JPH04345633A - 有機機能性累積膜およびその製造方法 - Google Patents
有機機能性累積膜およびその製造方法Info
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- JPH04345633A JPH04345633A JP3118573A JP11857391A JPH04345633A JP H04345633 A JPH04345633 A JP H04345633A JP 3118573 A JP3118573 A JP 3118573A JP 11857391 A JP11857391 A JP 11857391A JP H04345633 A JPH04345633 A JP H04345633A
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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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
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、基材の表面に化学結合
によって吸着された有機機能性累積膜およびその製造方
法に関する。さらに詳しくは、有機機能性分子が化学吸
着法によって形成された有機単分子膜上にＳｉ−Ｏ結合
によって形成されている有機機能性累積膜およびその製
造方法に関する。
によって吸着された有機機能性累積膜およびその製造方
法に関する。さらに詳しくは、有機機能性分子が化学吸
着法によって形成された有機単分子膜上にＳｉ−Ｏ結合
によって形成されている有機機能性累積膜およびその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】化学吸着法による有機機能性累積膜を製
造する場合、薄膜の累積を行う必要がある。そのため考
え出された方法としてＬｕｃｙ ＮｅｔｚｅｒとＪａ
ｃｏｖＳａｇｉｖの報文（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ
．，１９８３，１０５，６７４−６７６）が提案されて
いる。この方法は、化学吸着法で用いる有機分子の末端
に２重結合を有する分子からなる単分子膜形成しておき
、ジボランによって末端２重結合を水酸基にするもので
、新たなトリクロロシラン基を有する化学吸着分子によ
って累積を行うものである。
造する場合、薄膜の累積を行う必要がある。そのため考
え出された方法としてＬｕｃｙ ＮｅｔｚｅｒとＪａ
ｃｏｖＳａｇｉｖの報文（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ
．，１９８３，１０５，６７４−６７６）が提案されて
いる。この方法は、化学吸着法で用いる有機分子の末端
に２重結合を有する分子からなる単分子膜形成しておき
、ジボランによって末端２重結合を水酸基にするもので
、新たなトリクロロシラン基を有する化学吸着分子によ
って累積を行うものである。
【０００３】また、Ｋ．Ｏｇａｗａ、Ｎ．Ｍｉｎｏ、Ｈ
．ＴａｍｕｒａとＭ．Ｈａｔａｄａの報文（Ｌａｎｇｍ
ｕｉｒ，１９９０，６，８５１−８５６）においても累
積法を提案している。この方法は、前記Ｓａｇｉｖと同
じ化学吸着分子を用いた単分子膜表面を窒素雰囲気ある
いは酸素雰囲気で電子線照射を施し、単分子膜表面を親
水性にし、トリクロロシランを有する化学吸着分子によ
って累積を行うものである。
．ＴａｍｕｒａとＭ．Ｈａｔａｄａの報文（Ｌａｎｇｍ
ｕｉｒ，１９９０，６，８５１−８５６）においても累
積法を提案している。この方法は、前記Ｓａｇｉｖと同
じ化学吸着分子を用いた単分子膜表面を窒素雰囲気ある
いは酸素雰囲気で電子線照射を施し、単分子膜表面を親
水性にし、トリクロロシランを有する化学吸着分子によ
って累積を行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
累積法ではトリクロロシラン基を有する化学吸着分子が
必要である。トリクロロシラン基を含む有機機能性分子
は合成が極めて困難であり、また活性であるため取扱に
注意が必要であった。
累積法ではトリクロロシラン基を有する化学吸着分子が
必要である。トリクロロシラン基を含む有機機能性分子
は合成が極めて困難であり、また活性であるため取扱に
注意が必要であった。
【０００５】本発明は前記従来技術の課題を解決するた
めに、取扱の困難なクロロシラン系有機化合物を用いず
、取扱易い親水性基を有する有機化合物を用いて累積し
た有機機能性累積膜とその製造方法を提供することを目
的とする。
めに、取扱の困難なクロロシラン系有機化合物を用いず
、取扱易い親水性基を有する有機化合物を用いて累積し
た有機機能性累積膜とその製造方法を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明の有機機能性累積膜は、基材の表面にシロキサ
ン結合を介して化学吸着単分子膜が形成され、その表層
にケイ素を含む官能基を介して機能性分子膜が形成され
ているとともに、前記化学吸着単分子膜と機能性分子膜
との結合が、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合、Ｓｉ−Ｏ−Ｎ結合、ま
たはＳｉ−Ｏ−Ｓ結合から選ばれる少なくとも一つの結
合であるという構成を備えたものである。
、本発明の有機機能性累積膜は、基材の表面にシロキサ
ン結合を介して化学吸着単分子膜が形成され、その表層
にケイ素を含む官能基を介して機能性分子膜が形成され
ているとともに、前記化学吸着単分子膜と機能性分子膜
との結合が、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合、Ｓｉ−Ｏ−Ｎ結合、ま
たはＳｉ−Ｏ−Ｓ結合から選ばれる少なくとも一つの結
合であるという構成を備えたものである。
【０００７】前記構成においては、機能性分子膜が少な
くとも不飽和結合基を含むことが好ましい。
くとも不飽和結合基を含むことが好ましい。
【０００８】本発明の有機機能性累積膜の製造方法は、
化学吸着法によってシロキサン結合を介して有機単分子
膜を形成する工程と、前記有機単分子膜表面にケイ素基
を含む反応性基を導入する工程と、前記ケイ素基を含む
反応性基に有機機能性分子を化学吸着する工程とを少な
くとも含んでいることを特徴とする。
化学吸着法によってシロキサン結合を介して有機単分子
膜を形成する工程と、前記有機単分子膜表面にケイ素基
を含む反応性基を導入する工程と、前記ケイ素基を含む
反応性基に有機機能性分子を化学吸着する工程とを少な
くとも含んでいることを特徴とする。
【０００９】前記構成においては、基材表面に−ＯＨ基
を有する基材であって、前記−ＯＨ基とシラノール基と
を反応させてシロキサン結合を形成させることが好まし
い。また前記構成においては、化学吸着法によって有機
単分子膜を形成する工程で使用する有機単分子膜を形成
する物質が、分子内にＳｉＣｌ基を含むものであること
が好ましい。また、有機単分子膜表面にケイ素基を含む
反応性基を導入する工程が、ＳｉＣｌｎ 基（ｎは１か
ら３）を導入する工程であることが好ましい。
を有する基材であって、前記−ＯＨ基とシラノール基と
を反応させてシロキサン結合を形成させることが好まし
い。また前記構成においては、化学吸着法によって有機
単分子膜を形成する工程で使用する有機単分子膜を形成
する物質が、分子内にＳｉＣｌ基を含むものであること
が好ましい。また、有機単分子膜表面にケイ素基を含む
反応性基を導入する工程が、ＳｉＣｌｎ 基（ｎは１か
ら３）を導入する工程であることが好ましい。
【００１０】
【作用】本発明の構成によれば、基材の表面にシロキサ
ン結合を介して化学吸着単分子膜が形成し、その表層に
ケイ素基を介して機能性分子を含む累積膜が形成されて
いるので、基材と化学吸着単分子膜、化学吸着単分子膜
と機能性分子膜はケイ素基を介して化学結合し容易に剥
離することはない。また、親水性基を有する基材表面に
、不飽和結合基を含む有機分子、あるいはＳｉＨｎ 基
（ｎは１から３）を有する有機分子をシロキサン結合を
介して化学吸着で有機単分子膜を形成させているので、
前記有機単分子膜の末端基はＳｉＣｌｎ 基（ｎは１か
ら３）に容易に修飾することができる。つまり、不飽和
結合基を含む有機単分子膜の場合はＨｍ ＳｉＣｌｎ
（ｍ＋ｎ＝４）の付加反応によって、ＳｉＨｎ 基（ｎ
は１から３）を含む有機単分子膜の場合は、四塩化炭素
による遊離基反応でＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）に
容易に修飾できる。さらに、親水性基を含む種々の有機
機能性分子と前記ＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）とを
化学結合させ容易に様々な有機機能性累積膜を得ること
ができる。さらに、本発明の有機機能性累積膜は、ナノ
メ−タ−乃至オングストロ−ム単位の極薄い膜であるの
で、加工された基材の寸法精度を損ねることはなく、均
一な厚さの膜にすることができ、透明性にも優れた累積
膜を得ることができる。
ン結合を介して化学吸着単分子膜が形成し、その表層に
ケイ素基を介して機能性分子を含む累積膜が形成されて
いるので、基材と化学吸着単分子膜、化学吸着単分子膜
と機能性分子膜はケイ素基を介して化学結合し容易に剥
離することはない。また、親水性基を有する基材表面に
、不飽和結合基を含む有機分子、あるいはＳｉＨｎ 基
（ｎは１から３）を有する有機分子をシロキサン結合を
介して化学吸着で有機単分子膜を形成させているので、
前記有機単分子膜の末端基はＳｉＣｌｎ 基（ｎは１か
ら３）に容易に修飾することができる。つまり、不飽和
結合基を含む有機単分子膜の場合はＨｍ ＳｉＣｌｎ
（ｍ＋ｎ＝４）の付加反応によって、ＳｉＨｎ 基（ｎ
は１から３）を含む有機単分子膜の場合は、四塩化炭素
による遊離基反応でＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）に
容易に修飾できる。さらに、親水性基を含む種々の有機
機能性分子と前記ＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）とを
化学結合させ容易に様々な有機機能性累積膜を得ること
ができる。さらに、本発明の有機機能性累積膜は、ナノ
メ−タ−乃至オングストロ−ム単位の極薄い膜であるの
で、加工された基材の寸法精度を損ねることはなく、均
一な厚さの膜にすることができ、透明性にも優れた累積
膜を得ることができる。
【００１１】
【実施例】本発明の基材は、表面に親水性基（−ＯＨ基
）を有するものが好ましく、基材表面に親水性基があま
り含まれていない場合はプラズマ処理、紫外線照射、ま
たはシロキサン層を形成することによって表面に親水性
基を析出させることができる。つぎに一端にクロルシラ
ン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ基、ｎ＝１、２、３、Ｘは
官能基）を有しており、残る一端に不飽和結合基がある
有機分子、あるいはＳｉＨｎ 基（ｎは１から３）を有
している有機分子をシロキサン結合を介して基材表面に
吸着させ化学吸着単分子膜を形成する。前記有機単分子
膜の末端基はＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）に容易に
修飾することができる。つまり、不飽和結合基を含む有
機単分子膜の場合はＨｍ ＳｉＣｌｎ （ｍ＋ｎ＝４）
の付加反応によって、ＳｉＨｎ 基（ｎは１から３）を
含む有機単分子膜の場合は四塩化炭素による遊離基反応
でＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）に容易に修飾できる
。末端基をＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）に修飾した
有機単分子膜は、親水性基を含む有機機能性分子と容易
に反応し、下記に示すような種々の有機機能性累積膜が
えられる。また、前記有機単分子膜にも機能性基をも付
けても良い。
）を有するものが好ましく、基材表面に親水性基があま
り含まれていない場合はプラズマ処理、紫外線照射、ま
たはシロキサン層を形成することによって表面に親水性
基を析出させることができる。つぎに一端にクロルシラ
ン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ基、ｎ＝１、２、３、Ｘは
官能基）を有しており、残る一端に不飽和結合基がある
有機分子、あるいはＳｉＨｎ 基（ｎは１から３）を有
している有機分子をシロキサン結合を介して基材表面に
吸着させ化学吸着単分子膜を形成する。前記有機単分子
膜の末端基はＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）に容易に
修飾することができる。つまり、不飽和結合基を含む有
機単分子膜の場合はＨｍ ＳｉＣｌｎ （ｍ＋ｎ＝４）
の付加反応によって、ＳｉＨｎ 基（ｎは１から３）を
含む有機単分子膜の場合は四塩化炭素による遊離基反応
でＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）に容易に修飾できる
。末端基をＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）に修飾した
有機単分子膜は、親水性基を含む有機機能性分子と容易
に反応し、下記に示すような種々の有機機能性累積膜が
えられる。また、前記有機単分子膜にも機能性基をも付
けても良い。
【００１２】例えば、前記化学吸着法で形成された有機
機能性累積膜が下記構造式（化１）、（化２）または（
化３）であってもよい。
機能性累積膜が下記構造式（化１）、（化２）または（
化３）であってもよい。
【００１３】
【化１】
【００１４】但し、式中のＲ１ は水素、ハロゲン、ア
ルコキシ基、アルケニル基、含ケイ素アルキル基、また
はアルキル基，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ はアルキル鎖を
示し、ａ，ｂ及びｃは０または１、Ｘ，Ｙは機能を発現
する分子骨格でアルケニレン鎖、アルキニレン鎖、フェ
ニレン骨格、置換フェニレン骨格、フェニレンビニレン
骨格、置換フェニレンビニレン骨格、フェニレンエチニ
レン骨格、置換フェニレンエチニレン骨格、複素環骨格
、置換複素環骨格、ピリジルビニレン基、ピリジルエチ
ニル基、チェニレン基、ピロリニレン基、ピリジノピリ
ジェニレン基、アセン（すなわち縮合多環）骨格である
。
ルコキシ基、アルケニル基、含ケイ素アルキル基、また
はアルキル基，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ はアルキル鎖を
示し、ａ，ｂ及びｃは０または１、Ｘ，Ｙは機能を発現
する分子骨格でアルケニレン鎖、アルキニレン鎖、フェ
ニレン骨格、置換フェニレン骨格、フェニレンビニレン
骨格、置換フェニレンビニレン骨格、フェニレンエチニ
レン骨格、置換フェニレンエチニレン骨格、複素環骨格
、置換複素環骨格、ピリジルビニレン基、ピリジルエチ
ニル基、チェニレン基、ピロリニレン基、ピリジノピリ
ジェニレン基、アセン（すなわち縮合多環）骨格である
。
【００１５】
【化２】
【００１６】
【化３】
【００１７】式中のＲ１ は水素、ハロゲン、アルコキ
シ基、アルケニル基、含ケイ素アルキル基、またはアル
キル基，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ はアルキル基を示し、
Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ は存在しなくてもよい。Ｘ，Ｙ
は機能を発現する官能基でアルケニレン基、アルキニレ
ン基、フェニレン基、アミノフェニレン基、アルキルフ
ェニレン基、フェニレンビニレン基、フェニレンエチニ
レン基、ピリジェニレン基、ピリジルビニレン基、ピリ
ジルエチニル基、チェニレン基、ピロリニレン基、ピリ
ジノピリジェニレン基、アセン基（すなわち縮合多環）
である。
シ基、アルケニル基、含ケイ素アルキル基、またはアル
キル基，Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ はアルキル基を示し、
Ｒ２ ，Ｒ３ ，Ｒ４ は存在しなくてもよい。Ｘ，Ｙ
は機能を発現する官能基でアルケニレン基、アルキニレ
ン基、フェニレン基、アミノフェニレン基、アルキルフ
ェニレン基、フェニレンビニレン基、フェニレンエチニ
レン基、ピリジェニレン基、ピリジルビニレン基、ピリ
ジルエチニル基、チェニレン基、ピロリニレン基、ピリ
ジノピリジェニレン基、アセン基（すなわち縮合多環）
である。
【００１８】また本発明においては、有機機能性分子の
集合体で機能部位同士が重合あるいは縮合してポリアセ
チレン、ポリジアセチレン、ポリチオフェン、ポリピロ
ール、ポリアニリン、ポリフラン、ポリフェニレン、ポ
リアセンを形成させることができ、強固な膜にすること
ができる。以下、本発明に関する有機機能性累積膜を得
るための第１の実施例を、図面を用いて説明する。
集合体で機能部位同士が重合あるいは縮合してポリアセ
チレン、ポリジアセチレン、ポリチオフェン、ポリピロ
ール、ポリアニリン、ポリフラン、ポリフェニレン、ポ
リアセンを形成させることができ、強固な膜にすること
ができる。以下、本発明に関する有機機能性累積膜を得
るための第１の実施例を、図面を用いて説明する。
【００１９】実施例１
不飽和結合基を有する化学吸着分子として、ＣＨ２ ＝
ＣＨ（ＣＨ２ ）１７ＳｉＣｌ３ を用いた。また、基
材としてはシリコン基板を用いた。また、次に示すよう
なジアセチレン基を有する有機機能性分子（化４）を用
いた。
ＣＨ（ＣＨ２ ）１７ＳｉＣｌ３ を用いた。また、基
材としてはシリコン基板を用いた。また、次に示すよう
なジアセチレン基を有する有機機能性分子（化４）を用
いた。
【００２０】
【化４】
【００２１】ヘキサデカン８０ｗｔ％、四塩化炭素１２
ｗｔ％、クロロホルム８ｗｔ％なる非水系混合溶媒に前
記化学吸着分子を１ミリモル／リットルの濃度になるよ
う溶かした化学吸着溶液に、乾燥窒素雰囲気下でシリコ
ン基板１を浸漬し、化学吸着分子のＳｉＣｌ基とシリコ
ン基板表面の自然酸化膜に多数含まれる水酸基と脱塩酸
反応が生じ、下記（化５）に示す結合が生成され、単分
子膜２がシリコン基板１表面に形成できた（図１）。
ｗｔ％、クロロホルム８ｗｔ％なる非水系混合溶媒に前
記化学吸着分子を１ミリモル／リットルの濃度になるよ
う溶かした化学吸着溶液に、乾燥窒素雰囲気下でシリコ
ン基板１を浸漬し、化学吸着分子のＳｉＣｌ基とシリコ
ン基板表面の自然酸化膜に多数含まれる水酸基と脱塩酸
反応が生じ、下記（化５）に示す結合が生成され、単分
子膜２がシリコン基板１表面に形成できた（図１）。
【００２２】
【化５】
【００２３】次に、このシリコン基板を反応管にいれ、
塩化白金酸２０ｍｇを加えて密閉し、反応管内を真空に
した。次に、トリクロロシラン１ミリリットルをガスに
し、反応管内に導入した。浸漬条件は、乾燥窒素雰囲気
にし、８０℃で２時間反応させた。反応後、クロロホル
ムに３時間浸漬して反応を停止した。この処理によって
、下記（化６）に示すような単分子膜３をシリコン上に
形成した（図２）。
塩化白金酸２０ｍｇを加えて密閉し、反応管内を真空に
した。次に、トリクロロシラン１ミリリットルをガスに
し、反応管内に導入した。浸漬条件は、乾燥窒素雰囲気
にし、８０℃で２時間反応させた。反応後、クロロホル
ムに３時間浸漬して反応を停止した。この処理によって
、下記（化６）に示すような単分子膜３をシリコン上に
形成した（図２）。
【００２４】
【化６】
【００２５】次に、前記有機機能性分子（化４）を四塩
化炭素に１ミリモル／リットルの濃度に溶かして調整し
、この調整溶液に前記単分子膜３が形成されたシリコン
基板１を乾燥窒素雰囲気下で１時間浸漬した。この処理
によって、下記（化７）に示すような有機機能性累積膜
４をシリコン基板上に形成した（図３）。
化炭素に１ミリモル／リットルの濃度に溶かして調整し
、この調整溶液に前記単分子膜３が形成されたシリコン
基板１を乾燥窒素雰囲気下で１時間浸漬した。この処理
によって、下記（化７）に示すような有機機能性累積膜
４をシリコン基板上に形成した（図３）。
【００２６】
【化７】
【００２７】次に、前記有機機能性累積膜４に紫外線を
照射し、ジアセチレン基の光重合を行い、下記（化８）
に示すような有機機能性累積膜５をシリコン基板上に形
成した（図４）。
照射し、ジアセチレン基の光重合を行い、下記（化８）
に示すような有機機能性累積膜５をシリコン基板上に形
成した（図４）。
【００２８】
【化８】
このように機能部位同士を重合させ、さらに強固な有機
機能性累積膜にすることができる。
機能性累積膜にすることができる。
【００２９】実施例２
ＳｉＨ基を有する化学吸着分子として、ＨＳｉ（ＣＨ２
）１７ＳｉＣｌ３ を用いた。また、基材としてはシ
リコン基板を用いた。また、次に示すようなチオフェン
基を有する有機機能性分子（化９）を用いた。
）１７ＳｉＣｌ３ を用いた。また、基材としてはシ
リコン基板を用いた。また、次に示すようなチオフェン
基を有する有機機能性分子（化９）を用いた。
【００３０】
【化９】
【００３１】ヘキサデカン８０ｗｔ％、四塩化炭素１２
ｗｔ％、クロロホルム８ｗｔ％なる非水系混合溶媒に前
記化学吸着分子を１ミリモル／リットルの濃度になるよ
う溶かした化学吸着溶液に乾燥窒素雰囲気下でシリコン
基板１１を浸漬し、化学吸着分子のＳｉＣｌ基とシリコ
ン基板表面の自然酸化膜に多数含まれる水酸基との脱塩
酸反応が生じ、下記（化１０）に示す結合が生成され、
単分子膜１２がシリコン基板１１表面に形成できた（図
５）。
ｗｔ％、クロロホルム８ｗｔ％なる非水系混合溶媒に前
記化学吸着分子を１ミリモル／リットルの濃度になるよ
う溶かした化学吸着溶液に乾燥窒素雰囲気下でシリコン
基板１１を浸漬し、化学吸着分子のＳｉＣｌ基とシリコ
ン基板表面の自然酸化膜に多数含まれる水酸基との脱塩
酸反応が生じ、下記（化１０）に示す結合が生成され、
単分子膜１２がシリコン基板１１表面に形成できた（図
５）。
【００３２】
【化１０】
【００３３】次に、四塩化炭素３０ミリリットル中に前
記単分子膜が形成されたシリコン基板１１を浸漬し、乾
燥窒素雰囲気中、過酸化ベンゾイル存在下、８０℃、１
０時間の反応を行った。この処理によって、下記（化１
１）に示すような単分子膜１３をシリコン上に形成した
（図６）。
記単分子膜が形成されたシリコン基板１１を浸漬し、乾
燥窒素雰囲気中、過酸化ベンゾイル存在下、８０℃、１
０時間の反応を行った。この処理によって、下記（化１
１）に示すような単分子膜１３をシリコン上に形成した
（図６）。
【００３４】
【化１１】
【００３５】次に、前記有機機能性分子（化９）をクロ
ロホルム１ミリモル／リットルの濃度に溶かして調整し
、この調整溶液に前記単分子膜１３が形成されたシリコ
ン基板１１を乾燥窒素雰囲気中で１時間浸漬した。この
化学吸着処理を行い、下記（化１２）に示すような有機
機能性累積膜１４をシリコン基板上に形成した（図７）
。
ロホルム１ミリモル／リットルの濃度に溶かして調整し
、この調整溶液に前記単分子膜１３が形成されたシリコ
ン基板１１を乾燥窒素雰囲気中で１時間浸漬した。この
化学吸着処理を行い、下記（化１２）に示すような有機
機能性累積膜１４をシリコン基板上に形成した（図７）
。
【００３６】
【化１２】
【００３７】以上実施例のとうり、表面に親水性基を有
する基材に容易に化学単分子膜と機能性分子膜とをケイ
素基を介して化学吸着させ、本発明の有機機能性累積膜
を形成することができた。この累積膜は前記実施例に限
られることなく、様々な有機機能性累積膜にも応用でき
る。
する基材に容易に化学単分子膜と機能性分子膜とをケイ
素基を介して化学吸着させ、本発明の有機機能性累積膜
を形成することができた。この累積膜は前記実施例に限
られることなく、様々な有機機能性累積膜にも応用でき
る。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したとうり本発明によれば、基
材の表面にシロキサン結合を介して化学吸着単分子膜が
形成させ、その表層にケイ素基を介して機能性分子膜が
形成しているので、基材と化学吸着単分子膜、化学吸着
単分子膜と機能性分子膜はケイ素基を介して化学結合し
ているので容易に剥離することはない。
材の表面にシロキサン結合を介して化学吸着単分子膜が
形成させ、その表層にケイ素基を介して機能性分子膜が
形成しているので、基材と化学吸着単分子膜、化学吸着
単分子膜と機能性分子膜はケイ素基を介して化学結合し
ているので容易に剥離することはない。
【００３９】また親水性基を有する基材表面に、不飽和
結合基がある有機分子、あるいはＳｉＨｎ 基（ｎは１
から３）がある有機分子をシロキサン結合を介して化学
吸着で有機単分子膜を形成させているので、前記有機単
分子膜の末端基はＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）に容
易に修飾することができる。さらに、親水性基を含む種
々の有機機能性分子と前記ＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から
３）とを化学結合させ簡便に様々な有機機能性累積膜を
製造することができる。さらに、本発明の有機機能性累
積膜は、ナノメ−タ−乃至オングストロ−ム単位の極薄
い膜であるので、加工された基材の寸法精度を損ねるこ
とはなく、均一な厚さの膜にすることができ、透明性に
優れる。
結合基がある有機分子、あるいはＳｉＨｎ 基（ｎは１
から３）がある有機分子をシロキサン結合を介して化学
吸着で有機単分子膜を形成させているので、前記有機単
分子膜の末端基はＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から３）に容
易に修飾することができる。さらに、親水性基を含む種
々の有機機能性分子と前記ＳｉＣｌｎ 基（ｎは１から
３）とを化学結合させ簡便に様々な有機機能性累積膜を
製造することができる。さらに、本発明の有機機能性累
積膜は、ナノメ−タ−乃至オングストロ−ム単位の極薄
い膜であるので、加工された基材の寸法精度を損ねるこ
とはなく、均一な厚さの膜にすることができ、透明性に
優れる。
【図１】本発明の第１の実施例を説明するために基材表
面を分子レベルまで拡大した化学吸着単分子膜形成後の
断面工程概念図。
面を分子レベルまで拡大した化学吸着単分子膜形成後の
断面工程概念図。
【図２】本発明の第１の実施例を説明するために基材表
面を分子レベルまで拡大したＳｉＣｌ３ 基修飾後の化
学吸着単分子膜を有する断面の工程概念図。
面を分子レベルまで拡大したＳｉＣｌ３ 基修飾後の化
学吸着単分子膜を有する断面の工程概念図。
【図３】本発明の第１の実施例を説明するために基材表
面を分子レベルまで拡大した有機機能性累積膜形成後の
断面工程概念図。
面を分子レベルまで拡大した有機機能性累積膜形成後の
断面工程概念図。
【図４】本発明の第１の実施例を説明するために基材表
面を分子レベルまで拡大した重合後の有機機能性累積膜
を有する断面の工程概念図。
面を分子レベルまで拡大した重合後の有機機能性累積膜
を有する断面の工程概念図。
【図５】本発明の第２の実施例を説明するために基材表
面を分子レベルまで拡大した化学吸着単分子膜形成後の
断面工程概念図。
面を分子レベルまで拡大した化学吸着単分子膜形成後の
断面工程概念図。
【図６】本発明の第２の実施例を説明するために基材表
面を分子レベルまで拡大したＳｉＣｌ３ 基修飾後の化
学吸着単分子膜を有する断面の工程概念図。
面を分子レベルまで拡大したＳｉＣｌ３ 基修飾後の化
学吸着単分子膜を有する断面の工程概念図。
【図７】本発明の第２の実施例を説明するために基材表
面を分子レベルまで拡大した有機機能性累積膜形成後の
断面工程概念図。
面を分子レベルまで拡大した有機機能性累積膜形成後の
断面工程概念図。
１、１１ シリコン基板
２、１２ 単分子膜
３、１３ 単分子膜
４、５、１４ 有機機能性累積膜
Claims (6)
- 【請求項１】 基材の表面にシロキサン結合を介して
化学吸着単分子膜が形成され、その表層にケイ素を含む
官能基を介して機能性分子膜が形成されているとともに
、前記化学吸着単分子膜と機能性分子膜との結合が、Ｓ
ｉ−Ｏ−Ｃ結合、Ｓｉ−Ｏ−Ｎ結合、またはＳｉ−Ｏ−
Ｓ結合から選ばれる少なくとも一つの結合である有機機
能性累積膜。 - 【請求項２】 機能性分子膜が少なくとも不飽和結合
基を含む請求項１に記載の有機機能性累積膜。 - 【請求項３】 基材表面に化学吸着法によってシロキ
サン結合を介して有機単分子膜を形成する工程と、前記
有機単分子膜表面にケイ素基を含む反応性基を導入する
工程と、前記ケイ素基を含む反応性基に有機機能性分子
を化学吸着する工程とを少なくとも含む有機機能性累積
膜の製造方法。 - 【請求項４】 基材表面に−ＯＨ基を有する基材であ
って、前記−ＯＨ基とシラノール基とを反応させてシロ
キサン結合を形成する請求項３に記載の有機機能性累積
膜の製造方法。 - 【請求項５】 化学吸着法によって有機単分子膜を形
成する工程で使用する有機単分子膜を形成する物質が、
分子内にＳｉＣｌ基を含むものである請求項３に記載の
有機機能性累積膜の製造方法。 - 【請求項６】 有機単分子膜表面にケイ素基を含む反
応性基を導入する工程が、ＳｉＣｌｎ 基（ただし、ｎ
は１〜３を示す。）を導入する工程である請求項３に記
載の有機機能性累積膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3118573A JPH04345633A (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 有機機能性累積膜およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3118573A JPH04345633A (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 有機機能性累積膜およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04345633A true JPH04345633A (ja) | 1992-12-01 |
Family
ID=14739944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3118573A Pending JPH04345633A (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 有機機能性累積膜およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04345633A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005528262A (ja) * | 2002-05-31 | 2005-09-22 | ソントル ナショナル ド ラ ルシェルシュ ションティフィーク | 表面修飾された無機物基板の製造方法及び得られる基板 |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP3118573A patent/JPH04345633A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005528262A (ja) * | 2002-05-31 | 2005-09-22 | ソントル ナショナル ド ラ ルシェルシュ ションティフィーク | 表面修飾された無機物基板の製造方法及び得られる基板 |
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