JP2708457B2 - 超微粒子配列ｌｂ膜とその製造方法 - Google Patents
超微粒子配列ｌｂ膜とその製造方法Info
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- JP2708457B2 JP2708457B2 JP63079950A JP7995088A JP2708457B2 JP 2708457 B2 JP2708457 B2 JP 2708457B2 JP 63079950 A JP63079950 A JP 63079950A JP 7995088 A JP7995088 A JP 7995088A JP 2708457 B2 JP2708457 B2 JP 2708457B2
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- B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気、光学、圧電特性など、バルク材料よ
り優れた超微粒子層を周期的に配列することによって、
更に、特性の向上を図った新規な機能性LB膜材料に関す
るものである。
り優れた超微粒子層を周期的に配列することによって、
更に、特性の向上を図った新規な機能性LB膜材料に関す
るものである。
（従来の技術） 近年、金属、酸化物などの無機化合物の超微粒子が注
目されている。超微粒子は、通常、粒径が0.1μｍ以下
の微粒子を意味し、その物理化学的特性は、バルク材料
の特性と異なることが知られている。
目されている。超微粒子は、通常、粒径が0.1μｍ以下
の微粒子を意味し、その物理化学的特性は、バルク材料
の特性と異なることが知られている。
ここで、磁気的特性を例にとれば、磁気テープの原料
粉末に使われるガンマヘマタイト（γ−Fe2O3）の保磁
力は結晶サイズによって異なり、約400Åの結晶サイズ
で最大の保磁力が得られることが知られている。また、
鉄の微粒子の保磁力は単磁区構造の場合、粒径が100Å
で最大値を取ると計算される。
粉末に使われるガンマヘマタイト（γ−Fe2O3）の保磁
力は結晶サイズによって異なり、約400Åの結晶サイズ
で最大の保磁力が得られることが知られている。また、
鉄の微粒子の保磁力は単磁区構造の場合、粒径が100Å
で最大値を取ると計算される。
このように、超微粒子は、バルク材料とは異なる優れ
た特性を持つことがわかってきた。
た特性を持つことがわかってきた。
一方、超微粒子は、その結晶構造に基づく物理特性に
異方性を持つことが多い。例えば、バリウムフェライト
微結晶は６角形の平板状であり、磁化容易軸は平板面に
垂直な方向である。従って、このバリウムフェライト微
結晶を用いて磁気テープや磁気ディスクを製作する場
合、結晶の平板面が、これらテープやディスク表面に平
行に成るようにして配向配列させれば、磁化容易軸の方
向が揃い、磁気記録特性が最適化されることは公知であ
る。
異方性を持つことが多い。例えば、バリウムフェライト
微結晶は６角形の平板状であり、磁化容易軸は平板面に
垂直な方向である。従って、このバリウムフェライト微
結晶を用いて磁気テープや磁気ディスクを製作する場
合、結晶の平板面が、これらテープやディスク表面に平
行に成るようにして配向配列させれば、磁化容易軸の方
向が揃い、磁気記録特性が最適化されることは公知であ
る。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来の磁気超微粒子とバイン
ダーとを混合して塗布する方法では、磁気異方性を有す
る超微粒子の規則的な配列や、磁気異方性の方向を配向
制御することが困難であった。
ダーとを混合して塗布する方法では、磁気異方性を有す
る超微粒子の規則的な配列や、磁気異方性の方向を配向
制御することが困難であった。
この発明は、磁気微粒子を一例として述べた磁気超微
粒子の規則的配列や磁気異方性の配向が困難であるとい
う問題点を除去し、磁気特性の優れた磁気超微粒子配列
LB膜の磁性材料を提供すること、さらに、一般的には超
微粒子の単層を有機単分子層と吸着結合させ、有機単分
子層の寸法、即ち、数Å〜数十Åの寸法の周期で積層さ
せて超微粒子層を周期的に配列させること、並びに、磁
気的異方性または電気的異方性を有する超微粒子に対し
ては異方性の方向を配向配列させることによって、超微
粒子の配向配列効果により、特性の優れた、または従来
にない機能を創出した超微粒子配列LB膜及びそれらの製
造方法を提供することを目的とする。
粒子の規則的配列や磁気異方性の配向が困難であるとい
う問題点を除去し、磁気特性の優れた磁気超微粒子配列
LB膜の磁性材料を提供すること、さらに、一般的には超
微粒子の単層を有機単分子層と吸着結合させ、有機単分
子層の寸法、即ち、数Å〜数十Åの寸法の周期で積層さ
せて超微粒子層を周期的に配列させること、並びに、磁
気的異方性または電気的異方性を有する超微粒子に対し
ては異方性の方向を配向配列させることによって、超微
粒子の配向配列効果により、特性の優れた、または従来
にない機能を創出した超微粒子配列LB膜及びそれらの製
造方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は、前記問題点を解決するものであって、超微
粒子層の分子オーダーでの周期的な積層構造は超微粒子
をLB膜形成可能な両親媒性有機分子に吸着結合させて、
水面上に超微粒子配列有機単分子膜を形成し、この単分
子膜をラングミュア−ブロジェクト（Langmuir−Blodge
tt:LB）法で基板上に累積することによって、超微粒子
含有有機単分子膜の累積膜（LB膜）が得られることを知
見し、この発明を達成するに至った。
粒子層の分子オーダーでの周期的な積層構造は超微粒子
をLB膜形成可能な両親媒性有機分子に吸着結合させて、
水面上に超微粒子配列有機単分子膜を形成し、この単分
子膜をラングミュア−ブロジェクト（Langmuir−Blodge
tt:LB）法で基板上に累積することによって、超微粒子
含有有機単分子膜の累積膜（LB膜）が得られることを知
見し、この発明を達成するに至った。
本発明の超微粒子を吸着して、水面上に超微粒子配列
有機単分子膜を形成し、かつLB法によって、その累積膜
の形成可能な両親媒性有機材料として、式〜式に示
す化合物を用いることを第１の特徴とする。
有機単分子膜を形成し、かつLB法によって、その累積膜
の形成可能な両親媒性有機材料として、式〜式に示
す化合物を用いることを第１の特徴とする。
水面上に超微粒子配列有機単分子膜を形成する時、外
部磁界または外部電界を印加して超微粒子の磁気的異方
性方向または電気的異方性方向を揃えた後、外部磁界ま
たは外部電界を除去して超微粒子配列LB膜を形成するこ
とを第２の特徴とする。
部磁界または外部電界を印加して超微粒子の磁気的異方
性方向または電気的異方性方向を揃えた後、外部磁界ま
たは外部電界を除去して超微粒子配列LB膜を形成するこ
とを第２の特徴とする。
超微粒子配列LB膜を形成後、磁気的異方性または電気
的異方性を有する超微粒子に対しては、外部磁界または
外部電界の印加の条件下で、紫外線、Ｘ線、γ線、電子
線などの高エネルギービームの照射または加熱の手段に
よって、有機LB膜の高分子化を行ない、高強度で耐熱性
に優れ、かつ超微粒子の異方性方向の揃った超微粒子配
列高分子LB膜を製造することを第３の特徴とする。
的異方性を有する超微粒子に対しては、外部磁界または
外部電界の印加の条件下で、紫外線、Ｘ線、γ線、電子
線などの高エネルギービームの照射または加熱の手段に
よって、有機LB膜の高分子化を行ない、高強度で耐熱性
に優れ、かつ超微粒子の異方性方向の揃った超微粒子配
列高分子LB膜を製造することを第３の特徴とする。
超微粒子として、走磁性細菌のマグネタイト微結晶の
如く、生体物質に包含された状態のものを両親媒性有機
分子に吸着させて、超微粒子包含細菌LB膜を製造するこ
とを第４の特徴とする。
如く、生体物質に包含された状態のものを両親媒性有機
分子に吸着させて、超微粒子包含細菌LB膜を製造するこ
とを第４の特徴とする。
（作用） 本発明は、超微粒子に吸着した両親媒性有機単分子膜
を累積した構造であるため、LB膜の特徴である規則正し
い周期の超微粒子配列有機単分子膜の累積膜が得られ
る。
を累積した構造であるため、LB膜の特徴である規則正し
い周期の超微粒子配列有機単分子膜の累積膜が得られ
る。
さらに、超微粒子が磁気的異方性または電気的異方性
を有する場合、異方性方向を揃えることができ、超微粒
子が強磁性体の場合には磁化率が、また強誘電体の場合
には誘電率が、異方性の配向効果によって、大きな値と
して得られるという利点を有する。
を有する場合、異方性方向を揃えることができ、超微粒
子が強磁性体の場合には磁化率が、また強誘電体の場合
には誘電率が、異方性の配向効果によって、大きな値と
して得られるという利点を有する。
また、光学的な特性として、金（Au）、銀（Ag）等の
超微粒子は、バルク材料と異なる光吸収特性を有し、着
色用材料として使用されているが、これらの超微粒子層
を有機単分子膜の寸法精度で周期的に積層できるため、
新規な高精度光学フィルタ等の光学材料としての特性を
有する。
超微粒子は、バルク材料と異なる光吸収特性を有し、着
色用材料として使用されているが、これらの超微粒子層
を有機単分子膜の寸法精度で周期的に積層できるため、
新規な高精度光学フィルタ等の光学材料としての特性を
有する。
（実施例） ［実施例１］ （超微粒子配列LB膜とその製造方法） まず、本実施例で用いられる超微粒子としては、下記
の（Ｉ）〜（IV）に示すいずれかの製造方法により得ら
れた非凝集性のものを用いた。
の（Ｉ）〜（IV）に示すいずれかの製造方法により得ら
れた非凝集性のものを用いた。
（Ｉ）非凝集性マグネタイト超微粒子の製造方法 0.5Mの塩化第一鉄溶液500mlと0.5Mの塩化第二鉄溶液5
00mlとを混合して、1.5MのNa2Co3を700ml加え、ヒドロ
ゾルを調製する。
00mlとを混合して、1.5MのNa2Co3を700ml加え、ヒドロ
ゾルを調製する。
次に、５％のオレイン酸カリウム溶液を加え、フラッ
シング（100r.p.m.の急速回転）を繰り返す。このフラ
ッシングに続いて、トルエン500mlを加えて充分に撹拌
した後、静置分離を行なう。
シング（100r.p.m.の急速回転）を繰り返す。このフラ
ッシングに続いて、トルエン500mlを加えて充分に撹拌
した後、静置分離を行なう。
続いて、上述した溶液の下層液を捨て、塩素イオンが
なくなるまで洗浄する。然る後、減圧下でトルエンを回
収し、残渣を粉砕後、乾燥する。
なくなるまで洗浄する。然る後、減圧下でトルエンを回
収し、残渣を粉砕後、乾燥する。
このようにして、非凝集性のオレイン酸型マグネタイ
ト超微粒子66gが得られた。
ト超微粒子66gが得られた。
（II）非凝集性ω−トリコセン酸型マグネタイト超微粒
子の製造方法 前述した製造方法（Ｉ）において、オレイン酸カリウ
ム溶液の代わりに、ω−トリコセン酸カリウム溶液を用
いることにより、同様の方法で、非凝集性のω−トリコ
セン酸型マグネタイト超微粒子65gが得られた。
子の製造方法 前述した製造方法（Ｉ）において、オレイン酸カリウ
ム溶液の代わりに、ω−トリコセン酸カリウム溶液を用
いることにより、同様の方法で、非凝集性のω−トリコ
セン酸型マグネタイト超微粒子65gが得られた。
（III）非凝集性ステアリン酸型ベンガラ超微粒子の製
造方法。
造方法。
0.5Mの塩化第二鉄溶液500mlに0.5MのNa2CO3溶液を700
ml加えてヒドロゾルを調製する。
ml加えてヒドロゾルを調製する。
次に、５％のステアリン酸カリウム溶液を加えフラッ
シングを繰り返す。
シングを繰り返す。
フラッシング後トルエンを300ml添加して充分撹拌し
た後に静置分離する。下層液を除去し、次にpHが中性又
は塩素イオンがなくなるまで水洗する。洗浄後トルエン
を減圧下で回収して残渣を粉砕し乾燥させる。
た後に静置分離する。下層液を除去し、次にpHが中性又
は塩素イオンがなくなるまで水洗する。洗浄後トルエン
を減圧下で回収して残渣を粉砕し乾燥させる。
このようにして非凝集性のステアリン酸型ベンガラ超
微粒子が74g得られた。
微粒子が74g得られた。
（IV）非凝集性ω−トリコセン酸型ベンガラ超微粒子の
製造方法。
製造方法。
前記（III）の製造方法においてステアリン酸カリウ
ム溶液の代わりにω−トリコセン酸カリウム溶液を用
い、同様の方法で非凝集性のω−トリコセン酸型ベンガ
ラ超微粒子が75g得られた。
ム溶液の代わりにω−トリコセン酸カリウム溶液を用
い、同様の方法で非凝集性のω−トリコセン酸型ベンガ
ラ超微粒子が75g得られた。
（超微粒子配列LB膜の作製） 上述の如く得られた超微粒子を用いたオレイン酸型マ
グネタイト超微粒子配列LB膜の作製について以下に述べ
る。
グネタイト超微粒子配列LB膜の作製について以下に述べ
る。
オレイン酸分子のマグネタイト超微粒子への吸着状態
を知るため、オレイン酸型マグネタイト超微粒子70mgを
トルエン20mlに加えたものを水面上に展開した場合のオ
レイン酸分子の占有面積（Ａ）と表面圧（π）との関
係、即ちπ−Ａ曲線を測定した。この測定結果を第１図
に示す。
を知るため、オレイン酸型マグネタイト超微粒子70mgを
トルエン20mlに加えたものを水面上に展開した場合のオ
レイン酸分子の占有面積（Ａ）と表面圧（π）との関
係、即ちπ−Ａ曲線を測定した。この測定結果を第１図
に示す。
このπ−Ａ曲線より固体膜状態でのオレイン酸分子１
個当たりの占有面積は25Å２となり、従って、オレイン
酸分子の直径は６Åと計算される。この占有面積はマグ
ネタイト超微粒子を含まない場合の値とほぼ同等である
ため、水面上に展開されたマグネタイト超微粒子とオレ
イン酸分子との位置関係は第２図（Ｂ）の状態にある。
個当たりの占有面積は25Å２となり、従って、オレイン
酸分子の直径は６Åと計算される。この占有面積はマグ
ネタイト超微粒子を含まない場合の値とほぼ同等である
ため、水面上に展開されたマグネタイト超微粒子とオレ
イン酸分子との位置関係は第２図（Ｂ）の状態にある。
なお、第２図（Ａ）〜（Ｃ）は、磁気超微粒子と、両
親媒性分子としてのオレイン酸分子との位置関係の説明
に供する図であり、図中、21は磁気超微粒子、23は親水
基、25は疎水基、27はオレイン酸分子、29は水、31はガ
ラス基板を示す。そして、第２図（Ａ）は、トルエン溶
媒中でのマグネタイト超微粒子にオレイン酸が吸着して
いる状態を示してある。
親媒性分子としてのオレイン酸分子との位置関係の説明
に供する図であり、図中、21は磁気超微粒子、23は親水
基、25は疎水基、27はオレイン酸分子、29は水、31はガ
ラス基板を示す。そして、第２図（Ａ）は、トルエン溶
媒中でのマグネタイト超微粒子にオレイン酸が吸着して
いる状態を示してある。
従って、上述の第２図（Ｂ）の状態の固体膜を累積す
ると第２図（Ｃ）の状態のマグネタイト超微粒子配列LB
膜が得られる。マグネタイト超微粒子層が周期的に配列
していることがわかる。
ると第２図（Ｃ）の状態のマグネタイト超微粒子配列LB
膜が得られる。マグネタイト超微粒子層が周期的に配列
していることがわかる。
（磁気特性の測定） 以上により得られたマグネタイト超微粒子配列オレイ
ン酸LB膜（50層）の磁化特性の測定結果を第３図（Ａ）
に示す。4K〜300Kの温度範囲で１〜1.2×10-3（emu/g・
Oe）の値が得られている。尚、第３図（Ａ）中、Ｉで示
すものは基板に平行な方向の磁化特性であり、IIで示す
ものは基板に垂直な方向の磁化特性である。平行方向と
垂直方向とでは異った磁化率を示すことから磁気特性異
方性が観測された。尚、ここで云う基板に水平な方向と
は、第３図（Ｂ）に示すようなものを云い、基板に垂直
な方向とは第３図（Ｃ）に示すようなものを云う。両図
において31は基板を示す。
ン酸LB膜（50層）の磁化特性の測定結果を第３図（Ａ）
に示す。4K〜300Kの温度範囲で１〜1.2×10-3（emu/g・
Oe）の値が得られている。尚、第３図（Ａ）中、Ｉで示
すものは基板に平行な方向の磁化特性であり、IIで示す
ものは基板に垂直な方向の磁化特性である。平行方向と
垂直方向とでは異った磁化率を示すことから磁気特性異
方性が観測された。尚、ここで云う基板に水平な方向と
は、第３図（Ｂ）に示すようなものを云い、基板に垂直
な方向とは第３図（Ｃ）に示すようなものを云う。両図
において31は基板を示す。
又、Ｂ−Ｈ特性の測定より、保持力として10エルステ
ッド（Oe）の測定値を得た。
ッド（Oe）の測定値を得た。
以上の結果より超微粒子配列LB膜が得られることが明
らかとなった。
らかとなった。
同様にして、ω−トリコセン酸型マグネタイト超微粒
子、ステアリン酸型及びω−トリコセン型ベンガラ超微
粒子を用いて超微粒子配列LB膜を製造することが出来
た。
子、ステアリン酸型及びω−トリコセン型ベンガラ超微
粒子を用いて超微粒子配列LB膜を製造することが出来
た。
［実施例２］ （磁気異方性超微粒子配列LB膜） 磁気粒子が磁気異方性を有する場合、この磁気異方性
方向を揃えた磁気異方性超微粒子配列LB膜とその製造方
法とについて述べる。
方向を揃えた磁気異方性超微粒子配列LB膜とその製造方
法とについて述べる。
磁気異方性超微粒子として６角形の板状形状のバリウ
ムフェライト微結晶を用いた。超微粒子はガラス結晶法
で製作し、弗酸溶媒でガラスを溶解した後水洗し、５％
ω−トリコセン酸カリウム溶液の添加と100rpmの急速回
転フラッシングとを行なう。フラッシング後トルエンを
加え撹拌後静置分離する。下層液を捨てコロイド状溶液
から減圧下でトルエンを回収して乾燥し、非凝集性のω
−トリコセン酸バリウムフェライト超微粒子が得られ
る。
ムフェライト微結晶を用いた。超微粒子はガラス結晶法
で製作し、弗酸溶媒でガラスを溶解した後水洗し、５％
ω−トリコセン酸カリウム溶液の添加と100rpmの急速回
転フラッシングとを行なう。フラッシング後トルエンを
加え撹拌後静置分離する。下層液を捨てコロイド状溶液
から減圧下でトルエンを回収して乾燥し、非凝集性のω
−トリコセン酸バリウムフェライト超微粒子が得られ
る。
この超微粒子60mgを50mlのベンゼンに混合分散させ
て、水面上に展開した。次に第４図（Ａ）に示すように
外部磁界1000エルステッド（図中Ｈで示す）を印加して
バリウムフェライト超微粒子の磁化容易軸方向を外部磁
界方向に揃えた後、表面圧を加えてバリウムフェライト
包含ω−トリコセン酸単分子の固体膜を形成した。尚、
第４図（Ｂ）は、バリウムフェライト超微粒子の磁化容
易軸方向を説明する図であり、41で示すものがバリウム
フェライト超微粒子であり、43で示すものがその磁化容
易軸方向である。
て、水面上に展開した。次に第４図（Ａ）に示すように
外部磁界1000エルステッド（図中Ｈで示す）を印加して
バリウムフェライト超微粒子の磁化容易軸方向を外部磁
界方向に揃えた後、表面圧を加えてバリウムフェライト
包含ω−トリコセン酸単分子の固体膜を形成した。尚、
第４図（Ｂ）は、バリウムフェライト超微粒子の磁化容
易軸方向を説明する図であり、41で示すものがバリウム
フェライト超微粒子であり、43で示すものがその磁化容
易軸方向である。
次に、外部磁界を除去してガラス基板上にLB膜を形成
した。以上の手順を繰り返し50層のLB膜を形成した。LB
膜形成後再び1000エルステッドの外部磁界を印加して紫
外線を照射し高分子化を行ないバリウムフェライト超微
粒子の磁気異方性方向が固定された。
した。以上の手順を繰り返し50層のLB膜を形成した。LB
膜形成後再び1000エルステッドの外部磁界を印加して紫
外線を照射し高分子化を行ないバリウムフェライト超微
粒子の磁気異方性方向が固定された。
以上により得られた磁気異方性超微粒子配列LB膜のＢ
−Ｈ特性は、外部磁界を印加せずして製作したLB膜に比
べ約３倍の大きな磁化率が得られた。
−Ｈ特性は、外部磁界を印加せずして製作したLB膜に比
べ約３倍の大きな磁化率が得られた。
以上のように外部磁界を印加することによって超微粒
子の磁気異方性方向を揃えた超微粒子配列のLB膜が得ら
れ磁気特性が向上する利点が明白となった。
子の磁気異方性方向を揃えた超微粒子配列のLB膜が得ら
れ磁気特性が向上する利点が明白となった。
同様の配列効果は本実施例で示したω−トリコセン酸
に限らず下記の式で表わされる不飽和長鎖脂肪酸、下
記の式で表わされる不飽和スルホン酸、下記の〜
式で表わされる両親媒性リン脂質類似化合物や下記の
〜で表わされる両親媒性モノマーのγ線照射によるポ
リマー化によっても実現出来ることを確認した。
に限らず下記の式で表わされる不飽和長鎖脂肪酸、下
記の式で表わされる不飽和スルホン酸、下記の〜
式で表わされる両親媒性リン脂質類似化合物や下記の
〜で表わされる両親媒性モノマーのγ線照射によるポ
リマー化によっても実現出来ることを確認した。
さらに、下記の式のポリイミド前駆体を用い加熱重
合によってポリイミドを形成することによって超微粒子
の配向配列の固定が実現された。
合によってポリイミドを形成することによって超微粒子
の配向配列の固定が実現された。
（CmHnCOO）lR1 …… （CmHnSO3）lR1 …… 但し、R1はＨ又はCd,Mg,Na,K等の金属原子を表わし、
m,n,lは整数を示す。
m,n,lは整数を示す。
但し、m,nは整数を示す。
但し、R2はＨ又は−CH3を表わす。
但し、ＸはＨ又は−CH3、ｎは整数、R3はビニル基等
を含む重合可能な基を表わす。尚、R3として例えば下記
〜式で表わされる基を挙げることが出来る。
を含む重合可能な基を表わす。尚、R3として例えば下記
〜式で表わされる基を挙げることが出来る。
但し、ＹはＨ又は−CH3を表わす。
但し、R4はCH3（CH2）17−を示す。
本実施例は磁気的異方性を有する超微粒子の配向につ
いて述べた。しかしながら、電気的異方性（例えば強誘
電体の分極方向）を有する超微粒子の電界による配向が
適用出来ることは言うまでもない。
いて述べた。しかしながら、電気的異方性（例えば強誘
電体の分極方向）を有する超微粒子の電界による配向が
適用出来ることは言うまでもない。
［実施例３］ （超微粒子を含有する細菌配列LB膜） 磁気超微粒子含有細菌としてアメリカのR.P.Blakemor
e等によって発見された走磁性細菌がある。これは、菌
体内に500〜1000Åの異方性マグネタイト単結晶が10〜2
0個ほど連なったマグネトソームと呼ばれる地磁気を感
受するセンサを有している。
e等によって発見された走磁性細菌がある。これは、菌
体内に500〜1000Åの異方性マグネタイト単結晶が10〜2
0個ほど連なったマグネトソームと呼ばれる地磁気を感
受するセンサを有している。
この走磁性細菌に両親媒性有機材料を吸着させて水面
上に走磁性細菌含有有機単分子膜を形成し、実施例２で
説明した如く、外部磁界の下で走磁性細菌中のマグネタ
イト単結晶微粒子の磁化容易軸方向の配列を固定すれ
ば、優れた磁気特性を有する超微粒子含有細菌配列LB膜
が得られることになる。
上に走磁性細菌含有有機単分子膜を形成し、実施例２で
説明した如く、外部磁界の下で走磁性細菌中のマグネタ
イト単結晶微粒子の磁化容易軸方向の配列を固定すれ
ば、優れた磁気特性を有する超微粒子含有細菌配列LB膜
が得られることになる。
この走磁性細菌は、将来、バイオテクノロジーの発展
に伴って人工的に培養可能となれば、工学的に利用出来
るようになると考えられる。
に伴って人工的に培養可能となれば、工学的に利用出来
るようになると考えられる。
（発明の効果） 以上詳細に説明したようにこの発明では、バルク材料
とは異る材料特性を具備した超微粒子をLB膜形成材料に
吸着させ、超微粒子含有有機単分子膜を累積することに
よって超微粒子を有機材料中に単分子層のオーダーで規
則的に積層させることが出来、超微粒子の集合としての
材料特性の向上が図れる。
とは異る材料特性を具備した超微粒子をLB膜形成材料に
吸着させ、超微粒子含有有機単分子膜を累積することに
よって超微粒子を有機材料中に単分子層のオーダーで規
則的に積層させることが出来、超微粒子の集合としての
材料特性の向上が図れる。
さらに、超微粒子が磁気的又は電気的異方性を有する
場合、外部磁界又は外部電界を印加してLB膜中の超微粒
子の磁気的異方性方向又は電気的異方性方向を揃えた後
LB膜を形成し、さらにLB膜形成後にこのLB膜形成材料の
高分子化を行なうため、超微粒子の配向配列の固定を確
実に出来、かつ、LB法形成有機膜を丈夫なものと出来、
然も耐熱性の向上をも達成出来る。
場合、外部磁界又は外部電界を印加してLB膜中の超微粒
子の磁気的異方性方向又は電気的異方性方向を揃えた後
LB膜を形成し、さらにLB膜形成後にこのLB膜形成材料の
高分子化を行なうため、超微粒子の配向配列の固定を確
実に出来、かつ、LB法形成有機膜を丈夫なものと出来、
然も耐熱性の向上をも達成出来る。
超微粒子配列LB膜は超微粒子を規則的に積層したもの
であり、超微粒子単体の特性をさらに向上させたもので
あるから、超微粒子の応用分野である磁気応用、光学応
用、強誘電体応用等の幅広い用途が期待出来る。
であり、超微粒子単体の特性をさらに向上させたもので
あるから、超微粒子の応用分野である磁気応用、光学応
用、強誘電体応用等の幅広い用途が期待出来る。
例えば磁気応用分野では高性能磁気テープ、磁気ディ
スク等の磁気記録材料や高感度磁気センサ等への応用が
可能である。
スク等の磁気記録材料や高感度磁気センサ等への応用が
可能である。
第１図は、マグネタイト超微粒子含有オレイン酸分知の
π−Ａ曲線を示す説明図、 第２図（Ａ）〜（Ｃ）は、磁気超微粒子とオレイン酸分
子との位置関係を示す説明図であり、第２図（Ａ）はオ
レイン酸分子がマグネタイト超微粒子に吸着した状態を
示す説明図、第２図（Ｂ）は水面上に展開された超微粒
子に吸着したオレイン酸分子の状態を示す説明図、第２
図（Ｃ）はガラス基板上に累積された磁気超微粒子配列
LB膜の構造を示す説明図、 第３図（Ａ）は、マグネタイト超微粒子配列オレイン酸
LB膜の磁化率の温度依存性を示す説明図、 第３図（Ｂ）及び（Ｃ）は、磁化率の温度依存性の説明
に供する説明図、 第４図（Ａ）は、超微粒子の磁化容易軸方向が外部磁界
Ｈの方向に配向した状態を示した説明図、 第４図（Ｂ）は、超微粒子の磁化容易軸方向の説明に供
する図である。 21……超微粒子（Fe3O4）、23……親水基 25……疎水基 27……両親媒性分子（オレイン酸分子） 29……水、31……ガラス基板 41……バリウムフェライト微結晶 43……磁化容易軸方向。
π−Ａ曲線を示す説明図、 第２図（Ａ）〜（Ｃ）は、磁気超微粒子とオレイン酸分
子との位置関係を示す説明図であり、第２図（Ａ）はオ
レイン酸分子がマグネタイト超微粒子に吸着した状態を
示す説明図、第２図（Ｂ）は水面上に展開された超微粒
子に吸着したオレイン酸分子の状態を示す説明図、第２
図（Ｃ）はガラス基板上に累積された磁気超微粒子配列
LB膜の構造を示す説明図、 第３図（Ａ）は、マグネタイト超微粒子配列オレイン酸
LB膜の磁化率の温度依存性を示す説明図、 第３図（Ｂ）及び（Ｃ）は、磁化率の温度依存性の説明
に供する説明図、 第４図（Ａ）は、超微粒子の磁化容易軸方向が外部磁界
Ｈの方向に配向した状態を示した説明図、 第４図（Ｂ）は、超微粒子の磁化容易軸方向の説明に供
する図である。 21……超微粒子（Fe3O4）、23……親水基 25……疎水基 27……両親媒性分子（オレイン酸分子） 29……水、31……ガラス基板 41……バリウムフェライト微結晶 43……磁化容易軸方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｆ 30/02 Ｃ１２Ｎ 1/20 Ａ Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｈ０１Ｂ 3/00 Ａ Ｈ０１Ｂ 3/00 Ｆ Ｈ０１Ｌ 21/368 Ｌ Ｈ０１Ｌ 21/368 Ｈ０１Ｆ 1/11 Ｈ (72)発明者 川村 和民 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 海部 勝晶 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 仲矢 忠雄 大阪府茨木市北春日丘４丁目２番29号 (72)発明者 木田 吉重 大阪府柏原市河原町４番５号 岡村製油 株式会社内 (72)発明者 井本 稔 大阪府枚方市岡南町３丁目46番地 (56)参考文献 特開 昭62−180745（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−46432（ＪＰ，Ａ)
Claims (11)
- 【請求項１】両親媒性有機材料を超微粒子に吸着させて
成る有機単分子膜を累積して得られる超微粒子層の周期
構造を有する ことを特徴とする超微粒子配列LB膜。 - 【請求項２】超微粒子の磁気的異方性方向または電気的
異方性方向を揃えたことを特徴とする請求項１に記載の
超微粒子配列LB膜。 - 【請求項３】前記超微粒子は金属、金属間化合物もしく
はこれらの酸化物であって粒径が0.1μｍ以下のもので
あり、 前記金属がベリリウム（Be）、マグネシウム（Mg）、ア
ルミニウム（Al）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Cr）、
マンガン（Mn）、鉄（Fe）、コバルト（Co）、ニッケル
（Ni）、銅（Cu）、亜鉛（Zn）、銀（Ag）、金（Au）、
カドミウム（Cd）、インジウム（In）、錫（Sn）、鉛
（Pb）、ビスマス（Bi）または希土類元素であり、これ
らの金属間化合物もしくは酸化物を含むものであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の超微粒子
配列LB膜。 - 【請求項４】前記超微粒子が、生体細胞内または細菌
（走磁性細菌）内に含まれるものであることを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の超微粒子配列LB膜。 - 【請求項５】超微粒子を吸着させる前記両親媒性有機材
料が下記の式〜式で示される化合物のいずれかのモ
ノマーもしくはその重合体であることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の超微粒子配列LB膜。 （ｉ）界面活性剤である式により表される長鎖アルキ
ル基脂肪酸またはその塩、及び式で表されるスルホン
酸またはその塩。但し、１個以上の炭素−炭素間の二重
結合または三重結合を含む。 （CmHnCOO）lR1 …… （CmHnSO3）lR1 …… （但し、R1は水素（Ｈ）またはカドミウム（Cd）、マグ
ネシウム（Mg）、ナトリウム（Na）、カリウム（Ｋ）等
の金属原子を表わし、ｍ、ｎ、ｌは整数を示す。） （ii）リン脂質類似物質である式〜式の化合物 （但し、ｍ、ｎは整数を示す。） （但し、R2は−Ｈまたは−CH3を表わす。） （式中、Ｘは−Ｈまたは−CH3、ｎな整数、及びR3はビ
ニル基等を含む重合可能な基を表わす。） （iii）ビニルモノマーとして式〜式で表わされる
化合物 （iv）ポリイミドポリマーのポリイミド前駆体である式
の化合物 （但し、R4はCH3（CH2）17−を表わす。） - 【請求項６】両親媒性有機材料を吸着させた超微粒子の
分散溶液を水面上に展開して超微粒子含有有機単分子膜
を形成し、この単分子膜を通常のLB膜形成方法を用いて
基板上に累積させる ことを特徴とする超微粒子配列LB膜の製造方法。 - 【請求項７】前記超微粒子含有有機単分子膜を水面上に
形成するに当り、外部磁界または外部電界を印加して、
超微粒子の磁気的異方性方向または電気的異方性方向を
揃える手法を用いることを特徴とする請求項６に記載の
超微粒子配列LB膜の製造方法。 - 【請求項８】前記両親媒性有機材料として高分子化可能
な材料を用い、超微粒子配列LB膜を累積後、外部磁界ま
たは外部電界を印加して、両親媒性有機分子を紫外線、
γ線、電子線等の照射または加熱によって高分子化を行
ない、超微粒子の磁気的異方性方向または電気的異方性
方向を固定することを特徴とする請求項６に記載の超微
粒子配列LB膜の製造方法。 - 【請求項９】前記超微粒子が、金属、金属間化合物もし
くはこれらの酸化物であり、粒径が0.1μｍ以下のもの
であり、前記金属がベリリウム（Be）、マグネシウム
（Mg）、アルミニウム（Al）、バナジウム（Ｖ）、クロ
ム（Cr）、マンガン（Mn）、鉄（Fe）、コバルト（C
o）、ニッケル（Ni）、銅（Cu）、亜鉛（Zn）、銀（A
g）、金（Au）、カドミウム（Cd）、インジウム（I
n）、錫（Sn）、鉛（Pb）、ビスマス（Bi）または希土
類元素であり、これらの金属間化合物もしくは酸化物を
含むものであることを特徴とする請求項６〜請求項８の
うちのいずれか１項に記載の超微粒子配列LB膜の製造方
法。 - 【請求項１０】前記超微粒子が、生体細胞内または細菌
（走磁性細菌）内に含まれるものであることを特徴とす
る請求項６〜請求項８のうちのいずれか１項に記載の超
微粒子配列LB膜の製造方法。 - 【請求項１１】超微粒子を吸着させる前記両親媒性有機
材料が、下記の式〜式で表わされる化合物のうちの
いずれかのモノマーもしくはその重合体であることを特
徴とする請求項６〜請求項８のうちのいずれか１項に記
載の超微粒子配列LB膜の製造方法。 （ｉ）界面活性剤である式により表される長鎖アルキ
ル基脂肪酸またはその塩、及び式で表されるスルホン
酸またはその塩。但し、１個以上の炭素−炭素間の二重
結合または三重結合を含む。 （CmHnCOO）lR1 …… （CmHnSO3）lR1 …… （但し、R1は水素（Ｈ）またはカドミウム（Cd）、マグ
ネシウム（Mg）、ナトリウム（Na）、カリウム（Ｋ）等
の金属原子を表わし、ｍ、ｎ、ｌは整数を示す。） （ii）リン脂質類似物質である式〜式の化合物 （但し、ｍ、ｎは整数を示す。） （但し、R2は−Ｈまたは−CH3を表わす。） （式中、Ｘは−Ｈまたは−CH3、ｎは整数、及びR3はビ
ニル基等を含む重合可能な基を表わす。） （iii）ビニルモノマーとして式〜式で表わされる
化合物 （iv）ポリイミドポリマーのポリイミド前駆体である式
の化合物 （但し、R4はCH3（CH2）17−を表わす。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63079950A JP2708457B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 超微粒子配列ｌｂ膜とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63079950A JP2708457B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 超微粒子配列ｌｂ膜とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01249136A JPH01249136A (ja) | 1989-10-04 |
| JP2708457B2 true JP2708457B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=13704586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63079950A Expired - Lifetime JP2708457B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 超微粒子配列ｌｂ膜とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2708457B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100708280B1 (ko) | 2001-05-08 | 2007-04-17 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 자기 기록 매체의 제조 방법 |
| JP5493276B2 (ja) * | 2008-02-29 | 2014-05-14 | 宇部興産株式会社 | 金属微粒子配列膜の製造方法および金属微粒子配列膜 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0785302B2 (ja) * | 1985-08-23 | 1995-09-13 | 株式会社東芝 | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
| JPS62180745A (ja) * | 1986-02-04 | 1987-08-08 | Res Dev Corp Of Japan | ラングミユア−ブロジエツト膜内で調製した超微粒子，その製造方法，及びそれからなる触媒 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63079950A patent/JP2708457B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01249136A (ja) | 1989-10-04 |
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