JP2633747B2 - フッ素系化学吸着単分子累積膜及びその製造方法 - Google Patents
フッ素系化学吸着単分子累積膜及びその製造方法Info
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ化炭素系化学吸着
単分子累積膜およびその製造方法に関するものである。
さらに詳しくは、撥水撥油性や親水撥油性を必要とする
電化製品、乗り物、産業機器等で用いる従来のフロロカ
ーボン系コーティング膜の代替を目的としたフッ化炭素
系化学吸着単分子膜を累積する発明に関するものであ
る。
単分子累積膜およびその製造方法に関するものである。
さらに詳しくは、撥水撥油性や親水撥油性を必要とする
電化製品、乗り物、産業機器等で用いる従来のフロロカ
ーボン系コーティング膜の代替を目的としたフッ化炭素
系化学吸着単分子膜を累積する発明に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より広く用いられているフロロカー
ボン系コーティング膜の製造方法は、一般に、Ａｌ（ア
ルミ）、鋼、ステンレスなどの金属基体などの表面をワ
イヤブラシや化学エッチング等で荒し、さらにプライマ
ー等を塗布した後、ポリ４フッ化エチレン等のフロロカ
ーボン系微粉末をエタノール等に懸濁させた塗料を塗布
し乾燥後、４００℃程度で１時間程度加熱（ベーキン
グ）をおこない、基体表面にフロロカーボン系ポリマー
を焼き付ける方法が用いられてきた。
ボン系コーティング膜の製造方法は、一般に、Ａｌ（ア
ルミ）、鋼、ステンレスなどの金属基体などの表面をワ
イヤブラシや化学エッチング等で荒し、さらにプライマ
ー等を塗布した後、ポリ４フッ化エチレン等のフロロカ
ーボン系微粉末をエタノール等に懸濁させた塗料を塗布
し乾燥後、４００℃程度で１時間程度加熱（ベーキン
グ）をおこない、基体表面にフロロカーボン系ポリマー
を焼き付ける方法が用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では製造が容易である反面、ポリマーと基体は単にア
ンカー効果でのみ接着されているに過ぎないため、基体
との密着性に限界があり、また、コーティング膜表面は
４００℃の高温ベーキングをおこなうため表面が平坦化
されて良好な撥水撥油面が得られなかった。従って、電
化製品や自動車、産業機器等の撥水撥油性のコーティン
グ膜を必要とする機器の製造方法としては不十分であっ
た。
法では製造が容易である反面、ポリマーと基体は単にア
ンカー効果でのみ接着されているに過ぎないため、基体
との密着性に限界があり、また、コーティング膜表面は
４００℃の高温ベーキングをおこなうため表面が平坦化
されて良好な撥水撥油面が得られなかった。従って、電
化製品や自動車、産業機器等の撥水撥油性のコーティン
グ膜を必要とする機器の製造方法としては不十分であっ
た。
【０００４】さらにまた、コートされたフロロカーボン
系コーティング膜の表面を親水性とするためプラズマ処
理する方法が用いられているが特性的には満足できるも
のがなかった。
系コーティング膜の表面を親水性とするためプラズマ処
理する方法が用いられているが特性的には満足できるも
のがなかった。
【０００５】以上述べてきた従来法の欠点に鑑み、本発
明の目的は、基体と密着性よく且つ薄くてピンホールも
無く、しかも撥水撥油性あるいは親水撥油性が優れたフ
ッ素系コーティング膜に代わる薄膜の作成方法を提供
し、電化製品や乗り物、産業機器等に必要とされる撥水
撥油性や親水撥油性、耐熱性、耐候性、耐摩耗性コーテ
ィングを必要とする機器の性能を向上させることにあ
る。
明の目的は、基体と密着性よく且つ薄くてピンホールも
無く、しかも撥水撥油性あるいは親水撥油性が優れたフ
ッ素系コーティング膜に代わる薄膜の作成方法を提供
し、電化製品や乗り物、産業機器等に必要とされる撥水
撥油性や親水撥油性、耐熱性、耐候性、耐摩耗性コーテ
ィングを必要とする機器の性能を向上させることにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のフッ素系化学吸着単分子累積膜は、基体表
面に、第１の単分子膜が基体とシロキサン結合を介して
形成され、その表面にシロキサン架橋結合を介して少な
くとも第２の単分子膜が形成された累積膜であって、前
記累積膜には少なくともフッ素を側鎖に含む分子鎖が存
在していることを特徴とする。
め、本発明のフッ素系化学吸着単分子累積膜は、基体表
面に、第１の単分子膜が基体とシロキサン結合を介して
形成され、その表面にシロキサン架橋結合を介して少な
くとも第２の単分子膜が形成された累積膜であって、前
記累積膜には少なくともフッ素を側鎖に含む分子鎖が存
在していることを特徴とする。
【０００７】前記本発明の累積膜の構成においては、最
外層の単分子膜の表面が水酸基を有し、累積膜が親水撥
油性を有することが好ましい。また前記本発明の累積膜
の構成においては、最外層の単分子膜の表面がフッ化炭
素基を有し、累積膜が撥水撥油性を有するものであるこ
とが好ましい。
外層の単分子膜の表面が水酸基を有し、累積膜が親水撥
油性を有することが好ましい。また前記本発明の累積膜
の構成においては、最外層の単分子膜の表面がフッ化炭
素基を有し、累積膜が撥水撥油性を有するものであるこ
とが好ましい。
【０００８】次に本発明の第１の製造方法は、表面に水
酸基を含む基体を用意し、クロロシリル基を分子両末端
に含むフッ化炭素系界面活性剤を混ぜた非水系溶媒に接
触させて、前記基体表面の水酸基と前記フッ化炭素系界
面活性剤の一端のクロロシリル基とを反応させる工程
と、非水系有機溶媒を用い前記基体上に残った余分な前
記活性剤を洗浄除去し、次いで水と反応させて、前記基
体上にシロキサン結合を介して第１の単分子膜を形成す
る工程とを含み、次いで下記ＡまたはＢから選ばれる工
程を含むことを特徴とする。Ａ：前記第１の単分子膜の
表面に、前記第１の単分子膜を形成する工程を少なくと
も１回繰り返して第２の単分子膜を累積させる。Ｂ：前
記第１の単分子膜の表面に、一端にクロロシリル基を有
し他の一端にフッ化炭素基を有する直鎖状フッ化炭素分
子からなるフッ素系界面活性剤を混ぜた非水系溶媒を接
触させて、前記第１の単分子膜の表面の水酸基と前記直
鎖状フッ化炭素分子のクロロシリル基とを反応させ、第
２の単分子膜を累積させる。
酸基を含む基体を用意し、クロロシリル基を分子両末端
に含むフッ化炭素系界面活性剤を混ぜた非水系溶媒に接
触させて、前記基体表面の水酸基と前記フッ化炭素系界
面活性剤の一端のクロロシリル基とを反応させる工程
と、非水系有機溶媒を用い前記基体上に残った余分な前
記活性剤を洗浄除去し、次いで水と反応させて、前記基
体上にシロキサン結合を介して第１の単分子膜を形成す
る工程とを含み、次いで下記ＡまたはＢから選ばれる工
程を含むことを特徴とする。Ａ：前記第１の単分子膜の
表面に、前記第１の単分子膜を形成する工程を少なくと
も１回繰り返して第２の単分子膜を累積させる。Ｂ：前
記第１の単分子膜の表面に、一端にクロロシリル基を有
し他の一端にフッ化炭素基を有する直鎖状フッ化炭素分
子からなるフッ素系界面活性剤を混ぜた非水系溶媒を接
触させて、前記第１の単分子膜の表面の水酸基と前記直
鎖状フッ化炭素分子のクロロシリル基とを反応させ、第
２の単分子膜を累積させる。
【０００９】前記第１の製造方法においては、クロロシ
リル基を分子両末端に含むフッ化炭素系界面活性剤とし
て、 Ｘp Ｃｌ3-p Ｓｉ−Ｒ1 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ2 −ＳｉＸq Ｃｌ3-q （ただし、ｎは整数、Ｒ1 ，Ｒ2 はアルキル基またはシ
リコン若しくは酸素原子を含む置換基を表わすがなくと
も良い、ＸはＨまたはアルキル基の置換基、ｐ、ｑは０
または１または２）を用いることが好ましい。
リル基を分子両末端に含むフッ化炭素系界面活性剤とし
て、 Ｘp Ｃｌ3-p Ｓｉ−Ｒ1 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ2 −ＳｉＸq Ｃｌ3-q （ただし、ｎは整数、Ｒ1 ，Ｒ2 はアルキル基またはシ
リコン若しくは酸素原子を含む置換基を表わすがなくと
も良い、ＸはＨまたはアルキル基の置換基、ｐ、ｑは０
または１または２）を用いることが好ましい。
【００１０】次に本発明の第２の製造方法は、表面に水
酸基を含む基体を用意し、クロロシリル基を一端に含み
他の一端に反応性官能基を含む界面活性剤を混ぜた非水
系溶媒に接触させて、前記基体表面の水酸基と前記活性
剤の一端のクロロシリル基とを反応させる工程と、非水
系有機溶媒を用い前記基体上に残った余分な前記活性剤
を洗浄除去し前記基体上に第１の単分子膜を形成する工
程と、第１の単分子膜表面の反応性官能基をクロロシリ
ル基に対して活性な基に変化させる工程とを含み、次い
で下記ＡまたはＢから選ばれる工程を含むことを特徴と
する。Ａ：前記第１の単分子膜の表面に、一端にクロロ
シリル基を有し他の一端にフッ化炭素基を有する直鎖状
フッ化炭素分子からなるフッ素系界面活性剤を混ぜた非
水系溶媒を接触させて、前記第１の単分子膜の表面の水
酸基と前記直鎖状フッ化炭素分子のクロロシリル基とを
反応させ、第２の単分子膜を累積させる。Ｂ：前記第１
の単分子膜の表面に、クロロシリル基を分子両末端に含
むフッ化炭素系界面活性剤を混ぜた非水系溶媒を接触さ
せて、前記第１の単分子膜表面の反応性官能基と前記フ
ッ化炭素系界面活性剤の一端のクロロシリル基とを反応
させる工程と、非水系有機溶媒を用い前記基体上に残っ
た余分な前記活性剤を洗浄除去し、次いで水と反応さ
せ、第２の単分子膜を累積させる。
酸基を含む基体を用意し、クロロシリル基を一端に含み
他の一端に反応性官能基を含む界面活性剤を混ぜた非水
系溶媒に接触させて、前記基体表面の水酸基と前記活性
剤の一端のクロロシリル基とを反応させる工程と、非水
系有機溶媒を用い前記基体上に残った余分な前記活性剤
を洗浄除去し前記基体上に第１の単分子膜を形成する工
程と、第１の単分子膜表面の反応性官能基をクロロシリ
ル基に対して活性な基に変化させる工程とを含み、次い
で下記ＡまたはＢから選ばれる工程を含むことを特徴と
する。Ａ：前記第１の単分子膜の表面に、一端にクロロ
シリル基を有し他の一端にフッ化炭素基を有する直鎖状
フッ化炭素分子からなるフッ素系界面活性剤を混ぜた非
水系溶媒を接触させて、前記第１の単分子膜の表面の水
酸基と前記直鎖状フッ化炭素分子のクロロシリル基とを
反応させ、第２の単分子膜を累積させる。Ｂ：前記第１
の単分子膜の表面に、クロロシリル基を分子両末端に含
むフッ化炭素系界面活性剤を混ぜた非水系溶媒を接触さ
せて、前記第１の単分子膜表面の反応性官能基と前記フ
ッ化炭素系界面活性剤の一端のクロロシリル基とを反応
させる工程と、非水系有機溶媒を用い前記基体上に残っ
た余分な前記活性剤を洗浄除去し、次いで水と反応さ
せ、第２の単分子膜を累積させる。
【００１１】前記第２の製造方法においては、クロロシ
リル基を一端に複数個含み他の一端に反応性官能基を含
む界面活性剤として、 Ｒ1 −Ｒ2 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ3 −ＳｉＸp Ｃｌ3-p （ただし、ｎは整数、Ｒ1 は不飽和基またはジメチルシ
リル基，Ｒ2 、Ｒ3 はアルキル基またはシリコン若しく
は酸素原子を含む置換基を表わすがなくとも良い、Ｘは
Ｈまたはアルキル基の置換基、ｐは０または１または
２）を用いることが好ましい。
リル基を一端に複数個含み他の一端に反応性官能基を含
む界面活性剤として、 Ｒ1 −Ｒ2 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ3 −ＳｉＸp Ｃｌ3-p （ただし、ｎは整数、Ｒ1 は不飽和基またはジメチルシ
リル基，Ｒ2 、Ｒ3 はアルキル基またはシリコン若しく
は酸素原子を含む置換基を表わすがなくとも良い、Ｘは
Ｈまたはアルキル基の置換基、ｐは０または１または
２）を用いることが好ましい。
【００１２】また前記第２の製造方法においては、クロ
ロシリル基を一端に複数個含み他の一端に反応性官能基
を含む界面活性剤として、 ＨＳｉ（ＣＨ3 ）2 −Ｒ1−（ＣＦ2 ）n −Ｒ2 −ＳｉＸp Ｃｌ3-p （ただし、ｎは整数、Ｒ1、Ｒ2 はアルキル基またはシ
リコン若しくは酸素原子を含む置換基を表わすがなくと
も良い、ＸはＨまたはアルキル基の置換基、ｐは０また
は１または２）を用い、ＨＳｉ（ＣＨ3 ）2 −基を化学
処理してＨＯ−基に変換することが好ましい。
ロシリル基を一端に複数個含み他の一端に反応性官能基
を含む界面活性剤として、 ＨＳｉ（ＣＨ3 ）2 −Ｒ1−（ＣＦ2 ）n −Ｒ2 −ＳｉＸp Ｃｌ3-p （ただし、ｎは整数、Ｒ1、Ｒ2 はアルキル基またはシ
リコン若しくは酸素原子を含む置換基を表わすがなくと
も良い、ＸはＨまたはアルキル基の置換基、ｐは０また
は１または２）を用い、ＨＳｉ（ＣＨ3 ）2 −基を化学
処理してＨＯ−基に変換することが好ましい。
【００１３】また前記第２の製造方法においては、クロ
ロシリル基を一端に複数個含み他の一端に反応性官能基
を含む界面活性剤として ＣＨ2 ＝ＣＨ−Ｒ1−（ＣＦ2 ）n −Ｒ2 −ＳｉＸp Ｃｌ3-p （ただし、ｎは整数、Ｒ1、Ｒ2 はアルキル基またはシ
リコン若しくは酸素原子を含む置換基を表わすがなくと
も良い、ＸはＨまたはアルキル基の置換基、ｐは０また
は１または２）を用い、反応性ガス雰囲気中でエネルギ
ービームを照射してクロルシリル基に対して活性な官能
基に変換することが好ましい。
ロシリル基を一端に複数個含み他の一端に反応性官能基
を含む界面活性剤として ＣＨ2 ＝ＣＨ−Ｒ1−（ＣＦ2 ）n −Ｒ2 −ＳｉＸp Ｃｌ3-p （ただし、ｎは整数、Ｒ1、Ｒ2 はアルキル基またはシ
リコン若しくは酸素原子を含む置換基を表わすがなくと
も良い、ＸはＨまたはアルキル基の置換基、ｐは０また
は１または２）を用い、反応性ガス雰囲気中でエネルギ
ービームを照射してクロルシリル基に対して活性な官能
基に変換することが好ましい。
【００１４】また、表面に水酸基を含む基体としては、
金属またはセラミックやガラスを用いることが可能であ
り、また、予め表面を酸素を含むプラズマ雰囲気で処理
して親水性化したプラスチックを用いることも可能であ
る。
金属またはセラミックやガラスを用いることが可能であ
り、また、予め表面を酸素を含むプラズマ雰囲気で処理
して親水性化したプラスチックを用いることも可能であ
る。
【００１５】
【作用】前記本発明の構成によれば、任意の基体表面
に、少なくともフッ素を含むシロキサン系単分子膜が累
積された状態で基体と化学結合（共有結合）を介して形
成できるので、基体と密着性よく且つピンホール無く、
厚さの薄い累積膜とすることができる。
に、少なくともフッ素を含むシロキサン系単分子膜が累
積された状態で基体と化学結合（共有結合）を介して形
成できるので、基体と密着性よく且つピンホール無く、
厚さの薄い累積膜とすることができる。
【００１６】また最表面層はフッ化炭素基や水酸基に置
換できるので、撥水撥油性あるいは親水撥油性が優れた
フッ素系コーティング膜に代わる薄膜を提供でき、電化
製品や乗り物、産業機器等に必要とされる撥水撥油性や
親水撥油性、耐熱性、耐候性、耐摩耗性コーティングを
必要とする製品の性能を向上させることができる。
換できるので、撥水撥油性あるいは親水撥油性が優れた
フッ素系コーティング膜に代わる薄膜を提供でき、電化
製品や乗り物、産業機器等に必要とされる撥水撥油性や
親水撥油性、耐熱性、耐候性、耐摩耗性コーティングを
必要とする製品の性能を向上させることができる。
【００１７】また本発明の前記第１〜２の製造方法によ
れば、前記累積膜を効率良く合理的にかつ均一に形成で
きる。
れば、前記累積膜を効率良く合理的にかつ均一に形成で
きる。
【００１８】
【実施例】以下に本発明のフッ化炭素系化学吸着単分子
膜の累積に用いる化学吸着剤と単分子膜の累積方法の実
施例を順に説明する。
膜の累積に用いる化学吸着剤と単分子膜の累積方法の実
施例を順に説明する。
【００１９】本発明に関するフッ化炭素系単分子累積膜
の作製には、両端にクロルシラン基（ＳｉＣｌn Ｘ3-n
基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有し、内部にフッ
化炭素鎖を有する直鎖状のクロロシラン系界面活性剤な
ら殆どすべてが使用可能であるが、特に、クロロシリル
基を分子両末端に複数個含むフッ化炭素系界面活性剤と
してＸp Ｃｌ3-p Ｓｉ−Ｒ1 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ2 −Ｓ
ｉＸq Ｃｌ3-q （ただし、ｎは整数、Ｒ1 ，Ｒ2 はアル
キル基またはシリコンや酸素原子を含む置換基を表わす
がなくとも良い、ＸはＨまたはアルキル基等の置換基、
ｐ、ｑは０または１または２）や、ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）
n −Ｒ−ＳｉＸq Ｃｌ3-q （ただし、ｎは整数、Ｒはア
ルキル基またはシリコンや酸素原子を含む置換基を表わ
すがなくとも良い、ＸはＨまたはアルキル基等の置換
基、ｑは０または１または２）を用いると好都合であ
る。
の作製には、両端にクロルシラン基（ＳｉＣｌn Ｘ3-n
基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有し、内部にフッ
化炭素鎖を有する直鎖状のクロロシラン系界面活性剤な
ら殆どすべてが使用可能であるが、特に、クロロシリル
基を分子両末端に複数個含むフッ化炭素系界面活性剤と
してＸp Ｃｌ3-p Ｓｉ−Ｒ1 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ2 −Ｓ
ｉＸq Ｃｌ3-q （ただし、ｎは整数、Ｒ1 ，Ｒ2 はアル
キル基またはシリコンや酸素原子を含む置換基を表わす
がなくとも良い、ＸはＨまたはアルキル基等の置換基、
ｐ、ｑは０または１または２）や、ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）
n −Ｒ−ＳｉＸq Ｃｌ3-q （ただし、ｎは整数、Ｒはア
ルキル基またはシリコンや酸素原子を含む置換基を表わ
すがなくとも良い、ＸはＨまたはアルキル基等の置換
基、ｑは０または１または２）を用いると好都合であ
る。
【００２０】また、他のフッ化炭素系化学吸着単分子膜
を累積する方法として、一端にクロルシラン基（ＳｉＣ
ｌn Ｘ3-n 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を他の一
端に不飽和基を有し、内部にフッ化炭素鎖を有する直鎖
状のクロロシラン系界面活性剤なら殆どすべてが使用可
能であるが、特に、フッ化炭素系界面活性剤として、Ｒ
1 −Ｒ2 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ3 −ＳｉＸp Ｃｌ3-p （た
だし、ｎは整数、Ｒ1 は不飽和基またはジメチルシリル
基，Ｒ2 、Ｒ3 はアルキル基またはシリコンや酸素原子
を含む置換基を表わすがなくとも良い、ＸはＨまたはア
ルキル基等の置換基、ｐは０または１または２）を用い
ると好都合であるが、以下、Ｃｌ3 Ｓｉ−（ＣＨ2 ）2
−（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、ＣＦ3 −
（ＣＦ2 ）7 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、ＣＨ2 ＝Ｃ
Ｈ−（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、ＨＳｉ
（ＣＨ3 ）2 −（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（Ｃ
Ｈ2 ） 2 −ＳｉＣｌ3 を用いてそれぞれ説明する。
を累積する方法として、一端にクロルシラン基（ＳｉＣ
ｌn Ｘ3-n 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を他の一
端に不飽和基を有し、内部にフッ化炭素鎖を有する直鎖
状のクロロシラン系界面活性剤なら殆どすべてが使用可
能であるが、特に、フッ化炭素系界面活性剤として、Ｒ
1 −Ｒ2 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ3 −ＳｉＸp Ｃｌ3-p （た
だし、ｎは整数、Ｒ1 は不飽和基またはジメチルシリル
基，Ｒ2 、Ｒ3 はアルキル基またはシリコンや酸素原子
を含む置換基を表わすがなくとも良い、ＸはＨまたはア
ルキル基等の置換基、ｐは０または１または２）を用い
ると好都合であるが、以下、Ｃｌ3 Ｓｉ−（ＣＨ2 ）2
−（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、ＣＦ3 −
（ＣＦ2 ）7 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、ＣＨ2 ＝Ｃ
Ｈ−（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、ＨＳｉ
（ＣＨ3 ）2 −（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（Ｃ
Ｈ2 ） 2 −ＳｉＣｌ3 を用いてそれぞれ説明する。
【００２１】実施例１ まず、図１に示すように、親水性基体１（金属やセラミ
ック、ガラス、その他表面が酸化された基体ならよい
が、プラスチック等の撥水性基体の場合は、表面を重ク
ロム酸で処理して酸化し親水性にすればよい）を用意し
（図１（ａ））、よく乾燥した後、分子両末端にクロロ
シリル基を複数個含む物質、例えばＣｌ3 Ｓｉ−（ＣＨ
2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用
い、２ｗｔ％程度の濃度で溶かした８０ｗｔ％ヘキサデ
カン（トルエン、キシレン、ジシクロヘキシル等でもよ
い）、１２ｗｔ％四塩化炭素、８ｗｔ％クロロホルム溶
液を調整し、前記基体を２時間程度浸漬すると、親水性
基体の表面は水酸基２が多数含まれているので、クロロ
シリル（−ＳｉＣｌ）基を分子両末端に複数個含む物質
の何れか片方のＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応し脱塩酸
反応が生じ基体表面全面に亘り、下記化１に示す結合が
生成される。
ック、ガラス、その他表面が酸化された基体ならよい
が、プラスチック等の撥水性基体の場合は、表面を重ク
ロム酸で処理して酸化し親水性にすればよい）を用意し
（図１（ａ））、よく乾燥した後、分子両末端にクロロ
シリル基を複数個含む物質、例えばＣｌ3 Ｓｉ−（ＣＨ
2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用
い、２ｗｔ％程度の濃度で溶かした８０ｗｔ％ヘキサデ
カン（トルエン、キシレン、ジシクロヘキシル等でもよ
い）、１２ｗｔ％四塩化炭素、８ｗｔ％クロロホルム溶
液を調整し、前記基体を２時間程度浸漬すると、親水性
基体の表面は水酸基２が多数含まれているので、クロロ
シリル（−ＳｉＣｌ）基を分子両末端に複数個含む物質
の何れか片方のＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応し脱塩酸
反応が生じ基体表面全面に亘り、下記化１に示す結合が
生成される。
【００２２】
【化１】
【００２３】そこでさらに、有機溶剤でよく洗浄し基体
表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗する
と、下記化２で表わされるシロキサン系単分子膜３が、
基体表面と化学結合（共有結合）した状態でおよそ１５
オングストロームの膜厚で形成できた（図１（ｂ））。
表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗する
と、下記化２で表わされるシロキサン系単分子膜３が、
基体表面と化学結合（共有結合）した状態でおよそ１５
オングストロームの膜厚で形成できた（図１（ｂ））。
【００２４】
【化２】
【００２５】つぎに、化学吸着工程から水洗工程までを
もう一度繰り返せば図１（ｃ）で示される２分子膜４を
作成できる。以下、同様に化学吸着工程から水洗工程を
必要とする層数分繰り返すと、表面が水酸基で被われた
親水撥油性できわめて密着強度の高いフッ化炭素系化学
吸着単分子累積膜を作成できた。
もう一度繰り返せば図１（ｃ）で示される２分子膜４を
作成できる。以下、同様に化学吸着工程から水洗工程を
必要とする層数分繰り返すと、表面が水酸基で被われた
親水撥油性できわめて密着強度の高いフッ化炭素系化学
吸着単分子累積膜を作成できた。
【００２６】実施例２ 実施例１で２層単分子膜を累積した後、一端にクロロシ
リル基を複数個含み他の一端が３フッ化炭素で置換され
た物質、例えばＦ3 Ｃ−（ＣＦ2）7 −（ＣＨ 2 ）2 −
ＳｉＣｌ3 を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶かした８
０ｗｔ％ヘキサデカン（トルエン、キシレン、ジシクロ
ヘキシル等でもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭素、８ｗｔ
％クロロホルム溶液を調整し、前記累積膜の作成された
基体を２時間程度浸漬すると、累積膜の表面は水酸基２
が多数含まれているので、一端にクロロシリル基を複数
個含み他の一端が３フッ化炭素で置換された物質のＳｉ
Ｃｌ基と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ基体表面
全面に亘り、下記化３で示す結合が生成される。
リル基を複数個含み他の一端が３フッ化炭素で置換され
た物質、例えばＦ3 Ｃ−（ＣＦ2）7 −（ＣＨ 2 ）2 −
ＳｉＣｌ3 を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶かした８
０ｗｔ％ヘキサデカン（トルエン、キシレン、ジシクロ
ヘキシル等でもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭素、８ｗｔ
％クロロホルム溶液を調整し、前記累積膜の作成された
基体を２時間程度浸漬すると、累積膜の表面は水酸基２
が多数含まれているので、一端にクロロシリル基を複数
個含み他の一端が３フッ化炭素で置換された物質のＳｉ
Ｃｌ基と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ基体表面
全面に亘り、下記化３で示す結合が生成される。
【００２７】
【化３】
【００２８】そこで、さらに、有機溶剤でよく洗浄し基
体表面に残留した余分の界面活性剤を除去すると、表面
がフッ化炭素基で被われた撥水撥油性できわめて密着強
度の高いフッ化炭素系化学吸着単分子累積膜５を製造で
きた（図２）。
体表面に残留した余分の界面活性剤を除去すると、表面
がフッ化炭素基で被われた撥水撥油性できわめて密着強
度の高いフッ化炭素系化学吸着単分子累積膜５を製造で
きた（図２）。
【００２９】なお、上記実施例では、Ｃｌ3 Ｓｉ−（Ｃ
Ｈ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、
Ｆ3 Ｃ−（ＣＦ2 ）7 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用
いたが、他の例として下記に示す化合物なども使用でき
る。
Ｈ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、
Ｆ3 Ｃ−（ＣＦ2 ）7 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用
いたが、他の例として下記に示す化合物なども使用でき
る。
【００３０】Ｃｌ3 Ｓｉ−（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）8
−（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、Ｃｌ（ＣＨ3 ）2 Ｓｉ−
（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ
3 、Ｃｌ（ＣＨ3 ）2 Ｓｉ−（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）
8 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ 3 、Ｃｌ3 Ｓｉ−（Ｃ
Ｈ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −Ｓｉ（Ｃ
Ｈ3 ） 2 Ｃｌ、Ｃｌ3 Ｓｉ−（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）
8 −（ＣＨ2 ）2 −Ｓｉ（ＣＨ 3 ）2 Ｃｌ、Ｆ3 Ｃ−
（ＣＦ2 ）9 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、Ｆ3 Ｃ−
（ＣＦ2 ）5 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、ＣＦ3 ＣＨ
2 Ｏ（ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 、ＣＦ3 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ
（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 、ＣＣＦ3 （ＣＦ
2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）9 ＳｉＣｌ3 、ＣＦ
3 ＣＯＯ（ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 、などである。
−（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、Ｃｌ（ＣＨ3 ）2 Ｓｉ−
（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ
3 、Ｃｌ（ＣＨ3 ）2 Ｓｉ−（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）
8 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ 3 、Ｃｌ3 Ｓｉ−（Ｃ
Ｈ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −Ｓｉ（Ｃ
Ｈ3 ） 2 Ｃｌ、Ｃｌ3 Ｓｉ−（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）
8 −（ＣＨ2 ）2 −Ｓｉ（ＣＨ 3 ）2 Ｃｌ、Ｆ3 Ｃ−
（ＣＦ2 ）9 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、Ｆ3 Ｃ−
（ＣＦ2 ）5 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 、ＣＦ3 ＣＨ
2 Ｏ（ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 、ＣＦ3 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ
（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 、ＣＣＦ3 （ＣＦ
2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）9 ＳｉＣｌ3 、ＣＦ
3 ＣＯＯ（ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 、などである。
【００３１】実施例３ まず、図３に示すように、親水性基体１（金属やセラミ
ック、ガラス、その他表面が酸化された基体ならよい
が、プラスチック等の撥水性基体の場合は、表面を重ク
ロム酸で処理して酸化し親水性にすればよい）を用意し
（図３（ａ））、よく乾燥した後、一端にクロロシリル
基（−ＳｉＣｌ）を複数個含み他の一端にビニル基を含
む物質、例えばＣＨ2 ＝ＣＨ−（ＣＦ2 ）6 −（Ｃ
Ｈ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶
かした８０ｗｔ％ヘキサデカン（トルエン、キシレン、
ジシクロヘキシル等でもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭
素、８ｗｔ％クロロホルム溶液を調整し、前記基体を２
時間程度浸漬すると、親水性基体の表面は水酸基２が多
数含まれているので、一端にクロロシリル基（−ＳｉＣ
ｌ）を複数個含み他の一端にビニル基を含む物質のＳｉ
Ｃｌ基と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ基体表面
全面に亘り、下記化４に示す単分子膜６が生成される
（図３（ｂ））。
ック、ガラス、その他表面が酸化された基体ならよい
が、プラスチック等の撥水性基体の場合は、表面を重ク
ロム酸で処理して酸化し親水性にすればよい）を用意し
（図３（ａ））、よく乾燥した後、一端にクロロシリル
基（−ＳｉＣｌ）を複数個含み他の一端にビニル基を含
む物質、例えばＣＨ2 ＝ＣＨ−（ＣＦ2 ）6 −（Ｃ
Ｈ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶
かした８０ｗｔ％ヘキサデカン（トルエン、キシレン、
ジシクロヘキシル等でもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭
素、８ｗｔ％クロロホルム溶液を調整し、前記基体を２
時間程度浸漬すると、親水性基体の表面は水酸基２が多
数含まれているので、一端にクロロシリル基（−ＳｉＣ
ｌ）を複数個含み他の一端にビニル基を含む物質のＳｉ
Ｃｌ基と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ基体表面
全面に亘り、下記化４に示す単分子膜６が生成される
（図３（ｂ））。
【００３２】
【化４】
【００３３】そこで、さらに、有機溶剤でよく洗浄し基
体表面に残留した余分の界面活性剤を除去し反応性ガス
雰囲気中でエネルギービーム（電子線やイオンビーム、
ガンマ線、紫外線等）を照射（例えば、空気中で電子線
を５Ｍｒａｄ程度照射）すると、下記化５〜７で表わさ
れる分子の集まった単分子膜７が表面と化学結合した状
態で形成できた（図３（ｃ））。
体表面に残留した余分の界面活性剤を除去し反応性ガス
雰囲気中でエネルギービーム（電子線やイオンビーム、
ガンマ線、紫外線等）を照射（例えば、空気中で電子線
を５Ｍｒａｄ程度照射）すると、下記化５〜７で表わさ
れる分子の集まった単分子膜７が表面と化学結合した状
態で形成できた（図３（ｃ））。
【００３４】
【化５】
【００３５】
【化６】
【００３６】
【化７】
【００３７】つぎに、ＣＨ2 ＝ＣＨ−（ＣＦ2 ）6 −
（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用いた化学吸着工程から水
洗工程をもう一度繰り返すと図３（ｄ）で示されるフッ
化炭素基を含む２分子膜８を作成できた。
（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用いた化学吸着工程から水
洗工程をもう一度繰り返すと図３（ｄ）で示されるフッ
化炭素基を含む２分子膜８を作成できた。
【００３８】以下、同様に化学吸着工程からエネルギー
ビーム照射工程を必要とする層数分繰り返すと、表面が
水酸基やイミノ基等で被われた親水撥油性できわめて密
着強度の高いフッ化炭素系化学吸着単分子累積膜を作成
できた。
ビーム照射工程を必要とする層数分繰り返すと、表面が
水酸基やイミノ基等で被われた親水撥油性できわめて密
着強度の高いフッ化炭素系化学吸着単分子累積膜を作成
できた。
【００３９】実施例４ 実施例３で１層単分子膜を形成した後、一端にクロロシ
リル基を複数個含み他の一端が３フッ化炭素で置換され
た物質、例えばＦ3 Ｃ−（ＣＦ2）7 −（ＣＨ 2 ）2 −
ＳｉＣｌ3 を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶かした８０
ｗｔ％ヘキサデカン（トルエン、キシレン、ジシクロヘ
キシル等でもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭素、８ｗｔ％
クロロホルム溶液を調整し、前記累積膜の作成された基
体を２時間程度浸漬すると、累積膜の表面は水酸基やイ
ミノ基が多数含まれているので、一端にクロロシリル基
を複数個含み他の一端が３フッ化炭素で置換された物質
のＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ基
体表面全面に亘り、下記化８に示す結合が生成される。
リル基を複数個含み他の一端が３フッ化炭素で置換され
た物質、例えばＦ3 Ｃ−（ＣＦ2）7 −（ＣＨ 2 ）2 −
ＳｉＣｌ3 を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶かした８０
ｗｔ％ヘキサデカン（トルエン、キシレン、ジシクロヘ
キシル等でもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭素、８ｗｔ％
クロロホルム溶液を調整し、前記累積膜の作成された基
体を２時間程度浸漬すると、累積膜の表面は水酸基やイ
ミノ基が多数含まれているので、一端にクロロシリル基
を複数個含み他の一端が３フッ化炭素で置換された物質
のＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ基
体表面全面に亘り、下記化８に示す結合が生成される。
【００４０】
【化８】
【００４１】そこで、さらに、有機溶剤でよく洗浄し基
体表面に残留した余分の界面活性剤を除去すると、表面
がフッ化炭素基で被われた撥水撥油性できわめて密着強
度の高いフッ化炭素系化学吸着単分子累積膜９を製造で
きた（図４）。
体表面に残留した余分の界面活性剤を除去すると、表面
がフッ化炭素基で被われた撥水撥油性できわめて密着強
度の高いフッ化炭素系化学吸着単分子累積膜９を製造で
きた（図４）。
【００４２】なお、上記実施例で、最後の吸着工程でＣ
ｌ3 Ｓｉ−（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2
−ＳｉＣｌ3 を用いれば表面が親水性のフッ化炭素系
化学吸着単分子累積膜を製造できる。
ｌ3 Ｓｉ−（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2
−ＳｉＣｌ3 を用いれば表面が親水性のフッ化炭素系
化学吸着単分子累積膜を製造できる。
【００４３】また、上記実施例では、ＣＨ2 ＝ＣＨ−
（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 やＦ3 Ｃ−
（ＣＦ2 ）7 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用いたが、
下記の化合物でも利用できる。
（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 やＦ3 Ｃ−
（ＣＦ2 ）7 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用いたが、
下記の化合物でも利用できる。
【００４４】 ＣＨ2 ＝ＣＨ−（ＣＦ2 ）8 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 Ｆ3 Ｃ−（ＣＦ2 ）9 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 Ｆ3 Ｃ−（ＣＦ2 ）5 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 ＣＦ3 ＣＨ2 Ｏ（ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 ＣＦ3 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 Ｆ（ＣＦ2 ）4 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）9 ＳｉＣｌ3 ＣＦ3 ＣＯＯ（ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 などである。
【００４５】実施例５ まず、図５に示すように、親水性基体１（金属やセラミ
ック、ガラス、その他表面が酸化された基体ならよい
が、プラスチック等の撥水性基体の場合は、表面を重ク
ロム酸で処理して酸化し親水性にすればよい）を用意し
（図５（ａ））、よく乾燥した後、一端にクロロシリル
基（−ＳｉＣｌ）を複数個含み他の一端にジメチルシリ
ル基（ＨＳｉ（ＣＨ3 ）2 −）を含む物質、例えばＨＳ
ｉ（ＣＨ3 ）2 −（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ
2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶か
した８０ｗｔ％ヘキサデカン（トルエン、キシレン、ジ
シクロヘキシル等でもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭素、
８ｗｔ％クロロホルム溶液を調整し、前記基体を２時間
程度浸漬すると、親水性基体の表面は水酸基２が多数含
まれているので、一端にクロロシリル基（−ＳｉＣｌ）
を複数個含み他の一端にジメチルシリル基を含む物質の
ＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ基体
表面全面に亘り、下記化９で示す単分子膜１０が生成さ
れる（図５（ｂ））。
ック、ガラス、その他表面が酸化された基体ならよい
が、プラスチック等の撥水性基体の場合は、表面を重ク
ロム酸で処理して酸化し親水性にすればよい）を用意し
（図５（ａ））、よく乾燥した後、一端にクロロシリル
基（−ＳｉＣｌ）を複数個含み他の一端にジメチルシリ
ル基（ＨＳｉ（ＣＨ3 ）2 −）を含む物質、例えばＨＳ
ｉ（ＣＨ3 ）2 −（ＣＨ2 ）2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ
2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用い、２ｗｔ％程度の濃度で溶か
した８０ｗｔ％ヘキサデカン（トルエン、キシレン、ジ
シクロヘキシル等でもよい）、１２ｗｔ％四塩化炭素、
８ｗｔ％クロロホルム溶液を調整し、前記基体を２時間
程度浸漬すると、親水性基体の表面は水酸基２が多数含
まれているので、一端にクロロシリル基（−ＳｉＣｌ）
を複数個含み他の一端にジメチルシリル基を含む物質の
ＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ基体
表面全面に亘り、下記化９で示す単分子膜１０が生成さ
れる（図５（ｂ））。
【００４６】
【化９】
【００４７】そこで、さらに、有機溶剤でよく洗浄し基
体表面に残留した余分の界面活性剤を除去した後、ＫＦ
およびＫＨＣＯ3 、ＭｅＯＨ、ＴＨＦを含むＨ2 Ｏ2 溶
液で１０時間程度処理すると、下記化１０で表わされる
単分子膜１１が表面と化学結合した状態で形成できた
（図５（ｃ））。
体表面に残留した余分の界面活性剤を除去した後、ＫＦ
およびＫＨＣＯ3 、ＭｅＯＨ、ＴＨＦを含むＨ2 Ｏ2 溶
液で１０時間程度処理すると、下記化１０で表わされる
単分子膜１１が表面と化学結合した状態で形成できた
（図５（ｃ））。
【００４８】
【化１０】
【００４９】つぎに、ＨＳｉ（ＣＨ3 ）2 −（ＣＨ3 ）
2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用いた
化学吸着工程からＨ2 Ｏ2 処理工程をもう一度繰り返す
と、図５（ｄ）で示されるフッ化炭素基を含む２分子膜
１２を作成できた。
2 −（ＣＦ2 ）6 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用いた
化学吸着工程からＨ2 Ｏ2 処理工程をもう一度繰り返す
と、図５（ｄ）で示されるフッ化炭素基を含む２分子膜
１２を作成できた。
【００５０】以下、同様に化学吸着工程からＨ2 Ｏ2 処
理工程を必要とする層数分繰り返せば、表面が水酸基で
被われた親水撥油性できわめて密着強度の高いフッ化炭
素系化学吸着単分子累積膜を作成できた。
理工程を必要とする層数分繰り返せば、表面が水酸基で
被われた親水撥油性できわめて密着強度の高いフッ化炭
素系化学吸着単分子累積膜を作成できた。
【００５１】なお、上記実施例で、最後の吸着工程でＣ
Ｆ3 −（ＣＦ2 ）7 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用い
れば表面が撥水撥油性のフッ化炭素系化学吸着単分子累
積膜を製造できる。
Ｆ3 −（ＣＦ2 ）7 −（ＣＨ2 ）2 −ＳｉＣｌ3 を用い
れば表面が撥水撥油性のフッ化炭素系化学吸着単分子累
積膜を製造できる。
【００５２】
【発明の効果】以上本発明によれば、任意の基体表面
に、少なくともフッ素を含むフッ化炭素系単分子膜が累
積された状態で基体と化学結合（共有結合）を介して形
成でき、しかも最表面層はフッ化炭素基や水酸基に置換
できるので、基体と密着性よく且つピンホール無く、し
かも撥水撥油性あるいは親水撥油性が優れたフッ素系コ
ーティング膜に代わる薄膜を提供でき、電化製品や乗り
物、産業機器等に必要とされる撥水撥油性や親水撥油
性、耐熱性、耐候性、耐摩耗性コーティングを必要とす
る機器の性能を向上できる効果がある。
に、少なくともフッ素を含むフッ化炭素系単分子膜が累
積された状態で基体と化学結合（共有結合）を介して形
成でき、しかも最表面層はフッ化炭素基や水酸基に置換
できるので、基体と密着性よく且つピンホール無く、し
かも撥水撥油性あるいは親水撥油性が優れたフッ素系コ
ーティング膜に代わる薄膜を提供でき、電化製品や乗り
物、産業機器等に必要とされる撥水撥油性や親水撥油
性、耐熱性、耐候性、耐摩耗性コーティングを必要とす
る機器の性能を向上できる効果がある。
【図１】本願発明の表面が親水基で被われた親水撥油性
フッ化炭素系化学吸着単分子累積膜の製造方法を説明す
るために用いた工程概念図である。
フッ化炭素系化学吸着単分子累積膜の製造方法を説明す
るために用いた工程概念図である。
【図２】本願発明の表面がフッ化炭素基被われた撥水撥
油性フッ化炭素系化学吸着単分子累積膜の製造方法を説
明するために用いた工程概念図である。
油性フッ化炭素系化学吸着単分子累積膜の製造方法を説
明するために用いた工程概念図である。
【図３】本願発明の表面が親水基で被われた親水撥油性
フッ化炭素系化学吸着単分子累積膜の製造方法を説明す
るために用いた工程概念図である。
フッ化炭素系化学吸着単分子累積膜の製造方法を説明す
るために用いた工程概念図である。
【図４】本願発明の表面がフッ化炭素基被われた撥水撥
油性フッ化炭素系化学吸着単分子累積膜の製造方法を説
明するために用いた工程概念図である。
油性フッ化炭素系化学吸着単分子累積膜の製造方法を説
明するために用いた工程概念図である。
【図５】本願発明の表面がフッ化炭素基被われた親水撥
油性フッ化炭素系化学吸着単分子累積膜の製造方法を説
明するために用いた工程概念図である。
油性フッ化炭素系化学吸着単分子累積膜の製造方法を説
明するために用いた工程概念図である。
１ 基体 ２ 水酸基 ３，１１ 親水撥油性フッ化炭素系単分子膜 ４，１２ 親水撥油性フッ化炭素系単分子累積膜 ５，８，９ 撥水撥油性フッ化炭素系単分子累積膜 ６ ビニル基を含むフッ化炭素系単分子膜 ７ 表面改質されたフッ化炭素系単分子膜 １０ −ＳｉＨ基を含むフッ化炭素系単分子膜
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−132637（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−330925（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−366140（ＪＰ，Ａ)
Claims (11)
- 【請求項１】 基体表面に、第１の単分子膜が基体とシ
ロキサン結合を介して形成され、その表面にシロキサン
架橋結合を介して少なくとも第２の単分子膜が形成され
た累積膜であって、前記累積膜には少なくともフッ素を
側鎖に含む分子鎖が存在していることを特徴とするフッ
素系化学吸着単分子累積膜。 - 【請求項２】 最外層の単分子膜の表面が水酸基を有
し、累積膜が親水撥油性を有する請求項１に記載のフッ
素系化学吸着単分子累積膜。 - 【請求項３】 最外層の単分子膜の表面がフッ化炭素基
を有し、累積膜が撥水撥油性を有する請求項１に記載の
フッ素系化学吸着単分子累積膜。 - 【請求項４】 表面に水酸基を含む基体を用意し、クロ
ロシリル基を分子両末端に含むフッ化炭素系界面活性剤
を混ぜた非水系溶媒に接触させて、前記基体表面の水酸
基と前記フッ化炭素系界面活性剤の一端のクロロシリル
基とを反応させる工程と、非水系有機溶媒を用い前記基
体上に残った余分な前記活性剤を洗浄除去し、次いで水
と反応させて、前記基体上にシロキサン結合を介して第
１の単分子膜を形成する工程とを含み、次いで下記Ａま
たはＢから選ばれる工程を含むことを特徴とするフッ素
系化学吸着単分子累積膜の製造方法。Ａ：前記第１の単
分子膜の表面に、前記第１の単分子膜を形成する工程を
少なくとも１回繰り返して第２の単分子膜を累積させ
る。Ｂ：前記第１の単分子膜の表面に、一端にクロロシ
リル基を有し他の一端にフッ化炭素基を有する直鎖状フ
ッ化炭素分子からなるフッ素系界面活性剤を混ぜた非水
系溶媒を接触させて、前記第１の単分子膜の表面の水酸
基と前記直鎖状フッ化炭素分子のクロロシリル基とを反
応させ、第２の単分子膜を累積させる。 - 【請求項５】 クロロシリル基を分子両末端に含むフッ
化炭素系界面活性剤として、 Ｘp Ｃｌ3-p Ｓｉ−Ｒ1 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ2 −ＳｉＸq Ｃｌ3-q （ただし、ｎは整数、Ｒ1 ，Ｒ2 はアルキル基またはシ
リコン若しくは酸素原子を含む置換基を表わすがなくと
も良い、ＸはＨまたはアルキル基の置換基、ｐ、ｑは０
または１または２）を用いる請求項４に記載のフッ素系
化学吸着単分子累積膜の製造方法。 - 【請求項６】 表面に水酸基を含む基体を用意し、クロ
ロシリル基を一端に含み他の一端に反応性官能基を含む
界面活性剤を混ぜた非水系溶媒に接触させて、前記基体
表面の水酸基と前記活性剤の一端のクロロシリル基とを
反応させる工程と、非水系有機溶媒を用い前記基体上に
残った余分な前記活性剤を洗浄除去し前記基体上に第１
の単分子膜を形成する工程と、第１の単分子膜表面の反
応性官能基をクロロシリル基に対して活性な基に変化さ
せる工程とを含み、次いで下記ＡまたはＢから選ばれる
工程を含むことを特徴とするフッ素系化学吸着単分子累
積膜の製造方法。Ａ：前記第１の単分子膜の表面に、一
端にクロロシリル基を有し他の一端にフッ化炭素基を有
する直鎖状フッ化炭素分子からなるフッ素系界面活性剤
を混ぜた非水系溶媒を接触させて、前記第１の単分子膜
の表面の水酸基と前記直鎖状フッ化炭素分子のクロロシ
リル基とを反応させ、第２の単分子膜を累積させる。
Ｂ：前記第１の単分子膜の表面に、クロロシリル基を分
子両末端に含むフッ化炭素系界面活性剤を混ぜた非水系
溶媒を接触させて、前記第１の単分子膜表面の反応性官
能基と前記フッ化炭素系界面活性剤の一端のクロロシリ
ル基とを反応させる工程と、非水系有機溶媒を用い前記
基体上に残った余分な前記活性剤を洗浄除去し、次いで
水と反応させ、第２の単分子膜を累積させる。 - 【請求項７】 クロロシリル基を一端に複数個含み他の
一端に反応性官能基を含む界面活性剤として、 Ｒ1 −Ｒ2 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ3 −ＳｉＸp Ｃｌ3-p （ただし、ｎは整数、Ｒ1 は不飽和基またはジメチルシ
リル基，Ｒ2 、Ｒ3 はアルキル基またはシリコン若しく
は酸素原子を含む置換基を表わすがなくとも良い、Ｘは
Ｈまたはアルキル基の置換基、ｐは０または１または
２）を用いる請求項６記載のフッ素系化学吸着単分子累
積膜の製造方法。 - 【請求項８】 クロロシリル基を一端に複数個含み他の
一端に反応性官能基を含む界面活性剤として、 ＨＳｉ（ＣＨ3 ）2 −Ｒ1 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ2 −ＳｉＸp Ｃｌ3-p （ただし、ｎは整数、Ｒ1、Ｒ2 はアルキル基またはシ
リコン若しくは酸素原子を含む置換基を表わすがなくと
も良い、ＸはＨまたはアルキル基の置換基、ｐは０また
は１または２）を用い、ＨＳｉ（ＣＨ3 ）2 −基を化学
処理してＨＯ−基に変換する請求項６に記載のフッ素系
化学吸着単分子累積膜の製造方法。 - 【請求項９】 クロロシリル基を一端に複数個含み他の
一端に反応性官能基を含む界面活性剤として ＣＨ2 ＝ＣＨ−Ｒ1−（ＣＦ2 ）n −Ｒ2 −ＳｉＸp Ｃｌ3-p （ただし、ｎは整数、Ｒ1、Ｒ2 はアルキル基またはシ
リコン若しくは酸素原子を含む置換基を表わすがなくと
も良い、ＸはＨまたはアルキル基の置換基、ｐは０また
は１または２）を用い、反応性ガス雰囲気中でエネルギ
ービームを照射してクロルシリル基に対して活性な官能
基に変換する請求項６に記載のフッ素系化学吸着単分子
累積膜の製造方法。 - 【請求項１０】 表面に水酸基を含む基体として金属、
セラミック、またはガラスを用いる請求項４または６に
記載のフッ素系化学吸着単分子累積膜の製造方法。 - 【請求項１１】 表面に水酸基を含む基体として、予め
表面を酸素を含むプラズマ雰囲気で処理して親水性化し
たプラスチックを用いる請求項４または６に記載のフッ
素系化学吸着単分子累積膜の製造方法。
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