KR100231162B1 - 화학흡착막 및 그 제조방법과 또한 그것에 이용하는 화학흡착액 - Google Patents

Abstract

[과제] 기판표면에 형성된 피막이고, 상기 피막을 구성하는 분자는 소망 경사를 가지며, 또한 특정한 방향으로 방향을 가지런히 하여 기판표면에 일단으로 결합고정되어 있는 분자로 이루어지는 화학흡착막을 제공한다. 또한, 화학흡착막을 형성할 때, 화학흡착액에 화학흡착제와 동 계통의 가교제를 첨가하여 흡착분자를 가교시킴으로써, 내마모성에 뛰어난 피막을 제공한다.

[해결수단] 화학흡착제로서, 예를 들면 CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂SiCl₃를 5wt%와, 가교제로서 예를 들면 헥사클로로디 실록산을 3wt%와, 비수계의 용매인 시클로헥산(bp. 80℃) 92%를 혼합하여 화학흡착액을 작성하여, 알루미늄기재(11)에 건조분위기속에서 도포하여, 용매를 증발제거함에 의해, 분자가 서로 얽혀 맞은 상태로 가교하여, 그위에 기재표면과 공유결합한 폴리머형상의 피막 (12)을 형성한다.

Description

화학흡착막 및 그 제조방법과 또한 그것에 이용하는 화학흡착액

본 발명은 화학흡착막 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 피막을 구성하는 분자가 소망 경사를 가지며 또한 특정한 방향으로 방향을 가지런히 하여 기판표면에 일단으로 결합고정되어 있는 화학흡착막과 그 제조방법에 관한 것이다.

또, 본 발명은 기재표면에 공유결합으로 고정되어 있고 또한 복수의 실록산 결합에 의해 가교되어 있는 피막인 단분자막형상 또는 폴리머형상의 내마모성이 높은 화학흡착막 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래, 단분자막형상의 화학흡착막 또는 실리콘계의 화학흡착막 및 그 제법에는, 기록층의 위에, 탄소를 주성분으로 하여 결합용 원자를 포함하는 단분자막으로 이루어지는 보호막을 형성하여, 기록층 위의 산소원자와 보호막의 결합원자를 화학 결합시킴으로써, 신뢰성이 높은 매체를 얻는 방법이 제안되고(일본국 특개평 01-70917호 공보), 또한 기재표면에 기재표면과 -SiO-를 포함하는 공유결합에 의해서 흡착막을 형성하여, 그 위에 불소계 폴리머막을 SiO-결합을 포함하는 공유결합에 의해서 적충함으로써, 대단히 엷은 막을 균일두께에, 또한 고농도로 핀홀이 없게 형성하는 방법이 제안되고 있다. (일본국 특개평 05-31441호 공보).

그러나, 상기 종래 예로서는, 막을 구성하는 분자가 소망 경사를 가지고 또한 특정한 방향으로 방향을 가지런히 하여 기판표면에 일단으로 결합고정되어 있는 화학흡착막 또는 화학흡착단분자막 및 그들의 제조방법은 아직 실현되어 있지 않다.

만약에 막을 구성하는 분자가 소망 경사를 가지며 또한 특정한 방향으로 방향을 가지런히 하여 기판표면에 일단으로 결합고정되어 있는 피막을 제공할 수 있으면, 또한 분자소자나 편광판, 액정의 배향막 등에의 응용을 전개할수 있다.

한편, 종래 일반적으로 클로로실란계의 흡착제와 비수계의 유기용매로 이루어지는 화학흡착액을 이용하여, 액상으로 화학흡착하여 단분자막형상의 화학흡착막을 형성할 수 있는 것은 이미 잘 알려져있고 있다(일본국 특개평1-70917호 공보등). 이러한 용액 중에서의 화학흡착단분자막의 제조원리는, 기재표면의 수산기 등의 활성수소와 클로로실란계의 흡착제의 클로로실릴기와의 탈염산반응을 써 단분자막을 형성하는 것에 있다.

그러나, 종래의 화학흡착막은 흡착제와 기재와의 반응만을 쓰고 있기 때문에, 내마모성에 모자라다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래의 문제를 해결하기 위해서, 피막을 구성하는 분자가 특정한 방향으로 방향을 가지런히 하여 기판표면에 일단으로 결합고정되어 있는 밀착강도가 각별히 뛰어난 피막을 대단히 효율적으로 제공하는 것을 제1의 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 화학흡착막을 개량하여 내마모성에 뛰어난 피막을 제공함으로써, 보온기나 밥솥 등의 가전제품이나 자동차, 산업기기, 혹은 거울이나 안경 렌즈, 인테리어용품, 어패럴상품 등, 내마모성에서 또는 내열성, 내후성의 코팅을 필요로 하는 기재의 성능을 향상시키는 것을 제2의 목적으로 한다.

제1도는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 화학흡착단분자막제작의 화학흡착공정을 설명하기 위한 단면개념도.

제2도는 동, 화학흡착단분자막제작의 세정공정을 설명하기 위한 단면개념도.

제3도는 동, 용매세정 후의 화학흡착단분자막의 분자배향상태를 설명하기 위해서 단면을 분자 레벨까지 확대한 개념도.

제4도는 동, 빛노광에 의해 흡착된 분자를 재배향시키기 위해서 이용하는 노광공정의 개념도.

제5도는 동, 빛 배향 후의 화학흡착단분자막의 분자배향상태를 설명하기 위한 개념도.

제6도는 동, 빛 배향 뒤의 화학흡착단분자막의 분자배향상태를 설명하기 위해서 단면을 분자 레벨까지 확대한 개념도.

제7도는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 폴리머형상의 화학흡착막의 제조방법의 공정을 도시한 것으로, a도는 기재. b도는 기재표면을 분자 레벨까지 확대한 모식단면도이다.

제8도는 본 발명의 실시예 4에 있어서의 단분자막형상의 화학흡착막의 제조방법의 공정을 도시한 것으로, a도는 기재. b도는 기재표면을 분자 레벨까지 확대한 모식단면도이다.

제9도는 본 발명의 실시예 5에 있어서의 폴리머형상의 화학흡착막의 제조방법의 공정을 도시한 것으로, a도는 기재. b도는 물과 반응하기 전의 피막단면도. c도는 반응 종료 뒤의 피막이 형성된 기재표면을 분자 레벨까지 확대한 모식단면도이다.

제10도는 본 발명의 실시예 6에 있어서의 단분자막형상의 화학흡착막의 제조방법의공정을 도시한 것으로, a는 기재. b도는 기재표면을 분자레벨까지 확대한 모식단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 2 : 화학흡착액

3 : 세정용비수계용매 4 : 1차배향된 화학흡착단분자막

4' : 재배향된 화학흡착단분자막 5 : 세정액으로부터의 인상방향

6 : 편광막 7 : 조사광

8 : 재배향방향 9 : 편광방향

11 : 알루미늄기재

11, 33 : 불화탄소계의 폴리머형상의 화학흡착막

21 : 유리기재

22, 42 : 불화탄소계의 단분자막형상의 화학흡착막

31 : 화장 타일

32 : 실란올축합촉매와 가교제와 흡차제를 포함한 미반응의 피막

41 : 스테인레스판

상기 제1의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1번째의 화학흡착막은 기판표면에 형성된 피막이고, 상기 피막을 구성하는 분자가 소망 경사를 가지며, 또한 특정한 방향으로 방향을 가지런히 하여 기판표면에 일단으로 결합고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 화학흡착막에 있어서는, 피막을 구성하는 분자가 탄소쇄 또는 실록산결합쇄를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

또 상기 화학흡착막에 있어서는, 탄소쇄의 일부 탄소가 광학활성을 갖고 있는 것이 바람직하다.

또 상기 화학흡착막에 있어서는, 피막을 구성하는 분자의 말단에 Si를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

또 상기 화학흡착막에 있어서는, 피막이 단분자막형상인 것이 바람직하다.

다음에 본 발명의 제1번째의 화학흡착막의 제1번째의 제조방법은, 기판을 화학흡착액에 접촉시켜 상기 흡착액 중의 계면활성제분자와 기재표면을 화학반응시켜 상기 계면활성제분자를 기판표면에 일단으로 결합고정하는 공정과, 유기용제로 세정 후 편광판을 통해 소망 방향으로 편광한 빛으로 노광하여 상기 계면활성제분자의 방향을 특정한 방향으로 가지런히 하는 공정을 포함하는 화학흡착막의제조방법이다.

다음에 본 발명의 제1번째의 화학흡착막의 제2번째의 제조방법은, 기판을 화학흡착액에 접촉시켜 상기 흡착액 중의 흡착액 중의 계면활성제분자와 기재표면을 화학반응시켜 상기 계면활성제분자를 기판표면에 일단으로 결합고정하는 공정과, 유기용제로 세정 후 또한 소망 방향으로 기판을 세워 액분리를 하여, 상기 계면활성제분자의 방향을 소망 경사를 가진 상태로 특정한 방향으로 가지런히 하는 공정을 포함하는 단분자막형상의 화학흡착막의 제조방법이다.

또한, 상기제2번째 방법에 있어서는, 액분리공정 후 그 위에 편광판을 통해 소망 방향으로 편광한 빛으로 노광하는 공정을 하는 것이 바람직하다.

상기 제1~2번째 방법에 있어서는, 계면활성제로서 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와, 클로로실릴기, 알콕시실란기 및 이소시아네이트실란기로부터 선택되는 적어도 하나의 활성기를 포함하는 실란계의 계면활성제를 이용하는 것이 바람직하다.

또 상기 제1~2번째 방법에 있어서는, 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와, 클로로실릴기, 알코기실릴기 및 이소시아네이트실릴기로부터 선택되는 적어도 하나의 활성기를 포함하는 실란계의 계면활성제로서, 분자상이 다른 복수종의 실란계계면활성제를 혼합하여 이용하는 것이 바람직하다.

또 상기 제1~2번째 방법에 있어서는, 탄화수소기의 일부의 탄소가 광학활성을 갖는 것이 바람직하다.

또 상기 제1~2번째 방법에 있어서는, 탄화수소기의 말단에, 할로겐원자 또는 메틸기, 페닐기(-C₆H₅), 시아노기(-CN), 불화탄소기(-CH3)부터 선택되는 적어도 하나의 기를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

또 상기 제1~2번째 방법에 있어서는, 노광에 이용하는 빛으로서 436㎚, 405㎚, 365㎚, 254㎚ 및 248㎚에서 선택되는 적어도 하나의 파장의 빛을 이용하는 것이 바람직하다.

또 상기 제1~2번째 방법에 있어서는, 계면활성제로서 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와, 클로로실릴기 또는 이소시아네이트실란기를 포함하는 실란계의 계면활성제를 이용하여, 세정유기용매로서 물을 포함하지 않은 비수계의 유기용매를 이용하는 것이 바람직하다.

또 상기 제1~2번째 방법에 있어서는, 비수계의 유기용매로서 알킬기, 불화탄소기, 염화탄소기 및 실록산기를 포함하는 용매로부터선택되는 적어도 하나의 용매를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 제2의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제2번째의 화학흡착막은, 기재 표면에 화학흡착막을 구성하는 분자가 공유결합으로 고정되어 있는 화학흡착막으로서, 상기 화학흡착막은 폴리할로실란 또는 폴리알콕시실란의 잔기에 의한 복수의 실록산결합에 의해 임의의 부분으로 가교되어 있는 폴리머형상의 피막인 것을 특징으로 한다.

다음에 본 발명의 제3번째의 화학흡착막은, 기재표면에 화학흡착막을 구성하는 분자가 공유결합으로 고정되어 있는 화학흡착막으로서, 상기 화학흡착막은 폴리할로실란 또는 폴리알콕시실란의 잔기에 의한 복수의 실록산결합에 의해 임의의 부분으로 가교되어 있는 단분자막형상의 피막인 것을 특징으로 한다.

상기한 제2~3번째의 화학흡착막에 의하면, 종래의 화학흡착막의 마모에 약하다고 하는 결점을 개량하여, 내마모성에 뛰어난 피막을 제공할 수 있다.

또 제조방법으로서, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에, 클로로실릴기와 직쇄상탄소쇄를 갖는 클로로실란계의 흡착제와 복수의 클로로실릴기를 포함하는 클로로실란계의 가교제와 비수계의 유기용매(물을 거의 포함하지 않는 용제)를 혼합하여 작성한 클로로실란계 화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기재표면과 상기 각각의 분자를 반응시키는 공정과, 상기 용매를 증발시킨 뒤 기판상의 미반응의 각각의 물질을 물과 반응시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 실록산결합에 의해 가교된 폴리머형상의 화학흡착막의 제조방법을 제공한다. 이 때, 흡착액에 이용하는 비수계유기용매의 비점을 50~100℃로 해 두면, 폴리머형상의 화학흡착막으로부터 용매를 제거하는 데에 있어서 형편이 좋다.

또한 다른 제조방법으로서, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에, 클로로실릴기와 직쇄상탄소쇄를 갖는 클로로실란계의 흡착제와 복수의 클로로실릴기를 포함하는 클로로실란계의 가교제와 비수계의 유기용매를 혼합하여 작성한 클로로실란계 화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기재표면과 상기 각각의 분자를 반응시키는 공정과, 비수계유기용매를 이용하여 상기 기재상에 남은 상기 기재와 반응하지 않은 상기 물질을 세정제거하는 세정공정과, 상기용매를 증발시킨 뒤 기판상의 미반응의 각각의 물질을 물과 반응시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 실록산결합에 의해 가교된 단분자막형상의 화학흡착막의 제조방법을 제공한다. 이때, 흡착액에 이용하는 비수계유기용매의 비점을 100~250℃로 해 두면 흡착액의 조성을 안정시키는 데에 있어서 형편이 좋다. 또, 클로로실란계 흡착제의 탄소쇄의 적어도 일부가 불화탄소기(-CF₂-)로 치환되어 있는 물질을 쓰면 발수성(撥水性)의 화학흡착막을 제공할 수 있고, 오염방지효과를 부여하는 데에 있어서 형편이 좋다. 또한, 클로로실란계의 흡착제로서, CF₃-(CF₂)_n-(R)_m-SiX_pCl_3-p(n은 0 또는 정수, R은 알킬기, 비닐기, 에틴일기, 아릴기, 실리콘 산소원자를포함하는 치환기, m은 0 또는 1, X는 수소, 알길기, 알콕실기, 불소알킬기 또는 불소함유알콕시기의 치환기, p는 0, 1 또는 2)을 이용하면 보다 발수성에 뛰어난 화학흡착막을 제공할 수 있다. 또한, 클로로실란계의 가교제로서, SiC1₄, SiHC1₃, SiH₂Cl₂, 또는 C1-(SiC1₂O)n-SiCl₃(단 n은 정수)의 물질로부터 선택되는 적어도 하나를 쓰면 내마모성을 향상하는 데에 있어서 형편이 좋다. 기재는 표면에 활성수소를 포함하면 형상, 재질은 불문하고, 금속, 세라믹, 유리, 플라스틱, 종이, 섬유, 피혁에 이용할 수 있다. 또, 플라스틱이나 섬유가 발수성의 경우, 미리 표면을 산소를 포함하는 플라스마 또는 코로나분위기로 처리하여 친수성화한 것을 쓰면, 보다 내마모 효과가 높은 처리가 가능해진다.

또한, 처리공정은, 전부 건조분위기 중 (습도 35% 이하이면 된다)로 하는 쪽이 공정을 안정화하는 데에 있어서 형편이 좋다.

또한, 클로로실란계의 흡착제와 클로로실란계의 가교제 대신에, 이소시아네이트계의 흡착제와 이소시아네이트계의 가교제를 쓰면 염산의 발생이 없어서 안성마춤이다.

한편, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에 알콕시계의 흡착제와 알콕시계의 가교제와 비수계의 유기용매에 실란올축합촉매를 첨가혼합하여 작성한 알콕시실란계화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기재표면과 상기 각각의 약제를 반응시키는 공정과, 상기 용매를 증발시킨 뒤 기판상의 미반응의 각각의 물질을 물과 반응시키는 공정을 포함하는 것을 이용해도 실록산결합에 의해 가교된 폴리머형상의 화학흡착막을 제조할 수 있다. 이 때, 비수계유기용매의 비점을 50~100℃로 해 두면, 폴리머형상의 화학흡착막으로부터 용매를 제거하는 데에 있어서 형편이 좋다.

또, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에 알콕시계의 흡착제와 알콕시계의 가교제와 비수계의 유기용매에 실란올축합촉매를 첨가혼합하여 작성한 알콕시실란계화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기재표면과 상기 각각의 분자를 반응시키는 공정과, 비수계유기용매를 써 상기 기재상에 남은 상기 기재와 반응하지 않은 상기 물질을 세정제거하는 세정공정과, 상기 용매를 증발시킨 뒤 기판상의 미반응의 각각의 물질을 물과 반응시키는 공정을 쓰면 실록산결합에 의해 가교된 단분자막형상의 화학흡착막을 제조할 수 있다. 이 때 비수계유기용매의 비점이 100~250℃로 흡착액의 조성을 안정시키는 데에 있어서 형편이 좋다. 또한, 알콕시계의 가교제로서 테트라알콕시실란, 헥사알콕시디실록산, 옥타알콕시트리실록산 등을 쓰면, 내마모성에 뛰어나 안정한 피막을 얻을 수 있다. 또한 실란올축합촉매로서 카르복실산금속염, 카르복실산에스테르금속염, 카르복실산금속염폴리머, 카르복실산금속염킬레이트, 티탄산에스테르, 또는 티탄산에스테르킬레이트류를 쓰면 안정된 가교성능을 얻을 수 있다. 또, 실란올축합촉매로서, 초산제1주석, 디부틸주석디라우레이트, 디부틸주석디옥테이트, 디부틸주석디아세테이트, 디옥틸주석디라우레이트, 디옥틸주석디옥테이트, 디옥틸주석디아세테이트, 디옥탄산제1주석, 나프텐산아연, 나프텐산코발트, 2-에틸헥센산철 등의 카르복실산금속염, 디옥틸주석비스옥틸티오글리콜산 에스테르염, 디옥틸주석말레인산 에스테르염 등의 카르복실산 에스테르금속염, 디옥틸주석말레인산염 폴리머, 디메틸석메르캅토프로피온산염 폴리머 등의 카르복실산금속염 폴리머, 디부틸주석비스아세틸 아세테이트, 디옥틸주석비스아세틸라우레이트 등의 카르복실산금속염킬레이트, 테트라부틸티타네이트, 테트라노닐티타네이트 등의 티탄산에스테르, 또는 비스(아세틸아세토닐)디플로필티타네이트 등의 티탄산 에스테르킬레이트류를 쓰면 단시간에 제막을 할 수 있다. 그 위에 또, 알콕시실란흡착제에 불화탄소기를 포함시켜 놓으면 발수발유성의 화학흡착막을 제조할 수 있다.

또, 불화탄소기를 포함하는 알콕시실란흡착제로서, CF₃-(CF₂)_n-(R)_m-SiX_p(OA)_3-p(n은 0 또는 정수, R은 알킬기, 비닐기, 에틴일기, 아릴기, 실리콘 산소원자를 포함하는 치환니, m은 0 또는 1, X는 수소, 알킬기, 알콕실기, 불소알킬기 또는 불소알콕시기의 치환기, A는 알킬기, p는 0, 1또는 2),또는 CF₃C00-(CH₂)_v-SiX_p(OA)_3-p(여기서,w는 정수, X는 수소, 알킬기, 알콕실기, 불소함유 알킬기 또는 불소함유알콕시기의 치환기, A는 알킬기, p는 0,1 또는 2)으로 나타내는 물질을 내는 물질을 쓰면 형편이 좋다. 또, 기재에는 금속, 세라믹, 유리, 플라스틱, 종이, 섬유, 피혁 등이 이용가능하다. 또한, 플라스틱이나 섬유는 미리 표면을 산소를 포함하는 플라스마 또는 코로나분위기로 처리하여 친수성화한 쪽이, 보다 내구성이 높은 피막을 제작할 수 있다. 또한, 비수계의 용매로서 물을 포함하지 않은 탄화수소계용매 또는 불화탄소계용매를 쓰면 형편이 좋다.

또한, 클로로실란계흡착제와 클로로실란계의 가교제와 활성수소를 포함하지 않은 비수계용매를 혼합한 용액을 화학흡착액으로서 제공할 수 있다. 이때, 클로로실란계흡착제가 불화탄소기를 포함하고 있으면, 발수발유성의 피막을 형성할 수 있는 화학흡착액으로 된다. 또한, 비수계의 용매로서 물을 포함하지 않은 탄화수소계용매, 실리콘계용매, 혹은 불화탄소계용매를 쓰면 안정된 화학흡착액이 된다.

한편, 알콕시실란계흡착제와 알콕시실란계가교제와 활성수소를 포함하지 않은 비수계용매와 실란올축하촉매를 녹인 용액을 화학흡착액으로서 제공할 수 있다.

이 용액의 알콕시실란흡착제가 불화탄소기를 포함하면 발수성의 피막을 제작하는데에 있어서 형편이 좋다. 또한, 실란올축합촉매로서, 카르복실산금속염, 카르복실산 에스테르금속염, 카르복실산금속염 폴리머, 카르복실산금속염킬레이트, 티탄산 에스테르, 또는 티탄산 에스테르킬레이트류를 쓰면, 효율적으로 화학흡착막을 제작할 수 있는 화학흡착액이 된다. 또한, 비수계의 용매로서 물을 포함하지 않은 탄화수소계용매, 실리콘용매, 또는 불화탄소계용매를 이용하는 안정한 흡착액이 된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 제1번째의 화학흡착막은, 기판표면에 형성된 피막이고, 상기 피막을 구성하는 분자가 소망 경사를 가지며 또한 특정한 방향으로 방향을 가지런히 하여 기판표면에 일단으로 결합고정되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다. 이 때, 피막을 구성하는 분자가 탄소쇄 또는 실록산결합쇄를 포함하고 있으면 배향성을 확보하는 데에 있어 형편이좋다. 또한, 탄소쇄의 일부의 탄소가 광학활성을 가지면 배향성을 향상하는 데에 있어서 안성마춤이다. 그 위에, 피막을 구성하는 분자의 말단에 Si를 포함하고 있으면 기판에의 결합력을 향상할 수 있다. 또한, 피막이 단분자막형상이면 분자의 나열이 좋아진다.

상술한 바와 같이 피막의 제조방법에는, 기판을 화학흡착액에 접촉시켜 상기 흡착액 중의 계면활성제분자와 기재표면을 화학반응시켜 상기 계면활성제분자를 기판표면에 일단으로 결합고정하는 공정과, 유기용제로 세정 후 편광판을 통해 소망 방향으로 편광한 빛으로 노광하여 상기 계면활성제분자의 방향을 특정한 방향으로 가지런히 하는 공정를 이용하면 결합고정된 분자의 배향성이 뛰어난 화학흡착막을 제조할 수 있다. 또, 기판을 화학흡착액에 접촉시켜 상기 흡착액 중의 계면활성제분자와 기재표면을 화학반응시켜 상기 계면활성제분자를 기판표면에 일단으로 결합고정하는 공정과, 유기용제로 세정 후 그 위에 소망 방향으로 기판을 세워 액분리를 하여 분리방향으로 상기 고정된 분자를 배향시키는 공정과, 그 위에 편광판을 통해 소망 방향으로 편광한 빛으로 노광하여 상기 계면활성제분자의 방향을 소망 경사를 가진 상태로 특정한 방향으로 가지런히 하는 공정을 이용하면, 배향성이 특히 뛰어난 단분자막형상의 화학흡착막을 제조할 수 있다. 이 때, 계면활성제로서 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와 클로로실릴기, 또는 알콕시실란기 또는 이소시아네이트실란기를 포함하는 실란계의 계면활성제를 쓰면 배향성을 확보하는 데에 있어서 형편이 좋다. 또한, 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와 클로로실릴기, 또는 알콕시실릴기 또는 이소시아네이트실릴기를 포함하는 실란계의 계면활성제로서 분자상이 다른 복수종의 실란계계면활성제를 혼합하여 이용하면, 보다 안성마춤이다. 또한, 탄화수소기의일부의 탄소가 광학활성을 갖고 있으면, 흡착분자의 배향을 대단히 효율적으로 할 수 있다. 또한, 탄화수소기의 말단에 할로겐원자 또는 메틸기, 페닐기(-C₆H₅), 시아노기(-CN), 또는 불화탄소기(-CH₃)를 포함하고 있으면 흡착막의 표면 에너지를 제어하는데 있어서 안성마춤이다. 또한, 노광에 이용하는 빛으로서 436㎚, 405㎚, 365㎚, 254㎚ 또는 248㎚의 빛을 이용하면 배향조작이 용이하게 된다. 또한, 계면활성제로서 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와 클로로실릴기 또는 이소시아네이트실란기를 포함하는 실란계의 계면활성제를 이용하여, 세정유기용매로서 물을 포함하지 않은 비수계의 유기용매를 쓰면 품질이 뛰어난 단분자막형상의 화학흡착막을 제조할 수 있다. 또 이 때, 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄에 각각 비닐기(＞C=C＜)나 아세틸렌결합기(탄소-탄소의 3중 결합기) 등의 감광성반응기를 짜 넣어, 광배향시에 상기 감광성기를 광반응시켜 가교 또는 중합시키면, 얻어지는 단분자막의 내열성을 향상할 수 있다. 또한, 비수계의 유기용매로서, 알킬기, 불화탄소기 또는 염화탄소기 또는 실록산기를 포함하는 용매를 쓰면 탈수가 용이하기 때문에, 얻어지는 단분자막의 품질을 향상할 수 있다.

본 발명의 제1번째의 화학흡착막에 있어서의 일실시형태로서는, 적어도 기판을 화학흡착액에 접촉시켜 상기 흡착액 중의 계면활성제분자와 기재표면을 화학반응시켜 상기 계면활성제분자를 기판표면에 일단으로 결합고정하는 공정과, 편광판을 통해 소망 방향으로 편과한 빛으로 노광하여 상기 계면활성제분자의 방향을 특정한 방향으로 가지런히 하는 공정으로 화학흡착막을 제조한다.

또, 적어도 기판을 화학흡착액에 접촉시켜 상기 흡착액 중의 계면활성제분자와 기재표면을 화학반응시켜 상기 계면활성제분자를 기판표면에 일단으로 결합고정하는 공정과, 유기용제 중에 침지(浸漬)세정 후 그 위에 임의의 방향으로 끌어올려 인상방향으로 상기 고정된 분자를 배향시키는 공정과, 또한 편광판을 통해 소망 방향으로 편광한 빛으로 노광하여 상기 계면활성제분자의 방향을 소망 경사를 가진 상태로 특정한 방향으로 가지런히 하는 공정으로 단분자막형상의 화학흡착막을 제조한다.

상기한 본 발명의 제2번째의 화학흡착막에 의하면, 기재표면에 공유결합으로 고정되어 있고 또한 복수의 실록산결합에 의해 가교되어 있는 폴리머형상의 피막임에 의해, 종래에 비하여 보다 내구성이 높은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 본 발명의 제3번째의 화학흡착막에 의하면, 기재표면에 공유결합으로 고정되어 있고 또한 복수의 실록산결합에 의해 가교되어 있고 단분자막형상의 피막임에 의해, 종래에 비하여 보다 내구성이 높은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에, 클로로실릴기와 직쇄상탄소쇄를 갖는 클로로실란계의 흡착제와 복수의 클로로실릴기를 포함하는 클로로실란계의 가교제와 비수계의 유기용매를 혼합하여 작성한 클로로실란계화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기재표면과 상기 각각의 분자를 반응시키는 공정과, 상기 용매를 증발시킨 뒤 기판상의 미반응의 각각의 물질을 물과 반응시키는 공정을 포함함으로써, 실록산결합에 의해 가교된 폴리머형상의 화학흡착막이 형성할 수 있고, 종래에 비해 보다 내구성이 높은 화학흡착막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 비수계유기용매의 비점이 50~100℃임으로써, 폴리머형상의 화학흡착막을 형성할 수 있고, 피막 중의 용매의 제거가 지극히 용이한 작용이 있다.

또, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에, 클로로실릴기와 직쇄상탄소쇄를 갖는 클로로실란계의 흡착제와 복수의 클로로실릴기를 포함하는 클로로실란계의 가교제와 비수계의 유기용매를 혼합하여 작성한 클로로실란계화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기재표면과 상기 각각의 분자를 반응시키는 공정과, 비수계유기용매를 이용하여 상기 기재상에 남은 상기 기재와 반응하지 않은 상기 물질을 세정제거하는 세정공정과, 상기 용매를 증발시킨 후 기판상의 미반응의 각각의 물질을 물과 반응시키는 공정을 포함하므로써, 실록산결합에 의해 가교된 단분자자막형상의 화학흡착막을 형성할 수 있고, 보다 내구성이 높은 단분자막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 비수계유기용매의 비점이 100~250℃임으로써, 단분자막형상의 화학흡착막을 형성할 수 있고, 보다 막두께의 편차가 적은 단분자막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 클로로실란계흡착제의 탄소쇄의 적어도 일부가 불화탄소기(-CF₂-)로 치환되어 있는 물질을 쓰면, 발수성이 높은 단분자막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 클로로실란계의 흡착제가 CF₃-(CF₂)_n-(R)_m-SiX_pCl_3-p(n은 0 또는 정수, R은 알킬기, 비닐기, 에틴일기, 아릴기, 실리콘 혹은 산소원자를 포함하는 치환기, m은 0 또는 1, X는 수소, 알킬기, 알콕실기, 불소함유알킬기 또는 불소함유알콕시기의 치환기, p는 0, 1 또는 2)을 쓰면, 보다 발수성이 높은 단분자막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 클로로실란계의 가교제로서 SiC1₄, SiHC1₃, SiH₂C1₂, 또는 C1-(SiC1₂O)_n-SiCl₃(단 n은 정수)의 물질로부터 선택되는 적어도 하나를 쓰면, 보다 내구성이 높은 단분자막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 기재가 금속, 세라믹, 유리, 플라스틱, 종이, 섬유, 피혁으로부터 뽑히면, 어떤 기재라도, 표면의광택이나 색조를 손상하지 않은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또 플라스틱이나 섬유가, 미리 표면을 산소를 포함하는 플라스마 또는 코로나분위기로 처리하여 친수성화한 것이면, 어떤 기재에서도 표면의 광택이나 색조를 손상하지 않은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또 처리공정이 전부 건조분위기 속에서 행하여지면, 어떤 기재라도 안정된 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 클로로실란계의 흡착제와 클로로실란계의 가교제 대신에, 이소시아네이트계의 흡착제와 이소시아네이트계의 가교제를 쓰면, 어떤 기재라도 클로로실란계의 피막과 같은 피막을, 염산을 발생시키지 않고 형성할 수 있는 작용이 있다.

또한, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에, 알콕시계의 흡착제와 알콕시계의 가교제와 비수계의 유기용매에 실란올축합촉매를 첨가혼합하여 작성한 알콕시실란계화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기부표면과 상기 각각의 분자를 반응시키는 공정과, 상기 용매를 증발시킨 뒤 기판상의 미반응의 각각의 물질을 물과 반응시키는 공정을 포함하면, 어떤 기재라도 클로로실란계의 피막과 같은 피막을, 염산을 발생시키지 않고 형성할 수 있는 작용이 있다.

또, 비수계유기용매의 비점이 50~100℃이면, 피막 중의 용매의 제거가 지극히 용이해지는 작용이 있다.

한편, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에 알콕시계의 흡착제와 알콕시계의 가교제와 비수계의 유기용매에 실란올결합촉매를 첨가혼합하여 작성한 알콕시실란계화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기부표면과 상기 각각의 분자를 반응시키는 공정과, 비수계유기용매를 써 상기 기재상에 남은 상기 기재와 반응하지 않은 상기 물질을 세정제거하는 세정공정과, 상기 용매를 증발시킨 후 기판상의 미반응의 각각의 물질을 물가 반응시키는 공정을 포함하면, 어떤 기재라도 단분자막형상의 화학흡착막을, 클롤실란계의 피막과 같은 피막을 염산의 발생없이 제공할 수 있는 작용이 있다.

또 비수계유기용매의 비점이 100~250℃이면, 보다 막두께의 편차가 적은 단분자막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 알콕시계의 가교제로서 테트라알콕시실란, 헥사알콕시디실록산, 옥타알콕시트리실록산을 쓰면, 보다 내구성이 높은 단분자막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 실란올축합촉매로서 카르복실산금속염, 카르복실산 에스테르금속염, 카르복실산금속염 폴리머, 카르복실산금속염킬레이트, 티탄산에스테르, 또는 티탄산 에스테르킬레이트류를 쓰면, 보다 내구성이 높은 단분자막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 실란올축합촉매로서, 초산제1주석, 디부틸주석디설라우레이트, 디부틸주석디옥테이트, 디부틸주석디아세티이트, 디옥틸주석디라우레이트, 디옥틸주석디옥테이트, 디옥틸주석디아세테이트, 디옥탄산제1주석, 나프텐산아연, 나프텐산 코발트, 2-에틸헥센산철 등의 카르복실산금속염, 디옥틸주석비스옥틸티오글리콜산 에스테르염, 디옥틸주석말레인산 에스테르염 등의 카르복실산 에스테르금속염, 디옥틸주석말레인산염 폴리머, 디메틸석메르캅토프로피온산염 폴리머 등의 카르복실산금속염 폴리머, 디부틸주석비스아세틸아세테이트, 디옥틸주석비스아세틸라우레이트등의 카르복실산금속염킬레이트, 테트라부틸티타네이트, 테트라노닐티타네이트 등의 티탄산에스테르, 또는 비스(아세틸아세토닐)디프로필티타네이트 등의 티탄산 에스테르킬레이트류를 쓰면, 보다 내구성이 높은 단분자막을 단시간에 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 적어도 알콕시실란흡착제가 불화탄소기(-CF₂-)를 포함하면, 내구성이 높고 또 발수발유성이 높은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 적어도 불화탄소기를 포함하는 알콕시실란흡착제로서, CF₃(CF₂)n-(R)_m-SiX_p(OA)_3-p(n은 0 또는 정수,R은 알킬기, 비닐기, 에틴일기, 아릴기, 실리콘 혹은 산소원자를 포함하는 치환기, m은 0 또는 1, X는 수소, 알킬기, 알콕실기, 불소함유알킬기 또는 불소함유알콕시기의 치환기, A는 알킬기, p는 0,1 또는 2), 또는 CF₃C00-(CH₂)_w-SiX_p(OA)_3-p(여기서, w는 정수, X는 수소, 알키기, 알콕실기, 불소함유알킬기 또는 불소함유알콕시기의 치환기, A는 알킬기, p는 0 ,1 또는 2)으로 나타내는 물질을 쓰면, 더욱 내구성이 높게 또한 발수발유성이 높은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 기재가 금속, 세라믹, 유리, 플라스틱, 종이, 섬유, 피혁으로부터 뽑히면, 표면의 색조나 광택을 손상하지 않고 피막을 형성할 수 있다.

또 플라스틱이나 섬유가, 미리 표면을 산소를 포함하는 플라스마 또는 코로나분위기로 처리하여 친수성화한 것이면, 보다 내구성이 높고 또한 발수발유성이 높은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또 비수계의 용매로서 물을 포함하자 않은 탄화수소계용매 또는 불화탄소계용매를 쓰면, 보다 안정된 공정으로 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 적어도 클로로실란계흡착제와 클로로실란계의 가교제와 활성수소를 포함하지 않은 비수계용매를 포함하면, 보다 내구성이 높은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 클로로실란계흡착제가 불화탄소기를 포함하는 화학흡착액이면, 보다 발수발유성이 높은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 화학흡착액의 비수계의 용매로서 물을 포함하지 않은 탄화수소계용매, 실리콘계용매, 또는 불화탄소계용매를 쓰면, 보다 안정된 피막형성 공정을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또한, 적어도 알콕시실란계흡착제와 알코시실란계가교제와 활성수소를 포함하지 않은 비수계용매와 실란올축합촉매를 포함하는 화학흡착액이면, 클로로실란계의 흡착액과 마찬가지로, 보다 내구성이 높은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 알콕시실란흡착제가 불화탄소기를 포함하면, 클로로실란계의 흡착액과 같이, 발수발유성이 높은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 실란올축합촉매가 카르복실산금속염, 카르복실산 에스테르금속염, 카르복실산금속염 폴리머, 클복실산금속염킬레이트, 티탄산 에스테르, 또는 티탄산 에스테르킬레이트류이다고, 더욱 발수발유성이 높은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

또, 비수계의 용매로서 물을 포함하지 않은 탄화수소계용매, 실리콘계용매, 또는 불화탄소계용매를 쓰면, 안정된 공정으로 발수발유성이 높은 피막을 제공할 수 있는 작용이 있다.

이하 본 발명의 제2~3번째의 화학흡착막에 있어서의 실시형태에 관해서 설명한다.

[실시형태 1]

제1의 제조방법으로서, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에, 클로로실릴기와 직쇄상탄소쇄를 갖는 클로로실란계의 흡착제와 복수개의 클로로실릴기를 포함하는 클로로실란계의 가교제와 비수계의 유기용매를 혼합하여 작성한 클로로실란계 화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기재표면과 상기 각각의 분자를 반응시키는 공정과, 상기 용매를 증발시킨 기판상의 미반응의 각각의 물질을 물과 반응시키는 공정에 의해 실록산결합에 의해 가교된 폴리머형상의 화학흡착막의 제조방법을 설명한다.

예를 들면, 클로로실릴기와 직쇄상탄소쇄를 갖는 클로로실란계의 흡착제(예를 들면, 탄화수소계 또는 플루오로 카본계 흡착제 등)으로 복수개의 클로로실릴기를 포함하는 클로로실란계의 가교제와 비수계의 유기용매를 포함하는 용액을, 표면에 수산기 즉 활성수소를 포함하는 유리기재의 표면에 도포하여, 30분간정도 방치한다. 이 때, 유리기재 표면에는 친수성의 산화수소가 다수 존재하기 때문에, 표면에서 탈염산반응이 생겨 클로로실릴기와 직쇄상탄소쇄를 갖는 클로로실란계의 흡착제와 복수개의 클로로실릴기를 포함하는 클로로실란계의 가교제가 동시에 흡착고정된다. 그후, 비수계 유기용매를 증발시키고, 또한 물(예를 들면 공기 중의 수분)로 반응시키면(이 수분과의 반응도 상기 마찬가지 탈염화수소반응에 의해서 진행한다), 기재표면에 화학흡착한 막두께가 5~10㎚정도의 폴리머형상의 화학흡착막이 형성된다.

또, 이 경우 클로로실릴기를 포함하는 물질을 함유하는 용액의 유기용매의 비점은, 낮을수록 일찍 증발제거할 수 있기 때문에 형편이 좋지만, 취급상으로는 50~100℃ 정도가 좋다.

[실시형태 2]

다른 제조방법으로서, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에, 클로로실릴기와 직쇄상탄소쇄를 갖는 클로로실란계의 흡착제와 복수의 클로로실릴기를 포함하는 클로로실란계의 가교제와 비수계의 유기용매를 혼합하여 작성한 클로로실란계화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기재표면과 상기 각각의 분자를 반응시키는 공정과, 비수계유기용매를 이용하여 상기 기재상에 남은 상기 기재와 반응하여 있지 않은 상기물질을 세정제거하는 세정공정과, 상기 용매를 증발시킨 뒤 기판상의 미반응의 각각의 물질을 물과 반응시키는 공정과 실록산결합에 의해 가교된 단분자막형사의 화학흡착막의 제조방법을 설명한다.

예를 들면, 실시형태 1과 마찬가지로 클로로실릴기와 직쇄상탄소쇄를 갖는 클로로실란계의 흡착제와 여러개의 클로로실릴기를 포함하는 클로로실란계의 가교제와 비수계의 유기용매를 포함하는 용액을 유리기재표면에 도포 혹은 접촉시켜, 30분간정도 방치한다. 이때, 유리기재표면에는 친수성의 산화수소가 다수 존재하기 때문에, 표면에서 탈염산반응이 생겨, 클로로실릴기와 직쇄상탄소쇄를 갖는 클로로실란계의 흡착제와 여러개의 클로로실릴기를 포함하는 클로로실란계의 가교제가 동시에 흡착고정된다. 다음에, 비수계용매 예를 들면 클로로포름으로 잘 세정한 뒤, 그 위에 물과 반응시키면 여분인 흡착제나 가교제를 포함하는 용액이 제거되어 막두께가 1~3㎚의 단분자막이 형성된다.

또한, 이 경우에는, 클로로실릴기를 포함하는 물질을 함유하는 용액의 비수계의 유기용매의 비점은, 높을수록 천천히 증발하여 흡착시간을 길게 할 수 있게 되기 때문에 형편이 좋지만, 취급의 위에서는 100℃~250℃ 이상이 좋다.

또한, 상기 실시형태 1 및 2에 있어서 사용가능한 클로로실란계의 화학흡착제로서, 예를 들면, 불화탄소기(-CF₂-)기와 클로로실릴(

)기를 포함하는 물질이나 탄화수소기와 클로로실릴기를 포함하는 하기 식(화1~2)과 같은 물질을 들 수 있다.

[화학식 1]

CF₃-(CF₂)_n-(R)_m-SiX_pCl_3-p(단n은 0 또는 정수, 바람직하게는 1~22의 정수, R은 알킬기, 페닐기, 비닐기, 에틴일기, 실리콘 산소원자를 포함하는 치환기, m은 산소 또는 1, X는 수소, 알킬기, 알콕실기, 불소함유알킬기 또는 불소함유알콕시기의 치환기, p는 0, 1 또는 2)

[화학식2]

CH₃-(CH₂)_n-(R)_m-SiX_pCl_3-p(단 n은 0 또는 정수, 바람직하게는 1∼22의 정수, R은 알킬기, 페닐기, 비닐기, 에틴일기, 실리콘 산소원자를 포함하는 치환기, m은 산소 또는 1, X는 수소, 알킬기, 알콕실기, 불소함유알킬기 또는 불소함유알콕시기의 치환기, p는 0, 1 또는 2) 그 위에 또 하기 식(화3)에 도시하는 (1)-(5)를 들수 있다.

[화학식 3]

(1) CH₃-(CH2)rSiXpCl_3-p

(2) CH₃-(CH2)rSiXpCl_3-p

(3) CH₃(CH₂)_sO(CH2)_tSiX_pCl_3-p

(4) CH₃(CH₂)_u-Si(CH₃)₂(CH₂)_v-SiX_pCl_3-p

(5) CF₃C00(CH₂)_wSiX_pC1_3-p(단, 바람직한 범위로서 r은 1∼25, s는 0∼12, t는 1∼20, u는 0∼12, v는 1∼20, w는 1∼25을 도시한다.)

또한, 불화탄소기기와 클로로실릴기를 포함하는 화합물을 쓰면, 발수성, 발유성, 오염방지성 및 활성 등이 부여되기 때문에 바람직하다.

또한, 구체적인 흡착화합물로서 하기 식(화4)에 도시하는 (1)-(7)를 들수 있다.

[화학식 4]

(1) CH₃CH₂O(CH₂)₁₅SiCl₃

(2) CH₅(CH₂)₂Si(CH₃)₂(CH₂)₁₅SiCl₃

(3) CH₃(CH₂)₆Si(CH₃)₂(CH₂)₉SiCl₃

(4) CH₃C00(CH₂)₁₅SiCl₃

(5) CF₃(CF₂)₇-(CH₂)-SiCl₃

(6) CF₃(CF₂)₅-(CH₂)₂-SiCl₃

(7) CF₃(CF₂)₇-C₆H₄-SiCl₃

또, 클로로실란계의 가교제로서, SiC1₄, SiHC1₃, SiH₂C1₂, 또는 C1-(SiC1₂O)_n-SiCl₃(단 n은 정수)로 나타내는 화합물을 이용하는 것이 가능하다.

또한 상기 클로로실란계의 화학흡착제 대신에, 모든 클로로실릴기를 이소시아네이트기로 바꿔 놓은 이소시아네이트계의 화학흡착제, 예를 들면 하기 식(화 5)에 도시하는 (1)-(5)를 들 수 있다.

[화학식 5]

(1) CH₃-(CH₂)_rSiX_p(NCO)_3-p

(2) CH₃-(CH₂)_rSiX_p(NCO)_3-p

(3) CH₃(CH₂)₅O(CH₂)_tSiX_p(NCO)_3-p

(4) CH₃(CH₂)_u-Si(CH₃)₂(CH₂)_v-SiX_p(NCO)_3-p

(5) CF₃C00(CH2)_wSiX_p(NCO)_3-p(단 바람직한 범위로서 r은 1∼25, s는 0∼12, t은 1∼20, u는 0∼12, v는 1∼20, w는 1∼25을 도시한다.)

또한, 상기의 흡착제에 덧붙여, 하기 식(화 6)에 도시하는 (1)-(7)의 구체적 흡착화합물을 들 수 있고, 어는 것이나, 실시형태 1 및 2와 같이 사용할 수 있다.

[화학식 6]

(1) CH₃CH₂O(CH₂)₁₅Si(NCO)₃

(2) CH₃(CH₂)₂Si(CH₃)₂(CH₂)₁₅Si(NCO)₃

(3) CH₃(CH₂)₆Si(CH₃)₂(CH₂)₉Si(NCO)₃

(4) CH₃C00(CH₂)₁₅Si(NCO)₃

(5) CF₃(CF₂)₇-(CH₂)₂-Si(NCO)₃

(6) CF₃(CF₂)₅-(CH₂)₂-Si(NCO)₃

(7) CF₃(CF₂)₇-C₆H₄-Si(NCO)₃

이 경우는, 염산이 발생하지 않는 이점도 있다.

또한, 클로로실릴기나 이소시아네이트기를 포함하는 물질의 농도는, 이용하는 클로로실리기를 포함하는 흡착제와 가교제와 용매의 종류에 의해서 다르지만, 0.01 중량~100 중량%(바람직하게는 0.1 중량~30 중량%정도)로 사용할 수 있다.

또, 흡착제의 알킬쇄부분에 비닐기나 에틴일기를 부가하거나 짜넣어 놓으면, 막형성후 5메가라드정도의 전자선 조사로 가교할 수 있기 때문에, 더욱 박막의 강도를 향상시키는 것도 가능하다.

한편, 사용할 수 있는 기재로서는, 표면에 활성수소를 포함하는 관능기(예를 들면, 수산기(-OH)를 가지는 기재가 있어, A1, Cu 혹은 스텐레스 등의 금속, 유리, 세라믹, 종이, 섬유, 피혁기타 친수성기재를 들수 있다. 이 수산기에 클로로실릴기나 이소시아네이트기를 갖는 탄화수소계흡착제나 플루오로 카본계흡착제를 반응시킬 수 있다. 또 플라스틱같은 표면에 수산기를 가지지 않은 물질이면, 미리 표면을 산소를 포함하는 프라스마분위기 속에서, 예를 들면 100W에서 20분처리 혹은 코로나처리하여 친수성화즉 표면에 수산기를 도입해 놓으면 좋다. 다만, 폴리아미드수지나 폴리우레탄수지의 경우는, 표면에 이미노기(＞NH)가 존재하고 있어, 이이미노기(＞NH)의 수소와 화학흡착제의 클로로실릴기(

)가 탄염화수소반응하여, 실록산결합(

)를 형성하기 때문에 특히 표면처리를 필요로 하지 않는다.

또, 클로로실릴기를 포함하는 물질을 함유하는 용액을 도포할 때에 이용하는 건조분위기는 건조공기, 질소가스 등의 습도가 적은 가스가 거의 포함하지 않은 가스를 들수 있다.

또한, 활성수소를 포함하지 않은 비수계용매로서는, 물을 포함하지 않은 탄화수소계용매 또는 불화탄소계용매나 실리콘용매를 이용하는 것이 가능하지만, 특히 비점이 50~300℃의 것이 사용하고 쉽다. 또한, 석유계의 용제의 그 외에 구체적으로 사용가능한 것은, 석유 나트타, 용매 나트타, 석유 에테르, 석유 벤젠, ISO 파라핀, 노르말 파라핀, 데카린, 공업 가솔린, 등유, 리그로인, 디메틸 실리콘, 페닐 실리콘, 알킬변성 실리콘, 폴리 에테르, 실리톤 등을 들 수 있다. 또한, 불화탄소계용매에는, 플론계용매나, 플로리나트(3M사 제품), 아플드(아사히유리사 제품) 등이 있다.

또, 이들은 1종 단독으로 쓰더라도 좋고, 잘 섞인다면 2종 이상을 짜서 합쳐서도 좋다.

[실시형태 3]

한편, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에 알콕시실란계의 흡착제(계면활성제)와 알콕시실란계의 가교제와 비수계의 유기용매에 실란올축합촉매를 첨가혼합하여 작성한 알콕시실란계화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기재표면과 상기 각각의 분자를 반응시키는 공정과, 상기 용매를 증발시킨 후 기판상의 미반응의 각각의 물질을 물과 반응시키는 공정을 쓰더라도 실록산결합에 의해 가교된 폴리머형상의 화학흡착막을 제작할 수 있다.

예를들면, 스텐레스기재(활성수소를 표면에 포함하는 기재이면 무엇이든지 좋다)를 준비하여, 알칼리성세제 등으로 잘 세척한 뒤 수세하여 탈지한다. 다음에, 알콕시실란계흡착제와 알콕시실란계가교제아 비수계의 유기용매와 실란올축합촉매로서 예를 들면 카르보실산금속염킬레이트인 n-디부틸주석비스아세틸아세토네이트를 혼합한 화학흡착액을 작성하여, 질소가스 분위기 중 (습도35% 이하이면 공기 중에서도 좋다)로 70℃로 가열하면서 상기 스텐레스기재를 10분 간 정도 침지한다.

그후, 상기 흡착액으로부터 취득 기판표면에 남은 흡착액 주의 상기 유기용매를 증발시키면 기재표면에 실란올축합촉매를 포함한 상기 알콕시실란계흡착제와 알콕시실란계의 가교제로 이루어지는 피막이 형성된다. 이 때 흡착액의 가열은, 용매의 증발시간을 짧게 하는 효과가 있다. 그후, 또한 대기 중에 추출하여 실온으로 공기 중의 수분과 반응시키면, 스텐레스판표면에 직접Si를 통해 공유결합한 막두께가 약 5~10㎚의 폴리머막형상의 피막이 형성된다.

[실시형태 4]

또, 표면에 활성수소기를 포함하는 기재에 알콕시계의 흡착제와 알콕시계의 가교제와 비수계의 유기용매에 실란올축합촉매를 첨가혼합하여 작성한 알콕시실란계화학흡착액을 접촉시켜, 상기 기재표면과 상기 각각의 분자를 반응시키는 공정과, 비수계유기용매를 써 상기 기재상에 남은 상기 기재와 반응하지 않은 상기 물질을 세정제거하는 세정공정과, 상기 용매를 증발시킨 뒤 기재상의 미반응의 각각의 물질을 물과 반응시키는 공정을 쓰면 실록산결합에 의해 가교된 단분자막형상의 화학흡착막의 제조방법할 수 있게 된다.

예를 들면, 활성수소를 표면에 포함하는 기재(예를 들면 청판유리판)를 준비하여, 알칼리성세제 등으로 잘 세척한 뒤 수세하여 탈지한다. 다음에, 상기 유리판을 알콕시실란계흡착제와 알콕시실란계가교제와 비수계의 유기용매와 실란올축합촉매로서 예를 들면 카르복실산금속염킬레이트인 n-디부틸주석비스아세틸아세토네이트를 혼합한 화학흡착액에 질소가스 분위기 중(상대습도35% 이하이면 공기 중에서도 좋다)로 상기 스텐레스기재를 1시간동안 침지한다. 그후, 상기 흡착액으로부터 취득 비수계의 유기용제로 잘 세정한 뒤 공기 중의 수분과 반응시키면, 유리판표면에 직접 Si를 통해 공유결합한 알콕시실란계의 흡착제와 알콕시실란계의 가교제가 혼합하여 형성된 막두께가 1~3㎚의 단분자막형상의 피막이1층 형성된다.

또한, 상기 실시형태 3 및 4에 있어서, 알콕시실란을 포함하는 화학흡착액에 촉매를 첨가해 놓으면, 흡착액과 기재가 접촉한 계면으로서는, 알콕시실란흡착제 및 알콕시실란계가교제의 알콕시실란기(

, A는 알킬기를 나타낸다)으로 기재표면에 흡착한 수분 및 표면의 수산기로, 하기 식(화학식 7)같은 반응이 진행한다.

[화학식 7]

(단, R은 탄화수소쇄 혹은 불화탄소소를 포함하는 관능기 또는 알콕시기를 나타낸다. A는 탄소수 1~6의 저급알킬기를 나타낸다.)

따라서, 이 처리에 의해, 기재와 흡착액의 계면으로서는, 적어도 알콕시실란 흡착제 및 가교제가 Si원자를 통해 기재표면에 공유결합으로 고정된 지극히 얇고 내마모성이 높은 단분자상의 피막이 형성할 수 있다.

또한, 상기 실시형태 3 및 4에 있어서는, 이 반응식으로부터 분명한 바와 같이, 물이 중요한 반응요소인 것을 알 수 있다. 즉, 화학흡착액에 물이 포함되어 있으면, 기재표면과 반응하기 전에 알콕시기가 스스로 가교하여, 고액계면에서의 반응이 저해되어 화학흡착막을 할 수 있기 어렵게 된다. 그래서, 화학흡착액 중의 수분은 가능한 한 적게 해 놓아야 한다. 가능하면 10 ppm 이하가 바람직하다.

또, 상기 실시형태에서 사용 가능한 알콕시실란흡착제로서, 일반적으로 SiX_p(OA)_4-p(X는 수소, 알킬기, 알콕실기, 불소함유알킬기 또는 불소함유알콕시기의치환기, A는 알킬기, p는 0,1,2 또는 3)으로 나타내는 물질을 이용하는 것이 가능하다. 그중에서도, CF₃-(CF₂)_n-(R)_m-SiX_p(OA)_3-p(n은 0 또는 정수, R은 알킬기, 비닐기, 에틴일기, 아릴기, 실리콘 산소원자를 포함하는 치환기, m은 0 또는 1, X는 수소, 알킬기, 알콕실기, 불소함유알킬기 또는 불소함유알콕시기의 치환기, A는 알킬기, p는 0 ,1 또는 2)으로 나타내는 물질을 쓰면, 보다 뛰어난 발수발유성의 피막을 형성할 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 이외에도 CH₃-(CH₂)_r-SiX_p(OA)_3-p및 CH₃-(CH₂)_s-O-(CH₂)t-SiX_p(OA)_3-p, CH₃-(CH₂)_u-Si(CH₃)₂-(CH₂)_v-SiX_p(OA)_3-P, CF₃C00-(CH₂)_w-SiX_p(OA)_3-p(여기서, 바람직한 범위로서 r은 1∼25, s는 0∼12, t은 1∼20, u는 0∼12, v는 1∼20, w는 1∼25을 도시한다. X는 수소, 알킬기, 알콕실기, 불소함유알킬기 또는 불소함유알콕시기의 치환기, A는 알킬기, p는 0, 1 또는 2)등이 사용 가능한다.

또, 흡착제의 알킬쇄부분에 비닐기나 에틴일기를 부가하거나 짜넣어 놓으면, 막형성 후 5메가라드 정도의 전자선 조사로 가교할 수 있기 때문에, 더욱 박막의 강도를 향상시키는 것으로도 가능하다.

또한, 보다 구체적인 분자는 화학식(화8)에 도시하는 (1)-(24)를 들수 있다.

[화학식 8]

(1) CH₃CH₂O(CH₂)₁₅Si(OCH₃)₃

(2) CF₃CH₂O(CH₂)₁₅Si(OCH₃)₃

(3) CH₃(CH₂)₂Si(CH₂)₁₅Si(OCH₃)₃

(4) CH₃(CH₂)₆Si(CH₃)₂(CH₂)₉Si(OCH₃)₃

(5) CH₃C00(CH₂)₁₅Si(OCH₃)₃

(6) CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂Si(OCH)₃

(7) CF₃(CF₂)₇-C₆H₄-Si(OCH₃)₃

(8) CH₃CH₂O(CH₂)₁₅Si(OC₂H₅)₃

(9) CH₃(CH₂)₂Si(CH₃)₂(CH₂)₁₅Si(OC₂H₅)₃

(10) CH₃(CH₂)₆Si(CH₃)₂(CH₂)₉Si(OC₂H₅)₃

(11) CF₃(CH₂)₆Si(CH₃)₂(CH₂)₉Si(OC₂H₅)₃

(12) CH₃COO(CH₂)₁₅Si(OC₂H₅)₃

(13) CF₃COO(CH₂)₁₅Si(OC₂H₅)₃

(14) CF₃COO(CH₂)₁₅Si(OCH₃)₃

(15) CF₃(CF₂)₉(CH₂)₂Si(OC₂H₅)₃

(16) CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂Si(OC₂H₅)₃

(17) CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂Si(OC₂H₅)₃

(18) CF₃(CF₂)₇C₆H4Si(OC₂H₅)₃

(19) CF₃(CF₂)₉(CH₂)₂Si(OCH₃)₃

(20) CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂Si(OCH₃)₃

(21) CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂SiCH₃(OC₂H₅)₂

(22) CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂SiCH₃(OCH₃)₂

(23) CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂Si(CH₃)₂OC₂H₅

(24) CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂Si(CH₃)₂OCH₃

또한, 실시형태3 및 4에 있어서 사용하는 흡착액 중의 알콕시실란흡착제와 가교제의 농도는, 0.1 중량~100 중량%(바람직하게는 0.1 중량~30 중량 %정도)로 사용할 수 있다.

한편, 알콕시실란계의 가교제로서, 테트라알콕시실란, 헥사알콕시디실록산, 옥타알콕시트리실록산이 사용가능하고, 농도는 약 0.01~50 중량%가 적당하지만, 흡착제에 대해서는 10~30 중량%정도가 보다 바람직하다.

또한, 상기 실시형태 3 및 4에 있어서의 실란올축합촉매로서는, 카르복실산금속염, 카르복실산 에스테르금속염, 카르복실금속염 폴리머, 카르복실산금속염킬레이트, 티탄산 에스테르, 또는 티탄산 에스테르킬레이트류를 이용할 수 있지만, 특히 실란올축합촉매로서, 초산제1주석, 디부틸주석디라우레이트, 디부틸주석디옥테이트, 디부틸주석디아세테이트, 디옥틸주석디라우레이트, 디옥틸주석디옥테이트, 디옥틸주석디아세테이트, 디옥탄산제1주석, 나프텐산납, 나프텐산코발트, 2-에틸헥센산철 등의 카르복실산금속염, 디옥틸주석비스옥틸티오글리콜산 에스테르염, 디오틸주석말레인산 에스테르염 등의 카르복실산 에스테르금속염, 디부틸주석말레인산염 폴리머, 디메틸석메르캅토프로피온산염 폴리머 등의 카르복실산금속염 폴리머, 디부틸주석비스아세틸 아세테이트, 디옥틸주석비스아세틸라우레이트 등의 카르복실산금속염킬레이트, 테트라부틸티타네트, 테트라노닐티타네이트 등의 티탄산 에스테르, 및 비스(아세틸아세토닐) 디프로필티타네이트 등의 티탄산 에스테르킬레이트류를 이용하는 것이 보다 바람직하다.

특히, 카르복실산금속염 및 카르복실산금속염킬레이트류를 쓰면, 안정한 화학흡착막을 얻을 수 있다. 또, 실란올축합촉매의 바람직한 첨가량은, 흡착제 및 가교제에 대하여 0.1∼25 중량%이다.

또한, 단순히 알콕시기로부터 탈알콜반응을 생기게 하는 것이면, 실락올축합촉매의 대신에 광물산이나 유기산도 이용하는 것이 가능하다가, 앞에서 설명한 바와 같이 화학흡착액에 수분이 들어가는 것은 바람지하지 못하다. 따라서,이용할수 있는 촉매는 앞에서 설명한 실락올축합촉매에 한정된다.

또한, 활성수소를 포함하지 않은 비수계용매로서는, 물을 포함하지 않는 탄화수소계용매 또는 불화탄소계용매나 실리콘계용매를 이용한는 것이 가능하지만, 특히 비점이 50~300℃의 것이 사용하기 쉽다. 또, 석유계의 용제의 그 외에 구체적으로 사용가능한 것은, 석유 나프타, 용매 나프타, 석유에테르, 석유 벤젠, IOS파라핀, 노르말 파라핀, 데카린, 공업 가솔린, 등유, 리그로인, 디메틸 실리콘e, 페닐 실리콘, 알킬련성 실리콘, 폴리에테르실리콘e 등을 들 수 있다. 또한, 불화탄소계용매에는, 플론계용매나, 플로리나트(3M사 제품), 아플드(아사히유리사 제품) 등이 있다.

또, 이들은 1종 단독으로 써도 되고, 잘 섞이는 것이면 2종 이상을 조합해도 좋다.

또, 사용할 수 있는 기재로서는 표면에 활성수소(예를들면 수산기(-OH))를 포함하는 기재, 예를 들면 A1, Cu 혹은 스텐레스 등의 금속, 유리, 세라믹, 종이, 천연섬유, 피혁 기타 친수성기재를 들수 있다. 또, 플라스틱이나 합성 섬유 같은 표면에 수산기를 가지지 않은 물질이면, 미리 표면을 산소를 포함하는 플라스마 분위기 속에서, 예를 들면 100w에서 20분 정도처리 코로나처리하여 친수성화 즉 표면에 수산기를 도입해 놓으면 좋다.

다만, 폴리아미드수지나 폴리우레탄수지의 경우는, 표면에 이미노기(-NH)가 존재하고 있어, 이 이미노기(-NH)의 활성수소와 화학흡착제의 알콕시실릴기(

)와 탈알콜반응하여, 실록산결합(

)을 형성하기 때문에 특히 표면처리를 필요로 하지 않는다. 예를 들면, 기재가 나일론이나 폴리우레탄의 경우에는, 표면에는 이미노기(활성수소가 포함되고 있다)가 많이 노출하고 있기 때문에 유리판과 같은 방법으로 화학흡착단분자막을 형성할 수 있다.

또, 본 발명의 제2~3번째의 화학흡착막은 하기 의 같은 용도에 널리 적용할 수 있다.

(a) 기재의 예 : 기재가 금속, 세라믹스 또는 플라스틱, 목재, 석재로 이루어지는 재료에 적용할 수 있다. 표면은 도료 등으로 도장되어 있어도 좋다.

(b) 날붙이의 예 : 식칼, 가위, 나이프, 커터, 조각도, 면도기, 바리캉, 톱, 카나, 끌, 송곳, 송곳, 바이트, 드릴의 칼, 믹서의 칼, 제분기의 칼, 잔디깎는 기계의 칼, 펀치, 작두, 호치키스의 칼, 깡통 따개의 칼, 또는 수술용메스 등.

(c) 바늘의 예 : 침술용 바늘, 재봉바늘(봉침), 재봉틀바늘, 다다미바늘, 주사바늘, 수술용바늘, 안전 핀 등

(d) 요업제품의 예 : 도자기제, 유리제, 세라믹제 또는 에나멜을 포함하는 제품 등, 예를 들면 위생도자기(예를 들면 변기, 세면기, 목욕(욕조) 등), 식기(예를 들면, 밥공기, 접시, 덮밥, 탕기, 컵, 병, 커피끓임용기, 남비, 절구, 컵 등), 꽃병(수반, 화분, 한두송이용 꽃병 등), 수조(양식용수조, 감상용수조 등), 화학실험기구(비이커, 반응용기, 시험관, 플라스크, 페트리 접시, 냉각관, 교반봉, 교반기, 유발(乳鉢), 배트, 주사기), 기와, 타일, 에나멜 제식기, 에나멜 제세면기, 에나멜 제남비.

(e) 거울의 예 : 손 거울, 큰 거울, 욕실용거울, 세면장용거울, 자동차용거울(백미러, 사이드미러), 하프미러, 쇼윈도용 거울, 백화점의 상품판매장의 거울 등.

(f) 성형용부재의 예 : 프레스성형용금형, 주형성형용금형, 사출성형용금형, 트랜스퍼성형용 금형, 진공성형용금형, 취입성형용금형, 압출성형용대, 인플레이션 성형용 꼭지쇠, 섬유방사용꼭지쇠, 캘린터가공용로울 등.

(g) 장식품의 예 : 시계, 보석, 진주, 사파이어, 루비, 에멜랄드, 석류석, 캣츠 아이, 다이아모드, 토파즈, 블러드스톤, 아쿠아마린, 사도닉스, 터어키석, 마노, 대리석, 아미티스트, 카메오, 오팔, 수정 유리, 반지, 팔찌,브로치, 넥타이핀, 귀걸이, 목걸이, 귀금속장식제품, 백금, 금, 은, 동, 알루미늄, 티타늄, 주석 혹은 그것들의 합금이나 스텐레스제, 안경테 등.

(h) 식품성형용형의 예 : 케이크소성용형, 쿠키소성용형, 빵소성용형, 쵸콜렛성형용형, 젤리성형용형, 아시스키리임성형용형, 오븐접시, 제빙접시 등.

(i) 조리기구의 예 : 남비, 솥, 주전자, 포트, 프라이 팬, 보온기, 구이조리용망, 기름막기, 타코야키접시 등.

(j) 종이의 예 : 그라비아지, 발수발유 종이, 포스터지, 고급 팜플렛지 등

(k) 수지의 예 : 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에스테르,아라미드, 폴리스테렌, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닌렌 설피드, 페놀수지, 푸란수지, 요소수지, 에폭시수지, 폴리우레탄, 규소수지, ABS수지, 메타크릴수지, 아클릴산에스테르수지, 폴리아세탈, 폴리페닐옥사이트 등

(l) 가정전화제품의 예 : 텔레비변, 라디오, 테이프 레코더, 오디오, CD, 냉동관계기기의 냉장고, 냉동고, 에어 컨디션, 쥬서, 믹서, 선풍기의 날개, 조명기구 ,문자판, 퍼머용 드라이 등

(m) 스포츠용품의 예 : 스키, 낚시대, 장대높이뛰기용 폴, 보트, 요트, 제트스키, 서핀보드, 골프공, 볼링공, 낚시줄, 물고기망, 낚시찌 등.

(n) 탈것부품에 적용하는 예 :

(1)ABS수지 : 램프 커버, 인스트루먼트 패널, 내장부품, 오토바이의 프로텍트

(2) 셀룰로오즈 플라스틱 : 자동차의 마크, 핸들

(3) FRP(섬유강화수지) : 외판 범퍼, 엔진 커버

(4) 페놀수지 : 브레이크

(5) 폴리아세탈 : 와이퍼 기어, 가스밸브, 카뷰레이터 부품

(6) 폴리아미드 : 레디에이터 팬

(7) 폴리포르메이트 : 방향지시 렌즈, 계기판 렌즈, 릴레이 하우징

(8) 폴리부틸렌테레프탈레이트 : 후단부, 프론트펜더

(9) 폴리아미노비스말레이미드 : 엔진부품, 기어 박스, 휠, 서스펜션드라이브 시스템

(10) 메타크릴수지 : 램프 커버 렌즈, 계기판과 커버, 센터마크

(11) 폴리프로필렌 : 범퍼

(12) 폴리페닐렌 옥시드 : 래디에이터 그릴, 휠 캡

(13) 폴리우레탄 : 범퍼, 펜더, 인스트루먼트 패널, 팬

(14) 불포화폴리에스테르수지 : 보디, 연료탱크, 히터 하우징, 계기판

(o) 사무용품의 예 : 만년필, 볼펜, 샤프 펜슬, 필통, 바인터, 책상, 의자, 책꽃이, 선반, 전화대, 자, 제도용구 등.

(p) 건재의 예 : 지붕재, 외벽재, 내장재, 지붕재로서 가마기와, 슬레트기와, 함석(아연도금철판) 등. 외벽재로서는 목재(가공목재를 포함한다), 모터, 콘크리트, 요업계 사이징, 금속계 사이징, 벽돌, 석재, 플라스틱재료, 알루미늄 등의 금속재료 등. 내장재로서는 목재(가공목재를 포함한다), 알루미늄 등의 금속재료, 플라스틱재료, 종이, 섬유 등.

(q) 석재의 예 : 화강암, 대리석, 화강암 등. 예를들면 건축물, 건축재, 예술품, 장식물, 목욕(욕조), 묘석, 기념비, 문주, 돌담, 보도의 깐돌 등.

(r) 악기 및 음향기기의 예 : 타악기, 현악기, 건반악기, 목관악기, 금관악기 등의 악기, 및 마이크로폰, 라우드스피커 등의 음향기기 등. 구체적으로는, 드럼, 심벌, 바이올린, 첼로, 기타, 거문고, 피아노, 플루우트, 클라이넷, 퉁소, 혼등의 타악기, 현악기, 건반악기, 목관악기, 금관악기 등의 악기, 및 마이크로폰, 라우드스피커, 이어폰 등의 음향기기.

(s) 기타, 보온병, 진공계기기, 전력송전용애자 또는 스파크 플러그 등의 발수발유, 오염방지효과가 높은 고내전압성절연애자 등.

[실시예]

이하 본 발명이 구체적인 실시예를 비교하여 함께 설명한다. 또 이하의 실시예에 있어서는, 특히 기재하지 않는 한 %는 중량%를 의미한다.

[실시예 1]

미리 세정탈지한 표면이 친수성이 기판, 예를 들면 유리기판(1)(표면에 수산기를 다수 포함한다)을 준비하였다. 다음에, 탄소쇄로서 직쇄상탄화수소기 및 Si를 포함하는 실란계계면활성제(이하, 화학흡착화합물이라고 한다)로 하여, CN(CH₂)₁₄SiCl₃와 CH₃SiCl₃(몰비 1 : 5로 혼합하여 썼다)를 이용하여, 1 중량%의 농도로 비수계의 용매에 녹여 화학흡착용액을 조정하였다.

비수계용매로서는, n-헥사테칸용액을 썼다. 이렇게하여 조제된 용액을 흡착용액2으로 하여, 이 흡착용액(2)의 속에, 건조분위기 중 (상대습도30% 이하)로 상기 기판(1)을 50분간 정도 침지하였다(도1). 그 후, 액으로부터 인상하여, 불소계의 비수계용매(3)(예를 들면 플론113)으로 세정한 뒤, 기판을 소망 방향으로 세운 상태로 세정액보다 인상하여 세정액을 분리하여 수분을 포함하는 공기 중에 폭로하였다(도2). 화살표(5)가 유리기판의 인상방향이다. 상기의 일련의 공정에서, 상기 클로로실란계계면활성제의

기와 상기 기판표면의 수산기와로 탈염산반응이 생겨, 하기 식(화9 및 10)의 결합이 생성되었다. 그위에, 공기 중의 수분과 반응하여 식(화11 및 12)의 결합이 생성되었다.

[화학식9]

[화학식10]

[화학식11]

[화학식12]

이상의 처리에 의해, 상기 클로로실란계 계면활성제가 반응하여 이루어지는 화학흡착단분자막(4)(1차배향된 화학흡착단분자막)이 기판표면의 수산기가 포함되어 있는 부분에 실록산의 공유결합을 통해 화학결합한 상태로 약 1.5㎚의 막두께로 단분자막형상으로 형성되었다. 또, 이때 화학흡착막 중의 CN(CH₂)₁₄Si- 의 직쇄상탄소쇄는 틸트각 : 약60℃로, 세정액으로부터 인상한 방향(화살표5)과 반대의 방향(즉, 세정액의 액분리방향)에 거의 배향하고 있다.(도3). 즉 흡착고정된 분자의 방향이 대강 일차배향하고 있었다. 여기서, 틸트각의 제어는, CN(CH₂)₁₄SiCl₃과 CH₃SiCl₃의 조성을 1:0 ~0:1(바람직하게는 10:1~1:50)으로 바꾸는 것에 의해 0°에서 90°의 범위로 임의로 제어할 수 있었다. 이 때, 막을 선택적으로 형성하고 싶은 경우에는, 미리 기판표면을 레지스터로 선택적으로 덮어 둔 후, 화학흡착공정을 하고 나서 레지스터를 제외하면 좋다, 또, 화학흡착막은 유기용매로서는 벗겨지는 일이 없기 때문에, 유기용매로 용해제거할 수 있는 레지스터를 사용할 필요가 있다.

다음에, 이 상태의 기판을 이용하여, 인상방향과 거의 직교하는 방향으로 편광방향이 향하도록 편광판(6)을 기판에 중첩하고, 365㎚의 빛(7)을 100mJ/㎠ 조사하였다(도4). 도, 이 때 실제로는 완전히 90°교차시키면 흡착분자가 두바향을 향하게 되기 때문에 90°의 방향보다 적어도 여러번 비키어 놓지 않아서는 안된다.

최대, 액분리방향과 평행하게 되도록 편광방향을 합쳐도 좋다. 제4도에 있어서 화살표(9)는 편광방향이다.

그후, 상기 화학흡착단분자막(4')중의 직쇄상탄소쇄의 배향방향을 조사하면 틸트각은 변하지 않았지만 배향방향(8)은 인상방향과 거의 직행하는 방향, 즉 조사광의 편광방향(화살표9)으로 평행히 변화하고, 더구나 배향격차도 개선되어 있었다(도5, 도6).

여기서, 선택적으로 배향방향(화살표9)를 바꾸고 싶은 경우에는, 소망 마스크를 편광판에 거듭 노광하는 공정을 여러번 하는 것으로 대단히 용이하게 패턴상으로 배향방향이 다른 화학흡착단분자막을 제작할 수 있었다.

본 실시예로서는, 세정용의 물을 포함하지 않은 용매로서, 불화탄소기를 포함하는 불소계의 비수계용매로서 플론 113을 썼지만, 이외에도 알킬기, 염화탄소기 또는 실록산기를 포함하는 용매, 예를 들면, 노르말헥산, 클로로포름이나 헥사메틸디 실록산 등을 각각 쓸 수 있었다.

[실시예 2]

미리 세정탈지한 표면이 친수성의 기판, 예를 들면 산화막이 형성된 실리콘기판(표면에 수산기를 다수포함한다)을 준비한다. 다음에, 탄소쇄로서 직쇄상탄화 수소기 및 Si를 포함하는 실란계계면활성제(이하, 화학흡착화합물이라는)으로 하여, Br(CH₂)₁₆SiCl₃와 C₂H₅SiCl₃(몰비 1:2로 혼합하여 썼다)를 써, 1 중량%정도의 농도로 비수계의 용매에 녹여 화학흡착용액을 조정하였다. 비수계용매로서는, KF96L(노브코시화학제, 실리콘계용매) 용액을 썼다. 이렇게 하여 조제된 용액을 흡착용액으로 하여, 이 흡착용액의 속에, 건조분위기 중(상대습도 30% 이하)로 상기기판을 시간 첨지하였다. 그 후, 액으로부터 인상하여 수분을 포함하는 공기 주에 폭로하였다.

앞에서 설명한 일련의 공정에서, 상기 계면활성제분자의 (

)기와 상기 기판 표면의 수산기로 탈염산반응이 생겨, 상기 계면활성제분자가 반응하여 이루어지는 화학흡착 폴리머막이 기판표면의 수산기가 포함되고 있는 부분에 실록산의 공유결합을 통해 화학결합한 상태로 약 5㎚의 막두께로 형성되었다. 또, 이 경우에는 세정공정이 생략되어 있었기 때문에 직쇄상탄소쇄의 틸트각 및 배향방향은 각각 달랐다.

다음에, 이 상태의 기판을 이용하여 소망 방향으로 편광방향이 향하도록 편광판을 기판에 거듭, KrF 엑`시머 레이저를 써 248㎚의 150mJ/㎠ 조사하였다.

그 후, 상기 직쇄상탄소쇄의 배향방향을 조사하면 틸트각은 각각 달랐지만 배향방향은 편광방향과 평행하게 변화하고, 더구나 배향격차도 개선되어 있었다. 또, 이 경우의 배향사정은 실시예 1에 비해서 나빴다.

또, 상기 2개의 실시예에서는 노광에 이용하는 빛으로서 초고압수은 등의 i선인 365㎚의 빛 및 KrF 엑시머 레이저로 얻어지는 248㎚의 빛을 썼는데, 막물질에 흡수되는 빛이면 무엇이든지 좋지만, 436㎚, 405㎚,254㎚ 의 빛을 쓰면 실용적이다. 특히, 248㎚ 및 254㎚의 빛은 대부분의 물질에 흡수되기 쉽기 때문에 배향효율이 높다.

또한, 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와 클로로실릴기, 또는 알콕시실릴기 또는 이소시아네이트실릴기를 포함하는 실란계의 계면활성제로서, 분자단에 시아노기 또는 할로겐원자인 보롬과 다른 일단에 클로로실릴기를 포함한 클로로실란계 계면활성제와 메틸기와 클로로실릴기를 포함한 클로로실란계 계면활성제를 혼합하여 썼다. 즉 분자상이 다른 복수종의 클로로실란계계면활성제를 혼합하여 이용하는 예를 개시하였지만, 본원 발명으로서는 이들에 한정되는 것이 아니라, 이하에 도시한 바와 같은 탄화수소기의 말단에 할로겐원자 또는 메틸기, 페닐기(-C₆H₅), 시아노기(-CN), 불화탄소기(-CF₃)를 포함하고 있는 클로로실란계 계면활성제나, 분자내의 탄화수소기의 일부의 탄소가 광학활성을 갖는 클로로실란계 계면활성제(특히 이 경우에는 효율적으로 배향할 수 있었다)를 사용할 수 있었다.

또, Ha(CH₂)_nSiCl₃(Ha는 염소, 브롬, 요오드, 불소 등의 할로겐원자를 나타내고, n은 정수로 1~24가 바람직하다)로 표시되는 클로로실란계 계면활성제도 사용할 수 있다. 그 위에 하기 의 화합물도 사용할 수 있다.

(1) CH₃(CH₂)_nSiCl₃(n은 정수로 0∼24가 바람직하다.)

(2) CH₃(CH₂)_pSi(CH₃)₂(CH₂)_qSiCl₃(p, q는 정수로 0∼10가 바람직하다)

(3) CH₃COO(CH₂)_mSiCl₃(m은 정수로 7∼24가 바람직하다.)

(4) C₆H₅(CH₂)_nSiCl₃(n은 정수로 0∼24가 바람직하다)

(5) CN(CH₂)_nSiCl₃(n은 정수로 0∼24가 바람직하다)

(6) Cl₃Si(CH₂)_nSiCl₃(n은 정수로 3∼24가 바람직하다)

(7) Cl₃Si(CH₂)₂(CF₂)_n(CH₂)₂SiCl₃(n은 정수로 1∼10가 바람직하다)

(8) Br(CH₂)₈SiCl₃

(9) CH₃(CH₂)₁₇SiCl₃

(10) CH₃(CH₂)₅Si(CH₃)₂(CH₂)₈SiCl₃

(11) CH₃COO(CH₂)₁₄SiCl₃

(12) C₆H₅(CH₂)₈SiCl₃

(13) CN(CH₂)₁₄SiCl₃

(14) Cl₃Si(CH₂)₈SiCl₃

(15) Cl₃Si(CH₂)₂(CF₂)₄(CH₂)₂SiCl₃

(16) Cl₃Si(CH₂)₂(CF₂)₆(CH₂)₂SiCl₃

(17) CF₃CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂SiCl₃

(18) CF₃CF₃CH₂O(CH₂)₁₅Si(CH₃)₂Cl

(19) CF₃CF₃(CH₂)Si(CH₃)₂(CH₂)₁₅SiCl₃

(20) F(CCF₃(CF₂)₄(CF₂)₂Si(CF₃)₂(CF₂)₉SiCl₃

(21) F-(CF₂)₈(CH₂)₈(CH₂)₂Si(CH₃)₂(CH₂)₉SiCl₃

(22) CF₃COO(CH₂)₁₅SiCH₃Cl₂

(23) CF₃(CF₂)5(CH₂)₂SiCl₃

(24) CH₃CHCHC*H₃CH₂OCO(CH₂)₁₀SiCl₃

(25) CH₃CH₂CHC*H₃CH₂OCOC₆H₄OCO₆H₄O(CH₂)₅SiCl₃

상기 화학식에 있어서, C*는 광학활성의 탄소를 도시한다.

또한 실록산결합쇄와 클로로실릴기, 또는 알콕시실란기 또는 이소시아네이트실란기를 포함하는 이하의 것이 사용할 수 있었다. (이 경우도, 고도로 배향한 막을 얻을 수 있었다.)

(26) ClSi(CH₃)₂₀Si(CH₃)₂₀Si(CH₃)₂₀Si(CH₃)₂Cl

(27) Cl₃SiOSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂OSiCl₃

또한 클로로실란계계면활성제 이외에, 이하에 도시한 바와 같은 알콕시실릴기 또는 이소시아네이트실릴기를 포함하는 실란계의 계면활성제를 사용할 수 있었다.

(28) Ha(CH₂)_nSi(OCH₃)₃(Ha는 염소, 브롬, 요오드, 불소 등의 할로겐원자를 나타내고, n은 정수로 1∼24가 바람직하다.)

(29) CH₃(CH₂)_nSi(NCO)₃(n은 정수로 0∼24가 바람직하다)

(30) CH₃(CH₂)_pSi(CH₃)₂(CH₂)_qSi(OCH₃)₃(p, q는 정수로 0∼10가 바람직하다)

(31) HOOC(CH₂)_mSi(OCH₃)₃(m은 정수로 7∼24가 바람직하다)

(32) H₂N(CH₂)_mSi(OCH₃)₃(m은 정수로 7∼24가 바람직하다)

(33) C₆H₅(CH₂)_nSi(NCO)₃(n은 정수로 0∼24가 바람직하다)

(34) CN(CH₂)_nSi(OC₂H₅)₃(n은 정수로 0∼24가 바람직하다)

[실시예 3]

기재로서, 약20㎛ 두께의 알마이트 처리한 알루미늄기재(11)를 준비하여(도7(a)), 알칼리성계의 세제를 써 미리 잘 탈지세정하였다. 한편, 화학흡착제로서 플루오로 카본기와 클로로실란기를 포함하는 CF₃(CF₂)7(CH₂)₂SiCl₃를 5%와, 가교제로서 헥사클로로디 실록산을 3%와, 비수계의 용매인 시크로헥산(bp. 80℃) 92%를 혼합하여 화학흡착액을 작성해 놓았다. 그 후, 건조공기분위기 중 (상대습도 5%까지 제습해 놓았지만, 상대습도 35% 이하이면 실용상문제가 없었다)에 각각을 옮겨, 기재표면에 상기 흡착액을 도표하였다. 그 위에, 30분간 정도 동 분위기 중에 방치하여 시클로헥산을 증발제거 하였다. 다음에, 상기 기재를 실내의 공기 중에 추출하면, 기재표면에 남은 CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂SiCl₃및 헥사클로로디실록산과 공기 중의 수분과로 하기 반응(화13 및 14)이 진행하여, 하기 화학식으로 표시되는 생성물이 서로 얽힌 상태로 가교되어, 그 위에 기재표면과 공유결합하여 도7(b)에 도시한 바와 같은 폴리머형상의 피막(12)이 형성되었다.

[화학식13]

[화학식14]

이때, 형성된 피막의 막후는 약 5㎚이었다. 또한, 이 피막은 다섯 번째 시험을 하더라도 완전히 박리하는 것이 없었다.

그래서 또한, 이 피막의 내구성을 평가하기 위해서, 자동차의 와이퍼 블레이트를 써, 자동차와 거의 같은 조건으로 마모성시험을 하였다. 구체적으로는, 도요타 자동차(주)순제의 와이퍼를 길이 방향으로 15㎝로 잘라, 고무의 뒤틀림량이 2㎜의 하중을 가하여 눌러서, 수도물을 2ml/분의 유량으로 흘리면서 1분간에 20회 왕복시키었다.

평가결과를 표 1에 도시하지만, 10000회의 마찰시험에도 견디고 내마모성은 지극히 좋았다.

또, 이 실시예로서는 흡착액의 용매로서, 시클로헥산을 썼지만, 기타 노르말헥산, 폴로리나트(3M사)등 비점이 100℃ 정도이하에 흡착제와 가교제를 녹이는 용매이면 사용하고 쉽다.

또한, 상기 실시예로서는 흡착제로서 CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂SiCl₃를 썼지만, 흡착제는 불소계흡착제에 한정되는 것이 아니라, 에를 들면 초박막으로 기계적강도를 갖는 탄화수소계막이더라도 유용하다

[실시예 4]

기재로서, 유리기재(21)를 준비하여 (도8(a)), 약알칼리성계의 세제를 써 미리 잘 탈지세정하였다.

한편, 화학흡착제로서 플루오로 카본기와 클로로실란기를 포함하는 CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂SiCl₃를 3%와, 가교제로서 테트라클로로실란을 1%와, 비수계의 용매인 헥사테칸(bp. 287℃) 96%를 혼합하여 화학흡착액을 작성해 놓았다.

그 질소분위기 중에 각각을 옮겨, 상기 흡착액 중에 기재를 침지하여 1시간 방치하였다.

다음에, 흡착액으로부터 취득, 질소분위기 속에서 비수계의 용매인 클로로포름을 써 잘 세정한 뒤, 상기 기재를 실내의 공기 중에 집어내었다. 그러면, 기재표면에 반응하여 남은 CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂Si(Cl₂)O- 및 SiCl₃O-과 공기 중의 수분으로 하기 반응(화15 및 16)이 진행하여, 하기 화학식으로 표시되는 생성물이 서로 혼합한 상태로 가교되어, 그 위에 기재표면과 공유결합하여 제8b도에 도시한 바와 같은 단분자상의 피막(22)이 형성되었다.

[화학식15]

[화학식16]

이 때, 형성된 피막의 막두께는 약 1㎚이었다. 이 피막도 다섯째 시험을 하더라도 완전히 박리하는 것이 없었다.

그래서, 실시예 3과 같이 마모성시험을 하였다. 평가결과를 표 1에 도시하지만, 10000회의 마찰시험에도 견디고 내마모성은 지극히 좋았다.

또, 이 실시예로서는 흡착액의 용매로서, 헥사데칸을 썼지만, 크실렌이나 톨루엔 등 비점이 100℃ 이상의 비수계의 용매를 이용하는 쪽이 , 흡착액의 조성이 변화하기 어렵기 때문에 안성마춤이다.

[비교예 1]

실시예 3에 있어서, 가교제인 헥사클로로디 실록산을 제외한 것 외에는 같은 조건으로 실험을 하였다. 자동차의 와이퍼블레이트를 이용하는 내마모성평가결과를 실시예 3 및 4과 같이 표 1에 도시한다.

[비교예 2]

실시예 4에 있어서, 가교제인 테트라클로로실란을 제외한 것 외에는 같은 조건으로 실험을 하였다.

내마모성 평가결과를 실시예 3 및 4과 같이 표 1에 도시한다.

[표 1]

표 1로부터 명맥하듯이, 실시예 3 및 4으로서는 비교예 1 및 2에 비교해서 초기 접촉각은 약간 뒤떨어진다.

그렇지만, 피막의 형성시에 가교제를 첨가해 놓으면, 내마모성에 뛰어난 화학흡착막을 제공할 수 있는 것을 알 수 있다.

[실시예 5]

미리, 유리와 같이 활성수소를 표면에 포함하는 화장 타일(31) 제 9a도를 준비하여, 약알칼리성세제로 잘 세척한 뒤 수세하여 건조하였다.

한편, 플루오로알콕시실란계흡착제로서 CF₃(CF₂)₉(CH₂)₂Si(OCH₃)₃와 알콕시실란계의 가교제로서 헥사메톡시디 실록산을 각각 5%와, 실란올축합촉매로서 카르복실산금속염킬레이트인 n-디옥틸주석비스아세틸아세토네이트를 0.5%와, 활성수소를 포함하지 않은 비수계용매로서 플로리나트 FC-40를 89.5%를 혼합하여 화학흡착액을 작성하였다. 그 후, 타일과 흡착액을 상대습도 10%까지 제습한 공기분위기 중에 옮겨, 상기분위기 속에서 화장타일표면에 약 1마이크론의 막두께로 도포하여 1시간 방치하여 플로리나트를 증발시켰다. 그렇게 하니 제9b도에 도시한 바와 같이 타일표면에 실란올결합촉매와 가교제와 흡착제를 포함한 피막(32)이 형성되었다. 다음에, 상대습도 60%의공기 중에 집어내어 실온으로 공기 중의 수분과 반응시키었다. 그렇게 하니, 화학식17 및 18에 도시한 바와 같은 반응이 생겨 제9c도에 도시한 바와 같은 화장 타일표면에 직접 Si를 통해 공유결합한 막두께 약 8㎚의 발수발유성의 실리콘계의 화학흡착막(33)이 형성되었다.

[화학식 17]

[화학식 18]

또, 이 피막도 다섯 번째 시험을 하여 보았지만 전혀 박리하는 것이 없었다.

그래서 더욱, 이렇게 하여 형성된 화학흡착막의 발수발유성을 실시예3와 같은 방법으로 평가하였다. 결과를 표 2에 도시하지만 지극히 내마모성에 뛰어난 피막을 얻을수 있는 것이 분명하여졌다.

[실시예 6]

스테인레스판(41)제10a도를 준비하여, 알칼리성세제 등으로 잘 세척한 뒤 수세하여 탈지하였다. 제10a도. 한편, 알콕시실란계흡착제로서 불화탄소기를 포함한, CF₃(CF₂)₇(CH₂)₂Si(OCH₃)₃를 1%와, 알콕시실란계의 가교제로서 테트라메톡시실란을 0.5%와, 실란올축합촉매로서 카르복실산금속염인 n-디부틸주석디아세테이트를 0.05%보다, 활성수소를 포함하지 않은 비수계용매로서 n-데칸를 98.45%을 혼합하여 화학흡착액을 작성하였다.

그후, 건조한 공기분위기(상대습도5% 이하) 중에 옮겨 실온(비수계의 용매의 비점이하이면, 가열하더라도 좋다)에서 2시간 침지한 뒤 상기 흡착액으로부터 취득 클로로포름으로 잘 세정하여 미반응의 흡착제와 가교제를 제거하였다. 또한, 물에 담가 반응시키면, 화학식 19 및 20에 도시한 것 같은 반응이 생겨, 제10b도에 도시한 바와 같이 스테인레스 판표면에 직접 Si를 통해 공유결합하여 또한 실록산으로 가교된 막두께 약 1.5㎚의 발수발유성의 화학흡착단분자막(42)을 1층 형성할 수 있었다.

[화학식 19]

[화학식 20]

그래서, 이렇게 하여 형성된 화학흡착단분자막의 내구성을 실시예 5와 같이 접촉각을 써 평가하였다. 결과를 표 2에 도시한다.

[비교예 3]

가교제인 헥사메톡시디실록산을 제외한 것 외에는 실시예 5와 같은 조건으로 실험을 하였다. 처리결과를 표 2에 도시한다.

[비교예 4]

가교제인 테트라에톡시실란을 제외한 것 외에는 실시예 6과 같은 조건으로 실험을 하였다. 처리결과를 표 2에 도시한다.

[표 2]

표 2로부터 명백하듯이, 본 발명의 실시예 5 및 6의 화학흡착막의 제조방법으로 작성한 피막으로서는, 표면을 고무블레이드로 10000회 되풀이하여 문지르더라도, 발수·발유성을 유지하고 있었다. 이것에 대하여, 비교예 3나 4에서는 초기의 발수·발유성은 약간 좋지만, 내구테스트 후는 꽤 열화하고 있었다. 이것은, 가교제첨가의 효과가 절대적인 것을 보이고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1번째의 화학흡착막의 제조방법에 의하면, 기판표면에 화학흡착막을 제작하는 공정과, 편광판을 통해 노광하는 공정을 조합함으로써, 피막을 구성하는 분자가 특정한 방향으로 방향을 가지런히 하여 기판표면에 일단으로 결합고정되어 있는 밀착강도가 각별히 뛰어난 피막을 대단히 효율적으로 제공할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 제2∼3번째의 화학흡착막의 제조방법에서는, 화학흡착막을 형성할 때 화학흡착액에 화학흡착제와 동 계통의 가교제를 첨가하여 하는 것에 의해, 내마모성에 뛰어 난 피막을 제공할 수 있다.

또한, 흡착시약으로서 플루오로 카본기를 포함하는 화합물을 쓰면, 스테인레스 같은 금속기재난 세라믹, 유리에도, 발수발유성, 방오성, 내구성 등에 뛰어난 플루오로 카본계화학흡착막을 기재와화학결합한 상태로 고밀도에 핀홀이 없게 대단히 엷게 형성할 수 있다. 이 경우에는, 내구성의 지극히 높은 고성능플루오로 카본계초박막을 제공할 수 있기 때문에, 전자제품, 특히 보온기나 밥솥 등의 가전제품, 자동차, 산업기기, 거울, 안경 렌즈 등의 내열성, 내후성, 내마모성초박막 코팅을 필요로 하는 기기에 적용할 수 있다.

Claims (19)

1. 기판표면에 형성된 피막이고, 상기 피막을 구성하는 분자가 탄소쇄 또는 실록산결합쇄를 포함하고, 소망 경사를 가지며, 또한 특정 방향으로 가지런히 하여 기판표면에 일단으로 결합고정되어 있는 것을 특징으로 한 화학흡착막.
2. 제1항에 있어서, 탄소쇄의 일부의 탄소가 광학활성을 갖는 화학흡착막.
3. 제1항에 있어서, 피막을 구성하는 분자의 말단에 규소를 포함하고 있는 화학흡착막.
4. 제1항에 있어서, 피막이 단분자막형상인 화학흡착막.
5. 기판을 화학흡착액에 접촉시켜, 상기 흡착액 중의, 직쇄상탄화수소기 또는 실록산 결합쇄와, 클로로실릴기, 알콕시실란기 및 이소시아네이트시란기로부터 선택되는 적어도 하나의 활성기를 포함한 실란계의 계면활성제분자와 기재표면을 화학반응시켜 상기 계면활성제분자를 기판표면에 일단으로 결합고정하는 공정과, 유기용제로 세정 후 편광판을 통해 소망 방향으로 편광한 빛으로 노광하여 상기 계면활성제분자의 방향을 특정한 방향으로 가지런히하는 공정을 포함하는 화학흡착막의 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와, 클로로실릴기, 알콕시실릴기 및 이소시아네이트실릴기로부터 선택되는 적어도 하나의 활성기를 포함하는 실란계의 계면활성제로서, 분자길이가 다른 복수종의 실란계계면활성제를 혼합하여 이용하는 화학흡착막의 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 탄화수소기의 일부의 탄소가 광학활성을 갖는 화학흡착막의 제조방법.
8. 제6항에 있어서, 탄화수소기의 말단에, 할로겐원자 또는 메틸기, 페닐기(-C₆H₅), 시아노기(-CN), 및 불화탄소기(-CF₃)부터 선택되는 적어도 하나의 기를 포함하고 있는 화학흡착막의 제조방법.
9. 제5항에 있어서, 노광에 이용하는 빛으로서 436㎚, 405㎚, 365㎚, 254㎚ 및 248㎚에서 선택되는 적어도 하나의 파장의 빛을 이용하는 화학흡착막의 제조방법.
10. 제5항에 있어서, 계면활성제로서 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와, 클로로실릴기 또는 이소시아네이트실란기를 포함하는 실란계의 계면활성제를 이용하여, 세정유기용매로서 물을 포함하지 않은 비수계의 유기용매를 이용한 화학흡착막의 제조방법.
11. 제10항에 있어서, 비수계의 유기용매로서, 알킬기, 불화탄소기, 염화탄소기 및 실록산기를 포함하는 용매로부터 선택되는 적어도 하나의 용매를 이용한 화학흡착막의 제조방법.
12. 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와, 클로로실릴기, 알콕시실란기 및 이소시아네이트실란기로부터 선택되는 적어도 하나의 활성기를 포함하는 실란계의 계면활성제를 함유하는 화학흡착액에 기판을 접촉시켜, 상기 흡착액 중의 계면활성제분자와 기재표면을 화학반응시켜 상기 계면활성제분자를 기판표면에 일단으로 결합고정시키는 공정과, 유기용제로 세정 후 또한 소망 방향으로 기판을 세워 액분리를 하여, 상기 계면활성제분자의 방향을 소망 경사를 가진 상태로 특정한 방향으로 가지런히 하는 공정을 포함하는 단분자막형상의 화학흡착막의 제조방법.
13. 제12항에 있어서, 액분리공정 후, 그 위에 편광판을 통해 소망 방향으로 편광한 빛으로 노광하는 공정을 하는 것을 특징으로 하는 화학흡착막의 제조방법.
14. 제12항에 있어서, 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와, 클로로실릴기, 알콕시실릴기 및 이소시아네이트실릴기로부터 선택되는 적어도 일조의 활성기를 포함하는 실란계의 계면활성로서, 분자길이가 다른 복수종의 실란계계면활성제를 혼합하여 이용하는 화학흡착막의 제조방법.
15. 제14항에 있어서, 탄화수소기의 일부의 탄소가 광학활성을 갖는 화학흡착막의 제조방법.
16. 제14항에 있어서, 탄화수소기의 말단에, 할로겐원자 또는 메틸기, 페닐기(-C₆H₅), 시아노기(-CN), 및 불화탄소기(-CF₃)부터 선택되는 적어도 하나의 기를 포함하고 있는 화학흡착막의 제조방법.
17. 제13항에 있어서, 노광에 이용하는 빛으로서 436㎚, 405㎚, 365㎚, 254㎚ 및 248㎚에서 선택되는 적어도 하나의 파장의 빛을 이용하는 화학흡착막의 제조방법.
18. 제12항에 있어서, 계면활성제로서 직쇄상탄화수소기 또는 실록산결합쇄와, 클로로실릴기 또는 이소시아네이트실란기를 포함하는 실란계의 계면활성제를 이용하고, 세정유기용매로서 물을 포함하지 않은 비수계의 유기용매를 이용한 단분자막형상의 화학흡착막의 제조방법.
19. 제12항에 있어서, 비수계의 유기용매로서, 알킬리, 불화탄소기, 염화탄소기 및 실록산기를 포함하는 용매로부터 선택되는 적어도 하나의 용매를 이용한 단분자막형상의 화학흡착막의 제조방법.

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