JPS624468A - 単分子膜形成方法 - Google Patents

単分子膜形成方法

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JPS624468A
JPS624468A JP14260385A JP14260385A JPS624468A JP S624468 A JPS624468 A JP S624468A JP 14260385 A JP14260385 A JP 14260385A JP 14260385 A JP14260385 A JP 14260385A JP S624468 A JPS624468 A JP S624468A
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JP
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liquid
film
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JP14260385A
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Hiroki Saito
斉藤 博樹
Masaaki Takimoto
滝本 雅章
Itsuki Toritani
鳥谷 逸樹
Kiyotaka Fukino
清隆 吹野
Yasuro Nishikawa
西川 康郎
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [M層上の利用分野] 本発明はウェブ状基体上又はウェブ状基体に設けられた
層上に両親媒性分子の単分子膜を連続的に形成する方法
に関する。
[従来の技會] 従来、ガラス、金i材料、金属蒸着膜、等の基体上に有
機化合物の?vFAを形成することが種々行われており
、その1つとして両親媒性分子の単分子層を設ける方法
が例えばラングミュア等(LazLgmtiir−Bl
odg@tt)、’フィジカルレビュー(Phyalo
al  ueview)”  p5L664(19,6
7)によって提案されている。この方法は、両親媒性分
子である飽和脂肪敵をベンゼン等のm発性溶媒に溶解し
た溶液を水面上に静かに滴下すると、溶媒がr41発し
たあとに単分子族が残される。このようにして形成され
た単分子層を圧縮して所定の表面圧にした後に、ガラス
基板を水中に浸汝して引上げるとガラス表面に単分子膜
が形成さ゛れる。この場合ガラス基板を引き上げると第
4図に示すように単分子膜の水に面している親木基が基
板側に付き、疎水基(又は親油基)・が表面に並ぶ単分
子膜構成となる(人形膜と称する)。またガラス基板を
浸漬すると第5図のように疎水基(又は親油基)が基板
側に付き親木基が表面に並ぶ単分子膜構成となる(B形
成と称する)。
(「薄膜ハンドブックJ、268〜269頁9日本学術
振興会編、昭和58年12月、(株)オーム社発行)。
このような方法による単分子層が最近エレクトロニクス
等の分野において絶縁層等に利用されるようになり、種
々の改良が提案されている(例えば、特開昭52−98
038号公報)。
また、本出願人は、先に蒸着又は電解メッキ等によって
支持体上に強磁性合金薄膜を形成した磁気記録媒体にこ
の方法を利用して飽和脂肪酸またはその金属塩の単分子
層を保護層として設けることを提案した(特公昭56−
30609号公報)。
これらの改良方法においては、例えば第3図に示すよう
に、タンク1の下層液(水層)2の表面にベンゼン、ク
ロロホルム等の揮発性溶媒に溶解したステアリン酸、パ
ルミチン酸の如き飽和脂肪酸の溶液を滴下して水面上に
飽和脂肪酸の単分子層を形成させ、水面下に一部が浸漬
しているシリンダー5等の適当な圧縮手段によって単分
子層4を圧縮して固体膜(凝集膜)6となし、水中に設
けられたガイドローラ7によって東向される基体8の表
面に単分子膜9が形成される。この場合、基体の引き上
げ時に単分子膜を形成すればA形膜引き込れ時にはB形
成が形成される。基体に付着してはこび出される分の単
分子層は、ノズルから脂肪酸溶液を供給することによっ
て補結される。
[発明が解決すべき問題点コ 前記技術は下層液(水相)上への固体膜の形成を連続的
に行うという点から、従来のバッチ式に比べて大きな進
歩であるが、工業的生産という観点からみると、例えば
人形膜を作る場合、基体上への単分子膜の転写過程にお
いて、基体の移動速度を非常におそくしなければならな
いと言う欠点がある。すなわち、人形膜を作る場合、基
体の引き上げ速度を速くすると、下層液をも一緒に引き
上げ、これが単分子膜の下に入りこんでしまい、この蒸
発が単分子層に阻害されて非常におそいと共に、完全に
蒸発した後も形成される単分子膜のち密度に欠陥を生じ
させるからである。
さらにまた、これらの従来方式においては、基体を−た
ん下層液に引き入れなければならないので、基体全体が
下層液、例えば水で濡らされることになり、基体の種類
によっては好ましくなく、また、乾燥に手間がかかる等
の問題がある。
また、場合によっては基体のバック面にも単分子層が付
着したり、例えば引き上げ法によって人形膜を形成する
場合、基体を水中に引き入れる時にB形成が形成される
可能性があるので、これらが生じないよう単分子層の移
行可能な範囲を制限′するために特別な手段を構する必
要がある。
従って本発明の目的は上記の如き問題を生ずることなく
、高速で単分子膜を基体に形成させる方法を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、基体を水中に浸漬することなく基
体に単分子膜を形成させる方法を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは種々検討を重ねた結果、上記目的はローラ
塗布方式の原理を利用することによって達成できるこぶ
を見出し本発明を得ることができた。
すなわち、本発明は、両親媒性分子の単分子膜をウェブ
状基体上に形成する方法において、下層液上に展間され
た固体状単分子膜を、回転軸が水平に設定され、その一
部が上記液中に浸漬された回転ロールにより適量の下層
液と共に引き上げ、前記回転ロールの上方に近接して適
当な小間隙を保ってはぼ水平方向に連続的に走行するウ
ェブ状基体間に液だまりを形成しながら、前記ウェブ状
基体に前記固体単分子膜を転写することを特徴とする単
分子膜形成方法である。
以下、本発明を蒸着型磁気記録媒体に保護層を設ける場
合について説明するが、本発明は、これのみに限られず
、エレクトロニクスその他の分野における単分子膜の形
成に応用できることは勿論である。
第1図は本発明の1例を示す説明であってタンク1内の
下層液(水層)2にノズル6から両親媒性分子を揮発性
溶媒に溶解した溶液を適下に、下層液面上に両親媒性分
子の単分子層4を形成させる。
揮発性溶媒としては、ヘキサン、クロロホルム、ジクロ
ロメタン、ベンゼン等が用いられ、両親媒性分子として
は、保護層として用いる場合は、トリデカン酸、シリス
テン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸
、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸等の炭素数
16〜21の直鎖型脂肪酸又は  のLi、Na、、に
、Mg。
Oa、Ba等の塩が用いられる。下層液としては一般に
純水または無機塩等の水溶液が用いられる。
よく用いられる下層液はOa  、Od 、Ba  。
Mg2+等の二価の金属イオンを含み、塩酸、炭酸水素
ナトリウム等を加えてPHを調整したものである。
次に、水面上に形成された単分子層を圧縮して塗布域に
導く。このためには、例えばテフロンやポリエチレンの
如き疎水性材料か、パイレックスガラスやアルミニウム
合金の如き材料よりなるシリンダ5を水中に一部浸漬し
、矢印方向に回転させて表面の単努子層4だけを塗布域
に送って圧縮し、固体膜層6を形成させる。
塗布域には回転ロール10が回転軸を水平に設定し、そ
の一部が液中に浸漬するように設けられており、またそ
の上方に近接して適当な小間隙を保って、ガイドロール
11.12によってウェブ状基体8をほぼ平行に連続的
に走行させる。回転ロール10は下層液と現用性のある
ステンレス鋼等よりなり、矢印方向に回転させることに
より過員な下層液と共に固体状単分子層6をロール表面
にそって引き上げ、ガイドロール11.12にそって回
転ロール10の上方を近接して移動するウェブ状基体8
との間に液だまりを形成し、下Jω液水面より、回転ロ
ール10上の液面及び前記液だまり表面を介して、固体
単分子膜乙のみが基体8に転写され、基体上に固体単分
子膜9−1を形成する。その際、回転ロール100表面
速度v1をロール表面の液膜および前記液だまりを維持
できる範囲で低速に保つことが望ましい。又条件によっ
ては、−組成だまりが形成された後は、回転ロール10
の回転を停止してもロール表面の液膜と液だまりを維持
できる場合もある。以上にのべた本発明の固体単分子膜
の転写プロセスを第6図に示す従来方式と比較すると、
従来方式では固体単分子膜の転写が下層液面上で行われ
ると、ともに、転写部における液だまりのサイズが十分
大きいのに対し、本発明では固体分子膜の転写が回転ロ
ール10の上方の液だまりで行われるため、液だまり内
部に重力による負圧が作用するほか、液だまりのサイズ
も小さいため、液だまりより下層液が基体に引き上げら
れる傾向が抑制されることになり、これによって高速度
での単分子膜転写が可能になっているものと考えられる
。また、その場合、回転党−ル10の速度が低いほど上
記抑制効果が大きくなる。
第1図に例示する態様において、回転ロール10の径は
5 m m 〜50 mm@Kが好ましい。5mm以下
では高速での転写が困難になり、5Qmm以上ではロー
ル表面の液膜及び液だまりの安定な維持が困難になる。
このように比較的に細い径のり一部を用いる起め、琺体
の巾が広くなり、ロールの長さもこれに応じて長くなる
と、ロールのたわみ、支障を引き起こす場合があるので
、その場合はロールの下にテフロン等のすべり易い素材
でバックアップすることが望ましい。
基体8としては、蒸着テープの場合は、例えばポリエチ
レンテレフタレートフィルムに0o−Ni系合金を蒸着
した強磁性薄膜を有する蒸着型磁気記録媒体等が用いら
れ、上記の操作により強磁性薄膜上の飽和脂肪酸の単分
子膜よりなる保薩層が形成される。
本発明で用いられる基体としては、上記のものに限定さ
れず、他のタイプの回磁性薄膜、例えば電解メッキ、又
は無電解メッキ等によって形成された#涙を有する磁気
記録媒体であってもよく、さらに磁気記録媒体のみなら
ず、他の材料であってもよい。
また、所望によっては、塗布域において加熱手段を用い
、単分子層の溶剤を蒸発させ固体単分子)1シが形成さ
れるのを助けることができる。
さらに、上記の操作をくり返すことにより所望類の単分
子層からなる重層を形成させることができる。
また、回転ローラの速さを増すと、下層液面上の単分子
層を圧縮することができるので、場合によってはシリン
ダー5等の他の圧縮用部材をはふくことができる。
なお、回転ロール10の径はできる限り小さい方がよく
、例えばベース(基体)巾が50〜1100aの場合ロ
ールの径は15〜25cm程度が好ましい。
上記第1図の場合は、基体に付着する単分子膜の極基体
が人形膜(第4図)の場合であったが、第2図のように
第2回転ロール11の回転を逆にし、基体8の走行方向
を矢印方向にすると、B形層(第5図)を形成させるこ
とができる。この場合は液だまりから基体が離れる部分
において、基体と第1回転ロールが同一方向に進むため
、第1図の場合と事情が大いに異ってくる。即ち第2図
において基体8への下層液の転写を抑制するために、回
転ロールの表面速度ηは同ロール上の液膜が乱れない限
り高速にすることが望ましい。
一方向ロールの径は第1図の場合と異り、高い表面速度
を安定に得るために50m1o〜200mm程度の比較
的大径が望ましい。
[実施例コ 次に本発明を蒸着磁気テープに保護層を設ける場合に適
用した実施例について説明する。
真空蒸着装置中に25μm厚5Qam巾のポリエチレン
テレフタレートフィルムを設置し、c。
75重意外、Ni25重量饅の組成のものを蒸発源フィ
ラメントより真空度5.0+10  Torr中で該フ
ィルム上に0.6μmの厚さとなるように蒸着せしめた
第1図に示すような装置のタンク1の水面上にベンゼン
1000Gあたり0.005 gのバルミチン酸を溶解
した溶液を滴下し単分子層を形成させ、テフロン製のシ
リンダ5により圧縮して固体単分子層とした。
回転ロール10は径約200I!Iのステンレススチー
ル製ロールを用い、上記蒸着フィルムをガイドロール1
1.12によって回転ロール10上を少量かくを保って
連続的に走行させ両者間に液だ重り (ビード)を作っ
て単分子膜を水面からフィルム面に転写させてパルミチ
ン酸の単分子膜からなる保護層を連続的に形成させた。
この場合、回転ロールの回転数v1は10r、p、rn
、でテープの走行速度は6.3rn/winで良好な保
護層を形成させることができる。
[発明の効果コ 本発明によるときは、ラングミュア法を利用して下層液
を随伴することなく、高速で基体に単分子膜を形成させ
ることができ、また単分子膜の形成を基体を水中に引き
入れることな(行うので、基体が水に濡れたり、基体の
バック層に単分子層が付着する等の現象を生ずることな
く所望の単分子膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の単分子膜形成方法の一態様を示す説明
図、 第2FAは本拠明の他の態様を示す説明図、第3図は従
来の単分子膜形成方法の一態様を示す説明図、 第4図及び9N5図は単分子膜形成の原理を示す説明図
である。 2・・下層液    6・・ノズル 4・・単分子膜   5・・シリンダ 6・・画体単分子膜 8・・基 体 9.9−1・・単分子膜 10・・回転ロール 第  1   図 第2図 第  3  図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)両親媒性分子の単分子膜をウェブ状基体上に形成
    する方法において、下層液上に展間された固体状単分子
    膜を、回転軸が水平に設定され、その一部が上記液中に
    浸漬された回転ロールにより適量の下層液と共に引き上
    げ、前記回転ロールの上方に近接して適当な小間隙を保
    つてほぼ水平方向に連続的に走行するウェブ状基体間に
    液だまりを形成しながら、前記ウェブ状基体に前記固体
    単分子膜を転写することを特徴とする単分子膜形成方法
  2. (2)液だまりが形成される部分において、回転ロール
    とウェブ状基体が反対方向に進行する特許請求の範囲第
    (1)項に記載の単分子膜形成方法。
  3. (3)液だまりが形成される部分において、回転ロール
    とウェブ基体が同一方向に進行する特許請求の範囲第(
    1)項に記載の単分子膜形成方法。
JP14260385A 1985-07-01 1985-07-01 単分子膜形成方法 Granted JPS624468A (ja)

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JPS624468A true JPS624468A (ja) 1987-01-10
JPH0563231B2 JPH0563231B2 (ja) 1993-09-10

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4909527A (en) * 1987-09-02 1990-03-20 Nissan Motor Co., Ltd. Steering system with kickback control arrangement
WO1998053920A1 (en) * 1997-05-30 1998-12-03 Gilles Picard Method and apparatus for the preparation of monolayers of particles or molecules
WO2001089717A3 (en) * 2000-05-24 2003-05-30 Nano World Projects Corp System for the preparation of monolayers of particles or molecules
WO2001089716A3 (en) * 2000-05-24 2003-05-30 Nano World Projects Corp Process for the preparation of monolayers of particles or molecules

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WO2001089716A3 (en) * 2000-05-24 2003-05-30 Nano World Projects Corp Process for the preparation of monolayers of particles or molecules

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