JPH06220218A - Thin hydrophilic film and its production - Google Patents

Thin hydrophilic film and its production

Info

Publication number
JPH06220218A
JPH06220218A JP22082393A JP22082393A JPH06220218A JP H06220218 A JPH06220218 A JP H06220218A JP 22082393 A JP22082393 A JP 22082393A JP 22082393 A JP22082393 A JP 22082393A JP H06220218 A JPH06220218 A JP H06220218A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
film
hydrophilic
thin film
chemisorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP22082393A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3416217B2 (en
Inventor
Tadashi Otake
忠 大竹
Norihisa Mino
規央 美濃
Kazufumi Ogawa
小川  一文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP22082393A priority Critical patent/JP3416217B2/en
Publication of JPH06220218A publication Critical patent/JPH06220218A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3416217B2 publication Critical patent/JP3416217B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject film by introducing molecules of a compound having a hydrophilic group into a chemisorptive film immobilized on a substrate by chemical bonding and immobilizing the molecules on the film. CONSTITUTION:A chemisorptive film is formed on the surface of a substrate 1, and then molecules of a compound having a hydrophilic group, for example, at least one member selected from the group consisting of a saccharide, a cyclodextrin, a polyether, a polyalcohol, a polyethylene oxide, a poly-N- vinyllactam, a polymethacrylamide, a polymethacrylic acid, a polymethacrylic ester and a polyvinylamine are immobilized on the film by chemical bonding to form a thin hydrophilic film 4 of improved hydrophilicity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、親水性薄膜およびその
製造方法に関するものである。さらに詳しくは、親水性
基を有する分子が化学吸着膜を介して基体表面上に化学
結合で固定されている親水性薄膜およびその製造方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrophilic thin film and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a hydrophilic thin film in which a molecule having a hydrophilic group is fixed on the surface of a substrate by a chemical bond through a chemical adsorption film, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、基材に親水性を付与する方法とし
て、ポリビニルアルコールやポリエチレングリコール等
の親水性化合物を含む薬品や樹脂を塗布したり、同様の
化合物を含む親水性フィルムを張り付けたりする方法が
知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for imparting hydrophilicity to a substrate, a chemical or resin containing a hydrophilic compound such as polyvinyl alcohol or polyethylene glycol is applied, or a hydrophilic film containing a similar compound is attached. The method is known.

【0003】また、他の方法として、化学的に表面改質
を行なう方法がある。例えば、オゾン雰囲気でエキシマ
レーザー等の高エネルギー光を照射するという非常に強
い反応条件下での酸化というのも1つの方法であった。
この酸化により、新たにカルボキシル基や水酸基がつく
り出される。
Another method is to chemically modify the surface. For example, oxidation under a very strong reaction condition of irradiating high energy light such as excimer laser in an ozone atmosphere was also one method.
By this oxidation, new carboxyl groups and hydroxyl groups are newly created.

【0004】化学吸着膜の基本的作成技術に関しては、
ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイアテ
ィー第102巻92ページ(J.Sagiv et a
l.,J.Am.Chem.Soc.,102,92
(1980))およびラングミュアー第6巻851ペー
ジ(K.Ogawa et al.,Langmui
r,6,851(1990))等に掲載されている。こ
の化学吸着法は、クロロシリル基を有する化学吸着剤と
呼ばれる分子を、その表面に水酸基を有する基体上に脱
塩化水素反応を経て固定させる方法である。
Regarding the basic technique for making a chemisorption film,
Journal of American Chemical Society Vol. 102, page 92 (J. Sagiv et a.
l. J. Am. Chem. Soc. , 102, 92
(1980)) and Langmuir Volume 6, page 851 (K. Ogawa et al., Langmui.
r, 6, 851 (1990)) and the like. This chemical adsorption method is a method of immobilizing a molecule called a chemical adsorbent having a chlorosilyl group on a substrate having a hydroxyl group on its surface through a dehydrochlorination reaction.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、親水性
の樹脂を塗布したり親水性フィルムを張り付ける方法で
は、透明性が低下する上、剥離や傷がつき易い等の耐久
性の面で問題があった。
However, in the method of applying a hydrophilic resin or attaching a hydrophilic film, there is a problem in terms of durability such as deterioration of transparency and easy peeling or scratching. there were.

【0006】また、強烈な酸化による化学的表面改質と
いう方法では、親水性はたとえ向上しても、基材のある
程度の損傷は避けられず、場合によっては、改質どころ
か炭化を含めての硬化や変色等が起こってしまう。
Further, in the method of chemical surface modification by intense oxidation, even if the hydrophilicity is improved, some damage to the substrate is unavoidable. In some cases, rather than modification, carbonization is included. Curing and discoloration will occur.

【0007】本発明は、前記従来の課題を解決するた
め、透明性、耐久性の保持は勿論、さらに基材表面に損
傷を与えることなく、優れた親水性を付与した薄膜およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a thin film having excellent hydrophilicity and transparency and durability, as well as the surface of the substrate, and a method for producing the same. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の親水性薄膜は、基体表面に化学吸着膜が化
学結合により固定され、前記化学吸着膜の分子内若しく
は分子上に親水性基を有する分子が導入されている親水
性薄膜であって、前記親水性を有する分子が、糖類、シ
クロデキストリン類、ポリエーテル類、ポリアルコール
類、ポリエチレンオキサイド類、ポリN−ビニルラクタ
ム類、ポリメタアクリルアミド類、ポリメタアクリル酸
類、ポリメタアクリル酸エステル類、及びポリビニルア
ミン類から選ばれる少なくとも1つの分子であることを
特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the hydrophilic thin film of the present invention has a chemisorption film immobilized on the surface of a substrate by a chemical bond, and has a hydrophilic property in or on the molecule of the chemisorption film. A hydrophilic thin film into which a molecule having a group is introduced, wherein the hydrophilic molecule is a saccharide, a cyclodextrin, a polyether, a polyalcohol, a polyethylene oxide, a poly N-vinyl lactam, a poly It is characterized by being at least one molecule selected from methacrylamides, polymethacrylic acids, polymethacrylic acid esters, and polyvinylamines.

【0009】前記構成においては、化学吸着膜が、基体
とC、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、及びSから選ば
れる少なくとも1つの原子を介して共有結合しているこ
とが好ましい。
In the above structure, the chemisorption film is preferably covalently bonded to the substrate through at least one atom selected from C, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and S.

【0010】また前記構成においては、化学吸着膜が、
単分子膜及び単分子累積膜から選ばれることが好まし
い。また前記構成においては、親水性基が、水酸基、カ
ルボキシル基、スルフォン酸基、スルフィン酸基、リン
酸基、亜リン酸基、第四級アンモニウム基、第四級ホス
フォニウム基、チオール基、アミノ基、及び硫酸エステ
ル基から選ばれる少なくとも1つであることが好まし
い。
In the above structure, the chemical adsorption film is
It is preferably selected from monolayers and monolayers. In the above structure, the hydrophilic group is a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group, a quaternary ammonium group, a quaternary phosphonium group, a thiol group, an amino group. And at least one selected from sulfate groups.

【0011】また前記構成においては、水酸基、カルボ
キシル基、スルフォン酸基、スルフィン酸基、リン酸
基、亜リン酸基、及びチオール基から選ばれる1つの官
能基のHがアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属で置
換された官能基から選ばれる少なくとも1つであること
が好ましい。
Further, in the above structure, H of one functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group, and a thiol group is an alkali metal or an alkaline earth metal. It is preferably at least one selected from functional groups substituted with metal.

【0012】次に本発明の親水性薄膜の製造方法は、基
体表面に化学吸着膜が化学結合により固定され、前記化
学吸着膜の分子内若しくは分子上に親水性基を有する分
子を導入する親水性薄膜の製造方法であって、前記化学
吸着膜に官能基を存在させ、前記官能基と、糖類、シク
ロデキストリン類、ポリエーテル類、ポリアルコール
類、ポリエチレンオキサイド類、ポリN−ビニルラクタ
ム類、ポリメタアクリルアミド類、ポリメタアクリル酸
類、ポリメタアクリル酸エステル類、及びポリビニルア
ミン類から選ばれる少なくとも1つの分子を化学反応に
より共有結合によって固定することを特徴とする。
Next, in the method for producing a hydrophilic thin film of the present invention, a chemisorption film is fixed to the surface of a substrate by a chemical bond, and a molecule having a hydrophilic group is introduced into or on the molecule of the chemisorption film. A method for producing a conductive thin film, wherein a functional group is present in the chemical adsorption film, and the functional group is combined with a saccharide, a cyclodextrin, a polyether, a polyalcohol, a polyethylene oxide, a poly N-vinyllactam, It is characterized in that at least one molecule selected from polymethacrylamides, polymethacrylic acids, polymethacrylic acid esters, and polyvinylamines is covalently immobilized by a chemical reaction.

【0013】前記構成においては、化学吸着膜を形成す
るための原料が、前記(化1)で示される官能基、前記
式(化2)で示される官能基、前記式(化3)で示され
るハロゲン化スルフォニル基、前記式(化4)で示され
るハロゲン化スルフィニル基、及びシアノ基(−CN)
から選ばれる少なくとも1つの官能基を有する分子であ
ることが好ましい。
In the above structure, the raw material for forming the chemisorption film is represented by the functional group represented by the above (Chemical formula 1), the functional group represented by the above formula (Chemical formula 2) and the above formula (Chemical formula 3). Halogenated sulfonyl group, a halogenated sulfinyl group represented by the above formula (Formula 4), and a cyano group (-CN)
It is preferably a molecule having at least one functional group selected from

【0014】また前記構成においては、親水性基が、水
酸基、カルボキシル基、スルフォン酸基、スルフィン酸
基、リン酸基、亜リン酸基、第四級アンモニウム基、第
四級ホスフォニウム基、チオール基、アミノ基、及び硫
酸エステル基から選ばれる少なくとも1つであることが
好ましい。
In the above structure, the hydrophilic group is a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group, a quaternary ammonium group, a quaternary phosphonium group or a thiol group. It is preferably at least one selected from an amino group, an amino group, and a sulfate ester group.

【0015】また前記構成においては、水酸基、カルボ
キシル基、スルフォン酸基、スルフィン酸基、リン酸
基、亜リン酸基、及びチオール基から選ばれる1つの官
能基のHがアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属で置
換された官能基から選ばれる少なくとも1つであること
が好ましい。
Further, in the above constitution, H of one functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group and a thiol group is an alkali metal or an alkaline earth metal. It is preferably at least one selected from functional groups substituted with metal.

【0016】また前記構成においては、化学吸着膜が、
単分子膜及び単分子累積膜から選ばれることが好まし
い。
In the above structure, the chemisorption film is
It is preferably selected from monolayers and monolayers.

【0017】[0017]

【作用】前記本発明の構成によれば、基体表面に化学吸
着膜が化学結合により固定され、前記化学吸着膜の分子
内若しくは分子上に親水性基を有する分子が導入されて
いる親水性薄膜であって、前記親水性を有する分子が、
糖類、シクロデキストリン類、ポリエーテル類、ポリア
ルコール類、ポリエチレンオキサイド類、ポリN−ビニ
ルラクタム類、ポリメタアクリルアミド類、ポリメタア
クリル酸類、ポリメタアクリル酸エステル類、及びポリ
ビニルアミン類から選ばれる少なくとも1つの分子であ
ることにより、透明性、耐久性に優れ、さらに基材表面
に損傷を与えることなく、優れた親水性を付与した薄膜
を実現できる。
According to the structure of the present invention, a hydrophilic thin film in which a chemical adsorption film is fixed to the surface of a substrate by a chemical bond and a molecule having a hydrophilic group is introduced into or on the molecule of the chemical adsorption film. And the molecule having hydrophilicity is
At least selected from sugars, cyclodextrins, polyethers, polyalcohols, polyethylene oxides, poly N-vinyl lactams, polymethacrylamides, polymethacrylic acids, polymethacrylic acid esters, and polyvinylamines. By using one molecule, it is possible to realize a thin film that is excellent in transparency and durability, and further has excellent hydrophilicity without damaging the surface of the substrate.

【0018】また本発明の製造方法によれば、本発明の
薄膜を効率よく合理的に形成することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the thin film of the present invention can be formed efficiently and rationally.

【0019】[0019]

【実施例】本発明の親水性薄膜は、基体上にあらかじめ
形成した化学吸着膜を介して化学結合で親水性基を有す
る分子を固定させて作成する。このことにより、親水性
基の数を基体若しくは下地の化学吸着膜に比べ、化学吸
着親水性分子を飛躍的に増やすことが可能となり、基体
表面の親水性が向上する。
EXAMPLE The hydrophilic thin film of the present invention is prepared by immobilizing molecules having a hydrophilic group by a chemical bond through a chemical adsorption film previously formed on a substrate. This makes it possible to dramatically increase the number of hydrophilic groups and the number of chemically adsorbed hydrophilic molecules as compared with the base or the base chemical adsorption film, thereby improving the hydrophilicity of the base surface.

【0020】なお、親水性基を有する分子の親水基と
は、水酸基、カルボキシル基、スルフォン酸基、スルフ
ィン酸基、リン酸基、亜リン酸基、チオール基のHがア
ルカリ金属やアルカリ土類金属で置換された官能基、水
酸基、カルボキシル基、スルフォン酸基、スルフィン酸
基、リン酸基、亜リン酸基、第四級アンモニウム基、第
四級ホスフォニウム基、チオール基、アミノ基若しくは
硫酸エステル基等が好ましい。これらの親水基は1種類
のみでもよく、2種類以上を含んでいても良い。
The hydrophilic group of the molecule having a hydrophilic group is a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group, or a thiol group, where H is an alkali metal or alkaline earth metal. Functional group substituted with metal, hydroxyl group, carboxyl group, sulfonic acid group, sulfinic acid group, phosphoric acid group, phosphorous acid group, quaternary ammonium group, quaternary phosphonium group, thiol group, amino group or sulfate ester A group and the like are preferable. Only one kind of these hydrophilic groups may be contained, or two or more kinds thereof may be contained.

【0021】親水性基を有する分子としては、単糖類、
二糖類、多糖類、ポリエーテル類、ポリアルコール類、
ポリエチレンオキサイド類、ヒドロキシルアルキルアル
コール、ポリN−ビニルピロリドン、ポリN−ビニルカ
プロラクタム等のポリN−ビニルラクタム類、ポリアク
リルアミド、ポリジアセトンアクリルアミド等のポリメ
タアクシルアミド類、ポリアクリル酸、ポリヒドロキシ
アルキルアクリレート等のポリメタアクリル類、それら
のポリメタアクリル酸エルテルおよびポリビニルピリジ
ン等のポリビミルアミン類が適当である。なお、これら
のうち、1種類のみを固定させてもよいが、2種類以上
を含むように固定させても構わない。
The molecule having a hydrophilic group is a monosaccharide,
Disaccharides, polysaccharides, polyethers, polyalcohols,
Poly (N-vinyl lactams) such as polyethylene oxides, hydroxylalkyl alcohols, poly (N-vinylpyrrolidone) and poly (N-vinylcaprolactam), poly (meth) acylamides such as polyacrylamide, polydiacetone acrylamide, polyacrylic acid, polyhydroxyalkyl Suitable are polymethacrylics such as acrylates, their polymethacrylates and polybimylamines such as polyvinylpyridine. Of these, only one type may be fixed, but two or more types may be fixed.

【0022】そして親水性は、親水性基の密度や種類に
より制御可能である。密度の制御の方法には、親水性基
を有する分子の親水性基の密度を変えておく方法があ
る。例えば、分子中の水酸基やカルボキシル基の数を変
えておく方法、あるいは親水基を有する分子を既設の基
体上の化学吸着膜上へ固定させる反応の反応時間を制御
するという方法、親水性基を有する分子を固定するため
に形成された下地の化学吸着膜表面の官能基の密度を制
御する方法が考えられる。なお、以上の方法を組み合わ
せて制御を行ってもよい。
The hydrophilicity can be controlled by the density and type of hydrophilic group. As a method of controlling the density, there is a method of changing the density of hydrophilic groups of a molecule having a hydrophilic group. For example, a method of changing the number of hydroxyl groups or carboxyl groups in the molecule, or a method of controlling the reaction time of the reaction of fixing the molecule having a hydrophilic group onto the chemisorption film on the existing substrate, A method of controlling the density of the functional groups on the surface of the underlying chemisorption film formed to fix the molecule is considered. The control may be performed by combining the above methods.

【0023】また、下地である化学吸着膜上への前記親
水基を有する分子の固定の方法としては、化学吸着膜上
の官能基と親水基を有する分子の官能基とが化学反応し
て、共有結合若しくはイオン結合を形成し、親水基を有
する分子が強固に固定できる方法がよい。なお、固定時
の反応は、重合、カップリング、付加、置換、交換反応
等いわゆる化学反応であれば何れの反応でもよい。
As a method of immobilizing the molecule having the hydrophilic group on the base chemical adsorption film, the functional group on the chemical adsorption film chemically reacts with the functional group of the molecule having the hydrophilic group, A method is preferable in which a molecule having a hydrophilic group can be firmly fixed by forming a covalent bond or an ionic bond. The reaction at the time of fixation may be any reaction as long as it is a so-called chemical reaction such as polymerization, coupling, addition, substitution and exchange reaction.

【0024】さらに、内層である化学吸着膜上に前記親
水基を有する分子を固定した後、その親水基に化学吸着
剤を反応させて再度化学吸着膜を形成し、さらにその上
に、同様にして親水基を有する分子を固定させることを
繰り返して、累積膜を形成してもよい。
Further, after the molecule having the hydrophilic group is fixed on the inner surface of the chemisorption film, the chemisorption agent is reacted with the hydrophilic group to form the chemisorption film again. A cumulative film may be formed by repeatedly fixing molecules having a hydrophilic group.

【0025】なお、親水性の評価には水に対する接触角
の測定および水滴の蒸発乾燥時間の測定で行なうと適当
である。水に対する接触角は、親水性が高い程小さくな
る。また、水滴の蒸発乾燥時間は、親水性が高い程、短
くなる。
It is suitable to evaluate the hydrophilicity by measuring the contact angle with water and evaporative drying time of water droplets. The higher the hydrophilicity, the smaller the contact angle to water. Further, the evaporative drying time of water droplets becomes shorter as the hydrophilicity becomes higher.

【0026】また、本発明の親水性膜を形成することに
より、その表面の親水基の密度を向上させることが可能
となるために、この膜の上に新たに化学吸着膜等を形成
すると、これまでになく膜密度の高い膜が形成される。
つまり、化学吸着膜の形成の原理は、少なくとも前記式
(化1)で示される官能基、前記式(化2)で示される
官能基、前記式(化3)で示されるハロゲン化スルフォ
ニル基、前記式(化4)で示されるハロゲン化スルフィ
ニル基、アルデヒド基からなる群から選ばれる1つを有
する分子を化学吸着剤として、基体上の親水基と前記官
能基とが縮合反応することで、前記基体上に化学吸着剤
が固定される。
By forming the hydrophilic film of the present invention, the density of hydrophilic groups on the surface can be improved. Therefore, when a new chemical adsorption film or the like is formed on this film, A film having a higher film density than ever before is formed.
That is, the principle of forming the chemisorption film is at least the functional group represented by the formula (Formula 1), the functional group represented by the formula (Formula 2), the halogenated sulfonyl group represented by the formula (Formula 3), By using a molecule having one selected from the group consisting of a halogenated sulfinyl group and an aldehyde group represented by the formula (Formula 4) as a chemical adsorbent, a hydrophilic group on the substrate and the functional group undergo a condensation reaction, A chemical adsorbent is fixed on the substrate.

【0027】親水性膜を固定し、その上にさらに化学吸
着膜を形成すると、化学吸着分子の密度は高くなる。そ
こで、例えばアルキル基を有する膜構成分子を用いた場
合、明らかに膜の撥水性の向上がみられるので、逆に撥
水性の向上で下地の親水性膜の親水性の向上が確認でき
る。
When a hydrophilic film is fixed and a chemisorption film is further formed thereon, the density of chemisorption molecules increases. Therefore, for example, when a film-constituting molecule having an alkyl group is used, the water repellency of the film is clearly improved, and conversely, it can be confirmed that the hydrophilic property of the underlying hydrophilic film is improved by the improvement of the water repellency.

【0028】下地の化学吸着膜を固定する先の基体とし
ては、その表面に、水酸基、カルボキシル基、スルフォ
ン酸基、スルフィン酸基、リン酸基、亜リン酸基、チオ
ール基のHがアルカリ金属やアルカリ土類金属で置換さ
れた官能基、水酸基、カルボキシル基、スルフォン酸
基、スルフィン酸基、リン酸基、亜リン酸基、第四級ア
ンモニウム基、第四級ホスフォニウム基、チオール基、
アミノ基から選ばれる少なくとも1つの官能基を有する
もの、および前記した官能基を有する基体上に既に固定
され、かつ前記した官能基を膜上に有している化学吸着
膜が挙げられるが、これらに限定されない。
As the substrate on which the underlying chemisorption film is fixed, H of the hydroxyl group, the carboxyl group, the sulfonic acid group, the sulfinic acid group, the phosphoric acid group, the phosphorous acid group and the thiol group is an alkali metal on the surface thereof. Functional group substituted with or alkaline earth metal, hydroxyl group, carboxyl group, sulfonic acid group, sulfinic acid group, phosphoric acid group, phosphorous acid group, quaternary ammonium group, quaternary phosphonium group, thiol group,
Examples thereof include those having at least one functional group selected from amino groups, and chemisorption membranes which are already immobilized on a substrate having the above-mentioned functional group and have the above-mentioned functional group on the membrane. Not limited to.

【0029】基体表面に前記した官能基がないか、若し
くは少ない場合にはUV/オゾン処理、酸素プラズマ処
理、過マンガン酸カリウム液等の化合物酸化剤処理等を
行って表面改質を施し、前記官能基を作り出すか若しく
は増やしてやると効果的である。
When the surface of the substrate has no or a small amount of the above-mentioned functional groups, UV / ozone treatment, oxygen plasma treatment, treatment with a compound oxidant such as potassium permanganate solution is carried out to modify the surface, It is effective to create or increase functional groups.

【0030】また、前記化学吸着膜を前記基体に固定さ
せる方法として、液体状および/若しくは気体状の前記
化学吸着させるための原料を溶解させた溶液に基体を接
触させる方法が挙げられるが、これらに限定されない。
As a method of fixing the chemisorption film to the substrate, there is a method of bringing the substrate into contact with a solution in which a liquid and / or gaseous raw material for chemisorption is dissolved. Not limited to.

【0031】ここで溶液として供する場合、用いる溶媒
としては、活性な水素が含まれていない分子から成るの
が適当である。例えば、化学吸着剤が長鎖のアルキル基
を有する場合には、炭化水素類とハロゲン化炭素類等の
混合溶媒を、カルボニル基を有する場合には、ハロゲン
化炭化水素類や芳香族類等を用いるのが適当であるが、
これらに限定されない。
When the solution is provided here, the solvent to be used is preferably composed of molecules containing no active hydrogen. For example, when the chemical adsorbent has a long-chain alkyl group, a mixed solvent of hydrocarbons and halogenated carbons is used. When the chemical adsorbent has a carbonyl group, halogenated hydrocarbons and aromatics are used. It is suitable to use,
It is not limited to these.

【0032】化学吸着膜を基体上に固定させた後には、
未反応の分子を除去する工程を加える法が単分子膜およ
び単分子累積膜を作成し易い。例えば、ハロゲン化炭素
類、エーテル類、ラクトン類、エステル類、ニトリル
類、アミド類等が挙げられるが、これたに限定されな
い。
After fixing the chemisorption film on the substrate,
The method of adding the step of removing unreacted molecules is easy to form a monomolecular film and a monomolecular cumulative film. Examples include, but are not limited to, halogenated carbons, ethers, lactones, esters, nitriles, amides, and the like.

【0033】以下に、本発明について詳細に説明する
が、本発明は以下の具体的実施例に限定されない。 (実施例1)はじめに、吸着溶液Aを調製した。
The present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to the following specific examples. (Example 1) First, an adsorption solution A was prepared.

【0034】ヘキサデカンと四塩化炭素とクロロホルム
を重量比で80:12:8の割合で混合した混合溶媒に
化学吸着剤である(4−クロロメチルフェニル)トリク
ロロシランを約1重量%の濃度で溶かして調製し、これ
を吸着溶液Aとした。
Hexadecane, carbon tetrachloride and chloroform were mixed in a weight ratio of 80: 12: 8 to dissolve a chemical adsorbent (4-chloromethylphenyl) trichlorosilane at a concentration of about 1% by weight. Was prepared as the adsorption solution A.

【0035】図1に示すように、親水性基板としてガラ
ス基板1を用い、有機溶剤で洗浄した後、吸着溶液Aに
3時間浸漬させた。この処理により、まず(4−クロロ
メチルフェニル)トリクロロシランのSi−Clとガラ
ス基板1のOHとで脱塩化水素反応を起こし、(化5)
という結合ができ化学吸着膜がガラス基板1表面に形成
された。
As shown in FIG. 1, a glass substrate 1 was used as a hydrophilic substrate, washed with an organic solvent, and then immersed in an adsorption solution A for 3 hours. By this treatment, first, a dehydrochlorination reaction is caused between Si—Cl of (4-chloromethylphenyl) trichlorosilane and OH of the glass substrate 1,
The chemical adsorption film was formed on the surface of the glass substrate 1.

【0036】[0036]

【化5】 [Chemical 5]

【0037】次に、非水系溶媒であるクロロホルムで1
0分間洗浄し、さらに10分間水洗を行うと、図2に示
したような、化学吸着単分子膜3が形成された。この単
分子膜は、強固に基板と固定されており、かつ撥水性で
あった。水の接触角を測定したところ、65゜であっ
た。
Next, 1% of chloroform was added as a non-aqueous solvent.
After washing for 0 minutes and further for 10 minutes with water, a chemisorption monomolecular film 3 as shown in FIG. 2 was formed. This monomolecular film was firmly fixed to the substrate and was water repellent. The contact angle of water was measured and found to be 65 °.

【0038】なお、膜形成はフーリエ変換赤外吸収スペ
クトル(FTIR)測定で1610、1400(帰属:
ベンゼン骨格)、1440(帰属:CH2 Cl)、10
80(帰属:Si−O)cm-1にこの構造に特徴的なシ
グナルを得たことで、確認できた。
The film formation was determined by Fourier transform infrared absorption spectrum (FTIR) measurement at 1610, 1400 (attribution:
Benzene skeleton), 1440 (attribution: CH 2 Cl), 10
This could be confirmed by obtaining a signal characteristic of this structure at 80 (attribution: Si—O) cm −1 .

【0039】次に、この化学吸着単分子膜3を有するガ
ラス基板1を、グルコースを約5重量%含むジメチルス
ルフォキサイド溶液に浸漬させた。そして溶液を60℃
にして、2時間反応させた。
Next, the glass substrate 1 having this chemisorption monomolecular film 3 was dipped in a dimethyl sulfoxide solution containing about 5% by weight of glucose. And the solution at 60 ℃
And reacted for 2 hours.

【0040】その後、10分間のメタノール洗浄と10
分間の水洗を行った。すると、図3に示したような、化
学吸着膜4が形成された。この膜は、強固に基板と固定
されており、かつ親水性に富んでいた。この化学吸着膜
について、水の接触角測定を行うと5゜であり、親水性
を示した。
Thereafter, 10 minutes of methanol cleaning and 10 minutes
It was washed with water for a minute. Then, the chemical adsorption film 4 as shown in FIG. 3 was formed. This film was firmly fixed to the substrate and was rich in hydrophilicity. The contact angle of water on this chemically adsorbed film was 5 °, showing hydrophilicity.

【0041】なお、フーリエ変換赤外吸収スペクトル
(FTIR)測定によると、3600(帰属:O−H)
cm-1のシグナルが新たに現れ、また1080cm-1
シグナルの強度が増加したことで、グルコースが固定さ
れていることを確認できた。
According to Fourier transform infrared absorption spectrum (FTIR) measurement, 3600 (attribution: OH)
cm -1 of the signal appear newly, also by the strength of the signal of 1080 cm -1 was increased, it was confirmed that the glucose is fixed.

【0042】(実施例2)はじめに、吸着溶液Bを調製
した。ヘキサデカンと四塩化炭素とクロロホルムを重量
比で80:12:8の割合で混合した混合溶媒に化学吸
着剤である4−(2−(トリクロロシリル)エチル)ベ
ンゼンスルフォニルクロライドを約1重量%の濃度で溶
かして調製し、これを吸着溶液Bとした。
Example 2 First, an adsorption solution B was prepared. Hexadecane, carbon tetrachloride and chloroform were mixed at a weight ratio of 80: 12: 8 in a mixed solvent of 4- (2- (trichlorosilyl) ethyl) benzenesulfonyl chloride as a chemical adsorbent at a concentration of about 1% by weight. It was prepared by dissolving it in, and this was designated as adsorption solution B.

【0043】実施例1と同様に、親水性基板としてガラ
ス基板1を用い、有機溶剤で洗浄した後、吸着溶液Bに
2時間浸漬させた。この処理により、まず4−(2−
(トリクロロシリル)エチル)ベンゼンスルフォニルク
ロライドのSi−Clとガラス基板1のOHとが脱塩化
水素反応を起こし、(化6)という結合でき化学吸着膜
がガラス基板1表面に形成された。
As in Example 1, the glass substrate 1 was used as the hydrophilic substrate, washed with an organic solvent, and then immersed in the adsorption solution B for 2 hours. By this process, first 4- (2-
Si-Cl of (trichlorosilyl) ethyl) benzenesulfonyl chloride and OH of the glass substrate 1 caused a dehydrochlorination reaction, and a chemical adsorption film was formed on the surface of the glass substrate 1 due to the bond of (Chemical Formula 6).

【0044】[0044]

【化6】 [Chemical 6]

【0045】次に、10分間のクロロホルム洗浄と10
分間の水洗を行うと、図4に示したような、化学吸着単
分子膜5が形成された。この単分子膜は、強固に基板と
固定されており、かつ撥水性であった。水の接触角を測
定したところ、62゜であった。
Then, chloroform washing for 10 minutes and 10
After washing with water for a minute, a chemisorption monomolecular film 5 as shown in FIG. 4 was formed. This monomolecular film was firmly fixed to the substrate and was water repellent. The contact angle of water was measured and found to be 62 °.

【0046】なお、膜形成はフーリエ変換赤外吸収スペ
クトル(FTIR)測定で1595、1490、141
0(帰属:ベンゼン骨格)、1380、1180(帰
属:O=S=O)、1080(帰属:Si−O)cm-1
にこの構造に特徴的なシグナルを得たことで、膜形成を
確認できた。
The film formation was carried out by Fourier transform infrared absorption spectrum (FTIR) measurement at 1595, 1490 and 141.
0 (attribute: benzene skeleton), 1380, 1180 (attribute: O = S = O), 1080 (attribute: Si-O) cm -1
The formation of a film was confirmed by obtaining a signal characteristic of this structure.

【0047】この化学吸着単分子膜5を有するガラス基
板1を、HO(CH2 CH2 O)nHで示される平均分
子量350のポリエチレンオキサイドを約5重量%含む
ジメチルスルフォキサイド溶液に浸漬させた。そして溶
液を60℃にして、3時間反応させた。
The glass substrate 1 having this chemisorption monomolecular film 5 was dipped in a dimethyl sulfoxide solution containing about 5% by weight of polyethylene oxide having an average molecular weight of 350 and represented by HO (CH 2 CH 2 O) n H. Let Then, the solution was brought to 60 ° C. and reacted for 3 hours.

【0048】その後、10分間のメタノール洗浄と10
分間の水洗を行った。すると、図5に示したような、化
学吸着膜6が形成された。この膜は、強固に基板と固定
されており、かつ親水性に富んでいた。この化学吸着膜
について、水の接触角測定を行うと3゜であり、親水性
を示した。
After that, 10 minutes of methanol washing and 10 minutes
It was washed with water for a minute. Then, the chemical adsorption film 6 as shown in FIG. 5 was formed. This film was firmly fixed to the substrate and was rich in hydrophilicity. When the contact angle of water was measured on this chemically adsorbed film, it was 3 °, showing hydrophilicity.

【0049】なお、膜形成はフーリエ変換赤外吸収スペ
クトル(FTIR)測定によると、2920、2860
(帰属:−CH2 −)、1080cm-1のシグナルの強
度の増加で、ポリエチレンオキサイドが固定されたてい
ることを確認できた。
The film formation was 2920, 2860 according to Fourier transform infrared absorption spectrum (FTIR) measurement.
(Assignment: —CH 2 —) It was confirmed that polyethylene oxide was immobilized by the increase in the intensity of the signal at 1080 cm −1 .

【0050】(実施例3)実施例2で作成した化学吸着
膜6を再度、吸着溶液Bに15分間浸漬させた。この処
理により、(化7)で示される結合が化学吸着膜6上に
形成された。
(Example 3) The chemical adsorption film 6 prepared in Example 2 was again immersed in the adsorption solution B for 15 minutes. By this treatment, the bond shown in Chemical formula 7 was formed on the chemical adsorption film 6.

【0051】[0051]

【化7】 [Chemical 7]

【0052】次に、10分間のクロロホルム洗浄と10
分間の水洗を行うと、図6に示したような、化学吸着膜
7が形成された。この化学吸着膜は、強固に基板と固定
されており、かつ撥水性であった。水の接触角を測定し
たところ、67゜であった。
Next, 10 minutes of chloroform washing and 10
After washing with water for a minute, a chemical adsorption film 7 as shown in FIG. 6 was formed. This chemisorption film was firmly fixed to the substrate and was water repellent. The contact angle of water was measured and found to be 67 °.

【0053】なお、膜形成はフーリエ変換赤外吸収スペ
クトル(FTIR)測定によると、1595、149
0、1410(帰属:ベンゼン骨格)、1380、11
80(帰属:O=S=O)、1080(帰属:Si−
O)cm-1の強度がそれぞれ増加したことで確認でき
た。
The film formation was 1595, 149 according to Fourier transform infrared absorption spectrum (FTIR) measurement.
0, 1410 (attribute: benzene skeleton), 1380, 11
80 (attribute: O = S = O), 1080 (attribute: Si-
It was confirmed that the intensity of (O) cm −1 was increased.

【0054】さらに、この化学吸着膜7を有するガラス
基板1を図7に示したような多糖類を約5重量%含むジ
メチルスルフォキサイド溶液に浸漬させて、液温は60
℃にして、2時間反応させた。
Further, the glass substrate 1 having the chemical adsorption film 7 was dipped in a dimethyl sulfoxide solution containing about 5% by weight of the polysaccharide as shown in FIG. 7, and the liquid temperature was 60.
The temperature was raised to 0 ° C. and the reaction was performed for 2 hours.

【0055】これは、10分間のメタノール洗浄と10
分間の水洗を行うと、図8に示したような、化学吸着膜
8が累積できた。この膜は、強固に基板と固定されてお
り、かつ親水性に富んでいた。
This is a 10 minute methanol wash and 10 minutes.
After washing with water for a minute, the chemical adsorption film 8 as shown in FIG. 8 could be accumulated. This film was firmly fixed to the substrate and was rich in hydrophilicity.

【0056】なお、膜形成はフーリエ変換赤外吸収スペ
クトル(FTIR)測定によると、3650(帰属:O
−H)、2920、2860(帰属:−CH2 −)、1
080cm-1のシグナルの強度の増加で、多糖類が固定
されていることを確認できた。
The film formation was determined by Fourier transform infrared absorption spectrum (FTIR) measurement to be 3650 (attribution: O
-H), 2920,2860 (attributable: -CH 2 -), 1
It was confirmed that the polysaccharide was immobilized by the increase in the intensity of the signal at 080 cm -1 .

【0057】この化学吸着膜8は極めて親水性に富んで
おり、水の接触角測定を行うとあまりに水滴が広がり過
ぎ、接触角はほとんど0゜に近く測定不能であった。 (実施例4)実施例3と同様の方法を用いて、図9に示
すようにまず親水性膜をガラス基板上の化学吸着膜上に
形成し、これを親水性膜9とした。この膜はやはり、極
めて親水性に富んでいた。
This chemisorption film 8 was extremely hydrophilic, and when the contact angle of water was measured, the water droplets spread too much and the contact angle was almost 0 ° and could not be measured. Example 4 Using the same method as in Example 3, a hydrophilic film was first formed on the chemisorption film on the glass substrate as shown in FIG. This membrane was again extremely hydrophilic.

【0058】次に、吸着溶液Cを調製した。ヘキサデカ
ンと四塩化炭素とクロロホルムを重量比で80:12:
8の割合で混合した混合溶媒に化学吸着剤であるオクタ
デシルトリクロロシラン(C1837SiCl3 )を約1
%の濃度で溶かして調製し、これを吸着溶液Cとした。
Next, an adsorption solution C was prepared. Hexadecane, carbon tetrachloride and chloroform in a weight ratio of 80:12:
About 8 decadyltrichlorosilane (C 18 H 37 SiCl 3 ) which is a chemical adsorbent was added to a mixed solvent mixed in a ratio of 8
It was prepared by dissolving it at a concentration of%, and this was designated as adsorption solution C.

【0059】こうして作成した親水性膜9を有するガラ
ス基板を、吸着溶液Cに2時間浸漬させた。続いて、1
0分間のクロロホルム洗浄と10分間の水洗を経ること
で、図10に示すように親水性膜9上に化学吸着累積膜
10が形成された。
The glass substrate having the hydrophilic film 9 thus prepared was immersed in the adsorption solution C for 2 hours. Then 1
By passing through the chloroform washing for 0 minutes and the water washing for 10 minutes, the chemical adsorption cumulative film 10 was formed on the hydrophilic film 9 as shown in FIG.

【0060】なお、膜形成は、フーリエ変換赤外吸収ス
ペクトル(FTIR)測定で、2960〜2860(帰
属:CH3 、−CH2 −)および1080cm-1のシグ
ナルが増加したことで確認できた。
The film formation could be confirmed by Fourier transform infrared absorption spectrum (FTIR) measurement, where the signals at 2960 to 2860 (attribution: CH 3 , —CH 2 —) and 1080 cm −1 increased.

【0061】また、水に対する接触角測定を行なったと
ころ、110゜であり、極めて撥水性に富んでいた。 (比較例1)実施例1および2で用いたガラス基板と同
一種類の無処理のガラス基板上の3箇所にそれぞれ30
μlの水滴を落とし、室温下空気中に放置した。する
と、いずれの水滴も蒸発してなくなってしまうまでに3
5分かかった。
Further, the contact angle with water was measured and found to be 110 °, which was extremely rich in water repellency. (Comparative Example 1) Each of the glass substrates used in Examples 1 and 2 was provided with the same kind of untreated glass substrate at three locations on each of three places.
A μl drop of water was dropped and left in air at room temperature. Then, before any water drops evaporate and disappear, 3
It took 5 minutes.

【0062】次に、実施例1および2で作成した親水性
膜を有するガラス基板上に、同様に水滴を落とし放置し
た。すると、親水性膜4(実施例1)上の水滴がなくな
るまでに20分、また、親水性膜6(実施例2)上の水
滴がなくなるまでに12分かかった。
Then, water drops were similarly dropped and left on the glass substrate having the hydrophilic film prepared in Examples 1 and 2. Then, it took 20 minutes for the water drops on the hydrophilic film 4 (Example 1) to disappear, and 12 minutes for the water drops on the hydrophilic film 6 (Example 2) to disappear.

【0063】以上のことから、基体上に本発明の膜を形
成することで水滴が早く蒸発乾燥することが確かめられ
た。これは、親水性が高い方が水滴がよく広がり、空気
との接触面積が大きくなり、蒸発し易くなるためであ
る。
From the above, it was confirmed that by forming the film of the present invention on the substrate, water droplets evaporate and dry quickly. This is because the higher the hydrophilicity, the better the water droplets spread, the larger the contact area with the air, and the easier the evaporation.

【0064】以上から、本発明の膜が親水性であること
が確かめられた。 (比較例2)実施例4で用いたガラス基板と同一種類の
無処理のガラス基板を、実施例4で調製した吸着溶液C
に2時間浸漬させた。その後、10分間のクロロホルム
洗浄と10分間の水洗を経ると、図11に示すような化
学吸着単分子膜11が形成された。なお、膜形成は、フ
ーリエ変換赤外吸収スペクトル(FTIR)測定で29
60〜2860(帰属:CH3 、−CH2 −)、147
0(帰属:−CH2 −)、1080(帰属:Si−O)
cm-1にこの構造に特徴的なシグナルを得たことで、確
認できた。
From the above, it was confirmed that the membrane of the present invention is hydrophilic. (Comparative Example 2) An untreated glass substrate of the same type as the glass substrate used in Example 4 was used as the adsorption solution C prepared in Example 4.
It was soaked in 2 hours. Then, after 10 minutes of chloroform washing and 10 minutes of water washing, a chemisorption monomolecular film 11 as shown in FIG. 11 was formed. The film formation was 29 by Fourier transform infrared absorption spectrum (FTIR) measurement.
60-2860 (Attribution: CH 3, -CH 2 -) , 147
0 (Attribution: -CH 2 -), 1080 (attributable: Si-O)
This could be confirmed by obtaining a signal characteristic of this structure at cm −1 .

【0065】こうして作成した膜の水に対する接触角を
測定したところ。93゜であった。この結果、実施例4
で作成した化学吸着累積膜10は、この膜よりも17゜
撥水性が高いことが確認された。
The contact angle of the thus formed film with water was measured. It was 93 °. As a result, Example 4
It was confirmed that the chemisorption accumulation film 10 prepared in step 1 was more water-repellent by 17 ° than this film.

【0066】これは、実施例4でまずポリエチレンオキ
サイドを固定して親水性膜を作成することによって、ガ
ラス基板よりも水酸基の数を飛躍的に増やすことがで
き、そのためにそのさらに上に累積された化学吸着単分
子の分子密度が向上したためである。つまり、ガラス基
板上へよりもポリエチレンオキサイドから作成した膜上
への方が化学吸着単分子膜はより密に形成できる。こう
して、上に形成された膜の撥水性が向上することで、逆
にポリエチレンオキサイドを固定することで形成された
膜の親水性がガラス以上であることが示された。
This is because the number of hydroxyl groups can be dramatically increased as compared with the glass substrate by first fixing polyethylene oxide to form a hydrophilic film in Example 4, and therefore the number of hydroxyl groups is further accumulated. This is because the molecular density of the chemisorption single molecule is improved. That is, the chemisorption monomolecular film can be formed more densely on the film made of polyethylene oxide than on the glass substrate. Thus, it was shown that the water repellency of the film formed above was improved, and conversely, the hydrophilicity of the film formed by fixing polyethylene oxide was higher than that of glass.

【0067】また実施例1から4で用いた化学吸着剤以
外でも同様の膜が形成できることは確認した。以上説明
した通り、本発明の親水性薄膜は、親水性として一般に
知られているガラスよりも親水性が高い。従って、表面
改質の新しい方法の1つとして実用性は極めて高い。例
えば、ガラス上にこの膜を形成することにより防曇性の
高いガラスを作成できる。そして、従来親水性であるこ
とが望まれていたにも関わらず、化学的に、また諸々の
事情によってそれができなかった用途へも本発明の親水
性薄膜は使用できる。例えば、生体適合材料の表面改質
には、本発明の親水性膜は他の如何なる材料を用いるよ
りも、親水性、安定性、膜厚の点で適していることは明
らかであり、以上から利用範囲は極めて広い。
It was also confirmed that the same film can be formed by using a chemical adsorbent other than those used in Examples 1 to 4. As described above, the hydrophilic thin film of the present invention is more hydrophilic than glass generally known as hydrophilic. Therefore, it is extremely practical as one of the new methods for surface modification. For example, by forming this film on glass, glass with high anti-fogging property can be prepared. Further, the hydrophilic thin film of the present invention can be used for applications where it has not been possible to do so chemically or under various circumstances, although it has been conventionally desired to be hydrophilic. For example, for surface modification of biocompatible materials, it is clear that the hydrophilic membrane of the present invention is more suitable than any other material in terms of hydrophilicity, stability and film thickness. The range of use is extremely wide.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、薄
くて強固な親水性膜を効率よく合理的に製造することが
できる。すなわち、親水性薄膜内に、糖類、シクロデキ
ストリン類、ポリエーテル類、ポリアルコール類、ポリ
エチレンオキサイド類、ポリN−ビニルラクタム類、ポ
リメタアクリルアミド類、ポリメタアクリル酸類、ポリ
メタアクリル酸エステル類、ポリビニルアミン類から選
ばれる少なくとも1つの化合物を含むので、透明性、耐
久性の保持は勿論、さらに基材表面に損傷を与えること
なく優れた親水性を付与できる。
As described above, according to the present invention, a thin and strong hydrophilic film can be efficiently and rationally produced. That is, in the hydrophilic thin film, saccharides, cyclodextrins, polyethers, polyalcohols, polyethylene oxides, poly N-vinyl lactams, polymethacrylamides, polymethacrylic acids, polymethacrylic acid esters, Since it contains at least one compound selected from polyvinylamines, not only transparency and durability can be maintained, but also excellent hydrophilicity can be imparted without damaging the surface of the substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1のガラス基板の分子レベル拡
大図
FIG. 1 is an enlarged view of a glass substrate of Example 1 of the present invention at a molecular level

【図2】本発明の実施例1の化学吸着単分子膜の分子レ
ベル拡大図
FIG. 2 is a molecular level enlarged view of the chemisorption monolayer according to Example 1 of the present invention.

【図3】本発明の実施例1の化学吸着膜の分子レベル拡
大図
FIG. 3 is a molecular level enlarged view of the chemisorption film of Example 1 of the present invention.

【図4】本発明の実施例2の化学吸着単分子膜の分子レ
ベル拡大図
FIG. 4 is a molecular level enlarged view of the chemisorption monolayer according to Example 2 of the present invention.

【図5】本発明の実施例2の化学吸着膜の分子レベル拡
大図
FIG. 5 is a molecular-level enlarged view of the chemisorption film of Example 2 of the present invention.

【図6】本発明の実施例3の化学吸着膜の分子レベル拡
大図
FIG. 6 is a molecular level enlarged view of the chemisorption film of Example 3 of the present invention.

【図7】本発明の実施例3で用いた多糖類の構造式FIG. 7: Structural formula of the polysaccharide used in Example 3 of the present invention

【図8】本発明の実施例3の化学吸着膜の分子レベル拡
大図
FIG. 8 is a molecular level enlarged view of the chemisorption film of Example 3 of the present invention.

【図9】本発明の実施例4の親水性膜の分子レベル拡大
FIG. 9 is a molecular level enlarged view of the hydrophilic film of Example 4 of the present invention.

【図10】本発明の実施例4の化学吸着累積膜の分子レ
ベル拡大図
FIG. 10 is a molecular level enlarged view of the chemisorption cumulative film of Example 4 of the present invention.

【図11】本発明の比較例2の化学吸着単分子膜の分子
レベル拡大図
FIG. 11 is a molecular level enlarged view of the chemisorption monolayer of Comparative Example 2 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス基板 2 水酸基 3,5,11 化学吸着単分子膜 4,6,7,8 化学吸着膜 9 親水性薄膜 10 化学吸着単分子膜 1 glass substrate 2 hydroxyl group 3,5,11 chemisorption monolayer 4,6,7,8 chemisorption film 9 hydrophilic thin film 10 chemisorption monolayer

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体表面に化学吸着膜が化学結合により
固定され、前記化学吸着膜の分子内若しくは分子上に親
水性基を有する分子が導入されている親水性薄膜であっ
て、前記親水性を有する分子が、糖類、シクロデキスト
リン類、ポリエーテル類、ポリアルコール類、ポリエチ
レンオキサイド類、ポリN−ビニルラクタム類、ポリメ
タアクリルアミド類、ポリメタアクリル酸類、ポリメタ
アクリル酸エステル類、及びポリビニルアミン類から選
ばれる少なくとも1つの分子であることを特徴とする親
水性薄膜。
1. A hydrophilic thin film in which a chemisorption film is fixed to a surface of a substrate by a chemical bond, and a molecule having a hydrophilic group is introduced into or on the molecule of the chemisorption film, wherein The molecule having is a saccharide, a cyclodextrin, a polyether, a polyalcohol, a polyethylene oxide, a poly N-vinyl lactam, a polymethacrylamide, a polymethacrylic acid, a polymethacrylic acid ester, and a polyvinylamine. A hydrophilic thin film comprising at least one molecule selected from the group.
【請求項2】 化学吸着膜が、基体とC、Si、Ge、
Sn、Ti、Zr、及びSから選ばれる少なくとも1つ
の原子を介して共有結合している請求項1に記載の親水
性薄膜。
2. The chemisorption film comprises a substrate, C, Si, Ge, and
The hydrophilic thin film according to claim 1, wherein the hydrophilic thin film is covalently bonded via at least one atom selected from Sn, Ti, Zr, and S.
【請求項3】 化学吸着膜が、単分子膜及び単分子累積
膜から選ばれる請求項1または2に記載の親水性薄膜。
3. The hydrophilic thin film according to claim 1, wherein the chemisorption film is selected from a monomolecular film and a monomolecular accumulating film.
【請求項4】 親水性基が、水酸基、カルボキシル基、
スルフォン酸基、スルフィン酸基、リン酸基、亜リン酸
基、第四級アンモニウム基、第四級ホスフォニウム基、
チオール基、アミノ基、及び硫酸エステル基から選ばれ
る少なくとも1つである請求項1に記載の親水性薄膜。
4. The hydrophilic group is a hydroxyl group, a carboxyl group,
Sulfonic acid group, sulfinic acid group, phosphoric acid group, phosphorous acid group, quaternary ammonium group, quaternary phosphonium group,
The hydrophilic thin film according to claim 1, which is at least one selected from a thiol group, an amino group, and a sulfate ester group.
【請求項5】 水酸基、カルボキシル基、スルフォン酸
基、スルフィン酸基、リン酸基、亜リン酸基、及びチオ
ール基から選ばれる1つの官能基のHがアルカリ金属若
しくはアルカリ土類金属で置換された官能基から選ばれ
る少なくとも1つである請求項4に記載の親水性薄膜。
5. A functional group H selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group, and a thiol group is substituted with an alkali metal or an alkaline earth metal. The hydrophilic thin film according to claim 4, which is at least one selected from the functional groups described above.
【請求項6】 基体表面に化学吸着膜が化学結合により
固定され、前記化学吸着膜の分子内若しくは分子上に親
水性基を有する分子を導入する親水性薄膜の製造方法で
あって、前記化学吸着膜に官能基を存在させ、前記官能
基と、糖類、シクロデキストリン類、ポリエーテル類、
ポリアルコール類、ポリエチレンオキサイド類、ポリN
−ビニルラクタム類、ポリメタアクリルアミド類、ポリ
メタアクリル酸類、ポリメタアクリル酸エステル類、及
びポリビニルアミン類から選ばれる少なくとも1つの分
子を化学反応により共有結合によって固定することを特
徴とする親水性薄膜の製造方法。
6. A method for producing a hydrophilic thin film, wherein a chemisorption film is fixed to a surface of a substrate by a chemical bond, and a molecule having a hydrophilic group is introduced into or on the molecule of the chemisorption film. A functional group is allowed to exist in the adsorption film, and the functional group, sugars, cyclodextrins, polyethers,
Polyalcohols, polyethylene oxides, poly N
-A hydrophilic thin film characterized by immobilizing at least one molecule selected from vinyl lactams, polymethacrylamides, polymethacrylic acids, polymethacrylic acid esters, and polyvinylamines by a covalent bond by a chemical reaction. Manufacturing method.
【請求項7】 化学吸着膜を形成するための原料が、一
般式(化1)で示される官能基、一般式(化2)で示さ
れる官能基、一般式(化3)で示されるハロゲン化スル
フォニル基、一般式(化4)で示されるハロゲン化スル
フィニル基、及びシアノ基(−CN)から選ばれる少な
くとも1つの官能基を有する分子である請求項6に記載
の親水性薄膜の製造方法。 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】
7. A raw material for forming a chemisorption film is a functional group represented by the general formula (Formula 1), a functional group represented by the general formula (Formula 2), or a halogen represented by the general formula (Formula 3). 7. The method for producing a hydrophilic thin film according to claim 6, which is a molecule having at least one functional group selected from a sulfonyl group, a halogenated sulfinyl group represented by the general formula (Formula 4), and a cyano group (—CN). . [Chemical 1] [Chemical 2] [Chemical 3] [Chemical 4]
【請求項8】 親水性基が、水酸基、カルボキシル基、
スルフォン酸基、スルフィン酸基、リン酸基、亜リン酸
基、第四級アンモニウム基、第四級ホスフォニウム基、
チオール基、アミノ基、及び硫酸エステル基から選ばれ
る少なくとも1つである請求項6に記載の親水性薄膜の
製造方法。
8. The hydrophilic group is a hydroxyl group, a carboxyl group,
Sulfonic acid group, sulfinic acid group, phosphoric acid group, phosphorous acid group, quaternary ammonium group, quaternary phosphonium group,
The method for producing a hydrophilic thin film according to claim 6, wherein the hydrophilic thin film is at least one selected from a thiol group, an amino group, and a sulfate ester group.
【請求項9】 水酸基、カルボキシル基、スルフォン酸
基、スルフィン酸基、リン酸基、亜リン酸基、及びチオ
ール基から選ばれる1つの官能基のHがアルカリ金属若
しくはアルカリ土類金属で置換された官能基から選ばれ
る少なくとも1つである請求項8に記載の親水性薄膜の
製造方法。
9. A functional group H selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group, and a thiol group is substituted with an alkali metal or an alkaline earth metal. The method for producing a hydrophilic thin film according to claim 8, wherein the hydrophilic thin film is at least one selected from the functional groups described above.
【請求項10】 化学吸着膜が、単分子膜及び単分子累
積膜から選ばれる請求項5に記載の親水性薄膜の製造方
法。
10. The method for producing a hydrophilic thin film according to claim 5, wherein the chemisorption film is selected from a monomolecular film and a monomolecular cumulative film.
JP22082393A 1992-11-12 1993-09-06 Hydrophilic thin film and method for producing the same Expired - Fee Related JP3416217B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22082393A JP3416217B2 (en) 1992-11-12 1993-09-06 Hydrophilic thin film and method for producing the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30212492 1992-11-12
JP4-302124 1992-11-12
JP22082393A JP3416217B2 (en) 1992-11-12 1993-09-06 Hydrophilic thin film and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06220218A true JPH06220218A (en) 1994-08-09
JP3416217B2 JP3416217B2 (en) 2003-06-16

Family

ID=26523931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22082393A Expired - Fee Related JP3416217B2 (en) 1992-11-12 1993-09-06 Hydrophilic thin film and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3416217B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007136781A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Fujifilm Corp Glass structure
KR20100134675A (en) * 2008-03-19 2010-12-23 아그라테크 인터내셔널, 인코포레이티드 Chitosan-coated hydrophobic glass and method of making

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007136781A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Fujifilm Corp Glass structure
KR20100134675A (en) * 2008-03-19 2010-12-23 아그라테크 인터내셔널, 인코포레이티드 Chitosan-coated hydrophobic glass and method of making
JP2011515318A (en) * 2008-03-19 2011-05-19 アグラテック インターナショナル インコーポレイテッド Hydrophobic glass coated with chitosan and method for producing the same
US8852678B2 (en) 2008-03-19 2014-10-07 Agratech International, Inc. Chitosan-coated hydrophobic glass and method of making

Also Published As

Publication number Publication date
JP3416217B2 (en) 2003-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5372888A (en) Chemically adsorbed film and method of manufacturing the same
KR970001519B1 (en) Method for manufacturing a chemically absorbed film
KR960014112B1 (en) Hydrophilic chemically absorbed film and method of manufacturing the same
JPH04221630A (en) Translucent substrate and its manufacture
JP3416217B2 (en) Hydrophilic thin film and method for producing the same
JPH04359031A (en) Water-and-oil repellent film
JPH0524886A (en) Water-repellent treatment of glass
JPH08325037A (en) Water repellent-oil repellent stainproof glass and its production
JP5167528B2 (en) Chemisorption solution
JP3404769B2 (en) Organic film manufacturing method
JP4108164B2 (en) Production method of chemisorbed monolayer
JPH0753739A (en) Thin antifog film and its production
KR100233768B1 (en) Water repellent glass and the manufacturing method of water repellent ceramic
JP3292205B2 (en) Functional chemisorption membrane and method for producing the same
EP0523502B1 (en) Chemically adsorbed film and method of manufacturing the same
JP3070148B2 (en) Chemical adsorption film and method for producing the same
JPS63130165A (en) Preparation of organic thin film
JPH0948639A (en) Water repeling and oil-repeling soil resistant glass, its production and electric apliance using them
JP3025091B2 (en) Organic thin film and method for producing the same
JP3244299B2 (en) Hydrophilic chemisorption monomolecular film and method for producing the same
JP2741815B2 (en) Manufacturing method of chemisorption membrane
KR100492396B1 (en) A substrate having a treatment surface and surface treating method for a substrate
JP3617969B2 (en) Chemical adsorption liquid and method for producing chemical adsorption film using the same
JP3181093B2 (en) Manufacturing method of antistatic film
JP2007081136A (en) Method of forming organic functional thin film

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 5

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees