JPH10139747A - N−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリルアミドおよびこの重合体を用いた高分子膜 - Google Patents

N−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリルアミドおよびこの重合体を用いた高分子膜

Info

Publication number
JPH10139747A
JPH10139747A JP31295396A JP31295396A JPH10139747A JP H10139747 A JPH10139747 A JP H10139747A JP 31295396 A JP31295396 A JP 31295396A JP 31295396 A JP31295396 A JP 31295396A JP H10139747 A JPH10139747 A JP H10139747A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
polymer
acrylamide
polyfluoroalkyl
cumulative
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
JP31295396A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3919269B2 (ja
Inventor
Tokuji Miyashita
徳治 宮下
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.)
JNC Corp
Original Assignee
Chisso Corp
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 Chisso Corp filed Critical Chisso Corp
Priority to JP31295396A priority Critical patent/JP3919269B2/ja
Publication of JPH10139747A publication Critical patent/JPH10139747A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3919269B2 publication Critical patent/JP3919269B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、物理的強度、安定性、均一性
の改良された累積膜および高分子累積膜を提供するこ
と、これらの改良された特性を持ちかつ潤滑性、撥水性
に優れた高分子膜を提供することである。 【解決手段】式(1)で示される化合物、該化合物およ
び該化合物の重合体を用いた単分子膜、累積膜および高
分子膜。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、本発明はN−ポリ
フロロアルキル置換アクリルアミドおよびN−ポリフロ
ロアルキル置換メタアクリルアミド(以下N−ポリフロ
ロアルキル置換(メタ)アクリルアミドと略記する)、
該化合物および該化合物の重合体を用いた単分子膜、累
積膜および高分子膜に関する。
【従来の技術】
【0002】ステアリン酸等に代表される高級脂肪酸等
の両親媒性の化合物が水面上で分子一つの厚さを有する
単分子膜を形成することは知られており、その単分子膜
を固体基板に移し取ることにより形成される分子累積膜
はラングミュア−ブロジェット膜(以下LB膜と略称す
ることがある。)と呼ばれ分子レベルの膜厚の制御や分
子を規則的に並べた有機超薄膜の製造法として注目され
ている。
【0003】従来、LB膜形成材料は、1)ステアリン
酸等の高級脂肪酸およびフッソ含有高級脂肪酸等の低分
子化合物、2)ω−トリコセン酸等の高級不飽和脂肪
酸,長鎖アルキルジアセチレン誘導体および長鎖アルキ
ルアクリルアミド等の重合性化合物、3)ペルフロロア
ルキル基含有アリルアミンおよび長鎖フロロアルキル側
鎖とオキシランラジカルとを含むポリマ−等の高分子化
合物等が知られているが,機能材料として用いる場合次
のような問題があった。
【0004】低分子化合物から得られた膜,例えば比較
的良好な累積膜が形成されるとされているオクダデシル
メタクリレ−トで得られた単分子膜でも,その表面圧は
25dyne/cmと低く,膜の安定性が問題である。
このように従来知られている低分子化合物から得られた
単分子膜を累積した累積膜には物理的強度,安定性,均
一性に問題があった。また,重合性化合物を累積して膜
とした後重合を行い高分子膜とする場合は収縮が起こる
ことが問題である。
【0005】物理的強度,安定性等が良好なLB膜を得
るためには高分子化合物を累積膜とする方が好ましいと
考えられるが,一般的に高分子化合物は水面上に単分子
膜を形成し難く,分子が凝集した多分子膜となるため分
子累積による薄膜形成が困難である。
【0006】低分子化合物でLB膜を形成したのち重合
しても収縮を起こさない高分子LB膜を形成する方法に
ついては、公開昭62−260140号に記載されてい
るが、高分子を累積する方法ではなくかつ2次元的に架
橋可能なものではなかった。また、潤滑性、撥水性の機
能については明かにされていなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、物理
的強度、安定性、均一性の改良された累積膜および高分
子累積膜を提供すること、これらの改良された特性を持
ちかつ潤滑性、撥水性に優れた高分子膜を提供すること
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは水面上にて
安定な単分子膜を形成する化合物の分子設計に基づき研
究した結果、(i)N−ポリフロロアルキル置換(メ
タ)アクリルアミドおよび該化合物の重合体が良好な単
分子膜を形成すること,(ii)該単分子膜を固体基板
に累積することにより良好な累積膜が形成されること、
(iii)N−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリ
ルアミドおよびこの重合体を用いることを特徴とする高
分子薄膜は優れた機械的強度,耐溶剤性,撥水撥油性,
潤滑性,防食性,耐プラズマ性を有すること、さらに
(iv)N−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリル
アミドからなる単分子膜および累積膜に光を照射するこ
とにより溶媒不溶性高分子薄膜を形成することができ、
この不溶性を利用することにより微細パターン形成が可
能であることを見いだし、本発明を完成するにいたっ
た。
【0009】すなわち、この発明は以下の構成を有す
る。 (1)式(1)で表される化合物。
【0010】
【化2】
【0011】(式中nは0〜2を表し,R1はHまたは
メチル基を表し、R2は炭素数1〜14のペルフロロア
ルキル基を表す。) (2)R2が炭素数5〜14のペルフルオロアルキル基
である前記(1)項記載の化合物 (2)前記(1)項または(2)項記載の化合物を用い
た単分子膜および累積膜。 (3)前記(1)項または(2)項記載の単分子膜およ
び累積膜よりなるレジスト。 (4)前記(1)項または(2)項記載化合物の重合
体。 (5)前記(1)項または(2)項記載の式(1)で表
される化合物を5〜1000分子重合した重合体。 (6)前記(4)項および(5)項記載の重合体を用い
た単分子膜および累積膜。 (7)前記(4)項および(5)項記載の重合体を用い
た高分子膜。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施態様を示す。
【0013】(N−ポリフロロアルキル置換(メタ)ア
クリルアミドの合成)本発明の化合物であるN−ポリフ
ロロアルキル置換(メタ)アクリルアミドの合成は下記
の2工程、即ち(a)ポリフロロアルキルアミンの合
成、(b)N−ポリフロロアルキル置換アクリルアミド
の合成からなる。次に各工程について詳しく説明する。
【0014】工程(a)のポリフロロアルキルアミンの
合成は次のように行うことができる。式(1)で示され
るN−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリルアミド
のうち、n=1およびn=2であるものは次の方法によ
り合成することができる。n=0のものは市販されてい
るものを用いることができる。
【0015】2−(ペルフロロアルキル)アルキルアイ
オダイドとソジウムアジドより対応する2−(ペルフロ
ロアルキル)アルキルアジドを得たのち,リチウムアル
ミニュウハイドライドで還元し対応するアミン化合物を
得ることができる。
【0016】工程(b)のN−ポリフロロアルキル置換
アクリルアミドの合成は次のように行うことができる。
工程(a)で得られたポリフロロアルキルアミンとアク
リル酸クロリドとを触媒の存在下反応させて対応するN
−ポリフロロアルキル置換アクリルアミドを得ることが
できる。さらに得られた化合物をヘキサンを用いて再結
晶することにより高純度品を得ることができる。
【0017】(N−ポリフロロアルキル置換(メタ)ア
クリルアミドを用いた単分子膜および累積膜の作製)N
−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリルアミドをフ
ロン系溶剤に溶解した溶液を水槽の水面上に必要量滴下
し、テフロンバリア−を用い一定速度で圧縮し単分子膜
を形成させる。溶解するN−ポリフロロアルキル置換
(メタ)アクリルアミドは単一の化合物であることが望
ましい。R2の炭素数が4以下であると膨張膜を形成し
やすくなるので、R2は5以上であることが好ましい。
【0018】単分子膜が形成されているか否かは,膜面
積より算出される一分子当たりの占有面積と表面圧を測
定することで判る。この関係は後述の実施例2に示すが
本化合物から得られた膜は崩壊圧の高い、分子が密に充
填した単分子膜である。ここで用いられる溶剤としては
フロンR113,フロンR112,フロンR114B2
等のフロン系溶剤が挙げられるが、膜作製時の溶剤蒸発
速度の観点から言って特にフロンR113(CClF2
−CCl2F)が好適である。
【0019】次いで固体基板(ガラス板、石英、シリコ
ンウェハ−、金、等)を繰り返し上昇、下降することに
より基板の両面に該単分子膜を累積しLB膜を形成す
る。
【0020】(N−ポリフロロアルキル置換(メタ)ア
クリルアミドの累積膜を用いたレジストの作成)上記操
作で得られる累積膜は光等を照射することにより重合体
累積膜を形成するので光架橋レジスト材料として用いる
ことができる。該累積膜は紫外線領域にUV吸収がある
ことから光源としては紫外線,遠紫外線を好適に用いる
ことができる。具体的には高圧水銀灯やキセノンランプ
を用いることができる。
【0021】光露光によりレジストを作成する場合は直
接或いはフォトマスクを用いて,所定の面積(パター
ン)を照射し、次いで露光を行った累積膜をフロン系溶
剤等に浸漬し現像する。必要が有ればこの後リンス液で
溶剤を洗い、チッソガス或いは乾燥空気で乾燥する。未
露光部分は溶解し、露光部分は架橋が進行しパターンが
得られ、ネガレジストを得ることができる。ここで用い
る溶剤にはフロンR113,フロンR113,テトラヒ
ドロフラン,トリフロロ酢酸,およびこれら溶剤とフロ
ン系アルコ−ル(例えばヘキサフロロイソプロピルアル
コ−ル)との混合溶剤が好適である。混合溶剤の混合比
率は容積%でフロン系アルコ−ル5〜20%が好適であ
る。現像時間は用いる現像液によって異なるが数10秒
〜数分間を要する。
【0022】本累積膜は露光による未露光部と露光部と
の溶剤に対する溶解性が大きく異なり鮮明なパターンを
描かせる事ができる。且つ膨潤や基板との剥離は起こら
ないので良好なレジストとなる。
【0023】本発明の累積膜は分子が一定方向に規則的
に配列しているので本累積膜に紫外線光を照射すること
により本化合物中の架橋グル−プが2次元的に且つ定量
的に架橋し溶剤不溶性の高分子超薄膜が形成される点で
従来の化合物にない優れた特性を有する。この優れた性
能を活かす用途としてフロン不溶性の撥水性高分子薄
膜、紫外線光レジスト等を挙げることができる。
【0024】(N−ポリフロロアルキル置換(メタ)ア
クリルアミド重合体の合成)α,α-アゾビスイソブチロ
ニトリル(以下AIBNと略記することがある。)を開
始剤とし、60℃のテトラヒドロフラン溶剤中において
N−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリルアミドを
ラジカル重合することによりN−ポリフロロアルキル置
換(メタ)アクリルアミド重合体を合成することができ
る。得られる重合体をフロンR113に溶解したのち大
過剰のベンゼン中に投入し再沈澱して精製し、その後室
温で減圧乾燥することにより高純度品を得ることができ
る。
【0025】(N−ポリフロロアルキル置換(メタ)ア
クリルアミド重合体を用いた単分子膜および累積膜の作
製。)前記のN−ポリフロロアルキル置換(メタ)アク
リルアミドの累積膜の作成と同様にしてN−ポリフロロ
アルキル置換(メタ)アクリルアミド重合体の累積膜を
作成することができる。本発明のN−ポリフロロアルキ
ル置換(メタ)アクリルアミド重合体を用いて作成した
単分子膜は崩壊圧が高く、該重合体が密に充填した単分
子膜である。重合体は5〜1000の分子が重合したも
のが好ましい。5分子以下であると耐溶解性が低下する
等好ましくなく、1000分子以上になると良好な膜が
作成できなくなることがある。R2が4以下になると膨
張膜を形成するので、N−ポリフロロアルキル置換(メ
タ)アクリルアミドとしてR2が5以上のものがより好
ましい。
【0026】該重合体を溶解する溶剤としてはフロンR
113,フロンR112,フロンR114B2等のフロ
ン系溶剤が挙げられるが、このうち膜作製時の溶剤蒸発
速度の観点から言って特にフロンR113が好適であ
る。 上記の操作で得られた単分子膜を固体基板(ガラ
ス板、石英、シリコンウェハ−、金、等)に累積する,
即ち固体基板を上昇、下降を繰り返し基板の両面に累積
することによりLB膜が形成する。
【0027】本発明の重合体を用いると、固体基板の上
昇、下降のいずれの時にも膜が基板に付着するY膜を形
成することができ、この結果優れた安定性を示す。また
累積比は約1であり理想的な状態で累積できる。且つ累
積を繰り返しても累積比は殆ど変化せず安定に累積でき
る。
【0028】本発明の重合体から得られた膜はフッソ含
有アルキル基を有するので良好な耐食性と特に優れた撥
水性および潤滑性を有している。これらの特性を発揮さ
せる用途として種々の機能素子、磁気ヘッド等の保護
膜、潤滑膜、表面改質膜、種々の材料への表面コーティ
ング剤、等が可能である。また、本発明の重合体の溶液
を塗布することによっても、機械的強度、潤滑特性にす
ぐれた潤滑膜、高撥水性高分子膜を作成することができ
る。
【0029】
【実施例】以下実施例により本発明を説明する。
【0030】実施例1 N−1H,1H−ヘプタフロロブチルアクリルアミド
(以下C37AAと略記することがある。)の合成:2
gの1H,1H−ヘプタフロロブチルアミンと1.5ml
のトリエチルアミンを脱水ジクロロメタン50mlに溶
解し、攪拌しながら0.89mlのアクロイルクロリド
を滴下した。反応の進行は薄層クロマトグラフィ−にて
追跡した。反応終了後、有機相を分液ロ−トに入れ、希
塩酸、希炭酸ナトリウム水溶液および蒸留水の順で洗浄
後、有機相を無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥した後、溶
剤を減圧下溜去し、得られた固体をヘキサンで再結晶し
た。得られた結晶はN−1H,1H−ヘプタフロロブチ
ルアクリルアミド(C37AA)を得た。収率は77%
であった。
【0031】実施例2 N−1H,1H−ペンタデカフロロオクチルアクリルア
ミド(以下C715AAと略記することがある。)の合
成:実施例1中の1H,1H−ヘプタフロロブチルアミ
ンを1H,1H−ペンタデカフロロオクチルアミンに置
き換えた以外は実施例1と同様の条件での反応および後
処理を行いN−1H,1H−ペンタデカフロロオクチル
アクリルアミド(C715AA)を得た。収率は70%
であった。
【0032】実施例3 N−2−(ペルフロロデシル)エチルアクリルアミド
(以下C1021AA)と略記することがある。)の合
成:6gの2−(ペルフロロデシル)エチルアイオダイ
ドに対して8.6gのソジウムアジドをN−ジメチルホ
ルムアミド溶媒100ml中にて混合し、懸濁のまま5
時間還流した。反応生成物を分液ロ−トに入れ、蒸留水
で洗浄後分液し、有機相を無水硫酸ナトリウムで脱水乾
燥した後、溶剤を減圧下留去し2−(ペルフロロデシ
ル)エチルアジド5gを得た。次いで得られたアジド化
合物5gを脱水エ−テル200ml中、リチウムアルミ
ニウムハイドライド0.64gで還元して2−(ペルフ
ロロデシル)エチルアミン(C1021AA)を得た。次
に上記操作で得られた2−(ペルフロロデシル)エチル
アミン1.6gと0.64mlのトリエチルアミンを脱水
ジクロロメタン50mlに溶解し、攪拌しながら0.3
5mlのアクロイルクロリドを滴下した。反応の進行は
薄層クロマトグラフィ−にて追跡した。反応終了後、有
機相を分液ロ−トに入れ、希塩酸、希炭酸ナトリウム水
溶液および蒸留水の順で洗浄した後、有機相を無水硫酸
ナトリウムで脱水乾燥し、減圧下溶媒を溜去したのち、
得られた固体をヘキサンで再結晶した。得られた結晶は
N−2−(ペルフロロデシル)エチルアクリルアミドで
あり、収率は40%であった。またこの結晶の融点は9
3.4℃であった。本化合物の赤外線吸収(IR)スペ
クトルを図1に示す。
【0033】実施例4 N−2−(ペルフロロオクチル)エチルアクリルアミド
の合成(以下C8F17AAと略記することがあ
る。):実施例3中の2−(ペルフロロデシル)エチル
アイオダイドを2−(ペルフロロオクチル)エチルアイ
オダイドに置き換えた以外は実施例3と同様の条件で反
応および後処理を行いN−2−(ペルフロロオクチル)
エチルアクリルアミド(C817AA)を収率45%で
得た。
【0034】実施例5 累積膜の作成:N−ポリフロロアルキル置換(メタ)ア
クリルアミドを用いた累積膜を下記のように作成した。 ・N−2−(ペルフロロデシル)エチルアクリルアミド
(C1021AA)の累積膜の作成 測定に(株)USI製のFilm Balance C
ontrollerFSD−110を使用し、20℃に
保持した水槽上に本発明のN−2−(ペルフロロデシ
ル)エチルアクリルアミドを95%のフロンR113と
5%のヘキサフロロイソプロピルアルコ−ルとの混合溶
剤に溶解した溶液(濃度10-3mol/l)を200μ
l滴下し,テフロンバリア−を用い一定速度(14cm
2/min.)で圧縮し、膜面積より算出される一分子
当たりの占有面積と表面圧を測定した。その関係を図2
に示す。図中においてN−2−(ペルフロロデシル)エ
チルアクリルアミドはC1021AAと略記して示した。
図2より崩壊圧の高い、分子が密に充填した一分子の膜
(単分子膜)が形成しているのが判る。次に膜の表面圧
が35mN/mになるようにテフロンバリア−で圧縮し
ながら、ジクロロジメチルシランで疎水処理を行ったス
ライドガラスを10mm/min.の速度で上下して累
積を行った。上昇時、下降時ともおよそ1.0の累積比
でガラス基板上に単分子膜を移し取ることができ累積膜
が得られた。このような条件を保ちつつ上昇、下降を繰
り返すことで基板の両面に片面40層の累積膜を作製し
た。
【0035】・N−1H,1H−ペンタデカフロロオク
チルアクリルアミドを用いた累積膜を下記のように作成
した。上記操作と同様の操作によりN−1H,1H−ペ
ンタデカフロロオクチルアクリルアミド(C715
A)を用い40層の累積膜を作成し、占有面積と表面圧
を測定した。その関係を図2に示した。図中においてN
−1H,1H−ペンタデカフロロオクチルアクリルアミ
ドはC715AAと略記して示した。・N−2−(ペル
フロロオクチル)エチルアクリルアミドを用いた累積膜
を下記のように作成した。上記操作と同様の操作により
N−2−(ペルフロロデシル)エチルアクリルアミド
(C817AA)を用い片面40層の累積膜を作成し、
占有面積と表面圧を測定した。その関係を図2に示し
た。図中においてN−2−(ペルフロロオクチル)エチ
ルアクリルアミドはC817AAと略記して示した。
【0036】実施例6 N−2−(ペルフロロデシル)エチルアクリルアミド
(C1021AA)を用い、上記実施例5と条件を同じく
して作成した石英基板上の累積膜(40層)にウシオ
(株)製/500Wのキセノンランプを用い、15分,
30分,45分,60分と時間を変えて密着露光を行っ
た。次いでこの露光を行った累積膜をフロン113溶剤
に1分間浸漬した所、未露光部分は溶解していたが30
分間以上露光した累積膜は溶解せずに膜が残っていた。
即ち累積膜中の架橋グル−プが架橋し、溶剤不溶性の高
分子超薄膜が形成されていた。次いで上記と同様,石英
基板上の累積膜にキセノンランプを用い、15分,30
分,45分,60分と時間を変えて露光を行い、それぞ
れの露光後の累積膜の可視−紫外線吸収スペクトルを測
定した。その結果を図3に示す。炭素−炭素二重結合に
帰属される230nm付近の吸収が露光時間に比例して
減少していることがわかる。
【0037】実施例7 N−2−(ペルフロロデシル)エチルアクリルアミド
(C1021AA)を用い、上記実施例5と条件を同じく
して、疎水処理を行ったシリコンウェハ−上に40層の
累積した累積膜を作製した。次いでキセノンランプを用
い、この累積膜にフォトマスクを通して20分間密着露
光した。次いでフォトマスクを取り外しフロン113で
1分間その表面を洗浄した。未露光部は溶解し、露光部
は高分子化が進行し、シリコンウェハ−上に微細パタ−
ンが転写されていた。このパタ−ンの光学顕微鏡観察よ
り本累積膜がレジスト材料として充分実用し得ることを
認めた。
【0038】実施例8 N−2−(ペルフロロデシル)エチルアクリルアミド
(C1021AA)を用い、上記実施例5と条件を同じく
して、疎水処理を行ったスライドガラス上に10層の累
積膜を作製した。この膜上にマイクロシリンジを用いて
微量の純水を滴下し接触角を測定した結果110度と高
い値を示した。次いで臨界表面張力を求めるために、種
々のn−アルカンに対する接触角を求めZismanプ
ロットを行い、臨界表面張力を求めたところ9−10m
N/mであった。通常のテフロンの表面張力が18mN
/mであるのに比べかなり小さい値であることが明かで
あり、従来にない高撥水性であることがわかった。接触
角の測定にはNakamura Work Co.LT
D製の接触角測定器を使用した。
【0039】実施例9 N−2−(ペルフロロデシル)エチルアクリルアミド
(C1021AA)を用い、上記実施例5と条件を同じく
して、疎水処理を行ったガラス基板上に10層の累積膜
を作製した。次いで往復動摩擦試験機(新東科学(株)
製Heiden−14D)を用いてこの単分子膜の動摩
擦係数を測定し、連続11回往復動を行い摺動が安定す
る10回目の摩擦力から動摩擦係数を求めた結果0.1
の値が得られた。比較のため行ったガラス基板の動摩擦
係数が0.7であったのに比べて著しく減少しているこ
とが判った。
【0040】同様のテストを単分子膜(1層)および1
0層の累積膜重合体について実施した結果いずれについ
ても動摩擦係数0.1の値が得られた。
【0041】実施例10 N−1H、1H−ぺンタデカフロロオクチルアクリルア
ミド重合体(以下poly−C715AAと略記するこ
とがある。)の合成:N−1H、1H−ペンタデカフロ
ロオクチルアクリルアミド0.4gをTHF10mlに
溶解し、開始剤としてAlBN0.014gを加え、凍
結、排気、溶解のサイクルにより溶存酸素を除いた後、
60℃の高温槽にて8時間重合を行った。重合体は沈澱
物として得られた。重合体はフロンR113に溶かし、
ジクロロメタンに沈澱することにより精製した。濾過に
より重合体を分離したのち、二日間室温にて減圧乾燥
し、0.2gのN−1H、1H−ペンタデカフロロオク
チルアクリルアミド重合体(poly−C715AA)
を得た。得られた重合体のIRスペクトルを図4に示し
た。重合することによりモノマーに見られる二重結合に
相当する1632cm-1の吸収が減少している。この重
合体はTHF等の汎用溶剤に溶けないためGPC等によ
る分子量測定が困難であったが、数十量体であると推定
した。分子量はAIBN等の開始剤を増やしたり、ドデ
シルメルカプタン等を10-3mol/L程度使用するこ
とにより下げることができる。
【0042】実施例11 N−1H、1H−ペンタデカフロオオクチルアクリルア
ミド重合体(poly−C715AA)の累積膜の調
製:N−2−(ペルフロロデシル)エチルアクリルアミ
ドに代えてN−1H、1H−ペンタデカフロオオクチル
アクリルアミド重合体(poly−C715AA)と
し、累積膜を10層とした以外は実施例5と同様にして
N−1H、1H−ペンタデカフロオオクチルアクリルア
ミド重合体の単分子膜および累積膜を作成した。膜面積
より算出される一分子当たりの占有面積と表面圧の関係
を図5に示す。図5より崩壊圧の高い、分子が密に充填
した一分子の膜(単分子膜)が形成しているのが判る。
累積比は上昇時、下降時ともおよそ1.0であった。
【0043】実施例12 実施例10と同様にして重合した、N−1H,1H−ヘ
プタフロロブチルアクリルアミド重合体(以下poly
−C37AAと略記することがある。)、N−2−(ペ
ルフロロオクチル)エチルアクリルアミド重合体(以下
poly−C81 7AAと略記することがある。)およ
び2−(ペルフロロデシル)エチルアミン重合体(以下
poly−C1021AAと略記することがある。)を用
い、実施例11と同様に単分子膜および累積膜を作成
し、一分子当りの占有面積と表面圧の関係を測定した。
図5に占有面積と表面圧の関係を示した。
【0044】実施例13 N−2−(ペルフロロオクチル)エチルアクリルアミド
重合体(poly−C817AA)、N−1H,1H−
ペンタデカフロロオクチル重合体(poly−C715
AA)およびN−1H,1H−ヘプタフロロブチルアク
リルアミド重合体(poly−C37AA)を用い、累
積回数を除き実施例11と同様にして、疎水処理を行っ
たスライドガラス上に1〜12層の累積膜を作製した。
種々のn−アルカンに対する接触角を求めZisman
プロットを行った。この結果、接触角はN−2−(ペル
フロロオクチル)エチルアクリルアミド重合体(pol
y−C817AA)およびN−1H,1H−ペンタデカ
フロロオクチル重合体(poly−C715AA)を用
いた3層以上の累積膜で110度と高い値を示し、臨界
表面張力はそれぞれ9、11mN/mであり従来に比べ
て著しく撥水性が大きいことがわかった。N−1H,1
H−ヘプタフロロブチルアクリルアミド重合体(pol
y−C37AA)を用いた累積膜に対する接触角は95
度であり、臨界表面張力は14mN/mであった。
【0045】実施例14 N−1H,1H−ペンタデカフロロオクチルアミド重合
体(poly−C71 5AA)、N−2−(ペルフロロ
オクチル)エチルアクリルアミド(poly−C817
AA)を用い、累積回数を除き上記実施例11と同様に
して、疎水処理を行ったガラス基板上に1,2,4,6層
の累積膜を作製し、動摩擦係数を測定した。荷重で連続
11回往復動を行い摺動が安定する10回目の摩擦力か
ら動摩擦係数を求めた結果1層〜6層の累積膜で0.1
5の値が得られた。比較のため行ったガラス基板の動摩
擦係数が0.7であったのに比べて著しく減少している
ことが判った。
【0046】
【発明の効果】本発明の化合物は従来困難であった機能
材料として利用可能な高分子累積膜の作成に好適であ
る。特に潤滑膜、高撥水性膜、レジスト材料として好適
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】N−2−(ペルフロロデシル)エチルアクリル
アミド(poly−C1021AA)のIR吸収スペクト
ル。
【図2】N−ポリフロロアルキル置換アクリルアミドの
表面圧−表面積曲線。
【図3】累積膜の光照射前後のUV吸収スペクトル。
【図4】N−1H,1H−ペンタデカフロロオクチルア
クリルアミド重合体(poly−C715AA)のIR
吸収スペクトル。
【図5】N−ポリフロロアルキル置換アクリルアミド重
合体の表面積−表面圧曲線。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年4月4日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、N−ポリフロロア
ルキル置換アクリルアミドおよびN−ポリフロロアルキ
ル置換メタアクリルアミド(以下N−ポリフロロアルキ
ル置換(メタ)アクリルアミドと略記する)、該化合物
および該化合物の重合体を用いた単分子膜、累積膜およ
び高分子膜に関する。
【従来の技術】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0041
【補正方法】変更
【補正内容】
【0041】実施例10 N−1H、1H−ペンタデカフロロオクチルアクリルア
ミド重合体(以下poly−C15AAと略記する
ことがある。)の合成:N−1H、1H−ペンタデカフ
ロロオクチルアクリルアミド0.4gをTHF10ml
に溶解し、開始剤としてAlBN0.014gを加え、
凍結、排気、溶解のサイクルにより溶存酸素を除いた
後、60℃の恒温槽にて8時間重合を行った。重合体は
沈澱物として得られた。重合体はフロンR113に溶か
し、ジクロロメタンに沈澱することにより精製した。濾
過により重合体を分離したのち、二日間室温にて減圧乾
燥し、0.2gのN−1H、1H−ペンタデカフロロオ
クチルアクリルアミド重合体(poly−C15
A)を得た。得られた重合体のIRスペクトルを図4に
示した。重合することによりモノマーに見られる二重結
合に相当する1632cm−1の吸収が減少している。
この重合体はTHF等の汎用溶剤に溶けないためGPC
等による分子量測定が困難であったが、数十量体である
と推定した。分子量はAIBN等の開始剤を増やした
り、ドデシルメルカプタン等を10−3mol/L程度
使用することにより下げることができる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0042
【補正方法】変更
【補正内容】
【0042】実施例11 N−1H、1H−ペンタデカフロオクチルアクリルア
ミド重合体(poly−C15AA)の累積膜の調
製:N−2−(ペルフロロデシル)エチルアクリルアミ
ドに代えてN−1H、1H−ペンタデカフロオクチル
アクリルアミド重合体(poly−C15AA)と
し、累積膜を10層とした以外は実施例5と同様にして
N−1H、1H−ペンタデカフロオクチルアクリルア
ミド重合体の単分子膜および累積膜を作成した。膜面積
より算出される一分子当たりの占有面積と表面圧の関係
を図5に示す。図5より崩壊圧の高い、分子が密に充填
した一分子の膜(単分子膜)が形成しているのが判る。
累積比は上昇時、下降時ともおよそ1.0であった。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】実施例12 実施例10と同様にして重合した、N−1H,1H−ヘ
プタフロロブチルアクリルアミド重合体(以下poly
−CAAと略記することがある。)、N−2−
(ペルフロロオクチル)エチルアクリルアミド重合体
(以下poly−C17AAと略記することがあ
る。)および2−(ペルフロロデシル)エチルアクリル
アミド重合体(以下poly−C1021AAと略記
することがある。)を用い、実施例11と同様に単分子
膜および累積膜を作成し、一分子当りの占有面積と表面
圧の関係を測定した。図5に占有面積と表面圧の関係を
示した。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0044
【補正方法】変更
【補正内容】
【0044】実施例13 N−2−(ペルフロロオクチル)エチルアクリルアミド
重合体(poly−C17AA)、N−1H,1H
−ペンタデカフロロオクチルアクリルアミド重合体(p
oly−C15AA)およびN−1H,1H−ヘプ
タフロロブチルアクリルアミド重合体(poly−C
AA)を用い、累積回数を除き実施例11と同様に
して、疎水処理を行ったスライドガラス上に1〜12層
の累積膜を作製した。種々のn−アルカンに対する接触
角を求めZismanプロットを行った。この結果、接
触角はN−2−(ペルフロロオクチル)エチルアクリル
アミド重合体(poly−C17AA)およびN−
1H,1H−ペンタデカフロロオクチルアクリルアミド
重合体(poly−C15AA)を用いた3層以上
の累積膜で110度と高い値を示し、臨界表面張力はそ
れぞれ9、11mN/mであり従来に比べて著しく撥水
性が大きいことがわかった。N−1H,1H−ヘプタフ
ロロブチルアクリルアミド重合体(poly−C
AA)を用いた累積膜に対する接触角は95度であり、
臨界表面張力は14mN/mであった。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0045
【補正方法】変更
【補正内容】
【0045】実施例14 N−1H,1H−ペンタデカフロロオクチルアクリル
ミド重合体(poly−C15AA)、N−2−
(ペルフロロオクチル)エチルアクリルアミド(pol
y−C17AA)を用い、累積回数を除き上記実施
例11と同様にして、疎水処理を行ったガラス基板上に
1,2,4,6層の累積膜を作製し、動摩擦係数を測定
した。荷重で連続11回往復動を行い摺動が安定する1
0回目の摩擦力から動摩擦係数を求めた結果1層〜6層
の累積膜で0.15の値が得られた。比較のため行った
ガラス基板の動摩擦係数が0.7であったのに比べて著
しく減少していることが判った。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // G03F 7/027 503 H01L 21/30 502R

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式(1)で表される化合物。 【化1】 (式中nは0〜2を表し,R1はHまたはメチル基を表
    し、R2は炭素数1から〜14のペルフロロアルキル基
    を表す。)
  2. 【請求項2】R2が炭素数5〜14のペルフロロアルキ
    ル基である請求項1記載の化合物。
  3. 【請求項3】請求項1記載の化合物を用いた単分子膜お
    よび累積膜。
  4. 【請求項4】請求項1記載の化合物を用いた累積膜より
    なるレジスト。
  5. 【請求項5】請求項1記載の式(1)で表される化合物
    からなる重合体。
  6. 【請求項6】請求項1記載の式(1)で表される化合物
    の単量体が5〜1000分子重合してなる重合体。
  7. 【請求項7】請求項5記載の重合体を用いた単分子膜お
    よび累積膜。
  8. 【請求項8】請求項5記載の重合体を用いた高分子膜。
JP31295396A 1996-11-08 1996-11-08 N−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリルアミドを用いた単分子膜、累積膜および高分子膜 Expired - Fee Related JP3919269B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31295396A JP3919269B2 (ja) 1996-11-08 1996-11-08 N−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリルアミドを用いた単分子膜、累積膜および高分子膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31295396A JP3919269B2 (ja) 1996-11-08 1996-11-08 N−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリルアミドを用いた単分子膜、累積膜および高分子膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10139747A true JPH10139747A (ja) 1998-05-26
JP3919269B2 JP3919269B2 (ja) 2007-05-23

Family

ID=18035472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31295396A Expired - Fee Related JP3919269B2 (ja) 1996-11-08 1996-11-08 N−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリルアミドを用いた単分子膜、累積膜および高分子膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3919269B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7022456B2 (en) * 2002-08-22 2006-04-04 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photoresist composition
JP2006256031A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Chisso Corp 無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板およびその製造方法
CN111499836A (zh) * 2020-04-21 2020-08-07 临沂大学 一种全氟碘化物的转化利用方法及所得产品和应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7022456B2 (en) * 2002-08-22 2006-04-04 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photoresist composition
JP2006256031A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Chisso Corp 無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板およびその製造方法
JP4692032B2 (ja) * 2005-03-16 2011-06-01 チッソ株式会社 無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板およびその製造方法
CN111499836A (zh) * 2020-04-21 2020-08-07 临沂大学 一种全氟碘化物的转化利用方法及所得产品和应用
CN111499836B (zh) * 2020-04-21 2022-03-04 临沂大学 一种全氟碘化物的转化利用方法及所得产品和应用

Also Published As

Publication number Publication date
JP3919269B2 (ja) 2007-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6410327B2 (ja) ブロック共重合体
JP6361893B2 (ja) ブロック共重合体
JP6496318B2 (ja) ブロック共重合体
JP2017501261A (ja) ブロック共重合体
JP2017502116A (ja) ブロック共重合体
KR20160118340A (ko) 교차-결합 가능한 플루오르화된 포토폴리머
KR19990044985A (ko) 신규 중합체 및 감광성내식막 조성물
TW201044112A (en) Resist protective coating composition and patterning process
US20130216960A1 (en) Water Repellent Additive for Immersion Resist
KR101901522B1 (ko) 높은 유리전이온도를 가지고 고불소계 용제에 용해되는 고불소화 고분자 화합물
US9822330B2 (en) Light-degradable material, substrate, and method for patterning the substrate
TW591338B (en) Bases and surfactants and their use in photoresist compositions for microlithography
WO2023165101A1 (zh) 用于193nm水浸式光刻的聚合物树脂、抗水涂层组合物、抗水涂层及其制备方法
KR102438834B1 (ko) 블록 공중합체 및 상분리 구조를 포함하는 구조체의 제조 방법
WO2013031878A1 (ja) 重合性単量体、重合体およびそれを用いたレジストならびにそのパターン形成方法
JP3643491B2 (ja) 化合物、共重合体とその製造方法、フォトレジスト組成物とこれを利用したフォトレジストパターン形成方法、および半導体素子
JP3919269B2 (ja) N−ポリフロロアルキル置換(メタ)アクリルアミドを用いた単分子膜、累積膜および高分子膜
JP2004256562A (ja) 含フッ素化合物、含フッ素重合性単量体、含フッ素高分子化合物、それらを用いたレジスト材料とパターン形成方法、及び含フッ素化合物の製造方法
TW200527132A (en) Low-polydispersity photoimageable polymers and photoresists and processes for microlithography
JP7076701B2 (ja) ブロック共重合体及びその製造方法、ならびに相分離構造を含む構造体の製造方法
JP2003327631A (ja) 感光性ポリマーおよびこれを含むレジスト組成物
JPS62240956A (ja) ポジ型レジストパタ−ン形成方法
Li et al. Formation of Polymerizable Monomer Langmuir− Blodgett Films with Polyfluorocarbon Chains for Use in High-Resolution Negative Resists
JP2004099689A (ja) 含フッ素多環式化合物、それを原料とした高分子化合物、及びそれを用いたフォトレジスト材料
JPH04502639A (ja) フッ素含有両親媒性化合物の少なくとも1個の単分子層から成る放射線過敏フィルム

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050621

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050728

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070213

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100223

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees