating properties and not containing active hydrogen atoms, and optionally the organic compound having no electron donating properties and not containing active hydrogen atoms, or the organic solvent having electron donating properties and not containing active hydrogen atoms, and optionally the organic solvent having no electron donating properties and not containing active hydrogen atoms, and the alkyl aluminum, or all of them may be introduced simultaneously.

혼합 용기에의 도입시간은, 혼합하는 원료의 종류나 용량 등에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 예를 들면, 1분부터 10시간의 사이에서 행할 수 있다. 도입 시의 온도는 -15 내지 150℃ 사이의 임의의 온도를 선택할 수 있다. 단, 도입 시에 인화할 위험성을 배제하는 등의 안전성을 고려하면 -15 내지 80℃의 범위인 것이 바람직하다.The introduction time into the mixing vessel can be appropriately set according to the type and capacity of the raw material to be mixed, but can be performed for, for example, between 1 minute and 10 hours. The temperature at the time of introduction can be selected from any temperature between -15 and 150°C. However, considering safety such as excluding the risk of ignition at the time of introduction, it is preferable that the temperature be in the range of -15 to 80°C.

혼합 용기에의 원료의 도입 시, 도입 후의 교반 공정은, 회분 조작식, 반회분 조작식, 연속 조작식 중 어느 것이어도 된다When introducing raw materials into a mixing vessel, the stirring process after introduction may be any of batch operation, semi-batch operation, or continuous operation.

[산화알루미늄 박막의 제조 방법][Method for producing aluminum oxide thin film]

본 발명의 산화알루미늄 박막의 제조 방법은, 상기 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액을 기재에 도포해서 도막을 형성하는 것, 및 형성한 도막을, 유기 용매를 건조 후, 또는 유기 용매의 건조와 병행하여, 가열해서 산화알루미늄으로 함으로써, 산화알루미늄 박막을 얻는 방법이다.The method for producing an aluminum oxide thin film of the present invention comprises applying a solution containing the alkyl aluminum compound to a substrate to form a coating film, and heating the formed coating film to form aluminum oxide after drying an organic solvent, or in parallel with drying the organic solvent, thereby obtaining an aluminum oxide thin film.

상기 기재에 대한 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액의 도포는, 분무도포법, 정전 분무도포법, 잉크젯법, 연무CVD법 등의 방법으로 행하는 것이 바람직하고, 장치가 보다 간편한 점에서 분무도포법이 보다 바람직하다.The application of the solution containing the alkyl aluminum compound to the above-mentioned description is preferably performed by a method such as a spray application method, an electrostatic spray application method, an inkjet method, or a mist CVD method, and the spray application method is more preferable because the apparatus is simpler.

상기 기재에 대한 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액의 도포는, 경제성의 관점에서, 공기 분위기 하에서 행한다. 공기 분위기 하에서 행함으로써, 장치도 간편하게 되어 바람직하다.The application of the solution containing the alkyl aluminum compound for the above-mentioned description is performed in an air atmosphere from the viewpoint of economy. By performing the application in an air atmosphere, the device becomes simpler, which is preferable.

상기 기재에 대한 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액의 도포는, 가압 하에서나 감압 하에서도 실시할 수 있지만, 경제성의 관점에서, 대기압 하에서 행하는 것이 장치도 간편하게 되어 바람직하다.The application of the solution containing the alkyl aluminum compound for the above-mentioned description can be carried out under either pressurized or reduced pressure, but from the standpoint of economy, it is preferable to carry out the application under atmospheric pressure because the apparatus is also simpler.

상기 기재에 대한 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액의 도포는, 알킬 알루미늄 함유 용액을 평균 입경이 1 내지 100㎛인 액적으로 하여 기재에 도포하는 것에 의해 실시한다. 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액의 평균 입경이 1㎛ 미만인 액적을 이용하면, 재료의 사용 효율(기재에의 부착 효율)이 저하하고, 평균 입경이 100㎛을 초과하는 액적을 이용하면, 도포에 의해 형성된 막의 특성(특히 치밀성)이 저하하기 때문에, 알킬 알루미늄 함유 용액의 평균 입경은 상기 범위로 한정된다. 알킬 알루미늄 함유 용액은, 평균 입경이 3 내지 30㎛의 액적으로 하여 기재에 도포하는 것이, 재료의 사용 효율(기재에 대한 부착 효율)이 높고, 그리고 도포에 의해 형성된 막의 특성(특히 치밀성)이 양호하다는 관점에서 바람직하다. 예를 들면, 알킬 알루미늄 함유 용액을 정밀도포용 분무 노즐에 통과시키는 것에 의해 1 내지 100㎛의 액적으로 할 수 있다. 분무 노즐은 2유체 노즐인 것이 바람직하고, 액적은 3 내지 30㎛인 것이 바람직하다. 3㎛ 이상임으로써, 액적의 기재에 대한 부착 효율이 향상되고, 30㎛ 이하임으로써 막 특성(투명성, 면내 균일성, 치밀성)이 보다 양호해진다.The application of the solution containing an alkyl aluminum compound to the above-described substrate is carried out by applying the solution containing an alkyl aluminum compound to the substrate in the form of droplets having an average particle size of 1 to 100 μm. If droplets having an average particle size of less than 1 μm of the solution containing an alkyl aluminum compound are used, the material usage efficiency (attachment efficiency to the substrate) decreases, and if droplets having an average particle size of more than 100 μm are used, the properties of the film formed by the application (particularly density) decrease, and therefore the average particle size of the solution containing an alkyl aluminum compound is limited to the above-described range. It is preferable to apply the solution containing an alkyl aluminum compound to the substrate in the form of droplets having an average particle size of 3 to 30 μm from the viewpoints that the material usage efficiency (attachment efficiency to the substrate) is high and the properties of the film formed by the application (particularly density) are good. For example, the solution containing an alkyl aluminum compound can be made into droplets having a particle size of 1 to 100 μm by passing the solution through a precision spray nozzle. It is preferable that the spray nozzle is a two-fluid nozzle, and the droplets are preferably 3 to 30 ㎛. When the droplets are 3 ㎛ or more, the attachment efficiency of the droplets to the substrate is improved, and when the droplets are 30 ㎛ or less, the film properties (transparency, uniformity within the surface, density) are improved.

도포할 경우의, 분무 노즐과 기재와의 거리를 50㎝ 이내로 하여 실시하는 것이 바람직하고, 나아가서는 20㎝ 이내로 하여 실시하는 것이 보다 바람직하다. 50㎝ 이상이 되면, 액적은 기재에 도달할 때까지 액적 중의 용매가 건조되어 액적의 크기가 작아져 액적의 기재에 대한 부착 효율이 저하한다.When applying, it is preferable to carry out the application with the distance between the spray nozzle and the substrate within 50 cm, and more preferably within 20 cm. If it is more than 50 cm, the solvent in the droplet dries before reaching the substrate, reducing the size of the droplet and reducing the attachment efficiency of the droplet to the substrate.

도포를 할 때의 분위기 온도는 50℃ 이하인 것이 바람직하다.It is desirable that the ambient temperature when applying be below 50℃.

공기의 습도는, 예를 들면, 25℃로 환산한 상대습도가 20 내지 90%만큼의 물을 함유한 공기 분위기일 수 있다. 25℃로 환산한 상대습도는, 산화알루미늄 박막의 형성이 원활하다는 관점에서는, 보다 바람직하게는 30 내지 70%이다.The humidity of the air may be, for example, an air atmosphere containing water at a relative humidity of 20 to 90% converted to 25°C. The relative humidity converted to 25°C is more preferably 30 to 70% from the viewpoint of smooth formation of an aluminum oxide film.

상기 기재는, 산화알루미늄 박막을 형성하는 것이 요망되는 기재라면, 특별히 제한은 없다. 상기 기재의 구체예는, 본 발명의 제1 양상에서 설명한 것과 마찬가지이다.The above-mentioned description is not particularly limited as long as it is a description of a substrate on which it is desired to form an aluminum oxide thin film. Specific examples of the above-mentioned description are the same as those described in the first aspect of the present invention.

상기 기재의 형상은, 분말, 필름, 판,또는 삼차원 형상을 지니는 입체구조물을 들 수 있다. 단, 이들로 제한되는 의도는 아니다.The shape of the above description may include a powder, a film, a plate, or a three-dimensional structure having a three-dimensional shape, but is not intended to be limited thereto.

상기 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액을 도포해서 도막을 형성하고, 이어서 형성한 도막을, 기재를 소정의 온도로 하여, 유기 용매를 건조시킨 후, 또는 건조와 동시에 소정의 온도로 가열함으로써, 소성하여 산화알루미늄 박막을 형성시킨다. 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액을 도포해서 형성하는 도막의 막 두께는, 산화알루미늄 박막의 소망의 막을 고려해서 적절히 결정할 수 있다. 한편, 도포 전에 기재를 소정의 온도로 가열해 둘 수도 있고, 소정의 온도로 가열한 기재에 도포함으로써, 도포와 동시에 용매를 건조시키거나, 또는, 건조와 동시에 소성시킬 수도 있다. 상기 소정의 온도란, 예를 들면, 300℃ 이하이다. 300℃ 이하의 온도에서의 가열이라면, 플라스틱 등의 내열성이 없는 기재에도 적용할 수 있다.The above-mentioned alkyl aluminum compound containing solution is applied to form a coating film, and then the formed coating film is fired by drying the organic solvent while the substrate is at a predetermined temperature, or by heating at a predetermined temperature simultaneously with the drying, to form an aluminum oxide thin film. The film thickness of the coating film formed by applying the alkyl aluminum compound containing solution can be appropriately determined in consideration of the desired film of the aluminum oxide thin film. Meanwhile, the substrate can be heated to a predetermined temperature before the coating, or the solvent can be dried simultaneously with the coating by applying to a substrate heated to a predetermined temperature, or the coating can be fired simultaneously with the drying. The above-mentioned predetermined temperature is, for example, 300°C or lower. If the heating is at a temperature of 300°C or lower, the coating can be applied even to a substrate that does not have heat resistance, such as plastic.

상기 용매를 건조시키기 위한 소정의 온도는, 예를 들면, 20 내지 250℃의 사이에서 임의의 온도를 선택할 수 있다. 상기 용매를, 예를 들면, 0.5 내지 60분에 걸쳐서 건조시킬 수 있다. 단, 이들 범위로 한정되는 의도는 아니다.The temperature for drying the solvent may be any temperature selected from, for example, 20 to 250° C. The solvent may be dried for, for example, 0.5 to 60 minutes. However, the present invention is not intended to be limited to these ranges.

상기 산화알루미늄을 형성시키기 위한 소성시키기 위한 소정의 온도는, 예를 들면, 50 내지 600℃의 사이에서 임의의 온도를 선택할 수 있다. 단, 기재의 종류를 고려하여, 기재가 손상을 입지 않는 온도로 설정하는 것이 적절하다. 플라스틱 등의 내열성이 없는 기재에는 적용할 수 있는 관점에서 300℃ 이하인 것이 바람직하다. 소성시키는 소정의 온도가, 용매를 건조시키는 소정의 온도와 동일할 경우, 용매의 건조와 소성을 동시에 행할 수 있다. 용매 건조시킨 전구막을, 예를 들면, 0.5 내지 300분에 걸쳐서 소성시킬 수 있다.The predetermined temperature for sintering to form the above aluminum oxide can be selected from any temperature between 50 and 600°C, for example. However, considering the type of the substrate, it is appropriate to set it to a temperature at which the substrate is not damaged. From the viewpoint of being applicable to substrates without heat resistance such as plastics, it is preferable that it is 300°C or lower. When the predetermined temperature for sintering is the same as the predetermined temperature for drying the solvent, the drying of the solvent and the sintering can be performed simultaneously. The solvent-dried precursor film can be sintered for, for example, 0.5 to 300 minutes.

상기와 같이 하여 얻어지는 산화알루미늄 박막의 막 두께는, 예를 들면, 0.005㎛ 내지 3㎛의 범위일 수 있다. 단, 이 범위로 한정되는 의도는 아니며, 막 두께는, 산화알루미늄 박막을 형성시키는 의도에 따라서 적절히 결정할 수 있다.The film thickness of the aluminum oxide thin film obtained as described above may be, for example, in the range of 0.005 ㎛ to 3 ㎛. However, it is not intended to be limited to this range, and the film thickness may be appropriately determined depending on the intention of forming the aluminum oxide thin film.

필요에 따라서 상기와 같이 하여 얻어진 산화알루미늄 박막을, 산소 등의 산화 가스 분위기 하, 수소 등의 환원 가스 분위기 하, 다량으로 수분이 존재하는 수증기분위기 하, 또는 아르곤, 질소, 산소 등의 플라즈마 분위기 하에서, 소정의 온도로 가열하는 것에 의해 산화알루미늄의 결정성, 치밀성을 향상시킬 수도 있다. 자외선 등의 광 조사나 마이크로파 처리에 의해 얻어진 산화알루미늄 박막 중의 잔존 유기물 등을 제거할 수 있다.If necessary, the aluminum oxide film obtained as described above can be heated at a predetermined temperature in an oxidizing gas atmosphere such as oxygen, a reducing gas atmosphere such as hydrogen, a water vapor atmosphere containing a large amount of moisture, or a plasma atmosphere such as argon, nitrogen, or oxygen, thereby improving the crystallinity and density of the aluminum oxide film. Residual organic substances, etc. in the obtained aluminum oxide film can be removed by light irradiation such as ultraviolet rays or microwave treatment.

본 발명의 제조 방법에 따르면, 가시광 550㎚에 있어서의 수직투과율이 80% 이상인 산화알루미늄 박막을 기재 상에 지니는 산화알루미늄 박막이 부착된 기재를 얻을 수 있다. 산화알루미늄 박막의 가시광 550㎚에 있어서의 수직투과율, 높으면 높을수록 가시광영역에 있어서의 투명성이 높다는 관점에서는 바람직하며, 예를 들면, 90% 이상인 것이 보다 바람직하고, 95% 이상인 것이 더욱 바람직하다.According to the manufacturing method of the present invention, a substrate having an aluminum oxide thin film attached thereto, which has an aluminum oxide thin film having a vertical transmittance of 80% or more at 550 nm of visible light, can be obtained. The higher the vertical transmittance of the aluminum oxide thin film at 550 nm of visible light, the higher the transparency in the visible light range, which is preferable. For example, it is more preferable that it is 90% or more, and it is still more preferable that it is 95% or more.

<본 발명의 제5 양상><Fifth aspect of the present invention>

[부동태막 형성제][Film forming agent]

본 발명은 부동태막 형성제에 관한 것이다. 부동태막이란, 「실리콘 기판의 이면의 적어도 일부에 형성하고, 실리콘 기판에 있어서의 캐리어의 이면 재결합을 억제하는 막」을 의미한다. 부동태막을 형성하는 실리콘 기판에는 특별히 제한은 없다. 단, 실리콘 기판에 있어서의 캐리어의 이면 재결합을 억제할 필요성이 높다는 관점에서는, 결정성 실리콘 등의 실리콘 기판일 수 있다.The present invention relates to a passive film forming agent. The passive film means "a film formed on at least a part of the back surface of a silicon substrate and suppressing back surface recombination of carriers in the silicon substrate." There is no particular limitation on the silicon substrate on which the passive film is formed. However, from the viewpoint of the high necessity of suppressing back surface recombination of carriers in the silicon substrate, it may be a silicon substrate such as crystalline silicon.

본 발명의 부동태막 형성제는, 다이알킬알루미늄, 트라이알킬알루미늄 또는 이들의 혼합물로 이루어진 알킬 알루미늄 화합물(단, 다이알킬알루미늄 및 트라이알킬알루미늄이 지니는 알킬기는 탄소수 1 내지 6이며, 동일 또는 상이해도 된다), 및 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유하는 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액으로 이루어진다.The passive film forming agent of the present invention comprises an alkyl aluminum compound composed of dialkyl aluminum, trialkyl aluminum or a mixture thereof (provided that the alkyl groups of the dialkyl aluminum and trialkyl aluminum have 1 to 6 carbon atoms and may be the same or different), and a solution containing the alkyl aluminum compound, which contains an organic solvent having electron donating properties and not containing active hydrogen atoms.

본 발명의 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액은, 유기 용매로서 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유함으로써, 다이알킬알루미늄, 트라이알킬알루미늄 또는 이들의 혼합물인 알킬 알루미늄 화합물을 화학적으로 안정화시킬 수 있다. 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매가 바람직한 이유는 확실하지 않지만, 구조 중의 산소의 비공유 전자쌍의 알루미늄에의 배위결합에 의해 물에 대한 반응성을 적절하게 한다고 추정된다.The alkyl aluminum compound-containing solution of the present invention can chemically stabilize an alkyl aluminum compound, which is dialkyl aluminum, trialkyl aluminum or a mixture thereof, by containing an organic solvent that has electron donating properties and does not contain active hydrogen atoms as an organic solvent. The reason why an organic solvent that has electron donating properties and does not contain active hydrogen atoms is preferred is not clear, but it is presumed that the reactivity toward water is appropriately enhanced by coordination bonding of the unshared electron pair of oxygen in the structure to aluminum.

본 발명의 용액에 있어서의 상기 알킬 알루미늄 화합물과 상기 전자공여성을 지니고 또한 활성수소원자를 함유하지 않는 유기 용매와의 비율은, 알킬 알루미늄 화합물을 화학적으로 안정하게 유지한다는 관점에서는, 알킬 알루미늄 화합물에 대해서 몰비로 1 이상의 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 알킬 알루미늄 화합물에 대해서 몰비로 1 이상의 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유함으로써, 용액의 자연 발화 등의 화학 변화를 억제하는 것, 물에 대한 반응성을 적절하게 하는 것이 가능하다.Regarding the ratio of the alkyl aluminum compound and the organic solvent having electron donating property and not containing active hydrogen atoms in the solution of the present invention, from the viewpoint of keeping the alkyl aluminum compound chemically stable, it is preferable to contain an organic compound having electron donating property of 1 or more and not containing active hydrogen atoms in a molar ratio with respect to the alkyl aluminum compound. By containing an organic solvent having electron donating property of 1 or more and not containing active hydrogen atoms in a molar ratio with respect to the alkyl aluminum compound, it is possible to suppress chemical changes such as spontaneous ignition of the solution and to make the reactivity toward water appropriate.

상기 활성 수소 원자란, 유기 화합물의 분자 내 수소원자 중, 질소원자, 산소원자, 유황원자 등의 탄소원자 이외의 원소의 원자에 결합한 반응성이 높은 수소원자를 의미한다.The above active hydrogen atom refers to a highly reactive hydrogen atom bonded to an atom of an element other than a carbon atom, such as a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom, among the hydrogen atoms in the molecule of an organic compound.

전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매의 예는, 본 발명의 제4 양상에 있어서의 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매와 마찬가지이다.An example of an organic solvent having electron donating properties and not containing active hydrogen atoms is the same as the organic solvent having electron donating properties and not containing active hydrogen atoms in the fourth aspect of the present invention.

에탄올, 아이소프로판올, 뷰탄올 등의 알코올계 용매, 포름산, 아세트산, 프로피온산 등의 카복실산계 용매는, 모두 활성 수소 원자를 지니기 때문에, 상기 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매가 아니다.Alcohol solvents such as ethanol, isopropanol, and butanol, and carboxylic acid solvents such as formic acid, acetic acid, and propionic acid all have active hydrogen atoms, and therefore are not organic solvents that have the electron-donating property and do not contain active hydrogen atoms.

아세틸 아세톤 등의 공액의 다이케톤은, 엔올레이트 화합물이 되어 활성 수소 원자를 발생시키기 때문에 상기 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매가 아니다.Conjugated diketones such as acetylacetone are not organic solvents that have the electron-donating property and do not contain active hydrogen atoms because they become enolate compounds and generate active hydrogen atoms.

상기 다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄은, 다이알킬알루미늄 및 트라이알킬알루미늄이 가진 알킬기가, 탄소수 1 내지 6이며, 1개의 다이알킬알루미늄 또는 1개의 트라이알킬알루미늄이 지니는 복수의 알킬기는, 동일해도 또는 상이해도 된다.The above dialkyl aluminum and/or trialkyl aluminum has an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the multiple alkyl groups possessed by one dialkyl aluminum or one trialkyl aluminum may be the same or different.

상기 다이알킬알루미늄이란, 리간드 2개가 알킬기이고 1개가 알킬기 이외의 3가의 알루미늄 화합물을 지칭하며, 상기 트라이알킬알루미늄이란, 리간드 3개가 모두 알킬기인 3가의 알루미늄 화합물을 지칭한다.The above dialkylaluminum refers to a trivalent aluminum compound in which two ligands are alkyl groups and one is not an alkyl group, and the above trialkylaluminum refers to a trivalent aluminum compound in which all three ligands are alkyl groups.

다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄은, 예를 들면, 상기 일반식 (8) 또는 (9)로 표시되는 알킬알루미늄 화합물일 수 있고, 본 발명의 제4 양상에 있어서의 설명을 참조할 수 있다.The dialkylaluminum and/or trialkylaluminum may be, for example, an alkylaluminum compound represented by the general formula (8) or (9), and reference may be made to the description in the fourth aspect of the present invention.

상기 다이알킬알루미늄 및/또는 트라이알킬알루미늄은, 단위질량의 알루미늄에 대한 가격이 저렴하다는 관점에서, 트라이에틸알루미늄, 트라이아이소뷰틸알루미늄인 것이 바람직하다.The above dialkyl aluminum and/or trialkyl aluminum is preferably triethyl aluminum or triisobutyl aluminum from the viewpoint of low price per unit mass of aluminum.

본 발명의 알킬 알루미늄 함유 용액 중의 알킬 알루미늄 화합물의 농도는, 예를 들면, 1질량% 이상, 20질량% 이하일 수 있다. 상기 일반식 (8)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물의 경우에는, 1질량% 이상 10질량% 이하, 상기 일반식 (9)로 표시되는 알킬 알루미늄 화합물의 경우 1질량% 이상, 20질량% 이하인 것이 바람직하다. 1질량% 미만이면 부동태막의 생산성이 저하하므로, 1질량% 이상인 것이 바람직하다. 알킬 알루미늄 함유 용액 중의 알킬 알루미늄 화합물의 농도는, 특히 공기 중에서 도포하는 것에 의한 산화알루미늄 제조 시에 있어서 발화 등의 위험성에 영향이 있지만, 상기 농도 범위로 함으로써, 특별한 주의를 기울이지 않고, 산화알루미늄으로 이루어진 부동태막을 안전하게 제조할 수 있다고 하는 이점이 있다.The concentration of the alkyl aluminum compound in the alkyl aluminum containing solution of the present invention may be, for example, 1 mass% or more and 20 mass% or less. In the case of the alkyl aluminum compound represented by the general formula (8), it is preferably 1 mass% or more and 10 mass% or less, and in the case of the alkyl aluminum compound represented by the general formula (9), it is preferably 1 mass% or more and 20 mass% or less. If it is less than 1 mass%, the productivity of the passive film decreases, and therefore it is preferably 1 mass% or more. The concentration of the alkyl aluminum compound in the alkyl aluminum containing solution affects the risk of ignition, etc., particularly when producing aluminum oxide by application in the air, but by setting it within the above concentration range, there is an advantage in that a passive film made of aluminum oxide can be safely produced without paying special attention.

본 발명의 알킬 알루미늄 함유 용액은, 전자공여성을 지니고 또한 활성수소를 함유하지 않는 유기 용매 이외의 유기 용매로서, 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 첨가함으로써, 극성, 점도, 비점, 경제성 등을 조정할 수 있다. 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매로서는, 예를 들면, n-헥산, 옥탄, n-데칸 등의 지방족 탄화수소; 사이클로펜탄, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 에틸사이클로헥산 등의 지환식 탄화수소; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 큐멘 등의 방향족 탄화수소; 미네랄 스피릿, 솔벤트 나프타, 케로신, 석유 에터 등의 탄화수소계 용매 등을 들 수 있다. 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매의 첨가량은, 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매의 효과를 방해하지 않는 범위이면 제한은 없고, 예를 들면, 환상 아마이드 화합물 100질량부에 대하여 100질량부 이하로 할 수 있다. 단, 알킬 알루미늄 화합물의 종류, 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기화 용매, 및 전자공여성을 지니지 않고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매의 종류에 따라 첨가 가능한 범위는 변화된다. 한편, 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액에 있어서, 알킬 알루미늄 화합물에 대해서 몰비로 1 이상의 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 함유하면, 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액 중의 알킬 알루미늄 화합물을 화학적으로 안정화시킬 수 있다. 따라서, 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매를 병용할 경우, 이 점을 고려해서 병용량을 결정하는 것이 바람직하다.The alkyl aluminum-containing solution of the present invention may further include an organic solvent other than an organic solvent having electron donating property and not containing active hydrogen, which is not an organic solvent having electron donating property and not containing active hydrogen atoms. By adding an organic solvent having neither electron donating property nor containing active hydrogen atoms, the polarity, viscosity, boiling point, economy, etc. can be adjusted. Examples of the organic solvent having neither electron donating property nor containing active hydrogen atoms include aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, octane, and n-decane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and cumene; and hydrocarbon solvents such as mineral spirits, solvent naphtha, kerosene, and petroleum ether. The amount of the organic solvent which does not have electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms to be added is not limited as long as it does not interfere with the effect of the organic solvent which has electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms, and for example, it can be 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the cyclic amide compound. However, the range which can be added varies depending on the type of the alkyl aluminum compound, the organic solvent which has electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms, and the type of the organic solvent which does not have electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms. On the other hand, in the solution containing the alkyl aluminum compound, if the organic solvent which has electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms is contained at a molar ratio of 1 or more with respect to the alkyl aluminum compound, the alkyl aluminum compound in the solution containing the alkyl aluminum compound can be chemically stabilized. Therefore, when using an organic solvent which does not have electron-donating property and does not contain active hydrogen atoms together, it is preferable to determine the combined amount by taking this point into consideration.

상기 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매,및 필요에 따라, 전자공여성을 지니지 않고, 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매와, 알킬 알루미늄 화합물의 혼합은 불활성 가스 분위기 하의 반응 용기로 행할 수 있고, 각각 모든 관용의 방법을 따라서 도입할 수 있다. 알킬 알루미늄 화합물은, 전자공여성을 지니지 않고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매와의 혼합물로 해도 반응 용기에 도입할 수 있다.The above-mentioned organic solvent having electron donating property and not containing active hydrogen atoms, and optionally, the mixing of the organic solvent having electron donating property and not containing active hydrogen atoms with the alkyl aluminum compound can be carried out in a reaction vessel under an inert gas atmosphere, and each can be introduced according to any conventional method. The alkyl aluminum compound can also be introduced into the reaction vessel as a mixture with the organic solvent having electron donating property and not containing active hydrogen atoms.

혼합 용기에의 도입 순서는, 알킬 알루미늄 화합물, 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매 및 필요에 따라, 전자공여성을 지니지 않고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매의 순서, 또는, 전자공여성을 지니고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매, 및 필요에 따라, 전자공여성을 지니지 않고 또한 활성 수소 원자를 함유하지 않는 유기 용매, 알킬 알루미늄의 순서, 또는 모두 동시에 도입하는 것 중 어느 것이어도 된다. The order of introduction into the mixing vessel may be any of the following: the alkyl aluminum compound, the organic solvent having electron-donating properties and not containing active hydrogen atoms, and optionally the organic solvent having no electron-donating properties and not containing active hydrogen atoms, or the organic solvent having electron-donating properties and not containing active hydrogen atoms, and optionally the organic solvent having no electron-donating properties and not containing active hydrogen atoms, and the alkyl aluminum, or all of them may be introduced simultaneously.

혼합 용기에의 도입시간은, 혼합하는 원료의 종류나 용량 등에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 예를 들면, 1분부터 10시간의 사이에서 행할 수 있다. 도입 시의 온도는 -15 내지 150℃의 사이의 임의의 온도를 선택할 수 있다. 단, 도입 시에 인화할 위험성 배제 등의 안전성을 고려하면 -15 내지 80℃의 범위인 것이 바람직하다.The introduction time into the mixing vessel can be appropriately set according to the type and capacity of the raw material to be mixed, but can be performed for, for example, between 1 minute and 10 hours. The temperature at the time of introduction can be selected at any temperature between -15 and 150°C. However, considering safety such as the elimination of the risk of ignition at the time of introduction, the range is preferably between -15 and 80°C.

혼합 용기에의 원료의 도입 시, 도입 후의 교반 공정은, 회분 조작식, 반회분 조작식, 연속 조작식 중 어느 것이어도 된다When introducing raw materials into a mixing vessel, the stirring process after introduction may be any of batch operation, semi-batch operation, or continuous operation.

[부동태막을 구비하는 실리콘 기판의 제조 방법][Method for manufacturing a silicon substrate having a passive film]

본 발명의 부동태막을 구비하는 실리콘 기판의 제조 방법은, 상기 본 발명의 부동태막 형성제로서 설명한 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액을 실리콘 기재의 이면의 적어도 일부에 도포해서 도막을 형성하는 것, 및 형성한 도막을, 유기 용매를 건조시킨 후, 또는 유기 용매의 건조와 병행하여, 가열해서 산화알루미늄으로 함으로써 부동태막을 형성하는 것을 포함하는, 산화알루미늄으로 이루어진 부동태막을 구비하는 실리콘 기판을 얻는 방법이다.The method for manufacturing a silicon substrate having a passivation film of the present invention is a method for obtaining a silicon substrate having a passivation film made of aluminum oxide, which comprises forming a film by applying a solution containing an alkyl aluminum compound, described as the passivation film forming agent of the present invention, to at least a portion of the back surface of a silicon substrate, and then heating the formed film to form aluminum oxide after drying an organic solvent, or in parallel with drying the organic solvent, thereby forming a passivation film.

상기 실리콘 기재에 대한 도포는, 분무도포법, 정전 분무도포법, 잉크젯법, 연무 CVD법 등의 방법으로 행하는 것이 바람직하고, 장치가 보다 간편하다는 점에서 분무도포법이 보다 바람직하다.The application to the above silicone substrate is preferably carried out by a method such as a spray application method, an electrostatic spray application method, an inkjet method, or a mist CVD method, and the spray application method is more preferable because the device is simpler.

상기 기재에 대한 도포는, 불활성 분위기 하에서도 공기 분위기 하에서도 행할 수 있다. 불활성 분위기 하의 경우, 도 5a와 같은 장치 일체를 이용해서 실시할 수 있다.The application of the above-mentioned composition can be carried out either in an inert atmosphere or in an air atmosphere. In the case of an inert atmosphere, it can be carried out using an entire device such as that shown in Fig. 5a.

상기 기재에 대한 도포는, 가압 하에서나 감압 하에서도 실시할 수 있지만, 경제성의 관점에서, 대기압 하에서 행하는 것이 장치도 간편하게 되어 바람직하다.The application of the above-mentioned composition can be carried out under either pressurized or reduced pressure, but from the standpoint of economy, it is preferable to carry out the application under atmospheric pressure because the apparatus is also simpler.

상기 기재에 대한 도포는, 알킬 알루미늄 함유 용액을 평균 입경이 1 내지 100㎛인 액적으로 해서 실리콘 기재에 도포하는 것에 의해 실시한다. 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액의 평균 입경이 1㎛ 미만인 액적을 이용하면, 재료의 사용 효율(기재에의 부착 효율)이 저하하고, 평균 입경이 100㎛을 초과하는 액적을 이용하면, 도포에 의해 형성된 막의 특성(특히 치밀성)이 저하하기 때문에, 알킬 알루미늄 함유 용액의 평균 입경은, 상기 범위로 한정된다. 알킬 알루미늄 함유 용액은, 평균 입경이 3 내지 30㎛인 액적으로 해서 기재에 도포하는 것이, 재료의 사용 효율(기재에의 부착 효율)이 높고, 그리고 도포에 의해 형성된 막의 특성(특히 치밀성)이 양호하다는 관점에서 바람직하다. 예를 들면, 알킬 알루미늄 함유 용액을 정밀도포용 분무 노즐에 통과시키는 것에 의해 1 내지 100㎛의 액적으로 할 수 있다. 분무 노즐은 2유체 노즐인 것이 바람직하고, 액적은 3 내지 30㎛인 것이 바람직하다. 3㎛이상임으로써 액적의 기재에 대한 부착 효율이 향상되고, 30㎛ 이하임으로써 막 특성(투명성, 면내 균일성, 치밀성)이 보다 양호해진다.The coating to the above substrate is performed by coating the alkyl aluminum-containing solution in the form of droplets having an average particle size of 1 to 100 μm on the silicone substrate. If droplets having an average particle size of less than 1 μm of the alkyl aluminum compound-containing solution are used, the material usage efficiency (attachment efficiency to the substrate) decreases, and if droplets having an average particle size of more than 100 μm are used, the properties (particularly density) of the film formed by the coating decrease, and therefore the average particle size of the alkyl aluminum-containing solution is limited to the above range. It is preferable to apply the alkyl aluminum-containing solution to the substrate in the form of droplets having an average particle size of 3 to 30 μm from the viewpoints that the material usage efficiency (attachment efficiency to the substrate) is high and the properties (particularly density) of the film formed by the coating are good. For example, the alkyl aluminum-containing solution can be made into droplets having a particle size of 1 to 100 μm by passing it through a precision-forming spray nozzle. The spray nozzle is preferably a two-fluid nozzle, and the droplets are preferably 3 to 30 ㎛. When the droplets are 3 ㎛ or more, the attachment efficiency of the droplets to the substrate is improved, and when the droplets are 30 ㎛ or less, the film properties (transparency, uniformity within the surface, density) are improved.

도포할 경우의, 분무 노즐과 기재와의 거리를 50㎝ 이내로 하여 실시하는 것이 바람직하고, 나아가서는 20㎝ 이내로 하여 실시하는 것이 보다 바람직하다. 50㎝ 이상이 되면, 액적은 기재에 도달할 때까지 액적 중의 용매가 건조되어 액적의 크기가 작아져 액적의 기재에 대한 부착 효율이 저하한다.When applying, it is preferable to carry out the application with the distance between the spray nozzle and the substrate within 50 cm, and more preferably within 20 cm. If it is more than 50 cm, the solvent in the droplet dries before reaching the substrate, reducing the size of the droplet and reducing the attachment efficiency of the droplet to the substrate.

도포할 경우의 분위기 온도는 50℃ 이하인 것이 바람직하다.When applying, it is desirable that the ambient temperature be 50℃ or lower.

공기 중에서 분무도포할 경우, 예를 들면, 25℃로 환산한 상대습도가 20 내지 90%만큼의 물을 함유한 공기 분위기일 수 있다. 25℃로 환산한 상대습도는, 산화알루미늄 박막의 형성이 원활하다는 관점에서는, 보다 바람직하게는 30 내지 70%이다.When spraying in the air, for example, the air atmosphere may contain water at a relative humidity of 20 to 90% when converted to 25°C. The relative humidity when converted to 25°C is more preferably 30 to 70% from the viewpoint of smooth formation of an aluminum oxide film.

불활성 분위기 하에서 분무도포할 경우, 도 5a의 장치 중, 수분 도입구(6)로부터 수증기 등의 형태로서 수분을 도입시키는 것에 의해, 기재 부근의 분위기를 0.5몰% 내지 30몰%의 수분을 함유하는 불활성 가스 분위기 하로 해서 실시한다.When spraying under an inert atmosphere, moisture is introduced in the form of water vapor or the like from the moisture introduction port (6) of the device of Fig. 5a, thereby making the atmosphere near the substrate into an inert gas atmosphere containing 0.5 mol% to 30 mol% of moisture.

상기 실리콘 기재로서는, 비정질 실리콘, 결정 실리콘; 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 등을 들 수 있다.Examples of the above silicon substrate include amorphous silicon, crystalline silicon, single crystal silicon, and polycrystalline silicon.

상기 실리콘 기재의 형상은, 필름, 판, 또는 삼차원 형상을 지니는 입체구조물, 예를 들면, 구 형상을 들 수 있다.The shape of the above silicone substrate may be a film, a plate, or a three-dimensional structure having a three-dimensional shape, for example, a spherical shape.

상기 실리콘 기재는, 부동태화 효과가 유효하다는 관점에서, 결정 실리콘 기판인 것이 바람직하다.The above silicon substrate is preferably a crystalline silicon substrate from the viewpoint of effective passivation effect.

상기 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액을 도포해서 도막을 형성하고, 이어서 형성한 도막을, 기재를 소정의 온도로 하여, 유기 용매를 건조시킨 후, 또는 건조와 동시에 소정의 온도로 가열함으로써, 소성하여 산화알루미늄 박막을 형성시킨다. 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액을 도포해서 형성하는 도막의 막 두께는, 부동태막으로서 요구되는 특성을 고려해서 적절히 결정할 수 있다. 한편, 도포 전에 기재를 소정의 온도로 가열해 둘 수도 있고, 소정의 온도로 가열한 기재에 도포함으로써, 도포와 동시에 용매를 건조시키거나, 또는, 건조와 동시에 소성시킬 수도 있다.The above-mentioned alkyl aluminum compound containing solution is applied to form a coating film, and then the formed coating film is fired by drying the organic solvent while the substrate is at a predetermined temperature, or by heating the coating film to a predetermined temperature simultaneously with the drying, to form an aluminum oxide thin film. The film thickness of the coating film formed by applying the alkyl aluminum compound containing solution can be appropriately determined in consideration of the characteristics required as a passive film. Meanwhile, the substrate can be heated to a predetermined temperature before the coating, or the solvent can be dried simultaneously with the coating by applying the coating film to a substrate heated to a predetermined temperature, or the coating film can be fired simultaneously with the drying.

상기 용매를 건조시키기 위한 소정의 온도는, 예를 들면, 20 내지 250℃의 사이에서 임의의 온도를 선택할 수 있다. 상기 용매를, 예를 들면, 0.5 내지 60분에 걸쳐서 건조시킬 수 있다. 단, 이들 범위로 한정되는 의도는 아니다.The temperature for drying the solvent may be any temperature selected from, for example, 20 to 250° C. The solvent may be dried for, for example, 0.5 to 60 minutes. However, the present invention is not intended to be limited to these ranges.

상기 산화알루미늄을 형성시키기 위한 소성시키기 위한 소정의 온도는, 예를 들면, 300 내지 600℃의 사이에서 임의의 온도를 선택할 수 있다. 단, 기재의 종류를 고려하여, 기재가 손상되지 않는 온도로 설정하는 것이 적절하다. 소성시키는 소정의 온도가, 용매를 건조시키는 소정의 온도와 동일할 경우, 용매의 건조와 소성을 동시에 행할 수 있다. 용매 건조시킨 전구막을, 예를 들면, 0.5 내지 300분에 걸쳐서 소성시킬 수 있다.The predetermined temperature for sintering to form the above aluminum oxide can be selected at any temperature, for example, from 300 to 600°C. However, considering the type of the substrate, it is appropriate to set it to a temperature at which the substrate is not damaged. When the predetermined temperature for sintering is the same as the predetermined temperature for drying the solvent, the drying of the solvent and the sintering can be performed simultaneously. The solvent-dried precursor film can be sintered for, for example, 0.5 to 300 minutes.

특히 소성 온도를 350 내지 500℃로 하는 것에 의해, 보다 많은 음의 고정 전하를 발생시킬 수 있다고 추정된다.In particular, it is estimated that by setting the sintering temperature to 350 to 500°C, more negative fixed charges can be generated.

상기와 같이 하여 얻어지는 산화알루미늄으로 이루어진 부동태막의 막 두께는, 예를 들면, 0.005㎛ 내지 3㎛의 범위일 수 있고, 바람직하게 0.01㎛ 내지 0.3㎛의 범위이다. 0.01㎛이상으로 함으로써, 막의 연속성이 향상되어, 막의 부착이 없는 부분이 생길 가능성을 낮출 수 있고, 0.3㎛ 이하이면, 태양 전지 소자 제조 시의 소성 처리 시에 블리스터링(blistering)에 의한 박리를 일으킬 가능성이 낮아진다고 하는 이점이 있다.The film thickness of the passivation film made of aluminum oxide obtained as described above can be, for example, in the range of 0.005 µm to 3 µm, and preferably in the range of 0.01 µm to 0.3 µm. By setting it to 0.01 µm or more, the continuity of the film is improved, which reduces the possibility of occurrence of a portion where the film is not attached, and by setting it to 0.3 µm or less, there is an advantage in that the possibility of occurrence of peeling due to blistering during a firing treatment in the manufacture of a solar cell element is reduced.

필요에 따라서 상기와 같이 하여 얻어진 산화알루미늄 박막을, 산소 등의 산화 가스 분위기 하, 수소 등의 환원 가스 분위기 하, 다량으로 수분이 존재하는 수증기분위기 하, 또는 아르곤, 질소, 산소 등의 플라즈마 분위기 하에서, 소정의 온도로 가열하는 것에 의해 산화알루미늄의 결정성, 치밀성을 향상시킬 수도 있다. 자외선 등의 광조사나 마이크로파처리에 의해 얻어진 산화알루미늄 박막 중의 잔존 유기물 등을 제거할 수 있다.If necessary, the aluminum oxide film obtained as described above can be heated at a predetermined temperature in an oxidizing gas atmosphere such as oxygen, a reducing gas atmosphere such as hydrogen, a water vapor atmosphere containing a large amount of moisture, or a plasma atmosphere such as argon, nitrogen, or oxygen, thereby improving the crystallinity and density of the aluminum oxide film. Residual organic substances, etc. in the obtained aluminum oxide film can be removed by light irradiation such as ultraviolet rays or microwave treatment.

본 발명의 제조 방법에 따르면, 실효 라이프 타임이, 예를 들면, 150 내지 2000㎲의 범위이며, 재결합속도가, 두께가 300㎛인 실리콘 기재 사용 시에, 예를 들면, 7 내지 100㎝/s의 범위인 부동태막을 실리콘 기재 상에 형성할 수 있다. 가열소성에 의해 형성한 산화알루미늄막은, 더욱, 포밍 가스 분위기 하에서 처리함으로써, 실효 라이프 타임을 보다 길게 해서, 재결합속도를 빠르게 할 수도 있다. 포밍 가스로서는, 예를 들면, 비산화 가스(수소 함유 가스, 질소 함유 가스 등)를 들 수 있다.According to the manufacturing method of the present invention, a passive film having an effective lifetime of, for example, 150 to 2000 μs and a recombination speed of, for example, 7 to 100 cm/s when a silicon substrate having a thickness of 300 μm is used can be formed on a silicon substrate. The aluminum oxide film formed by heating and firing can further have a longer effective lifetime and a faster recombination speed by processing in a forming gas atmosphere. Examples of the forming gas include non-oxidizing gases (hydrogen-containing gas, nitrogen-containing gas, etc.).

[태양 전지 소자][Solar cell device]

본 발명은, 상기 본 발명의 부동태막을 구비하는 실리콘 기판을 이용한 태양 전지 소자를 포함한다.The present invention includes a solar cell device using a silicon substrate having the passive film of the present invention.

도 5b에, 본 발명의 태양 전지 소자의 실시 형태의 일례를 나타낸다. p형의 태양 전지 소자(100)는, 두께가 180 내지 300㎛인 p형 실리콘 반도체 기판(11)으로 구성된다. (11)의 수광면측의 표면에, 두께가 0.3 내지 1.0㎛의 n형 불순물층인 n+층(12)과, 그 위에 질화 실리콘 박막으로 이루어진 반사 방지겸 부동태 박막(13)과, 은으로 이루어진 그리드 전극(15)이 각각, SiH3와 NH3를 이용한 플라즈마 CVD법 등, 은분말을 함유하는 페이스트 조성물을 이용한 스크린 인쇄법 등에 의해 형성된다.Fig. 5b shows an example of an embodiment of a solar cell element of the present invention. A p-type solar cell element (100) is composed of a p-type silicon semiconductor substrate (11) having a thickness of 180 to 300 μm. On the surface of the light-receiving surface side of (11), an n + layer (12) which is an n-type impurity layer having a thickness of 0.3 to 1.0 μm, an antireflection and passivation thin film (13) made of a silicon nitride thin film thereon, and a grid electrode (15) made of silver are each formed by a plasma CVD method using SiH 3 and NH 3 , a screen printing method using a paste composition containing silver powder, or the like.

실리콘 반도체 기판(11)의 수광면측과 반대측의 이면에는, 본 발명의 산화알루미늄 박막으로 이루어진 부동태 박막(14)이 형성되고, (14)를 관통하도록 소정의 패턴 형상에 준한 알루미늄 전극(16)이 형성된다.On the back surface opposite to the light-receiving side of the silicon semiconductor substrate (11), a passive film (14) made of the aluminum oxide film of the present invention is formed, and an aluminum electrode (16) having a predetermined pattern shape is formed to penetrate (14).

알루미늄 전극(16)은, 통상, 알루미늄 분말을 함유하는 페이스트 조성물을 스크린 인쇄 등에 의해 도포, 건조시킨 후, 알루미늄의 융점인 660℃보다 높은 온도에서 1 내지 10초의 단시간 소성함으로써 형성된다. 이 소성(파이어 스루(fire through)) 시에 알루미늄이 실리콘 반도체 기판(11)의 내부에 확산하는 것에 의해, 알루미늄 전극(16)과 실리콘 반도체 기판(11) 사이에 Al-Si합금층(17)이 형성되고, 또한 동시에, 알루미늄 원자의 확산에 의한 불순물층으로서 P+층(Back Surface Field(BSF)층)(18)이 형성된다.The aluminum electrode (16) is usually formed by applying a paste composition containing aluminum powder by screen printing or the like, drying it, and then firing it for a short time of 1 to 10 seconds at a temperature higher than 660°C, which is the melting point of aluminum. During this firing (fire through), aluminum diffuses into the interior of the silicon semiconductor substrate (11), thereby forming an Al-Si alloy layer (17) between the aluminum electrode (16) and the silicon semiconductor substrate (11), and at the same time, a P + layer (Back Surface Field (BSF) layer) (18) is formed as an impurity layer due to the diffusion of aluminum atoms.

[실시예][Example]

이하, 본 발명을 실시예에 의거해서 더욱 상세히 설명한다. 단, 실시예는 본 발명의 예시이며, 본 발명은 실시예에 한정되는 의도는 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not intended to be limited to the examples.

<본 발명의 제1 양상><First aspect of the present invention>

본 발명의 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액 및 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액의 조제는, 질소 가스 분위기 하에서 행하고, 용매는 모두 탈수 및 탈기시켜 사용하였다.The preparation of the solution containing the alkyl aluminum compound and the solution containing the alkyl aluminum partial hydrolyzate of the present invention was carried out under a nitrogen gas atmosphere, and all solvents were used after being dehydrated and degassed.

<트라이알킬알루미늄의 몰수><Number of moles of trialkyl aluminum>

트라이알킬알루미늄의 몰수는 이하의 식으로부터 산출하였다.The mole number of trialkyl aluminum was calculated from the following formula.

[트라이알킬알루미늄의 몰수][Number of moles of trialkyl aluminum]

= [도입한 트라이알킬알루미늄의 질량(g)]/[트라이알킬알루미늄의 분자량(트라이에틸알루미늄의 경우 114.16)]= [Mass of introduced trialkyl aluminum (g)] / [Molecular weight of trialkyl aluminum (114.16 in the case of triethyl aluminum)]

<물성측정><Measurement of physical properties>

본 발명의 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액, 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액 및 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액의 용매를 증발기에 의해 건조시킨 것을 C6D6에 용해시킨 후, NMR장치(JEOL RESONANCE사 제품 「JNM-ECA500」)에서 1H-NMR 측정을 실시하였다.The solvent of the solution containing the alkyl aluminum compound of the present invention, the solution containing the alkyl aluminum partial hydrolyzate, and the solution containing the alkyl aluminum partial hydrolyzate was dried by an evaporator, dissolved in C 6 D 6 , and then 1H-NMR measurement was performed using an NMR device (JEOL RESONANCE product "JNM-ECA500").

본 발명의 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액의 용매를 증발기에 의해 건조시킨 것을, FT-IR 분광장치(니혼분코(日本分光)사 제품 「FT/IR-4100」)에서 투과법에 의해 IR 측정을 실시하였다.The solvent of the solution containing the alkyl aluminum partial hydrolyzate of the present invention was dried by an evaporator, and IR measurement was performed by the transmission method using an FT-IR spectrometer (“FT/IR-4100” manufactured by Nippon Bunko Co., Ltd.).

본 발명의 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액, 알킬 알루미늄 부분 가수분해물 함유 용액의 공기에 대한 안정성은, 「위험물확인 시험 메뉴얼」 (소방청위험물 규제와 감수, 신일본법규출판 주식회사, 1989) 중, 제3절 「제3류의 시험 방법」, 2 「자연 발화성 시험」에 의거해서 시험하였다. 자성 컵 상에서도 자연 발화하는 것을 랭크 1, 자성 컵 상에서는 자연 발화하지 않지만 여과지를 태우는 것을 랭크 2, 자연 발화하지 않고, 또한 여과지를 태우지 않는 것을 「위험성 없음」으로 분류하였다.The stability of the solution containing the alkyl aluminum compound of the present invention and the solution containing the alkyl aluminum partial hydrolyzate to air was tested in accordance with Section 3, “Class 3 Test Method,” Section 2, “Spontaneous Combustion Test” of the “Dangerous Goods Identification Test Manual” (Fire Department Dangerous Goods Regulation and Supervision, Shin Nippon Hokyo Publishing Co., Ltd., 1989). A substance that spontaneously combusted on a magnetic cup was classified as Rank 1, a substance that did not spontaneously combust on a magnetic cup but burned the filter paper was classified as Rank 2, and a substance that did not spontaneously combust and did not burn the filter paper was classified as “No Hazard.”

본 발명의 제조 방법에 의해 작성된 산화알루미늄 박막은, FT-IR 분광장치(니혼분코사 제품 「FT/IR-4100」)에서 ZnSe 프리즘을 이용한 ATR(Attenuated Total Reflection: 전반사)법에 의해 ATR 보정 없음으로 상대적으로 IR 측정을 실시하였다.The aluminum oxide thin film produced by the manufacturing method of the present invention was subjected to relative IR measurement using an ATR (Attenuated Total Reflection) method using a ZnSe prism in an FT-IR spectrometer ("FT/IR-4100" manufactured by Nippon Bunko Co., Ltd.) without ATR correction.

본래 ZnSe 프리즘을 이용한 경우, 굴절률이 1.7을 초과하는 박막의 측정은 어렵고, 일반적인 산화알루미늄의 굴절률이 1.77인 것을 생각하면 측정은 어려운 것으로 상정되었다. 그러나, 놀랍게도 측정이 가능하였다. 본 발명에 의한 산화알루미늄 박막의 굴절률은 1.7 이하인 것이 추정되었다.Originally, when using a ZnSe prism, it was difficult to measure a thin film having a refractive index exceeding 1.7, and considering that the refractive index of general aluminum oxide is 1.77, it was assumed that measurement would be difficult. However, surprisingly, measurement was possible. It was estimated that the refractive index of the aluminum oxide thin film according to the present invention is 1.7 or less.

본 발명의 제조 방법에 의해 작성된 산화알루미늄 박막은, 막의 일부를 나이프로 잘라내어, 촉침식 표면형상 측정 장치(불카나노사 제품, DektakXT-S)를 이용해서 막 두께를 측정하였다.The aluminum oxide thin film produced by the manufacturing method of the present invention was cut out of a portion of the film with a knife, and the film thickness was measured using a stylus-type surface shape measuring device (DektakXT-S, manufactured by Vulcano).

[실시예 1-1][Example 1-1]

N-메틸-2-피롤리돈(이하 NMP) 20.0g에 트라이에틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 5.31g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 21질량%의 트라이에틸알루미늄 NMP 용액을 얻었다. NMR 스펙트럼은, 24시간 후 재측정한 바 최초에 얻어진 스펙트럼과 같은 스펙트럼이 얻어졌다.Triethylaluminum (Toso Finechem Co., Ltd.) 5.31 g was added to 20.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 21 mass% triethylaluminum NMP solution. When the NMR spectrum was re-measured after 24 hours, the same spectrum as the initially obtained spectrum was obtained.

이와 같이 해서 얻어진 21질량%의 트라이에틸알루미늄 NMP 용액을 자연 발화성 시험한 바, 「위험성 없음」으로 분류되었다.The 21 mass% triethylaluminum NMP solution obtained in this way was tested for spontaneous ignition and classified as “non-hazardous.”

[실시예 1-2][Example 1-2]

NMP 5.00g에 트라이메틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 1.32g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 21질량%의 트라이메틸알루미늄 NMP 용액을 얻었다. 이와 같이 해서 얻어진 21질량%의 트라이메틸알루미늄 NMP 용액을 자연 발화성 시험한 바, 「위험성 없음」으로 분류되었다.Trimethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem) 1.32 g was added to 5.00 g of NMP at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 21 mass% trimethylaluminum NMP solution. The 21 mass% trimethylaluminum NMP solution thus obtained was tested for spontaneous ignition and classified as “non-hazardous.”

[실시예 1-3][Example 1-3]

NMP 5.00g에 트라이아이소뷰틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 3.48g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 41질량%의 트라이아이소뷰틸알루미늄 NMP 용액을 얻었다. 이와 같이 해서 얻어진 41질량%의 트라이아이소뷰틸알루미늄 NMP 용액을 자연 발화성 시험한 바, 「위험성 없음」으로 분류되었다.3.48 g of triisobutyl aluminum (manufactured by Tosoh Finechem) was added to 5.00 g of NMP at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 41 mass% triisobutyl aluminum NMP solution. The 41 mass% triisobutyl aluminum NMP solution thus obtained was tested for spontaneous ignition and classified as “non-hazardous.”

상기까지의 자연 발화성 시험의 결과를 표 1-1에 정리하였다.The results of the spontaneous ignition test up to the above are summarized in Table 1-1.

[표 1-1][Table 1-1]

[실시예 1-4][Example 1-4]

NMP 8.01g에, 혼합 자일렌 0.90g, 트라이에틸알루미늄 2.10g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 19질량%의 트라이에틸알루미늄 NMP 자일렌 혼합 용액을 얻었다. 이와 같이 해서 얻어진 19질량%의 트라이에틸알루미늄 NMP 자일렌 혼합 용액을 자연 발화성 시험한 바, 「위험성 없음」으로 분류되었다.To 8.01 g of NMP, 0.90 g of mixed xylene and 2.10 g of triethylaluminum were added at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 19 mass% triethylaluminum NMP xylene mixed solution. The 19 mass% triethylaluminum NMP xylene mixed solution thus obtained was tested for spontaneous ignition and classified as “non-hazardous.”

[실시예 1-5][Example 1-5]

NMP 8.01g에, 혼합 자일렌 0.90g, 트라이메틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 2.11g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 19질량%의 트라이메틸알루미늄 NMP 자일렌 혼합 용액을 얻었다. 이와 같이 해서 얻어진 19질량%의 트라이메틸알루미늄 NMP 자일렌 혼합 용액을 자연 발화성 시험한 바, 「위험성 없음」으로 분류되었다.To 8.01 g of NMP, 0.90 g of mixed xylene and 2.11 g of trimethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem) were added at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 19 mass% trimethylaluminum NMP xylene mixed solution. The 19 mass% trimethylaluminum NMP xylene mixed solution thus obtained was tested for spontaneous ignition and classified as “non-hazardous.”

[실시예 1-6][Example 1-6]

NMP 20.0g에 트라이에틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 8.59g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반하였다. 그 후, 25℃에서 20질량%의 물 NMP 용액 6.77g([물]/[트라이에틸알루미늄]=1.0)을 50분에 걸쳐서 적하해서 첨가하였다. 25℃에서 5시간 교반을 계속하는 것에 의해 숙성 반응을 행하고, 트라이에틸알루미늄 가수분해 조성물 NMP 용액을 얻었다. NMR 측정한 바 도 1a과 같은 스펙트럼이 얻어지고, 트라이에틸알루미늄에 대응하는 피크의 소실이 확인되었다.Triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem) 8.59 g was added to 20.0 g of NMP at 25°C, and the mixture was stirred sufficiently. Thereafter, 6.77 g of a 20 mass% water NMP solution ([water]/[triethylaluminum] = 1.0) was added dropwise over 50 minutes at 25°C. By continuing stirring at 25°C for 5 hours, a maturation reaction was performed, and a triethylaluminum hydrolyzed composition NMP solution was obtained. When NMR was measured, a spectrum such as Fig. 1a was obtained, and disappearance of the peak corresponding to triethylaluminum was confirmed.

얻어진 트라이에틸알루미늄 가수분해 조성물 NMP 용액을 증발기를 이용해서 70℃에서 90분에 걸쳐서 용매 건조시킨 것을 투과법에 의해 IR 측정한 바, 도 1b와 같은 스펙트럼이 얻어졌다. 400으로부터 1500㎝-1 부근에 브로드한 Al-O-Al의 진동 피크가 확인되어, 가수분해에 의한 Al-O-Al 결합의 형성이 확인되었다.The obtained triethylaluminum hydrolyzed composition NMP solution was solvent-dried using an evaporator at 70°C for 90 minutes, and the IR spectrum was measured by a transmission method, as shown in Fig. 1b. A broad Al-O-Al vibration peak was confirmed in the vicinity of 400 to 1500 cm -1 , confirming the formation of Al-O-Al bonds by hydrolysis.

[실시예 1-7][Example 1-7]

NMP 18.0g에, 혼합 자일렌 2.00g, 트라이에틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 8.59g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반하였다. 그 후, 25℃에서 20질량%의 물 NMP 용액 6.77g([물]/[트라이에틸알루미늄]=1.0)을 50분에 걸쳐서 적하해서 첨가하였다. 25℃에서 5시간 교반을 계속하는 것에 의해 숙성 반응을 행하여, 트라이에틸알루미늄 가수분해 조성물 NMP 용액을 얻었다. NMR 측정한 바, 실시예 1-6과 마찬가지로 트라이에틸알루미늄에 대응하는 피크의 소실이 확인되었다.To 18.0 g of NMP, 2.00 g of mixed xylene and 8.59 g of triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem) were added at 25°C, and the mixture was stirred sufficiently. Thereafter, 6.77 g of a 20 mass% water NMP solution ([water]/[triethylaluminum] = 1.0) was added dropwise over 50 minutes at 25°C. By continuing stirring at 25°C for 5 hours, a maturation reaction was performed, and a triethylaluminum hydrolyzed composition NMP solution was obtained. As a result of NMR measurement, disappearance of the peak corresponding to triethylaluminum was confirmed, similarly to Example 1-6.

[실시예 1-8][Example 1-8]

실시예 1-6에서 얻어진 트라이에틸알루미늄 가수분해 조성물 NMP 용액을, 공기 분위기 하, 사방 18㎜의 유리 기판(코닝사 제품, EagleXG) 상에 50㎕ 적하하고, 스핀 코터에 의해 2000rpm, 20초간 스핀해서 도포하였다. 25℃에서 1분 건조시킨 후, 90℃에서 5분 가열함으로써 박막을 형성시켰다.The triethylaluminum hydrolysis composition NMP solution obtained in Example 1-6 was dropped 50 μl on a glass substrate (EagleXG, Corning Corporation) measuring 18 mm on each side in an air atmosphere, and applied by spinning at 2000 rpm for 20 seconds using a spin coater. After drying at 25°C for 1 minute, a thin film was formed by heating at 90°C for 5 minutes.

도 1c와 같은 투명한 박막이 얻어져, ATR법에 의한 IR 측정한 바, 도 1d과 같은 스펙트럼이 얻어졌다. 550으로부터 1500㎝-1 부근에 브로드한 Al-O-Al의 진동 피크, 2500으로부터 4000㎝-1 부근에 브로드한 Al-OH의 진동 피크가 확인되어, Al-O-Al, Al-OH결합의 형성이 확인되었다. 따라서, 산화알루미늄 박막의 형성이 확인되었다. 3000㎝-1 부근의 유기물의 진동 피크가 없기 때문에, 잔존 유기물이 없는 것이 확인되었다. 유리 기판 자체의 ATR법에 의한 IR 스펙트럼은 도 1e이며 분명히 도 1d와는 다르다. 막 두께는 638㎚였다.A transparent thin film such as Fig. 1c was obtained, and when the IR was measured by the ATR method, the spectrum as in Fig. 1d was obtained. A broad vibration peak of Al-O-Al was confirmed from 550 to around 1500 cm -1 , and a broad vibration peak of Al-OH was confirmed from 2500 to around 4000 cm -1 , confirming the formation of Al-O-Al and Al-OH bonds. Therefore, the formation of an aluminum oxide thin film was confirmed. Since there was no vibration peak of an organic substance around 3000 cm -1 , it was confirmed that there was no residual organic substance. The IR spectrum of the glass substrate itself by the ATR method is Fig. 1e and is clearly different from Fig. 1d. The film thickness was 638 nm.

<본 발명의 제2 양상><Second aspect of the present invention>

모든 유기 알루미늄 화합물을 포함하는 용액의 조제 및 그것을 이용한 성막은 질소 가스 분위기 하에서 행하고, 용매는 모두 탈수 및 탈기시켜 사용하였다.The preparation of solutions containing all organic aluminum compounds and the film formation using them were performed under a nitrogen gas atmosphere, and all solvents were dehydrated and degassed before use.

<트라이알킬알루미늄의 몰수><Number of moles of trialkyl aluminum>

본 발명의 제1 양상과 마찬가지이다.It is the same as the first aspect of the present invention.

알루미늄 산화물막에 성막 시에 있어서의 물은, 필요에 따라서 가열한 물에 질소를 버블링시키는 것에 의해 질소 중에 물을 포화시킨 상태의 것으로서 성막 분위기에 공급하였다.When forming a film on an aluminum oxide film, water was supplied to the film forming atmosphere in a state where water was saturated in nitrogen by bubbling nitrogen into heated water as needed.

실시예 및 비교예에 있어서의 각 성막에 있어서의 기재 상에 있어서의 알루미늄 산화물 및 그 막의 형성은, ATR-IR(전반사(attenuated total reflection: ATR)법에 의한 적외분광법), EPMA(Electron Probe Micro Analyzer: 전자선 마이크로아날라이저), XRD(X-ray diffraction: X선 회절)에 의한 해석으로 확인하였다.The formation of aluminum oxide and its film on the substrate in each film in the examples and comparative examples was confirmed by analysis using infrared spectroscopy using the attenuated total reflection (ATR) method, EPMA (Electron Probe Micro Analyzer), and XRD (X-ray diffraction).

-가시광 등의 투과율은, 분광 광도계를 이용해서 측정하였다.-The transmittance of visible light, etc., was measured using a spectrophotometer.

-알루미늄 산화물막의 막 두께는, 촉침식 표면형상 측정기에 의한 측정 또는 박막 단면의 SEM 측정에 의해 행하였다.-The film thickness of the aluminum oxide film was measured using a stylus-type surface profile measuring device or by SEM measurement of the cross-section of the film.

-성막한 알루미늄 산화물막의 기재에의 밀착성은, JIS K 5600-5-6 「도료일반시험 방법- 제5부: 도막의 기계적 성질- 제6절:부착성 (크로스컷법)」 또는 스카치 테이프(등록상표)(3M사 제품), 셀로판 테이프 등의 점착테이프를 이용한 기재에 도포 제막한 알루미늄 산화물막에의 테이프 붙이기·박리에 의한 박리 시험에 의해 확인하였다.- The adhesion of the formed aluminum oxide film to the substrate was confirmed by a peeling test using adhesive tape such as Scotch tape (registered trademark) (3M product) or cellophane tape to the aluminum oxide film applied to the substrate in accordance with JIS K 5600-5-6 “General testing methods for paints - Part 5: Mechanical properties of coatings - Section 6: Adhesion (crosscut method)”.

-약액의 반응성은, 온도(20℃) 및 습도(50%)가 일정한 무풍대기 중에 있어서 여과지에 약액을 적하하고, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인하였다.-The reactivity of the drug solution was confirmed by dropping the drug solution on a filter paper in a still atmosphere with constant temperature (20℃) and humidity (50%), and visually checking the reactivity on the filter paper.

-질소 분위기 중의 수분값은, 노점측정을 행하고, 체적%로 환산한 값으로 하였다.- The moisture value in the nitrogen atmosphere was converted to volume % by measuring the dew point.

-성막 시의 도포 및 용매 건조나 가열에 있어서의 질소 분위기는, 특별히 거부가 없는 경우 이외에는, 질소 가스 중의 수분이 100ppm(노점온도 -42℃) 내지 375ppm(노점온도 -30℃)의 범위가 되도록 제어하였다. 또, 설정을 조정함으로써, 5ppm(노점온도 -66℃) 내지 375ppm(노점온도 -30℃)의 범위 내로 조정하는 것도 가능하다.- The nitrogen atmosphere during coating and solvent drying or heating during the film formation was controlled so that the moisture content in the nitrogen gas was in the range of 100 ppm (dew point temperature -42°C) to 375 ppm (dew point temperature -30°C) unless otherwise specifically stated. In addition, by adjusting the settings, it is also possible to adjust it within the range of 5 ppm (dew point temperature -66°C) to 375 ppm (dew point temperature -30°C).

[실시예 2-1][Example 2-1]

테트라하이드로퓨란(THF) 73.2g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 11.35g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 20℃ 전후가 되도록 반응에 의한 발열을 제열하면서, 물 1.08g을 함유한 THF 용액 36.6g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.6이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 73.2 g of tetrahydrofuran (THF) was added 11.35 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature. To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, while cooling the exotherm caused by the reaction to around 20°C, 36.6 g of a THF solution containing 1.08 g of water was added dropwise while stirring so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 0.6. Thereafter, the solution was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, the solution was allowed to cool and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless transparent solution. A trace amount of gel-like insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less) to recover a colorless transparent solution. Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 A)을 얻었다. 또한, 조성물 A의 일부를 진공건조에 의해 용매 등을 제거한 후의 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 주성분으로 하는 잔존물에 대해서, 1H-NMR(THF-d8, ppm) 측정을 행하여, 도 2b의 스펙트럼을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition A) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained. In addition, with respect to the residue mainly comprising a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum after removing the solvent, etc. from a part of composition A by vacuum drying, 1 H-NMR (THF-d 8 , ppm) was measured to obtain the spectrum of Fig. 2b.

이 조성물 A를 스핀 코팅법에 의해 사방 18㎜(두께 0.7㎜)의 유리 기판(코닝사 제품, EagleXG(등록상표)) 표면 상에 도포하였다. 질소 분위기 하, 실온에 있어서, 상기 용액 50㎕를 상기 유리 기판에 적하하고, 회전수 1000rpm에서 20초간 기판을 회전시켜서 용액을 유리 기판 전체에 도포하고, 실온에서 건조 후, 기판을 소정의 각 온도에서 2분 가열함으로써 용매를 건조시킴과 동시에 막을 형성시켰다.This composition A was applied onto the surface of a glass substrate (Corning Corporation, EagleXG (registered trademark)) measuring 18 mm on each side (thickness 0.7 mm) by spin coating. In a nitrogen atmosphere at room temperature, 50 μl of the solution was dropped onto the glass substrate, and the substrate was rotated at a rotation speed of 1000 rpm for 20 seconds to apply the solution to the entire glass substrate, and after drying at room temperature, the substrate was heated at each predetermined temperature for 2 minutes to dry the solvent and form a film at the same time.

이 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 어느 온도의 가열에서 얻어진 막에 있어서나, 조성물 A 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 도 2c에 130℃의 가열에 의해 얻어진 막, 도 2d에 유리 기판만의 각각의 ATR-IR분석 결과를 각각 나타내었다. 얻어진 막은 모두 투과율이 높고 투명하며, 각 온도에 있어서의 가열에서 얻어진 막의 550㎚에 있어서의 수직투과율은 표 2-1의 값을 얻었다.The substrate to which this film was attached was taken out into the air, and the obtained film was analyzed by ATR-IR. It was confirmed that no peaks derived from organic substances such as ethyl groups contained in the solvent or the partial hydrolyzate of triethylaluminum contained in the composition A were observed in the film obtained by heating at any temperature, and that an aluminum oxide film was formed. Fig. 2c shows the results of ATR-IR analysis of a film obtained by heating at 130°C, and Fig. 2d shows the results of only the glass substrate, respectively. All of the obtained films were high in transmittance and transparent, and the vertical transmittance at 550 nm of the films obtained by heating at each temperature obtained the values in Table 2-1.

[표 2-1][Table 2-1]

[실시예 2-2][Example 2-2]

실시예 2-1에 있어서, 도포성막의 조작을 3회 반복하여, 300℃에 있어서 마찬가지로 막을 얻었다. 300℃에 있어서 가열해서 얻어진 알루미늄 산화물막의 550㎚에 있어서의 수직투과율은 94%였다.In Example 2-1, the operation of the coating film was repeated three times, and a film was obtained in the same manner at 300°C. The vertical transmittance at 550 nm of the aluminum oxide film obtained by heating at 300°C was 94%.

[실시예 2-3][Example 2-3]

테트라하이드로퓨란(THF) 74.18g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 27.94g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 20℃ 전후가 되도록 반응에 의한 발열을 제열하면서, 물 4.41g을 함유한 THF 용액 38.04g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 74.18 g of tetrahydrofuran (THF) was added 27.94 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature. To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 38.04 g of a THF solution containing 4.41 g of water was added dropwise while stirring so that the temperature became around 20°C while removing the exotherm caused by the reaction so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0. Thereafter, the solution was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, the solution was allowed to cool and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless and transparent solution. A trace amount of gel-like insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less) to recover a colorless and transparent solution. Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 B)을 얻었다. 또한, 조성물 B의 일부를 진공건조에 의해 용매 등을 제거한 후의 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 주성분으로 하는 잔존물에 대해서, 1H-NMR(THF-d8, ppm) 측정을 행하여, 도 2e의 스펙트럼을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition B) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained. In addition, after removing the solvent, etc. from a part of composition B by vacuum drying, 1 H-NMR (THF-d 8 , ppm) was measured for the residue mainly containing the product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum, to obtain the spectrum in Fig. 2e.

이 조성물 B를 이용해서, 실시예 2-1과 마찬가지 수법으로 유리 기판에 도포성막을 행하였다. 도포 및 용매의 건조 후의 가열은, 50, 100, 130, 200, 250, 300, 350, 400℃의 각 온도에서 각각에 대해서 2분간 행하였다. 각 온도에서 얻어진 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 B 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 얻어진 막은 모두 투과율이 높고 투명하며, 각 온도에 있어서의 가열에서 얻어진 막의 550㎚에 있어서의 수직투과율은 표 2-2의 값을 얻었다.Using this composition B, a film was applied to a glass substrate using the same method as in Example 2-1. The heating after application and drying of the solvent was performed for 2 minutes at each temperature of 50, 100, 130, 200, 250, 300, 350, and 400°C. The substrate to which the film obtained at each temperature was attached was taken out into the air, and the film obtained was analyzed by ATR-IR to confirm that no peaks derived from organic substances such as ethyl groups contained in the solvent or partial hydrolyzate of triethylaluminum contained in composition B were confirmed, and that an aluminum oxide film was formed. All of the obtained films were high in transmittance and transparent, and the vertical transmittance at 550 nm of the films obtained by heating at each temperature obtained the values shown in Table 2-2.

[표 2-2][Table 2-2]

[비교예 2-1][Comparative Example 2-1]

실시예 2-1에 있어서, 도포 후의 가열 온도를 450℃ 또는 500℃에서 행하여 얻어진 알루미늄 산화물막의 550㎚에 있어서의 수직투과율은, 각각, 79 및 78%의 값을 얻었다. 도포막의 가열 온도는 400℃ 이하가 바람직한 것이 밝혀졌다.In Example 2-1, the vertical transmittance at 550 nm of the aluminum oxide film obtained by performing the heating temperature after coating at 450°C or 500°C was 79 and 78%, respectively. It was revealed that the heating temperature of the coating film is preferably 400°C or lower.

[실시예 2-4][Example 2-4]

실시예 2-3에 있어서, 도포성막의 조작을 3회 반복하여, 350℃에 있어서 마찬가지로 막을 얻었다. 350℃에 있어서 가열해서 얻어진 알루미늄 산화물막의 550㎚에 있어서의 수직투과율은 84%의 값을 얻었다.In Example 2-3, the operation of the coating film was repeated three times, and a film was obtained in the same manner at 350°C. The vertical transmittance at 550 nm of the aluminum oxide film obtained by heating at 350°C was 84%.

[비교예 2-2][Comparative Example 2-2]

테트라하이드로퓨란(THF) 150g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 15.0g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액(조성물 1)을 얻었다.To 150 g of tetrahydrofuran (THF), 15.0 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was added at room temperature. The mixture was stirred sufficiently to obtain a TEAL/THF solution (composition 1).

알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 30㎜(두께 0.2mm))을 이용해서, TEAL/THF 용액(조성물 1)을 이용해서, 조성물 1의 양을 200㎕, 회전수를 500rpm으로 해서 실시예 2-1과 마찬가지 도포조작을 행하여, 건조 후, 이 필름을 130℃에서 2분 가열하고, 스핀 코팅 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 같은 분석을 했지만, 산화물의 기판에의 부착은 거의 없고, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 130℃의 저온에 있어서의 폴리프로필렌(PP) 필름에의 알루미늄 산화물막의 형성은 확인할 수 없었다. 또한, 기재를 폴리프로필렌(PP) 필름으로부터 사방 18㎜(두께 0.7mm)의 유리 기판(코닝사 제품, EagleXG(등록상표))으로 바꾸어서 같은 조작을 행했지만, 알루미늄 산화물막의 형성은 확인되지 않았다.As a substrate for forming an aluminum oxide film, a polypropylene (PP) film (30 mm square (0.2 mm thick)) was used, a TEAL/THF solution (composition 1) was used, the amount of composition 1 was 200 μl, the rotation speed was 500 rpm, and the same coating operation as in Example 2-1 was performed, and after drying, the film was heated at 130°C for 2 minutes, and an aluminum oxide film was formed by spin coating. The same analysis of the film formed on the substrate was performed, but there was almost no adhesion of the oxide to the substrate, and the formation of an aluminum oxide film on the polypropylene (PP) film at the low temperature of 130°C could not be confirmed by the film forming method using this solution. In addition, the same operation was performed by changing the substrate from a polypropylene (PP) film to a glass substrate (EagleXG (registered trademark) manufactured by Corning Inc.) measuring 18 mm on each side (thickness 0.7 mm), but the formation of an aluminum oxide film was not confirmed.

성막방법을 침지 코팅법으로 바꾸고, 질소 분위기 하, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 15㎜(두께 30㎛))을 조성물 X에 1초간 침지하고, 필름을 끌어올린 후, 필름에 괸 액을 떨어뜨렸다. 용매를 실온건조 후, 또한 실온에서 10분간 방치 또는 50℃에서 10분간 가열하고, 폴리프로필렌(PP) 필름에 막을 성막하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석을 했지만, 산화물의 기판에의 부착은 거의 없고, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 50℃의 저온에 있어서의 폴리프로필렌(PP) 필름에의 알루미늄 산화물막의 형성은 확인할 수 없었다.The film formation method was changed to an immersion coating method, and under a nitrogen atmosphere, a polypropylene (PP) film (15 mm on each side (30 μm thick)) was immersed in the composition X for 1 second, the film was pulled up, and the resulting liquid was dropped on the film. After the solvent was dried at room temperature, the film was further left at room temperature for 10 minutes or heated at 50°C for 10 minutes, and a film was formed on the polypropylene (PP) film. A similar analysis was performed on the film formed on the substrate, but there was almost no adhesion of the oxide to the substrate, and the formation of an aluminum oxide film on the polypropylene (PP) film at a low temperature of 50°C could not be confirmed by the film formation method using this solution.

[비교예 2-3][Comparative Example 2-3]

실시예 2-3에 있어서, 물 4.41g을 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 2-3과 마찬가지로 해서, TEAL의 부분 가수분해를 행하고 있지 않은 TEAL/THF 용액(조성물2)을 얻었다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지에 눌음이 보여, 부분 가수분해를 행하고 있지 않은 TEAL/THF 용액은, 높은 Al 농도의 용액의 취급이 곤란한 것으로 판명되었다.In Example 2-3, except that 4.41 g of water was not added, the same procedure as in Example 2-3 was performed to obtain a TEAL/THF solution (Composition 2) in which TEAL was not partially hydrolyzed. Regarding the reactivity of the chemical solution, when the reactivity on a filter paper was visually confirmed, a pressing effect was observed on the filter paper, and it was found that the TEAL/THF solution in which partial hydrolysis was not performed was difficult to handle as a solution with a high Al concentration.

[비교예 2-4][Comparative Example 2-4]

실시예 2-2에 있어서, 테트라하이드로퓨란(THF)의 사용량을 70.0g, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 27.94g 대신에 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드 32.9g,및 물 4.41g을 함유한 THF 용액 38.04g 대신에 물 2.9g을 함유한 THF 용액 11.6g을, 물의 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드가 함유하는 Al에 대한 몰비(물/Al)가 1이 되도록 적하하는 것 이외에는, 실시예 2-2와 마찬가지 수법을 이용해서 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드를 부분 가수분해한 용액을 얻는 것을 시도해보았지만, 대량의 백색의 불용물이 석출되어, 균일한 도포용액으로서 충분한 Al 농도를 함유하고 있는 것을 얻을 수 없었다.In Example 2-2, the amount of tetrahydrofuran (THF) used was 70.0 g, and instead of 27.94 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.), 32.9 g of aluminum triisopropoxide and 4.41 g of water were replaced with 11.6 g of a THF solution containing 2.9 g of water, and the molar ratio of water to Al contained in the aluminum triisopropoxide (water/Al) was added dropwise so that 1 was the molar ratio of water to Al contained in the aluminum triisopropoxide. However, a large amount of white insoluble matter was precipitated, and it was not possible to obtain a uniform coating solution containing a sufficient Al concentration.

[비교예 2-5][Comparative Example 2-5]

실시예 2-2에 있어서, 테트라하이드로퓨란(THF) 74.18g 대신에 톨루엔 70.0g, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 27.94g 대신에 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드 32.3g, 물 4.41g을 함유한 THF 용액 38.04g 대신에 물 2.84g을 함유한 THF 용액 11.4g을, 물의 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드에 대한 몰비가 1이 되도록 적하하는 것 이외에는, 실시예 2-2와 마찬가지 수법을 이용해서 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드를 부분 가수분해한 용액을 얻는 것을 시도해보았다. 얻어진 반응 생성물에서는, 대량의 백색의 불용물이 석출되어, 균일한 도포용액으로서 충분한 Al 농도를 함유하고 있는 것을 얻을 수 없었다.In Example 2-2, 70.0 g of toluene was used instead of 74.18 g of tetrahydrofuran (THF), 32.3 g of aluminum triisopropoxide was used instead of 27.94 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.), and 11.4 g of a THF solution containing 2.84 g of water was used instead of 38.04 g of a THF solution containing 4.41 g of water, so that the molar ratio of water to aluminum triisopropoxide was 1. An attempt was made to obtain a solution in which aluminum triisopropoxide was partially hydrolyzed using the same method as in Example 2-2. In the obtained reaction product, a large amount of white insoluble matter was precipitated, and it was not possible to obtain a uniform coating solution containing a sufficient Al concentration.

[실시예 2-5][Example 2-5]

테트라하이드로퓨란(THF) 73.21g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 11.35g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 20 내지 26℃의 온도의 범위에서 반응에 의한 발열을 제열하면서, 물 2.09g을 함유한 THF 용액 36.60g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.17이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 73.21 g of tetrahydrofuran (THF) was added 11.35 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature. To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 36.60 g of a THF solution containing 2.09 g of water was added dropwise while stirring in a temperature range of 20 to 26°C while removing the exotherm caused by the reaction so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.17. Thereafter, the mixture was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, the mixture was allowed to cool and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless and transparent solution. A trace amount of gel-like insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less) to recover a colorless and transparent solution. Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 C)을 얻었다. 또한, 조성물 C의 일부를 진공건조에 의해 용매 등을 제거해서 얻어진 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 주성분으로 하는 잔존물에 대해서, 1H-NMR(THF-d8, ppm) 측정을 행하여, 도 2f의 스펙트럼을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition C) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained. In addition, a residue mainly containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum obtained by removing a solvent, etc., from a part of composition C by vacuum drying was subjected to 1 H-NMR (THF-d 8 , ppm) measurement, and the spectrum in Fig. 2f was obtained.

이 조성물 C를 이용해서, 실시예 2-1과 마찬가지 수법으로 유리 기판에 도포성막을 행하고, 각 온도에서 얻어진 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 C중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 얻어진 막은 모두 투과율이 높고 투명하며, 각 온도에 있어서의 가열에서 얻어진 막의 550㎚에 있어서의 수직투과율은 표 2-3의 값을 얻었다.Using this composition C, a film was applied to a glass substrate by the same method as in Example 2-1, and the substrate with the film obtained at each temperature attached was taken out into the air, and the obtained film was analyzed by ATR-IR, and it was confirmed that no peaks derived from organic substances such as ethyl groups contained in the solvent or partial hydrolyzate of triethylaluminum contained in the composition C were confirmed, and that an aluminum oxide film was formed. All of the obtained films were high in transmittance and transparent, and the vertical transmittance at 550 nm of the films obtained by heating at each temperature obtained the values shown in Table 2-3.

[표 2-3][Table 2-3]

[실시예 2-6][Example 2-6]

실시예 2-5에 있어서, 도포성막의 조작을 3회 반복하여, 300℃에 있어서 마찬가지로 막을 얻었다. 300℃에 있어서 가열해서 얻어진 알루미늄 산화물막의 550㎚에 있어서의 수직투과율은 98%였다.In Example 2-5, the operation of the coating film was repeated three times, and a film was obtained in the same manner at 300°C. The vertical transmittance at 550 nm of the aluminum oxide film obtained by heating at 300°C was 98%.

[실시예 2-7][Example 2-7]

톨루엔 166.7g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 23.5g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 16 내지 27℃로 발열을 제열에 의해 제어하면서, 물 3.92g을 함유한 THF 용액 19.54g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.06이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 166.7 g of toluene, 23.5 g of triethyl aluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was added at room temperature. To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 19.54 g of a THF solution containing 3.92 g of water was added dropwise while stirring to control the exotherm by heat removal at 16 to 27°C so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.06. Then, the solution was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, it was allowed to cool and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless and transparent solution. A trace amount of gel-shaped insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less), and the colorless and transparent solution was recovered. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc., was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 D)을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition D) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

이 조성물 D를 이용해서, 침지 코팅법에 의해 폴리프로필렌(PP)판(사방 50㎜(두께 3mm))에 도포를 행하였다. 질소 분위기 하, 폴리프로필렌판을 조성물 D에 1초간 침지하고, 필름을 끌어올린 후, 필름에 괸 액을 끊어 떨어뜨렸다. 용매를 실온건조 후, 50 또는 100℃에서 10분간 가열하고, 폴리프로필렌(PP)판에 막을 성막하였다.Using this composition D, application was performed on a polypropylene (PP) plate (50 mm on each side (3 mm thick)) by the immersion coating method. Under a nitrogen atmosphere, the polypropylene plate was immersed in the composition D for 1 second, the film was pulled up, and the liquid attached to the film was dropped. After drying the solvent at room temperature, it was heated at 50 or 100°C for 10 minutes, and a film was formed on the polypropylene (PP) plate.

각 온도에서 얻어진 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 D 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 얻어진 막은 모두 투명하였다.The substrates with films attached at each temperature were taken out into the air, and the films obtained were analyzed by ATR-IR. It was confirmed that no peaks derived from organic substances such as the solvent contained in composition D or the ethyl group contained in the partial hydrolyzate of triethylaluminum were observed, and that an aluminum oxide film was formed. All of the films obtained were transparent.

얻어진 막의 밀착성에 대해서, JIS K 5600-5-6 「도료일반시험 방법- 제5부:도막의 기계적 성질- 제6절: 부착성(크로스컷법)」에 의거해서, 밀착성 시험을 행하였다. 막에 부착시킨 스카치 테이프(등록상표) 2364(3M사 제품)를 뗀 후를 육안으로 확인한 바 「분류 1: 컷(cut)의 교점에 있어서의 도막의 작은 박리가 있었다. 크로스컷 부분으로 영향을 받는 것은, 명확히 5%를 하회하는 일은 없다」이며, 막의 기판에의 밀착성이 양호한 것을 확인하였다. 또한, ATR-IR 및 SEM 측정으로 막의 상황을 확인한 바, 강한 막의 박리는 확인되지 않아, 본 조성물에 의해 성막한 막의 밀착성이 높은 것을 확인하였다.Regarding the adhesion of the obtained film, an adhesion test was conducted in accordance with JIS K 5600-5-6 "General testing methods for paints - Part 5: Mechanical properties of coatings - Section 6: Adhesion (crosscut method)". When Scotch tape (registered trademark) 2364 (product of 3M Corporation) attached to the film was removed, a visual inspection revealed that "Classification 1: There was small peeling of the coating at the intersection of the cuts. The amount affected by the crosscut portion was clearly not less than 5%", confirming that the adhesion of the film to the substrate was good. In addition, when the state of the film was confirmed by ATR-IR and SEM measurements, no strong peeling of the film was confirmed, confirming that the adhesion of the film formed using this composition was high.

[실시예 2-8][Example 2-8]

실시예 2-7에 있어서, 폴리프로필렌(PP) 필름판 대신에, 아크릴판을 이용해서, 가열 온도를 50℃로 해서, 실시예 2-3과 마찬가지 수법으로 아크릴판에 막을 성막하였다. 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 D중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 얻어진 막의 밀착성에 대해서, 실시예 2-7과 마찬가지 시험으로 확인한 바, 크로스컷법에 의한 시험으로부터는 「분류1」이며, 강한 막의 박리는 확인되지 않아, 본 조성물에 의해 성막한 막의 밀착성이 높은 것을 확인하였다.In Example 2-7, instead of a polypropylene (PP) film plate, an acrylic plate was used, and a film was formed on the acrylic plate by the same method as in Example 2-3 at a heating temperature of 50°C. The obtained film was analyzed by ATR-IR, and it was confirmed that no peaks derived from organic substances such as the solvent contained in the composition D or the ethyl group contained in the partial hydrolyzate of triethylaluminum were confirmed, and that an aluminum oxide film was formed. Regarding the adhesion of the obtained film, when it was confirmed by the same test as in Example 2-7, it was "classification 1" from the test by the cross-cut method, and strong peeling of the film was not confirmed, confirming that the film formed using this composition had high adhesion.

[실시예 2-9][Example 2-9]

실시예 2-1에 있어서, 테트라하이드로퓨란(THF)의 사용량을 108.45g, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품)의 사용량을 15.13g, 물 1.08g을 함유한 THF 용액 36.6g 대신에 물 0.95g을 함유한 THF 용액 48.8g으로 해서, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.4이 되도록 적하하는 것 이외에는, 실시예 2-1과 마찬가지 수법을 이용해서 반응을 행하여, 무색투명 용액을 얻었다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.In Example 2-1, the amount of tetrahydrofuran (THF) used was 108.45 g, the amount of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) used was 15.13 g, and 48.8 g of a THF solution containing 0.95 g of water was added dropwise so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 0.4. A colorless transparent solution was obtained when the reactivity of the chemical solution was visually confirmed on a filter paper, and no pressing of the filter paper, etc., was observed.

약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다. 이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 E)을 얻었다.Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc. was observed. In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition E) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

[실시예 2-10][Example 2-10]

실시예 2-9에 있어서, 물 0.95g 대신에 물 1.44g으로 해서, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.6이 되도록 적하하는 것 이외에는, 실시예 2-9와 마찬가지 수법을 이용해서, 무색투명 용액을 얻었다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다. 이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 F)을 얻었다.In Example 2-9, 1.44 g of water was used instead of 0.95 g of water, and the solution was added dropwise so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 0.6, and a colorless transparent solution was obtained using the same method as Example 2-9. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on a filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc. was observed. In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition F) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

[실시예 2-11][Example 2-11]

실시예 2-9에 있어서, 물 0.95g 대신에 물 1.91g으로 해서, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.8이 되도록 적하하는 것 이외에는, 실시예 2-9와 마찬가지 수법을 이용해서, 무색투명 용액을 얻었다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다. 이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 G)을 얻었다.In Example 2-9, 1.91 g of water was used instead of 0.95 g of water, and the solution was added dropwise so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 0.8, and a colorless transparent solution was obtained using the same method as in Example 2-9. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on a filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc. was observed. In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition G) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

[실시예 2-12][Example 2-12]

실시예 2-9에 있어서, 물 0.95g 대신에 물 2.79g으로 해서, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.17이 되도록 적하하는 것 이외에는, 실시예 2-9와 마찬가지 수법을 이용해서, 무색투명 용액을 얻었다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다. 이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 H)을 얻었다.In Example 2-9, 2.79 g of water was used instead of 0.95 g of water, and the solution was added dropwise so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.17, and a colorless transparent solution was obtained using the same method as in Example 2-9. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on a filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc. was observed. In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition H) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

[실시예 2-13][Example 2-13]

실시예 2-9에 있어서, 물 0.95g 대신에 물 2.98g으로 해서, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.25가 되도록 적하하는 것 이외에는, 실시예 2-9와 마찬가지 수법을 이용해서, 무색투명 용액을 얻었다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다. 이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 I)을 얻었다.In Example 2-9, 2.98 g of water was used instead of 0.95 g of water, and the solution was added dropwise so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.25, and a colorless transparent solution was obtained using the same method as in Example 2-9. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on a filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc. was observed. In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition I) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

실시예 2-9, 10, 11, 12 및 13에 있어서 각각 조제한 각 조성물에 관한 물/TEAL 몰비와 반응 생성물 외관, 겔의 발생 상황 및 조성물의 반응성 등에 대해서 표 2-4에 나타낸다.The water/TEAL molar ratio, reaction product appearance, gel formation status, and reactivity of the composition for each composition prepared in Examples 2-9, 10, 11, 12, and 13 are shown in Table 2-4.

[표 2-4][Table 2-4]

[실시예 2-14][Example 2-14]

테트라하이드로퓨란(THF) 79.92g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 11.35g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 20℃ 전후가 되도록 반응에 의한 발열을 제열하면서, 물 1.79g을 함유한 THF 용액 36.60g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다. 이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물J)을 얻었다.To 79.92 g of tetrahydrofuran (THF) was added 11.35 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature. To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, while reducing the exotherm caused by the reaction to around 20°C, 36.60 g of a THF solution containing 1.79 g of water was added dropwise while stirring so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0. Thereafter, the solution was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, the solution was allowed to cool and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless transparent solution. A trace amount of gel-like insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less) to recover a colorless transparent solution. Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc. was observed. In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition J) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

[실시예 2-15][Example 2-15]

테트라하이드로퓨란(THF) 67.5g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 24.07g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 20 내지 27℃에 있어서 반응에 의한 발열을 제열하면서, 아이소프로판올12. 67g을 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 18℃까지 냉각시키고, 20℃ 전후가 되도록 반응에 의한 발열을 제열하면서, 물 3.8g을 함유한 THF 용액 30.05g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 후의 생성물은 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다. 또한, 얻어진 용액의 일부를 진공건조에 의해 용매 등을 제거한 후의 잔존물에 대해서, 1H-NMR(도 2g) 및 27Al-NMR(도 2h)(모두 벤젠-d6, ppm)에 의해 분석하여, 생성물의 구조 중에 아이소프로폭시기가 존재하고 있는 것을 확인하였다.To 67.5 g of tetrahydrofuran (THF) was added 24.07 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature. To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 12.67 g of isopropanol was added dropwise with stirring while removing the exotherm caused by the reaction at 20 to 27°C. Then, the solution was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, the solution was cooled to 18°C, and while removing the exotherm caused by the reaction so that the temperature became around 20°C, 30.05 g of a THF solution containing 3.8 g of water was added dropwise with stirring so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0. Then, the solution was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. The product after the reaction was a colorless transparent solution. A trace amount of gel-shaped insoluble matter contained in this product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less), and a colorless transparent solution was recovered. Regarding the reactivity of the drug solution, the reactivity on filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc. was observed. In addition, a portion of the obtained solution was subjected to vacuum drying to remove the solvent, etc., and the residue was analyzed by 1H -NMR (Fig. 2g) and 27Al -NMR (Fig. 2h) (all benzene-d 6 , ppm), confirming that an isopropoxy group exists in the structure of the product.

이와 같이 해서, 구조 중에 아이소프로폭시기를 가진 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 K)을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition K) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum having an isopropoxy group in the structure was obtained.

이 조성물 K를 이용해서, 실시예 2-1과 마찬가지 수법으로 유리 기판에 도포성막을 행하였다. 도포 및 용매의 건조 후의 가열은, 250, 300, 350, 400℃의 각 온도에서 2분간 행하였다. 각 온도에서 얻어진 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 B 중에 함유되는 용매나 구조 중에 아이소프로폭시기를 가진 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기나 아이소프로폭시기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 얻어진 막은 모두 투과율이 높고 투명하며, 각 온도에 있어서의 가열로 얻어진 막의 550㎚에 있어서의 수직투과율은 표 2-5의 값을 얻었다.Using this composition K, a film was applied to a glass substrate using the same method as in Example 2-1. After application and drying of the solvent, heating was performed at each temperature of 250, 300, 350, and 400°C for 2 minutes. The substrate to which the film obtained at each temperature was attached was taken out into the air, and the film obtained was analyzed by ATR-IR, and it was confirmed that no peaks derived from organic substances such as ethyl groups or isopropoxy groups contained in the solvent contained in composition B or the partial hydrolyzate of triethylaluminum having an isopropoxy group in its structure were confirmed, and that an aluminum oxide film was formed. All of the obtained films were high in transmittance and transparent, and the vertical transmittance at 550 nm of the films obtained by heating at each temperature obtained the values shown in Table 2-5.

[표 2-5][Table 2-5]

[실시예 2-16][Example 2-16]

이 아이소프로폭시기를 가진 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 K) 5g 분취하고, 아이소프로판올5g을 가해서 충분히 혼합했지만 균일용액인 채로 있었다. 이렇게 구조 중에 아이소프로폭시기를 가진 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 K)은 아이소프로판올과 같은 알코올을 용매로 할 수 있다.A 5 g portion of a composition for producing an aluminum oxide film (composition K) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum having an isopropoxy group was added to the composition and thoroughly mixed with 5 g of isopropanol, but the mixture remained as a homogeneous solution. The composition for producing an aluminum oxide film (composition K) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum having an isopropoxy group in its structure can use an alcohol such as isopropanol as a solvent.

[실시예 2-17][Example 2-17]

실시예 2-15에서 얻어진 구조 중에 아이소프로폭시기를 가진 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 K)을 2.14g 분취하고, 이것으로부터 THF를 제거하고, 0.943g까지 용액을 농축하였다. 얻어진 농축물은 투명한 겔 형태 고형물이었다. 이 농축물에 0.25g 톨루엔을 첨가해서 혼합한 바, 고형물은 용해되어 균일 용액이 되었다. 이와 같이, 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 K)에 포함되는 아이소프로폭시기를 가진 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물은, 유기 용매에 불용한 알루미늄 산화물이나 수산화물 등의 무기물질을 포함하지 않는다.In Example 2-15, a composition for producing an aluminum oxide film (composition K) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum having an isopropoxy group among the structures obtained was collected in an amount of 2.14 g, from which THF was removed, and the solution was concentrated to 0.943 g. The obtained concentrate was a transparent gel-like solid. When 0.25 g of toluene was added to this concentrate and mixed, the solid dissolved to form a homogeneous solution. Thus, the product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum having an isopropoxy group included in the composition for producing an aluminum oxide film (composition K) does not contain inorganic substances such as aluminum oxide or hydroxide that are insoluble in organic solvents.

[실시예 2-18][Example 2-18]

실시예 2-2에서 얻어진 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 B)을 5g 분취하고, 이것에 교반하면서 실온(20℃)에서 아이소프로판올 5g을 첨가하여, 반응에서 생성되는 에탄이 발생하지 않게 될 때까지 반응을 행하였다. 얻어진 용액은 균일하고, 또한, 얻어진 용액의 일부를 진공건조에 의해 용매 등을 제거한 후의 1H-NMR(벤젠-d6, ppm)을 분석하여, 생성물의 구조 중에 아이소프로폭시기가 존재하고 있는 것을 확인하였다.A 5 g portion of a composition for producing an aluminum oxide film (composition B) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum obtained in Example 2-2 was added, 5 g of isopropanol was added thereto while stirring at room temperature (20°C), and the reaction was performed until no ethane was generated in the reaction. The obtained solution was uniform, and further, after removing the solvent, etc. by vacuum drying a portion of the obtained solution, 1 H-NMR (benzene-d 6 , ppm) was analyzed to confirm that an isopropoxy group was present in the structure of the product.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물과 아이소프로판올의 반응에 의해 얻어진 생성물이며 구조 중에 아이소프로폭시기를 가진 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 L)을 얻을 수 있고, 이 생성물은 아이소프로판올이 공존하고 있어도 균일용액인 채이다. 이와 같이 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 거쳐서 얻어진 구조 중에 아이소프로폭시기를 가진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(조성물 L)은 아이소프로판올과 같은 알코올을 용매로 할 수 있다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition L), which is a product obtained by the reaction of a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum with isopropanol and which has an isopropoxy group in its structure, can be obtained, and this product remains a homogeneous solution even if isopropanol coexists. The solution for producing an aluminum oxide film (composition L) which has an isopropoxy group in its structure, which is obtained by passing through a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum, can use an alcohol such as isopropanol as a solvent.

[실시예 2-19][Example 2-19]

1,2-다이에톡시에탄 74.1g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 27.91g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 20℃ 전후가 되도록 반응에 의한 발열을 제열하면서, 물 4.41g을 함유한 THF 용액 38g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 엷은 노란 투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 74.1 g of 1,2-diethoxyethane, 27.91 g of triethyl aluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was added at room temperature. To the obtained TEAL/THF solution, which was stirred sufficiently, 38 g of a THF solution containing 4.41 g of water was added dropwise while stirring so that the temperature became around 20°C while the exotherm caused by the reaction was reduced so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0. Thereafter, the solution was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, the solution was allowed to cool and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a pale yellow transparent solution. A trace amount of gel-like insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less) to recover a colorless transparent solution. Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 M)을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition M) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

[실시예 2-20][Example 2-20]

테트라하이드로퓨란(THF) 74.1g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 27.91g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 20 내지 27℃에 있어서 반응에 의한 발열을 제열하면서, 물 4.41g을 함유한 THF 용액 38g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응 혼합물을 18℃까지 냉각시키고, 18 내지 20℃로 반응에 의한 발열을 제열하면서, 아이소프로판올 14.69g을 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 후의 생성물은 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 74.1 g of tetrahydrofuran (THF) was added 27.91 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature. To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 38 g of a THF solution containing 4.41 g of water was added dropwise while stirring so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0 while removing the heat generated by the reaction at 20 to 27°C. Then, the mixture was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to 18°C, and 14.69 g of isopropanol was added dropwise while stirring while removing the heat generated by the reaction at 18 to 20°C. Then, the mixture was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. The product after the reaction was a colorless transparent solution. A trace amount of gel-shaped insoluble matter contained in this product was filtered through a filter (pore size: 3 ㎛ or less) to recover a colorless transparent solution. Regarding the reactivity of the drug solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

이와 같이 해서, 구조 중에 아이소프로폭시기를 가진 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 N)을 얻었다. 또한, 조성물 N의 일부를 진공건조에 의해 용매 등을 제거한 후의 잔존물에 대해서 1H-NMR(벤젠-d6, ppm) 측정을 행하여, 도 2i의 스펙트럼을 얻었다. 이 조성물 N은 구조 중에 아이소프로폭시기를 가진 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물인 조성물 K와 거의 같은 피크 패턴을 부여하고 있어, 조성물 K와 마찬가지로, 알루미늄 산화물막의 도포성막에 사용할 수 있다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition N) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum having an isopropoxy group in its structure was obtained. In addition, 1H -NMR (benzene- d6 , ppm) measurement was performed on the residue after removing the solvent, etc., from a part of composition N by vacuum drying, to obtain the spectrum of Fig. 2i. This composition N gives almost the same peak pattern as composition K, which is a composition for producing an aluminum oxide film containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum having an isopropoxy group in its structure, and thus, like composition K, can be used for the coating film of an aluminum oxide film.

[실시예 2-21][Example 2-21]

톨루엔 10.0g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 1.31g을 실온(25℃)에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 발열에 주의하면서, 물 0.21g을 함유한 THF 용액 1.03g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 25℃에서 18시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다. 얻어진 용액의 일부를 진공건조에 의해 용매 등을 제거해서 얻어진 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 주성분으로 하는 잔존물에 대해서, 1H-NMR 및 27Al-NMR(모두 벤젠-d6, ppm)에 의해 분석하고, 도 2j(1H-NMR) 및 도 2k(27Al-NMR)의 각 스펙트럼을 얻었다. 이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 O)을 얻었다.To 10.0 g of toluene, 1.31 g of triethyl aluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was added at room temperature (25°C). To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 1.03 g of a THF solution containing 0.21 g of water was added dropwise while stirring while being careful of heat generation so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0. Then, the mixture was reacted at 25°C for 18 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless and transparent solution. A trace amount of gel-shaped insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less), and the colorless and transparent solution was recovered. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc., was observed. A portion of the obtained solution was dried under vacuum to remove the solvent, etc., and the residue mainly composed of a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was analyzed by 1 H-NMR and 27 Al-NMR (both benzene-d 6 , ppm), and the respective spectra of Fig. 2j ( 1 H-NMR) and Fig. 2k ( 27 Al-NMR) were obtained. In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition O) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

이 조성물 O를 이용해서, 침지 코팅법에 의해 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 15㎜(두께 30㎛))에 도포를 행하였다. 질소 분위기 하, 실온에서 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 15㎜(두께 30㎛))을 조성물 O에 1초간 침지하고, 필름을 끌어올린 후, 필름에 괸 액을 끊어 떨어뜨렸다. 용매를 실온 건조 후, 또한 실온에서 10분간 방치 또는 50℃에서 10분간 가열하고, 폴리프로필렌(PP) 필름에 막을 성막하였다.Using this composition O, application was performed on a polypropylene (PP) film (15 mm square (30 μm thick)) by the immersion coating method. In a nitrogen atmosphere, a polypropylene (PP) film (15 mm square (30 μm thick)) was immersed in the composition O for 1 second at room temperature, the film was pulled up, and the liquid collected on the film was dropped. After drying the solvent at room temperature, the film was left at room temperature for 10 minutes or heated at 50°C for 10 minutes, and a film was formed on the polypropylene (PP) film.

각 온도에서 얻어진 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 O 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 얻어진 막은 모두 투명하였다.The substrates with films attached at each temperature were taken out into the air, and the films obtained were analyzed by ATR-IR. It was confirmed that no peaks derived from organic substances such as solvents contained in composition O or ethyl groups contained in the partial hydrolyzate of triethylaluminum were observed, and that an aluminum oxide film was formed. All of the films obtained were transparent.

얻어진 막의 밀착성에 대해서, 12mm 폭의 셀로판 테이프를 이용해서, 박리 시험에 의해 확인을 행하였다. 알루미늄 산화물막을 성막한 상기 폴리프로필렌(PP) 필름의 성막면에 셀로판 테이프를 꽉 눌러서 붙이고, 기울기 45°로 떼어내었다. 떼어낸 후를 육안, ATR-IR 및 SEM 측정으로 확인한 바, 강한 막의 박리는 확인되지 않아, 본 조성물에 의해 성막한 막의 밀착성이 높은 것을 확인하였다.Regarding the adhesion of the obtained film, a peeling test was performed using a 12 mm wide cellophane tape. The cellophane tape was firmly pressed and attached to the film-forming surface of the polypropylene (PP) film on which the aluminum oxide film was formed, and was peeled off at an incline of 45°. After peeling, the film was visually checked by ATR-IR and SEM measurements, and no strong peeling of the film was observed, confirming that the film formed by the present composition had high adhesion.

[실시예 2-22][Example 2-22]

실시예 2-21에 있어서, 50℃에서 10분간 가열하는 분위기를 질소 분위기에서 공기 중에서 행한 것 이외에는 실시예 2-22와 마찬가지 수법으로 폴리프로필렌(PP) 필름에 막을 성막하였다.In Example 2-21, a film was formed on a polypropylene (PP) film using the same method as in Example 2-22, except that the heating was performed in air at 50°C for 10 minutes in a nitrogen atmosphere.

얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 O 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 얻어진 막은 투명하였다.The obtained film was analyzed by ATR-IR, and it was confirmed that no peaks derived from organic substances such as the solvent contained in the composition O or the ethyl group contained in the partial hydrolyzate of triethylaluminum were observed, and that an aluminum oxide film was formed. The obtained film was transparent.

얻어진 막의 밀착성에 대해서, 실시예 2-21과 마찬가지 시험으로 확인한 바, 강한 막의 박리는 확인되지 않아, 본 조성물에 의해 성막한 막의 밀착성이 높은 것을 확인하였다.Regarding the adhesion of the obtained film, the same test as in Example 2-21 was performed, and no strong peeling of the film was observed, confirming that the adhesion of the film formed using this composition was high.

[실시예 2-23][Example 2-23]

실시예 2-21에 있어서, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 15㎜(두께 30㎛) 대신에, 다공질 폴리프로필렌(PP) 필름(2차 전지 세퍼레이터용:사방 15㎜(두께 20㎛))을 이용해서, 실시예 2-21 및 2-22와 마찬가지 수법으로 다공질 폴리프로필렌(PP) 필름에 막을 성막하였다. 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 O 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 도 2l에 질소 분위기 중에 있어서 50℃의 가열에 의해 얻어진 막, 도 2m에 공기 분위기 중에 있어서 50℃의 가열에 의해 얻어진 막, 도 2n에 막을 성막하지 않은 다공질 폴리프로필렌(PP) 필름만의 각각의 ATR-IR분석 결과를 각각 나타내었다. 표면을 EPMA에서 분석한 바, Al 및 O(산소)의 존재를 확인하였다.In Example 2-21, instead of the polypropylene (PP) film (15 mm square (30 µm thick), a porous polypropylene (PP) film (for secondary battery separator: 15 mm square (20 µm thick)) was used, and a film was formed on the porous polypropylene (PP) film by the same method as in Examples 2-21 and 2-22. The obtained film was analyzed by ATR-IR, and it was confirmed that no peaks derived from organic substances such as the solvent contained in the composition O or the ethyl group contained in the partial hydrolyzate of triethylaluminum were confirmed, and that an aluminum oxide film was formed. The results of the ATR-IR analysis of a film obtained by heating at 50°C in a nitrogen atmosphere in Fig. 2l, a film obtained by heating at 50°C in an air atmosphere in Fig. 2m, and a porous polypropylene (PP) film on which no film was formed in Fig. 2n are shown, respectively. When the surface was analyzed by EPMA, Al and The presence of O(oxygen) was confirmed.

얻어진 막의 밀착성에 대해서, 실시예 2-21과 마찬가지 시험으로 확인한 바, 강한 막의 박리는 확인되지 않아, 본 조성물에 의해 성막한 막의 밀착성이 높은 것을 확인하였다.Regarding the adhesion of the obtained film, the same test as in Example 2-21 was performed, and no strong peeling of the film was observed, confirming that the adhesion of the film formed using this composition was high.

[실시예 2-24][Example 2-24]

실시예 2-21에 있어서, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 15㎜(두께 30㎛) 대신에, 사방 18㎜(두께 0.7mm)의 유리 기판(코닝사 제품, EagleXG(등록상표))을 이용해서, 실시예 2-21 및 2-22와 마찬가지 수법으로 유리 기판에 막을 성막하였다. 도포후의 가열 온도는, 실온(가열 없음), 50, 100, 200, 300, 400, 500℃의 각 온도에서 행하였다.In Example 2-21, instead of a polypropylene (PP) film (15 mm square (30 µm thick), a glass substrate (Corning Corporation, EagleXG (registered trademark)) having a square size of 18 mm (thickness of 0.7 mm) was used, and a film was formed on the glass substrate by the same method as in Examples 2-21 and 2-22. The heating temperature after coating was room temperature (no heating), 50, 100, 200, 300, 400, and 500°C, respectively.

얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 O 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 또한, 질소 분위기 하 50℃에서 가열한 막을 공기 중에 취출하고, 막 두께를 SEM 분석으로 측정한 바, 도 2o가 얻어지고, 이것으로부터 산출된 막 두께는 470㎚였다. 아울러 막의 표면에 대해서 SEM 분석을 행하여, 도 2p의 결과를 얻었다.The obtained film was analyzed by ATR-IR, and it was confirmed that no peaks derived from organic substances such as the solvent contained in the composition O or the ethyl group contained in the partial hydrolyzate of triethylaluminum were confirmed, and that an aluminum oxide film was formed. In addition, the film heated at 50° C. under a nitrogen atmosphere was taken out into the air, and the film thickness was measured by SEM analysis, as shown in Fig. 2o, and the film thickness calculated therefrom was 470 nm. In addition, SEM analysis was performed on the surface of the film, and the result of Fig. 2p was obtained.

얻어진 막의 밀착성에 대해서, 실시예 2-21과 마찬가지 시험으로 확인한 바, 강한 막의 박리는 확인되지 않아, 본 조성물에 의해 성막한 막의 밀착성이 높은 것을 확인하였다.Regarding the adhesion of the obtained film, the same test as in Example 2-21 was performed, and no strong peeling of the film was observed, confirming that the adhesion of the film formed using this composition was high.

[실시예 2-25][Example 2-25]

실시예 2-21에 있어서, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 15㎜(두께 30㎛) 대신에, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(사방 15㎜(두께 25㎛) 및 사방 30㎜(188㎛))을 이용해서, 실시예 2-21 및 2-22와 마찬가지 수법으로 PET필름에 막을 성막하였다. 도포·건조 후의 가열은, 실온(가열 없음), 50, 100, 130℃의 각 온도에서 각각에 대해서 2분간 행하였다.In Example 2-21, instead of a polypropylene (PP) film (15 mm square (30 μm thick), a polyethylene terephthalate (PET) film (15 mm square (25 μm thick) and 30 mm square (188 μm)) was used, and a film was formed on the PET film using the same method as in Examples 2-21 and 2-22. Heating after coating and drying was performed at room temperature (no heating), 50, 100, and 130°C for 2 minutes each.

얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 O 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다.The obtained film was analyzed by ATR-IR, and it was confirmed that no peaks derived from organic substances, such as the solvent contained in the composition O or the ethyl group contained in the partial hydrolyzate of triethylaluminum, were observed, and that an aluminum oxide film was formed.

100℃ 및 130℃에서 얻어진 막의 밀착성에 대해서, 실시예 2-21과 마찬가지 시험으로 확인한 바, 강한 막의 박리는 확인되지 않아, 본 조성물에 의해 성막한 막의 밀착성이 높은 것을 확인하였다.Regarding the adhesion of the film obtained at 100°C and 130°C, the same test as in Example 2-21 was performed, and no strong peeling of the film was observed, confirming that the adhesion of the film formed using this composition was high.

[실시예 2-26][Example 2-26]

실시예 2-21에서 조제한 조성물 O를 질소 분위기 하에서 3.43g 칭량하고, 톨루엔 2.29g을 가해서 교반해서 균일한 용액을 얻었다. 이 균일용액을 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 P)로 하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.In Example 2-21, 3.43 g of the composition O prepared was weighed under a nitrogen atmosphere, 2.29 g of toluene was added, and the mixture was stirred to obtain a uniform solution. This uniform solution was used as a composition for producing an aluminum oxide film containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum (composition P). Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on a filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc., was observed.

[실시예 2-27][Example 2-27]

톨루엔 10.0g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 3.13g을 실온(25℃)에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 발열에 주의하면서, 물 0.49g을 함유한 THF 용액 2.46g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 25℃에서 18시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 10.0 g of toluene, 3.13 g of triethyl aluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was added at room temperature (25°C). To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 2.46 g of a THF solution containing 0.49 g of water was added dropwise while stirring while being careful of heat generation so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0. Then, the mixture was reacted at 25°C for 18 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless and transparent solution. A trace amount of gel-shaped insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less), and the colorless and transparent solution was recovered. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc., was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물Q)을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition Q) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

[실시예 2-28][Example 2-28]

톨루엔 10.0g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 5.83g을 실온(25℃)에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 발열에 주의하면서, 물 0.91g을 함유한 THF 용액 4.55g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 25℃에서 18시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 백색의 불용물을 포함하는 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 포함되는 백색의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 10.0 g of toluene, 5.83 g of triethyl aluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was added at room temperature (25°C). To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 4.55 g of a THF solution containing 0.91 g of water was added dropwise while stirring while being careful of heat generation so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0. Then, the mixture was reacted at 25°C for 18 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless and transparent solution containing white insoluble matters. The white insoluble matters contained in the product were filtered through a filter (pore size: 3 μm or less), and the colorless and transparent solution was recovered. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc., was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 R)을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition R) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

[실시예 2-29][Example 2-29]

톨루엔 10.0g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 12.3g을 실온(25℃)에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 발열에 주의하면서, 물 1.63g을 함유한 THF 용액 8.13g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 25℃에서 18시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 백색의 불용물을 포함하는 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 포함되는 백색의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 10.0 g of toluene, 12.3 g of triethyl aluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was added at room temperature (25°C). To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 8.13 g of a THF solution containing 1.63 g of water was added dropwise while stirring while being careful of heat generation so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0. Then, the mixture was reacted at 25°C for 18 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless and transparent solution containing white insoluble matters. The white insoluble matters contained in the product were filtered through a filter (pore size: 3 μm or less), and the colorless and transparent solution was recovered. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc., was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 S)을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition S) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

[실시예 2-30][Example 2-30]

테트라하이드로퓨란(THF) 10.0g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 1.31g을 실온(25℃)에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 발열에 주의하면서, 물 0.21g을 함유한 THF 용액 1.03g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 25℃에서 18시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 백색의 불용물을 포함하는 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 포함되는 백색의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 10.0 g of tetrahydrofuran (THF) was added 1.31 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature (25°C). To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 1.03 g of a THF solution containing 0.21 g of water was added dropwise while stirring while being careful of heat generation so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0. Then, the mixture was reacted at 25°C for 18 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless and transparent solution containing white insoluble matters. The white insoluble matters contained in the product were filtered through a filter (pore size: 3 μm or less), and the colorless and transparent solution was recovered. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc., was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 T)을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition T) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

[실시예 2-31][Example 2-31]

테트라하이드로퓨란(THF) 10.0g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 5.83g을 실온(25℃)에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 발열에 주의하면서, 물 0.92g을 함유한 THF 용액 4.58g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 25℃에서 18시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 백색의 불용물을 포함하는 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 포함되는 백색의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 10.0 g of tetrahydrofuran (THF) was added 5.83 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature (25°C). To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 4.58 g of a THF solution containing 0.92 g of water was added dropwise while stirring while being careful of heat generation so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0. Then, the mixture was reacted at 25°C for 18 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless and transparent solution containing white insoluble matters. The white insoluble matters contained in the product were filtered through a filter (pore size: 3 μm or less), and the colorless and transparent solution was recovered. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc., was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 U)을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition U) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

[실시예 2-32][Example 2-32]

테트라하이드로퓨란(THF) 20.0g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 2.22g을 실온(25℃)에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 발열에 주의하면서, 물 0.42g을 함유한 THF 용액 3.50g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.2가 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃로 승온시키고, 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 미량의 겔 형태의 불용물을 포함하는 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 20.0 g of tetrahydrofuran (THF) was added 2.22 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature (25°C). To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 3.50 g of a THF solution containing 0.42 g of water was added dropwise while stirring while being careful of heat generation so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.2. Thereafter, the temperature was increased to 65°C, and the mixture was reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless transparent solution containing a trace amount of gel-like insoluble matter. The trace amount of gel-like insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less) to recover the colorless transparent solution. Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 V)을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition V) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

이 조성물 V를 스핀 코팅법에 의해 사방 18㎜(두께 0.7mm)의 유리 기판(코닝사 제품, EagleXG(등록상표)) 표면 상에 도포하였다. 질소 분위기 하, 실온에 있어서, 상기 용액 50㎕를 상기 유리 기판에 적하하고, 회전수 1000rpm에서 20초간 기판을 회전시켜서 용액을 유리 기판전체에 도포하고, 실온에서 건조 후, 기판을 소정의 각 온도에서 2분 가열함으로써 용매를 건조시킴과 동시에 막을 형성시켰다.This composition V was applied onto the surface of a glass substrate (Corning Corporation, EagleXG (registered trademark)) measuring 18 mm on each side (thickness 0.7 mm) by spin coating. In a nitrogen atmosphere at room temperature, 50 μl of the solution was dropped onto the glass substrate, and the substrate was rotated at a rotation speed of 1000 rpm for 20 seconds to apply the solution to the entire glass substrate, and after drying at room temperature, the substrate was heated at each predetermined temperature for 2 minutes to dry the solvent and form a film at the same time.

이 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 얻어진 막은 모두 투과율이 높고 투명하며, 각 온도에 있어서의 가열에서 얻어진 막의 550㎚에 있어서의 수직투과율은 표 2-6의 값을 얻었다. 또한, 130℃에서 가열한 막의 막 두께를 촉침식 표면형상 측정기로 측정한 바, 178㎚였다.The substrate with this film attached was taken out into the air, and the obtained film was analyzed by ATR-IR to confirm the formation of an aluminum oxide film. All the obtained films were highly transmittance and transparent, and the vertical transmittance at 550 nm of the films obtained by heating at each temperature obtained the values in Table 2-6. In addition, the film thickness of the film heated at 130°C was measured by a stylus-type surface profile measuring instrument, and it was 178 nm.

[표 2-6][Table 2-6]

[실시예 2-33][Example 2-33]

실시예 2-32에 있어서, 도포성막의 조작을 3회 반복하여, 300℃에 있어서 마찬가지로 막을 얻었다. 300℃에 있어서 가열해서 얻어진 알루미늄 산화물막의 550㎚에 있어서의 수직투과율은 85%의 값을 얻었다.In Example 2-32, the operation of forming a film was repeated three times, and a film was obtained in the same manner at 300°C. The vertical transmittance at 550 nm of the aluminum oxide film obtained by heating at 300°C was 85%.

[실시예 2-34][Example 2-34]

테트라하이드로퓨란(THF) 20.0g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 1.05g을 실온(25℃)에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 발열에 주의하면서, 물 0.20g을 함유한 THF 용액 1.66g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.2가 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃로 승온시키고, 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 미량의 겔 형태의 불용물을 포함하는 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다. 이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 W)을 얻었다. 이 조성물 W를 이용해서, 실시예 2-33과 마찬가지 수법으로 유리 기판에 도포성막을 행하고, 표 2-7의 결과를 얻었다. 또한, 130℃에서 가열한 막의 막 두께를 촉침식 표면형상 측정기으로 측정한 바, 146㎚였다.To 20.0 g of tetrahydrofuran (THF) was added 1.05 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature (25°C). To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 1.66 g of a THF solution containing 0.20 g of water was added dropwise while stirring while being careful of heat generation so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.2. Thereafter, the temperature was increased to 65°C and the mixture was reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless transparent solution containing a trace amount of gel-like insoluble matter. The trace amount of gel-like insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less) to recover the colorless transparent solution. Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc. was observed. In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition W) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained. Using this composition W, a film was applied to a glass substrate by the same method as in Example 2-33, and the results shown in Table 2-7 were obtained. In addition, the film thickness of the film heated at 130°C was measured with a stylus-type surface profile measuring device, and was 146 nm.

[표 2-7][Table 2-7]

[실시예 2-35][Example 2-35]

실시예 2-34에 있어서, 도포성막의 조작을 3회 반복하여, 300℃에 있어서 마찬가지로 막을 얻었다. 300℃에 있어서 가열해서 얻어진 알루미늄 산화물막의 550㎚에 있어서의 수직투과율은 92%의 값을 얻었다.In Example 2-34, the operation of forming a film was repeated three times, and a film was obtained in the same manner at 300°C. The vertical transmittance at 550 nm of the aluminum oxide film obtained by heating at 300°C was 92%.

[실시예 2-36][Example 2-36]

실시예 2-7에서 얻어진, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.06이 되도록 하고, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 D)을 이용해서, 알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 30㎜(두께 0.2mm))을 이용해서, 질소 분위기 하, 실온에서 상기 용액 200㎕를 상기 필름에 적하하고, 회전수 500rpm에서 20초간 기판을 회전시켜서 용액을 필름 전체에 도포하고, 용매의 건조 후, 기판을 50, 100 및 130℃의 각 온도에서 2분 가열함으로써 용매를 건조시킴과 동시에 막을 형성시켰다.In Example 2-7, a composition for producing an aluminum oxide film (Composition D) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) is 1.06 was used, and a polypropylene (PP) film (30 mm square (0.2 mm thick)) was used as a substrate for forming an aluminum oxide film. In a nitrogen atmosphere, at room temperature, 200 μl of the solution was dropped onto the film, the substrate was rotated at a rotation speed of 500 rpm for 20 seconds to apply the solution to the entire film, and after drying the solvent, the substrate was heated at each of 50, 100, and 130°C for 2 minutes to dry the solvent and form a film at the same time.

이들의 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 D중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 각 온도에 있어서 얻어진 막은 모두 투명하였다.The substrates to which these films were attached were taken out into the air, and the obtained films were analyzed by ATR-IR. It was confirmed that no peaks derived from organic substances, such as the solvent contained in the composition D or the ethyl group contained in the partial hydrolyzate of triethylaluminum, were observed, and that an aluminum oxide film was formed. All the obtained films were transparent at each temperature.

각 온도에서의 가열로 얻어진 막의 밀착성에 대해서, 12mm 폭의 셀로판 테이프를 이용해서, 박리 시험에 의해 확인을 행하였다. 알루미늄 산화물막을 성막한 상기 폴리프로필렌(PP) 필름의 성막면에 셀로판 테이프를 꽉 눌러서 붙이고, 기울기 45°로 떼어내었다. 떼어낸 후를 육안, ATR-IR 및 SEM 측정으로 확인한 바, 모두 강한 막의 박리는 확인되지 않고, 130℃ 이하로 한 저온에서의 열처리에 있어서도, 본 조성물에 의해 성막한 막의 밀착성이 높은 것을 확인하였다. 이들 중에서도 특히 130℃에서 성막했지만 막의 밀착성은 양호하였다.The adhesion of the film obtained by heating at each temperature was confirmed by a peeling test using a 12 mm wide cellophane tape. The cellophane tape was firmly pressed and attached to the film-forming surface of the polypropylene (PP) film on which an aluminum oxide film was formed, and was peeled off at an incline of 45°. After peeling, visual, ATR-IR, and SEM measurements were performed to confirm that no strong peeling of the film was confirmed, and it was confirmed that the adhesion of the film formed by the present composition was high even in heat treatment at a low temperature of 130°C or lower. Among these, the adhesion of the film was particularly good even when formed at 130°C.

[실시예 2-37][Example 2-37]

실시예 2-21에서 얻어진 조성물 O, 실시예 2-26에서 얻어진 조성물 P, 실시예 2-27에서 얻어진 조성물Q, 실시예 2-28에서 얻어진 조성물 R, 실시예 2-30에서 얻어진 조성물 T, 실시예 2-31에서 얻어진 조성물 U (조성물 O, P, Q, R, T 및 U는, 모두 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0)의 각 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물을 각각 이용해서, 실시예 2-36과 마찬가지 수법으로 스핀 코팅에 의해 막을 도포성막하고, 용매의 건조 후, 50, 100, 130℃의 각 온도에서 2분간 가열하여, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 30㎜(두께 0.2mm)) 상에 막을 형성하였다. 이들의 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 각 조성물 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다.Using each of the compositions for producing an aluminum oxide film containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum, each of the compositions O obtained in Example 2-21, P obtained in Example 2-26, Q obtained in Example 2-27, R obtained in Example 2-28, T obtained in Example 2-30, and U obtained in Example 2-31 (compositions O, P, Q, R, T, and U all have a molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) of 1.0), a film was applied by spin coating in the same manner as in Example 2-36, and after drying the solvent, the film was formed on a polypropylene (PP) film (30 mm on each side (0.2 mm thick)) by heating at each temperature of 50, 100, and 130°C for 2 minutes. The substrates to which these films were attached were taken out into the air, and the obtained films were analyzed by ATR-IR. It was confirmed that no peaks derived from organic substances, such as ethyl groups contained in the solvent or partial hydrolyzate of triethylaluminum contained in each composition, were observed, and that an aluminum oxide film was formed.

[실시예 2-38][Example 2-38]

실시예 2-7에서 얻어진 조성물 D(물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.06), 실시예 2-9에서 얻어진 조성물 E(물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.4), 실시예 2-10에서 얻어진 조성물 F(물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.6), 실시예 2-11에서 얻어진 조성물 G (물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.8), 실시예 2-12에서 얻어진 조성물 H(물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.17), 실시예 2-13에서 얻어진 조성물 I(물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.25)의 각 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물을 각각 이용해서, 실시예 2-36과 마찬가지 수법으로 스핀 코팅에 의해 막을 도포성막하고, 용매의 건조 후, 50, 100, 130℃의 각 온도에서 2분간 가열하고, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 30㎜(두께 0.2mm)) 상에 막을 형성하였다.Using the compositions for producing an aluminum oxide film containing a product partially hydrolyzed of triethylaluminum, each of the compositions D obtained in Example 2-7 (the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 1.06), E obtained in Example 2-9 (the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 0.4), F obtained in Example 2-10 (the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 0.6), G obtained in Example 2-11 (the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 0.8), H obtained in Example 2-12 (the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 1.17), and I obtained in Example 2-13 (the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 1.25), a film was applied by spin coating in the same manner as in Example 2-36, and after drying the solvent, 50, It was heated at each temperature of 100 and 130℃ for 2 minutes, and a film was formed on a polypropylene (PP) film (30 mm square (0.2 mm thick)).

이들의 막이 부착된 폴리프로필렌(PP) 필름을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 각 조성물 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 각 온도에 있어서 얻어진 막은 모두 투명하였다.The polypropylene (PP) films to which these films were attached were taken out into the air, and the obtained films were analyzed by ATR-IR. It was confirmed that no peaks derived from organic substances such as ethyl groups contained in the solvent or partial hydrolyzate of triethylaluminum contained in each composition were observed, and that an aluminum oxide film was formed. All the obtained films at each temperature were transparent.

또한, 얻어진 막의 밀착성에 대해서, 실시예 2-7의 크로스컷 시험에서 사용한 스카치 테이프(등록상표) 2364(3M사 제품)를 이용해서, 박리 시험에 의해 확인을 행하였다. 알루미늄 산화물막을 성막한 상기 폴리프로필렌(PP) 필름의 성막면에 테이프를 꽉 눌러서 붙이고, 비스듬히 45°로 떼어내었다. 떼어낸 후를 육안, ATR-IR 및 SEM 측정으로 확인한 바, 강한 막의 박리는 확인되지 않아, 본 조성물에 의해 성막한 막의 밀착성이 높은 것을 확인하였다. 이들 얻어진 막에 있어서 조성물 D(물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.06), 조성물 G(물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.8), 조성물 H(물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.17), 조성물 I(물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.25)을 이용해서 도포를 행하고, 100℃ 이상에서의 가열에 의해 얻어진 막이 폴리프로필렌(PP) 필름에의 밀착성이 양호하였다. 조성물 H(물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.17)을 이용해서 100℃에서 PP 필름 상에 성막한 알루미늄 산화물막에 대해서 박리 시험을 행한 전후의 알루미늄 산화물막의 각각의 ATR-IR 스펙트럼을 도 2q, 도 2r에 나타낸다(도 2q: 박리 시험 실시 전, 도 2r: 박리 시험 실시 후).In addition, the adhesion of the obtained film was confirmed by a peeling test using Scotch tape (registered trademark) 2364 (3M product) used in the cross-cut test of Example 2-7. The tape was firmly pressed and attached to the film-forming surface of the polypropylene (PP) film on which an aluminum oxide film was formed, and then peeled off at an angle of 45°. After peeling, the film was confirmed with the naked eye, ATR-IR, and SEM measurements, and no strong peeling of the film was confirmed, confirming that the film formed by the present composition had high adhesion. In these obtained films, coating was performed using Composition D (the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 1.06), Composition G (the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 0.8), Composition H (the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 1.17), and Composition I (the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 1.25), and the films obtained by heating at 100°C or higher had good adhesion to a polypropylene (PP) film. The ATR-IR spectra of the aluminum oxide film before and after a peeling test was performed on the aluminum oxide film formed on the PP film at 100°C using Composition H (the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 1.17) are shown in FIGS. 2q and 2r ( FIG. 2q : before the peeling test, FIG. 2r : after the peeling test).

[비교예 2-6][Comparative Example 2-6]

실시예 2-1에 있어서, 테트라하이드로퓨란(THF)의 사용량을 108.45g, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품)의 사용량을 15.13g, 물 1.08g을 함유한 THF 용액 36.6g 대신에 물 0.48g을 함유한 THF 용액 48.8g으로 해서, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.2가 되도록 적하하는 것 이외에는, 실시예 2-1과 마찬가지 수법을 이용해서 반응을 행하여, 무색투명 용액을 얻었다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.In Example 2-1, the amount of tetrahydrofuran (THF) used was 108.45 g, the amount of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) used was 15.13 g, and 48.8 g of a THF solution containing 0.48 g of water was added dropwise instead of 36.6 g of a THF solution containing 1.08 g of water, so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 0.2, and a colorless transparent solution was obtained. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on a filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc. was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 3)을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition 3) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.2가 되도록 하고, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 3)을 이용해서, 알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 30㎜(두께 0.2mm))을 이용해서, 실시예 2-1과 마찬가지 조작을 행하여, 스핀 코팅 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 이때 조성물 3의 도포 및 용매의 건조 후, 필름은 130℃의 각 온도에서 2분간 가열하였다. 이들 각 온도로 가열해서 얻어진 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 도 2s의 스펙트럼을 얻었다. 도 2s로부터 명확한 바와 같이, 실시예 2-38의 도 2q와 비교해서, 알루미늄 산화물의 피크에 대하여 PP기판 유래의 피크가 크고, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.2이 되도록 하고, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 3)을 이용한 성막에서 얻어지는 알루미늄 산화물의 막은, 본 발명의 조성물을 이용한 성막에서 얻어지는 막에 비해서 얇아지는 것이 확인되었다.A composition for producing an aluminum oxide film (Composition 3) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) is 0.2 was used, and a polypropylene (PP) film (30 mm square (0.2 mm thick)) was used as a substrate for forming an aluminum oxide film, and the same operation as in Example 2-1 was performed to form an aluminum oxide film by spin coating. At this time, after applying Composition 3 and drying the solvent, the film was heated at each temperature of 130°C for 2 minutes. The substrate to which the film obtained by heating to each of these temperatures was attached was taken out into the air, and the obtained film was analyzed by ATR-IR to obtain the spectrum of Fig. 2s. As is clear from FIG. 2s, compared to FIG. 2q of Example 2-38, the peak derived from the PP substrate is larger than the peak of the aluminum oxide, and the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) is 0.2, and it was confirmed that the aluminum oxide film obtained by the film formation using the composition for producing an aluminum oxide film (Composition 3) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was thinner than the film obtained by the film formation using the composition of the present invention.

또한, 얻어진 막의 밀착성에 대해서, 실시예 2-7의 크로스컷 시험에 사용한 스카치 테이프(등록상표) 2364(3M사 제품)를 이용해서, 박리 시험을 행하고, ATR-IR 및 SEM 측정으로 분석하였다. 조성물 3을 이용해서 100℃에서 PP 필름 상에 성막한 알루미늄 산화물막에 대해서 박리 시험을 행한 후의 알루미늄 산화물막의 ATR-IR 스펙트럼을 도 2t에 나타낸다 도 2t의 스펙트럼은 알루미늄산화물의 피크가 감소하고 있는 것으로부터, 성막 시의 산화물의 부착이 적을 뿐만 아니라, 막도 벗겨지기 쉬운 것을 확인하였다.In addition, regarding the adhesion of the obtained film, a peeling test was performed using Scotch tape (registered trademark) 2364 (product of 3M) used in the crosscut test of Example 2-7, and the peeling test was analyzed by ATR-IR and SEM measurements. The ATR-IR spectrum of the aluminum oxide film after the peeling test was performed on the aluminum oxide film formed on a PP film at 100°C using composition 3 is shown in Fig. 2t. In the spectrum of Fig. 2t, it was confirmed that not only was the adhesion of the oxide small during the film formation, but also the film was easy to peel off, since the peak of the aluminum oxide is decreasing.

이와 같이, 본 비교예에서 사용한 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.2가 되도록 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물은, 실시예 2-38에서 사용한 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.4 내지 1.25에서 얻어진 조성물에 비해서, 막의 성막성·밀착성이 뒤떨어져 있는 것을 확인하였다.Thus, it was confirmed that the product in which triethylaluminum was partially hydrolyzed so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) used in this comparative example was 0.2 had inferior film-forming properties and adhesiveness compared to the composition obtained when the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) used in Example 2-38 was 0.4 to 1.25.

[비교예 2-7][Comparative Example 2-7]

알루미늄 트라이아이소프로폭사이드 18.38g에 아이소프로판올 90㎖를 가하고, 물 1.62g을 이용해서 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드에 대한 몰비가 1이 되도록 교반하면서 실온에서 적하하였다. 그 후, 80℃로 승온시키고, 80℃에서 3시간반응시켰다. 반응 종료 후, 냉각시켜 내용물을 회수했지만, 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드의 대부분이 미반응물로서 회수되었다.To 18.38 g of aluminum triisopropoxide, 90 ml of isopropanol was added, and 1.62 g of water was added dropwise at room temperature with stirring so that the molar ratio to aluminum triisopropoxide became 1. Then, the temperature was increased to 80°C, and the reaction was performed at 80°C for 3 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled and the contents were recovered, but most of the aluminum triisopropoxide was recovered as unreacted material.

[비교예 2-8][Comparative Example 2-8]

물 109.25g을 72℃로 가열하고, 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드 41.8g을 교반하면서 첨가하였다. 85℃에서 4시간 가열하고, 그 후, 실온까지 방랭시켰다. 용액은 겔 형태이며, 교반이 곤란하였다. 더욱 60중량%의 질산을 1.89g 가 바 하얗게 보이는 겔 형태의 물질을 얻었다. 이 용액을 91℃에서 3시간 가열하였다. 그 후, 실온까지 방랭시켜 겔 형태의 물질을 얻었다. 이 겔 형태 물질의 액 중의 분산이 나쁘기 때문에, 물 200g을 가해서 희석시켜, 유백색으로 흐려진 반투명한 액체로 해서, 이것을 회수하였다(조성물 4).109.25 g of water was heated to 72°C, and 41.8 g of aluminum triisopropoxide was added with stirring. The mixture was heated at 85°C for 4 hours and then cooled to room temperature. The solution was in a gel form and stirring was difficult. Furthermore, 1.89 g of 60 wt% nitric acid was added to obtain a gel-like substance that appeared white. This solution was heated at 91°C for 3 hours. It was then cooled to room temperature to obtain a gel-like substance. Since the dispersion of this gel-like substance in the liquid was poor, 200 g of water was added to dilute it, and it became a milky white cloudy translucent liquid, which was recovered (Composition 4).

알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 30㎜(두께 0.2mm))을 이용해서, 조성물 4를 이용해서, 실시예 2-1과 마찬가지 조작을 행하여, 스핀 코팅 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 이때 조성물 4의 도포 및 용매의 건조 후, 필름은 130℃에서 2분간 가열하였다. 조성물 4는 필름 표면에 거의 남지 않아, 막의 형성을 할 수 없었다. 침지 코팅에 의한 성막도 마찬가지로 시도해보았지만, 스핀 코팅과 마찬가지로 막의 형성을 할 수 없었다. 또한, 조성물 4를 폴리프로필렌(PP) 필름 상에 가능한 한 퍼지게 한 후, 60℃에서 가열해서 알루미늄 산화물막의 형성을 시도해보았지만, 투명한 막 형태 물질이 단편적으로 형성되었지만, 모두 필름으로부터 벗겨져 버렸다.As a substrate for forming an aluminum oxide film, a polypropylene (PP) film (30 mm square (0.2 mm thick)) was used, and the composition 4 was used, and the same operation as in Example 2-1 was performed to form an aluminum oxide film by spin coating. At this time, after applying the composition 4 and drying the solvent, the film was heated at 130°C for 2 minutes. Almost no composition 4 remained on the film surface, so that a film could not be formed. Film formation by immersion coating was also attempted, but, as with spin coating, a film could not be formed. In addition, after the composition 4 was spread as much as possible on the polypropylene (PP) film and then heated at 60°C, an attempt was made to form an aluminum oxide film, but a transparent film-like material was formed in fragments, but it was all peeled off from the film.

실시예 2-38, 비교예 2-2 및 2-6에서 얻은 각 조성물을 이용해서, PP 필름에 스핀 코팅 성막해서 얻어진 막의 밀착성 평가에 대해서 표 2-8 및 표 2-9에 결과를 나타낸다.The results of evaluating the adhesion of films obtained by spin coating on PP films using each composition obtained in Example 2-38 and Comparative Examples 2-2 and 2-6 are shown in Tables 2-8 and 2-9.

[표 2-8][Table 2-8]

[표 2-9][Table 2-9]

[실시예 2-39][Example 2-39]

실시예 2-13에 있어서, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.27 또는 1.29가 되도록 물/THF 용액을 추가 적하한 바 백색의 불용물이 발생하였다(용액 중에 차지하는 고형물의 체적으로 10% 이하). 용액을 실온(20 내지 25℃)에서 3일 방치 후의 조성물의 외관을 관찰한 바, 물/THF 용액을 추가 첨가했을 때에 발생한 백색의 불용물의 증가는 거의 없고, 이들의 불용물을 제거함으로써 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 포함하는 균일한 용액으로서 알루미늄 산화물막 제조용 조성물을 얻을 수 있었다(조성물 X(물/TEAL=1.27) 및 조성물 Y(물/TEAL=1.29). 이들 조성물은, 본 발명 2의 실시예에 기재된 스핀 코팅 성막이나 침지 코팅 성막에 의해, 유리나 수지 등의 기재에 도포하고, 더욱 가열을 행함으로써 알루미늄 산화물막을 형성할 수 있었다. 실시예 2-9 내지 2-13에서 얻어진, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.4 내지 1.25로 각각, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물에 대해서도, 용액을 실온(20 내지 25℃)에서 3일 방치 후의 조성물의 외관을 육안으로 관찰한 바, 용액에 변화는 보이지 않았다.In Example 2-13, when the water/THF solution was additionally added dropwise so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.27 or 1.29, a white insoluble substance was generated (10% or less in terms of the volume of solid matter in the solution). When the appearance of the composition was observed after the solution was left at room temperature (20 to 25°C) for 3 days, there was almost no increase in the white insoluble matter that occurred when the water/THF solution was additionally added, and by removing these insoluble matters, it was possible to obtain a composition for producing an aluminum oxide film as a uniform solution containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum (Composition X (water/TEAL = 1.27) and Composition Y (water/TEAL = 1.29). These compositions were applied to a substrate such as glass or resin by the spin coating film formation or immersion coating film formation described in Example 2 of the present invention, and further heated to form an aluminum oxide film. Regarding the compositions for producing an aluminum oxide film containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum, each having a molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) of 0.4 to 1.25 obtained in Examples 2-9 to 2-13, the solution was also left at room temperature (20 to 25°C) for 3 days. The appearance of the composition after standing was observed with the naked eye, and no changes were observed in the solution.

[비교예 2-9][Comparative Example 2-9]

실시예 2-13에 있어서, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.31, 1.33 또는 1.35가 되도록 물/THF 용액을 추가 적하한 바, 백색의 불용물이 대량으로 발생하였다(용액 중에 차지하는 체적으로 15% 이상). 용액을 3일 방치 후의 조성물의 외관을 관찰한 바, 용액 전체가 겔 형태화하고, 균일 용액 부분이 거의 없고, 용액으로서의 유동성이 거의 없어졌다. 이렇게 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 많을 경우에는, 균일한 용액으로서 조성물을 얻을 수 없어져, 도포제로서의 사용이 곤란하게 되었다.In Example 2-13, when the water/THF solution was additionally added dropwise so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 1.31, 1.33, or 1.35, a large amount of white insoluble matter was generated (15% or more in terms of volume in the solution). When the appearance of the composition was observed after leaving the solution for 3 days, the entire solution had formed a gel, there was almost no uniform solution portion, and the fluidity as a solution was almost lost. When the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was this high, it became difficult to obtain the composition as a uniform solution, making it difficult to use it as a coating agent.

실시예 2-39 및 비교예 2-9에 있어서 각 물/TEAL(몰비)에서의 TEAL의 부분 가수분해로 얻은 반응 생성물의 외관과 불용물인 겔의 발생 상황(조제 직후 및 3일 방치 후)에 대해서 표 2-10 및 표 2-11에 결과를 나타낸다.The appearance of the reaction products obtained by partial hydrolysis of TEAL at each water/TEAL (molar ratio) in Example 2-39 and Comparative Example 2-9 and the occurrence of insoluble gels (immediately after preparation and after 3 days of standing) are shown in Tables 2-10 and 2-11.

[표 2-10][Table 2-10]

[표 2-11][Table 2-11]

[실시예 2-40][Example 2-40]

실시예 2-7에서 얻어진, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.06이 되도록 하고, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 D)을 이용해서, 알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서 종이(약 봉지: (사방 20㎜(두께 31㎛))를 이용해서, 침지 코팅법에 의해 도포를 행하였다. 질소 분위기 하, 종이를 조성물 D에 1초간 침지시키고 종이를 끌어 올린 후, 종이에 고인 액을 떨어뜨렸다. 용매를 실온건조 후, 200℃로 2분간 가열하고, 종이에 막을 성막하였다. 얻어진 막이 부착된 종이를 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 D 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 얻어진 막을 SEM 분석을 한 바, 도 2u가 얻어지고, 종이의 섬유의 표면을 알루미늄 산화물이 코팅되어 있는 것이 확인되었다.In Example 2-7, a composition for producing an aluminum oxide film (composition D) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) is 1.06 was used, and paper (about a bag: (square 20 mm (thickness 31 μm)) was used as a substrate for forming an aluminum oxide film, and application was performed by the dipping coating method. Under a nitrogen atmosphere, the paper was dipped in composition D for 1 second, the paper was pulled up, and the liquid accumulated on the paper was dropped. After the solvent was dried at room temperature, it was heated at 200° C. for 2 minutes, and a film was formed on the paper. The paper with the obtained film attached was taken out into the air, and the obtained film was analyzed by ATR-IR, and it was confirmed that no peaks derived from organic substances such as ethyl groups contained in the solvent or the partially hydrolyzed product of triethylaluminum contained in composition D were confirmed, and the formation of an aluminum oxide film was confirmed. The obtained film was analyzed by SEM, and as shown in FIG. 2u was obtained, and it was confirmed that the surface of the paper fibers was coated with aluminum oxide.

[실시예 2-41][Example 2-41]

실시예 2-40에 있어서, 알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서 종이(약 봉지: (사방 20㎜(두께 31㎛)) 대신에 사방 18㎜(두께 0.7mm)의 유리 기판(코닝사 제품, EagleXG(등록상표))을 이용해서, 침지 코팅법에 의해 도포를 행하였다. 질소 분위기 하, 유리 기판을 조성물 D에 1초간 침지하고, 유리 기판을 끌어올린 후, 기판에 고인 액을 떨어뜨렸다. 용매를 실온 건조 후, 130℃에서 2분간 가열하여, 기판에 막을 성막하였다. 이 도포·용매 건조·가열의 일련의 성막조작 시에 있어서의 질소 가스 분위기에 있어서, 수분함유율은 246 내지 304ppm(노점온도 -32 내지 34℃)이었다.In Example 2-40, instead of paper (bag: (20 mm square (31 ㎛ thick)) as a substrate for forming an aluminum oxide film, a glass substrate (Corning Corporation, EagleXG (registered trademark)) having a square size of 18 mm (thickness of 0.7 mm) was used, and coating was performed by the dipping coating method. Under a nitrogen atmosphere, the glass substrate was dipped in Composition D for 1 second, the glass substrate was lifted, and the liquid accumulated on the substrate was dropped. After the solvent was dried at room temperature, it was heated at 130°C for 2 minutes, and a film was formed on the substrate. During this series of film-forming operations of coating, solvent drying, and heating, the moisture content was 246 to 304 ppm (dew point temperature of -32 to 34°C) in the nitrogen gas atmosphere.

얻어진 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 D 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 얻어진 알루미늄 산화물막의 외관은 투명하고 균질하였다.The substrate with the obtained film attached was taken out into the air, and the obtained film was analyzed by ATR-IR. It was confirmed that no peaks derived from organic substances such as the solvent contained in the composition D or the ethyl group contained in the partial hydrolyzate of triethylaluminum were observed, and that an aluminum oxide film was formed. The appearance of the obtained aluminum oxide film was transparent and homogeneous.

[비교예 2-10][Comparative Example 2-10]

실시예 42-1에 있어서, 도포·용매 건조·가열의 일련의 성막조작 시에 있어서의 질소 가스 분위기에 있어서, 수분함유율을 9312몰ppm 내지 9778ppm(약 1%)(노점온도 -6 내지 -7℃)로 행한 것 이외에는 실시예 2-41과 마찬가지로 해서, 유리 기판에 막을 성막하였다.In Example 42-1, a film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 2-41, except that during the series of film-forming operations of coating, solvent drying, and heating, the moisture content was set to 9312 mol ppm to 9778 ppm (approximately 1%) (dew point temperature -6 to -7°C) in a nitrogen gas atmosphere.

얻어진 막이 부착된 기판을 대기 중에 취출하고, 얻어진 막을 ATR-IR에 의해 분석을 행하여, 조성물 D 중에 함유되는 용매나 트라이에틸알루미늄의 부분 가수분해물에 함유되는 에틸기 등의 유기물 유래의 피크가 확인되지 않는 것 및 알루미늄 산화물막의 형성을 확인했지만, 얻어진 알루미늄 산화물막의 일부가 분말 형태로 되어, 균질한 막으로서 얻을 수 없었다.The substrate with the obtained film attached was taken out into the air, and the obtained film was analyzed by ATR-IR. It was confirmed that no peaks derived from organic substances such as the solvent contained in the composition D or the ethyl group contained in the partial hydrolyzate of triethylaluminum were confirmed, and that an aluminum oxide film was formed. However, a part of the obtained aluminum oxide film was in the form of powder, and it could not be obtained as a homogeneous film.

[실시예 2-42][Example 2-42]

실시예 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-15, 2-32, 2-33, 2-34에 있어서 얻어진 알루미늄 산화물막이 부착된 어느 기재나, 550㎚에서의 수직투과율이 80% 이상으로 높아, 광학재료로서 이용이 가능하다. 또한, 유리 기판에 성막한 알루미늄 산화물막은, 성막 후에 더욱 500℃에서 가열을 행해도 변질이 보이지 않아, 내열재료로서의 이용이 가능하다. 이들의 막의 표면저항치를 측정한 바, 저항치가 얻어지지 않아 도전성이 없으므로, 절연 재료로서의 이용이 가능하다. 실시예 2-24의 알루미늄 산화물막이 부착된 기재는 성막으로 얻어진 막 표면에 미소한 요철을 갖는 것이 확인되어, 반사 방지 효과, 촉매 담체로서의 이용이 가능하다. 실시예 2-7, 8, 21, 22, 23, 24, 25, 36, 37, 38, 40에 있어서, 본 발명의 조성물에서 성막한 알루미늄 산화물막은 유리나 수지 및 종이 등의 기재에의 밀착성이 높으므로, 각종 기재의 보호막이나 도장이나 적층막의 하지 등, 언더코트막, 기재에 적층 가능한 전자 디바이스용막 등의 이용이 가능하다. 이와 같이, 본 발명의 알루미늄 산화물막이 부착된 기재는, 알루미늄 산화물 기능막으로서의 이용이 가능하다.Any of the substrates to which the aluminum oxide films obtained in Examples 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-15, 2-32, 2-33, and 2-34 were attached had a vertical transmittance of 80% or higher at 550 nm, and thus could be used as an optical material. In addition, the aluminum oxide film formed on a glass substrate showed no deterioration even when heated at 500°C after the film formation, and thus could be used as a heat-resistant material. When the surface resistance of these films was measured, no resistance value was obtained, indicating that there was no conductivity, and thus it could be used as an insulating material. The substrate to which the aluminum oxide film of Example 2-24 was attached was confirmed to have fine unevenness on the surface of the film obtained by the film formation, and thus it could be used for an antireflection effect and as a catalyst carrier. In Examples 2-7, 8, 21, 22, 23, 24, 25, 36, 37, 38, and 40, the aluminum oxide film formed from the composition of the present invention has high adhesion to substrates such as glass, resin, and paper, and therefore can be used as a protective film for various substrates, a base for a coating or a laminated film, an undercoat film, a film for electronic devices that can be laminated on a substrate, and the like. In this way, the substrate to which the aluminum oxide film of the present invention is attached can be used as an aluminum oxide functional film.

[실시예 2-43][Example 2-43]

실시예 2-1, 2, 3, 4, 5, 6, 15, 24, 32, 33, 34, 35 및 39에 기재된 알루미늄 산화물막을 구비하는 유리 기판이나, 실시예 2-7, 8, 21, 22, 23, 25, 36, 37, 38, 39 및 40에 있어서 얻어진 알루미늄 산화물막을 구비하는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 아크릴과 같은 수지의 판 및 필름이나 종이는, 모두 실시예 42에 기재된 기능을 지니는 알루미늄 산화물 기능막을 구비하는 기재로서 이용이 가능하다.The glass substrates having the aluminum oxide films described in Examples 2-1, 2, 3, 4, 5, 6, 15, 24, 32, 33, 34, 35 and 39, or the plates and films or papers made of resins such as polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET) and acrylic having the aluminum oxide films obtained in Examples 2-7, 8, 21, 22, 23, 25, 36, 37, 38, 39 and 40 can all be used as substrates having the aluminum oxide functional films having the functions described in Example 42.

<본 발명의 제3 양상><Third aspect of the present invention>

모든 유기 알루미늄 화합물을 포함하는 용액의 조제 및 그것을 이용한 성막은 질소 가스 분위기 하에서 행하고, 용매는 모두 탈수 및 탈기시켜 사용하였다.The preparation of solutions containing all organic aluminum compounds and the film formation using them were performed under a nitrogen gas atmosphere, and all solvents were dehydrated and degassed before use.

<트라이에틸알루미늄의 몰수><Number of Triethyl Aluminum Moles>

본 발명의 제1 양상과 마찬가지이다.It is the same as the first aspect of the present invention.

알루미늄 산화물막에 성막 시에 있어서의 물은, 필요에 따라서 65℃로 가열한 물에 질소를 버블링시키는 것에 의해 질소중에 물을 포화시킨 상태(불활성 가스 중의 수분으로서 25몰%)인 것으로 하여 성막 분위기에 공급하였다. 성막 분위기에 있어서의 불활성 가스 중의 수분함유율은 노점측정(습도)에 따를 수 있었다. 또한, 용액의 조제나 성막 등의 조작에 있어서 실온에서 행할 경우에는, 실온이 18 내지 27℃가 되는 바와 같은 환경 하에 있어서 실시하였다.When forming a film on an aluminum oxide film, water was supplied to the film formation atmosphere in a state where water was saturated in nitrogen (25 mol% as moisture in an inert gas) by bubbling nitrogen into water heated to 65°C as needed. The moisture content in the inert gas in the film formation atmosphere could be determined by dew point measurement (humidity). In addition, when performing operations such as solution preparation or film formation at room temperature, the operations were performed in an environment where the room temperature was 18 to 27°C.

실시예 및 비교예에 있어서의 각 성막에 있어서의 기재 상에 있어서의 알루미늄 산화물 및 그 막의 형성은, ATR-IR(전반사(attenuated total reflection: ATR)법에 의한 적외분광법), EPMA(Electron Probe Micro Analyzer: 전자선 마이크로아날라이저), XRD(X-ray diffraction: X선 회절)에 의한 해석으로 확인하였다.The formation of aluminum oxide and its film on the substrate in each film in the examples and comparative examples was confirmed by analysis using infrared spectroscopy using the attenuated total reflection (ATR) method, EPMA (Electron Probe Micro Analyzer), and XRD (X-ray diffraction).

가시광 등의 투과율은 분광 광도계를 이용해서 측정하였다.The transmittance of visible light, etc. was measured using a spectrophotometer.

알루미늄 산화물막의 막 두께는, 촉침식 표면형상 측정기에 의한 측정 또는 박막 단면의 SEM 측정에 의해 행하였다.The film thickness of the aluminum oxide film was measured using a stylus-type surface profile measuring instrument or by SEM measurement of the cross-section of the film.

성막한 알루미늄 산화물막의 기재에의 밀착성은, 점착테이프를 이용한 기재에 도포 제막한 알루미늄 산화물막에의 테이프 붙이기·박리에 의한 박리 시험에 의해 확인하였다.The adhesion of the formed aluminum oxide film to the substrate was confirmed by a peeling test in which the aluminum oxide film applied to the substrate using an adhesive tape was pasted and peeled off.

약액의 반응성은, 온도(20℃) 및 습도(50%)가 일정한 무풍대기 중에 있어서 여과지에 약액을 적하하고, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인하였다.The reactivity of the drug solution was confirmed by dropping the drug solution on a filter paper in a still atmosphere with constant temperature (20°C) and humidity (50%), and visually checking the reactivity on the filter paper.

[실시예 3-1-1][Example 3-1-1]

테트라하이드로퓨란(THF) 74.8g에, 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품) 8.3g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반한 후에, 여과함으로써, 분무도포에 이용하기 위한, 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 A)을 얻었다.To 74.8 g of tetrahydrofuran (THF), 8.3 g of triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was added at room temperature. After sufficient stirring, the mixture was filtered to obtain a solution (solution A) for producing an aluminum oxide film containing triethylaluminum for use in spray coating.

약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

얻어진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 A)을 이용해서, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 사방 18㎜(두께 0.7mm)의 유리 기판(코닝사 제품, EagleXG(등록상표))을 이용해서, 이 유리 기판을 200℃로 가열하고, 대기압, 불활성 가스 중의 수분이 2.3몰%(21℃에서 상대습도 90%)로 물이 존재하는 질소 분위기 하에 있어서, 히터로 가열한 기판에 대하여, 분무 노즐로부터 용액 A를 2 ㎖/분으로 8분간 분무하였다. 분무 노즐로부터 토출되는 액적의 크기는, 3 내지 20㎛의 범위이며, 또한 분무 노즐과 기판과의 거리를 20㎝로 해서 행하였다. 분무종료 후, 제막한 기재를 5분간 가열을 계속하였다.Using the obtained solution for producing an aluminum oxide film (solution A), an aluminum oxide film was formed by spray deposition. As a substrate for forming an aluminum oxide film, a glass substrate (EagleXG (registered trademark) manufactured by Corning Inc.) with a side size of 18 mm (thickness of 0.7 mm) was used. The glass substrate was heated to 200°C, and in a nitrogen atmosphere containing 2.3 mol% of water (90% relative humidity at 21°C) in an inert gas at atmospheric pressure, solution A was sprayed from a spray nozzle at 2 mL/min for 8 minutes onto the substrate heated with a heater. The size of the droplets discharged from the spray nozzle was in the range of 3 to 20 μm, and the distance between the spray nozzle and the substrate was set to 20 cm. After completion of spraying, the substrate on which the film was formed was continuously heated for 5 minutes.

유리 기판 상에 형성된 막을, 방랭 후에 대기 중에 취출하고, SEM 및 EPMA로 분석하여, 막의 부착 및 막을 구성하는 원소가 산소 및 알루미늄 원소인 것을 확인하고, 또한 ATR-IR에 의해 분석을 한 바, 550 내지 1000㎝-1 부근의 유리 기판 유래의 피크와 겹치는 피크의 증가 및 2800 내지 3100㎝-1 사이에 보이는, 유기 알루미늄 화합물이나 용매가 그들의 구조 중에 가진 C-H에 유래하는 것에 귀속되는 피크가 관측되지 않는 것을 확인하였다. 이상의 분석으로부터, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 또한, 본 실시예에서 얻어진 알루미늄 산화물막은, XRD에 의해 피크가 확인되지 않아, 비정질 상태인 것이 확인되었다. 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 촉침식 표면형상 측정기에 의한 측정한 바, 329㎚였다. 또한, 가시광(550㎚)에서의 투과율은 97.9%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.The film formed on the glass substrate was taken out into the air after cooling, and analyzed by SEM and EPMA to confirm that the adhesion of the film and the elements constituting the film were oxygen and aluminum elements, and further, when analyzed by ATR-IR, it was confirmed that an increase in the peak overlapping with the peak derived from the glass substrate around 550 to 1000 cm -1 and a peak attributed to CH which the organoaluminum compound or solvent has in its structure, which appeared between 2800 and 3100 cm -1, were not observed. From the above analysis, it was confirmed that an aluminum oxide film was formed at a low temperature of 200°C by the film-forming method using this solution. In addition, the aluminum oxide film obtained in this example was confirmed to be in an amorphous state because no peak was confirmed by XRD. The film thickness of the aluminum oxide film was 329 nm as measured by a stylus-type surface profile measuring device. In addition, the transmittance in visible light (550 nm) was 97.9%, and a transparent aluminum oxide film with a transmittance of 80% or more was obtained.

이 실시예 3-1-1의 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 A)과 마찬가지 조성의 용액을 이용해서, 실시예 3-1-1에 기재된 상기의 성막을 또 한번 행하여, 알루미늄 산화물막의 막 두께 332㎚을 얻었다. 이 막에 대해서 SEM에서 분석을 행하여, 막의 표면구조로서 도 3b, 막의 단면구조로서 도 3c의 형상인 것을 각각 확인하였다.Using a solution having the same composition as the solution for producing an aluminum oxide film containing triethylaluminum (solution A) of Example 3-1-1, the film formation described in Example 3-1-1 was performed once more, thereby obtaining an aluminum oxide film having a film thickness of 332 nm. This film was analyzed using SEM, and it was confirmed that the surface structure of the film had the shape of Fig. 3b, and the cross-sectional structure of the film had the shape of Fig. 3c, respectively.

[실시예 3-1-2][Example 3-1-2]

실시예 3-1-1에 있어서, 테트라하이드로퓨란(THF)을 76.5g, 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품) 4.0g으로 해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무도포에 이용하기 위한, 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 B)을 얻었다.In Example 3-1-1, 76.5 g of tetrahydrofuran (THF) and 4.0 g of triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) were used, and the same operation as in Example 3-1-1 was performed to obtain a solution for producing an aluminum oxide film containing triethylaluminum for use in spray coating (solution B).

약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

얻어진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 B)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 유리 기판 상에 형성된 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 279㎚였다. 얻어진 막의 가시광(550㎚)에서의 투과율은 94.8%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.Using the obtained solution for producing an aluminum oxide film (solution B), the same operation as in Example 3-1-1 was performed to form an aluminum oxide film by spray deposition. By the same analysis of the film formed on the substrate, the formation of an aluminum oxide film at a low temperature of 200°C was confirmed by the film deposition method using this solution. The film thickness of the aluminum oxide film formed on the glass substrate was 279 nm. The transmittance of the obtained film in visible light (550 nm) was 94.8%, and a transparent aluminum oxide film having a transmittance of 80% or more was obtained.

[실시예 3-1-3][Example 3-1-3]

실시예 3-1-1에 있어서, 테트라하이드로퓨란(THF) 대신에 1,2-다이에톡시에탄 79.2g을 이용해서, 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품)을 8.8g으로 해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무도포에 이용하기 위한, 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 C)을 얻었다.In Example 3-1-1, 79.2 g of 1,2-diethoxyethane was used instead of tetrahydrofuran (THF), and 8.8 g of triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was used, and the same operation as in Example 3-1-1 was performed to obtain a solution for producing an aluminum oxide film containing triethylaluminum for use in spray application (solution C).

약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

얻어진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 C)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 유리 기판 상에 형성된 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 358㎚였다. 또한, 가시광(550㎚)에서의 투과율은 95.3%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.Using the obtained solution for producing an aluminum oxide film (solution C), the same operation as in Example 3-1-1 was performed to form an aluminum oxide film by spray deposition. By the same analysis of the film formed on the substrate, the formation of an aluminum oxide film at a low temperature of 200°C was confirmed by the film deposition method using this solution. The film thickness of the aluminum oxide film formed on the glass substrate was 358 nm. In addition, the transmittance in visible light (550 nm) was 95.3%, and a transparent aluminum oxide film having a transmittance of 80% or more was obtained.

[실시예 3-1-4][Example 3-1-4]

실시예 3-1-1에 있어서, 테트라하이드로퓨란(THF) 대신에 다이아이소프로필 에터 82.7g을 이용해서, 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품)을 9.2g으로 해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무도포에 이용하기 위한, 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 D)을 얻었다.In Example 3-1-1, instead of tetrahydrofuran (THF), 82.7 g of diisopropyl ether was used, and 9.2 g of triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was used, and the same operation as in Example 3-1-1 was performed to obtain a solution (solution D) for producing an aluminum oxide film containing triethylaluminum for use in spray application.

얻어진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 D)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 유리 기판 상에 형성된 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 307㎚였다. 또한, 가시광(550㎚)에서의 투과율은 97.6%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.Using the obtained solution for producing an aluminum oxide film (solution D), the same operation as in Example 3-1-1 was performed to form an aluminum oxide film by spray deposition. By the same analysis of the film formed on the substrate, the formation of an aluminum oxide film at a low temperature of 200°C was confirmed by the film deposition method using this solution. The film thickness of the aluminum oxide film formed on the glass substrate was 307 nm. In addition, the transmittance in visible light (550 nm) was 97.6%, and a transparent aluminum oxide film having a transmittance of 80% or more was obtained.

[실시예 3-1-5][Example 3-1-5]

실시예 3-1-1에 있어서, 테트라하이드로퓨란(THF) 대신에 테트라하이드로퓨란(THF) 41.3g과 헥산 41.3g의 혼합 용매를 이용해서, 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품)을 9.2g으로 해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무도포에 이용하기 위한, 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 E)을 얻었다.In Example 3-1-1, instead of tetrahydrofuran (THF), a mixed solvent of 41.3 g of tetrahydrofuran (THF) and 41.3 g of hexane was used, and triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was changed to 9.2 g, and the same operation as in Example 3-1-1 was performed to obtain a solution for producing an aluminum oxide film containing triethylaluminum for use in spray application (solution E).

약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

얻어진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 E)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 유리 기판 상에 형성된 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 211㎚였다. 또한, 가시광(550㎚)에서의 투과율은 97.6%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.Using the obtained solution for producing an aluminum oxide film (solution E), the same operation as in Example 3-1-1 was performed to form an aluminum oxide film by spray deposition. By the same analysis of the film formed on the substrate, the formation of an aluminum oxide film at a low temperature of 200°C was confirmed by the film deposition method using this solution. The film thickness of the aluminum oxide film formed on the glass substrate was 211 nm. In addition, the transmittance in visible light (550 nm) was 97.6%, and a transparent aluminum oxide film having a transmittance of 80% or more was obtained.

[실시예 3-1-6][Example 3-1-6]

실시예 3-1-1에 있어서, 테트라하이드로퓨란(THF) 대신에 테트라하이드로퓨란(THF) 21.9g과 톨루엔 51.0g의 혼합 용매를 이용해서, 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품)을 8.1g으로 해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무도포에 이용하기 위한, 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 F)을 얻었다.In Example 3-1-1, instead of tetrahydrofuran (THF), a mixed solvent of 21.9 g of tetrahydrofuran (THF) and 51.0 g of toluene was used, and 8.1 g of triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was used, and the same operation as in Example 3-1-1 was performed to obtain a solution for producing an aluminum oxide film containing triethylaluminum for use in spray application (solution F).

약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

얻어진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 F)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 유리 기판 상에 형성된 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 271㎚였다. 또한, 가시광(550㎚)에서의 투과율은 95.5%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.Using the obtained solution for producing an aluminum oxide film (solution F), the same operation as in Example 3-1-1 was performed to form an aluminum oxide film by spray deposition. By the same analysis of the film formed on the substrate, the formation of an aluminum oxide film at a low temperature of 200°C was confirmed by the film deposition method using this solution. The film thickness of the aluminum oxide film formed on the glass substrate was 271 nm. In addition, the transmittance in visible light (550 nm) was 95.5%, and a transparent aluminum oxide film having a transmittance of 80% or more was obtained.

[실시예 3-1-7][Example 3-1-7]

실시예 3-1-4에 있어서, 다이아이소프로필 에터 대신에 다이아이소프로필 에터 41.2g과 혼합 자일렌 41.2g의 혼합 용매를 이용해서, 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품)을 9.1g으로 해서, 실시예 3-1-4과 마찬가지 조작을 행하여, 분무도포에 이용하기 위한, 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 G)을 얻었다.In Example 3-1-4, instead of diisopropyl ether, a mixed solvent of 41.2 g of diisopropyl ether and 41.2 g of mixed xylene was used, and triethyl aluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was changed to 9.1 g, and the same operation as Example 3-1-4 was performed to obtain a solution (solution G) for producing an aluminum oxide film containing triethyl aluminum for use in spray application.

약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

얻어진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 G)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 유리 기판 상에 형성된 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 330㎚였다. 또한, 가시광(550㎚)에서의 투과율은 93.9%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.Using the obtained solution for producing an aluminum oxide film (solution G), the same operation as in Example 3-1-1 was performed to form an aluminum oxide film by spray deposition. By the same analysis of the film formed on the substrate, the formation of an aluminum oxide film at a low temperature of 200°C was confirmed by the film deposition method using this solution. The film thickness of the aluminum oxide film formed on the glass substrate was 330 nm. In addition, the transmittance in visible light (550 nm) was 93.9%, and a transparent aluminum oxide film having a transmittance of 80% or more was obtained.

[실시예 3-1-8][Example 3-1-8]

실시예 3-1-3에 있어서, 1,2-다이에톡시에탄 대신에 1,2-다이에톡시에탄 62.3g과 혼합 자일렌 15.6g의 혼합 용매를 이용해서, 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품)을 8.7g으로 해서, 실시예 3-1-3과 마찬가지 조작을 행하여, 분무도포에 이용하기 위한, 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 H)을 얻었다.In Example 3-1-3, instead of 1,2-diethoxyethane, a mixed solvent of 62.3 g of 1,2-diethoxyethane and 15.6 g of mixed xylene was used, and triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was changed to 8.7 g, and the same operation as Example 3-1-3 was performed to obtain a solution (solution H) for producing an aluminum oxide film containing triethylaluminum for use in spray application.

약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

얻어진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 H)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 유리 기판 상에 형성된 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 281㎚였다. 또한, 가시광(550㎚)에서의 투과율은 94.4%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.Using the obtained solution for producing an aluminum oxide film (solution H), the same operation as in Example 3-1-1 was performed to form an aluminum oxide film by spray deposition. By the same analysis of the film formed on the substrate, the formation of an aluminum oxide film at a low temperature of 200°C was confirmed by the film deposition method using this solution. The film thickness of the aluminum oxide film formed on the glass substrate was 281 nm. In addition, the transmittance in visible light (550 nm) was 94.4%, and a transparent aluminum oxide film having a transmittance of 80% or more was obtained.

[실시예 3-1-9][Example 3-1-9]

실시예 3-1-8에 있어서, 1,2-다이에톡시에탄과 혼합 자일렌의 혼합 용매 대신에 1,2-다이에톡시에탄 39.5g과 톨루엔 39.5g의 혼합 용매를 이용해서, 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품)을 8.9g으로 해서, 실시예 3-1-8과 마찬가지 조작을 행하여, 분무도포에 이용하기 위한, 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 I)을 얻었다.In Example 3-1-8, instead of the mixed solvent of 1,2-diethoxyethane and mixed xylene, a mixed solvent of 39.5 g of 1,2-diethoxyethane and 39.5 g of toluene was used, and triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was changed to 8.9 g, and the same operation as in Example 3-1-8 was performed to obtain a solution for producing an aluminum oxide film containing triethylaluminum for use in spray application (solution I).

약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

얻어진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 I)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 유리 기판 상에 형성된 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 310㎚였다. 또한, 가시광(550㎚)에서의 투과율은 94.3%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.Using the obtained solution for producing an aluminum oxide film (solution I), the same operation as in Example 3-1-1 was performed to form an aluminum oxide film by spray film formation. By the same analysis of the film formed on the substrate, the formation of an aluminum oxide film at a low temperature of 200°C was confirmed by the film formation method using this solution. The film thickness of the aluminum oxide film formed on the glass substrate was 310 nm. In addition, the transmittance in visible light (550 nm) was 94.3%, and a transparent aluminum oxide film having a transmittance of 80% or more was obtained.

[실시예 3-1-10][Example 3-1-10]

실시예 3-1-1에 있어서, 알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 사방 18㎜(두께 0.7mm)의 유리 기판(코닝사 제품, EagleXG(등록상표)) 대신에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(사방 60㎜(두께 75㎛))을 이용해서, 기재의 가열 온도를 200℃로부터 130℃로 변경한 조건으로, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하고, 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 A)과 마찬가지 조성의 용액을 이용해서, 분무 성막에 의해 130℃로 가열한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 상에 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 130℃의 저온에 있어서의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 얻어진 막의 표면구조에 관한 SEM 측정 결과를 도 3d에 나타낸다. 이 알루미늄 산화물막의 가시광(550㎚)에서의 투과율은 86%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.In Example 3-1-1, instead of a glass substrate (EagleXG (registered trademark) manufactured by Corning Inc., 18 mm square) (thickness 0.7 mm), a polyethylene terephthalate (PET) film (60 mm square (thickness 75 μm)) was used as the substrate for forming an aluminum oxide film. The heating temperature of the substrate was changed from 200°C to 130°C, and the same operation as in Example 3-1-1 was performed. Using a solution having the same composition as the solution for producing an aluminum oxide film (solution A), an aluminum oxide film was formed on the polyethylene terephthalate (PET) film heated to 130°C by spray formation. By the same analysis of the film formed on the substrate, it was confirmed that an aluminum oxide film was formed on the polyethylene terephthalate (PET) film at a low temperature of 130°C by the film formation method using this solution. The results of SEM measurement on the surface structure of the obtained film are shown in Fig. 3d. The transmittance of this aluminum oxide film in visible light (550 nm) is 86%, and a transparent aluminum oxide film with a transmittance of 80% or more was obtained.

[실시예 3-1-11][Example 3-1-11]

실시예 3-1-10에 있어서, 알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(사방 60㎜(두께 25㎛)) 대신에 다공질 폴리프로필렌(PP) 필름(2차 전지 세퍼레이터용:사방 60㎜(두께 20㎛))을 이용해서, 이 필름을 130℃로 가열해서, 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 A)과 마찬가지 조성의 용액을 이용해서, 실시예 3-1-10과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 130℃의 저온에 있어서의 폴리프로필렌(PP) 다공질 필름에의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다.In Example 3-1-10, instead of a polyethylene terephthalate (PET) film (60 mm square (25 μm thick)) as a substrate for forming an aluminum oxide film, a porous polypropylene (PP) film (for secondary battery separator: 60 mm square (20 μm thick)) was used, the film was heated to 130°C, and using a solution having the same composition as the solution for producing an aluminum oxide film (solution A), the same operation as in Example 3-1-10 was performed to form an aluminum oxide film by spray formation. By a similar analysis of the film formed on the substrate, it was confirmed that an aluminum oxide film was formed on the polypropylene (PP) porous film at a low temperature of 130°C by the film formation method using this solution.

[실시예 3-1-12][Example 3-1-12]

실시예 3-1-10에 있어서, 알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(사방 60㎜(두께 75㎛)) 대신에 아라미드 부직포(2차 전지 세퍼레이터 사양: 사방 60㎜(두께 57㎛))를 이용해서, 이 필름을 130℃로 가열해서, 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 A)과 마찬가지 조성의 용액을 이용해서, 실시예 3-1-10과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다.In Example 3-1-10, instead of a polyethylene terephthalate (PET) film (60 mm square (75 μm thick)) as a substrate for forming an aluminum oxide film, an aramid nonwoven fabric (secondary battery separator specification: 60 mm square (57 μm thick)) was used, the film was heated to 130°C, and a solution having the same composition as the solution for producing an aluminum oxide film (solution A) was used, and the same operation as in Example 3-1-10 was performed to form an aluminum oxide film by spraying.

기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 130℃의 저온에 있어서의 아라미드 다공질 필름에의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다.By a similar analysis of the film formed on the substrate, it was confirmed that an aluminum oxide film was formed on an aramid porous film at a low temperature of 130°C by a film-forming method using the present solution.

[실시예 3-1-13][Example 3-1-13]

테트라하이드로퓨란(THF) 150.0g에, 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품) 15.0g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반한 후에, 용액을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과함으로써, 분무도포에 이용하기 위한, 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 J)을 얻었다.To 150.0 g of tetrahydrofuran (THF), 15.0 g of triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) was added at room temperature. After sufficient stirring, the solution was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less), thereby obtaining a solution (solution J) for producing an aluminum oxide film containing triethylaluminum for use in spray coating.

약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 30㎜(두께 0.2mm))을 이용해서, 이 필름을 130℃로 가열해서, 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 J)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 기판 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 130℃의 저온에 있어서의 폴리프로필렌(PP) 필름에의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다.As a substrate for forming an aluminum oxide film, a polypropylene (PP) film (30 mm square (0.2 mm thick)) was used, the film was heated to 130°C, and an aluminum oxide film was formed by spray deposition in the same manner as in Example 3-1-1 using a solution for producing an aluminum oxide film (solution J). By a similar analysis of the film formed on the substrate, it was confirmed that an aluminum oxide film was formed on the polypropylene (PP) film at a low temperature of 130°C by the film deposition method using this solution.

[실시예 3-1-14][Example 3-1-14]

트라이에틸알루미늄의 함유량을 적게 한, 테트라하이드로퓨란(THF) 69.7g과 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품) 2.16g으로 이루어진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 K) 및 트라이에틸알루미늄의 함유량을 적게 한, 테트라하이드로퓨란(THF) 69.7g과 트라이에틸알루미늄(토소·파인켐 주식회사 제품) 0.70g으로 이루어진 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 L)을 실시예 3-1-1과 마찬가지 수법으로 조제하고, 유리 기판의 가열 온도를 200℃에 있어서 실시예 3-1-1에 기재된 조건으로 성막을 행한 바, 200℃에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다.A solution for producing an aluminum oxide film (solution K) consisting of 69.7 g of tetrahydrofuran (THF) and 2.16 g of triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) with a reduced triethylaluminum content and a solution for producing an aluminum oxide film (solution L) consisting of 69.7 g of tetrahydrofuran (THF) and 0.70 g of triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) with a reduced triethylaluminum content were prepared by the same method as in Example 3-1-1, and film formation was performed under the conditions described in Example 3-1-1 at a heating temperature of a glass substrate of 200°C. The formation of an aluminum oxide film at 200°C was confirmed.

또, 본 실시예에서 얻어진 알루미늄 산화물막은, XRD에 의해 피크가 확인되지 않아, 비정질 상태인 것이 확인되었다. 용액 K 및 용액 L의 각자의 용액을 이용해서 분무 성막에 의해 얻어진 알루미늄 산화물막의 가시광(550㎚)에서의 투과율 및 막 두께는, 각각, 99%, 75㎚(용액 K), 99%, 30㎚(용액 L)였다.In addition, the aluminum oxide film obtained in this example was confirmed to be in an amorphous state because no peak was confirmed by XRD. The transmittance and film thickness in visible light (550 nm) of the aluminum oxide film obtained by spray film formation using each of solution K and solution L were 99% and 75 nm (solution K) and 99% and 30 nm (solution L), respectively.

[실시예 3-1-15][Example 3-1-15]

실시예 3-1-1 및 실시예 3-1-2에 있어서, 각각의 실시예에서 얻은 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 A: 실시예 3-1-1, 용액 B: 실시예 3-1-2)을 이용해서, 유리 기판의 가열 온도를 300℃로 변화시켜서, 마찬가지 조작을 행하여, 마찬가지 해석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 300℃에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 본 실시예에서 얻어진 알루미늄 산화물막은, XRD에 의해 피크가 확인되지 않아, 비정질 상태인 것이 확인되었다.In Examples 3-1-1 and 3-1-2, the heating temperature of the glass substrate was changed to 300°C using the aluminum oxide film manufacturing solution obtained in each example (Solution A: Example 3-1-1, Solution B: Example 3-1-2), the same operation was performed, and the formation of an aluminum oxide film at 300°C was confirmed by the same analysis using the film forming method using the present solution. The aluminum oxide film obtained in this example was confirmed to be in an amorphous state since no peak was confirmed by XRD.

[실시예 3-1-16][Example 3-1-16]

실시예 3-1-1 내지 10에서 얻어진 막의 밀착성에 대해서, 스카치 테이프(등록상표) 2364(3M사 제품)를 이용해서, 박리 시험에 의해 확인을 행하였다. 알루미늄 산화물막을 성막한 상기 폴리프로필렌(PP) 필름의 성막면에 테이프를 꽉 눌러서 붙이고, 비스듬히 45°로 떼어내었다. 떼어낸 후를 육안, ATR-IR 및 SEM 측정으로 확인한 바, 강한 막의 박리는 확인되지 않아, 본 조성물에 의해 성막한 막의 밀착성이 높은 것을 확인하였다.The adhesion of the films obtained in Examples 3-1-1 to 10 was confirmed by a peeling test using Scotch Tape (registered trademark) 2364 (3M product). The tape was firmly pressed and attached to the film-forming surface of the polypropylene (PP) film on which an aluminum oxide film was formed, and then peeled off at an angle of 45°. After peeling, the film was visually checked by ATR-IR and SEM measurements, and no strong peeling of the film was confirmed, confirming that the film formed using the present composition had high adhesion.

[실시예 3-1-17][Example 3-1-17]

알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 종이(약 봉지(사방 20㎜(두께 31㎛))를 이용해서, 이 종이를 142℃로 가열하고, 실시예 3-1-4에서 조제한 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 D)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 종이 상에 형성된 막의 마찬가지의 분석에 의해, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 142℃의 저온에 있어서의 종이에의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다.As a substrate for forming an aluminum oxide film, paper (about a bag (square 20 mm (thickness 31 µm)) was used, the paper was heated to 142°C, and an aluminum oxide film-making solution (solution D) prepared in Example 3-1-4 was used, and the same operation as in Example 3-1-1 was performed to form an aluminum oxide film by spray formation. By the same analysis of the film formed on the paper, it was confirmed that an aluminum oxide film was formed on the paper at a low temperature of 142°C by the film-forming method using this solution.

얻어진 막을 SEM 분석을 한 바, 도 3e가 얻어지고, 종이의 섬유의 표면이 입자 형태의 알루미늄 산화물이 코팅되어 있는 것이 확인되었다.The obtained film was analyzed by SEM, and Fig. 3e was obtained, confirming that the surface of the paper fibers was coated with aluminum oxide in the form of particles.

[실시예 3-1-18][Example 3-1-18]

실시예 3-1-1 내지 10 및 14에 있어서 얻어진 알루미늄 산화물막이 부착된 어느 기재나, 550㎚에서의 수직투과율이 80% 이상으로 높아, 광학재료로서 이용이 가능하다. 또한, 유리 기판에 성막한 알루미늄 산화물막은, 500℃의 가열에서도 변질이 보이지 않아, 내열재료로서의 이용이 가능하다. 실시예 3-1-1 내지 15 및 17에서 얻어진 막의 표면저항치를 측정한 바, 저항치가 얻어지지 않아 도전성이 없으므로, 절연 재료로서의 이용이 가능하다. 실시예 3-1-1, 10 및 17의 알루미늄 산화물막이 부착된 기재는 성막으로 얻어진 막 표면에 미소한 요철을 갖는 것이 확인되어, 반사 방지 효과, 촉매 담체로서의 이용이 가능하다. 실시예 3-1-1 내지 10 및 17에 있어서, 본 발명의 조성물로 성막한 알루미늄 산화물막은 유리나 수지 등의 기재에의 밀착성이 높으므로, 각종 기재의 보호막이나 도장이나 적층막의 하지 등, 언더코트막, 기재에 적층 가능한 전자 디바이스용 막 등의 이용이 가능하다. 이와 같이, 본 발명의 알루미늄 산화물막이 부착된 기재는, 알루미늄 산화물 기능막으로서의 이용이 가능하다.Any of the substrates to which the aluminum oxide films obtained in Examples 3-1-1 to 10 and 14 were attached had a high vertical transmittance of 80% or higher at 550 nm, and thus could be used as optical materials. In addition, the aluminum oxide films formed on glass substrates showed no deterioration even when heated at 500°C, and thus could be used as heat-resistant materials. When the surface resistances of the films obtained in Examples 3-1-1 to 15 and 17 were measured, no resistance values were obtained, indicating that they had no conductivity, and thus could be used as insulating materials. It was confirmed that the substrates to which the aluminum oxide films of Examples 3-1-1, 10 and 17 were attached had fine unevenness on the surface of the films obtained by the deposition, and thus could have an antireflection effect and could be used as catalyst carriers. In Examples 3-1-1 to 10 and 17, the aluminum oxide film formed using the composition of the present invention has high adhesion to substrates such as glass or resin, and therefore can be used as a protective film for various substrates, a base for a coating or a laminated film, an undercoat film, a film for electronic devices that can be laminated onto a substrate, and the like. In this way, the substrate to which the aluminum oxide film of the present invention is attached can be used as an aluminum oxide functional film.

[실시예 3-1-19][Example 3-1-19]

실시예 3-1-1 내지 9, 14 및 15에 기재된 알루미늄 산화물막을 구비하는 유리 기판이나, 실시예 10 내지 13에 있어서 얻어진 알루미늄 산화물막을 구비하는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 아크릴과 같은 수지의 판 및 필름,및 실시예 3-1-17에서 얻어진 알루미늄 산화물막을 구비하는 종이는, 모두 실시예 3-1-18에 기재된 기능을 지니는 알루미늄 산화물 기능막을 구비하는 기재로서 이용이 가능하다.The glass substrate having the aluminum oxide film described in Examples 3-1-1 to 9, 14 and 15, the plate and film of a resin such as polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET) or acrylic having the aluminum oxide film obtained in Examples 10 to 13, and the paper having the aluminum oxide film obtained in Example 3-1-17 can all be used as a substrate having an aluminum oxide functional film having the function described in Example 3-1-18.

[비교예 3-1-1][Comparative Example 3-1-1]

실시예 3-1-2에 있어서, 테트라하이드로퓨란(THF) 대신에 헥산을 이용해서, 실시예 3-1-2와 마찬가지 조작을 행하여, 분무도포에 이용하기 위한, 트라이에틸알루미늄을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 X)을 얻었다.In Example 3-1-2, hexane was used instead of tetrahydrofuran (THF), and the same operation as in Example 3-1-2 was performed to obtain a solution (solution X) for producing an aluminum oxide film containing triethylaluminum for use in spray application.

이 전자공여성 용매를 포함하지 않는 용액(용액 K)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였지만, 분말 형태의 물질이 기재에 부착되었을 뿐이었다. 또한, 부착된 분말 형태의 물질은 거의 없고, 기재로부터 벗겨져셔 떨어져 버려, 알루미늄 산화물막은 형성되지 않았다.Using a solution (solution K) that does not contain this electron-donating solvent, the same operation as in Example 3-1-1 was performed to form an aluminum oxide film by spray deposition, but only a powdery substance was attached to the substrate. In addition, almost no powdery substance was attached and was peeled off from the substrate, so that an aluminum oxide film was not formed.

[비교예 3-1-2][Comparative Example 3-1-2]

실시예 3-1-1에 있어서, 대기압, 불활성 가스 중의 수분이 0.003몰%(21℃에서 상대습도 0.1%)로 실질적으로 대부분 수분을 포함하지 않는 질소 분위기 하에 있어서, 히터로 가열한 기판에 대하여, 분무 노즐로부터 용액 A를 2 ㎖/분으로 8분간 분무하였다. 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였지만, 기재에 부착물은 거의 없고, 성막종료 후에, 얻어진 막을 상대습도 90%의 수분을 포함하는 질소 분위기 하에서 200℃의 가열을 행하였지만, 기재에 부착된 물질이 거의 없으므로, 마찬가지로 알루미늄 산화물막의 형성은 확인할 수 없었다.In Example 3-1-1, in a nitrogen atmosphere containing 0.003 mol% of moisture (0.1% relative humidity at 21°C) in an inert gas at atmospheric pressure and substantially mostly free of moisture, solution A was sprayed from a spray nozzle at 2 mL/min for 8 minutes onto a substrate heated with a heater. The same operation as in Example 3-1-1 was performed to form an aluminum oxide film by spray film formation, but almost no matter adhered to the substrate, and after completion of film formation, the obtained film was heated at 200°C in a nitrogen atmosphere containing moisture at a relative humidity of 90%, but almost no matter adhered to the substrate, and therefore, likewise, the formation of an aluminum oxide film could not be confirmed.

[비교예 3-1-3][Comparative Example 3-1-3]

톨루엔 86.41g에, 알루미늄트리스아세틸아세토네이트(Al(acac)3) 4.32g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반한 후에, 용액을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과함으로써, 분무도포에 이용하기 위한, 알루미늄트리스아세틸아세토네이트(Al(acac)3)를 포함하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 L)을 얻었다. To 86.41 g of toluene, 4.32 g of aluminum trisacetylacetonate (Al(acac) 3 ) was added at room temperature. After sufficient stirring, the solution was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less), thereby obtaining a solution (solution L) for producing an aluminum oxide film containing aluminum trisacetylacetonate (Al(acac) 3 ) for use in spray coating.

이 탄소수 1 내지 3의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 유기 알루미늄 화합물의 구조 중에 포함하지 않는 유기 알루미늄 화합물을 함유하는 용액(용액 Y)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 분무 성막에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다.Using a solution (solution Y) containing an organoaluminum compound that does not include a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms in its structure, an aluminum oxide film was formed by spray film formation in the same manner as in Example 3-1-1.

이 전자공여성 용매를 포함하지 않는 용액(용액 L)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하고, 기판의 가열 온도가 200℃에 있어서 분무 성막에 의해 막의 성막을 행하였지만, 기재에의 부착물은 거의 없어 알루미늄 산화물막은 형성되지 않았다.Using a solution (solution L) that does not contain this electron-donating solvent, the same operation as in Example 3-1-1 was performed, and a film was formed by spray deposition at a substrate heating temperature of 200°C. However, almost no attachment to the substrate occurred, and an aluminum oxide film was not formed.

[비교예 3-1-4][Comparative Example 3-1-4]

톨루엔 90.19g에, 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드(Al(OiPr)3) 4.51g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반한 후에, 용액을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과함으로써, 분무도포에 이용하기 위한, 알루미늄 트라이아이소프로폭사이드(Al(OiPr)3)를 포함하는 알루미늄 산화물막 제조용 용액(용액 Z)을 얻었다.To 90.19 g of toluene, 4.51 g of aluminum triisopropoxide (Al(O i Pr) 3 ) was added at room temperature. After sufficient stirring, the solution was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less), thereby obtaining a solution (solution Z) for producing an aluminum oxide film containing aluminum triisopropoxide (Al(O i Pr) 3 ) for use in spray coating.

이 탄소수 1 내지 3의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 유기 알루미늄 화합물의 구조 중에 포함하지 않는 유기 알루미늄 화합물을 함유하는 용액(용액M)을 이용해서, 실시예 3-1-1과 마찬가지 조작을 행하여, 기판의 가열 온도가 200℃에 있어서 분무 성막에 의해 막의 성막을 행하였지만, 기재에의 부착물은 거의 없어 알루미늄 산화물막은 형성되지 않았다.Using a solution (solution M) containing an organoaluminum compound that does not include a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms in its structure, the same operation as in Example 3-1-1 was performed, and a film was formed by spray deposition at a substrate heating temperature of 200°C. However, almost no attachment to the substrate occurred, and an aluminum oxide film was not formed.

[실시예 3-2-1][Example 3-2-1]

테트라하이드로퓨란(THF) 108.45g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 15.13g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 20℃ 전후가 되도록 반응에 의한 발열을 제열하면서, 물 0.48g을 함유한 THF 용액 48.8g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.2가 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 무색투명 용액이었다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 108.45 g of tetrahydrofuran (THF) was added 15.13 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature. To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, 48.8 g of a THF solution containing 0.48 g of water was added dropwise while stirring so that the temperature became around 20°C while removing the exotherm caused by the reaction so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 0.2. Thereafter, the solution was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, the solution was allowed to cool and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless transparent solution. Regarding the reactivity of the chemical solution, when the reactivity on a filter paper was visually confirmed, no pressing of the filter paper, etc., was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 A)을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition A) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained.

이 조성물 A를 이용해서, 분무 열분해법에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 사방 18㎜(두께 0.7mm)의 유리 기판(코닝사 제품, EagleXG(등록상표))을 이용해서, 이 유리 기판을 200℃로 가열하고, 대기압, 불활성 가스 중의 수분이 2.3몰%(21℃에서 상대습도 90%)로 물이 존재하는 질소 분위기 하에 있어서, 히터로 가열한 기판에 대하여, 분무 노즐로부터 용액 A를 2 ㎖/분으로 8분간 분무하였다. 이 성막 시에 있어서 공급한 산소원인 물의 조성물 A 중의 Al몰수에 대한 몰비는 90이었다. 분무 노즐로부터 토출되는 액적의 크기는, 3 내지 20㎛의 범위이며, 또한 분무 노즐과 기판과의 거리를 20㎝로 해서 행하였다. 분무종료 후, 제막한 기재를 5분간 가열을 계속하였다.Using this composition A, an aluminum oxide film was formed by the spray pyrolysis method. As a substrate for forming an aluminum oxide film, a glass substrate (Corning Corporation, EagleXG (registered trademark)) measuring 18 mm on each side (thickness 0.7 mm) was used. The glass substrate was heated to 200°C, and in a nitrogen atmosphere containing 2.3 mol% of water (90% relative humidity at 21°C) in an inert gas at atmospheric pressure, solution A was sprayed from a spray nozzle at 2 mL/min for 8 minutes onto the substrate heated with a heater. The molar ratio of water, which was the oxygen source supplied during this film formation, to the molar number of Al in the composition A was 90. The size of the droplets discharged from the spray nozzle was in the range of 3 to 20 μm, and the distance between the spray nozzle and the substrate was set to 20 cm. After completion of spraying, the substrate on which the film was formed was continuously heated for 5 minutes.

유리 기판 상에 형성된 막을, 방랭 후에 대기 중에 취출하고, SEM 및 EPMA에서 분석하고, 막의 부착 및 막을 구성하는 원소가 산소 및 알루미늄 원소인 것을 확인하였다. 도 3g에 본 실시예에서 얻어진 막의 표면, 도 3h에 상기 막의 단면의 SEM 분석의 결과를 각각 나타내었다. 또한 ATR-IR에 의해 분석을 한 바, 550 내지 1000㎝-1 부근의 유리 기판 유래의 피크와 겹치는 피크의 증가 및 2800 내지 3100㎝-1 사이에서 보이는, 유기 알루미늄 화합물이나 용매가 그들의 구조 중에 가진 C-H에 유래하는 것에 귀속되는 피크가 관측되지 않는 것을 확인하였다. 이상의 분석으로부터, 본 용액을 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 또한, 본 실시예에서 얻어진 알루미늄 산화물막은, XRD에 의해 피크가 확인되지 않아, 비정질 상태인 것이 확인되었다. 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 촉침식 표면형상 측정기에 의한 측정한 바, 146㎚였다. 또한, 가시광(550㎚)에서의 투과율은 91.0%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.The film formed on the glass substrate was taken out into the air after cooling, and analyzed by SEM and EPMA, and it was confirmed that the adhesion of the film and the elements constituting the film were oxygen and aluminum elements. Fig. 3g shows the results of SEM analysis of the surface of the film obtained in this example, and Fig. 3h shows the results of SEM analysis of the cross-section of the film, respectively. In addition, when analyzed by ATR-IR, it was confirmed that an increase in the peak overlapping with the peak derived from the glass substrate in the vicinity of 550 to 1000 cm -1 and a peak attributed to CH which the organic aluminum compound or solvent has in its structure, which appears between 2800 and 3100 cm -1 , were not observed. From the above analysis, it was confirmed that an aluminum oxide film was formed at a low temperature of 200°C by the film-forming method using this solution. In addition, the aluminum oxide film obtained in this example had no peak confirmed by XRD, confirming that it was in an amorphous state. The film thickness of the aluminum oxide film was 146 nm as measured by a stylus-type surface profile measuring instrument. In addition, the transmittance in visible light (550 nm) was 91.0%, and a transparent aluminum oxide film with a transmittance of 80% or more was obtained.

얻어진 막의 밀착성에 대해서, 크로스컷 시험 및 그것에 사용한 스카치 테이프(등록상표) 2364(3M사 제품)를 이용한 박리 시험을 행하고, 육안 및 ATR-IR 및 SEM 측정으로 확인한 바, 막의 박리 등이 없는 것을 확인하였다.Regarding the adhesion of the obtained film, a cross-cut test and a peeling test using Scotch tape (registered trademark) 2364 (3M product) used in the cross-cut test were performed, and it was confirmed by visual inspection and ATR-IR and SEM measurements that there was no peeling of the film.

[실시예 3-2-2][Example 3-2-2]

실시예 3-2-1에 있어서, 물 0.48g 대신에 물 0.95g으로 해서, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.4이 되도록 적하하는 것 이외에는, 실시예 3-2-1과 마찬가지 수법을 이용해서, 무색투명 용액을 얻었다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.In Example 3-2-1, 0.95 g of water was used instead of 0.48 g of water, and the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was 0.4, so that the solution was added dropwise, and a colorless transparent solution was obtained using the same method as Example 3-2-1. Regarding the reactivity of the drug solution, the reactivity on a filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc., was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 B)을 얻었다. 이 조성물 B를 이용해서, 실시예 3-2-1과 마찬가지 수법으로, 분무 열분해법에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 실시예 3-2-1과 마찬가지의 분석에 의해, 조성물 B를 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 또한, 본 실시예에서 얻어진 알루미늄 산화물막은, XRD에 의해 피크가 확인되지 않아, 비정질 상태인 것이 확인되었다. 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 촉침식 표면형상 측정기에 의한 측정을 한 바, 119㎚였다. 또한, 가시광(550㎚)에서의 투과율은 84.3%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition B) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained. Using this composition B, an aluminum oxide film was formed by a spray pyrolysis method in the same manner as in Example 3-2-1. Through the same analysis as in Example 3-2-1, it was confirmed that an aluminum oxide film was formed at a low temperature of 200°C by a film-forming method using composition B. In addition, the aluminum oxide film obtained in this example was confirmed to be in an amorphous state since no peak was confirmed by XRD. The film thickness of the aluminum oxide film was measured by a stylus-type surface profile measuring device and was 119 nm. In addition, the transmittance in visible light (550 nm) was 84.3%, and a transparent aluminum oxide film having a transmittance of 80% or more was obtained.

얻어진 막의 밀착성에 대해서, 실시예 3-2-1과 마찬가지로, 크로스컷 시험 및 그것에 사용한 스카치 테이프(등록상표) 2364(3M사 제품)를 이용한 박리 시험을 행하고, 육안 및 ATR-IR 및 SEM 측정으로 확인한 바, 막의 박리 등이 없는 것을 확인하였다. 도 3i에 본 실시예에서 얻어진 막의 표면, 도 3j에 동일 막의 단면의 SEM 분석의 결과를 각각 나타내었다.Regarding the adhesion of the obtained film, a crosscut test and a peeling test using Scotch tape (registered trademark) 2364 (3M product) used in the crosscut test were performed in the same manner as in Example 3-2-1, and it was confirmed by visual inspection, ATR-IR, and SEM measurements that there was no peeling of the film. Fig. 3i shows the results of SEM analysis of the surface of the film obtained in this example, and Fig. 3j shows the results of SEM analysis of a cross-section of the same film.

[실시예 3-2-3][Example 3-2-3]

실시예 3-2-1에 있어서, 물 0.48g 대신에 물 1.44g으로 해서, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.6이 되도록 적하하는 것 이외에는, 실시예 3-2-1과 마찬가지 수법을 이용해서, 무색투명 용액을 얻었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.In Example 3-2-1, 1.44 g of water was used instead of 0.48 g of water, and the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was added dropwise so that 0.6 was obtained, using the same method as Example 3-2-1, to obtain a colorless transparent solution. A trace amount of gel-shaped insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 ㎛ or less), and the colorless transparent solution was recovered. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc. was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 C)을 얻었다. 이 조성물 C를 이용해서, 실시예 3-2-1과 마찬가지 수법으로, 분무 열분해법에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 실시예 3-2-1과 마찬가지의 분석에 의해, 조성물 C를 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다. 또한, 본 실시예에서 얻어진 알루미늄 산화물막은, XRD에 의해 피크가 확인되지 않아, 비정질 상태인 것이 확인되었다. 알루미늄 산화물막의 막 두께는, 촉침식 표면형상 측정기에 의한 측정한 바, 76㎚였다. 또한, 가시광(550㎚)에서의 투과율은 83.3%이며, 투과율 80% 이상의 투명한 알루미늄 산화물막을 얻었다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition C) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained. Using this composition C, an aluminum oxide film was formed by a spray pyrolysis method in the same manner as in Example 3-2-1. Through the same analysis as in Example 3-2-1, it was confirmed that an aluminum oxide film was formed at a low temperature of 200°C by a film-forming method using composition C. In addition, the aluminum oxide film obtained in this example was confirmed to be in an amorphous state since no peak was confirmed by XRD. The film thickness of the aluminum oxide film was 76 nm as measured by a stylus-type surface profile measuring device. In addition, the transmittance in visible light (550 nm) was 83.3%, and a transparent aluminum oxide film having a transmittance of 80% or more was obtained.

얻어진 막의 밀착성에 대해서, 실시예 3-2-1과 마찬가지로, 크로스컷 시험 및 그것에 사용한 스카치 테이프(등록상표) 2364(3M사 제품)를 이용한 박리 시험을 행하고, 육안 및 ATR-IR 및 SEM 측정으로 확인한 바, 막의 박리 등이 없는 것을 확인하였다.Regarding the adhesion of the obtained film, a cross-cut test and a peeling test using Scotch tape (registered trademark) 2364 (3M product) used in the cross-cut test were performed in the same manner as in Example 3-2-1, and it was confirmed by visual inspection and ATR-IR and SEM measurements that there was no peeling of the film.

[비교예 3-2-1][Comparative Example 3-2-1]

실시예 3-2-1에 있어서, 물 0.48g 대신에 물 1.91g으로 해서, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.8이 되도록 적하하는 것 이외에는, 실시예 3-2-1과 마찬가지 수법을 이용해서, 무색투명 용액을 얻었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.In Example 3-2-1, 1.91 g of water was used instead of 0.48 g of water, and the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) was set to 0.8. A colorless transparent solution was obtained using the same method as in Example 3-2-1. A trace amount of gel-like insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 ㎛ or less), and the colorless transparent solution was recovered. Regarding the reactivity of the chemical solution, the reactivity on filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper, etc., was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 D)을 얻었다. 이 조성물 D를 이용해서, 실시예 3-2-1과 마찬가지 수법으로, 분무 열분해법에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였지만, 기판에의 부착물은 거의 보이지 않아, 막을 형성하는 것이 가능하지 않았다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition D) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained. Using this composition D, an aluminum oxide film was formed by a spray pyrolysis method in the same manner as in Example 3-2-1, but almost no attachment to the substrate was observed, and it was not possible to form a film.

[비교예 3-2-2][Comparative Example 3-2-2]

실시예 3-2-1에 있어서, 가수분해 시 첨가하는 물의 양을 바꾸어 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 1.0이 되도록 물의 양을 조정한 것 이외에는 실시예 3-2-1의 조성물 A의 조제 방법과 마찬가지로 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 E)을 조제하였다. 이 조성물 E를 이용해서, 실시예 3-2-1과 마찬가지 수법으로, 분무 열분해법에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 200℃에서 행하였지만, 흰 분말 형태의 분체가 기판 표면에 부착되어, 밀착성이 양호한 막을 얻을 수 없었다. In Example 3-2-1, except that the amount of water added during hydrolysis was changed so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 1.0, the same method as for preparing Composition A in Example 3-2-1 was used to prepare a composition for producing an aluminum oxide film (Composition E) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum. Using this Composition E, an aluminum oxide film was formed at 200°C by a spray pyrolysis method in the same manner as in Example 3-2-1, but a white powder attached to the substrate surface, and a film having good adhesion could not be obtained.

얻어진 막의 밀착성에 대해서, 실시예 3-2-1과 마찬가지로, 크로스컷 시험 및 그것에 사용한 스카치 테이프(등록상표) 2364(3M사 제품)를 이용한 박리 시험을 행하고, 육안 및 ATR-IR 및 SEM 측정으로 확인한 바, 기판 표면에 부착된 흰 분말 형태의 분체는 박리되어 버리는 것을 확인하였다. 실시예 3-2-1, 2, 3, 4 및 비교예 3-2-1에서 각각 조제한 각 조성물을 이용한 분무 성막의 결과에 대해서 표 3-1에 나타낸다.Regarding the adhesion of the obtained film, a crosscut test and a peeling test using Scotch tape (registered trademark) 2364 (3M product) used in the crosscut test were performed in the same manner as in Example 3-2-1, and it was confirmed by visual and ATR-IR and SEM measurements that the white powder attached to the substrate surface was peeled off. The results of spray film formation using each composition prepared in Examples 3-2-1, 2, 3, and 4 and Comparative Example 3-2-1 are shown in Table 3-1.

[실시예 3-2-4][Example 3-2-4]

테트라하이드로퓨란(THF) 73.2g에, 트라이에틸알루미늄(TEAL: 토소 파인켐 주식회사 제품) 11.35g을 실온에서 첨가하였다. 충분히 교반해서 얻어진 TEAL/THF 용액에, 20℃ 전후가 되도록 반응에 의한 발열을 제열하면서, 물 1.08g을 함유한 THF 용액 36.6g을, 물의 TEAL에 대한 몰비(물/TEAL)가 0.6이 되도록 교반하면서 적하하였다. 그 후, 65℃까지 가열해서 65℃에서 2.5시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 방랭시키고 반응 생성물을 회수하였다. 반응 후의 생성물은 무색투명 용액이었다. 이 생성물 중에 함유되는 미량의 겔 형태의 불용물을 필터(세공: 3㎛ 이하)로 여과를 행하여, 무색투명 용액을 회수하였다. 약액의 반응성에 대해서, 여과지 상에서의 반응성을 육안으로 확인한 바, 여과지의 눌음 등은 확인되지 않았다.To 73.2 g of tetrahydrofuran (THF) was added 11.35 g of triethylaluminum (TEAL: manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) at room temperature. To the TEAL/THF solution obtained by sufficient stirring, while cooling the exotherm caused by the reaction to around 20°C, 36.6 g of a THF solution containing 1.08 g of water was added dropwise while stirring so that the molar ratio of water to TEAL (water/TEAL) became 0.6. Thereafter, the solution was heated to 65°C and reacted at 65°C for 2.5 hours. After completion of the reaction, the solution was allowed to cool and the reaction product was recovered. The product after the reaction was a colorless transparent solution. A trace amount of gel-like insoluble matter contained in the product was filtered through a filter (pore size: 3 μm or less) to recover a colorless transparent solution. Regarding the reactivity of the solution, the reactivity on the filter paper was visually confirmed, and no pressing of the filter paper was observed.

이와 같이 해서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 F)을 얻었다. 이 조성물 F의 일부에 대해서, 진공건조에 의해 용매 등을 제거한 후의 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 주성분으로 하는 잔존물에 대해서, 1H-NMR(THF-d8, ppm) 측정을 행하여, 도 3f의 스펙트럼을 얻었다. 이 조성물 F를 이용해서, 실시예 3-2-1과 마찬가지 수법으로, 분무 열분해법에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 실시예 3-2-1과 마찬가지의 분석에 의해, 조성물 F를 이용한 성막방법에 의해, 200℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다.In this way, a composition for producing an aluminum oxide film (composition F) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was obtained. For a part of this composition F, after removing the solvent, etc. by vacuum drying, the residue mainly containing the product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum was subjected to 1 H-NMR (THF-d 8 , ppm) measurement, and the spectrum of Fig. 3f was obtained. Using this composition F, an aluminum oxide film was formed by a spray pyrolysis method in the same manner as in Example 3-2-1. By the same analysis as in Example 3-2-1, the formation of an aluminum oxide film at a low temperature of 200°C was confirmed by the film-forming method using composition F.

[실시예 3-2-5][Example 3-2-5]

실시예 3-2-1에서 조제한 조성물 A를 이용해서, 알루미늄 산화물막을 성막하는 기재로서, 폴리프로필렌(PP) 필름(사방 30㎜(두께 0.2mm)) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(사방 60㎜(두께 75㎛))을 이용해서, 기재의 가열 온도를 130℃로 해서 실시예 3-2-1과 마찬가지 수법으로, 분무 열분해법에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 각각의 기재에 행하였다. 실시예 3-2-1과 마찬가지의 분석에 의해, 조성물 F를 이용한 성막방법에 의해, 130℃의 저온에 있어서의 알루미늄 산화물막의 형성을 확인하였다.Using the composition A prepared in Example 3-2-1, a polypropylene (PP) film (30 mm square (0.2 mm thick)) and a polyethylene terephthalate (PET) film (60 mm square (75 μm thick)) were used as substrates for forming an aluminum oxide film, and an aluminum oxide film was formed on each substrate by a spray pyrolysis method using the same method as in Example 3-2-1 at a heating temperature of 130°C. Through the same analysis as in Example 3-2-1, it was confirmed that an aluminum oxide film was formed at a low temperature of 130°C by the film-forming method using composition F.

[비교예 3-2-3][Comparative Example 3-2-3]

실시예 3-2-1에 있어서, 트라이에틸알루미늄을 부분적으로 가수분해시킨 생성물을 함유하는 알루미늄 산화물막 제조용 조성물(조성물 A)을 이용해서, 불활성 가스 중의 수분이 0.25몰%(21℃에서 상대습도 1%)로 물이 존재하는 질소 분위기 하로 한 것 이외에는 실시예 3-2-1과 마찬가지 수법에 의해, 분무 열분해법에 의해, 알루미늄 산화물막의 성막을 행하였다. 이 성막에서는, 유리 기판에의 부착물은 거의 없어, 알루미늄 산화물막을 얻을 수 없었다.In Example 3-2-1, an aluminum oxide film was formed by spray pyrolysis using the same method as in Example 3-2-1, except that a nitrogen atmosphere containing 0.25 mol% of water (1% relative humidity at 21°C) of water in the inert gas was created using a composition for producing an aluminum oxide film (composition A) containing a product obtained by partially hydrolyzing triethylaluminum. In this film formation, almost no attachment to the glass substrate occurred, and thus an aluminum oxide film could not be obtained.

[실시예 3-2-6][Example 3-2-6]

실시예 3-2-1, 2, 3에 있어서 얻어진 알루미늄 산화물막이 부착된 어느 기재나, 550㎚에서의 수직투과율이 80% 이상으로 높아, 광학재료로서 이용이 가능하다. 또, 유리 기판에 성막한 알루미늄 산화물막은, 성막 후에 또한 500℃에서 가열을 행해도 변질이 보이지 않아, 내열재료로서의 이용이 가능하다. 이들 막의 표면저항치를 측정한 바, 저항치가 얻어지지 않아 도전성이 없으므로, 절연 재료로서의 이용이 가능하다. 또한, 본 발명의 조성물로 성막한 알루미늄 산화물막은 유리나 수지 등의 기재에의 밀착성이 높으므로, 각종 기재의 보호막이나 도장이나 적층막의 하지 등, 언더코트막, 기재에 적층 가능한 전자 디바이스용 막 등의 이용이 가능하다. 이들 알루미늄 산화물막이 부착된 기재는 성막으로 얻어진 막 표면에 미소한 요철을 지니는 것이 확인되어, 반사 방지 효과, 촉매 담체로서의 이용이 가능하다. 이와 같이, 본 발명의 알루미늄 산화물막이 부착된 기재는, 알루미늄 산화물 기능막으로서의 이용이 가능하다.Any of the substrates to which the aluminum oxide films obtained in Examples 3-2-1, 2, and 3 are attached have a vertical transmittance of 80% or higher at 550 nm, and can be used as optical materials. In addition, the aluminum oxide films formed on glass substrates show no change even when heated at 500°C after film formation, and can be used as heat-resistant materials. When the surface resistance of these films was measured, no resistance was obtained, and thus there was no conductivity, and thus they can be used as insulating materials. In addition, the aluminum oxide films formed using the composition of the present invention have high adhesion to substrates such as glass or resin, and therefore can be used as protective films for various substrates, as bases for coatings or laminated films, as undercoat films, and as films for electronic devices that can be laminated on substrates. It was confirmed that these substrates to which the aluminum oxide films are attached have minute unevenness on the surface of the film obtained by film formation, and thus they can be used as antireflection effects and catalyst carriers. In this way, the substrates to which the aluminum oxide films of the present invention are attached can be used as aluminum oxide functional films.

[실시예 3-2-8][Example 3-2-8]

실시예 3-2-1, 2, 3 및 4에 기재된 알루미늄 산화물막을 구비하는 유리 기판이나, 실시예 3-2-6에 있어서 얻어진 알루미늄 산화물막을 구비하는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 수지 필름은, 모두 실시예 3-2-7에 기재된 기능을 지니는 알루미늄 산화물 기능막을 구비하는 기재로서 이용이 가능하다.The glass substrate having the aluminum oxide film described in Examples 3-2-1, 2, 3 and 4, or the resin film such as polypropylene (PP) or polyethylene terephthalate (PET) having the aluminum oxide film obtained in Example 3-2-6 can all be used as a substrate having the aluminum oxide functional film having the function described in Example 3-2-7.

<본 발명의 제4 양상><Fourth aspect of the present invention>

본 발명의 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액의 조제는, 질소 가스 분위기 하에서 행하고, 용매는 모두 탈수 및 탈기시켜 사용하였다.The preparation of the solution containing the alkyl aluminum compound of the present invention was carried out under a nitrogen gas atmosphere, and all solvents were used after being dehydrated and degassed.

<트라이알킬알루미늄의 몰수><Number of moles of trialkyl aluminum>

본 발명의 제1 양상과 마찬가지이다.It is the same as the first aspect of the present invention.

<물성측정><Measurement of physical properties>

본 발명의 분무 노즐을 이용해서 형성된 액적의 평균 입경(50% 체적 직경)은, 레이저광 산란 방식 입도 분포 측정 장치(닛키소(日機裝)사 제품 「분무 입자직경 분포 측정 장치 CT에어로트럭 LDSA-3500A」)를 이용해서, 분무 노즐로부터 20㎝의 거리의 액적을 측정하였다.The average particle diameter (50% volume diameter) of droplets formed using the spray nozzle of the present invention was measured at a distance of 20 cm from the spray nozzle using a laser light scattering type particle size distribution measuring device (“Spray particle diameter distribution measuring device CT Aerotruck LDSA-3500A” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

본 발명의 제조 방법에 의해 작성된 산화알루미늄 박막은, FT-IR 분광장치(니혼분코사 제품 「FT/IR-4100」)에서 ZnSe 프리즘을 이용한 ATR(Attenuated Total Reflection: 전반사)법에 의해 ATR 보정 없이 상대적으로 IR 측정을 실시하였다.The aluminum oxide thin film produced by the manufacturing method of the present invention was subjected to relative IR measurement by the ATR (Attenuated Total Reflection) method using a ZnSe prism in an FT-IR spectrometer ("FT/IR-4100" manufactured by Nippon Bunko Co., Ltd.) without ATR correction.

본래 ZnSe 프리즘을 이용한 경우, 굴절률이 1.7을 초과하는 박막의 측정은 어렵고, 일반적인 산화알루미늄의 굴절률이 1.77인 것을 생각하면 측정은 어렵다고 상정되었다. 그러나, 놀랍게도 측정이 가능하였다. 본 발명에 의한 산화알루미늄 박막의 굴절률은 1.7 이하인 것이 추정되었다.Originally, when using a ZnSe prism, it was difficult to measure a thin film having a refractive index exceeding 1.7, and considering that the refractive index of general aluminum oxide is 1.77, it was assumed that measurement would be difficult. However, surprisingly, measurement was possible. It was estimated that the refractive index of the aluminum oxide thin film according to the present invention is 1.7 or less.

본 발명의 제조 방법에 의해 작성된 산화알루미늄 박막은, 막의 일부를 나이프로 잘라내어, 촉침식 표면형상 측정 장치(불가나노사 제품, DektakXT-S)를 이용해서 막 두께를 측정하였다.The aluminum oxide thin film produced by the manufacturing method of the present invention was cut out of a portion of the film with a knife, and the film thickness was measured using a stylus-type surface shape measuring device (DektakXT-S, manufactured by Bulganano Corporation).

본 발명의 제조 방법에 의해 작성된 산화알루미늄 박막은, 광원(오션포토닉스사 제품, DH-2000-BAL), 분광기(오션포토닉스사 제품, USB-4000)를 이용해서 가시광의 수직투과율을 측정하였다.The aluminum oxide thin film produced by the manufacturing method of the present invention was subjected to vertical visible light transmittance measurement using a light source (DH-2000-BAL, manufactured by Ocean Photonics) and a spectrometer (USB-4000, manufactured by Ocean Photonics).

[실시예 4-1][Example 4-1]

테트라하이드로퓨란(이하 THF) 18.0g에 트라이에틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 2.01g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 10질량%의 트라이에틸알루미늄THF 용액(이하 용액 A)을 얻었다.2.01 g of triethylaluminum (product of Tosoh Finechem) was added to 18.0 g of tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF) at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 10 mass% triethylaluminum THF solution (hereinafter referred to as Solution A).

얻어진 용액 A를 이용해서 분무도포를 행하였다. 실온 25℃, 상대습도 43%의 공기 중에서, 2유체 분무 노즐(초소형 와류식 정밀분무 노즐, 아토맥스사 제품, AM4S-OSV-0.4, 노즐 직경 0.4mm)을 이용해서 행하였다. 분무 노즐과 기재(무 알칼리 유리, 코닝사 제품, EagleXG, 18mm×18mm×0.7mmt)의 거리를 20㎝로 해서 행하였다. 분무 노즐에서 2 ㎖/분의 용액 A와 8NL/분의 질소 가스를 혼합시킴으로써 3 내지 30㎛의 액적을 형성시켰다. 형성된 액적의 평균 입경(50% 체적 직경)을 레이저광 산란 방식 입도 분포 측정 장치로 측정한 바 8.5㎛였다. 형성된 액적을 8분간 200℃로 가열된 기재에 분무하였다.Spray application was performed using the obtained solution A. The application was performed in air at room temperature 25°C and a relative humidity of 43%, using a two-fluid spray nozzle (ultra-small vortex precision spray nozzle, manufactured by Atomax, AM4S-OSV-0.4, nozzle diameter 0.4 mm). The distance between the spray nozzle and the substrate (alkali-free glass, manufactured by Corning, EagleXG, 18 mm×18 mm×0.7 mmt) was 20 cm. Droplets of 3 to 30 μm were formed by mixing 2 ml/min of solution A and 8 NL/min of nitrogen gas at the spray nozzle. The average particle diameter (50% volume diameter) of the formed droplets was 8.5 μm as measured by a laser light scattering type particle size distribution measuring device. The formed droplets were sprayed on a substrate heated to 200°C for 8 minutes.

기재 상에 형성된 박막을 ATR법에 의한 IR 측정한 바, 도 4b와 같은 스펙트럼이 얻어졌다. 550으로부터 1500㎝-1 부근에 브로드한 Al-O-Al의 진동 피크가 확인되어, Al-O-Al 결합의 형성이 확인되었다. 따라서, 산화알루미늄 박막의 형성이 확인되었다. 3000㎝-1 부근의 유기물의 진동 피크가 없기 때문에, 잔존 유기물이 없는 것이 확인되었다. 무알칼리 유리 자체의 ATR법에 의한 IR 스펙트럼은 도 4a이며 분명히 도 4b와는 다르다. 가시광 550㎚의 수직투과율은 97.5%로 투명하고, 촉침식 표면형상 측정 장치에 의하면 막 두께는 293㎚였다.When the thin film formed on the substrate was subjected to IR measurement by the ATR method, a spectrum as in Fig. 4b was obtained. A broad Al-O-Al vibration peak was confirmed around 550 to 1500 cm -1 , confirming the formation of an Al-O-Al bond. Therefore, the formation of an aluminum oxide thin film was confirmed. Since there was no vibration peak of an organic substance around 3000 cm -1 , it was confirmed that there was no residual organic substance. The IR spectrum of the alkali-free glass itself by the ATR method is Fig. 4a, which is clearly different from Fig. 4b. The vertical transmittance at visible light 550 nm was 97.5%, indicating transparency, and the film thickness was 293 nm according to a stylus-type surface shape measuring device.

[실시예 4-2][Example 4-2]

다이아이소프로필 에터 18.01g에 트라이에틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 2.00g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 10질량%의 트라이에틸알루미늄 다이아이소프로필에터 용액(이하 용액 B)을 얻었다.Triethyl aluminum (manufactured by Tosoh Finechem) (2.00 g) was added to 18.01 g of diisopropyl ether at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 10 mass% triethyl aluminum diisopropyl ether solution (hereinafter referred to as Solution B).

용액 B를 이용한 이외에는 실시예 4-1과 마찬가지 방법 및 조건에서 실시예 4-1과 마찬가지인 기재에 분무도포하였다. 형성된 액적의 평균 입경(50% 체적 직경)을 레이저광 산란 방식 입도 분포 측정 장치로 측정한 바 8.0㎛였다.Except for using solution B, the same method and conditions as in Example 4-1 were applied by spraying to the same substrate as in Example 4-1. The average particle diameter (50% volume diameter) of the formed droplets was measured using a laser light scattering type particle size distribution measuring device, and was 8.0 μm.

기재 상에 형성된 박막을 ATR법에 의한 IR 측정한 바, 도 4c와 같은 스펙트럼이 얻어졌다. 실시예 4-1과 마찬가지로, Al-O-Al 결합의 형성이 확인되었다. 따라서, 산화알루미늄 박막의 형성이 확인되었다. 3000㎝-1 부근의 유기물의 진동 피크가 없기 때문에, 잔존 유기물이 없는 것이 확인되었다. 가시광 550㎚의 수직투과율은 98.0%로 투명해서, 촉침식 표면형상 측정 장치에 의하면 막 두께는 277㎚였다.When the thin film formed on the substrate was subjected to IR measurement by the ATR method, a spectrum as in Fig. 4c was obtained. As in Example 4-1, the formation of Al-O-Al bonds was confirmed. Therefore, the formation of an aluminum oxide thin film was confirmed. Since there was no vibration peak of organic substances near 3000 cm -1 , it was confirmed that there was no residual organic substance. The vertical transmittance at visible light 550 nm was 98.0%, which was transparent, and the film thickness was 277 nm according to a stylus-type surface shape measuring device.

[실시예 4-3][Example 4-3]

THF 8.00g에 헥산 10.01g, 트라이에틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 2.01g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 10질량%의 트라이에틸알루미늄 다이아이소프로필에터 용액(이하 용액 C)을 얻었다.At 25°C, 10.01 g of hexane and 2.01 g of triethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem) were added to 8.00 g of THF, and stirred sufficiently to obtain a 10 mass% triethylaluminum diisopropyl ether solution (hereinafter referred to as Solution C).

용액 C를 이용한 이외에는 실시예 4-1과 마찬가지 방법 및 조건에서 실시예 4-1과 마찬가지인 기재에 분무도포하였다. 형성된 액적의 평균 입경(50% 체적 직경)을 레이저광 산란 방식 입도 분포 측정 장치로 측정한 바 7.5㎛였다.Except for using solution C, the same method and conditions as in Example 4-1 were applied by spraying to the same substrate as in Example 4-1. The average particle diameter (50% volume diameter) of the formed droplets was measured using a laser light scattering type particle size distribution measuring device and was 7.5 μm.

기재 상에 형성된 박막을 ATR법에 의한 IR 측정한 바, 실시예 4-1과 마찬가지로, Al-O-Al 결합의 형성이 확인되었다. 따라서, 산화알루미늄 박막의 형성이 확인되었다.When the thin film formed on the substrate was measured by IR using the ATR method, the formation of Al-O-Al bonds was confirmed, as in Example 4-1. Therefore, the formation of an aluminum oxide thin film was confirmed.

[실시예 4-4][Example 4-4]

테트라하이드로퓨란(이하 THF) 17.9g에 트라이아이소뷰틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 2.01g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 10질량%의 트라이아이소뷰틸알루미늄 THF 용액(이하 용액 D)을 얻었다.2.01 g of triisobutyl aluminum (product of Tosoh Finechem) was added to 17.9 g of tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF) at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 10 mass% triisobutyl aluminum THF solution (hereinafter referred to as Solution D).

용액 D를 이용한 이외에는 실시예 4-1과 마찬가지 방법 및 조건에서 실시예 4-1과 마찬가지인 기재에 분무도포하였다. 형성된 액적의 평균 입경(50% 체적 직경)을 레이저광 산란 방식 입도 분포 측정 장치로 측정한 바 8.0㎛였다.Except for using solution D, the same method and conditions as in Example 4-1 were applied by spraying to the same substrate as in Example 4-1. The average particle diameter (50% volume diameter) of the formed droplets was measured using a laser light scattering type particle size distribution measuring device, and was 8.0 μm.

기재 상에 형성된 박막을 ATR법에 의한 IR 측정한 바, 도 4d와 같은 스펙트럼이 얻어졌다. 실시예 4-1과 마찬가지로, Al-O-Al 결합의 형성이 확인되었다. 따라서, 산화알루미늄 박막의 형성이 확인되었다. 3000㎝-1 부근의 유기물의 진동 피크가 없기 때문에, 잔존 유기물이 없는 것이 확인되었다. 가시광 550㎚의 수직투과율은 99.3%로 투명하고, 촉침식 표면형상 측정 장치에 의하면 막 두께는 130㎚였다.When the thin film formed on the substrate was subjected to IR measurement by the ATR method, a spectrum as in Fig. 4d was obtained. As in Example 4-1, the formation of Al-O-Al bonds was confirmed. Therefore, the formation of an aluminum oxide thin film was confirmed. Since there was no vibration peak of organic substances near 3000 cm -1 , it was confirmed that there were no residual organic substances. The vertical transmittance at visible light 550 nm was 99.3%, which was transparent, and the film thickness was 130 nm according to a stylus-type surface shape measuring device.

[비교예 4-1][Comparative Example 4-1]

헥산 18.00g에 트라이에틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 2.00g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 10질량%의 트라이에틸알루미늄 헥산 용액(이하 용액 E)을 얻었다.2.00 g of triethyl aluminum (manufactured by Tosoh Finechem) was added to 18.00 g of hexane at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 10 mass% triethyl aluminum hexane solution (hereinafter referred to as Solution E).

용액 E를 이용한 이외에는 실시예 4-1과 마찬가지 방법 및 조건에서 실시예 4-1과 마찬가지인 기재에 분무도포하였다. ATR법에 의한 IR 측정, 수직투과율 측정, 촉침식 표면형상 측정으로부터 박막은 박막은 형성되지 않아, 박막은 부착되어 있지 있었다.Except for using solution E, the same method and conditions as in Example 4-1 were used to spray-coat the same substrate as in Example 4-1. From the IR measurement by the ATR method, the vertical transmittance measurement, and the stylus surface shape measurement, it was found that no thin film was formed and thus the thin film was not attached.

[비교예 4-2][Comparative Example 4-2]

톨루엔 19.1g에 알루미늄아이소프로폭사이드(알드리치사 제품) 1.01g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 5질량%의 알루미늄아이소프로폭사이드 톨루엔 용액(이하 용액 F)을 얻었다.1.01 g of aluminum isopropoxide (Aldrich product) was added to 19.1 g of toluene at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 5 mass% aluminum isopropoxide toluene solution (hereinafter referred to as solution F).

용액 F를 이용한 이외에는 실시예 4-1과 마찬가지 방법 및 조건에서 실시예 4-1과 마찬가지인 기재에 분무도포하였다. ATR법에 의한 IR 측정, 수직투과율 측정, 촉침식 표면형상 측정으로부터 박막은 박막은 형성되지 않아, 박막은 부착되어 있지 있었다.Except for using solution F, the same method and conditions as in Example 4-1 were used to spray-coat the same substrate as in Example 4-1. From the IR measurement by the ATR method, the vertical transmittance measurement, and the stylus surface shape measurement, it was found that no thin film was formed and thus the thin film was not attached.

[비교예 4-3][Comparative Example 4-3]

톨루엔 19.0g에 알루미늄아세틸아세토네이트(알드리치사 제품) 1.00g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 5질량%의 알루미늄아세틸아세토네이트 톨루엔 용액(이하 용액 G)을 얻었다.1.00 g of aluminum acetylacetonate (Aldrich product) was added to 19.0 g of toluene at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 5 mass% aluminum acetylacetonate toluene solution (hereinafter referred to as Solution G).

용액 G를 이용한 이외에는 실시예 4-1과 마찬가지 방법 및 조건에서 실시예 4-1과 마찬가지인 기재에 분무도포하였다. ATR법에 의한 IR 측정, 수직투과율 측정, 촉침식 표면형상 측정으로부터 박막은 형성되지 않아, 박막은 부착되어 있지 있었다.Except for using solution G, the same method and conditions as in Example 4-1 were used to spray-coat the same substrate as in Example 4-1. From the IR measurement by the ATR method, the vertical transmittance measurement, and the stylus surface shape measurement, no thin film was formed, and thus, the thin film was not attached.

<본 발명의 제5 양상><Fifth aspect of the present invention>

본 발명의 알킬 알루미늄 화합물 함유 용액의 조제는, 질소 가스 분위기 하에서 행하고, 용매는 모두 탈수 및 탈기시켜 사용하였다.The preparation of the solution containing the alkyl aluminum compound of the present invention was carried out under a nitrogen gas atmosphere, and all solvents were used after being dehydrated and degassed.

<트라이알킬알루미늄의 몰수><Number of moles of trialkyl aluminum>

본 발명의 제1 양상과 마찬가지이다.It is the same as the first aspect of the present invention.

<물성측정><Measurement of physical properties>

본 발명의 분무 노즐을 이용해서 형성된 액적의 평균 입경(50% 체적 직경)은, 레이저광 산란 방식 입도 분포 측정 장치(닛키소사 제품 「분무 입자직경 분포 측정장치 CT에어로트랙 LDSA-3500A」)를 이용해서, 분무 노즐로부터 20㎝의 거리의 액적을 측정하였다.The average particle diameter (50% volume diameter) of droplets formed using the spray nozzle of the present invention was measured at a distance of 20 cm from the spray nozzle using a laser light scattering type particle size distribution measuring device ("Spray particle diameter distribution measuring device CT Aerotrack LDSA-3500A" manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

본 발명의 제조 방법에 의해 작성된 산화알루미늄 박막은, 고속분광 엘립소미터(제이에이우람 재팬사 제품, M-2000)를 이용해서 막 두께, 굴절률을 측정하였다.The film thickness and refractive index of the aluminum oxide thin film produced by the manufacturing method of the present invention were measured using a high-speed spectroscopic ellipsometer (M-2000, manufactured by J.A.Uram Japan).

실효 캐리어 라이프 타임은 의사정상상태 광전도법(QSSPC법)에 의해 라임 타임 측정기(Sinton사 제품, WCT-120)를 이용해서 측정하였다. 또, 실시예에 있어서의 실효 캐리어 라이프 타임은, 과잉 캐리어 밀도가 1015-3에 있어서의 값이다.The effective carrier lifetime was measured using a lime time measuring device (WCT-120, Sinton) by the pseudo-steady-state photoconductivity method (QSSPC method). In addition, the effective carrier lifetime in the examples is the value when the excess carrier density is 10 15 cm -3 .

상기와 같이 측정한 실효 캐리어 라이프 타임값을 이용해서, 이하의 식(1)에 의거해서 표면재결합속도 S를 구하였다. 식 (1) 중, W는 웨이퍼 두께, τeff는 실효 라이프 타임, τbulk는 벌크 라이프 타임을 나타낸다. W는 300㎛, τbulk는 ∞로 해서 계산하였다.Using the effective carrier lifetime value measured as above, the surface recombination velocity S was obtained according to the following equation (1). In equation (1), W represents the wafer thickness, τ eff represents the effective lifetime, and τ bulk represents the bulk lifetime. W was calculated as 300 μm, and τ bulk was calculated as ∞.

[실시예 5-1][Example 5-1]

테트라하이드로퓨란(이하 THF) 18.1g에 트라이에틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 2.01g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 10질량%의 트라이에틸알루미늄THF 용액(이하 용액 A)을 얻었다.2.01 g of triethylaluminum (product of Tosoh Finechem) was added to 18.1 g of tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF) at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 10 mass% triethylaluminum THF solution (hereinafter referred to as Solution A).

얻어진 용액 A를 이용해서 분무도포를 행하였다. 질소 가스 분위기에서, 2유체 분무 노즐(초소형 와류식 정밀분무 노즐, 아토맥스사 제품, AM4S-OSV-0.4, 노즐 직경: 0.4mm)을 이용해서 행하였다. 분무 노즐과 기재(p형 실리콘 기판, Topsil사 제품, PV-FZ(웨이퍼 두께 255 내지 305㎛, 배향 <100>, 체적저항 1 내지 5Ω㎝), 4인치 원판을 균등하게 4분할한 것, 5중량%의 플루오르화수소산으로 세정 후 사용)의 거리를 20㎝로 해서 행하였다. 분무 노즐에서 2 ㎖/분의 용액 A와 8NL/분의 질소 가스를 혼합시킴으로써 평균 입경이 3 내지 30㎛인 액적을 형성시켰다. 형성된 액적의 평균 입경(50% 체적 직경)을 레이저광 산란 방식 입도 분포 측정 장치로 측정한 바 8.5㎛였다. 동시에, 65℃로 가열된 물에 10NL/분의 질소 가스를 도입함으로써 형성된 수분을 함유하는 질소 가스를 기재 부근에 도입하였다. 형성된 액적을 상기 수분의 공존 하에서 2분간 200℃로 가열된 기재에 분무하였다. 그 후, 기재를 완전한 질소 가스 분위기로 바꾼 후, 400℃, 5분간 소성하였다. 마찬가지의 처리를 이면에도 시행하였다.Spray application was performed using the obtained solution A. In a nitrogen gas atmosphere, the application was performed using a two-fluid spray nozzle (ultra-small vortex precision spray nozzle, manufactured by Atomax, AM4S-OSV-0.4, nozzle diameter: 0.4 mm). The distance between the spray nozzle and the substrate (p-type silicon substrate, manufactured by Topsil, PV-FZ (wafer thickness 255 to 305 ㎛, orientation <100>, volume resistivity 1 to 5 Ωcm), 4-inch disc divided into four equal parts, used after cleaning with 5 wt% hydrofluoric acid) was 20 cm. By mixing 2 mL/min of solution A and 8 NL/min of nitrogen gas in the spray nozzle, droplets having an average particle diameter of 3 to 30 ㎛ were formed. The average particle diameter (50% volume diameter) of the formed droplets was measured by a laser light scattering type particle size distribution measuring device, and it was 8.5 ㎛. At the same time, nitrogen gas containing moisture formed by introducing 10 NL/min of nitrogen gas into water heated to 65°C was introduced near the substrate. The formed droplets were sprayed on the substrate heated to 200°C for 2 minutes in the presence of the moisture. Thereafter, the substrate was completely changed to a nitrogen gas atmosphere and then fired at 400°C for 5 minutes. The same treatment was performed on the reverse side.

기재 상에 형성된 박막의 막 두께, 굴절률을, 고속분광 엘립소미터를 이용해서 측정한 바 69㎚, 1.50이었다. 실효 라이프 타임은 606㎲이며, 재결합속도는 24.8 ㎝/s였다.The film thickness and refractive index of the thin film formed on the substrate were measured using a high-speed spectroscopic ellipsometer and were 69 nm and 1.50, respectively. The effective lifetime was 606 μs and the recombination velocity was 24.8 cm/s.

[실시예 5-2][Example 5-2]

실시예 5-1에서 얻어진 막을, 또한 수소 5용적%, 질소 95용적%로 구성되는 포밍 가스 분위기 하에서 400℃, 5분 추가 소성하였다. 얻어진 막의 실효 라이프 타임은 698㎲로 상승하고, 재결합속도는 21.5㎝/s가 되었다.The film obtained in Example 5-1 was further fired at 400°C for 5 minutes in a forming gas atmosphere consisting of 5 vol% hydrogen and 95 vol% nitrogen. The effective lifetime of the obtained film increased to 698 μs, and the recombination velocity became 21.5 cm/s.

[실시예 5-3][Example 5-3]

다이아이소프로필 에터 18.1g에 트라이에틸알루미늄(토소 파인켐사 제품) 2.00g을 25℃에서 가하고, 충분히 교반함으로써 10질량%의 트라이에틸알루미늄 다이아이소프로필에터 용액(이하 용액 B)을 얻었다.2.00 g of triethyl aluminum (manufactured by Tosoh Finechem) was added to 18.1 g of diisopropyl ether at 25°C and stirred sufficiently to obtain a 10 mass% triethyl aluminum diisopropyl ether solution (hereinafter referred to as Solution B).

용액 B를 이용한 이외에는 실시예 5-1과 마찬가지 방법 및 조건에서 실시예 5-1과 마찬가지인 기재에 분무도포, 소성하였다. 형성된 액적의 평균 입경(50% 체적 직경)을 레이저광 산란 방식 입도 분포 측정 장치로 측정한 바 8.0㎛였다.Except for using solution B, the same method and conditions as in Example 5-1 were used, spraying and firing the same material as in Example 5-1. The average particle diameter (50% volume diameter) of the formed droplets was measured using a laser light scattering type particle size distribution measuring device, and was 8.0 ㎛.

기재 상에 형성된 박막의 실효 라이프 타임은 506㎲이며, 재결합속도는 29.6 ㎝/s였다.The effective lifetime of the thin film formed on the substrate was 506 μs, and the recombination velocity was 29.6 cm/s.

[실시예 5-4][Example 5-4]

실시예 5-3에서 얻어진 막을, 또한 수소 5용적%, 질소 95용적%로 구성되는 포밍 가스 분위기 하에서 400℃, 5분 추가 소성하였다. 얻어진 막의 실효 라이프 타임은 821㎲로 상승하고, 재결합속도는 18.3㎝/s가 되었다.The film obtained in Example 5-3 was further fired at 400°C for 5 minutes in a forming gas atmosphere consisting of 5 vol% hydrogen and 95 vol% nitrogen. The effective lifetime of the obtained film increased to 821 μs, and the recombination velocity became 18.3 cm/s.

상기까지의 결과를 표 5-1에 정리하였다.The results up to this point are summarized in Table 5-1.

[표 5-1][Table 5-1]

본 발명 1 내지 5는, 알루미늄 산화물막의 제조 분야에 유용하다. 특히 본 발명 1은, 유기합성 등의 알킬화제, 반응제의 분야, 산화알루미늄 박막의 제조 분야에 유용하다. 산화알루미늄 박막은 방열성 부여, 내열성 부여, 공기, 수분에 대한 배리어성 부여, 반사 방지 효과 부여, 대전 방지 효과 부여, 방담 효과 부여, 내마모성 부여 등에 제공할 수 있다.The present inventions 1 to 5 are useful in the field of manufacturing aluminum oxide films. In particular, the present invention 1 is useful in the field of alkylating agents and reagents for organic synthesis, etc., and in the field of manufacturing aluminum oxide films. The aluminum oxide films can provide heat dissipation properties, heat resistance, barrier properties against air and moisture, antireflection effects, antistatic effects, antifogging effects, wear resistance, etc.

본 발명 4의 산화알루미늄 박막은, 방열성 부여, 내열성 부여, 공기, 수분에 대한 배리어성 부여, 반사 방지 효과 부여, 대전 방지 효과 부여, 방담효과 부여, 내마모성 부여, 부동태막 등에 제공할 수 있다.The aluminum oxide thin film of the present invention 4 can provide heat dissipation properties, heat resistance, barrier properties against air and moisture, anti-reflection effects, anti-static effects, anti-fogging effects, wear resistance, and a passive film.

본 발명 5의 산화알루미늄 박막은, 부동태막, 그것을 이용한 태양 전지 소자 등에 제공할 수 있다.The aluminum oxide thin film of the present invention 5 can be provided as a passivation film, a solar cell element using the same, etc.

도 2a 및 도 3a
1: 분무병 2: 기재 홀더(히터 부착)
3: 분무 노즐 4: 컴프레서
5: 기재 6: 수증기 도입용 튜브
도 5a 및 도 5b
1: 분무병 2: 기재 홀더(히터 부착)
3: 분무 노즐 4: 고압 질소 봄베
5: 기재 6: 수분 도입구
7: 불활성 가스 도입구 8: 배기구
9: 울타리 11: 실리콘 반도체 기판
12: n+층 13: 반사 방지겸 부동태 박막
14: 부동태 박막 15: 그리드 전극
16: 알루미늄 전극 17: Al-Si합금층
18: P+층 100: 태양 전지 소자
Figures 2a and 3a
1: Spray bottle 2: Base holder (with heater attached)
3: Spray nozzle 4: Compressor
5: Description 6: Tube for introducing steam
Figures 5a and 5b
1: Spray bottle 2: Base holder (with heater attached)
3: Spray nozzle 4: High pressure nitrogen cylinder
5: Description 6: Water inlet
7: Inert gas inlet 8: Exhaust port
9: Fence 11: Silicon semiconductor substrate
12: n+ layer 13: anti-reflection and passive thin film
14: Passive thin film 15: Grid electrode
16: Aluminum electrode 17: Al-Si alloy layer
18: P + layer 100: Solar cell element

Claims (35)

하기 공정들을 포함하는, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법:
(A) 하기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물을 유기 용매 중에서 부분적으로 가수분해시켜, 상기 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 조성물을 얻는 공정으로서, 단, 상기 유기 용매는 에터계 용매, 아민계 용매, 탄소수 5 내지 20의 직쇄, 분기 탄화수소화합물 또는 환상 탄화수소화합물, 탄소수 6 내지 20의 방향족 탄화수소화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 상기 부분 가수분해는, 상기 유기 알루미늄 화합물에 대한 몰비가 0.4 내지 1.3의 범위인 물을 이용해서 행하는, 상기 조성물을 얻는 공정,
(B) 상기 부분 가수분해물 함유 조성물을 불활성 가스 분위기 하에서 기재의 적어도 일부의 표면에 도포해서 도포막을 형성하는 공정,
(C) 상기 도포막을 형성한 기재를 불활성 가스 분위기 하, 40 내지 400℃ 의 온도에서 가열해서, 알루미늄 산화물막을 형성하는 공정을 포함하는 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법[단, 공정(A)에서의 조성물이 아래 일반식으로 표시되는 화합물을 포함하는 경우,


(식 중 R1, R2 및 R3는 알킬기 또는 알케닐기, R4는 알킬기, 알케닐기 또는 수소, n은 2~18의 정수를 나타낸다.) 및 하기로 표시되는 구조 단위를 포함하는 경우를 제외함,
또는 
(식 중, M은 3가 또는 4가의 금속 원자, Y는 유기 잔기, 니트로기 또는 할로겐, m은 0~5의 정수, X1
과 동일하거나 상이한 유기 잔기, 수소 원자, 니트로기 또는 할로겐을 나타냄)]:

(식 중, R1은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 나타내고, R2, R3은 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 직쇄 혹은 분기된 알콕실기, 아실옥시기 또는 아세틸아세토네이트기를 나타낸다.)
A method for manufacturing an article having an aluminum oxide film, comprising the following processes:
(A) A process for obtaining a composition containing a partial hydrolyzate of an organoaluminum compound represented by the following general formula (6) by partially hydrolyzing the organoaluminum compound in an organic solvent, wherein the organic solvent includes an ether solvent, an amine solvent, a linear or branched hydrocarbon compound or a cyclic hydrocarbon compound having 5 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon compound having 6 to 20 carbon atoms, or a mixture thereof, and the partial hydrolysis is performed using water having a molar ratio of 0.4 to 1.3 with respect to the organoaluminum compound,
(B) a process of forming a coating film by applying the composition containing the above-mentioned partial hydrolyzate to at least a portion of the surface of a substrate under an inert gas atmosphere;
(C) A method for manufacturing an article having an aluminum oxide film, including a step of forming an aluminum oxide film by heating a substrate having the above coating film formed at a temperature of 40 to 400°C under an inert gas atmosphere [provided that, in the case where the composition in step (A) includes a compound represented by the following general formula,


(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 represent an alkyl group or an alkenyl group, R 4 represents an alkyl group, an alkenyl group or hydrogen, and n represents an integer from 2 to 18.) and excluding cases where the structural unit is included as indicated below,
or
(In the formula, M is a trivalent or tetravalent metal atom, Y is an organic moiety, nitro group, or halogen, m is an integer from 0 to 5, and X 1 is
represents an organic residue, hydrogen atom, nitro group or halogen identical or different from:

(In the formula, R 1 represents hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 and R 3 independently represent hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a straight-chain or branched alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyloxy group, or an acetylacetonate group.)
제1항에 있어서, 상기 공정(B) 및 (C)에서 이용되는 불활성 가스 분위기는, 수분을 함유하지 않는, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법.In the first paragraph, the inert gas atmosphere used in the processes (B) and (C) is a method for manufacturing a product having an aluminum oxide film that does not contain moisture. 제1항에 있어서, 상기 공정(B)에 있어서의 상기 부분 가수분해물 함유 조성물의 도포를 20 내지 350℃의 범위의 온도에서 행하는, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법.
A method for manufacturing an article having an aluminum oxide film, wherein in the first paragraph, the application of the partially hydrolyzed product-containing composition in the step (B) is performed at a temperature in the range of 20 to 350°C.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 공정(B)에서 얻어진 도포 기재를 불활성 가스 분위기 하, 20 내지 200℃의 온도로 가열하고, 도포막 중의 적어도 일부의 유기 용매를 제거한 후에, 공정(C)에 제공해서 알루미늄 산화물막을 형성하는, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법.A method for manufacturing an article having an aluminum oxide film, wherein the coating base material obtained in the step (B) is heated at a temperature of 20 to 200°C under an inert gas atmosphere, at least a portion of the organic solvent in the coating film is removed, and then provided to the step (C) to form an aluminum oxide film. 제1항에 있어서, 상기 공정(A)에 있어서, 상기 유기 알루미늄 화합물과 물을 혼합한 후에, 혼합물을 30 내지 80℃의 온도로 가열해서 부분 가수분해물을 함유하는 조성물을 얻는, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법.A method for producing an article having an aluminum oxide film, wherein in the first paragraph, in the process (A), after mixing the organic aluminum compound and water, the mixture is heated to a temperature of 30 to 80°C to obtain a composition containing a partial hydrolyzate. 제1항에 있어서, 상기 공정(A)에서 조제한 부분 가수분해물 함유 조성물을 여과해서 불용물을 제거한 후에, 공정(B)에서 이용하는, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법.A method for manufacturing an article having an aluminum oxide film, wherein the composition containing a partial hydrolyzate prepared in the step (A) is filtered to remove insoluble matters and then used in the step (B). 제1항에 있어서, 상기 공정(B)에서의 도포막 형성은, 분무도포법, 침지 코팅법, 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법, 슬롯 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 커튼 코팅법, 정전도포법, 잉크젯법 또는 스크린 인쇄법에 의해 실시하는, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법.In the first paragraph, the film formation in the process (B) is a method for manufacturing an article having an aluminum oxide film, which is performed by a spray coating method, an immersion coating method, a spin coating method, a slit coating method, a slot coating method, a bar coating method, a roll coating method, a curtain coating method, an electrostatic coating method, an inkjet method, or a screen printing method. 제1항에 있어서, 상기 공정(A)에 있어서 부분 가수분해물 조제에 이용하는 유기 용매가, 탄화수소화합물 및/또는 전자공여성 용매를 함유하는 유기 용매인, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법.A method for producing an article having an aluminum oxide film, wherein in the first paragraph, the organic solvent used for preparing a partial hydrolyzate in the step (A) is an organic solvent containing a hydrocarbon compound and/or an electron-donating solvent. 제1항에 있어서, 상기 공정(A)에서 조제한 부분 가수분해물 함유 조성물 중의 부분 가수분해물의 농도가 0.1 내지 30질량%의 범위인, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법.A method for manufacturing an article having an aluminum oxide film, wherein the concentration of the partial hydrolyzate in the composition containing the partial hydrolyzate prepared in the process (A) in the first paragraph is in a range of 0.1 to 30 mass%. 제1항에 있어서, 상기 공정(A)에서 이용되는 상기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물은, 식 중의 R1이 메틸기 또는 에틸기인, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법.A method for producing an article having an aluminum oxide film, wherein in the first paragraph, the organic aluminum compound represented by the general formula (6) used in the process (A) is a product having an aluminum oxide film, wherein R 1 in the formula is a methyl group or an ethyl group. 제1항에 있어서, 상기 공정(A)에서 이용되는 상기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물이 트라이에틸알루미늄 또는 트라이에틸알루미늄을 함유하는 유기 알루미늄 화합물의 혼합물인, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법.A method for producing an article having an aluminum oxide film, wherein the organoaluminum compound represented by the general formula (6) used in the process (A) in claim 1 is triethylaluminum or a mixture of organoaluminum compounds containing triethylaluminum. 제1항에 있어서, 상기 공정(B)에서 이용되는 상기 기재는 유리제 기판 또는 수지제 기판인, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품의 제조 방법.A method for manufacturing an article having an aluminum oxide film, wherein the substrate used in the process (B) in the first paragraph is a glass substrate or a resin substrate. 하기 일반식 (6)으로 표시되는 유기 알루미늄 화합물을 유기 용매 중에서 부분적으로 가수분해시켜 얻어진, 상기 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 조성물로서, 상기 유기 용매는 에터계 용매, 아민계 용매, 탄소수 5 내지 20의 직쇄, 분기 탄화수소화합물 또는 환상 탄화수소화합물, 탄소수 6 내지 20의 방향족 탄화수소화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하고,
(A) 상기 부분 가수분해는, 상기 유기 알루미늄 화합물에 대한 몰비가 0.4 내지 1.3의 범위인 물을 이용해서 행해지고, 그리고
(b) 상기 조성물은, 막도포형성이 불활성 가스 분위기 하에서 행해지는 알루미늄 산화물막의 형성에 이용하기 위한 것인, 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 조성물[단, 아래 일반식으로 표시되는 화합물을 포함하는 경우,


(식 중 R1, R2 및 R3는 알킬기 또는 알케닐기, R4는 알킬기, 알케닐기 또는 수소, n은 2~18의 정수를 나타낸다.) 및 하기로 표시되는 구조 단위를 포함하는 경우를 제외함,
또는 
(식 중, M은 3가 또는 4가의 금속 원자, Y는 유기 잔기, 니트로기 또는 할로겐, m은 0~5의 정수, X1
과 동일하거나 상이한 유기 잔기, 수소 원자, 니트로기 또는 할로겐을 나타냄)]:

(식 중, R1은 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기를 나타내고, R2, R3은 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분기된 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 직쇄 혹은 분기된 알콕실기, 아실옥시기 또는 아세틸아세토네이트기를 나타낸다.)
A composition containing a partial hydrolyzate of an organoaluminum compound obtained by partially hydrolyzing the organoaluminum compound represented by the following general formula (6) in an organic solvent, wherein the organic solvent includes an ether solvent, an amine solvent, a straight-chain, branched hydrocarbon compound or a cyclic hydrocarbon compound having 5 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon compound having 6 to 20 carbon atoms, or a mixture thereof.
(A) The partial hydrolysis is performed using water having a molar ratio of 0.4 to 1.3 to the organoaluminum compound, and
(b) The composition is a composition containing a partial hydrolyzate of an organic aluminum compound, which is used for forming an aluminum oxide film, the film-forming process being performed under an inert gas atmosphere [provided that, in the case of containing a compound represented by the following general formula,


(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 represent an alkyl group or an alkenyl group, R 4 represents an alkyl group, an alkenyl group or hydrogen, and n represents an integer from 2 to 18.) and excluding cases where the structural unit is included as indicated below,
or
(In the formula, M is a trivalent or tetravalent metal atom, Y is an organic moiety, nitro group, or halogen, m is an integer from 0 to 5, and X 1 is
represents an organic residue, hydrogen atom, nitro group or halogen identical or different from:

(In the formula, R 1 represents hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 and R 3 independently represent hydrogen, a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a straight-chain or branched alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms, an acyloxy group, or an acetylacetonate group.)
제14항에 있어서, 상기 불활성 가스 분위기 하에서 행해지는 막도포형성은,
(b1) 상기 부분 가수분해물 함유 조성물을 불활성 가스 분위기 하에서 기재의 적어도 일부의 표면에 도포해서 도포막을 형성하는 공정, 및
(b2) 상기 도포막을 형성한 기재를 불활성 가스 분위기 하, 40 내지 400℃ 의 온도에서 가열해서, 알루미늄 산화물막을 형성하는 공정을 포함하는, 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 조성물.
In the 14th paragraph, the film formation performed under the inert gas atmosphere is
(b1) a process of forming a coating film by applying the composition containing the above-mentioned partial hydrolyzate to at least a portion of the surface of a substrate under an inert gas atmosphere, and
(b2) A composition containing a partial hydrolyzate of an organic aluminum compound, comprising a process of forming an aluminum oxide film by heating a substrate having the above coating film formed at a temperature of 40 to 400°C under an inert gas atmosphere.
제14항에 있어서, 세공 직경이 3㎛ 이하인 필터를 이용해서 여과한, 불용물을 함유하지 않는, 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 조성물.A composition containing a partially hydrolyzed product of an organoaluminum compound that does not contain insoluble matter, filtered using a filter having a pore diameter of 3 ㎛ or less in claim 14. 기재에 밀착된 투명한 알루미늄 산화물막을 형성하기 위한, 제14항에 기재된 유기 알루미늄 화합물의 부분 가수분해물을 함유하는 조성물.A composition containing a partial hydrolyzate of the organoaluminum compound described in claim 14, for forming a transparent aluminum oxide film in close contact with a substrate. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 방법,
또는 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 이용해서 불활성 가스 분위기 하에서 제조된, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품.
A method as described in any one of claims 1 to 3 and claims 5 to 13,
Or an article having an aluminum oxide film, manufactured under an inert gas atmosphere using the composition described in any one of claims 14 to 17.
제18항에 있어서, 상기 물품이 알루미늄 산화물막을 기재에 부착한 복합체 또는 알루미늄 산화물막과 알루미늄 산화물막 이외의 층을 가진 복합막을 기재에 부착한 복합체인, 알루미늄 산화물막을 구비하는 물품.An article having an aluminum oxide film, wherein the article is a composite in which an aluminum oxide film is attached to a substrate or a composite film having layers other than an aluminum oxide film and an aluminum oxide film is attached to a substrate. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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