JPH04330925A - シロキサン系分子膜 - Google Patents
シロキサン系分子膜Info
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- JPH04330925A JPH04330925A JP3098916A JP9891691A JPH04330925A JP H04330925 A JPH04330925 A JP H04330925A JP 3098916 A JP3098916 A JP 3098916A JP 9891691 A JP9891691 A JP 9891691A JP H04330925 A JPH04330925 A JP H04330925A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シロキサン系単分子膜
または単分子累積膜に関するものである。さらに詳しく
は、親水性の基材の表面の耐久性向上のため、ナノメー
タレベルの膜厚で形成された親水性または撥水性の高い
耐熱シロキサン系単分子膜または単分子累積膜に関する
ものである。
または単分子累積膜に関するものである。さらに詳しく
は、親水性の基材の表面の耐久性向上のため、ナノメー
タレベルの膜厚で形成された親水性または撥水性の高い
耐熱シロキサン系単分子膜または単分子累積膜に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種基材の離型性や撥水性、電気
絶縁性、耐水性、耐熱性、耐湿性、耐候性、耐溶剤性な
ど耐久性を向上させる目的として、各種シリコーン系樹
脂を塗布する方法が数多く用いられている。しかしなが
ら、シリコーン系樹脂は透明性が低いので基材の色調や
光沢を保持したまま塗布しようとすれば、塗布厚をきわ
めて薄くする必要があった。ところが、シリコーン系樹
脂は、硬度が低く耐引っかき性に劣る欠点があるため、
塗膜を薄くすることは耐久性の劣化につながるという欠
点があった。このため、エポキシ基やビニル基をシリコ
ーン系樹脂の分子内に導入して、架橋反応を利用して塗
膜の硬度を上げたり、シリカ、アルミナ、アンチモン微
粒子などのフィラーを混合して塗膜の硬度を上げること
などが提案されている。
絶縁性、耐水性、耐熱性、耐湿性、耐候性、耐溶剤性な
ど耐久性を向上させる目的として、各種シリコーン系樹
脂を塗布する方法が数多く用いられている。しかしなが
ら、シリコーン系樹脂は透明性が低いので基材の色調や
光沢を保持したまま塗布しようとすれば、塗布厚をきわ
めて薄くする必要があった。ところが、シリコーン系樹
脂は、硬度が低く耐引っかき性に劣る欠点があるため、
塗膜を薄くすることは耐久性の劣化につながるという欠
点があった。このため、エポキシ基やビニル基をシリコ
ーン系樹脂の分子内に導入して、架橋反応を利用して塗
膜の硬度を上げたり、シリカ、アルミナ、アンチモン微
粒子などのフィラーを混合して塗膜の硬度を上げること
などが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
シリコーン系樹脂塗膜は、基材表面に対して単に接触し
ているに過ぎなかったので、硬度が低く耐引っかき性に
劣るという課題は依然として改善されていない。本発明
は前記従来のシリコーン樹脂塗膜の課題を解決するため
、基材の色調や光沢を保持したままで薄い塗膜を形成し
ても傷つきにくく、耐引っかき性の高いシリコーン系の
塗膜を提供することを目的とする。
シリコーン系樹脂塗膜は、基材表面に対して単に接触し
ているに過ぎなかったので、硬度が低く耐引っかき性に
劣るという課題は依然として改善されていない。本発明
は前記従来のシリコーン樹脂塗膜の課題を解決するため
、基材の色調や光沢を保持したままで薄い塗膜を形成し
ても傷つきにくく、耐引っかき性の高いシリコーン系の
塗膜を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明のシロキサン系分子膜は、直鎖状のシロキサン
結合を含む分子が、配向された状態で基体表面にシロキ
サン結合によって化学吸着されてなるという構成を備え
たものである。前記構成においては、分子膜が単分子膜
または単分子累積膜であることが好ましい。
、本発明のシロキサン系分子膜は、直鎖状のシロキサン
結合を含む分子が、配向された状態で基体表面にシロキ
サン結合によって化学吸着されてなるという構成を備え
たものである。前記構成においては、分子膜が単分子膜
または単分子累積膜であることが好ましい。
【０００５】また本発明のシロキサン系分子膜は、一端
に親水性の官能基を有する直鎖状のシロキサン結合を含
む分子が基体表面に配向された状態でシロキサン結合に
よって化学吸着されているという構成を備えたものであ
る。
に親水性の官能基を有する直鎖状のシロキサン結合を含
む分子が基体表面に配向された状態でシロキサン結合に
よって化学吸着されているという構成を備えたものであ
る。
【０００６】
【作用】前記本発明によれば、きわめて薄いナノメータ
レベルの膜厚のシロキサン系単分子膜や単分子累積膜を
基材表面に化学結合した状態で形成するため、基材本来
の色調や光沢を損なうことがなく、耐引っかき性の高い
塗膜が得られる。従って基材の離型性や撥水性、電気絶
縁性、耐水性、耐熱性、耐湿性、耐候性、耐溶剤性など
の耐久性を向上させることが可能となる。また、この膜
の表面を撥水性にしたり親水性にすることも可能である
。
レベルの膜厚のシロキサン系単分子膜や単分子累積膜を
基材表面に化学結合した状態で形成するため、基材本来
の色調や光沢を損なうことがなく、耐引っかき性の高い
塗膜が得られる。従って基材の離型性や撥水性、電気絶
縁性、耐水性、耐熱性、耐湿性、耐候性、耐溶剤性など
の耐久性を向上させることが可能となる。また、この膜
の表面を撥水性にしたり親水性にすることも可能である
。
【０００７】
【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。まず本発明のシロキサン系分子膜を製造する
ための手段について説明する。まず、よく洗浄した親水
性の基体を用意し、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ
Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有す
る直鎖状のシロキサン結合を含むクロロシラン系界面活
性剤、例えば、Ａ−（ＳｉＲ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３
（Ａ、Ｒは官能基、ｎは整数）を溶かした非水系の有
機溶媒中に前記基体を浸漬し前記シロキサン系界面活性
材分子と前記基体表面に存在する水酸基とを反応させ、
前記界面活性材を化学吸着する工程と、非水系の有機溶
媒で洗浄し基体上に残った余分なシロキサン系界面活性
材分子を除去した後水と反応させる工程により、膜厚が
ナノメーターレベルのシロキサン系単分子膜を製造でき
る。
説明する。まず本発明のシロキサン系分子膜を製造する
ための手段について説明する。まず、よく洗浄した親水
性の基体を用意し、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ
Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有す
る直鎖状のシロキサン結合を含むクロロシラン系界面活
性剤、例えば、Ａ−（ＳｉＲ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３
（Ａ、Ｒは官能基、ｎは整数）を溶かした非水系の有
機溶媒中に前記基体を浸漬し前記シロキサン系界面活性
材分子と前記基体表面に存在する水酸基とを反応させ、
前記界面活性材を化学吸着する工程と、非水系の有機溶
媒で洗浄し基体上に残った余分なシロキサン系界面活性
材分子を除去した後水と反応させる工程により、膜厚が
ナノメーターレベルのシロキサン系単分子膜を製造でき
る。
【０００８】一方、よく洗浄した親水性の基体を用意し
た後、両端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ
基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状のシ
ロキサン結合を含むクロロシラン系界面活性剤、例えば
Ｃｌ３ Ｓｉ−（ＳｉＲ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３ （
Ｒは官能基、ｎは整数）を溶かした非水系の有機溶媒中
に前記基体を浸漬し、前記シロキサン系界面活性材分子
を前記基体表面に化学吸着する工程と、非水系の有機溶
媒で洗浄し基体上に残った余分なシロキサン系界面活性
材分子を除去した後水と反応させると表面が親水性の水
酸基で被われた親水性のシロキサン系単分子膜を製造で
きる。
た後、両端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ
基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状のシ
ロキサン結合を含むクロロシラン系界面活性剤、例えば
Ｃｌ３ Ｓｉ−（ＳｉＲ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３ （
Ｒは官能基、ｎは整数）を溶かした非水系の有機溶媒中
に前記基体を浸漬し、前記シロキサン系界面活性材分子
を前記基体表面に化学吸着する工程と、非水系の有機溶
媒で洗浄し基体上に残った余分なシロキサン系界面活性
材分子を除去した後水と反応させると表面が親水性の水
酸基で被われた親水性のシロキサン系単分子膜を製造で
きる。
【０００９】さらに、この工程の後、一端にクロルシラ
ン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘ
は官能基）を有する直鎖状のシロキサン結合を含むクロ
ロシラン系界面活性剤、例えばＨ３ Ｃ−（ＳｉＲ２
Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３ （Ｒはアルキル基、ｎは整数）
を溶かした非水系の有機溶媒中に前記基体を浸漬し前記
シロキサン系界面活性材分子と前記基体表面に存在する
水酸基とを反応させ、前記界面活性材を化学吸着する工
程と、非水系の有機溶媒で洗浄し基体上に残った余分な
シロキサン系界面活性材分子を除去した後水と反応させ
る工程により表面が撥水性のシロキサン系単分子２層膜
を製造できる。 一方、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ
基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状のシ
ロキサン結合を含むクロロシラン系界面活性剤の代わり
に、両端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基
、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状のシロ
キサン結合を含むクロロシラン系界面活性剤、例えばＣ
ｌ３ Ｓｉ−（ＳｉＲ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３ （Ｒ
はアルキル基、ｎは整数）をもちいれば、表面が親水性
の水酸基で被われたシロキサン系単分子２層膜を製造で
きる。
ン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘ
は官能基）を有する直鎖状のシロキサン結合を含むクロ
ロシラン系界面活性剤、例えばＨ３ Ｃ−（ＳｉＲ２
Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３ （Ｒはアルキル基、ｎは整数）
を溶かした非水系の有機溶媒中に前記基体を浸漬し前記
シロキサン系界面活性材分子と前記基体表面に存在する
水酸基とを反応させ、前記界面活性材を化学吸着する工
程と、非水系の有機溶媒で洗浄し基体上に残った余分な
シロキサン系界面活性材分子を除去した後水と反応させ
る工程により表面が撥水性のシロキサン系単分子２層膜
を製造できる。 一方、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ
基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状のシ
ロキサン結合を含むクロロシラン系界面活性剤の代わり
に、両端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基
、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状のシロ
キサン結合を含むクロロシラン系界面活性剤、例えばＣ
ｌ３ Ｓｉ−（ＳｉＲ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３ （Ｒ
はアルキル基、ｎは整数）をもちいれば、表面が親水性
の水酸基で被われたシロキサン系単分子２層膜を製造で
きる。
【００１０】さらにまた、両端にクロルシラン基（Ｓｉ
Ｃｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）
を有する直鎖状のシロキサン結合を含むクロロシラン系
界面活性剤、例えばＣｌ３ Ｓｉ−（ＳｉＲ２ Ｏ）ｎ
−ＳｉＣｌ３ （Ｒはアルキル基、ｎは整数）を溶か
した非水系の有機溶媒中に前記基体を浸漬し前記シロキ
サン系界面活性材分子を前記基体表面に化学吸着する工
程と、非水系の有機溶媒で洗浄し基体上に残った余分な
シロキサン系界面活性材分子を除去した後水と反応させ
る工程を繰り返せば、必要とする層数のシロキサン系単
分子累積膜を製造できる。
Ｃｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）
を有する直鎖状のシロキサン結合を含むクロロシラン系
界面活性剤、例えばＣｌ３ Ｓｉ−（ＳｉＲ２ Ｏ）ｎ
−ＳｉＣｌ３ （Ｒはアルキル基、ｎは整数）を溶か
した非水系の有機溶媒中に前記基体を浸漬し前記シロキ
サン系界面活性材分子を前記基体表面に化学吸着する工
程と、非水系の有機溶媒で洗浄し基体上に残った余分な
シロキサン系界面活性材分子を除去した後水と反応させ
る工程を繰り返せば、必要とする層数のシロキサン系単
分子累積膜を製造できる。
【００１１】以下、本発明に関するシロキサン系単分子
膜の作製には、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ
３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直
鎖状のシロキサン結合を含む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Ｘｐ ＳｉＯ
−（Ａ）ｌ −ＳｉＸｑ Ｃｌ３−ｑ （ただし、Ｘは
アルキル基またはアルコキシ基またはフェニル基等の官
能基、ｐは３、ｑは０または１または２、ｌは２０以下
（好ましくは５乃至１０が良い）の整数、ＡはＳｉＯを
含む官能基）を用いると好都合である。
膜の作製には、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ
３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直
鎖状のシロキサン結合を含む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Ｘｐ ＳｉＯ
−（Ａ）ｌ −ＳｉＸｑ Ｃｌ３−ｑ （ただし、Ｘは
アルキル基またはアルコキシ基またはフェニル基等の官
能基、ｐは３、ｑは０または１または２、ｌは２０以下
（好ましくは５乃至１０が良い）の整数、ＡはＳｉＯを
含む官能基）を用いると好都合である。
【００１２】また、本発明に関するの親水性のシロキサ
ン系単分子膜の作製には、両端にクロルシラン基（Ｓｉ
Ｃｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）
を有する直鎖状のシロキサン結合を含むクロロシラン系
界面活性剤なら殆どすべてが使用可能であるが、特にＣ
ｌ３−ｐ ＳｉＸｐ Ｏ−（Ａ）ｌ −ＳｉＸｑ Ｃｌ
３−ｑ （ただし、Ｘはアルキル基またはアルコキシ基
またはフェニル基等の官能基、ｐ、ｑは０または１また
は２、ｌは２０以下（好ましくは５乃至１０が良い）の
整数、ＡはＳｉＯを含む官能基）を用いると好都合であ
る。
ン系単分子膜の作製には、両端にクロルシラン基（Ｓｉ
Ｃｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）
を有する直鎖状のシロキサン結合を含むクロロシラン系
界面活性剤なら殆どすべてが使用可能であるが、特にＣ
ｌ３−ｐ ＳｉＸｐ Ｏ−（Ａ）ｌ −ＳｉＸｑ Ｃｌ
３−ｑ （ただし、Ｘはアルキル基またはアルコキシ基
またはフェニル基等の官能基、ｐ、ｑは０または１また
は２、ｌは２０以下（好ましくは５乃至１０が良い）の
整数、ＡはＳｉＯを含む官能基）を用いると好都合であ
る。
【００１３】さらにまた、本発明に関するのシロキサン
系単分子累積膜の作製には、両端にクロルシラン基を有
する直鎖状のシロキサン結合を含むクロロシラン系界面
活性剤、特にＣｌ３−ｐ ＳｉＸｐ Ｏ−（Ａ）ｌ−Ｓ
ｉＸｑ Ｃｌ３−ｑ （ただし、Ｘはアルキル基または
アルコキシ基、ｐ、ｑは０または１または２、ｌは２０
以下（好ましくは５乃至１０が良い）の整数、ＡはＳｉ
Ｏを含む官能基）と、一端にクロルシラン基を有する直
鎖状のシロキサン結合を含むクロロシラン系界面活性剤
、特にＸｐ ＳｉＯ−（Ａ）ｌ −ＳｉＸｑ Ｃｌ３−
ｑ （ただし、Ｘはアルキル基またはアルコキシ基、ｐ
は３、ｑは０または１または２、ｌは２０以下（好まし
くは５乃至１０が良い）の整数、ＡはＳｉＯを含む官能
基）を組み合わせて用いると好都合である。
系単分子累積膜の作製には、両端にクロルシラン基を有
する直鎖状のシロキサン結合を含むクロロシラン系界面
活性剤、特にＣｌ３−ｐ ＳｉＸｐ Ｏ−（Ａ）ｌ−Ｓ
ｉＸｑ Ｃｌ３−ｑ （ただし、Ｘはアルキル基または
アルコキシ基、ｐ、ｑは０または１または２、ｌは２０
以下（好ましくは５乃至１０が良い）の整数、ＡはＳｉ
Ｏを含む官能基）と、一端にクロルシラン基を有する直
鎖状のシロキサン結合を含むクロロシラン系界面活性剤
、特にＸｐ ＳｉＯ−（Ａ）ｌ −ＳｉＸｑ Ｃｌ３−
ｑ （ただし、Ｘはアルキル基またはアルコキシ基、ｐ
は３、ｑは０または１または２、ｌは２０以下（好まし
くは５乃至１０が良い）の整数、ＡはＳｉＯを含む官能
基）を組み合わせて用いると好都合である。
【００１４】以下、Ｃｌ３ ＳｉＯ−（Ｓｉ（ＣＨ３
）２ Ｏ）６ −ＳｉＣｌ３ と（ＣＨ３ ）３ Ｓｉ
Ｏ−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）６ −ＳｉＣｌ３ を
用いて具体的実験例をそれぞれ説明する。 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、クロロシリル基を分子
末端に１個含む物質、たとえば（ＣＨ３ ）３ ＳｉＯ
−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）６ −ＳｉＣｌ３ を用
い、４ｗｔ％程度の濃度で溶かした８０ｗｔ％シクロヘ
キサン（ｎ−ヘキサデカントルエン、キシレン、ジシク
ロヘキシルでもよい）、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、次式
（化１）に示す結合が生成される。
）２ Ｏ）６ −ＳｉＣｌ３ と（ＣＨ３ ）３ Ｓｉ
Ｏ−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）６ −ＳｉＣｌ３ を
用いて具体的実験例をそれぞれ説明する。 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、クロロシリル基を分子
末端に１個含む物質、たとえば（ＣＨ３ ）３ ＳｉＯ
−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）６ −ＳｉＣｌ３ を用
い、４ｗｔ％程度の濃度で溶かした８０ｗｔ％シクロヘ
キサン（ｎ−ヘキサデカントルエン、キシレン、ジシク
ロヘキシルでもよい）、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、次式
（化１）に示す結合が生成される。
【００１５】
【化１】
【００１６】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、水洗すれ
ば、シロキサン系単分子膜３が表面と化学結合した状態
でおよそ２５オングストロームの膜厚で形成できた（図
１（ｂ））。 実施例２ まず、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のならよいが、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２（ａ））、よく
乾燥した後、クロロシリル基を分子両末端に２個含む物
質、例えばＣｌ３ ＳｉＯ−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ
）６ −ＳｉＣｌ３ を用い、４ｗｔ％程度の濃度で溶
かした８０ｗｔ％シクロヘキサン（ｎ−ヘキサデカント
ルエン、キシレン、ジシクロヘキシルでもよい）、１２
ｗｔ％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、次式（化２）で示す単分子膜４が
生成される（図２（ｂ））。
体表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗すれ
ば、シロキサン系単分子膜３が表面と化学結合した状態
でおよそ２５オングストロームの膜厚で形成できた（図
１（ｂ））。 実施例２ まず、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のならよいが、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２（ａ））、よく
乾燥した後、クロロシリル基を分子両末端に２個含む物
質、例えばＣｌ３ ＳｉＯ−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ
）６ −ＳｉＣｌ３ を用い、４ｗｔ％程度の濃度で溶
かした８０ｗｔ％シクロヘキサン（ｎ−ヘキサデカント
ルエン、キシレン、ジシクロヘキシルでもよい）、１２
ｗｔ％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、次式（化２）で示す単分子膜４が
生成される（図２（ｂ））。
【００１７】
【化２】
【００１８】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、次式（化２）で示される親水性シロキサン系単分子
膜５が表面と化学結合した状態でおよそ２５オングスト
ロームの膜厚で形成できた（図２（ｃ））。
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、次式（化２）で示される親水性シロキサン系単分子
膜５が表面と化学結合した状態でおよそ２５オングスト
ロームの膜厚で形成できた（図２（ｃ））。
【００１９】
【化３】
【００２０】実施例３
実施例２に続き、さらに基体６をよく乾燥した後、トリ
クロロシリル基を分子末端に１個含む物質、例えば（Ｃ
Ｈ３ ）３ ＳｉＯ−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）６
−ＳｉＣｌ３ を用い、４ｗｔ％程度の濃度で溶かした
８０ｗｔ％シクロヘキサン（ｎ−ヘキサデカントルエン
、キシレン、ジシクロヘキシルでもよい）、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、単分子膜５の表面は水酸
基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、次式（化４）で示す単分子膜３が実施例２
で得られた単分子膜５の表面に累積生成される。
クロロシリル基を分子末端に１個含む物質、例えば（Ｃ
Ｈ３ ）３ ＳｉＯ−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）６
−ＳｉＣｌ３ を用い、４ｗｔ％程度の濃度で溶かした
８０ｗｔ％シクロヘキサン（ｎ−ヘキサデカントルエン
、キシレン、ジシクロヘキシルでもよい）、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、単分子膜５の表面は水酸
基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、次式（化４）で示す単分子膜３が実施例２
で得られた単分子膜５の表面に累積生成される。
【００２１】
【化４】
【００２２】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、水洗すれ
ば、シロキサン系単分子膜８が表面と化学結合した状態
でおよそ５０オングストロームの膜厚の２分子膜がで形
成できた（図３（ａ））。なお、多層膜を必要とすると
きには、必要とする層数だけ実施例２の工程を繰り返し
実施例１行なえば、表面が撥水性のシロキサン系単分子
累積膜を製作できる。また、最後の層で実施例２の工程
を行なえば、表面が親水性のシロキサン系単分子累積膜
を製作できる。
体表面に残留した余分の界面活性剤を除去し、水洗すれ
ば、シロキサン系単分子膜８が表面と化学結合した状態
でおよそ５０オングストロームの膜厚の２分子膜がで形
成できた（図３（ａ））。なお、多層膜を必要とすると
きには、必要とする層数だけ実施例２の工程を繰り返し
実施例１行なえば、表面が撥水性のシロキサン系単分子
累積膜を製作できる。また、最後の層で実施例２の工程
を行なえば、表面が親水性のシロキサン系単分子累積膜
を製作できる。
【００２３】なお、上記実施例では、クロロシリル基を
分子両末端に複数個含む物質として、Ｃｌ３ ＳｉＯ−
（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）６ −ＳｉＣｌ３ 、（Ｃ
Ｈ３ ）３ ＳｉＯ−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）６
−ＳｉＣｌ３ を例として取り上げたが、上記のもの以
外にも、Ｃｌ３ ＳｉＯ−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）
８ −ＳｉＣｌ３ 、（ＣＨ３ ）３ ＳｉＯ−（Ｓｉ
（ＣＨ３ ）２ Ｏ）１０−ＳｉＣｌ３ 、ＣｌＳｉ（
ＣＨ３ ）２ −（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）８ −Ｓ
ｉ（Ｃｌ）３ 、ＣｌＳｉ（ＣＨ３ ）２ −（Ｓｉ（
ＣＨ３ ）２ Ｏ）８ −Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｃｌ、
ＣｌＳｉ（ＣＨ３ ）２ −（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ
）１０−Ｓｉ（Ｃｌ）３ 、ＣｌＳｉ（ＣＨ３ ）２
−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）１０−Ｓｉ（ＣＨ３ ）
２ Ｃｌ等が利用できた。
分子両末端に複数個含む物質として、Ｃｌ３ ＳｉＯ−
（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）６ −ＳｉＣｌ３ 、（Ｃ
Ｈ３ ）３ ＳｉＯ−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）６
−ＳｉＣｌ３ を例として取り上げたが、上記のもの以
外にも、Ｃｌ３ ＳｉＯ−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）
８ −ＳｉＣｌ３ 、（ＣＨ３ ）３ ＳｉＯ−（Ｓｉ
（ＣＨ３ ）２ Ｏ）１０−ＳｉＣｌ３ 、ＣｌＳｉ（
ＣＨ３ ）２ −（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）８ −Ｓ
ｉ（Ｃｌ）３ 、ＣｌＳｉ（ＣＨ３ ）２ −（Ｓｉ（
ＣＨ３ ）２ Ｏ）８ −Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｃｌ、
ＣｌＳｉ（ＣＨ３ ）２ −（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ
）１０−Ｓｉ（Ｃｌ）３ 、ＣｌＳｉ（ＣＨ３ ）２
−（Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ Ｏ）１０−Ｓｉ（ＣＨ３ ）
２ Ｃｌ等が利用できた。
【００２４】
【発明の効果】以上説明した通り、本願発明によれば、
親水性や撥水性を有するきわめて薄いナノメータレベル
の膜厚のシロキサン系単分子膜や単分子累積膜を基材表
面に化学結合した状態で形成するため、基材本来の色調
や光沢を損なうことがなく、耐引っかき性の高い塗膜が
得られる。従って、あらゆる基材の離型性や撥水性、電
気絶縁性、耐水性、耐熱性、耐湿性、耐候性、耐溶剤性
などの耐久性を向上できる効果がある。
親水性や撥水性を有するきわめて薄いナノメータレベル
の膜厚のシロキサン系単分子膜や単分子累積膜を基材表
面に化学結合した状態で形成するため、基材本来の色調
や光沢を損なうことがなく、耐引っかき性の高い塗膜が
得られる。従って、あらゆる基材の離型性や撥水性、電
気絶縁性、耐水性、耐熱性、耐湿性、耐候性、耐溶剤性
などの耐久性を向上できる効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例であるシロキサン系化学
吸着単分子膜の製造工程を説明するために、基体表面を
分子レベルまで拡大した工程断面図である。
吸着単分子膜の製造工程を説明するために、基体表面を
分子レベルまで拡大した工程断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例である親水性シロキサン
系化学吸着単分子累積膜の製造工程を説明するために、
基体表面を分子レベルまで拡大した工程断面図である。
系化学吸着単分子累積膜の製造工程を説明するために、
基体表面を分子レベルまで拡大した工程断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例であるシロキサン系化学
吸着単分子累積膜の製造工程を説明するために、基体表
面を分子レベルまで拡大した工程終了後の断面図である
。
吸着単分子累積膜の製造工程を説明するために、基体表
面を分子レベルまで拡大した工程終了後の断面図である
。
１ 基体
２ 水酸基
３ シロキサン系単分子膜
５ 親水性シロキサン系単分子膜
８ シロキサン系単分子累積膜
Claims (3)
- 【請求項１】 直鎖状のシロキサン結合を含む分子が
、配向された状態で基体表面にシロキサン結合によって
化学吸着されてなるシロキサン系分子膜。 - 【請求項２】 分子膜が、単分子膜または単分子累積
膜である請求項１に記載のシロキサン系分子膜。 - 【請求項３】 一端に親水性の官能基を有する直鎖状
のシロキサン結合を含む分子が基体表面に配向された状
態でシロキサン結合によって化学吸着されているシロキ
サン系分子膜。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9891691A JP3007436B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | シロキサン系分子膜 |
| DE69220717T DE69220717T2 (de) | 1991-04-30 | 1992-04-14 | Chemisch adsorbierte Schicht und Verfahren zu deren Herstellung |
| EP19920106460 EP0511548B1 (en) | 1991-04-30 | 1992-04-14 | Chemically adsorbed film and method of manufacturing the same |
| US07/872,185 US5981056A (en) | 1991-04-30 | 1992-04-22 | Chemically adsorbed film |
| CA 2067435 CA2067435C (en) | 1991-04-30 | 1992-04-28 | Chemically adsorbed film and method of manufacturing the same |
| KR92007355A KR970008069B1 (en) | 1991-04-30 | 1992-04-30 | Chemically absorbed film and method of manufacturing the same |
| US08/281,681 US5451459A (en) | 1991-04-30 | 1994-07-28 | Chemically absorbed film comprising fluorocarbon chains |
| US08/443,376 US5635246A (en) | 1991-04-30 | 1995-05-17 | Chemically adsorbed film and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9891691A JP3007436B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | シロキサン系分子膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04330925A true JPH04330925A (ja) | 1992-11-18 |
| JP3007436B2 JP3007436B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=14232458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9891691A Expired - Lifetime JP3007436B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | シロキサン系分子膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3007436B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06264051A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 着氷着雪防止膜及びその製造方法 |
| EP1132147A2 (en) * | 1999-02-10 | 2001-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organic thin films, process for the production thereof and equipment therefor |
| JP2002528270A (ja) * | 1998-11-03 | 2002-09-03 | ダイアモン フュージョン インターナショナル インコーポレイテッド | キャップドシリコーン皮膜及びその製造方法 |
| JP2005206447A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-08-04 | Kazufumi Ogawa | 撥水撥油防汚性ガラス板とその製造方法及びそれを用いた自動車と電磁調理器 |
| JP2009138091A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kazufumi Ogawa | 撥水撥油防汚処理剤とその製造方法、およびそれらを用いて製造された物品とその製造法、およびそれら物品を装着した製品 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP9891691A patent/JP3007436B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06264051A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 着氷着雪防止膜及びその製造方法 |
| JP2002528270A (ja) * | 1998-11-03 | 2002-09-03 | ダイアモン フュージョン インターナショナル インコーポレイテッド | キャップドシリコーン皮膜及びその製造方法 |
| EP1132147A2 (en) * | 1999-02-10 | 2001-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organic thin films, process for the production thereof and equipment therefor |
| JP2005206447A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-08-04 | Kazufumi Ogawa | 撥水撥油防汚性ガラス板とその製造方法及びそれを用いた自動車と電磁調理器 |
| JP2009138091A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kazufumi Ogawa | 撥水撥油防汚処理剤とその製造方法、およびそれらを用いて製造された物品とその製造法、およびそれら物品を装着した製品 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3007436B2 (ja) | 2000-02-07 |
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