有机薄膜形成方法技术

本发明专利技术的课题在于提供能够迅速形成杂质少且致密的单分子膜的有机薄膜形成方法。该有机薄膜形成方法包含：１）制备含羟基溶液的工序，将下述ａ）、ｂ）和ｃ）以使得含羟基溶液中的（Ａ）和（Ｂ）的合计量为０．１重量％～８０重量％的方式混合、进行水解而生成含羟基化合物，ａ）在有机溶剂中含有具有至少１个以上水解性基团的金属系表面活性剂（Ａ）和能与金属系表面活性剂相互作用的化合物（Ｃ）的有机薄膜形成用辅助剂，ｂ）具有至少１个以上水解性基团的金属系表面活性剂（Ｂ），和ｃ）水；２）将上述１）的工序中得到的含羟基溶液与有机溶剂混合从而制备有机薄膜形成用溶液的工序；和３）使上述２）的工序中得到的有机薄膜形成用溶液与基板接触的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在14^面形成有机薄膜的，特别涉及 由金属系表面活性剂的7jC解产物形成的有机薄膜的改进的形成方法。
技术介绍
以往，在各个领域都在进行根据目的对由玻璃、金属、塑料、陶瓷等 形成的基敗的表面进行改性。例如，为了对玻璃、塑料的表面赋予防水性、 防油性，可以列举涂布含氟珪烷系偶联剂的方法。作为用于对^M^面进行改性的涂布膜的形成方法，例如，专利文献i~3中公开了耐剥离性、透明性高且不破坏^ij^表面的光泽、基板的透明 性的化学吸附膜的制造方法。但是，这些文献中记载的化学吸附膜的制造方法，由于通过氯珪烷系的表面活性剂与^jM^面的活泼氢的脱盐M应而形成被膜，因此存在膜制造时产生有害的盐酸气体的问题。还已知通过烷HJji烷系的表面活性剂的脱醇反应，形成化学吸附膜 的方法。但是，该方法存在着脱醇反应的反应速度慢并且不能简便地进行 膜形成的问题。此外，还提出了通过使用脱醇催化剂来促进脱醇反应的方法，但仅依 靠简单地添加脱醇催化剂，由于空气中的水分^^面活性剂自身交联，在^jM^面的固液界面处的反应受到阻碍，难以高效地形成单分子的化学吸 附膜。为了解决这些问题，专利文献4中提出了使至少含有烷IUJ^烷系表 面活性剂、不含活泼氢的非水系溶剂和硅烷醇缩合維化剂的混合溶液与上 ^S41^面接触，形成通粗氧烷键共价键合的化学吸附膜的方法。其中， 作为硅烷醇缩合催化剂，例示了选自羧酸金属盐、羧酸酯金属盐、羧酸金 属盐聚合物、羧酸金属盐螯合物、钛酸酯和钛酸酯螯合物类中的至少一种 物质。此外，作为在^J仗的表面形成具有结晶性的化学吸附膜的方法，非专 利文献1中已知在滴加了精制水的硅晶片表面展开硅烷系表面活性剂的有 机溶剂溶液而形成结晶性单分子膜的方法。此外，专利文献5、 6中，已知使用在酸催化剂存在的条件下水解的含 有氟代烷基的硅烷化合物的水解物的单体或聚合物，经由硅烷醇基在M 表面固定由单分子层形成的防水性被膜的方法。但是，该方法在成膜时需要长时间，而且如果在珪烷醇缩合催化剂等 残留于溶液中的情况下直接进行成膜，则这些催化剂阻碍吸附，存在不能 生成致密的单分子膜的问题。此外，这些方法在能够使用的基板的种类上 存在限制，在非结晶性的基敗上不能形成结晶性化学吸附膜。因此，特别是在电气设备等的设计中微细图案化等的领域中，希望开 发^il形成杂质少且致密的单分子膜的技术。因此，本专利技术人等开发出了如下方法在使将具有水解性基团的金属W S昆合而得到的有机溶剂溶液、或薄膜形成用溶液与基板接触时，通过使用将水分含量调节或保持在50 ~ 1000ppm的有机薄膜形成用溶液，来缩短成膜时间(专利文献7)。但是，该方法由于催化剂浓度高，因此容易析出催化剂等原因，不能 长时间保存有机薄膜形成用溶液。此外，该方法由于在7jc分量少的情况下 不能进行等原因，因此有机薄膜的制备需要时间。专利文献l:特开平4-132637号公报专利文献2:特开平4-221630号公才艮专利文献3:特开平4-367721号公才艮专利文献4:特开平8-337654号公报专利文献5:特开平11-228942号公才艮专利文献6:特开平11-322368号公才艮专利文献7: W02006/009202小册子 非专利文献l: Bull.Chem.Soc. Jpn. ， 74， 1397-1401
技术实现思路
本专利技术是鉴于该实际情况而完成的，其课题在于提供即使水分量少也 能迅速形成杂质少且致密的单分子膜的。本专利技术人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现制备在将具有 至少1个以上水解性基团的金属系表面活性剂(A)和能与上述金属系表 面活性剂相互作用的化合物(C)混合而得到的有机薄膜形成用辅助剂中 添加具有至少1个以上水解性基团的金属系表面活性剂(B)而得到的有 机薄膜形成用溶液时，使能与金属系表面活性剂相互作用的化合物的浓度 比以往(WO2006/009202的方法)少，使用比以往(WO2006/009202的方 法)多的金属系表面活性剂来制W羟基溶液，并且在含羟基溶液的制备 工序中，等到羟基的浓度达到平衡后，用有机溶剂进##释，通过以这样 的步骤进行，即使水分含量为10ppm 小于50ppm的少量，也能够在^！ 上迅速地形成杂质少且致密的单分子膜(有机薄膜)，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及(1) ，其包含1)制M羟基溶液的工序，将下述a)、 b)和c)以使得含羟基溶液 中的(A)和(B)的合计量为0.1重量％~80重量％的方式混合、进行水解 而生成含羟基化合物，a) 在有机溶剂中含有具有至少1个以上水解性基团的金属系表面活性 剂(A)和能与金属系表面活性剂相互作用的化合物(C)的有机薄膜形成 用辅助剂，b) 具有至少l个以上7jc解性基团的金属系表面活性剂(B)，c) 水；2 )将上述1)的工序中得到的含羟基溶液与有机溶剂混合从而制备有 机薄膜形成用溶液的工序；和3 )使上述2 )的工序中得到的有机薄膜形成用溶液与基板接触的工序。(2) 上述(1)所述的，其特征在于，上述有机薄膜形成用辅助剂通过在有机溶剂中将上述金属系表面活性剂(A)、能与金 属系表面活性剂相互作用的化合物(C)和水混合而得到。(3 )上述(1)所述的，其特征在于，有机薄膜形 成用溶液中的水分含量是10ppm~ 2000ppm。(4) 上述(1)所述的，其特征在于，能与上述金 属系表面活性剂相互作用的化合物(C)是选自金属氢氧化物、金属醇盐 类、金属醇盐类的部分水解产物和法乾醇缩合維化剂中的至少l种，有机 薄膜形成用辅助剂中的上述(C)的量换算为金属计为0.1ppm 5重量t(5) 上述(1)所述的，其特征在于，能与上述金 属系表面活性剂相互作用的化合物(C)是酸催化剂，相对于上述金属系 表面活性剂l摩尔，为0. 001mmol~lmol。(6) 上述(4)所述的，其特征在于，上述金属醇 盐类或金属醇盐类的部分水解产物的金属是选自钬、锆、铝、硅、铁、锗、 铟、锡、钽、锌、钨和铅中的至少l种。(7) 上述(1)所述的，其特征在于，上述金属系 表面活性剂(A)是式(I)所示的化合物或其低聚物。R、MX巾一n (I)(8) 上述(1)所述的，其特征在于，上述金属系 表面活性剂(B)是式(III)所示的化合物或其低聚物。(9)上述(1)所述的，其特征在于，上述水解性 基团是碳原子数1 ~ 4的烷H&或碳原子数1 ~ 4的酰氣基。(10 )上述(1)所述的，其特征在于，上述有机溶 剂是烃系溶剂或氟化碳系溶剂。(11) ，其包含1)制^^鞋基溶液的工序，将下述a)、 b)和c)以使得含鞋基溶液 中金属系表面活性剂的量为0.1重量％~ 80重量％的方式混合、进行水解而 生成含羟基化合物，a) 具有至少1个以上水解性基团的金属系表面活性剂，b) 能与金属系表面活性剂相互作用的化合物(C)，c) 水；2 )将上述1)的工序中得到的含羟基溶液与有机溶剂混合从而制备有 机薄膜形成用溶液的工序；和3 )使上述2 )的工序中得到的有机薄膜形成用溶液与基板接触的工序。此外，本专利技术涉及(12) 有机薄膜形成用溶液，其特征在于，相对于有机薄膜形成用溶 液全体，金属系表面活性剂(A)和(B)的合计进料量为0. 05~本文档来自技高网...

【技术保护点】
有机薄膜形成方法，其包含：　１）制备含羟基溶液的工序，将下述ａ）、ｂ）和ｃ）以使得含羟基溶液中的（Ａ）和（Ｂ）的合计量为０．１重量％～８０重量％的方式混合、进行水解而生成含羟基化合物，　ａ）在有机溶剂中含有具有至少１个以上水解性 基团的金属系表面活性剂（Ａ）和能与金属系表面活性剂相互作用的化合物（Ｃ）的有机薄膜形成用辅助剂，　ｂ）具有至少１个以上水解性基团的金属系表面活性剂（Ｂ），　ｃ）水；　２）将上述１）的工序中得到的含羟基溶液与有机溶剂混合从而 制备有机薄膜形成用溶液的工序；和　３）使上述２）的工序中得到的有机薄膜形成用溶液与基板接触的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：肥高友也，藤田佳孝，中本宪史，熊泽和久，星英司，
申请(专利权)人：日本曹达株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]