TW523427B - Surface modification using hydridosilanes to prepare monolayers - Google Patents

Description

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五、發明說明（1) 本發明是屬於矽烷（Si lane)化學及金屬表面之改質。 金屬氧化物及塗佈有氧化物的金屬可用於製造各種材 質及元件，包括液相及氣相層析之分離層、毛細電泳 (capillary zone electrophoresis)之基材、生物晶片、 微電子元件、催化劑、填充物及顏料等。在許多應用上， ^須改變金屬氧化物表面之性質，如改變表面之吸附、黏 著、潤溼（w e 11 a b i 1 i t y )或催化性質等。 一種改變金屬氧化物表面的方法是將氳氧基接枝在預 定的官能基之矽烷表面。氯化矽烷（ch]lorosilanes)及烷、 虱矽烷（alkoxysilanes)已用於此種表面改質。使用這些 矽烷，物之問題是因其對溼氣敏感且有時具腐蝕性。而二 氯化石夕烧與金屬氧化物表面反應會生成氯氯酸之副產 :氯酸則可能會腐蝕改質的金屬氧化物表面。此 雁些氯化矽烷及烷氧矽烷亦不會與金屬氧化物之表面反

尽^明提出 從今、W p人萝的万法*。it卜太、土 A 與氫/卜；·1 、、 /匕括將表面 ^石夕院（hydndosUane)接觸，在適當的條件 間下在氫化矽烷之矽原子與表面的氫氧基之 曰形成共價鍵。氫化矽烷之化學式為： ’、 Φ

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Ra

Rb- Si -Rc

Rd 式I 其中Ra、Rb、Rc及Rd可任意為氫原子、卜3 〇個碳數之直 鏈烧基（alkyl)、1-30個碳數之支鏈烷基、3 — 3〇個碳數之 環狀院基、2-30個碳數之直鏈烯基（alkenyl)、2 —3〇個碳 數之支鏈烯基、2-30個碳數之直鏈炔基（alkynyi)、2-30 個石反數之支鍵炔基、6-20個碳數之芳烧基（araikyl)、 6-10個碳數之芳基（aryi)或分子量為約1〇〇〇至約1〇〇,〇〇〇 之高分子基團。此高分子基團種類之選擇包括碳氫聚合 物、聚酯（polyesters)、聚醯胺（p〇iyamides)、聚醚 (polyethers)、聚丙烯酸酉旨（p〇iyacryiates)、聚胺基甲 酸乙酯（polyurethanes)、環氧基樹脂（epoxies)及聚甲基 丙稀酸酯（polymethacrylates)等。Ra、Rb、Rc&Rd 可以選 擇性地由一個或多個其他官能基所取代，其選擇包括-F、 ~C1、-Br、-CN λ-Ν〇2，=0 x-N = C = 0、-N = C = S λ -CH2-CH2-0-、-CH2-CH2_S-、-Ν3、-NReRf、-SRg、-0Rh、 - C02Ri —PRjRkR1、- P(〇Rm) (〇Rn) (0Rp)、-P( = 〇)⑽） (0RS)、-Ρ( = 0)20Ρ、-〇P( = 〇)2〇Ru、-S(=0)2Rv、-S( = 0)Rw、

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- s(=o)2orx、-c( = 〇)NRyRz 以及—〇SiRaaRbbRcc。各 Re、Rf、Rg、

Rh、R1、Rj、Rk、R1 十、Rn、Rp、Rq、Rs、Rt，、RV、以、 和RZ皆可任意為氫原子、卜1〇個碳數之直鏈烷基、 1*-1〇個碳數之支鏈烷基、3 —8個碳數之環狀烷基、2 —1〇個 碳數之直鏈烯基、2 — 10個碳數之支鏈烯基、2-10個碳數之 直鏈炔基、2-10個碳數之支鏈炔基，6 —

或㈠〇個碳數之芳基，…意由一個或多個 所取代，其選擇包括一F，—C1，一Br。各Raa、Rbb、Rcc皆可 任意為卜10個碳數之直鏈烷基、卜1〇個碳數之支鏈烷基、 3* 8個反數之環狀院基、2 — 1 〇個碳數之直鏈烯基、2 — 1 〇個 碳數之支鏈烯基，2 —1〇個碳數之直鏈炔基、2 —1〇個碳數之 支鏈炔基、6 —1 2個碳數之芳烷基、6 -1 0個碳數之芳基、 _F、一C1/—Br或0Rdd，其中Rdd為卜10個碳數之直鏈^基或 1 一1 0個碳數之支鏈烷基。Ra、Rb、Rc及Rd中至少有一個為氫 原子’且至少有一個不為氫原子。最佳地，Ra、沪，及^ 中有二或三個為氫原子。 此表面最佳是一金屬表面。此金屬表面之選擇包括一 鈦表面、錫表面、鋁表面、鐵表面、鎳表面、鉻表面、鎂 f面j錯表面、鈮表面、鉬表面或鎢表面。此表面亦可是 金屬氧化物之表面或一金屬鹽（metal late)表面，或是 此表面含有合金成份。一較佳的材質是形成一單層改質的 金屬表面。 在另一較佳實施例中，各Ra、Rb、Rc &Rd皆可任意為氫 原子、1-30個碳數之直鏈烷基、卜3 〇個碳數之支鏈烷基、

523427 五、發明說明（4) π 3 0個碳數之環狀烧基、2 - 3 0個碳數之直鏈烯基、2 - 3 0個 石反數之支鏈烯基、2_3〇個碳數之直鏈炔基、2 —3〇個碳數之 ^鍵快基、6〜20個碳數之芳烷基或6-10個碳數之芳基。較 =地，Ra、Rb、Rc及Rd中至少有一個為卜20個碳數之直鏈烷 =、1-20個碳數之支鏈烷基或苯基（phenyl)。最佳是…， ’ Rc及Rd中至少有一個未被卜2〇個碳數的直鏈烷基， 卜20個碳數的支鏈烷基或苯基所取代。 本發明亦提出一形成單層改質金屬表面的方法，其包 括將金屬表面與帶有氫化矽氧烷之高分子接觸，在適♦的 條件及，夠的時間下使高分子上的至少一個矽原子與:屬 表面上氲氧基之氧原子形成共價鍵。此高分子具有 :'〜〇巧1(1^:)(1^)]11’之化學式，各1^及，可任意為卜6 、古石反數之烷氧基或卜6個碳數之烷基，且各Ree及…可任音 為氫原子或卜Μ固碳數之烷基；而11值為1〇至1〇〇〇。 思 在較佳實施例中，高分子為氫化甲基矽氧烷與二甲基 二，烷之共聚物。而此共聚物最佳是含有至少5〇 m〇l %之 虱化甲基矽氧烷，約25 mol %至約30 m〇1 %之氫化甲美矽 虱烷，或約1 mol %至約5 m〇1 %之氫化甲基矽氧烷。土 本發明亦提出一種具有多數M — 〇 —Si — (Ra)(Rb) (Rc)基團 之表面。Μ為鈦、錫、鋁、鐵或鎳；Ra、Rb、Rc中有一 ，為氫原子，而其餘的一個或二個可任意為氫原子、卜 數之直鏈烷基、卜3〇個碳數之支鏈烷基、3 2狀烧基二―3:個碳數之直鏈烯基、2,個錢^ 細基、2-30個破數之直鏈炔基、2 — 3〇個破數之支鏈块基、

麵

第8頁 523427 五、發明說明（5) 6-20個碳數之芳烷基或6-10個碳數之芳基，或分子量約 1000至約100, 〇〇〇之高分子基團。此高分子基團的選擇包 括碳氫聚合物、聚酯、聚醯胺、聚醚、聚丙烯酯、聚胺基 曱酸乙酯、環氧基樹脂及聚甲基丙烯酯。各Ra、Rb、Rc及Rd 皆可任意由一個或多個其他官能基所取代，其選擇包括 -F、-Cl、-Br、-CN '-NO〗、=0，-N = C二0、-N二C = S、 -CH2-CH2-〇-、-CH2-CH2-S-、-N3、-NReRf、-SRg，-ORh、 - C〇2Ri、-PR]RkRl、一 p(〇R”（〇R”（〇RP)、

-P(=0)(0R”-(0Rs)、-P(:〇)2〇Rt、-〇p( = 〇)2〇Ru、-S(=0) 2RV、-S(=0)Rw、-S(=0)20Rx、-(：（ = 0)〇丫俨以及 -〇SiRaaRbbRcc。各 Re、Rf、Rg、Rh、Rl、Rj、Rk、R1、Rm、Rn、‘

Rp、Rq、Rs、Rt、Ru、Rv、Rw、Rx、Ry和俨皆可任意為氫原 子、1-10個碳數之直鏈烷基、卜10個碳數之支鏈烷基、 3-8個碳數之環狀烷基、2-1 0個碳數之直鏈烯基、2-1 0個 碳數之支鏈烯基、2 -1 0個碳數之直鏈炔基、2 -1 0個碳數之 支鏈炔基、6-12個碳數之芳烷基或6-10個碳數之芳基，且 可任意由一個或多個其他官能基所取代，其選擇包括—F、 —C1、-Br。各Raa、Rbb、RCC可任意為卜10個碳數之直鏈烷 基、卜10個碳數之支鏈烷基、3-8個碳數之環狀烷基、

2-1〇個碳數之直鏈烯基、2-1〇個碳數之支鏈烯基、2 —1()個 石反數之直鏈炔基、2 _ 1 0個碳數之支鏈炔基、6 —丨2個碳數之 芳烷基、6-1〇個碳數之芳基、—F、一C1、—Br或〇Rdd，其中 Rdd為卜ίο個碳數之直鏈烷基或卜10個碳數之支鏈烷基。較 佳地，Ra、妒、RC及Μ中至少有二個為氫原子，而表面為一

第9頁 523427 五、發明說明（6) 單層改質之金屬表面。 在此’卓層改質之金屬表面’’专於 的表面，與金屬原子具共價鍵結之g “ 〜虱原子 有多數矽 上鍵結。 基團 發明詳述 本發明可 具有共價鍵結 上之官能基可 本發明利 來說，氫化矽 具溼敏感性及 包括金屬氧化 產物。相對的 用於氣相沈積 以用來改質與氳化石夕、燒 之有機石夕烧基團之改質 依利於改質表面之特性 用氫化矽烷進行表面改 燒之沸點較氯化矽燒及 腐蝕性。另外，，氫化石夕 物之表面反應時，皆不 ，其反應的副產物為氫 之方法。 反應 表面 而進 質有 垸氧 烷與 會生 氣； 之表面， 有機石j 行選择。 幾點優 石夕烷低， 大多數# 成具腐备 故氫化句 形成 基團 一般 其不 面， 之副 可使 典型的反應式如下

Ra

Ra M-〇H + pb.

Si

Rc Μ-- 〇

Si

Rc Η

Rb 在上述反應式中，一金屬表面上之M —〇H蛊& 反應形成一M —〇-SiRaRbRc基團，其中Μ、Ra、Rb =乳1 κ及^亦 烧 之 523427

五、發明說明（7) ’並形成具有矽烷基團鍵 子上之表面，由於-0H官 改變了表面的性質。 前所述。該反應的副產物為氣氣 結於與金屬原子共價鍵結之氧原 能基被〇-SiRaRbRc基團所取代，而 表面 本發明可用於多種表面的 晶、鈦箔以及薄膜上的表面， 鋁、鐵、鎳、鉻、鎂、鍅、銳 屬氧化物的表面’如陶兗表面 屬鹽的表面，如鈦、鈮、鉬或 表面，如不錄鋼，亦可進行改 改質，如鈦的粉末、鈦單 /、他種金屬表面亦包括錫、 、錮以及鎢表面。含此些金 ，亦可進行改質。另外，金 轉等金屬鹽之表面；合金的 質。 . 氫化矽 多 明 中至少 烷，其 上之氫 氫化矽 度兩。 2SiH3、 C13 H37 S i 種氣化錢及含有氫切^之高分子可用於本發 Π =如化學式1之錢， k 三氫化錢則是化學式I之石夕 取代A H ±及Rd中至少有三個為氫原子。矽烷基團 鏈烧等ΐ團狀結構之取代基小，故二 所使用：虱m較早氫化矽烷提供之表面覆蓋程 —虱烷則包括如CASA Ί3(^2)6 5 iH3、CH2 = CH-CH2SiH3、Br(CH2)3SiH3 以及

I /、團狀尨構之烷基或烯基之氫化矽烷可用於產生疏水

第11頁 523427 五、發明說明（8) C18H37SiMe2H 上之化合物， 帶有一矽院基 合物，如聚苯 ’聚醯胺、聚 脂及聚甲基丙 烧之高分子物 物，其單體之 且此共聚物 >使用聚合物 性之表面，其包括（i-Pr)3-SiH、t-BuSiMe2H aAC6F13(CH2)2SiMe2H。 在某些實施例中，使用含一個石夕原子以 例如有時會使用每個高分子鏈至每個單體中 團之聚合物。可使用帶有矽烷基團之碳氫聚 乙稀及聚乙晞。此外，帶有石夕烧基團之聚酉旨 鱗、聚丙烯酯、聚胺基甲酸乙酯、環氧基樹 稀酯亦可使用於表面改質。 ^ 在其他實施例中，可使用含有氫化矽氧 質j如氫化曱基矽氧烷與二甲基矽氧烷共聚 = =，*[Si(H)(CH3)-0-]&[Si(CH3)3-〇〜] 取佳是含有3至5 0 m〇 1 °/❶之氫化甲基矽氧烷， 而非小分子之一優點為其生成之單層較厚。 確定ίϊϊ實施例下，在形成矽烷前須對表面做前處理以 具有較高(即氫氧化）及清潔度。此前處理可使表面 底的表面均句的覆蓋度’甚或二者皆有1於平整基 以水，清i處理如下列所述：一鈦之單晶、箱或薄膜分別 有機溶劑如二胺二苯基楓納鹽（sodium DDS) ’及/或 口夫喃、乙《用的浴劑包括^一乳甲烧、烧類、乙鱗、四氯 氧化劑如；1乙酸乙醋、乙醇、甲醇及甲苯。之後再以強 者，基底Γ酸，過氧化氮’絡酸或氧電漿等進行處理。或 土-亦可以在氧的存在下加熱。

第12頁 523427 五、發明說明（9) 對於分散性基底（即細小粉末或粒徑為1微米（// m)或 更小之$孔，物質等），其表面的前處理便是將粉末、多 ^〖生物貝或薄膜置於高溫低壓下進行，如1 0 0 - 2 0 0 °C，2 〇 毫托爾（m torr)。另外，基底亦可以於氧氣存在下加熱( 改質之反應 經過前 改質，此表 在氣相、液 行改質反應 等皆可進行 在部分 deposition 為此反應在 氣相沉積法 改質為將材 溫甚至高溫 由數小時至 壓。 液相改 子量之寡聚 作如下所述 液，可使用 純的氫化矽 复 處理後，表面 面改質反應可 相或超臨界流 :而在稀釋的 〇 貫施例中，使 techniques) 氣相中較容易 ^ ’副產物亦 質置於具有飽 中，如1 0 0 t ， 數天。而其使 係精由與氫化砍烧的表面反應而 在不同的反應條件下進行。可以 體（supercritical fluids)中違 或濃縮的溶液以及1¾溫或低溫下 用氣相沈積法（vapor phase 進行表面改質為較佳的方式，因 操作，另外附加的優點為當使用 較少。利用氣相沈積法進行表面 和的矽烷氣體環境下，維持在室 反應時間在一容忍的限度内， 用的溫度則取決於矽烷的蒸氣 質則適於沸點高的氫化矽烷，如高分子、高分 物以及十八烷-二甲基矽烷等，液相改質之操 。在基底上覆蓋有純性有機溶劑之氫石夕燒溶 的溶劑包括液態烷類、苯以及甲苯；亦可以將 炫覆蓋於基底上。此反應混合物維持在室溫甚

第13頁 523427 五 、發明說明（10) 至高溫中數小時至數天。 一般而言，氫化矽烷與表面上的巧与贫各， 2快，當反應發生快速日寺’加熱會導：二】？：反應 Ϊ:加熱為不需要的。具空間==以 ;:，夕烧及第三丁基-二甲基石夕燒)在低溫 (如， 不:產生，應或反應速率較慢，0此當使用石夕烧時：=面 y。大多數反應-小時後表面的覆蓋率為80%…故須 較岔的覆蓋時’可延長反應的時間，#至24小時。而要 遂^質表面夕性質 此項發明可用於增加鈦與氧化鈦表面之黏著性以 與氧化鈦表面親疏水性（lyophobization) ’此種方=鈦 於對鈦吸附冑、觸女某（例如：光觸媒）、薄膜及色声：用 2定相的表面改質，A可用於鈦金屬電極與感“： 子處理以及鈦金屬單晶與氧化鈦表面上完全自我聚集匕 的製備。其特殊的用途包括齒科與醫療植入物以及 板的應用。 W平 屬 經改質的表面會有矽烷基團共價附著於表面，可以、琴 擇矽烷基團上的取代基以提供改質表面所需要的性質。2 表面的疏水處理上，矽烷基團含非取代之直鏈或分支的烴 基或芳基較佳。在黏著性的提升上，矽烷基團上的R1 —R4為 稀基或芳基較佳’其中烯基或芳基也可被氩碘矽基、氨 基、氣基、漠基、烧氧基或羧基所取代。在表面的疏油 (oleophobization)處理上，石夕烧基團上的ri—r4為卜3個碳

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二=基刀支烷基、氟烷基、烷基矽氧烷或氟烷基矽氧 院較佳。 产在鈦基電極的表面改質上，矽烷基團的R1_R4以氨、 眩2、羧及氫碘矽基較佳。•鈦層析固定：的製 備及溥膜應用上，矽烷基團的R1_R4為8_22個碳數之烷基或 1 個奴數之芳基較佳，而烯基或芳基也可被氨基或羧基 取代。 _ #為了進一步瞭解此發明，下列提供幾個特定範例，這 些範例並不限制本發明之範圍或内容。 t施例1 : 三異丙基If化石》枚· 鈦箔以二異丙基氫化矽烷進行改質。先將鈦箔置於 (含鈦9 9. 99% ’丨.5xl. 5公分，〇. 2公厘厚）在45〇 t之烘箱 中’空氣存在下鍛燒2小時。 將欽箱冷卻至室温後，再覆以5 %三異丙基氫化矽烷之 庚烷）溶液（總體積1〇毫升），此反應混合物保持在室溫下 120小時。待反應完成，將樣品分別以庚烷（5x20毫升）、 。乙醇（3x20毫升）、水（2x20毫升）清洗後置入烘箱中（1〇〇 °C )烘乾2 〇分鐘。 其水中動態接觸角（前進角（advancing)及後退角 (receding))以Rame-Hart telescopic goniometer 測量。 具較高接觸角之樣品較低接觸角之樣品疏水；該樣品之水 中接觸角（前進角/後退角）為i 〇 〇。/ 4 6。。此結果證明改 質後的鈦金屬表面較未改質前之疏水性高。

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實施例2 :鈦單晶/十八烷基-三 一鈦單晶（110，金紅石（rutile)) ^十八烷基_三 化石夕炫進行改質。此單晶之前處理如下列所述，一曰二 ⑴⑴公严’單面剖光之單晶，i公厘厚）浸入含5%二:酸 鈉之98%硫酸溶液中2小時，再以水潤洗（1〇χ2〇毫 入100 °C之烘箱中烘乾1小時。 將單晶自烘箱取出後覆以1〇毫升之庚烷，再以注射筒 加入十八烷基-三氫化矽烷（0.5毫升），此反應物保持在 60-70 °C下24小時。待反應完成，將樣品分別以熱庚烷（6〇 °C)(5x20毫升）、庚烷（5x20毫升）、異丙醇（2χ2〇毫升）、 水（2x10毫升）清洗後置入i 00。(：之烘箱中烘乾2〇分鐘。 。 此樣品之水中接觸角（前進角/後退角）為1 i 7。/1〇〇 。此結果證明改質後的鈦金屬表面較未改質前之疏水性 南。 f施例3 :鈦膜/辛某三氫化碎炫 石夕a曰片上之鈦膜以辛基二風化石夕烧在氣相中進行改

貝。該薄膜（一約〜〇·4//厚之欽金屬層支撐於一 1 5χΐ·5 公厘’ 0 · 2公厘厚之矽晶片上）之前處理同實施例2中所 述。 、 该膜自烘箱取出後置入裝有〇·5毫升辛基三氫化石夕烧 之燒杯中’溫度維持在6 0-7 0 °C下48小時。待反應完成， 將樣品分別以庚烷（5x10毫升）、異丙醇（2x2〇毫升）、水

第16頁 523427 五、發明說明（13) (2x10毫升）清洗後置入1〇〇t之烘箱中烘乾2〇分鐘。 邊樣品之水中接觸角（前進角/後退角）為i i 4。/ 9 8。。此 結果證明改質後的鈦金屬表面較未改質前之疏水性高。 太一臈/氫氣烷共聚物 聚氧化乙烯對苯二酸 (poly(ethyleneterephthalate))上之鈦膜以氫化甲基-二 甲基石夕氧烧共聚物進行改質。該膜（一約〜〇. 〇 2 #厚之鈦金 屬層支撐於聚氧化乙稀對苯二酸上，1·5χι. 5公厘，0.2 公厘厚）之使用不須經前處理。 在此薄膜上覆以1 0毫升之庚烷，再以注射筒加入氫化甲基 -二曱基矽氧烷共聚物（〇 · 5毫升，5 0 %二甲基矽氧烷單位之 莫耳濃度，分子量為200 0 )，此反應物保持在6〇_70°C下48 小時。待反應完成，將樣品分別以庚烷（1〇χ2〇毫升）、異 丙醇（2x20毫升）、水（2x10毫升）清洗後置入1〇〇。〇之烘箱 中烘乾20分鐘。 該樣品之水中接觸角（前進角/後退角）為102。/45。。 此結果證明改質後的鈦金屬表面較未改質前之疏水性高。

實施例5 :發煙鈦金屬/二笨二氫化石夕烧 發煙鈦金屬以二苯二氫化矽烷進行改質。鈦金屬粉末 (0.5 克，比表面積（specific surface area)約〜50 平方 公分/克，非多孔性之球狀顆粒，含1 〇 〇 %金紅石，平均顆 粒大小約為〜29 nm) 置於120 °C之烘箱中加熱2小時。

523427 五、發明說明（14) ------ 、^欽金屬粉末自烘箱取出後覆以1 〇毫升之庚烷，再以 ✓射请。力 一本一虱化石夕烧（Q · 5毫升），此反應物保持在 6。0-70 C下^4小時。待反應完成，將樣品分別以庚烷（6() ◦)(5χ2〇1升）、庚烧（5χ2〇毫升），於20 m torr下抽真空 一夜後置^i0(rc之烘箱中烘乾1小時。

旦此$品之水中接觸角無法測得，故藉測量其碳元素含 ^以判定，疏水性程度。因未改質之鈦金屬粉末不含碳元 7 故樣中之碳含量便表示其疏水性增加。經破元素分 顯不此樣品含2· 1 6重量百分比的碳。此結果證明改質後 的金屬粉末較未改質前之疏水性高。 基三氫化矽烷 不鎮鋼以辛基三氫化矽烷進行改質。一不銹鋼板 15x15公厘’0·5公厘厚）以肥皂及水潤洗三次，再分別 t水（5x10宅升）、乙醇（2x10毫升）、和水（3x10毫升）清洗 後置入100 °C烘箱中烘乾2小時。 ^ 將金屬板自烘箱取出後覆以1 0毫升之庚烷，再以注射 筒加入辛基三氫化矽烷（〇 · 5毫升），此反應物保持在 j〜70 C下24小時。待反應完成，將樣品分別以庚烷（5χ2〇 。毛升）異丙醇（2x20毫升）、水（2χΐ〇毫升）清洗後置入1〇〇 c之烘箱中烘乾20分鐘。 樣品之水中接觸角（前進角/後退角）為1〇5。/65。。 此結果證明改質後的鋼表面較未改質前之疏水性高。 523427 五、發明說明（15) 實施例7 ··鎳箔/十八烷基-三氫化矽烷 鎳猪以十八炫基-二氫化硬烧進行改質。一片鎳猪（含 錄99.99% ’ 15x15公厘’ 〇·2公厘厚）之前處理同例2中所 述，其改質亦如例2中之程序。 樣品之水中接觸角（箣進角/後退角）為128。/82。。 此結果證明改質後的鎳金屬表面較未改質前之疏水性高。 實施例8 ··錫箔/三異丙基氲化 錫荡以三異丙基氫化矽烷進行改質。一方形錫箔（含 錫99·99%，15xl5公厘，〇·2公厘厚）之前處理同實施例2中 所述，其改質如實施例1中之程序。 樣品之水中接觸角（前進角/後退角）為82。/3〇。。此 結果^明改質後的錫金屬表面較未改質前之疏水性高。 以限月fr 一較佳實施例揭露如上、然其並非用 神和範圍内，當可作久錄夕者在不脫離本發明之精 r π ^ ^ ^ 乍各種之更動與潤飾，因此本發明之佯 4犯圍當視後附之中請專利範圍所界定者為準保

Claims (1)

1. 申請專利範圍 省年7月//曰 一修正t

   1 · 一種改質表面的方法，包括·· 將該表面與氫化矽烧接觸，在一適當的條件及屈全 時間下使表面一氫氧基之氧原子與氫化石夕烧之石夕屌早 一共價鍵，其中該氫化矽烷之化學式為： Ra ' Rb——Si——Rc R

   式I 其中每一Ra、Rb、RC及Rd可為氫原子、i—3〇個碳數之直 鏈烷基、1-3 0個碳數之支鏈烷基、3 —3〇個碳數之環狀烷 基、2 30個兔數之直鏈稀基、2 — 3〇個碳數之支鏈烯基、 2-30個碳數之直鏈炔基、2_3〇個碳數之支鏈炔基、6 —2〇個 碳數之芳烷基、6-10個碳數之芳基或分子量為約1〇〇〇至約 100, 000之高分子基團， 其中該高分子基團種類係擇自碳氫聚合物、聚酯、聚

   醯胺、聚醚、聚丙烯酯、聚胺基甲酸乙酯、環氧基樹脂及 聚甲基丙烯酯所組成的族群中， 母一 R 、Rb、Rc及Rd皆可選擇性地由一個或多個其他官 能基所取代，係擇自—F、—π、—Br、，CN、_N〇 =〇、 — CH2 —CH2—〇-、—CH2 —CH广S—、—队、 NReRf、- SW、—〇Rh、一 c〇2Rl、一 pRjRkR1、一 p(〇Rm)⑽n)

   第20頁 523427 _MM 89109423 年 B__^_ 六、申請專利範圍 (ORp) 、-P(=〇) (OR”（〇Rs)、-P(=0)2〇Rt、-〇P(^〇)2〇Ru、 - S(=0)2Rv、- S(=0)RW、一 S(=0)2〇r、-c(二 〇)NRyRz 以及 -0SiRaaRbbRcc所組成的族群中， 其中每一Re、Rf、Rg、Rh、Ri、Rj、Rk、R1、Rm、Rn、 RP、、Rs、Rt、Ru、Rv、Rw、Rx、Ry 和 Rz 可為氫原子、i —工 〇 個碳數之直鏈烷基、1 — 1 Q個碳數之支鏈烷基、3 _ 8個碳數 之環狀烧基、2 - 1 〇個碳數之直鍵稀基、2〜1 〇個碳數之支鏈 稀基、2-10個碳數之直鏈炔基、2-1〇個碳數之支鏈炔基， 6 - 1 2個碳數之芳烷基或6 —丨〇個碳數之芳基，且選擇性地由 一個或多個其他官能基所取代，其係擇自—F，-C1及 — Br所 組成的族群中， 一以及其中每一 Raa、Rbb、RCC <為1 -1 〇個碳數之直鏈 烷、1 -1 0個碳數之支鏈烷基、3 - 8個碳數之環狀烷基、 2:10個礙數之直鏈烯基、2 —1〇個碳數之支鏈烯基，2_1〇個 石反數之直鏈炔基、2 ~ 1 〇個碳數之支鏈炔基、6 -1 2個碳數之 芳烷基、6-10個碳數之芳基…卩、一Ci、—Br或〇Rdd，其中 Rdd為卜1 0個碳數之直鏈烷基或卜丨〇個碳數之支鏈烷基， 至少Ra、Rb、Rc及Rd中有一個為氫原子，且至少Ra、 Rb、Rc及把中有-個不為氫原子。 2 ·如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中該表面為 一金屬表面。 、 3 ·如申請專利範圍第2項所 面係擇自一欽表面、—锡表面’ 鎳表面、一鉻表面、一鎮表面 t33或—鶴表面的族群中 鋁表面、 锆表面、 鐵表面 鈮表面

   面為丄如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該金屬表 巧一鈦表面。 一全5遍，申請專利範圍第1項所述之方法，其中該表面為 ▲鴒氧化物表面。 一 ^如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中該表面 灸屬鹽表面。

   7二如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中該表面包 枯一金屬合金。 匕 其中該方法包 8·如申請專利範圍第2項所述之方法 形成一單層改質之金屬表面。

   9 ·如申请專利範圍第1項所述之方法，其中妒、妒，E 及Rd中有二個為氫原子。 、 1 0 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中Ra、Rb， RC及”中有三個為氫原子。 /、

   b 1 1 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中每一 Ra、 R。 R及Rd可為氫原子、個壤數之直鏈院基、1—⑽個 碳數之支鏈烧基、3-30個碳數之環狀烷基、2-30個碳數之 直鏈烯基、2-30個碳數之支鏈烯基、2-30個碳數之直鏈炔 基、2-30個碳數之支鏈炔基、6 — 20個碳數之芳烧基或6 —1〇 個碳數之芳基。 1 2 ·如申請專利範圍第丨丨項所述之方法，其中Ra、Rb Rc及Rd中至少有一個為！-20個碳數之直鏈烷基或1-20個碳 數之支鍵烧基。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項所述之方法，其中Ra、Rb 及Rd中至少有一個為苯基。

   第22頁 〜427 〜427 B 修正 ^ --—案號89109423 年 月 、、申請- 括將：二種主形成單層改質之金屬表面的方法，該方法包 當的條i 與帶有一氫化矽氧烷之高分子接觸，在適 與d ί足夠的時間下使該高分子上的至少-個矽原子 該屬表面上—氫氧基之一氧原子形成一共價鍵，豆中 J二义子具有Rdd[-0一si(Ree)( Rfi)]n— Rgg之化學式，其中 及Rgg可為1 — 6個碳數之烷氧基或1-6個碳數之烧某， 母~Ree及可為氫原子或卜6個碳數之烷:二 10至1 0 0 0。 乂及!1值為 、is.如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該高分 子為一氫化曱基矽氧烷與二甲基矽氧烷之共聚物。Μ问刀 1 6·如申請專利範圍第1 5項所述之方法，其中該共聚 物至少含有50 mol %之氫化曱基矽氧烷。 口/Λ _ 1 7 ·如申請專利範圍第丨5項所述之方法，其中該共聚 物含有約2 5 mo 1 %至約3 〇 mo 1 %之氫化甲基矽氧燒。 1 8·如申請專利範圍第丨5項所述之方法，其中該共聚 物含有約1 mo 1 %至約5 mo 1 %之氫化甲基矽氧烧。 1 9 · 一種材料，其具有一表面，包括有複數個數 ^0-81-（以）（妒）（[^)基團，其中^為鈦、錫、鋁、鐵或 鎳；其中Ra、Rb、RC中有一或二個為氫原子，以及其中其 餘的一個或二個可任意為氫原子、1 _ 3 〇個碳數之直鏈烧 基、1-30個碳數之支鏈烷基、3-30個碳數之環狀烷基、 2 - 30個碳數之直鏈烯基、2_3〇個碳數之支鏈烯基、2 —3〇個 奴數之直鏈炔基、2-30個碳數之支鏈炔基、6-20個破數之 芳院基或6-10個碳數之芳基，或分子量約1〇〇〇至約 100, 000之一高分子基團，其中該高分子基團係擇自碳氫

   第23頁 523427 修正 曰 ^S 89109423 六、申請專利範圍 聚合物、聚酯、聚醯胺、聚醚、聚丙烯酯、聚胺基甲酸乙 酯、環氧基樹脂及聚甲基丙烯酯所組成的族群中， 每一 Ra、Rb、RC及Rd可由一個或多個其他官能基所取 代’其擇自-F、-Cl、-Br、-CN、-n〇2、=〇，-N = 、 -N = C = S、-CH2〜CH2-0-、-CH2-CH2-S-、-％、-NReRf、—SRg / - 0Rh、-CO#、-PRjRkRi、—P(0Rm) (〇Rn) (〇Rp) 、—p(=〇) (0Rq) (0RS)、—p(=〇)2〇Rt、一 (^㈣夂⑽、—s( = 〇)2Rv、 - S(=0)Rw、-S(=〇)2〇Rx、-C(:〇)NRyRz 以及 _〇SiRaaRbbRcc 所组 成的族群中， ° 其中每一 Re、Rf、Rg、Rh、Ri、Rj、Rk、R1、Rm、Rn、 Rp、π、RS、Rt、Ru、Rv、Rw、Rx、Ry 和 Rz 可為氫原子、卜 1 〇 個石反數之直鏈烷基、1-10個碳數之支鏈烷基、3 — 8個碳數 之環狀烧基、2-10個碳數之直鏈稀基、2 —1〇個碳數之支鏈 烯基、2-10個碳數之直鏈炔基、2_ 1〇個碳數之支鏈炔基、 6 -12個被數之芳烧基或no個碳數之芳基，且可由一個或 多個其他官能基所取代，其係擇自-F、—(^及―Brm組成的 族群中， 以及其中每一 Raa、Rbb、Rcc可為卜i 〇個碳數之直鏈 垸、卜10個碳數之支鏈烷基、3-8個碳數之環狀烷基、 2- 10個碳數之直鏈烯基、2_1()個碳數之支鏈烯基、2_1〇個 碳數之直鏈炔基、2-1〇個碳數之支鏈炔基、6 — 12個碳數之 ^'烧基、6-10個碳數之芳基、—f、-Cl、~βγ或〇Rdd，其中 Rdd為卜10個碳數之直鏈烷基或卜1〇個碳數之支鏈烷基。 20·如申請專利範圍第丨9項所述之材料，其中該表面 為一單層改質之金屬表面。 ΐϋϋΐ 第24頁

   523427 _案號89109423_年月日_i±^_ 六、申請專利範圍 2 1.如申請專利範圍第1 9項所述之材料，其中Ra、Rb及 Rc中有二個為氫原子。