JP2001137769A - コーティング膜とその製造方法及びその製造装置 - Google Patents
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
- C04B41/49—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes
- C04B41/4905—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes containing silicon
- C04B41/4922—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes containing silicon applied to the substrate as monomers, i.e. as organosilanes RnSiX4-n, e.g. alkyltrialkoxysilane, dialkyldialkoxysilane
- C04B41/4933—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes containing silicon applied to the substrate as monomers, i.e. as organosilanes RnSiX4-n, e.g. alkyltrialkoxysilane, dialkyldialkoxysilane containing halogens, i.e. organohalogen silanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/82—Coating or impregnation with organic materials
- C04B41/84—Compounds having one or more carbon-to-metal of carbon-to-silicon linkages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
- B05C9/08—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation
- B05C9/14—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation the auxiliary operation involving heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
Abstract
(57)【要約】
【課題】基体が異型かつ大型であっても成膜に必要な液
量を少なくし、塗布溶液のポットライフに気を使うこと
を必要とせず、基材の操作を容易にし、コストの安い有
機薄膜とその製造方法及びその製造装置を提供する。 【解決手段】一般式(化１)ABXn(式中Aは炭素を含む基、
BはSi,Ge,Sn,Ti,Zr、Xは加水分解性基、nは1,2又は3)、
例えばフロロカーボン基を有するクロロシラン化合物
を、１回の塗布に必要な分量を計り取りノズル21から活
性水素を有する基体20の表面に滴下し、同時にスポンジ
又は不織布等の塗布装置22で擦りつける。次にドライ温
風23を吹き付けるとともにスポンジ又は不織布等の塗布
装置24で擦りつけ、前記基材表面の活性水素と前記化合
物の加水分解性基との間で脱離反応を起こさせ共有結合
させる。シラン化合物同士もポリマー化して固定され
る。
量を少なくし、塗布溶液のポットライフに気を使うこと
を必要とせず、基材の操作を容易にし、コストの安い有
機薄膜とその製造方法及びその製造装置を提供する。 【解決手段】一般式(化１)ABXn(式中Aは炭素を含む基、
BはSi,Ge,Sn,Ti,Zr、Xは加水分解性基、nは1,2又は3)、
例えばフロロカーボン基を有するクロロシラン化合物
を、１回の塗布に必要な分量を計り取りノズル21から活
性水素を有する基体20の表面に滴下し、同時にスポンジ
又は不織布等の塗布装置22で擦りつける。次にドライ温
風23を吹き付けるとともにスポンジ又は不織布等の塗布
装置24で擦りつけ、前記基材表面の活性水素と前記化合
物の加水分解性基との間で脱離反応を起こさせ共有結合
させる。シラン化合物同士もポリマー化して固定され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加水分解性基を有
する例えばシラン系化合物を、基体の表面に化学結合さ
せる際の、コーティング膜（以下「有機薄膜」ともい
う。）とその製造方法及びその製造装置に関するもので
ある。
する例えばシラン系化合物を、基体の表面に化学結合さ
せる際の、コーティング膜（以下「有機薄膜」ともい
う。）とその製造方法及びその製造装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】有機薄膜を形成する手法は従来から開発
されている。従来の技術の代表となる有機薄膜の形成法
はバーコート法、ディップ法などがある。これらの方法
は膜厚が数十μｍオーダ以上の厚膜を形成する方法であ
る。また、膜厚の制御もμｍオーダ程度となり、ｎｍオ
ーダの制御を行うには適さない方法である。これらの方
法よりもより制御された方式としてスピンコート法があ
る。この方式は半導体など微細な構造を有するデバイス
の形成によく用いられている。この方式では膜厚1〜数
μｍ程度を実現でき、また、膜厚の制御も容易である。
しかし、この方式は基材と有機薄膜が結合して一体とな
った構造でないために簡単に膜が剥離してしまう。半導
体デバイスの製造ではその剥離容易性が求められ、この
方式が利用されている。
されている。従来の技術の代表となる有機薄膜の形成法
はバーコート法、ディップ法などがある。これらの方法
は膜厚が数十μｍオーダ以上の厚膜を形成する方法であ
る。また、膜厚の制御もμｍオーダ程度となり、ｎｍオ
ーダの制御を行うには適さない方法である。これらの方
法よりもより制御された方式としてスピンコート法があ
る。この方式は半導体など微細な構造を有するデバイス
の形成によく用いられている。この方式では膜厚1〜数
μｍ程度を実現でき、また、膜厚の制御も容易である。
しかし、この方式は基材と有機薄膜が結合して一体とな
った構造でないために簡単に膜が剥離してしまう。半導
体デバイスの製造ではその剥離容易性が求められ、この
方式が利用されている。
【０００３】一方、アルキル基もしくはフルオロアルキ
ル基を含む分子の末端にクロロシリル基を有するクロロ
シラン系化合物を、表面に活性水素を有するガラス等の
表面に塗布し、脱塩化水素反応により共有結合させて分
子膜を形成することはすでに提案されている。
ル基を含む分子の末端にクロロシリル基を有するクロロ
シラン系化合物を、表面に活性水素を有するガラス等の
表面に塗布し、脱塩化水素反応により共有結合させて分
子膜を形成することはすでに提案されている。
【０００４】従来の技術としては、クロロシラン系化合
物を含む塗布溶液に、基材を浸漬する方法がある（特開
平1-70917号公報，EP 0492545A）。別の例としては、ク
ロロシラン系化合物を気体で基材表面に接触させ、反応
させる方法も提案されている。またアルコキシシラン系
化合物を用いる場合、水溶液にして加水分解させてコー
ティング膜を形成する方法が提案されている（東京都立
工業センター研究報告第22号57-60頁(1993年)）。ま
た、さらに具体的にロールコート法によって分子膜を形
成する方法がある（特開平10-180179号公報）。
物を含む塗布溶液に、基材を浸漬する方法がある（特開
平1-70917号公報，EP 0492545A）。別の例としては、ク
ロロシラン系化合物を気体で基材表面に接触させ、反応
させる方法も提案されている。またアルコキシシラン系
化合物を用いる場合、水溶液にして加水分解させてコー
ティング膜を形成する方法が提案されている（東京都立
工業センター研究報告第22号57-60頁(1993年)）。ま
た、さらに具体的にロールコート法によって分子膜を形
成する方法がある（特開平10-180179号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
浸漬法は、被膜形成物が平板でなく異型の場合は表面に
沿って液が反応するために異型表面に膜形成が可能で優
れた方法であるといえるが、浸漬用の液量が多くなくて
はならず、基材の出し入れ操作が必要で、操作が繁雑に
なり操作時間も長く、結果としてコストが高くなるとい
う問題があり、また、クロロシラン系化合物は水分と反
応しやすいため、ポットライフが短いという問題があ
る。さらに、浸漬法では基材全体にクロロシラン系化合
物が接触し反応するため、クロロシラン系化合物を塗布
したくない面がある場合、不都合になる。
浸漬法は、被膜形成物が平板でなく異型の場合は表面に
沿って液が反応するために異型表面に膜形成が可能で優
れた方法であるといえるが、浸漬用の液量が多くなくて
はならず、基材の出し入れ操作が必要で、操作が繁雑に
なり操作時間も長く、結果としてコストが高くなるとい
う問題があり、また、クロロシラン系化合物は水分と反
応しやすいため、ポットライフが短いという問題があ
る。さらに、浸漬法では基材全体にクロロシラン系化合
物が接触し反応するため、クロロシラン系化合物を塗布
したくない面がある場合、不都合になる。
【０００６】また、クロロシラン系化合物を気体で基材
表面に接触させ、反応させる方法は、均一に分子膜を形
成することが困難であるという問題がある。同様の問題
はアルコキシシラン系化合物やイソシアネートシラン系
化合物でも起こる。またアルコキシシラン系化合物の水
溶液を使用する場合は、厚膜となり、膜厚のむらが生じ
やすい。これはイソシアネートシラン系化合物も同じで
ある。
表面に接触させ、反応させる方法は、均一に分子膜を形
成することが困難であるという問題がある。同様の問題
はアルコキシシラン系化合物やイソシアネートシラン系
化合物でも起こる。またアルコキシシラン系化合物の水
溶液を使用する場合は、厚膜となり、膜厚のむらが生じ
やすい。これはイソシアネートシラン系化合物も同じで
ある。
【０００７】また、より具体的なロールコート法による
製膜方法は、従来の浸漬法の課題である液量、操作の繁
雑さ、操作時間の長さ、塗布を必要としない面への対応
などは解決されているが、被膜形成物が平板でなければ
ならないという課題がある。また、サブミクロンメート
ル以下の膜厚を有する有機薄膜を安価に製造する手法も
無かった。
製膜方法は、従来の浸漬法の課題である液量、操作の繁
雑さ、操作時間の長さ、塗布を必要としない面への対応
などは解決されているが、被膜形成物が平板でなければ
ならないという課題がある。また、サブミクロンメート
ル以下の膜厚を有する有機薄膜を安価に製造する手法も
無かった。
【０００８】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、被膜形成物（基体）が平板でなく異型の場合かつ大
型であっても成膜に必要な液量を少なくし、塗布溶液の
ポットライフに気を使うことを必要とせず、基材の操作
を容易にし、コストの安いコーティング膜とその製造方
法及びその製造装置を提供することを目的とする。
め、被膜形成物（基体）が平板でなく異型の場合かつ大
型であっても成膜に必要な液量を少なくし、塗布溶液の
ポットライフに気を使うことを必要とせず、基材の操作
を容易にし、コストの安いコーティング膜とその製造方
法及びその製造装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の第１番目のコーティング膜の製造方法は、
一般式(化１)ＡＢＸｎ（但し、式中でＡは炭素を含む
基、ＢはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒから選ばれる
少なくとも一つの元素、Ｘは加水分解性基、ｎは１，２
または３）で示される化合物を原料とするコーティング
膜の製造方法であって、表面に活性水素を有する基体上
に前記化合物（化１）の１回の塗布に必要な量（所要分
量）を計り取り、１回の塗布ごとに基体表面に供給し、
水蒸気濃度0.0076kg/m3を越える雰囲気で、前記化合物
（化１）と前記基体表面とを接触させ、前記基材表面の
活性水素と一部の前記化合物（化１）の加水分解性基と
の間で脱離反応を起こさせ、前記基体表面に前記一部の
化合物（化１）を共有結合させるとともに、雰囲気中に
存在する水分子により一部の前記化合物（化１）同士も
ポリマー化させたことを特徴とする。
め、本発明の第１番目のコーティング膜の製造方法は、
一般式(化１)ＡＢＸｎ（但し、式中でＡは炭素を含む
基、ＢはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒから選ばれる
少なくとも一つの元素、Ｘは加水分解性基、ｎは１，２
または３）で示される化合物を原料とするコーティング
膜の製造方法であって、表面に活性水素を有する基体上
に前記化合物（化１）の１回の塗布に必要な量（所要分
量）を計り取り、１回の塗布ごとに基体表面に供給し、
水蒸気濃度0.0076kg/m3を越える雰囲気で、前記化合物
（化１）と前記基体表面とを接触させ、前記基材表面の
活性水素と一部の前記化合物（化１）の加水分解性基と
の間で脱離反応を起こさせ、前記基体表面に前記一部の
化合物（化１）を共有結合させるとともに、雰囲気中に
存在する水分子により一部の前記化合物（化１）同士も
ポリマー化させたことを特徴とする。
【００１０】次に本発明の第２番目のコーティング膜の
製造方法は、表面に活性水素を有する基材の表面に、少
なくともハロゲン基、アルコキシ基及びイソシアネート
基から選ばれる少なくとも一つの反応基を持つシラン系
化合物を含む塗布溶液を塗布し、基材表面の活性水素と
前記シラン系化合物の反応基との間で脱離反応を起こさ
せ、基材表面にシラン系化合物を共有結合させるコーテ
ィング膜の製造方法において、水蒸気濃度0.0076kg/m3
を越える雰囲気状態に保持されているチャンバー内に、
前記基材を送り込むとともに、前記シラン系化合物と活
性水素基を有さない少なくとも１種類の溶媒とを含む塗
布溶液の１回の塗布に必要な量（所要分量）を計り取
り、１回の塗布ごとにチャンバー内に存在する塗装装置
に供給し、前記塗布装置を用いて、塗布溶液を基材表面
に一様に広げて擦りつけ、その後、チャンバー内の雰囲
気を変化させ、前記シラン系化合物濃度を高めて、一部
の前記シラン系化合物の反応基と前記基材表面の活性水
素との間で脱離反応を促進させ、前記基体表面に前記シ
ラン系化合物を共有結合させ、その後、前記溶媒を除去
するとともに、雰囲気中に存在する水分子により一部の
前記シラン系化合物同士もポリマー化させたことを特徴
とする。
製造方法は、表面に活性水素を有する基材の表面に、少
なくともハロゲン基、アルコキシ基及びイソシアネート
基から選ばれる少なくとも一つの反応基を持つシラン系
化合物を含む塗布溶液を塗布し、基材表面の活性水素と
前記シラン系化合物の反応基との間で脱離反応を起こさ
せ、基材表面にシラン系化合物を共有結合させるコーテ
ィング膜の製造方法において、水蒸気濃度0.0076kg/m3
を越える雰囲気状態に保持されているチャンバー内に、
前記基材を送り込むとともに、前記シラン系化合物と活
性水素基を有さない少なくとも１種類の溶媒とを含む塗
布溶液の１回の塗布に必要な量（所要分量）を計り取
り、１回の塗布ごとにチャンバー内に存在する塗装装置
に供給し、前記塗布装置を用いて、塗布溶液を基材表面
に一様に広げて擦りつけ、その後、チャンバー内の雰囲
気を変化させ、前記シラン系化合物濃度を高めて、一部
の前記シラン系化合物の反応基と前記基材表面の活性水
素との間で脱離反応を促進させ、前記基体表面に前記シ
ラン系化合物を共有結合させ、その後、前記溶媒を除去
するとともに、雰囲気中に存在する水分子により一部の
前記シラン系化合物同士もポリマー化させたことを特徴
とする。
【００１１】次に本発明のコーティング膜の製造装置
は、チャンバー内に、入口から出口まで基材を移送する
装置と、シラン系化合物と活性水素基を有さない少なく
とも１種類の溶媒とを含む塗布溶液の１回の塗布に必要
な量（所要分量）を計り取り、１回の塗布ごとにチャン
バー内に存在する塗装装置に供給する手段と、一様に塗
布溶液を塗り広げるためとシラン系化合物の１回の所要
分量のシラン系化合物の反応基と前記基材表面の活性水
素との間で脱離反応を促進させる塗布装置と、前記チャ
ンバー内を水蒸気濃度雰囲気状態を制御し保持する装置
と、前記塗布溶液の溶媒を除去させる装置とを備えたこ
とを特徴とする。
は、チャンバー内に、入口から出口まで基材を移送する
装置と、シラン系化合物と活性水素基を有さない少なく
とも１種類の溶媒とを含む塗布溶液の１回の塗布に必要
な量（所要分量）を計り取り、１回の塗布ごとにチャン
バー内に存在する塗装装置に供給する手段と、一様に塗
布溶液を塗り広げるためとシラン系化合物の１回の所要
分量のシラン系化合物の反応基と前記基材表面の活性水
素との間で脱離反応を促進させる塗布装置と、前記チャ
ンバー内を水蒸気濃度雰囲気状態を制御し保持する装置
と、前記塗布溶液の溶媒を除去させる装置とを備えたこ
とを特徴とする。
【００１２】次に本発明のコーティング膜は、透明で、
厚さが１ｎｍ〜０．５μｍで、砂糖と醤油（重量比で
１：１）の混合物を塗りつけ、３００℃で２０分間の高
温状態に加熱し、冷却した後、人の手で濡れた布を擦り
付けて焼き付いた汚れを取り除く試験における耐磨耗性
試験で５回以上の耐久性があり、一部の分子は基材表面
とＳｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｔｉ及びＺｒから選ばれる少なく
とも一つの元素を介して共有結合しており、かつ一部の
分子は前記共有結合した分子を介してポリマー化してい
ることを特徴とする。
厚さが１ｎｍ〜０．５μｍで、砂糖と醤油（重量比で
１：１）の混合物を塗りつけ、３００℃で２０分間の高
温状態に加熱し、冷却した後、人の手で濡れた布を擦り
付けて焼き付いた汚れを取り除く試験における耐磨耗性
試験で５回以上の耐久性があり、一部の分子は基材表面
とＳｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｔｉ及びＺｒから選ばれる少なく
とも一つの元素を介して共有結合しており、かつ一部の
分子は前記共有結合した分子を介してポリマー化してい
ることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明において、シラン系化合物
としてクロロシラン化合物を用いた場合は脱離反応とし
て脱塩化水素反応が起こり、アルコキシシラン化合物を
用いた場合は脱離反応として脱アルコール反応が起こ
る。また、イソシアネート化合物を用いた場合は脱離反
応として脱イソシアネート酸反応が起こる。
としてクロロシラン化合物を用いた場合は脱離反応とし
て脱塩化水素反応が起こり、アルコキシシラン化合物を
用いた場合は脱離反応として脱アルコール反応が起こ
る。また、イソシアネート化合物を用いた場合は脱離反
応として脱イソシアネート酸反応が起こる。
【００１４】また、前記方法においては、前記シラン系
化合物が、アルキル基もしくはフルオロアルキル基を含
むことが好ましい。とくにフルオロアルキル基を含む
と、撥水性、撥油性、防汚性等が向上して好ましい。
化合物が、アルキル基もしくはフルオロアルキル基を含
むことが好ましい。とくにフルオロアルキル基を含む
と、撥水性、撥油性、防汚性等が向上して好ましい。
【００１５】また、前記方法においては、前記シラン系
化合物濃度を高めて、少なくとも前記シラン系化合物の
１回の所要分量のシラン系化合物の反応基と前記基材表
面の活性水素との間で脱離反応を促進させる。この方法
によって、いっそう脱離反応を確実に行わせることがで
き、最終的に高密度の有機薄膜を形成することが可能と
なる。
化合物濃度を高めて、少なくとも前記シラン系化合物の
１回の所要分量のシラン系化合物の反応基と前記基材表
面の活性水素との間で脱離反応を促進させる。この方法
によって、いっそう脱離反応を確実に行わせることがで
き、最終的に高密度の有機薄膜を形成することが可能と
なる。
【００１６】また、前記方法においては、前記溶媒を除
去させる工程をチャンバー内の雰囲気を変化させる、ま
たは前記塗布装置の作用または双方の効果によることが
好ましい。このことにより塗布溶液濃度を高めることが
でき、いっそう脱離反応が起きる確率を増すことが可能
となる。
去させる工程をチャンバー内の雰囲気を変化させる、ま
たは前記塗布装置の作用または双方の効果によることが
好ましい。このことにより塗布溶液濃度を高めることが
でき、いっそう脱離反応が起きる確率を増すことが可能
となる。
【００１７】また、前記方法においては、前記チャンバ
ー内の雰囲気を変化させる工程がチャンバー内の温度の
変化、またはチャンバー内の気体流速の変化、または基
体温度の変化のいずれか、もしくはそれらの組み合わせ
によることが好ましい。いずれも駆動部分を備えること
なくチャンバー内の雰囲気を変化させることができ、低
コストで実現できるものである。
ー内の雰囲気を変化させる工程がチャンバー内の温度の
変化、またはチャンバー内の気体流速の変化、または基
体温度の変化のいずれか、もしくはそれらの組み合わせ
によることが好ましい。いずれも駆動部分を備えること
なくチャンバー内の雰囲気を変化させることができ、低
コストで実現できるものである。
【００１８】また、前記方法においては、前記活性水素
を有さない溶媒が、炭化水素化合物、シロキサン系化合
物、及びハロゲン化炭化水素から選ばれる少なくとも一
つであることが好ましい。なぜなら、活性水素を有する
溶媒であると、シラン系化合物と反応してしまうからで
ある。
を有さない溶媒が、炭化水素化合物、シロキサン系化合
物、及びハロゲン化炭化水素から選ばれる少なくとも一
つであることが好ましい。なぜなら、活性水素を有する
溶媒であると、シラン系化合物と反応してしまうからで
ある。
【００１９】また、前記方法においては、前記塗布装置
が前記塗布溶液を含浸させる形態の物体からなる装置で
あることが好ましい。このことにより余分な塗布溶液は
塗布装置の含浸性により塗布装置に吸わせることがで
き、基体表面に必要最小限の塗布溶液を塗ることが可能
となるからである。さらに、前記塗布装置の前記塗布溶
液を含浸させる形態の物体が多孔質体、織物、不織布で
あることが好ましい。特に柔軟性のある物体を用いるこ
とにより、様々な基材の形態に対応することが可能にな
る。
が前記塗布溶液を含浸させる形態の物体からなる装置で
あることが好ましい。このことにより余分な塗布溶液は
塗布装置の含浸性により塗布装置に吸わせることがで
き、基体表面に必要最小限の塗布溶液を塗ることが可能
となるからである。さらに、前記塗布装置の前記塗布溶
液を含浸させる形態の物体が多孔質体、織物、不織布で
あることが好ましい。特に柔軟性のある物体を用いるこ
とにより、様々な基材の形態に対応することが可能にな
る。
【００２０】また、前記方法においては、前記塗布装置
を用いて、前記塗布溶液を基材表面に一様に広げる工程
が、基材を固定させ、塗布装置を回転させ、もしくは縦
方向横方向に動かす、もしくは双方を同時に行うことが
好ましい。このことによっても基材の様々な形態に柔軟
に対応することが可能になる。
を用いて、前記塗布溶液を基材表面に一様に広げる工程
が、基材を固定させ、塗布装置を回転させ、もしくは縦
方向横方向に動かす、もしくは双方を同時に行うことが
好ましい。このことによっても基材の様々な形態に柔軟
に対応することが可能になる。
【００２１】また、前記方法においては、前記塗布溶液
を基材表面に一様に広げる工程に用いる塗布装置と前記
シラン系化合物濃度を高めて、少なくとも前記シラン系
化合物の１回の所要分量のシラン系化合物の反応基と前
記基材表面の活性水素との間で脱離反応を促進させる工
程で用いる塗布装置が別物であることが好ましい。この
ことによって、生産効率を倍に高めることが可能とな
る。
を基材表面に一様に広げる工程に用いる塗布装置と前記
シラン系化合物濃度を高めて、少なくとも前記シラン系
化合物の１回の所要分量のシラン系化合物の反応基と前
記基材表面の活性水素との間で脱離反応を促進させる工
程で用いる塗布装置が別物であることが好ましい。この
ことによって、生産効率を倍に高めることが可能とな
る。
【００２２】また、前記方法においては、前記塗布溶液
を基材表面に一様に広げる工程と前記シラン系化合物の
１回の所要分量のシラン系化合物の反応基と前記基材表
面の活性水素との間で脱離反応を促進させる工程とが独
立した２つのチャンバー内で行われることが好ましい。
前記の２工程のチャンバー内雰囲気は異なっており、チ
ャンバー内雰囲気を各工程で変化させるよりも、異なっ
た雰囲気のチャンバーを２つ設けることにより有機薄膜
の生産性を格段に増すことが可能になる。
を基材表面に一様に広げる工程と前記シラン系化合物の
１回の所要分量のシラン系化合物の反応基と前記基材表
面の活性水素との間で脱離反応を促進させる工程とが独
立した２つのチャンバー内で行われることが好ましい。
前記の２工程のチャンバー内雰囲気は異なっており、チ
ャンバー内雰囲気を各工程で変化させるよりも、異なっ
た雰囲気のチャンバーを２つ設けることにより有機薄膜
の生産性を格段に増すことが可能になる。
【００２３】次に、本発明の製造装置は、チャンバー内
に、入り口から出口まで基材を移送する装置と、前記基
材の表面にシラン系化合物と溶媒とを含む塗布溶液を滴
下する滴下装置と一様に塗布溶液を塗り広げるためとシ
ラン系化合物の１回の所要分量のシラン系化合物の反応
基と前記基材表面の活性水素との間で脱離反応を促進さ
せるの塗布装置と、前記チャンバー内を水蒸気濃度雰囲
気状態を制御し保持する装置を含み、前記塗布溶液の溶
媒を除去させる装置を備えたことを特徴とする。
に、入り口から出口まで基材を移送する装置と、前記基
材の表面にシラン系化合物と溶媒とを含む塗布溶液を滴
下する滴下装置と一様に塗布溶液を塗り広げるためとシ
ラン系化合物の１回の所要分量のシラン系化合物の反応
基と前記基材表面の活性水素との間で脱離反応を促進さ
せるの塗布装置と、前記チャンバー内を水蒸気濃度雰囲
気状態を制御し保持する装置を含み、前記塗布溶液の溶
媒を除去させる装置を備えたことを特徴とする。
【００２４】前記製造装置において、前記チャンバー内
で基材を移送する装置がベルト方式またはころ方式であ
ることが好ましい。
で基材を移送する装置がベルト方式またはころ方式であ
ることが好ましい。
【００２５】また、前記製造装置において、前記基材の
表面にシラン系化合物と溶媒とを含む塗布溶液を滴下す
る滴下装置がノズル方式、またはスプレー方式であるこ
とが好ましい。
表面にシラン系化合物と溶媒とを含む塗布溶液を滴下す
る滴下装置がノズル方式、またはスプレー方式であるこ
とが好ましい。
【００２６】また、前記製造装置において、前記水蒸気
濃度雰囲気状態を制御し保持する装置が、水蒸気濃度0.
0076kg/m3を越える雰囲気状態に制御し保持することが
好ましい。
濃度雰囲気状態を制御し保持する装置が、水蒸気濃度0.
0076kg/m3を越える雰囲気状態に制御し保持することが
好ましい。
【００２７】また、前記製造装置において、前記塗布装
置が前記塗布溶液を含浸させる形態の物体からなる装置
であることが好ましい。
置が前記塗布溶液を含浸させる形態の物体からなる装置
であることが好ましい。
【００２８】また、前記製造装置において、前記塗布装
置の前記塗布溶液を含浸させる形態の物体が樹脂発泡
体、多孔質体、織物、不織布であることが好ましい。
置の前記塗布溶液を含浸させる形態の物体が樹脂発泡
体、多孔質体、織物、不織布であることが好ましい。
【００２９】また、前記製造装置において、前記塗布装
置が回転させ、もしくは縦方向横方向に動き、もしくは
双方を同時の動きをすることが好ましい。
置が回転させ、もしくは縦方向横方向に動き、もしくは
双方を同時の動きをすることが好ましい。
【００３０】また、前記製造装置において、前記塗布溶
液を基材表面に一様に広げる工程に用いる塗布装置と前
記シラン系化合物濃度を高めて、少なくとも前記シラン
系化合物の１回の所要分量のシラン系化合物の反応基と
前記基材表面の活性水素との間で脱離反応を促進させる
工程で用いる塗布装置が別物であることが好ましい。
液を基材表面に一様に広げる工程に用いる塗布装置と前
記シラン系化合物濃度を高めて、少なくとも前記シラン
系化合物の１回の所要分量のシラン系化合物の反応基と
前記基材表面の活性水素との間で脱離反応を促進させる
工程で用いる塗布装置が別物であることが好ましい。
【００３１】また、前記製造装置において、前記塗布溶
液を基材表面に一様に広げる工程を行うチャンバーと前
記シラン系化合物の１回の所要分量のシラン系化合物の
反応基と前記基材表面の活性水素との間で脱離反応を促
進させる工程を行うチャンバーが２つの独立したチャン
バーであることが好ましい。
液を基材表面に一様に広げる工程を行うチャンバーと前
記シラン系化合物の１回の所要分量のシラン系化合物の
反応基と前記基材表面の活性水素との間で脱離反応を促
進させる工程を行うチャンバーが２つの独立したチャン
バーであることが好ましい。
【００３２】また、前記製造装置において、前記基材表
面から塗布溶液の溶媒を除去する装置が、気体の吹き付
け、加温蒸発除去、減圧蒸発除去から選ばれる少なくと
も一つの装置であることが好ましい。
面から塗布溶液の溶媒を除去する装置が、気体の吹き付
け、加温蒸発除去、減圧蒸発除去から選ばれる少なくと
も一つの装置であることが好ましい。
【００３３】前記において、前記基体の少なくとも前記
有機薄膜を形成する部分の表面がガラス、金属、プラス
チック、金属酸化物からなる物質で覆われていることが
好ましい。
有機薄膜を形成する部分の表面がガラス、金属、プラス
チック、金属酸化物からなる物質で覆われていることが
好ましい。
【００３４】また前記において、前記プラスチックの表
面に活性水素を有する基が露出していることが好まし
い。
面に活性水素を有する基が露出していることが好まし
い。
【００３５】また前記において、前記プラスチックの表
面の活性水素を有する基が酸素プラズマ処理、コロナ放
電処理、オゾン酸化処理、紫外線酸化処理で行われるこ
とが好ましい。
面の活性水素を有する基が酸素プラズマ処理、コロナ放
電処理、オゾン酸化処理、紫外線酸化処理で行われるこ
とが好ましい。
【００３６】本発明においては、基材とシラン系化合物
間でシロキサン結合を形成し、基材上に形成された膜厚
１ｎｍ以上１μｍ以下の範囲のコーティング膜を得るも
のである。
間でシロキサン結合を形成し、基材上に形成された膜厚
１ｎｍ以上１μｍ以下の範囲のコーティング膜を得るも
のである。
【００３７】ここで、前記シラン系化合物とはアルキル
基もしくはフルオロアルキル基を含む化合物であること
が好ましい。フルオロアルキル基を有する化合物の具体
例として、ヘプタデカフルオロ-１，１，２，２-テトラ
ヒドロデシルトリクロロシラン等の一般化学式ＣnＦ
2n+1(ＣＨ2)2ＳｉＣｌ3（ｎは１〜３０の正の整数）で
示されるフルオロアルキルシラン化合物等が利用可能で
ある。
基もしくはフルオロアルキル基を含む化合物であること
が好ましい。フルオロアルキル基を有する化合物の具体
例として、ヘプタデカフルオロ-１，１，２，２-テトラ
ヒドロデシルトリクロロシラン等の一般化学式ＣnＦ
2n+1(ＣＨ2)2ＳｉＣｌ3（ｎは１〜３０の正の整数）で
示されるフルオロアルキルシラン化合物等が利用可能で
ある。
【００３８】また、前記クロロシラン系化合物を溶解す
る溶媒としては、クロロシラン系化合物と反応する活性
水素を持たない溶媒であればよい。たとえば、上記フル
オロアルキルシラン化合物に対しては炭化水素系溶媒、
ハロゲン化炭化水素系溶媒、アルキルシロキサン系溶
媒、シリコーンオイル溶媒などが上げられる。その具体
例をそれぞれの溶媒に対して示すと炭化水素系溶媒とし
てはテルペン油等の一般化学式ＣnＨ2n+2(ｎは正の整
数)またはＣnＨ2nなどで示される石油類の溶媒で、ハロ
ゲン化炭化水素系溶媒としてはオクタデカフルオロオク
タン等の一般化学式ＣnＨ2n-m+2Ｘm(ｎは正の整数、ｍ
は正の整数、Ｘはハロゲン)で示される溶媒である。ア
ルキルシロキサン系溶媒としてはヘキサメチルジシロキ
サン等のＲ1（Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ）nＲ4（ｎは正の整数、
Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3,Ｒ4はアルキル基）で示される直鎖状シリ
コーン溶媒またはオクタメチルシロキサン等の一般化学
式(Ｒ1Ｒ2ＳｉＯ）n （ｎは正の整数、Ｒ1，Ｒ2はアル
キル基）で示される環状シリコーン溶媒、またはこれら
を任意に混合したものが好ましい。
る溶媒としては、クロロシラン系化合物と反応する活性
水素を持たない溶媒であればよい。たとえば、上記フル
オロアルキルシラン化合物に対しては炭化水素系溶媒、
ハロゲン化炭化水素系溶媒、アルキルシロキサン系溶
媒、シリコーンオイル溶媒などが上げられる。その具体
例をそれぞれの溶媒に対して示すと炭化水素系溶媒とし
てはテルペン油等の一般化学式ＣnＨ2n+2(ｎは正の整
数)またはＣnＨ2nなどで示される石油類の溶媒で、ハロ
ゲン化炭化水素系溶媒としてはオクタデカフルオロオク
タン等の一般化学式ＣnＨ2n-m+2Ｘm(ｎは正の整数、ｍ
は正の整数、Ｘはハロゲン)で示される溶媒である。ア
ルキルシロキサン系溶媒としてはヘキサメチルジシロキ
サン等のＲ1（Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ）nＲ4（ｎは正の整数、
Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3,Ｒ4はアルキル基）で示される直鎖状シリ
コーン溶媒またはオクタメチルシロキサン等の一般化学
式(Ｒ1Ｒ2ＳｉＯ）n （ｎは正の整数、Ｒ1，Ｒ2はアル
キル基）で示される環状シリコーン溶媒、またはこれら
を任意に混合したものが好ましい。
【００３９】上記のクロロシラン系化合物を含む溶液を
基材表面に接触させて有機薄膜形成する方法としては、
塗布溶液を１回分塗布に必要な所定量だけ基材表面に滴
下させ、塗布装置を用いて基材表面に一様に塗布溶液を
展開させる。このときの水蒸気濃度は0.0076kg/m3を越
え、0.0203kg/m3以下の範囲の水蒸気雰囲気状態に保持
されることが好ましい。この理由は、クロロシラン系化
合物が、基材表面の水酸基等の活性水素と脱離反応する
とともに、水分の存在によりクロロシラン系化合物同士
も脱離反応してポリマー化し、基材表面と堅固に結合す
るからである。その結果、耐磨耗性と耐久性に優れた被
膜が形成できる。さらに好ましい水蒸気濃度が、0.077
〜0.0168kg/m3の範囲であり、とくに好ましくは約0.015
0 kg/m3の近辺である。
基材表面に接触させて有機薄膜形成する方法としては、
塗布溶液を１回分塗布に必要な所定量だけ基材表面に滴
下させ、塗布装置を用いて基材表面に一様に塗布溶液を
展開させる。このときの水蒸気濃度は0.0076kg/m3を越
え、0.0203kg/m3以下の範囲の水蒸気雰囲気状態に保持
されることが好ましい。この理由は、クロロシラン系化
合物が、基材表面の水酸基等の活性水素と脱離反応する
とともに、水分の存在によりクロロシラン系化合物同士
も脱離反応してポリマー化し、基材表面と堅固に結合す
るからである。その結果、耐磨耗性と耐久性に優れた被
膜が形成できる。さらに好ましい水蒸気濃度が、0.077
〜0.0168kg/m3の範囲であり、とくに好ましくは約0.015
0 kg/m3の近辺である。
【００４０】次に、基材周辺の雰囲気を変化させ、前記
シラン系化合物濃度を高めて、前記塗布装置を用いて、
少なくとも前記シラン系化合物の１回の所要分量のシラ
ン系化合物の反応基と前記基材表面の活性水素との間で
脱離反応を促進させ、その後、前記溶媒を除去させるこ
とでできる。この時も水分の雰囲気中の存在により、ク
ロロシラン系化合物同士も脱離反応してポリマー化し、
基材表面と堅固に結合する。
シラン系化合物濃度を高めて、前記塗布装置を用いて、
少なくとも前記シラン系化合物の１回の所要分量のシラ
ン系化合物の反応基と前記基材表面の活性水素との間で
脱離反応を促進させ、その後、前記溶媒を除去させるこ
とでできる。この時も水分の雰囲気中の存在により、ク
ロロシラン系化合物同士も脱離反応してポリマー化し、
基材表面と堅固に結合する。
【００４１】本発明で用いることができるシラン系化合
物としては、下記のものを例示することができる。 (1) ＣＨ3（ＣＨ2）rＳｉＹpＣｌ3-p (2) ＣＨ3（ＣＨ2）sＯ（ＣＨ2）tＳｉＹpＣｌ3-p (3) ＣＨ3（ＣＨ2）uＳｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）vＳｉＹp
Ｃｌ3-p (4) ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）wＳｉＹpＣｌ3-p 但し、ｐは０〜２の整数、ｒは１〜２５の整数、ｓは０
〜１２の整数、ｔは１〜２０の整数、ｕは０〜１２の整
数、ｖは１〜２０の整数、ｗは１〜２５の整数を示す。
また、Ｙは、水素、アルキル基、アルコキシル基、含フ
ッ素アルキル基または含フッ素アルコキシ基である。
物としては、下記のものを例示することができる。 (1) ＣＨ3（ＣＨ2）rＳｉＹpＣｌ3-p (2) ＣＨ3（ＣＨ2）sＯ（ＣＨ2）tＳｉＹpＣｌ3-p (3) ＣＨ3（ＣＨ2）uＳｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）vＳｉＹp
Ｃｌ3-p (4) ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）wＳｉＹpＣｌ3-p 但し、ｐは０〜２の整数、ｒは１〜２５の整数、ｓは０
〜１２の整数、ｔは１〜２０の整数、ｕは０〜１２の整
数、ｖは１〜２０の整数、ｗは１〜２５の整数を示す。
また、Ｙは、水素、アルキル基、アルコキシル基、含フ
ッ素アルキル基または含フッ素アルコキシ基である。
【００４２】さらに、具体的な吸着化合物として下記に
示す(5)-(11)が挙げられる。 (5) ＣＨ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 (6) ＣＨ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15ＳｉＣ
ｌ3 (7) ＣＨ3（ＣＨ2）6Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9ＳｉＣ
ｌ3 (8) ＣＨ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 (9) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 (10) ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 (11) ＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ6Ｈ4ＳｉＣｌ3 また、上記クロロシラン系のシラン系化合物の代わり
に、全てのクロロシリル基をイソシアネート基に置き換
えたイソシアネート系のシラン系化合物、例えば下記に
示す(12)-(16)を用いてもよい。 (12) ＣＨ3（ＣＨ2）rＳｉＹp（ＮＣＯ）3-p (13) ＣＦ3（ＣＨ2）rＳｉＹp（ＮＣＯ）3-p (14) ＣＨ3（ＣＨ2）sＯ（ＣＨ2）tＳｉＹp（ＮＣＯ）
3-p (15) ＣＨ3（ＣＨ2）uＳｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）vＳｉＹ
p（ＮＣＯ）3-p (16) ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）wＳｉＹp（ＮＣＯ）3-p 但し、ｐ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗおよびＹは、前記と
同様である。
示す(5)-(11)が挙げられる。 (5) ＣＨ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 (6) ＣＨ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15ＳｉＣ
ｌ3 (7) ＣＨ3（ＣＨ2）6Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9ＳｉＣ
ｌ3 (8) ＣＨ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 (9) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 (10) ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 (11) ＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ6Ｈ4ＳｉＣｌ3 また、上記クロロシラン系のシラン系化合物の代わり
に、全てのクロロシリル基をイソシアネート基に置き換
えたイソシアネート系のシラン系化合物、例えば下記に
示す(12)-(16)を用いてもよい。 (12) ＣＨ3（ＣＨ2）rＳｉＹp（ＮＣＯ）3-p (13) ＣＦ3（ＣＨ2）rＳｉＹp（ＮＣＯ）3-p (14) ＣＨ3（ＣＨ2）sＯ（ＣＨ2）tＳｉＹp（ＮＣＯ）
3-p (15) ＣＨ3（ＣＨ2）uＳｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）vＳｉＹ
p（ＮＣＯ）3-p (16) ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）wＳｉＹp（ＮＣＯ）3-p 但し、ｐ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗおよびＹは、前記と
同様である。
【００４３】前記の吸着剤に代えて、下記(17)-(23)に
具体的に例示する吸着化合物を用いてもよい。 (17) ＣＨ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＮＣＯ）3 (18) ＣＨ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓi
（ＮＣＯ）3 (19) ＣＨ3（ＣＨ2）6Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9Ｓｉ
（ＮＣＯ）3 (20) ＣＨ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＮＣＯ）3 (21) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＮＣＯ）3 (22) ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＮＣＯ）3 (23) ＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ6Ｈ4Ｓｉ（ＮＣＯ）3 また、シラン系化合物として、一般に、ＳｉＹk（Ｏ
Ａ）4-k（Ｙは、前記と同様、Ａはアルキル基、ｋは
０、１、２または３）で表される物質を用いることが可
能である。中でも、ＣＦ3（ＣＦ2）n（Ｒ）qＳｉＹ
p（ＯＡ）3-p（ｎは１以上の整数、好ましくは１〜２２
の整数、Ｒはアルキル基、ビニル基、エチニル基、アリ
ール基、シリコンもしくは酸素原子を含む置換基、ｑは
０または１、Ｙ、Ａおよびｐは前記と同様）で表される
物質を用いると、よりすぐれた防汚性の被膜を形成でき
るが、これに限定されるものではなく、これ以外にも、
ＣＨ3（ＣＨ2）rＳｉＹp（ＯＡ）3-pおよびＣＨ3（ＣＨ
2）sＯ（ＣＨ2）tＳｉＹp（ＯＡ）3-p、ＣＨ3（ＣＨ2）
uＳｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）vＳｉＹp（ＯＡ）3-p、ＣＦ3
ＣＯＯ（ＣＨ2）wＳｉＹp（ＯＡ）3-p（但し、ｐ、ｒ、
ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、Ｙ及びＡは前記と同様）などが使
用可能である。
具体的に例示する吸着化合物を用いてもよい。 (17) ＣＨ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＮＣＯ）3 (18) ＣＨ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓi
（ＮＣＯ）3 (19) ＣＨ3（ＣＨ2）6Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9Ｓｉ
（ＮＣＯ）3 (20) ＣＨ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＮＣＯ）3 (21) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＮＣＯ）3 (22) ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＮＣＯ）3 (23) ＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ6Ｈ4Ｓｉ（ＮＣＯ）3 また、シラン系化合物として、一般に、ＳｉＹk（Ｏ
Ａ）4-k（Ｙは、前記と同様、Ａはアルキル基、ｋは
０、１、２または３）で表される物質を用いることが可
能である。中でも、ＣＦ3（ＣＦ2）n（Ｒ）qＳｉＹ
p（ＯＡ）3-p（ｎは１以上の整数、好ましくは１〜２２
の整数、Ｒはアルキル基、ビニル基、エチニル基、アリ
ール基、シリコンもしくは酸素原子を含む置換基、ｑは
０または１、Ｙ、Ａおよびｐは前記と同様）で表される
物質を用いると、よりすぐれた防汚性の被膜を形成でき
るが、これに限定されるものではなく、これ以外にも、
ＣＨ3（ＣＨ2）rＳｉＹp（ＯＡ）3-pおよびＣＨ3（ＣＨ
2）sＯ（ＣＨ2）tＳｉＹp（ＯＡ）3-p、ＣＨ3（ＣＨ2）
uＳｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）vＳｉＹp（ＯＡ）3-p、ＣＦ3
ＣＯＯ（ＣＨ2）wＳｉＹp（ＯＡ）3-p（但し、ｐ、ｒ、
ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、Ｙ及びＡは前記と同様）などが使
用可能である。
【００４４】さらに、より具体的なシラン系化合物とし
ては、下記に示す(24)-(47)を挙げることができる。 (24) ＣＨ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (25) ＣＦ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (26) ＣＨ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓｉ
（ＯＣＨ3）3 (27) ＣＨ3（ＣＨ2）6Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9Ｓｉ
（ＯＣＨ3）3 (28) ＣＨ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (29) ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (30) ＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ6Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (31) ＣＨ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (32) ＣＨ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓｉ
（ＯＣ2Ｈ5）3 (33) ＣＨ3（ＣＨ2）6Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9Ｓｉ
（ＯＣ2Ｈ5）3 (34) ＣＦ3（ＣＨ2）6Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9Ｓｉ
（ＯＣ2Ｈ5）3 (35) ＣＨ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (36) ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (37) ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (38) ＣＦ3（ＣＦ2）9（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (39) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (40) ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (41) ＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ6Ｈ4Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (42) ＣＦ3（ＣＦ2）9（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (43) ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (44) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣＨ3（ＯＣ
2Ｈ5）2 (45) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）
2 (46) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2Ｓｉ(ＣＨ3)2ＯＣ2Ｈ5 (47) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2Ｓｉ(ＣＨ3)2ＯＣＨ3 以下に、本発明の有機薄膜の製造方法および有機薄膜の
製造装置および有機薄膜の具体的実施例を説明する。
ては、下記に示す(24)-(47)を挙げることができる。 (24) ＣＨ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (25) ＣＦ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (26) ＣＨ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓｉ
（ＯＣＨ3）3 (27) ＣＨ3（ＣＨ2）6Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9Ｓｉ
（ＯＣＨ3）3 (28) ＣＨ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (29) ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (30) ＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ6Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (31) ＣＨ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (32) ＣＨ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓｉ
（ＯＣ2Ｈ5）3 (33) ＣＨ3（ＣＨ2）6Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9Ｓｉ
（ＯＣ2Ｈ5）3 (34) ＣＦ3（ＣＨ2）6Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9Ｓｉ
（ＯＣ2Ｈ5）3 (35) ＣＨ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (36) ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (37) ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (38) ＣＦ3（ＣＦ2）9（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (39) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (40) ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (41) ＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ6Ｈ4Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 (42) ＣＦ3（ＣＦ2）9（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (43) ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 (44) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣＨ3（ＯＣ
2Ｈ5）2 (45) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）
2 (46) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2Ｓｉ(ＣＨ3)2ＯＣ2Ｈ5 (47) ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2Ｓｉ(ＣＨ3)2ＯＣＨ3 以下に、本発明の有機薄膜の製造方法および有機薄膜の
製造装置および有機薄膜の具体的実施例を説明する。
【００４５】＜実施例１＞透明塩化ビニル製のグローブ
ボックスを準備し、グローブボックスには温度センサと
湿度センサが設置され、常時、グローブボックス内部の
温度計測とグローブボックス内部の相対湿度計測により
グローブボックス内部の水蒸気濃度の管理がなされてい
る。また、グローブボックスには水蒸気濃度を制御する
ために乾燥空気生成器からの乾燥空気がパイプを通じて
必要に応じて導入される仕組みになっている。また、加
湿装置を通った空気がパイプを通じて必要に応じて導入
される仕組みになっている。
ボックスを準備し、グローブボックスには温度センサと
湿度センサが設置され、常時、グローブボックス内部の
温度計測とグローブボックス内部の相対湿度計測により
グローブボックス内部の水蒸気濃度の管理がなされてい
る。また、グローブボックスには水蒸気濃度を制御する
ために乾燥空気生成器からの乾燥空気がパイプを通じて
必要に応じて導入される仕組みになっている。また、加
湿装置を通った空気がパイプを通じて必要に応じて導入
される仕組みになっている。
【００４６】グローブボックス内に５ｃｍ角のガラス板
と必要量だけ取り出した薬剤オクタデシルトリクロロシ
ラン（信越化学工業製）をいれた薬瓶と前記薬剤を入れ
るガラス容器を置き、グローブボックス内の温度が２５
℃から２７℃までの範囲で、相対湿度が５０％から５６
％までの範囲で１５分間安定していることを確認した。
この温度範囲、相対湿度範囲は、水蒸気濃度が１立方メ
ートルあたり１２ｇから１５ｇで安定していることを示
している。
と必要量だけ取り出した薬剤オクタデシルトリクロロシ
ラン（信越化学工業製）をいれた薬瓶と前記薬剤を入れ
るガラス容器を置き、グローブボックス内の温度が２５
℃から２７℃までの範囲で、相対湿度が５０％から５６
％までの範囲で１５分間安定していることを確認した。
この温度範囲、相対湿度範囲は、水蒸気濃度が１立方メ
ートルあたり１２ｇから１５ｇで安定していることを示
している。
【００４７】この状態でグローブボックスに手を差し入
れて、前記薬剤を前記ガラス容器に取り、前記ガラス板
をガラス容器中の薬剤に漬けた。1分間漬けた後、前記
ガラス板を取り出し、次にグローブボックス内でウエス
（布）を用いてガラス板表面をこすって、余分な溶液や
汚れなどをぬぐい取ってから、ガラス板をグローブボッ
クスから取り出した。当該ガラス板は透明性を維持して
おり、また、ガラス板のままでは水によく濡れていた
が、上記処理を終えたガラス板は、水に浸けて引き出す
と溌水性を示し、水が流れるように落ち、このことから
オクタデシルトリクロロシランの少なくとも１回の所要
分量が基材と反応して出来たと思われる有機薄膜が形成
されたと判断した。
れて、前記薬剤を前記ガラス容器に取り、前記ガラス板
をガラス容器中の薬剤に漬けた。1分間漬けた後、前記
ガラス板を取り出し、次にグローブボックス内でウエス
（布）を用いてガラス板表面をこすって、余分な溶液や
汚れなどをぬぐい取ってから、ガラス板をグローブボッ
クスから取り出した。当該ガラス板は透明性を維持して
おり、また、ガラス板のままでは水によく濡れていた
が、上記処理を終えたガラス板は、水に浸けて引き出す
と溌水性を示し、水が流れるように落ち、このことから
オクタデシルトリクロロシランの少なくとも１回の所要
分量が基材と反応して出来たと思われる有機薄膜が形成
されたと判断した。
【００４８】＜実施例２＞また、同じ種類の実験を水蒸
気濃度１立方メートルあたり２０．３ｇの高水蒸気濃度
の雰囲気で実施したところ、実施例１と同じく有機薄膜
が形成したことを示唆するガラス板表面での現象を確認
した。
気濃度１立方メートルあたり２０．３ｇの高水蒸気濃度
の雰囲気で実施したところ、実施例１と同じく有機薄膜
が形成したことを示唆するガラス板表面での現象を確認
した。
【００４９】＜実施例３＞室温２０℃プラスマイナス２
℃、相対湿度５０％プラスマイナス５％で管理されたク
リーンブースにおいて、プレパラートにアルミ蒸着し、
さらに二酸化珪素をスパッタした基板を用いて有機薄膜
の形成を行った。この温度、湿度管理範囲においての水
蒸気濃度の範囲は１立方メートルあたり７．０ｇから１
１．０ｇとなる。１８−ノナデセニルトリクロロシラン
（信越化学工業製、18-nonadecenyltrichlorosilane）
の無水ヘキサン（和光純薬工業製）１％溶液を作成し、
上記溶液を刷毛で上記基板に塗りつけ、５分後に無水ヘ
キサンを含む不織布で表面をこすった。この基板を使っ
て反射法による赤外吸収スペクトルを測定した。スペク
トル分析の結果、２９００ｃｍ-1付近、２８５０ｃｍ-1
付近の２つのＣＨ2 伸縮振動に起因するスペクトル、１
６５０ｃｍ-1付近のアルケンのＣＨ伸縮振動に起因する
スペクトルを観察し、上記基板表面に１８−ノナデセニ
ルトリクロロシランが脱塩化水素反応して膜形成したと
思われる結果を得た。また、表面エネルギーは３３ｍＮ
／ｍとなり、基板表面にシリコン酸化物とは異なる有機
化合物の表面が形成されたと推測される。
℃、相対湿度５０％プラスマイナス５％で管理されたク
リーンブースにおいて、プレパラートにアルミ蒸着し、
さらに二酸化珪素をスパッタした基板を用いて有機薄膜
の形成を行った。この温度、湿度管理範囲においての水
蒸気濃度の範囲は１立方メートルあたり７．０ｇから１
１．０ｇとなる。１８−ノナデセニルトリクロロシラン
（信越化学工業製、18-nonadecenyltrichlorosilane）
の無水ヘキサン（和光純薬工業製）１％溶液を作成し、
上記溶液を刷毛で上記基板に塗りつけ、５分後に無水ヘ
キサンを含む不織布で表面をこすった。この基板を使っ
て反射法による赤外吸収スペクトルを測定した。スペク
トル分析の結果、２９００ｃｍ-1付近、２８５０ｃｍ-1
付近の２つのＣＨ2 伸縮振動に起因するスペクトル、１
６５０ｃｍ-1付近のアルケンのＣＨ伸縮振動に起因する
スペクトルを観察し、上記基板表面に１８−ノナデセニ
ルトリクロロシランが脱塩化水素反応して膜形成したと
思われる結果を得た。また、表面エネルギーは３３ｍＮ
／ｍとなり、基板表面にシリコン酸化物とは異なる有機
化合物の表面が形成されたと推測される。
【００５０】なお、実施例１に示す水蒸気濃度の制御シ
ステムは、非常に簡便な、実験室的なものであり、水蒸
気濃度が制御された気体が導入される仕組みが備え付け
られていれば申し分ない。
ステムは、非常に簡便な、実験室的なものであり、水蒸
気濃度が制御された気体が導入される仕組みが備え付け
られていれば申し分ない。
【００５１】また、この実施例のように乾燥気体と加湿
気体を別々に反応を起こさせる場所（この実施例ではグ
ローブボックスを指す）に導入するときは、局所的な水
蒸気濃度の制御範囲の逸脱を避けるために前室を設け
て、そこで調湿した気体を導入する方法もある。特にグ
ローブボックスが小型の場合は、前室を設けることが好
ましい。
気体を別々に反応を起こさせる場所（この実施例ではグ
ローブボックスを指す）に導入するときは、局所的な水
蒸気濃度の制御範囲の逸脱を避けるために前室を設け
て、そこで調湿した気体を導入する方法もある。特にグ
ローブボックスが小型の場合は、前室を設けることが好
ましい。
【００５２】また、実施例１では表面を布（ウエス）で
こすり、余分な薬剤や汚れ等を取り除いたが、薬剤の粘
度の調節や気化しやすい薬剤を用いるなどして余分な薬
剤が自然に取り除けるのであれば、もちろん表面のこす
り工程は不要であるし、エアーガンなどを用いて薬剤の
液切りに工夫を凝らすならば、表面のこすり工程は不要
となる。実施例３についても同様のことがいえる。
こすり、余分な薬剤や汚れ等を取り除いたが、薬剤の粘
度の調節や気化しやすい薬剤を用いるなどして余分な薬
剤が自然に取り除けるのであれば、もちろん表面のこす
り工程は不要であるし、エアーガンなどを用いて薬剤の
液切りに工夫を凝らすならば、表面のこすり工程は不要
となる。実施例３についても同様のことがいえる。
【００５３】＜実施例４＞ここでは本発明のコーティン
グ膜の一例である回転塗り込み式成膜装置を例に挙げ
て、コーティング膜の製造方法ならびにその製造装置を
説明する。
グ膜の一例である回転塗り込み式成膜装置を例に挙げ
て、コーティング膜の製造方法ならびにその製造装置を
説明する。
【００５４】図１は回転塗り込み式成膜装置の概略構成
図である。図１は基体が左から右に流れて、その過程で
基体表面にコーティング膜が形成される。
図である。図１は基体が左から右に流れて、その過程で
基体表面にコーティング膜が形成される。
【００５５】チャンバー１には通気管２を通じて、チャ
ンバー１内の水蒸気濃度を0.0076kg/m3を越える範囲に
制御及び維持する空気が矢印Ａのように常時送り込まれ
ている。基体導入口にはベルトコンベヤー３が設置さ
れ、有機薄膜を形成する基材としてのホウロウ製皿４を
ベルトコンベヤー３に置き、自動的にチャンバー１内に
ホウロウ製皿４が矢印Ｂのように送り込み、その後、支
持台５の上にホウロウ製皿４が設置された。
ンバー１内の水蒸気濃度を0.0076kg/m3を越える範囲に
制御及び維持する空気が矢印Ａのように常時送り込まれ
ている。基体導入口にはベルトコンベヤー３が設置さ
れ、有機薄膜を形成する基材としてのホウロウ製皿４を
ベルトコンベヤー３に置き、自動的にチャンバー１内に
ホウロウ製皿４が矢印Ｂのように送り込み、その後、支
持台５の上にホウロウ製皿４が設置された。
【００５６】図２は図1中の回転塗布部分を抜き出した
斜視図である。塗布溶液を供給する容器に接続したノズ
ル６が矢印Ｃのように動き、１回の塗布に必要な量、例
えば直径２０ｃｍの皿で０．６ｍｌ〜０．８ｍｌの量を
計り取った。計り取られた下記の塗布溶液は、１回の塗
布ごとにホウロウ製皿４の上に滴下された。塗布溶液
は、ヘプタデカフルオロー１，１，２，２−テトラヒド
ロデシルトリクロロシラン１重量部を、環状シリコンオ
イル１００重量部に溶解した溶液からなり、いずれの薬
剤とも信越化学工業製である。
斜視図である。塗布溶液を供給する容器に接続したノズ
ル６が矢印Ｃのように動き、１回の塗布に必要な量、例
えば直径２０ｃｍの皿で０．６ｍｌ〜０．８ｍｌの量を
計り取った。計り取られた下記の塗布溶液は、１回の塗
布ごとにホウロウ製皿４の上に滴下された。塗布溶液
は、ヘプタデカフルオロー１，１，２，２−テトラヒド
ロデシルトリクロロシラン１重量部を、環状シリコンオ
イル１００重量部に溶解した溶液からなり、いずれの薬
剤とも信越化学工業製である。
【００５７】その後、塗布装置の軸７ａが回転し、ホウ
ロウ製皿４の表面を一様に不織布７ｂが擦りつけ、塗布
溶液をホウロウ製皿４の全面に塗りつけられた。２０ｃ
ｍ径の皿の場合、数秒で塗布溶液を全面に塗ることがで
きた。
ロウ製皿４の表面を一様に不織布７ｂが擦りつけ、塗布
溶液をホウロウ製皿４の全面に塗りつけられた。２０ｃ
ｍ径の皿の場合、数秒で塗布溶液を全面に塗ることがで
きた。
【００５８】次に、ホウロウ製皿はベルトコンベヤー８
によって運ばれて、新たなチャンバー９内に送り込まれ
た。チャンバー９には通気管１０を通じて矢印Ｄのよう
に温風が送られており、チャンバー内は室温よりも高温
に保たれている。チャンバー９内に送り込まれたホウロ
ウ製皿１１は、支持台１３の上に乗せられ、塗布装置１
２ａを回転し、ホウロウ製皿の表面を一様に不織布１２
ｂが擦りつけ、この操作によってホウロウ製皿上に一様
に拡がった塗布溶液がホウロウ製皿の表面のガラス質成
分と脱離反応を起こした。その結果、図４に示すように
ホウロウ製皿１５と共有結合を形成した有機薄膜１６が
形成された。塗布溶液中の溶剤はチャンバー９の雰囲気
で取り除かれ、有機薄膜１６だけがホウロウ製皿１５に
残った。
によって運ばれて、新たなチャンバー９内に送り込まれ
た。チャンバー９には通気管１０を通じて矢印Ｄのよう
に温風が送られており、チャンバー内は室温よりも高温
に保たれている。チャンバー９内に送り込まれたホウロ
ウ製皿１１は、支持台１３の上に乗せられ、塗布装置１
２ａを回転し、ホウロウ製皿の表面を一様に不織布１２
ｂが擦りつけ、この操作によってホウロウ製皿上に一様
に拡がった塗布溶液がホウロウ製皿の表面のガラス質成
分と脱離反応を起こした。その結果、図４に示すように
ホウロウ製皿１５と共有結合を形成した有機薄膜１６が
形成された。塗布溶液中の溶剤はチャンバー９の雰囲気
で取り除かれ、有機薄膜１６だけがホウロウ製皿１５に
残った。
【００５９】次に、ホウロウ製皿１１はベルトコンベヤ
ー１４により矢印Ｅに示すようにチャンバー９から送り
出され、有機薄膜が表面に形成されたホウロウ製皿１５
の完成品を得た。
ー１４により矢印Ｅに示すようにチャンバー９から送り
出され、有機薄膜が表面に形成されたホウロウ製皿１５
の完成品を得た。
【００６０】なお、本実施例では薬剤が直接ホウロウ皿
に滴下させる例であったが、図３のように不織布に薬剤
を滴下させて、不織布に薬剤を染ませた後に塗布装置の
軸を回転させて膜を形成しても同様の膜を形成すること
が出来た。
に滴下させる例であったが、図３のように不織布に薬剤
を滴下させて、不織布に薬剤を染ませた後に塗布装置の
軸を回転させて膜を形成しても同様の膜を形成すること
が出来た。
【００６１】＜比較例１＞本発明の製造方法の効果を確
認するために、従来の製造法によりシロキサン結合を有
する膜を製造した。水蒸気濃度を保持する役割について
は実施例中に書いたとおりであり、同時に保持しなかっ
た場合の状態も例示した。
認するために、従来の製造法によりシロキサン結合を有
する膜を製造した。水蒸気濃度を保持する役割について
は実施例中に書いたとおりであり、同時に保持しなかっ
た場合の状態も例示した。
【００６２】クロロシラン系化合物として実施例と同じ
ヘプタデカフルオロ１，１，２，２テトラヒドロデシル
トリクロロシラン（１重量％）を用い、溶媒にオクタメ
チルシクロテトラシロキサンを用い、前記の混合された
溶液をバッド内に調製した。上記溶液の入ったバッドの
設置雰囲気を先に示す水蒸気濃度で保持し、実施例１と
同じホウロウ製皿を浸漬した。浸漬時間は１５分間行
い、その後に溶媒の自然乾燥１５分間を行った。
ヘプタデカフルオロ１，１，２，２テトラヒドロデシル
トリクロロシラン（１重量％）を用い、溶媒にオクタメ
チルシクロテトラシロキサンを用い、前記の混合された
溶液をバッド内に調製した。上記溶液の入ったバッドの
設置雰囲気を先に示す水蒸気濃度で保持し、実施例１と
同じホウロウ製皿を浸漬した。浸漬時間は１５分間行
い、その後に溶媒の自然乾燥１５分間を行った。
【００６３】膜形成を終えたガラス板の表面状態を水を
滴下して水滴とガラス板から形成される角度（接触角）
で測定した。
滴下して水滴とガラス板から形成される角度（接触角）
で測定した。
【００６４】実施例１と比較例１の比較検討した結果を
表１に示す。
表１に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】表１は実施例に示す方法でホウロウ製皿に
膜を形成した場合と比較例に示す方法で同じくホウロウ
製皿に膜を形成した場合の接触角、外観目視検査、調製
液量、成膜時間の比較表である。出来上がった膜の接触
角はいずれも１１０度となり表面状態は同じであった。
一方従来法では、外観目視検査では浸漬後の規定水蒸気
濃度状態が不全であるため、ガラス板上に多数の白濁付
着物が発生し、本発明に示す方法では、その様な付着物
は確認できなかった。
膜を形成した場合と比較例に示す方法で同じくホウロウ
製皿に膜を形成した場合の接触角、外観目視検査、調製
液量、成膜時間の比較表である。出来上がった膜の接触
角はいずれも１１０度となり表面状態は同じであった。
一方従来法では、外観目視検査では浸漬後の規定水蒸気
濃度状態が不全であるため、ガラス板上に多数の白濁付
着物が発生し、本発明に示す方法では、その様な付着物
は確認できなかった。
【００６７】また、本発明の方法により１枚のホウロウ
製皿で使用したクロロシラン系化合物の溶液量は０．７
５ｇとなり、従来法ではホウロウ製皿が浸漬するために
必要な溶液を作成したため１８００ｇと２４００倍もの
液量を必要とした。但し、従来法では１枚目を作成した
溶液に２枚目の基板を浸漬しても膜形成に必要なクロロ
シラン系化合物を十分含んでいるので成膜することが可
能であることはもちろんであり、複数枚基材に膜形成が
できるため一概に２０００倍を越えるとは言えないが、
本発明の製造法では成膜を行うたびに適切な液量の溶液
で成膜する事ができ、一方従来の浸漬法ではたとえ１枚
の基板に成膜するとしても本例では１８００ｇもの溶液
を調製することが必要で、その時の製作要請に応じて成
膜を行うためには本発明の製造方法の方が優れている。
その分だけ成膜に要する経費が削減できる。また、溶液
の保存性等を比較しても本発明の方法が優れると言え
る。
製皿で使用したクロロシラン系化合物の溶液量は０．７
５ｇとなり、従来法ではホウロウ製皿が浸漬するために
必要な溶液を作成したため１８００ｇと２４００倍もの
液量を必要とした。但し、従来法では１枚目を作成した
溶液に２枚目の基板を浸漬しても膜形成に必要なクロロ
シラン系化合物を十分含んでいるので成膜することが可
能であることはもちろんであり、複数枚基材に膜形成が
できるため一概に２０００倍を越えるとは言えないが、
本発明の製造法では成膜を行うたびに適切な液量の溶液
で成膜する事ができ、一方従来の浸漬法ではたとえ１枚
の基板に成膜するとしても本例では１８００ｇもの溶液
を調製することが必要で、その時の製作要請に応じて成
膜を行うためには本発明の製造方法の方が優れている。
その分だけ成膜に要する経費が削減できる。また、溶液
の保存性等を比較しても本発明の方法が優れると言え
る。
【００６８】次に、成膜時間では明白な差異が生じた。
本発明の実施例では２０秒で１枚のホウロウ製皿に成膜
でき、しかも外観検査で問題ない膜であることが確認で
きた。しかし、従来の製造方法の浸漬方法では３０分と
本発明の成膜時間の９０倍もの時間を要し、できた製品
の品質も芳しくなかった。この点でも時間当たりの成膜
枚数に大きな違いが生じ、成膜経費の削減に本発明の製
造方法が優れている点が分かる。
本発明の実施例では２０秒で１枚のホウロウ製皿に成膜
でき、しかも外観検査で問題ない膜であることが確認で
きた。しかし、従来の製造方法の浸漬方法では３０分と
本発明の成膜時間の９０倍もの時間を要し、できた製品
の品質も芳しくなかった。この点でも時間当たりの成膜
枚数に大きな違いが生じ、成膜経費の削減に本発明の製
造方法が優れている点が分かる。
【００６９】その他に本発明の方式と従来の浸漬方法と
の差を示すと膜の形成面が本発明では片面に形成される
のに対し、従来法では両面に膜形成される。片方の面だ
けに膜形成が必要な場合で従来法を用いるときは何らか
の手法で予め必要としない面をカバーして膜形成の反応
が生じない工夫が必要となる。また、効果が片面であれ
ばよい場合は従来法では両面に膜形成されるため必要の
ない面に余分に膜形成してしまうため成膜経費が２倍に
なってしまう欠点を有する。
の差を示すと膜の形成面が本発明では片面に形成される
のに対し、従来法では両面に膜形成される。片方の面だ
けに膜形成が必要な場合で従来法を用いるときは何らか
の手法で予め必要としない面をカバーして膜形成の反応
が生じない工夫が必要となる。また、効果が片面であれ
ばよい場合は従来法では両面に膜形成されるため必要の
ない面に余分に膜形成してしまうため成膜経費が２倍に
なってしまう欠点を有する。
【００７０】＜比較例２＞比較例としてロールコータ法
を示す。特開平10-180179号公報にその詳細は示されて
いる。ロールコータ法は平板を上に膜を形成するために
は非常に優れた方法である。しかし、実施例１に示す基
材のように平板でない場合はロールコータ法を用いるこ
とはできない。よって、明白な差異があることは明らか
である。
を示す。特開平10-180179号公報にその詳細は示されて
いる。ロールコータ法は平板を上に膜を形成するために
は非常に優れた方法である。しかし、実施例１に示す基
材のように平板でない場合はロールコータ法を用いるこ
とはできない。よって、明白な差異があることは明らか
である。
【００７１】＜比較耐久実験＞さらに、実施例１で作成
した有機薄膜が形成されたホウロウ製皿と水蒸気濃度が
0.0076kg/m3未満の雰囲気中で作成したホウロウ製皿を
用いて耐久性評価を行った。有機薄膜が形成されたホウ
ロウ製皿に汚れの例として砂糖と醤油（重量比で１：
１）の混合物を塗りつけ、３００℃で２０分間の高温状
態に加熱し、冷却した後、人の手で濡れた布を擦り付け
て焼き付いた汚れを取り除く操作をした。汚れの拭き取
りは人の手で行うのがもっとも実用的だからである。こ
の操作を繰り返して汚れが取れなくなるまでのサイクル
を数えた。その結果を表２に示す。
した有機薄膜が形成されたホウロウ製皿と水蒸気濃度が
0.0076kg/m3未満の雰囲気中で作成したホウロウ製皿を
用いて耐久性評価を行った。有機薄膜が形成されたホウ
ロウ製皿に汚れの例として砂糖と醤油（重量比で１：
１）の混合物を塗りつけ、３００℃で２０分間の高温状
態に加熱し、冷却した後、人の手で濡れた布を擦り付け
て焼き付いた汚れを取り除く操作をした。汚れの拭き取
りは人の手で行うのがもっとも実用的だからである。こ
の操作を繰り返して汚れが取れなくなるまでのサイクル
を数えた。その結果を表２に示す。
【００７２】
【表２】
【００７３】表２において、◎は汚れ取れ回数８回以上
（耐久性及び耐磨耗性最良、実用性ありと判定。）、○
は汚れ取れ回数５回以上８回未満（耐久性及び耐磨耗性
良好、実用性ありと判定。）、×は汚れ取れ回数５回未
満（耐久性及び耐磨耗性不良、実用性なしと判定。）を
それぞれ示す。
（耐久性及び耐磨耗性最良、実用性ありと判定。）、○
は汚れ取れ回数５回以上８回未満（耐久性及び耐磨耗性
良好、実用性ありと判定。）、×は汚れ取れ回数５回未
満（耐久性及び耐磨耗性不良、実用性なしと判定。）を
それぞれ示す。
【００７４】試験の結果、明らかに低水蒸気濃度の場合
は耐久性が劣っており、水蒸気濃度0.0076kg/m3を境に
して急に耐久性の向上が確認できた。よって、水蒸気濃
度0.0076kg/m3を越える条件で形成した有機薄膜は剥が
れることはなく、薄膜としては非常に良い耐摩耗性を示
した。なお、この環境試験では0.0203kg/m3を越える水
蒸気雰囲気を作り出すことが出来なかった。
は耐久性が劣っており、水蒸気濃度0.0076kg/m3を境に
して急に耐久性の向上が確認できた。よって、水蒸気濃
度0.0076kg/m3を越える条件で形成した有機薄膜は剥が
れることはなく、薄膜としては非常に良い耐摩耗性を示
した。なお、この環境試験では0.0203kg/m3を越える水
蒸気雰囲気を作り出すことが出来なかった。
【００７５】以上のように本発明の製法で作成した基材
上の有機薄膜は従来法と比べて白濁物の付着のない、か
つ耐久性のある有機薄膜であった。
上の有機薄膜は従来法と比べて白濁物の付着のない、か
つ耐久性のある有機薄膜であった。
【００７６】上記のようして得られたホウロウ製皿は、
電子レンジや電子オーブンの加熱調理皿として使用した
ところ、汚れても簡単に拭き取ることができ、しかも耐
久性もあり、有用なものであった。
電子レンジや電子オーブンの加熱調理皿として使用した
ところ、汚れても簡単に拭き取ることができ、しかも耐
久性もあり、有用なものであった。
【００７７】＜実施例５＞空気中の水蒸気濃度0.0076kg
/m3を越える制御、維持された部屋（チャンバー）に図
５に示す塗布装置を設置した。塗布装置には万全を期し
て、特に有機薄膜形成工程部にはカバー１８と水蒸気濃
度を調整した空気を送り込む送気管１９が備えてあり、
人為的な水蒸気濃度の上昇を抑える措置が施されてい
る。一部に曲部がある形状のガラス板２０（図５では右
下角のみ手前側に曲がり出ているガラス板を例示した）
を塗布装置に人手で装着した。当該ガラス板は実施例１
のように水平ではなく、斜めに縦置きに設置した。横か
らノズル２１が伸び、実施例１と同じ塗布溶液をノズル
２１からガラス板表面に滴下し、同時に横からのびた腕
木に設置したスポンジ製塗布装置２２によって塗布溶液
をガラス板表面に一様に延ばした。ノズルとスポンジ製
塗布装置は図５中に矢印で示すように同時に上下左右に
追従して動き、液を滴下しながらガラス板上に一様に延
ばした。塗布装置のスポンジは回転し、塗布溶液の延ば
しを容易にしている。塗布装置のスポンジはガラス板の
曲部にもスポンジの変形で対応し、曲部であってもスム
ーズな塗布をすることができた。
/m3を越える制御、維持された部屋（チャンバー）に図
５に示す塗布装置を設置した。塗布装置には万全を期し
て、特に有機薄膜形成工程部にはカバー１８と水蒸気濃
度を調整した空気を送り込む送気管１９が備えてあり、
人為的な水蒸気濃度の上昇を抑える措置が施されてい
る。一部に曲部がある形状のガラス板２０（図５では右
下角のみ手前側に曲がり出ているガラス板を例示した）
を塗布装置に人手で装着した。当該ガラス板は実施例１
のように水平ではなく、斜めに縦置きに設置した。横か
らノズル２１が伸び、実施例１と同じ塗布溶液をノズル
２１からガラス板表面に滴下し、同時に横からのびた腕
木に設置したスポンジ製塗布装置２２によって塗布溶液
をガラス板表面に一様に延ばした。ノズルとスポンジ製
塗布装置は図５中に矢印で示すように同時に上下左右に
追従して動き、液を滴下しながらガラス板上に一様に延
ばした。塗布装置のスポンジは回転し、塗布溶液の延ば
しを容易にしている。塗布装置のスポンジはガラス板の
曲部にもスポンジの変形で対応し、曲部であってもスム
ーズな塗布をすることができた。
【００７８】次に、図６に示すように有機薄膜形成には
ドライ温風が吹き出る口を有するドライヤー２３と前記
のスポンジ製塗布装置とは別のスポンジ製塗布装置２４
を用いた。当該ガラス板２０上の塗布溶液の付いたガラ
ス面を塗布装置のスポンジで擦り、同時にその箇所にド
ライ温風を当てて有機薄膜を形成した。ドライ温風が吹
き出る口を有するドライヤー２３とスポンジ製塗布装置
２４は図６中に矢印で示すように同時に上下左右に追従
して動くようになっている。その後のガラス板２０の取
り外しは人手で行った。
ドライ温風が吹き出る口を有するドライヤー２３と前記
のスポンジ製塗布装置とは別のスポンジ製塗布装置２４
を用いた。当該ガラス板２０上の塗布溶液の付いたガラ
ス面を塗布装置のスポンジで擦り、同時にその箇所にド
ライ温風を当てて有機薄膜を形成した。ドライ温風が吹
き出る口を有するドライヤー２３とスポンジ製塗布装置
２４は図６中に矢印で示すように同時に上下左右に追従
して動くようになっている。その後のガラス板２０の取
り外しは人手で行った。
【００７９】この装置と有機薄膜形成方法により、一部
に曲部を持つ特殊形状ガラス板（例えば自動車のフロン
トガラス）にフッ化炭素を主とする有機薄膜を形成する
ことができた。
に曲部を持つ特殊形状ガラス板（例えば自動車のフロン
トガラス）にフッ化炭素を主とする有機薄膜を形成する
ことができた。
【００８０】なお、実施例１では２つのチャンバーを用
いているが、水蒸気濃度の制御、保持ができ、次工程で
必要な温風が送り込まれても雰囲気が変化することなけ
れば１つのチャンバーで処理することができる。
いているが、水蒸気濃度の制御、保持ができ、次工程で
必要な温風が送り込まれても雰囲気が変化することなけ
れば１つのチャンバーで処理することができる。
【００８１】なお、実施例１では温風を用いたが、気体
流速の変化、または基体温度の変化で実施することも可
能である。気体流速の変化の場合は塗布装置の間近にノ
ズルを設けて、そのノズルからたとえばエアーを送る工
夫で可能となる。基体温度を変化させる場合は支持台に
加熱装置を設けて基体の温度が上昇する工夫で可能とな
る。その他の工夫で実現できることは言うまでもない。
流速の変化、または基体温度の変化で実施することも可
能である。気体流速の変化の場合は塗布装置の間近にノ
ズルを設けて、そのノズルからたとえばエアーを送る工
夫で可能となる。基体温度を変化させる場合は支持台に
加熱装置を設けて基体の温度が上昇する工夫で可能とな
る。その他の工夫で実現できることは言うまでもない。
【００８２】なお、実施例５では部屋全体の水蒸気濃度
を制御、保持する方法を示したが、実際は人の出入りな
どによる急激な変化に対応できないので、カバーを設け
た。このカバーはこの実施例では必要であっただけで、
部屋全体の水蒸気濃度コントロールをより精度良く出来
るのであればカバーは必要なくなる。
を制御、保持する方法を示したが、実際は人の出入りな
どによる急激な変化に対応できないので、カバーを設け
た。このカバーはこの実施例では必要であっただけで、
部屋全体の水蒸気濃度コントロールをより精度良く出来
るのであればカバーは必要なくなる。
【００８３】なお、実施例１，５では塗布溶液の供給に
ノズルを用いて溶液を滴下するようにしたが、シャワ
ー、霧などで供給することも可能である。
ノズルを用いて溶液を滴下するようにしたが、シャワ
ー、霧などで供給することも可能である。
【００８４】以上のように本発明では異型かつ大型の基
材へ膜形成が可能となり、従来の浸漬方法に比べて生産
性を大幅に向上でき、製造経費を大幅に削減することが
できる。よって、その工業的価値は大なるものである。
材へ膜形成が可能となり、従来の浸漬方法に比べて生産
性を大幅に向上でき、製造経費を大幅に削減することが
できる。よって、その工業的価値は大なるものである。
【００８５】＜実施例６＞図７は本発明の一例の回転塗
り込み式成膜装置の概略図面である。ココットと呼ばれ
る陶器製の底のある中空基材３０（スープ容器）の内面
に有機薄膜を形成する場合、内面に接触するスポンジ製
ワイパー３１を使用し、当該ワイパーを回転軸３２によ
り回転させることにより、内面に有機薄膜を形成するこ
とが出来る。中空形状が長い場合は回転軸３２を上下さ
せてワイパー３１を上下させることで有機薄膜を形成す
ることが出来る。なお、図７に示す有機薄膜形成工程は
水蒸気濃度を0.0076kg/m3を越える範囲に制御及び維持
されている。このような形状に塗布する場合には、薬剤
の供給は実施例１に示すようにワイパーに染ませる方が
好ましい。
り込み式成膜装置の概略図面である。ココットと呼ばれ
る陶器製の底のある中空基材３０（スープ容器）の内面
に有機薄膜を形成する場合、内面に接触するスポンジ製
ワイパー３１を使用し、当該ワイパーを回転軸３２によ
り回転させることにより、内面に有機薄膜を形成するこ
とが出来る。中空形状が長い場合は回転軸３２を上下さ
せてワイパー３１を上下させることで有機薄膜を形成す
ることが出来る。なお、図７に示す有機薄膜形成工程は
水蒸気濃度を0.0076kg/m3を越える範囲に制御及び維持
されている。このような形状に塗布する場合には、薬剤
の供給は実施例１に示すようにワイパーに染ませる方が
好ましい。
【００８６】＜実施例７＞図８は本発明の一例の回転塗
り込み式成膜装置の概略図面である。実施例６のスープ
容器やガラスコップなどの円柱形状３３の外面に有機薄
膜を形成する場合、外面に接触する円柱状のスポンジ製
ワイパー３４を使用し、当該ワイパーを回転軸３５によ
り回転させることにより、外面に有機薄膜を形成するこ
とが出来る。外面が長い場合は図８に示すように回転軸
３５を上下させてワイパー３４を上下させることにより
一様に有機薄膜を形成することが出来る。このような形
状に塗布する場合には、薬剤の供給は実施例１のに示す
ようにワイパーに染ませる方が好ましい。なお、図に示
す有機薄膜形成工程は水蒸気濃度を0.0076kg/m3を越え
る範囲に制御及び維持されている。
り込み式成膜装置の概略図面である。実施例６のスープ
容器やガラスコップなどの円柱形状３３の外面に有機薄
膜を形成する場合、外面に接触する円柱状のスポンジ製
ワイパー３４を使用し、当該ワイパーを回転軸３５によ
り回転させることにより、外面に有機薄膜を形成するこ
とが出来る。外面が長い場合は図８に示すように回転軸
３５を上下させてワイパー３４を上下させることにより
一様に有機薄膜を形成することが出来る。このような形
状に塗布する場合には、薬剤の供給は実施例１のに示す
ようにワイパーに染ませる方が好ましい。なお、図に示
す有機薄膜形成工程は水蒸気濃度を0.0076kg/m3を越え
る範囲に制御及び維持されている。
【００８７】＜実施例８＞平面板状に本発明の有機薄膜
を形成する場合を説明する。図９に示すように一辺の長
さにあわせたスポンジ製ワイパー４０を使用し、薬剤を
平面板４１上に滴下、もしくはワイパーに薬剤を滴下し
た後、図９の矢印に示すようにワイパー４０を平面板４
１上で動かすことで有機薄膜を形成することが出来る。
他の条件は実施例１と同様である。
を形成する場合を説明する。図９に示すように一辺の長
さにあわせたスポンジ製ワイパー４０を使用し、薬剤を
平面板４１上に滴下、もしくはワイパーに薬剤を滴下し
た後、図９の矢印に示すようにワイパー４０を平面板４
１上で動かすことで有機薄膜を形成することが出来る。
他の条件は実施例１と同様である。
【００８８】＜実施例９＞平面板状に本発明の有機薄膜
を形成する場合を説明する。図１０に示すように薬剤を
平面板４２上に滴下、もしくはワイパーに薬剤を滴下し
た後、スポンジ製ワイパー４３を回転軸４４により回転
させながら平面板４２を動かす、もしくは回転軸４４を
前後左右に動かすことにより一様に有機薄膜を形成する
ことが出来る。他の条件は実施例１と同様である。
を形成する場合を説明する。図１０に示すように薬剤を
平面板４２上に滴下、もしくはワイパーに薬剤を滴下し
た後、スポンジ製ワイパー４３を回転軸４４により回転
させながら平面板４２を動かす、もしくは回転軸４４を
前後左右に動かすことにより一様に有機薄膜を形成する
ことが出来る。他の条件は実施例１と同様である。
【００８９】＜実施例１０＞平面板状に本発明の有機薄
膜を形成する場合で図１１に示すように周囲に盛り上が
りがある平面板４５（レストラン用調理トレイ）に本発
明の有機薄膜を形成する場合を説明する。図１１に示す
と同じくスポンジ製ワイパー４６と図１１中の矢印のよ
うに前後左右に動かすことが可能な回転軸４７を用い、
当該ワイパー４６の端部を盛り上りに合わせて曲面にす
ることで一様な有機薄膜を形成することができる。ま
た、実施例９に同じく回転軸４７を前後左右に動かすの
ではなく平面板４５を前後左右に動かすことにより有機
薄膜を形成することもできる。他の条件は実施例１と同
様である。
膜を形成する場合で図１１に示すように周囲に盛り上が
りがある平面板４５（レストラン用調理トレイ）に本発
明の有機薄膜を形成する場合を説明する。図１１に示す
と同じくスポンジ製ワイパー４６と図１１中の矢印のよ
うに前後左右に動かすことが可能な回転軸４７を用い、
当該ワイパー４６の端部を盛り上りに合わせて曲面にす
ることで一様な有機薄膜を形成することができる。ま
た、実施例９に同じく回転軸４７を前後左右に動かすの
ではなく平面板４５を前後左右に動かすことにより有機
薄膜を形成することもできる。他の条件は実施例１と同
様である。
【００９０】＜実施例１１＞以下の実施例を説明するた
めに図１２にフロー図を示す。
めに図１２にフロー図を示す。
【００９１】レストランを営むＡ社は所有する撥水表面
処理を施した飲食用陶器類、ガラス製品（ここでは皿１
０１を例示した）に表面処理ムラが生じたため、Ａ社は
次回定休日に当該製品類の表面処理補修を行うことにし
た。Ａ社は情報発信装置の一つであるパーソナルコンピ
ュータ１０２を利用して、情報伝達システムの一つであ
るインターネット網１０３を通じて、撥水表面処理Ｂ会
社に補修処理依頼を発信した。Ｂ社にある情報受信装置
の一つのパーソナルコンピュータ１０４でＡ社からの依
頼受け取るとともに、Ｂ社の情報処理機構の一つである
パーソナルコンピュータ１０５によりＡ社の所在地およ
び連絡方法、処理依頼物品の内容（最新処理日、Ａ社の
所有する物品数および材質、表面処理内容など）を得る
ことが出来た。また、Ｂ社は製品補修システム１０６を
Ａ社の指定する日時にＡ社に差し向ける準備を行った。
処理を施した飲食用陶器類、ガラス製品（ここでは皿１
０１を例示した）に表面処理ムラが生じたため、Ａ社は
次回定休日に当該製品類の表面処理補修を行うことにし
た。Ａ社は情報発信装置の一つであるパーソナルコンピ
ュータ１０２を利用して、情報伝達システムの一つであ
るインターネット網１０３を通じて、撥水表面処理Ｂ会
社に補修処理依頼を発信した。Ｂ社にある情報受信装置
の一つのパーソナルコンピュータ１０４でＡ社からの依
頼受け取るとともに、Ｂ社の情報処理機構の一つである
パーソナルコンピュータ１０５によりＡ社の所在地およ
び連絡方法、処理依頼物品の内容（最新処理日、Ａ社の
所有する物品数および材質、表面処理内容など）を得る
ことが出来た。また、Ｂ社は製品補修システム１０６を
Ａ社の指定する日時にＡ社に差し向ける準備を行った。
【００９２】Ａ社の指定する日時と場所にＢ社所有の製
品補修システム１０６を配置し、Ａ社の依頼した飲食用
陶器類、ガラス製品の代表例の皿１０１の表面処理を実
施し、処理後直ちにＡ社に納品を行った。
品補修システム１０６を配置し、Ａ社の依頼した飲食用
陶器類、ガラス製品の代表例の皿１０１の表面処理を実
施し、処理後直ちにＡ社に納品を行った。
【００９３】なお、情報伝達システムとしてインターネ
ットを例示したが、同様の機能を実現できるのであれ
ば、他に電話回線を用いた簡易的な情報伝達方法などを
用いても良い。
ットを例示したが、同様の機能を実現できるのであれ
ば、他に電話回線を用いた簡易的な情報伝達方法などを
用いても良い。
【００９４】なお、情報発信装置としてパーソナルコン
ピュータを例示したが、同様の機能を実現できるのであ
れば、デジタル電話機、デジタルファクシミリ機などを
情報発信装置として利用することが出来る。
ピュータを例示したが、同様の機能を実現できるのであ
れば、デジタル電話機、デジタルファクシミリ機などを
情報発信装置として利用することが出来る。
【００９５】なお、情報受信装置としてもパーソナルコ
ンピュータを例示したが、同様の機能を実現できるので
あれば、デジタル電話機、デジタルファクシミリ機など
を情報受信装置として利用することが出来る。
ンピュータを例示したが、同様の機能を実現できるので
あれば、デジタル電話機、デジタルファクシミリ機など
を情報受信装置として利用することが出来る。
【００９６】なお、情報処理機構として情報発信元の住
所等の情報、物品に関する情報を選別し、提示する機能
があれば、実施例に示すようなパーソナルコンピュータ
である必要はない。よって、それに代わる大型コンピュ
ータ、機械式情報選別機、データカードなども情報処理
機構として利用することが出来る。
所等の情報、物品に関する情報を選別し、提示する機能
があれば、実施例に示すようなパーソナルコンピュータ
である必要はない。よって、それに代わる大型コンピュ
ータ、機械式情報選別機、データカードなども情報処理
機構として利用することが出来る。
【００９７】図１３は製品補修システムの概略を示すも
ので、温湿度制御装置111、クロロシラン系材料反応装
置112からなり、さらに補修用製品供給装置113、補修済
み製品回収装置114を付記している。補修用製品供給装
置113は補修用製品を送り出す機構が備えられており、
通常はベルト式になっている。搬送によって補修用製品
をクロロシラン系材料反応装置112内に納めることが出
来る。クロロシラン系材料反応装置は擦り付け式膜形成
機構と材料供給機構、排気装置、通風装置から出来てい
る。補修済み製品回収装置114はベルト式になってお
り、搬送により補修を終えた製品を収納することが出来
る。温湿度制御装置は製品補修システム全体の温度、湿
度管理調節を行い、特にクロロシラン系材料反応装置付
近の温度、湿度管理を厳密に行うようになっている。
ので、温湿度制御装置111、クロロシラン系材料反応装
置112からなり、さらに補修用製品供給装置113、補修済
み製品回収装置114を付記している。補修用製品供給装
置113は補修用製品を送り出す機構が備えられており、
通常はベルト式になっている。搬送によって補修用製品
をクロロシラン系材料反応装置112内に納めることが出
来る。クロロシラン系材料反応装置は擦り付け式膜形成
機構と材料供給機構、排気装置、通風装置から出来てい
る。補修済み製品回収装置114はベルト式になってお
り、搬送により補修を終えた製品を収納することが出来
る。温湿度制御装置は製品補修システム全体の温度、湿
度管理調節を行い、特にクロロシラン系材料反応装置付
近の温度、湿度管理を厳密に行うようになっている。
【００９８】なお、補修用製品供給装置113および補修
済み製品回収装置114はベルト式を提示したが、必要に
応じてローラー式、チャック式などを採用することが出
来る。
済み製品回収装置114はベルト式を提示したが、必要に
応じてローラー式、チャック式などを採用することが出
来る。
【００９９】なお、クロロシラン系材料反応装置112で
は擦り付け式を例示したが、スプレイ方式、ロール式な
ど薬剤が基材に均一に塗り拡げる機構を備えていれば、
その機構に置き換えることは可能である。
は擦り付け式を例示したが、スプレイ方式、ロール式な
ど薬剤が基材に均一に塗り拡げる機構を備えていれば、
その機構に置き換えることは可能である。
【０１００】擦り付け方式の膜形成機構を図１４により
詳細に説明する。表面を補修するセラミック製の皿121
（ここで基材として皿を例示する）は搬送ベルト122に
載せて、薬剤滴下ノズル123の下に移動し、クロロシラ
ン系材料が前記ノズル123から滴下される。滴下された
クロロシラン系材料は、塗布及び反応用回転冶具124
（同冶具のさらに接触する部分には布が巻かれている）
を回転することによって一様に塗り拡げられる。この
際、膜が剥がれて皿の基材がむき出しになった部分には
活性な水素を有する水酸基が露出している。この水酸基
と当該材料のクロロシラン基が脱塩化水素反応を起こし
て、基材と化学結合を生じ、水酸基が露出していた部分
に当該材料の膜が形成される。一方、まだ膜が残ってい
る箇所には活性な水素を有する水酸基が露出していない
ため、当該材料と皿との反応は起きずに薬剤が皿の上に
乗った状態になる。
詳細に説明する。表面を補修するセラミック製の皿121
（ここで基材として皿を例示する）は搬送ベルト122に
載せて、薬剤滴下ノズル123の下に移動し、クロロシラ
ン系材料が前記ノズル123から滴下される。滴下された
クロロシラン系材料は、塗布及び反応用回転冶具124
（同冶具のさらに接触する部分には布が巻かれている）
を回転することによって一様に塗り拡げられる。この
際、膜が剥がれて皿の基材がむき出しになった部分には
活性な水素を有する水酸基が露出している。この水酸基
と当該材料のクロロシラン基が脱塩化水素反応を起こし
て、基材と化学結合を生じ、水酸基が露出していた部分
に当該材料の膜が形成される。一方、まだ膜が残ってい
る箇所には活性な水素を有する水酸基が露出していない
ため、当該材料と皿との反応は起きずに薬剤が皿の上に
乗った状態になる。
【０１０１】次の工程で同じく拭き取り用回転冶具125
に巻き付けた布によって余分な当該材料を拭き取る。こ
のとき反応が起きずに皿の上に乗った状態の当該材料は
この布によって拭き取られ、補修が完了する。
に巻き付けた布によって余分な当該材料を拭き取る。こ
のとき反応が起きずに皿の上に乗った状態の当該材料は
この布によって拭き取られ、補修が完了する。
【０１０２】なお、この膜形成処理の前に一度、膜を全
て剥がしてから改めて膜形成することもできる。このと
きは膜を剥離する薬剤が必要となる。クロロシラン系材
料を用いて膜形成された場合はアルカリ性溶液が適して
おり、また研磨剤入りの混濁液を用いて膜を取り除くこ
とが出来る。クロロシラン系材料以外を用いて膜形成し
てある場合は、有機溶剤などにより簡単に取り除くこと
が出来る。その後、上記の膜形成処理を行う。
て剥がしてから改めて膜形成することもできる。このと
きは膜を剥離する薬剤が必要となる。クロロシラン系材
料を用いて膜形成された場合はアルカリ性溶液が適して
おり、また研磨剤入りの混濁液を用いて膜を取り除くこ
とが出来る。クロロシラン系材料以外を用いて膜形成し
てある場合は、有機溶剤などにより簡単に取り除くこと
が出来る。その後、上記の膜形成処理を行う。
【０１０３】図15に膜補修装置搭載車両131の概略を示
し、図16に当該車両131の膜補修装置部分の代表模式図
を示す。膜補修装置搭載車両はクロロシラン系材料を用
いて膜を補修することが出来る装置で車両の形態を採っ
ており、移動可能である。
し、図16に当該車両131の膜補修装置部分の代表模式図
を示す。膜補修装置搭載車両はクロロシラン系材料を用
いて膜を補修することが出来る装置で車両の形態を採っ
ており、移動可能である。
【０１０４】当該車両131に搭載されている膜補修装置
は、温湿度制御装置、クロロシラン系材料反応装置141
からなり、さらに補修用製品供給装置142、補修済み製
品回収装置143からなり、クロロシラン系材料反応装置
は図14に示した膜形成方式を例として示している。
は、温湿度制御装置、クロロシラン系材料反応装置141
からなり、さらに補修用製品供給装置142、補修済み製
品回収装置143からなり、クロロシラン系材料反応装置
は図14に示した膜形成方式を例として示している。
【０１０５】以上のように本発明により、表面処理の補
修を必要とするセラミック、ガラス製品を短時間に低コ
ストで実施することが出来る。その貢献度は大なるもの
がある。
修を必要とするセラミック、ガラス製品を短時間に低コ
ストで実施することが出来る。その貢献度は大なるもの
がある。
【０１０６】
【発明の効果】以上のように本発明では異型かつ大型の
基材へ膜形成が可能となり、従来の浸漬方法に比べて生
産性を大幅に向上でき、製造経費を大幅に削減すること
ができる。よって、その工業的価値は大なるものであ
る。
基材へ膜形成が可能となり、従来の浸漬方法に比べて生
産性を大幅に向上でき、製造経費を大幅に削減すること
ができる。よって、その工業的価値は大なるものであ
る。
【図１】本発明の実施例４の回転塗り込み式成膜装置の
概略構成図。
概略構成図。
【図２】同、コーティング方法を示す斜視図。
【図３】同、コーティング方法を示す斜視図。
【図４】同、基体と基体上に形成されたコーティング膜
の断面を模式図。
の断面を模式図。
【図５】本発明の実施例５の塗布装置の概略構成図。
【図６】本発明の実施例５の塗布装置の概略構成図。
【図７】本発明の実施例６のコーティング方法を示す斜
視図。
視図。
【図８】本発明の実施例７のコーティング方法を示す斜
視図。
視図。
【図９】本発明の実施例８のコーティング方法を示す斜
視図。
視図。
【図１０】本発明の実施例９のコーティング方法を示す
斜視図。
斜視図。
【図１１】本発明の実施例１０のコーティング方法を示
す斜視図。
す斜視図。
【図１２】本発明の実施例１１のセラミックおよびガラ
ス製品補修システムの仕組みを示すフロー図。
ス製品補修システムの仕組みを示すフロー図。
【図１３】同、製品補修システムの概略図。
【図１４】同、膜補修機構を示す図。
【図１５】同、膜補修装置搭載車両を示す図。
【図１６】同、膜補修装置搭載車両の膜補修装置を示す
図。
図。
１，９ チャンバー ２，１０ 通気管 ３，８，１４ ベルトコンベヤー ４，１１，１５，１６ ホウロウ製皿 ５，１３ 支持台 ６，２１ ノズル ７，１２，２２，２４ 塗布装置 １７ 有機薄膜 １８ カバー １９ 送気管 ２０ ガラス板 ２３ ドライヤー
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２Ｌ ３０２Ｔ ３０２Ｙ Ｃ０９Ｄ 183/04 Ｃ０９Ｄ 183/04 185/00 185/00 (72)発明者 大野 善章 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小川 一文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 尾上 順一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (36)
- 【請求項１】一般式（化１）ＡＢＸｎ（但し、式中でＡ
は炭素を含む基、ＢはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒ
から選ばれる少なくとも一つの元素、Ｘは加水分解性
基、ｎは１，２または３）で示される化合物を原料とす
るコーティング膜の製造方法であって、 表面に活性水素を有する基体上に前記化合物（化１）の
１回の塗布に必要な量（所要分量）を計り取り、１回の
塗布ごとに基体表面に供給し、 水蒸気濃度0.0076kg/m3を越える雰囲気で、 前記化合物（化１）と前記基体表面とを接触させ、前記
基材表面の活性水素と一部の前記化合物（化１）の加水
分解性基との間で脱離反応を起こさせ、前記基体表面に
前記一部の化合物（化１）を共有結合させるとともに、
雰囲気中に存在する水分子により一部の前記化合物（化
１）同士もポリマー化させたことを特徴とするコーティ
ング膜の製造方法。 - 【請求項２】前記一般式の化合物（化１）にさらに活性
水素基を持たない少なくとも１種類の溶媒を加えた請求
項１に記載のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項３】請求項１に示す製造工程を経た後に、前記
基体とその基体上に形成されたコーティング膜を洗浄す
る請求項１に記載のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項４】前記一般式のＡが、炭化水素基、炭化フッ
素基及び炭化フッ素−炭化水素基から選ばれる少なくと
も一つの有機基である請求項１に記載のコーティング膜
の製造方法。 - 【請求項５】前記一般式のＸがイソシアネート基、アル
コキシ基及びハロゲン基から選ばれる少なくとも一つの
基である請求項１に記載のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項６】前記基体表面に形成された活性水素を有す
る基が−ＯＨ基、−ＮＨ2 基、＞ＮＨ基及び−ＣＯＯＨ
基から選ばれる少なくとも一つである請求項１に記載の
コーティング膜の製造方法。 - 【請求項７】前記化学反応が脱イソシアネート酸反応、
脱アルコール反応、または脱ハロゲノ水素反応のいずれ
かである請求項１に記載のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項８】形成されるコーティング膜の厚みが１ｎｍ
以上０．５μｍ以下である請求項１に記載のコーティン
グ膜の製造方法。 - 【請求項９】前記基体が、ガラス、金属およびその酸化
物、セラミックス、高分子化合物およびこれらの複合体
から選ばれる少なくとも一つである請求項１に記載のコ
ーティング膜の製造方法。 - 【請求項１０】前記基体が、無機酸化物を原料とする製
品であり、板硝子及び鏡を含む硝子製品、陶器製品、琺
瑯製品及びその複合品から選ばれる少なくとも一つであ
る請求項１に記載のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項１１】水蒸気濃度が、0.077〜0.0168kg/m3の範
囲である請求項１に記載のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項１２】前記化合物（化１）を基体表面に接触さ
せる手段が、多孔質体であり、前記多孔質体が樹脂発泡
体、織物、編み物、不織布及び繊維集合体から選ばれる
少なくとも一つの物体に含浸させ、接触塗布する手段で
ある請求項１に記載のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項１３】前記化合物（化１）を基体表面に接触さ
せる手段が、前記基体表面に前記化合物（化１）を含む
溶液を供給しつつ、前記化合物（化１）を含浸する物体
で前記基体表面に擦りつける手段である請求項１に記載
のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項１４】前記化合物（化１）を基体表面に接触さ
せた後に、基体表面にドライ温風を吹き付けつつ、前記
化合物（化１）を含浸する物体で前記基体表面に擦りつ
ける請求項１に記載のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項１５】表面に活性水素を有する基材の表面に、
少なくともハロゲン基、アルコキシ基及びイソシアネー
ト基から選ばれる少なくとも一つの反応基を持つシラン
系化合物を含む塗布溶液を塗布し、基材表面の活性水素
と前記シラン系化合物の反応基との間で脱離反応を起こ
させ、基材表面にシラン系化合物を共有結合させるコー
ティング膜の製造方法において、 水蒸気濃度0.0076kg/m3を越える雰囲気状態に保持され
ているチャンバー内に前記基材を送り込むとともに、 前記シラン系化合物と活性水素基を持たない少なくとも
１種類の溶媒とを含む塗布溶液の１回の塗布に必要な量
（所要分量）を計り取り、１回の塗布ごとにチャンバー
内に存在する塗装装置に供給し、 前記塗布装置を用いて、塗布溶液を基材表面に一様に広
げて擦りつけ、 その後、チャンバー内の雰囲気を変化させ、前記シラン
系化合物濃度を高めて、一部の前記シラン系化合物の反
応基と前記基材表面の活性水素との間で脱離反応を促進
させ、前記基体表面に前記シラン系化合物を共有結合さ
せ、 その後、前記溶媒を除去するとともに、雰囲気中に存在
する水分子により一部の前記シラン系化合物同士もポリ
マー化させたことを特徴とするコーティング膜の製造方
法。 - 【請求項１６】前記脱離反応を促進させる際に、前記塗
布装置を駆動させ、前記基材表面に前記シラン系化合物
を含む液体の接触を更新させる請求項１５に記載のコー
ティング膜の製造方法。 - 【請求項１７】前記チャンバー内の雰囲気を変化させ
て、前記シラン系化合物濃度を高める際に、チャンバー
内の温度を変化させる処理、チャンバー内の気体流速を
変化させる処理、及び基体温度を変化させる処理から選
ばれる少なくとも一つの処理を行う請求項１５に記載の
コーティング膜の製造方法。 - 【請求項１８】前記活性水素を持たない溶媒が、炭化水
素化合物、シロキサン系化合物、及びハロゲン化炭化水
素から選ばれる少なくとも一つである請求項１５に記載
のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項１９】前記塗布装置が前記塗布溶液を含浸させ
る形態の物体からなる装置である請求項１５に記載のコ
ーティング膜の製造方法。 - 【請求項２０】前記塗布装置の前記塗布溶液を含浸させ
る形態の物体が、多孔質体であり、前記多孔質体が樹脂
発泡体、織物、編み物、不織布及び繊維集合体から選ば
れる少なくとも一つの物体である請求項１９に記載のコ
ーティング膜の製造方法。 - 【請求項２１】前記塗布装置を用いて、前記塗布溶液を
基材表面に一様に広げる際に、基材を固定させ塗布装置
を回転させ、または縦方向及び横方向から選ばれる少な
くとも一つの方向に動かす請求項１５に記載のコーティ
ング膜の製造方法。 - 【請求項２２】前記塗布溶液を基材表面に一様に広げる
処理、及び、前記シラン系化合物の１回の所要分量のシ
ラン系化合物の反応基と前記基材表面の活性水素との間
で脱離反応を促進させる処理とを独立した２つのチャン
バー内で行う請求項１５に記載のコーティング膜の製造
方法。 - 【請求項２３】前記シラン系化合物を基体表面に接触さ
せる手段が、前記基体表面に前記シラン系化合物を含む
溶液を供給しつつ、前記シラン系化合物を含浸する物体
で前記基体表面に擦りつける手段である請求項１５に記
載のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項２４】前記シラン系化合物を基体表面に接触さ
せた後に、基体表面にドライ温風を吹き付けつつ、前記
シラン系化合物を含浸する物体で前記基体表面に擦りつ
ける請求項１５に記載のコーティング膜の製造方法。 - 【請求項２５】チャンバー内に、入口から出口まで基材
を移送する装置と、 シラン系化合物と活性水素基を持たない少なくとも１種
類の溶媒とを含む塗布溶液の１回の塗布に必要な量（所
要分量）を計り取り、１回の塗布ごとにチャンバー内に
存在する塗装装置に供給する装置と、 一様に塗布溶液を塗り広げるため、及び、シラン系化合
物の１回の所要分量のシラン系化合物の反応基と前記基
材表面の活性水素との間で脱離反応を促進させる塗布装
置と、 前記チャンバー内を水蒸気濃度0.0076kg/m3を越える雰
囲気状態を制御し保持する装置と、 前記塗布溶液の溶媒を除去する装置とを備えたことを特
徴とするコーティング膜の製造装置。 - 【請求項２６】前記チャンバー内で基材を移送する装置
がベルト方式またはころ方式である請求項２５に記載の
コーティング膜の製造装置。 - 【請求項２７】前記基材の表面にシラン系化合物と溶媒
とを含む塗布溶液を供給する装置がノズル方式またはス
プレー方式である請求項２５に記載のコーティング膜の
製造装置。 - 【請求項２８】前記塗布装置が前記塗布溶液を含浸させ
る形態の物体からなる装置である請求項２５に記載のコ
ーティング膜の製造装置。 - 【請求項２９】前記塗布装置の前記塗布溶液を含浸させ
る形態の物体が、多孔質体であり、前記多孔質体が樹脂
発泡体、織物、編み物、不織布及び繊維集合体から選ば
れる少なくとも一つの物体である請求項２５に記載のコ
ーティング膜の製造装置。 - 【請求項３０】前記塗布装置が回転させ、または縦方向
及び／又は横方向の動き動きをする請求項２５に記載の
コーティング膜の製造装置。 - 【請求項３１】前記塗布溶液を基材表面に一様に広げる
塗布装置と、前記シラン系化合物濃度を高めて、少なく
とも前記シラン系化合物の１回の所要分量のシラン系化
合物の反応基と前記基材表面の活性水素との間で脱離反
応を促進させる塗布装置が別の装置である請求項２５に
記載のコーティング膜の製造装置。 - 【請求項３２】前記塗布溶液を基材表面に一様に広げる
チャンバーと前記シラン系化合物の１回の所要分量のシ
ラン系化合物の反応基と前記基材表面の活性水素との間
で脱離反応を促進させるチャンバーが、２つの独立した
チャンバーである請求項２５に記載のコーティング膜の
製造装置。 - 【請求項３３】前記シラン系化合物を基体表面に接触さ
せる装置が、前記基体表面に前記シラン系化合物を含む
溶液を供給しつつ、前記シラン系化合物を含浸する物体
で前記基体表面に擦りつける装置である請求項２５に記
載のコーティング膜の製造装置。 - 【請求項３４】前記シラン系化合物を基体表面に接触さ
せた後に、基体表面にドライ温風を吹き付けつつ、前記
シラン系化合物を含浸する物体で前記基体表面に擦りつ
ける請求項２５に記載のコーティング膜の製造装置。 - 【請求項３５】透明で、厚さが１ｎｍ〜０．５μｍで、
砂糖と醤油（重量比で１：１）の混合物を塗りつけ、３
００℃で２０分間の高温状態に加熱し、冷却した後、人
の手で濡れた布を擦り付けて焼き付いた汚れを取り除く
試験における耐磨耗性試験で５回以上の耐久性があり、
一部の分子は基材表面とＳｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｔｉ及びＺ
ｒから選ばれる少なくとも一つの元素を介して共有結合
しており、かつ一部の分子はポリマー化していることを
特徴とするコーティング膜。 - 【請求項３６】前記基体が、ガラス、金属およびその酸
化物、セラミックス、樹脂、陶磁器、琺瑯およびこれら
の複合体から選ばれる少なくとも一つである請求項３５
に記載のコーティング膜。
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