JPH0667983B2 - 高配向性共役ポリマーの製造方法 - Google Patents
高配向性共役ポリマーの製造方法Info
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- JPH0667983B2 JPH0667983B2 JP2025416A JP2541690A JPH0667983B2 JP H0667983 B2 JPH0667983 B2 JP H0667983B2 JP 2025416 A JP2025416 A JP 2025416A JP 2541690 A JP2541690 A JP 2541690A JP H0667983 B2 JPH0667983 B2 JP H0667983B2
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- 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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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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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、電気材料に関するものである。更に詳しく
は、導電性や非線形光学効果を示すポリアセチレン結合
たはポリジアセチレン結合を有する有機物質に関するも
のである。
は、導電性や非線形光学効果を示すポリアセチレン結合
たはポリジアセチレン結合を有する有機物質に関するも
のである。
従来の技術 アセチレン誘導体のポリマーは、パイ電子共役系を持つ
一次元の主鎖を分子内に保有していることで、導電性や
非線形光学効果を持つことから光、電子機能材料として
広く研究されている。
一次元の主鎖を分子内に保有していることで、導電性や
非線形光学効果を持つことから光、電子機能材料として
広く研究されている。
また、ポリアセチレンの製造方法としては、チグラーナ
ッタ触媒を用いた白川らの重合方法がよく知られてい
る。
ッタ触媒を用いた白川らの重合方法がよく知られてい
る。
発明が解決しようとする課題 ところが、現在知られているポリアセチレン誘導体は、
酸素を含む雰囲気中では、熱や圧力あるいは紫外線など
にたいして不安定であるため、安定化させる研究が進め
られている。
酸素を含む雰囲気中では、熱や圧力あるいは紫外線など
にたいして不安定であるため、安定化させる研究が進め
られている。
しかしながら、未だにアセチレン誘導体ポリマを安定化
する方法は見いだされていない。
する方法は見いだされていない。
また、配向性を制御する技術も開発されていな 課題を解決するための手段 一端に−Si−Cl基を持つ直鎖状の炭化水素誘導体を用い
れば、有機溶媒中で化学吸着により親水性基板表面に単
分子膜を形成でき、さらに前記吸着された単分子膜表面
を酸素を含むガス中で高エネルギー線照射して表面を親
水性化することにより単分子膜を累積膜を形成すること
が出来ることが知られている。
れば、有機溶媒中で化学吸着により親水性基板表面に単
分子膜を形成でき、さらに前記吸着された単分子膜表面
を酸素を含むガス中で高エネルギー線照射して表面を親
水性化することにより単分子膜を累積膜を形成すること
が出来ることが知られている。
従って、直鎖状炭化水素の一部にアセチレン基やジアセ
チレン基及び酸素（−Ｏ−）を含む物質を用い化学吸着
法を行えば、数十オングストロームオーダのアセチレン
誘導体の単分子膜を形成でき、さらに多層の累積膜も容
易に得ることができる。
チレン基及び酸素（−Ｏ−）を含む物質を用い化学吸着
法を行えば、数十オングストロームオーダのアセチレン
誘導体の単分子膜を形成でき、さらに多層の累積膜も容
易に得ることができる。
また、このとき、重合前にあらかじめ前記単分子膜を特
定の方向に選択的に失活させておき、全面に高エネルギ
ーの放射線や紫外線（エネルギービーム）を照射し、前
記単分子膜の残存したアセチレン基やジアセチレン基の
部分を重合させたり、あるいはラビングにより吸着単分
子膜中の分子を再配向させておいたのち重合させると、
配向性が極めて高く、比較的高分子量（分子量数百以
上）で共役系が非常に長くしかも酸素を含む雰囲気中で
も安定で非線形光学効果や導電性の大きなポリアセチレ
ン系およびポリジアセチレン系ポリマーが形成されるこ
とを発見した。
定の方向に選択的に失活させておき、全面に高エネルギ
ーの放射線や紫外線（エネルギービーム）を照射し、前
記単分子膜の残存したアセチレン基やジアセチレン基の
部分を重合させたり、あるいはラビングにより吸着単分
子膜中の分子を再配向させておいたのち重合させると、
配向性が極めて高く、比較的高分子量（分子量数百以
上）で共役系が非常に長くしかも酸素を含む雰囲気中で
も安定で非線形光学効果や導電性の大きなポリアセチレ
ン系およびポリジアセチレン系ポリマーが形成されるこ
とを発見した。
つまり、一定の方向性を保った状態でエネルギービーム
を用いてアセチレン誘導体の分子を重合することによ
り、共役系が連続した直鎖状のポリマー（共役ポリマ
ー）を作れることを見いだした。
を用いてアセチレン誘導体の分子を重合することによ
り、共役系が連続した直鎖状のポリマー（共役ポリマ
ー）を作れることを見いだした。
作用 即ち、アセチレン（−Ｃ≡Ｃ−）基あるいはジアセチレ
ン基（−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−）、およびクロルシラン基
（−SiCl）、さらに炭化水素鎖の間に酸素（−Ｏ−）を
含む直鎖状分子を溶解させた非水系有機溶媒中に表面が
親水性の基板を浸漬し、前記基板表面に前記アセチレン
基あるいはジアセチレン基、酸素およびクロルシラン基
（−SiCl）を含む物質、すなわち直鎖状分子を化学吸着
させてから、重合前にあらかじめ前記単分子膜を選択的
に線状に失活させ、さらに全面エネルギービーム（Ｘ
線、ガンマ線、イオンビーム、電子線、や紫外線等）照
射することにより重合させると、アセチレン基あるいは
ジアセチレン基および酸素とクロルシラン基（−SiCl）
を含む直鎖状分子の単分子膜が吸着形成され、基板上に
分子の重合方向がきれいに並んだ状態で線状に保持され
て、しかもあらかじめ失活されていいなかった部分のア
セチレンきはは放射線や紫外線照射により線状方向に重
合されるので、重合方向を制御した状態で共役系が連続
した直鎖状のポリアセチレン系またはポリジアセチレン
系ポリマーを作ることができる。また、基板表面に前記
アセチレン基あるいはジアセチレン基、酸素およびクロ
ルシラン基（−SiCl）を含む物質を化学吸着させてか
ら、ラビングを行なうと、ラビングにより単分子膜内の
分子がきれいに並んだ状態に吸着膜を再配向させること
ができるので、その状態でエネルギービーム照射して重
合すると、重合方向を制御した状態で共役系が連続した
直鎖状のポリアセチレン系またはポリジアセチレン系ポ
リマーを作ることができる。
ン基（−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−）、およびクロルシラン基
（−SiCl）、さらに炭化水素鎖の間に酸素（−Ｏ−）を
含む直鎖状分子を溶解させた非水系有機溶媒中に表面が
親水性の基板を浸漬し、前記基板表面に前記アセチレン
基あるいはジアセチレン基、酸素およびクロルシラン基
（−SiCl）を含む物質、すなわち直鎖状分子を化学吸着
させてから、重合前にあらかじめ前記単分子膜を選択的
に線状に失活させ、さらに全面エネルギービーム（Ｘ
線、ガンマ線、イオンビーム、電子線、や紫外線等）照
射することにより重合させると、アセチレン基あるいは
ジアセチレン基および酸素とクロルシラン基（−SiCl）
を含む直鎖状分子の単分子膜が吸着形成され、基板上に
分子の重合方向がきれいに並んだ状態で線状に保持され
て、しかもあらかじめ失活されていいなかった部分のア
セチレンきはは放射線や紫外線照射により線状方向に重
合されるので、重合方向を制御した状態で共役系が連続
した直鎖状のポリアセチレン系またはポリジアセチレン
系ポリマーを作ることができる。また、基板表面に前記
アセチレン基あるいはジアセチレン基、酸素およびクロ
ルシラン基（−SiCl）を含む物質を化学吸着させてか
ら、ラビングを行なうと、ラビングにより単分子膜内の
分子がきれいに並んだ状態に吸着膜を再配向させること
ができるので、その状態でエネルギービーム照射して重
合すると、重合方向を制御した状態で共役系が連続した
直鎖状のポリアセチレン系またはポリジアセチレン系ポ
リマーを作ることができる。
なお、ここで、直鎖状の炭化水素鎖の途中に−Ｏ−基を
含ませて置くことは、吸着単分子膜内の分子の自由度を
増加せしめ、重合時のひずみを減少させ収率を大幅に改
善できる効果がある。また、アセチレン基の重合反応に
は、エネルギービームとしてＸ線や電子線、ガンマ線が
使用でき、ジアセチレン基の重合には、Ｘ線や電子線、
ガンマ線以外にも紫外線が使用できたが、ジアセチレン
基の場合、紫外線照射を行なうとポリジアセチレンが生
成され、Ｘ線や電子線、ガンマ線を使用した時はポリア
セチレンが生成された。
含ませて置くことは、吸着単分子膜内の分子の自由度を
増加せしめ、重合時のひずみを減少させ収率を大幅に改
善できる効果がある。また、アセチレン基の重合反応に
は、エネルギービームとしてＸ線や電子線、ガンマ線が
使用でき、ジアセチレン基の重合には、Ｘ線や電子線、
ガンマ線以外にも紫外線が使用できたが、ジアセチレン
基の場合、紫外線照射を行なうとポリジアセチレンが生
成され、Ｘ線や電子線、ガンマ線を使用した時はポリア
セチレンが生成された。
実施例 以下、実施例を用いて本発明の詳細を説明する。
使用した直鎖状分子のサンプルは、数々あるが、まずア
セチレン誘導体の一種であり末端にアセチレン基を１個
含むCH≡Ｃ−（CH２）ｍ−Ｏ−（CH２）ｎ−SiCl３（AO
S系、ここでｍ、ｎは整数であるが、合計５から25の範
囲で良好な結果が得られた）の場合を用いて説明する。
セチレン誘導体の一種であり末端にアセチレン基を１個
含むCH≡Ｃ−（CH２）ｍ−Ｏ−（CH２）ｎ−SiCl３（AO
S系、ここでｍ、ｎは整数であるが、合計５から25の範
囲で良好な結果が得られた）の場合を用いて説明する。
例えば、SiO２の形成されたSi基板１上にシラン系界面
活性剤（CH≡Ｃ−（CH２）４−Ｏ−（CH２）２−SiC
l３:6−AOS）を用いて基板表面に化学吸着して単分子膜
を形成する。この時、−SiCl基は、基板表面のSiO２と
ともに形成されている−OH基が反応して脱塩酸し、基板
表面に の単分子膜２が形成できる。
活性剤（CH≡Ｃ−（CH２）４−Ｏ−（CH２）２−SiC
l３:6−AOS）を用いて基板表面に化学吸着して単分子膜
を形成する。この時、−SiCl基は、基板表面のSiO２と
ともに形成されている−OH基が反応して脱塩酸し、基板
表面に の単分子膜２が形成できる。
例えば、1.0X10−３〜4.0X10−３mol／ｌの濃度で前記
シラン系界面活性剤を溶かした85％ｎ−ヘキサン、８％
四塩化炭素、７％クロロホルム溶液中に、室温で30分間
SiO２の形成されたSi基板浸漬すると、SiO２表面で−Si
−Ｏ−の結合を形成できる。（第１図（ａ）） ここで、基板表面に の単分子膜２が形成できていることは、FTIRにて確認さ
れた。
シラン系界面活性剤を溶かした85％ｎ−ヘキサン、８％
四塩化炭素、７％クロロホルム溶液中に、室温で30分間
SiO２の形成されたSi基板浸漬すると、SiO２表面で−Si
−Ｏ−の結合を形成できる。（第１図（ａ）） ここで、基板表面に の単分子膜２が形成できていることは、FTIRにて確認さ
れた。
なお、このとき化学吸着膜の形成は、湿気を含まないＮ
２雰囲気中で行った。化学吸着膜の形成に使用した基板
は、直径３インチの酸化膜（SiO２）を形成したSi基板
である。
２雰囲気中で行った。化学吸着膜の形成に使用した基板
は、直径３インチの酸化膜（SiO２）を形成したSi基板
である。
次に、第１図（ｂ）に示したように、重合前にあらかじ
め前記単分子膜の不飽和基をSTM（走査トンネル顕微
鏡）による描画（ライティング）または電子ビーム露光
またはＸ−ray露光（何れも、露光量は5mJ／cm２程度で
よい）により線状に失活し、特定の方向に線状に不飽和
基を残存させた後、ヘリウムガス等の不活性ガス雰囲気
中で全面に放射線（例えば、Ｘ線や電子線、ガンマ線）
を５〜10mJ／cm２程度照射すると第１図（ｃ）に示すよ
うな反応、即ち失活されないで残存していた不飽和のア
セチレン基が線状に重合してTrans−ポリアセチレン結
合３が製造されたことがFTIRにより明かとなった。な
お、Ｘ線や電子線、ガンマ線はエネルギーレベルは異な
るが同様の重合膜が得られた。
め前記単分子膜の不飽和基をSTM（走査トンネル顕微
鏡）による描画（ライティング）または電子ビーム露光
またはＸ−ray露光（何れも、露光量は5mJ／cm２程度で
よい）により線状に失活し、特定の方向に線状に不飽和
基を残存させた後、ヘリウムガス等の不活性ガス雰囲気
中で全面に放射線（例えば、Ｘ線や電子線、ガンマ線）
を５〜10mJ／cm２程度照射すると第１図（ｃ）に示すよ
うな反応、即ち失活されないで残存していた不飽和のア
セチレン基が線状に重合してTrans−ポリアセチレン結
合３が製造されたことがFTIRにより明かとなった。な
お、Ｘ線や電子線、ガンマ線はエネルギーレベルは異な
るが同様の重合膜が得られた。
一方、前記Si基板上にシラン系活性剤として （DMS−６−AOS、ここでｍ、ｎはそれぞれ４と２である
が、合計で５から25の範囲で良好な結果が得られた。ま
た以後CH３はMeで表わす）を用いた場合にも、吸着膜を
１層累積した基板を（第２図（ａ））選択的に失活後、
不活性ガス雰囲気中で全面に放射線を照射すれば第２図
（ｂ）に示すような反応、即ち−SiMe２Ｈ基を含んだ線
状で配向性の高いTrans−ポリアセチレン結合３が製造
されたことが明かとなった。
が、合計で５から25の範囲で良好な結果が得られた。ま
た以後CH３はMeで表わす）を用いた場合にも、吸着膜を
１層累積した基板を（第２図（ａ））選択的に失活後、
不活性ガス雰囲気中で全面に放射線を照射すれば第２図
（ｂ）に示すような反応、即ち−SiMe２Ｈ基を含んだ線
状で配向性の高いTrans−ポリアセチレン結合３が製造
されたことが明かとなった。
従って、吸着単分子膜の層数を増やす必要がある場合に
は、この膜のように、アセチレン基を含む分子の末端に
−SiMe２Ｈ基を導入して置けば、アルカリ水処理のみで
−Si（CH３）２−OHに変換できるので、前述と同様の反
応液を用いて化学吸着工程およびOH付加工程を繰り返す
ことにより、単分子膜を必要な膜厚で累積形成できる。
すなわち、単分子膜表面のOH基と前記直鎖状分子が反応
して単分子膜上に、アセチレン基を有する２層目の単分
子吸着膜を積層形成できる。
は、この膜のように、アセチレン基を含む分子の末端に
−SiMe２Ｈ基を導入して置けば、アルカリ水処理のみで
−Si（CH３）２−OHに変換できるので、前述と同様の反
応液を用いて化学吸着工程およびOH付加工程を繰り返す
ことにより、単分子膜を必要な膜厚で累積形成できる。
すなわち、単分子膜表面のOH基と前記直鎖状分子が反応
して単分子膜上に、アセチレン基を有する２層目の単分
子吸着膜を積層形成できる。
また、分子の末端のSiMe２Ｈ基の代わりにビニル基を導
入して置く場合には、単分子膜を１層形成した後、単分
子膜の形成された基板を室温でジボラン1mol／ｌのTHF
溶液に浸漬し、さらにNaOH0.1mol／ｌの30％Ｈ２Ｏ２水
溶液に一時間程度浸漬することにより、ビニル基を酸化
して表面に水酸基（OH）を付加した単分子膜を形成する
ことができる。従って、前述と同様の方法で化学吸着工
程およびOH付加工程を繰り返すことにより必要な膜厚の
単分子膜を累積形成できる。すなわち、化学反応により
単分子膜の上に形成されたOH基を介して、アセチレン基
を有する単分子吸着膜を積層できる。また、積層数も任
意である。
入して置く場合には、単分子膜を１層形成した後、単分
子膜の形成された基板を室温でジボラン1mol／ｌのTHF
溶液に浸漬し、さらにNaOH0.1mol／ｌの30％Ｈ２Ｏ２水
溶液に一時間程度浸漬することにより、ビニル基を酸化
して表面に水酸基（OH）を付加した単分子膜を形成する
ことができる。従って、前述と同様の方法で化学吸着工
程およびOH付加工程を繰り返すことにより必要な膜厚の
単分子膜を累積形成できる。すなわち、化学反応により
単分子膜の上に形成されたOH基を介して、アセチレン基
を有する単分子吸着膜を積層できる。また、積層数も任
意である。
なお、ビニル基を−CH２−CH２−OHに変換する他の方法
として、Ｏ２を含む雰囲気中でＸ線、電子線、ガンマ線
照射しても同様の効果がえられる。また、Ｎ２を含む雰
囲気中でＸ線、電子線、ガンマ線照射した場合には分子
末端に−NH２基を導入でき、この官能基の場合にも同様
の効果がえられ、吸着単分子の累積がより行いやすくな
る。
として、Ｏ２を含む雰囲気中でＸ線、電子線、ガンマ線
照射しても同様の効果がえられる。また、Ｎ２を含む雰
囲気中でＸ線、電子線、ガンマ線照射した場合には分子
末端に−NH２基を導入でき、この官能基の場合にも同様
の効果がえられ、吸着単分子の累積がより行いやすくな
る。
以上の結果より、本発明の重合方法を用いればTrans型
高配向共役ポリアセチレンを容易に製造できることが確
認された。
高配向共役ポリアセチレンを容易に製造できることが確
認された。
なお、このようにして製造されたポリアセチレンは、従
来のチグラーナッタ系触媒法で製造されていたポリアセ
チレン誘導体に比べ、酸素を含む雰囲気中でも、熱や圧
力あるいは紫外線などにたいして著しく安定であった。
来のチグラーナッタ系触媒法で製造されていたポリアセ
チレン誘導体に比べ、酸素を含む雰囲気中でも、熱や圧
力あるいは紫外線などにたいして著しく安定であった。
以上の実施例では、６−AOSやDMS−６−AOSについての
み示したが、分子内にアセチレン（CqC）基を含み吸着
膜形成が可能なものであれば、吸着条件は異なっても同
様の方法が利用出来ることは明らかであろう。
み示したが、分子内にアセチレン（CqC）基を含み吸着
膜形成が可能なものであれば、吸着条件は異なっても同
様の方法が利用出来ることは明らかであろう。
さらに、ジアセチレン基を１個もつ :7−DASを用いた場合にも、化学吸着膜作成後（第３図
（ａ））選択的に線状に失活させた後、不活性ガス中で
紫外線（５〜10mJ／cm２）を用いて重合すると、単分子
膜状でかつ線状のポリジアセチレン結合４を有するポリ
ジアセチレン型共役ポリマー（第３図（ｂ））が得られ
る。なお、この場合、重合時紫外線の代わりにＸ線や電
子線、ガンマ線照射（5mJ／cm２）を用いれば第３図
（ｃ）のごとき線状の高配向ポリアセチレン結合３を有
するポリアセチレン型共役ポリマーが得られる。
（ａ））選択的に線状に失活させた後、不活性ガス中で
紫外線（５〜10mJ／cm２）を用いて重合すると、単分子
膜状でかつ線状のポリジアセチレン結合４を有するポリ
ジアセチレン型共役ポリマー（第３図（ｂ））が得られ
る。なお、この場合、重合時紫外線の代わりにＸ線や電
子線、ガンマ線照射（5mJ／cm２）を用いれば第３図
（ｃ）のごとき線状の高配向ポリアセチレン結合３を有
するポリアセチレン型共役ポリマーが得られる。
この場合も同様に、吸着単分子膜の層数を増やす必要が
ある場合には、この膜のように、ジアセチレン基を含む
分子の末端に−SiMe２Ｈ基を導入して置けば、アルカリ
水処理のみで−Si（CH３）２−OHに変換できるので、前
述と同様の反応液を用いて化学吸着工程およびOH付加工
程を繰り返すことにより単分子膜を必要な膜厚で累積形
成できる。すなわち、OH基が反応形成した単分子膜上
に、ジアセチレン基を有する単分子吸着膜を積層でき
る。積層数は任意である。
ある場合には、この膜のように、ジアセチレン基を含む
分子の末端に−SiMe２Ｈ基を導入して置けば、アルカリ
水処理のみで−Si（CH３）２−OHに変換できるので、前
述と同様の反応液を用いて化学吸着工程およびOH付加工
程を繰り返すことにより単分子膜を必要な膜厚で累積形
成できる。すなわち、OH基が反応形成した単分子膜上
に、ジアセチレン基を有する単分子吸着膜を積層でき
る。積層数は任意である。
また、分子の末端の−SiMe２Ｈ基の代わりにビニル基を
導入して置けば、単分子膜を１層形成した後、単分子膜
の形成された基板を室温でジボラン1mol／ｌのTHF溶液
に浸漬し、さらにNaOH0.1mol／１の30％Ｈ２Ｏ２水溶液
に浸漬することにより、単分子膜の表面に水酸基（OH）
を付加した単分子膜を形成することができる。従って、
前述と同様の反応液を用いて化学吸着工程およびOH付加
工程を繰り返すことにより単分子膜を必要な膜厚で累積
形成できる。すなわち、単分子膜のOH基が反応した単分
子膜上に、ジアセチレン基を有する単分子吸着膜を積層
できる。また、積層数も任意である。
導入して置けば、単分子膜を１層形成した後、単分子膜
の形成された基板を室温でジボラン1mol／ｌのTHF溶液
に浸漬し、さらにNaOH0.1mol／１の30％Ｈ２Ｏ２水溶液
に浸漬することにより、単分子膜の表面に水酸基（OH）
を付加した単分子膜を形成することができる。従って、
前述と同様の反応液を用いて化学吸着工程およびOH付加
工程を繰り返すことにより単分子膜を必要な膜厚で累積
形成できる。すなわち、単分子膜のOH基が反応した単分
子膜上に、ジアセチレン基を有する単分子吸着膜を積層
できる。また、積層数も任意である。
なお、ビニル基を−CH２−CH２−OHに変換する他の方法
として、Ｏ２を含む雰囲気中でＸ線、電子線、ガンマ線
照射しても同様の効果がえられる。また、Ｎ２を含む雰
囲気中でＸ線、電子線、ガンマ線照射した場合には分子
末端に−NH２基を導入でき、この官能基の場合にも同様
の効果がえられ、吸着単分子の累積がより行いやすくな
る。
として、Ｏ２を含む雰囲気中でＸ線、電子線、ガンマ線
照射しても同様の効果がえられる。また、Ｎ２を含む雰
囲気中でＸ線、電子線、ガンマ線照射した場合には分子
末端に−NH２基を導入でき、この官能基の場合にも同様
の効果がえられ、吸着単分子の累積がより行いやすくな
る。
さらにまた、前述の２つの実施例では１層化学吸着膜を
形成した後選択的に線状に失活させ、重合を行う方法に
ついて述べたが、吸着後ラビングを行なって吸着膜を再
配向させた後、エネルギービームを照射して重合を行な
っても高配向ポリアセチレンまたは高配向ポリジアセチ
レンが得られた。さらに吸着膜を多層積層した後で、不
飽和基を選択的に線状に失活し重合反応を行っても良い
し、あるいは吸着膜の形成−線状失活−重合反応を交互
に行っても高配向ポリアセチレンの多層分子膜の作製が
可能であった。
形成した後選択的に線状に失活させ、重合を行う方法に
ついて述べたが、吸着後ラビングを行なって吸着膜を再
配向させた後、エネルギービームを照射して重合を行な
っても高配向ポリアセチレンまたは高配向ポリジアセチ
レンが得られた。さらに吸着膜を多層積層した後で、不
飽和基を選択的に線状に失活し重合反応を行っても良い
し、あるいは吸着膜の形成−線状失活−重合反応を交互
に行っても高配向ポリアセチレンの多層分子膜の作製が
可能であった。
なお、上記実施例以外に、本願発明にしよう出来る界面
活性剤としては、 CH３−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−（CH２）ｍ−Ｏ−（CH２）
ｎ−SiCl３ （ここでl,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえば CH３−（CH２）８−Ｃ≡Ｃ−（CH２）３−Ｏ−（CH２）
３−SiCl３ あるいは、 （CH３）２HSi−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ− （CH２）ｍ−Ｏ−（CH２）ｎ−SiCl３ （ここで1,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえ
ば、 （CH３）２HSi−（CH２）９−Ｃ≡Ｃ− （CH２）３−Ｏ−（CH２）３−SiCl３、 あるいは、 CH２＝CH−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−（CH２）ｍ−Ｏ−（CH
２）ｎ−SiCl３ （ここで1,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえ
ば、 CH２＝CH−（CH２）６−Ｃ≡Ｃ−（CH２）５−Ｏ−（CH
２）３−SiCl３、 あるいは、 CH３−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（CH２）ｍ−Ｏ−
（CH２）ｎ−SiCl３ （ここで1,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえ
ば、 CH３−（CH２）２−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（CH２）６−Ｏ−
（CH２）３−SiCl３、 や、 CH３−CH２−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（CH２）６−Ｏ−（C
H２）３−SiCl３、 あるいは （CH３）２HSi−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（C
H２）ｍ−Ｏ−（CH２）ｎ−SiCl３ （ここで1,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえ
ば、 （CH３）２HSi−（CH２）３−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（C
H２）３−Ｏ−（CH２）２−SiCl３、 あるいは、 CH２＝CH−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（CH２）ｍ−
Ｏ−（CH２）ｎ−SiCl３ （ここで1,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえ
ば、 CH２＝CH−CH２−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（CH２）７−Ｏ−
（CH２）３−SiCl３、 などがある。
活性剤としては、 CH３−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−（CH２）ｍ−Ｏ−（CH２）
ｎ−SiCl３ （ここでl,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえば CH３−（CH２）８−Ｃ≡Ｃ−（CH２）３−Ｏ−（CH２）
３−SiCl３ あるいは、 （CH３）２HSi−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ− （CH２）ｍ−Ｏ−（CH２）ｎ−SiCl３ （ここで1,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえ
ば、 （CH３）２HSi−（CH２）９−Ｃ≡Ｃ− （CH２）３−Ｏ−（CH２）３−SiCl３、 あるいは、 CH２＝CH−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−（CH２）ｍ−Ｏ−（CH
２）ｎ−SiCl３ （ここで1,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえ
ば、 CH２＝CH−（CH２）６−Ｃ≡Ｃ−（CH２）５−Ｏ−（CH
２）３−SiCl３、 あるいは、 CH３−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（CH２）ｍ−Ｏ−
（CH２）ｎ−SiCl３ （ここで1,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえ
ば、 CH３−（CH２）２−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（CH２）６−Ｏ−
（CH２）３−SiCl３、 や、 CH３−CH２−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（CH２）６−Ｏ−（C
H２）３−SiCl３、 あるいは （CH３）２HSi−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（C
H２）ｍ−Ｏ−（CH２）ｎ−SiCl３ （ここで1,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえ
ば、 （CH３）２HSi−（CH２）３−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（C
H２）３−Ｏ−（CH２）２−SiCl３、 あるいは、 CH２＝CH−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（CH２）ｍ−
Ｏ−（CH２）ｎ−SiCl３ （ここで1,m,nは０、または整数、ただし合計で５〜25
が良い。）で表わされるシラン系界面活性剤、たとえ
ば、 CH２＝CH−CH２−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（CH２）７−Ｏ−
（CH２）３−SiCl３、 などがある。
今後さらに原料となるアセチレンやジアセチレン誘導体
モノマーの種類や製造条件を適正化することにより、こ
の方法を用いてより電導性の優れた物質の製造が可能と
なるであろう。
モノマーの種類や製造条件を適正化することにより、こ
の方法を用いてより電導性の優れた物質の製造が可能と
なるであろう。
発明の効果 本発明の方法を用いることにより、導電性や非線形光学
効果の非常に優れ安定な高配向性共役ポリアセチレンや
ポリジアセチレンのポリマーを高能率に製造できるの
で、非線形光学効果を利用したデバイスの製作には極め
て有効である。なお、ここで、直鎖状の炭化水素鎖の途
中に−Ｏ−基を含ませて置くことは、吸着単分子膜内の
分子の自由度を増加せしめ、重合時のひずみを減少させ
収率を大幅に改善できる効果がある。
効果の非常に優れ安定な高配向性共役ポリアセチレンや
ポリジアセチレンのポリマーを高能率に製造できるの
で、非線形光学効果を利用したデバイスの製作には極め
て有効である。なお、ここで、直鎖状の炭化水素鎖の途
中に−Ｏ−基を含ませて置くことは、吸着単分子膜内の
分子の自由度を増加せしめ、重合時のひずみを減少させ
収率を大幅に改善できる効果がある。
第１図（ａ）は６-AOS吸着膜を１層形成した後の基板の
分子オーダーの拡大断面概念図、第１図（ｂ）は、電子
線露光（EB照射）を用いて不飽和基を選択的に線状に失
活させる工程の概念図、第１図（ｃ）は、線状に重合さ
れた後の高配向超長共役Trans型ポリアセチレンの形成
された基板の分子オーダーの拡大断面概念図、第２図
（ａ）はDMS-６-AOS吸着膜を１層形成した基板の分子オ
ーダーの拡大断面概念図、第２図（ｂ）は重合後の高配
向Trans型ポリアセチレンの形成された基板の分子オー
ダーの拡大断面概念図、第３図は、７-DASを用いたジア
セチレン単分子膜を紫外線照射により重合し、ポリジア
セチレン型共役ポリマー作成したときの分子オーダーの
工程概念図であり、第３図（ａ）はジアセチレン単分子
膜の吸着形成後、第３図（ｂ）は重合によるポリジアセ
チレン型共役ポリマー作成後の工程を示し、第３図
（ｃ）は、７-DASを用いた吸着単分子膜を用いて電子線
照射によりポリアセチレン型共役ポリマーを作成したと
きの分子オーダーの拡大断面図を示す。 １…SiO２／Si基板、２…単分子吸着膜、 ３…高配向Trans−ポリアセチレン結合、 ４…ポリジアセチレン結合。
分子オーダーの拡大断面概念図、第１図（ｂ）は、電子
線露光（EB照射）を用いて不飽和基を選択的に線状に失
活させる工程の概念図、第１図（ｃ）は、線状に重合さ
れた後の高配向超長共役Trans型ポリアセチレンの形成
された基板の分子オーダーの拡大断面概念図、第２図
（ａ）はDMS-６-AOS吸着膜を１層形成した基板の分子オ
ーダーの拡大断面概念図、第２図（ｂ）は重合後の高配
向Trans型ポリアセチレンの形成された基板の分子オー
ダーの拡大断面概念図、第３図は、７-DASを用いたジア
セチレン単分子膜を紫外線照射により重合し、ポリジア
セチレン型共役ポリマー作成したときの分子オーダーの
工程概念図であり、第３図（ａ）はジアセチレン単分子
膜の吸着形成後、第３図（ｂ）は重合によるポリジアセ
チレン型共役ポリマー作成後の工程を示し、第３図
（ｃ）は、７-DASを用いた吸着単分子膜を用いて電子線
照射によりポリアセチレン型共役ポリマーを作成したと
きの分子オーダーの拡大断面図を示す。 １…SiO２／Si基板、２…単分子吸着膜、 ３…高配向Trans−ポリアセチレン結合、 ４…ポリジアセチレン結合。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/025 7/075 ５１１ Ｇ１１Ｂ 7/24 Ａ 7215−5Ｄ // Ｃ０８Ｌ 49:00
Claims (15)
- 【請求項１】アセチレン基又はジアセチレン基と酸素
（−Ｏ−）と−Si−Cl基を含む直鎖状分子を溶解させた
非水系の第１の有機溶媒中に表面が親水性の基板を浸漬
し化学吸着法により前記基板上に前記物質の単分子膜を
化学吸着で形成する工程と、前記基板に不活性ガス雰囲
気中で全面にエネルギービームを照射してアセチレン基
又はジアセチレン基の部分を重合させる工程を含むこと
を特徴とするポリアセチレン型高配向性共役ポリマーの
製造方法。 - 【請求項２】直鎖状分子がCH３−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−
（CH２）ｍ−Ｏ−（CH２）ｎ−SiCl３（ここでl,m,nは
０、または整数、ただし合計で５〜25が良い。）で表わ
されるシラン系界面活性剤であることを特徴とする請求
項１記載のポリアセチレン型高配向性共役ポリマーの製
造方法。 - 【請求項３】アセチレン基又はジアセチレン基と−Ｏ−
と−Si−Cl基を含む直鎖状分子を溶解させた非水系の第
１の有機溶媒中に表面が親水性の基板を浸漬し化学吸着
法により前記基板上に前記物質の単分子膜を吸着形成す
る工程と、電子ビーム露光、STMライティングまたはＸ
線露光により前記分子膜を選択的に線状に失活させる工
程と、前記基板に不活性ガス雰囲気中で全面にエネルギ
ービームを照射し前記単分子膜の失活されないで残った
アセチレン基又はジアセチレン基の部分を重合させる工
程を含むことを特徴とするポリアセチレン型高配向性共
役ポリマーの製造方法。 - 【請求項４】アセチレン基又はジアセチレン基と−Ｏ−
と−Si−Cl基を含む直鎖状分子を溶解させた非水系の第
１の有機溶媒中に表面が親水性の基板を浸漬し化学吸着
法により前記基板上に前記物質の単分子膜を吸着形成す
る工程と、ラビングにより前記吸着膜を再配向させる工
程と、前記基板に不活性ガス雰囲気中で全面にエネルギ
ービームを照射し前記アセチレン基又はジアセチレン基
の部分を重合させる工程を含むことを特徴とするポリア
セチレン型高配向性共役ポリマーの製造方法。 - 【請求項５】直鎖状分子の分子末端に−Si（CH３）２Ｈ
基または−CH＝CH２基が結合していることを特徴とする
請求項１、３または４記載のポリアセチレン型高配向性
共役ポリマーの製造方法。 - 【請求項６】ジアセチレン（−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−）基と
−Ｏ−と−Si−Cl基を含む直鎖状分子を溶解させた非水
系の第１の有機溶媒中に表面が親水性の基板を浸漬し化
学吸着法により前記基板上に前記分子の単分子膜を吸着
形成する工程と、エネルギービームを照射して、前記単
分子膜のジアセチレン基の部分を重合させる工程とを含
むことを特徴とするポリジアセチレン型高配向性共役ポ
リマーの製造方法。 - 【請求項７】ジアセチレン基を含む物質がCH３−（C
H２）３−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−（CH２）６−Ｏ−（CH２）
３−SiCl３であることを特徴とする請求項１記載の光記
録媒体の製造方法。 - 【請求項８】直鎖状分子の分子末端に、−Si（CH３）２
Ｈ基が結合していることを特徴とする請求項３記載のポ
リアセチレン型高配向性共役ポリマーの製造方法。 - 【請求項９】直鎖状分子の分子末端に、−CH＝CH２基が
結合していることを特徴とする請求項８記載のポリアセ
チレン型高配向性共役ポリマーの製造方法。 - 【請求項１０】ジアセチレン（−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−）基
と−Ｏ−と−Si−Cl基を含む直鎖状分子を溶解させた非
水系の第１の有機溶媒中に表面が親水性の基板を浸漬
し、化学吸着法により前記基板上に前記分子の単分子膜
を吸着形成する工程と、電子線照射またはSTMライティ
ングまたはＸ線露光または紫外線により前記分子膜を選
択的に線状に失活させる工程と、不活性ガス雰囲気中で
全面に紫外線照射を行い、前記単分子膜の残存したジア
セチレン基の部分を重合させる工程とを含むことを特徴
とするポリジアセチレン型高配向性共役ポリマーの製造
方法。 - 【請求項１１】ジアセチレン（−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−）基
と−Ｏ−と−Si−Cl基を含む直鎖状分子を溶解させた非
水系の第１の有機溶媒中に表面が親水性の基板を浸漬
し、化学吸着法により前記基板上に前記物質の分子膜を
吸着形成する工程と、ラビングにより前記吸着膜を再配
向させる工程と、前記基板に不活性ガス雰囲気中で全面
に紫外線照射を行い前記ジアセチレン基の部分を重合さ
せる工程を含むことを特徴とするポリジアセチレン型高
配向性共役ポリマーの製造方法。 - 【請求項１２】直鎖状分子の分子末端に、−Si（CH３）
２Ｈ基が結合していることを特徴とする請求項10または
11記載のポリジアセチレン型高配向性共役ポリマーの製
造方法。 - 【請求項１３】直鎖状分子の分子末端に、−CH＝CH２基
が結合していることを特徴とする請求項10または11記載
のポリジアセチレン型高配向性共役ポリマーの製造方
法。 - 【請求項１４】ジアセチレン基と−Ｏ−と−Si−Cl基を
含む直鎖状分子がCH＝CH２−（CH２）１−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡
Ｃ−（CH２）ｍ−Ｏ−（CH２）ｎ−SiCl３（l,m,nは、
０または整数で合計５から25）であることを特徴とする
請求項12または13記載のポリジアセチレン型高配向性共
役ポリマーの製造方法。 - 【請求項１５】ジアセチレン基と−Ｏ−と−Si−Cl基を
含む直鎖状分子が （l,m,nは、０または整数で合計５から25）であること
を特徴とする請求項10または11記載のポリジアセチレン
型高配向性共役ポリマーの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025416A JPH0667983B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 高配向性共役ポリマーの製造方法 |
| US07/651,069 US5114737A (en) | 1990-02-05 | 1991-02-05 | Process for preparing an organic monomolecular film |
| DE69128160T DE69128160T2 (de) | 1990-02-05 | 1991-02-05 | Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Überzuges |
| EP91101532A EP0445534B1 (en) | 1990-02-05 | 1991-02-05 | A process for preparing an organic monomolecular film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025416A JPH0667983B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 高配向性共役ポリマーの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229711A JPH03229711A (ja) | 1991-10-11 |
| JPH0667983B2 true JPH0667983B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=12165341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2025416A Expired - Lifetime JPH0667983B2 (ja) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | 高配向性共役ポリマーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667983B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6686017B2 (en) * | 2001-02-28 | 2004-02-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical recording film, method for manufacturing the same, optical recording medium, method for manufacturing the same, optical recording method, information recording/reproducing apparatus, information reproducing/recording method, computer system and video signal recording/reproducing system |
-
1990
- 1990-02-05 JP JP2025416A patent/JPH0667983B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03229711A (ja) | 1991-10-11 |
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