JPH04239635A - 単分子コーティング物体及びその製造方法 - Google Patents
単分子コーティング物体及びその製造方法Info
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- JPH04239635A JPH04239635A JP3024025A JP2402591A JPH04239635A JP H04239635 A JPH04239635 A JP H04239635A JP 3024025 A JP3024025 A JP 3024025A JP 2402591 A JP2402591 A JP 2402591A JP H04239635 A JPH04239635 A JP H04239635A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
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- Surgical Instruments (AREA)
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- Laminated Bodies (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属、セラミックス製
などの刃物や針などの基材表面に単分子膜を形成した物
体に関するものである。
などの刃物や針などの基材表面に単分子膜を形成した物
体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】刃物の少なくとも刃部を防錆処理するこ
とは、刃物の機能を長期間保つ上で重要なことである。 すなわち刃物は錆の発生によって切れ味が大きく低下す
るからである。また針などにおいても、差し込み抵抗が
低く、防錆効果に優れたものは、医療業界において望ま
れている。
とは、刃物の機能を長期間保つ上で重要なことである。 すなわち刃物は錆の発生によって切れ味が大きく低下す
るからである。また針などにおいても、差し込み抵抗が
低く、防錆効果に優れたものは、医療業界において望ま
れている。
【０００３】従来、刃物の切れ味を改善したり切り屑の
付着を防止する方法として、刃の表面をフッ素樹脂など
でコートする方法がある。この場合、フッ素樹脂は弗素
エナメルを薄く塗布した後、焼き付け塗装することによ
り、コーティングする手段がとられる。またそのほかの
樹脂コーティングにおいては、溶剤に溶解または懸濁さ
せた塗料を塗布して溶剤を乾燥するとか、焼き付け硬化
させる手段などが採られる。また、針などについては差
し込み抵抗を低くするためにはよく研磨すること以外知
られていない。
付着を防止する方法として、刃の表面をフッ素樹脂など
でコートする方法がある。この場合、フッ素樹脂は弗素
エナメルを薄く塗布した後、焼き付け塗装することによ
り、コーティングする手段がとられる。またそのほかの
樹脂コーティングにおいては、溶剤に溶解または懸濁さ
せた塗料を塗布して溶剤を乾燥するとか、焼き付け硬化
させる手段などが採られる。また、針などについては差
し込み抵抗を低くするためにはよく研磨すること以外知
られていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
フッ素樹脂をコートする方法では、刃との密着が悪く高
耐久性の刃物が得られなかった。またコート厚みを薄く
することができなかったため、きわめて鋭敏な刃物、例
えば剃刀などではフッ素樹脂でコートする方法は利用で
きなかった。また、ほかの樹脂コーティングも同様に密
着強度が弱く、耐久性に問題があるという課題があった
。これは刃物基材との接着力が、物理吸着によることに
起因する。
フッ素樹脂をコートする方法では、刃との密着が悪く高
耐久性の刃物が得られなかった。またコート厚みを薄く
することができなかったため、きわめて鋭敏な刃物、例
えば剃刀などではフッ素樹脂でコートする方法は利用で
きなかった。また、ほかの樹脂コーティングも同様に密
着強度が弱く、耐久性に問題があるという課題があった
。これは刃物基材との接着力が、物理吸着によることに
起因する。
【０００５】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、単分子膜からなるコーティング材料と基材とを化
学結合させることにより、刃物においては切れ味を鋭く
保ったままで切り屑が付着せず、針においては差し込み
抵抗が低く、しかも全体として防錆効果の高い単分子コ
ーティング物体を提供することを目的とする。
ため、単分子膜からなるコーティング材料と基材とを化
学結合させることにより、刃物においては切れ味を鋭く
保ったままで切り屑が付着せず、針においては差し込み
抵抗が低く、しかも全体として防錆効果の高い単分子コ
ーティング物体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明の単分子コーティング物体は、刃物または針基
材の表面にコーティング膜が形成されてなる物体であっ
て、前記基材が金属、セラミックスまたはプラスチック
からなり、その表面にフッ素を含む化学吸着単分子膜が
、基材と化学結合によって形成されていることを特徴と
する。
、本発明の単分子コーティング物体は、刃物または針基
材の表面にコーティング膜が形成されてなる物体であっ
て、前記基材が金属、セラミックスまたはプラスチック
からなり、その表面にフッ素を含む化学吸着単分子膜が
、基材と化学結合によって形成されていることを特徴と
する。
【０００７】前記構成においては、フッ素を含む化学吸
着単分子膜が、少なくともシロキサン系単分子膜を介し
て形成されていることが好ましい。
着単分子膜が、少なくともシロキサン系単分子膜を介し
て形成されていることが好ましい。
【０００８】前記構成においては、刃物としては、包丁
、鋏、ナイフ、カッター、彫刻刀、剃刀、バリカン、鋸
、カンナ、ノミ、錐、千枚通し、バイト、ドリルの刃、
ミキサーの刃、ジュ−サ−の刃、製粉機の刃、芝刈り機
の刃、パンチ、押切り、ホッチキスの刃、缶切りの刃、
または手術用メスが例示される。また針としては、鍼術
用の針、縫い針、ミシン針、畳針、注射針、手術用針、
安全ピン等が例示される。
、鋏、ナイフ、カッター、彫刻刀、剃刀、バリカン、鋸
、カンナ、ノミ、錐、千枚通し、バイト、ドリルの刃、
ミキサーの刃、ジュ−サ−の刃、製粉機の刃、芝刈り機
の刃、パンチ、押切り、ホッチキスの刃、缶切りの刃、
または手術用メスが例示される。また針としては、鍼術
用の針、縫い針、ミシン針、畳針、注射針、手術用針、
安全ピン等が例示される。
【０００９】次に本発明方法の第１番目は、基材を洗浄
した後、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ
基、ただしｎ＝１，２，３、Ｘは官能基）を有し、他
の一端にフッ化炭素基を有するクロロシラン系界面活性
剤を溶かした有機溶媒中に前記基材を浸漬し、前記活性
剤よりなる化学吸着単分子膜を基材表面全体に亘り形成
する工程を含む単分子コーティング物体の製造方法であ
る。
した後、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ
基、ただしｎ＝１，２，３、Ｘは官能基）を有し、他
の一端にフッ化炭素基を有するクロロシラン系界面活性
剤を溶かした有機溶媒中に前記基材を浸漬し、前記活性
剤よりなる化学吸着単分子膜を基材表面全体に亘り形成
する工程を含む単分子コーティング物体の製造方法であ
る。
【００１０】次に本発明方法の第２番目は、基材を洗浄
した後、クロロシリル基を複数個含む物質を混ぜた非水
系溶媒に接触させて前記基材表面の水酸基と前記クロロ
シリル基を複数個含む物質のクロロシリル基とを反応さ
せて前記物質を前記基材表面に析出させる工程と、非水
系有機溶媒を用い前記基材上に残った余分なクロロシリ
ル基を複数個含む物質を洗浄除去した後、水と反応させ
て、前記基材上にシラノール基を複数個含む物質よりな
る単分子膜を形成する工程と、一端にクロルシラン基（
ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ただしｎ＝１，２，３、Ｘ
は官能基）を有し他の一端に直鎖状フッ化炭素基を含む
クロロシラン系界面活性剤を刃物上に化学吸着し単分子
吸着膜を累積する工程とを含む単分子コーティング物体
の製造方法である。
した後、クロロシリル基を複数個含む物質を混ぜた非水
系溶媒に接触させて前記基材表面の水酸基と前記クロロ
シリル基を複数個含む物質のクロロシリル基とを反応さ
せて前記物質を前記基材表面に析出させる工程と、非水
系有機溶媒を用い前記基材上に残った余分なクロロシリ
ル基を複数個含む物質を洗浄除去した後、水と反応させ
て、前記基材上にシラノール基を複数個含む物質よりな
る単分子膜を形成する工程と、一端にクロルシラン基（
ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ただしｎ＝１，２，３、Ｘ
は官能基）を有し他の一端に直鎖状フッ化炭素基を含む
クロロシラン系界面活性剤を刃物上に化学吸着し単分子
吸着膜を累積する工程とを含む単分子コーティング物体
の製造方法である。
【００１１】前記両製造方法において、一端にクロルシ
ラン基を有し他の一端に直鎖状フッ化炭素基を含むクロ
ロシラン系界面活性剤としては、ＣＦ３ −（ＣＦ２
）ｎ −Ｒ−ＳｉＸｐ Ｃｌ３−ｐ （ただしｎは０ま
たは整数、Ｒはアルキル基，エチレン基、アセチレン基
，Ｓｉまたは酸素原子を含む置換基を表わすがなくとも
良い、ＸはＨまたはアルキル基，シクロアルキル基，ま
たはアリル基の置換基、ｐは０，１または２）を用いる
ことが好ましい。
ラン基を有し他の一端に直鎖状フッ化炭素基を含むクロ
ロシラン系界面活性剤としては、ＣＦ３ −（ＣＦ２
）ｎ −Ｒ−ＳｉＸｐ Ｃｌ３−ｐ （ただしｎは０ま
たは整数、Ｒはアルキル基，エチレン基、アセチレン基
，Ｓｉまたは酸素原子を含む置換基を表わすがなくとも
良い、ＸはＨまたはアルキル基，シクロアルキル基，ま
たはアリル基の置換基、ｐは０，１または２）を用いる
ことが好ましい。
【００１２】また、前記第２番目の製造方法において、
前工程で用いるクロロシリル基を複数個含む物質として
は、ＳｉＣｌ４ 、またはＳｉＨＣｌ３ 、ＳｉＨ２
Ｃｌ２ 、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３
（ただしｎは整数）を用いることが好ましい。
前工程で用いるクロロシリル基を複数個含む物質として
は、ＳｉＣｌ４ 、またはＳｉＨＣｌ３ 、ＳｉＨ２
Ｃｌ２ 、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３
（ただしｎは整数）を用いることが好ましい。
【００１３】
【作用】本発明においては、きわめて薄いナノメートル
（ｎｍ）レベルの膜厚のフッ化炭素系単分子膜を、刃物
または針基材の表面に基材と化学結合により形成するた
め、刃物の場合は本来の切れ味を損なうことなく、切り
屑の付着を防止でき、またフッ化炭素系単分子膜は撥水
撥油性にも優れているため防錆効果もある。従って、き
わめて切れ味が鋭く、切り屑が付着しなく、しかも防錆
効果の高い単分子コーティング物体とすることができる
。また針の場合は差し込み抵抗が低くなり、しかも防錆
効果の高い単分子コーティング物体とすることができる
。
（ｎｍ）レベルの膜厚のフッ化炭素系単分子膜を、刃物
または針基材の表面に基材と化学結合により形成するた
め、刃物の場合は本来の切れ味を損なうことなく、切り
屑の付着を防止でき、またフッ化炭素系単分子膜は撥水
撥油性にも優れているため防錆効果もある。従って、き
わめて切れ味が鋭く、切り屑が付着しなく、しかも防錆
効果の高い単分子コーティング物体とすることができる
。また針の場合は差し込み抵抗が低くなり、しかも防錆
効果の高い単分子コーティング物体とすることができる
。
【００１４】また本発明方法は、前記単分子コーティン
グ物体を合理的に効率よく製造することができる。
グ物体を合理的に効率よく製造することができる。
【００１５】
【実施例】一般の刃物は、通常鉄、ステンレス等の金属
やセラミックスでできており、針はスチール、銀、白金
などの金属でできているため、表面に水酸基（−ＯＨ基
）を含む。そこで、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ
Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１，２，または３、Ｘは官能基）
を有する直鎖状炭素鎖を含む分子、例えばフッ化炭素基
及びクロロシラン基を含むクロロシラン系界面活性剤を
混ぜた非水系溶媒に接触させて前記刃物や針の基材表面
の水酸基と前記クロロシリル基を複数個含む物質のクロ
ロシリル基を反応させて前記物質よりなる単分子膜を前
記基材表面に析出させる、あるいはクロロシリル基を複
数個含む物質を混ぜた非水系溶媒に接触させて前記基材
表面の水酸基と前記クロロシリル基を複数個含む物質の
クロロシリル基を反応させて前記物質を前記基材表面に
析出させる工程と、非水系有機溶媒を用い前記基材表面
に残った余分なクロロシリル基を複数個含む物質を洗浄
除去し、前記基材上にクロロシリル基を複数個含む物質
よりなるシロキサン系単分子膜を形成する工程と、一端
にクロルシラン基を有する直鎖状炭素鎖を含むシラン系
界面活性剤を基材上に化学吸着し単分子吸着膜を累積す
る工程とにより基材表面にフッ化炭素系化学吸着単分子
累積膜を製造できる。
やセラミックスでできており、針はスチール、銀、白金
などの金属でできているため、表面に水酸基（−ＯＨ基
）を含む。そこで、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ
Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１，２，または３、Ｘは官能基）
を有する直鎖状炭素鎖を含む分子、例えばフッ化炭素基
及びクロロシラン基を含むクロロシラン系界面活性剤を
混ぜた非水系溶媒に接触させて前記刃物や針の基材表面
の水酸基と前記クロロシリル基を複数個含む物質のクロ
ロシリル基を反応させて前記物質よりなる単分子膜を前
記基材表面に析出させる、あるいはクロロシリル基を複
数個含む物質を混ぜた非水系溶媒に接触させて前記基材
表面の水酸基と前記クロロシリル基を複数個含む物質の
クロロシリル基を反応させて前記物質を前記基材表面に
析出させる工程と、非水系有機溶媒を用い前記基材表面
に残った余分なクロロシリル基を複数個含む物質を洗浄
除去し、前記基材上にクロロシリル基を複数個含む物質
よりなるシロキサン系単分子膜を形成する工程と、一端
にクロルシラン基を有する直鎖状炭素鎖を含むシラン系
界面活性剤を基材上に化学吸着し単分子吸着膜を累積す
る工程とにより基材表面にフッ化炭素系化学吸着単分子
累積膜を製造できる。
【００１６】以下に本発明に関する刃物として、包丁、
または鋏、ナイフ、カッター、彫刻刀、剃刀、バリカン
、鋸、カンナ、ノミ、錐、千枚通し、バイト、ドリルの
刃、ミキサーの刃、ジュ−サ−の刃、製粉機の刃、芝か
り機の刃、パンチ、押切り、ホッチキスの刃、缶切りの
刃、メス等があり、また針としては鍼術用の針、縫い針
、ミシン針、畳針、注射針、手術用針、安全ピン等があ
るが、代表例として包丁、鍼術用の針及び注射針を取り
上げ順に説明する。
または鋏、ナイフ、カッター、彫刻刀、剃刀、バリカン
、鋸、カンナ、ノミ、錐、千枚通し、バイト、ドリルの
刃、ミキサーの刃、ジュ−サ−の刃、製粉機の刃、芝か
り機の刃、パンチ、押切り、ホッチキスの刃、缶切りの
刃、メス等があり、また針としては鍼術用の針、縫い針
、ミシン針、畳針、注射針、手術用針、安全ピン等があ
るが、代表例として包丁、鍼術用の針及び注射針を取り
上げ順に説明する。
【００１７】以下具体例を説明するが、本発明は下記の
実施例に限定されるものではない。
実施例に限定されるものではない。
【００１８】実施例１
まず、研磨の終了したスチール製の包丁を用意し、有機
溶媒でよく洗浄した後、フッ化炭素基及びクロロシラン
基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えば、ＣＦ３
（ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ＳｉＣｌ３ を用い、
１％程度の濃度で溶かした８０％ｎ−ヘキサデカン（ト
ルエン、キシレン、ジシクロヘキシルでもよい）、１２
％四塩化炭素、８％クロロホルム溶液を調整し、前記包
丁を２時間程度浸漬すると、スチール包丁（セラミック
刃物でも同じ）の表面は自然酸化膜が形成されており、
その酸化膜表面には水酸基が多数含まれているので、フ
ッ化炭素基及びクロロシラン基を含む物質のＳｉＣｌ基
と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ包丁表面全面に
わたり、ＣＦ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ Ｓ
ｉ（Ｏ−）３ の結合が生成され、図１に示すフッ素を
含む単分子膜２が包丁の基材１の表面と化学結合した状
態でおよそ１５オングストロームの膜厚で形成できた。 なお、単分子膜は碁番目試験を行なっても全く剥離する
ことがなかった。
溶媒でよく洗浄した後、フッ化炭素基及びクロロシラン
基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えば、ＣＦ３
（ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ＳｉＣｌ３ を用い、
１％程度の濃度で溶かした８０％ｎ−ヘキサデカン（ト
ルエン、キシレン、ジシクロヘキシルでもよい）、１２
％四塩化炭素、８％クロロホルム溶液を調整し、前記包
丁を２時間程度浸漬すると、スチール包丁（セラミック
刃物でも同じ）の表面は自然酸化膜が形成されており、
その酸化膜表面には水酸基が多数含まれているので、フ
ッ化炭素基及びクロロシラン基を含む物質のＳｉＣｌ基
と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ包丁表面全面に
わたり、ＣＦ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ Ｓ
ｉ（Ｏ−）３ の結合が生成され、図１に示すフッ素を
含む単分子膜２が包丁の基材１の表面と化学結合した状
態でおよそ１５オングストロームの膜厚で形成できた。 なお、単分子膜は碁番目試験を行なっても全く剥離する
ことがなかった。
【００１９】この包丁で、食パンを切ってみたが、パン
屑は殆ど付着せず、きわめてきれいな断面が得られた。 また、巻寿司を切った場合には、飯粒は全く付着せずき
わめてきれいな断面が得られた。また、この包丁を水に
つけ込んで置いたが、全く錆を生じなかった。さらにま
た、剃刀の刃に単分子膜を吸着し、髭を剃ってみたが、
きわめて滑らかな切れ味であった。
屑は殆ど付着せず、きわめてきれいな断面が得られた。 また、巻寿司を切った場合には、飯粒は全く付着せずき
わめてきれいな断面が得られた。また、この包丁を水に
つけ込んで置いたが、全く錆を生じなかった。さらにま
た、剃刀の刃に単分子膜を吸着し、髭を剃ってみたが、
きわめて滑らかな切れ味であった。
【００２０】実施例２
親水性ではあるが水酸基を含む割合が少ない包丁（Ａｌ
やＣｕ、ステンレス等の金属、表面を親水化したプラス
チック包丁（プラスチックの様な表面に酸化膜を持たな
い物質であれば、予め表面を酸素を含むプラズマ雰囲気
中で、例えば１００Ｗで２０分処理して親水化即ち表面
に水酸基を導入しておけばよい。）の場合、トリクロロ
シリル基を複数個含む物質［例えば、ＳｉＣｌ４ 、ま
たはＳｉＨＣｌ３ 、ＳｉＨ２ Ｃｌ２ 、Ｃｌ−（Ｓ
ｉＣｌ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３ （ｎは整数）。特に
、ＳｉＣｌ４ を用いれば、分子が小さく水酸基に対す
る活性も大きいので、包丁表面を均一に親水化する効果
が大きい］を混ぜた非水系溶媒、例えばクロロホルム溶
媒に１重量パーセント溶解した溶液に３０分間程度浸漬
すると、包丁１１表面には親水性のＯＨ基１２が多少と
も存在するので（図２）、表面で脱塩酸反応が生じトリ
クロロシリル基を複数個含む物質のクロロシラン単分子
膜が形成される。
やＣｕ、ステンレス等の金属、表面を親水化したプラス
チック包丁（プラスチックの様な表面に酸化膜を持たな
い物質であれば、予め表面を酸素を含むプラズマ雰囲気
中で、例えば１００Ｗで２０分処理して親水化即ち表面
に水酸基を導入しておけばよい。）の場合、トリクロロ
シリル基を複数個含む物質［例えば、ＳｉＣｌ４ 、ま
たはＳｉＨＣｌ３ 、ＳｉＨ２ Ｃｌ２ 、Ｃｌ−（Ｓ
ｉＣｌ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３ （ｎは整数）。特に
、ＳｉＣｌ４ を用いれば、分子が小さく水酸基に対す
る活性も大きいので、包丁表面を均一に親水化する効果
が大きい］を混ぜた非水系溶媒、例えばクロロホルム溶
媒に１重量パーセント溶解した溶液に３０分間程度浸漬
すると、包丁１１表面には親水性のＯＨ基１２が多少と
も存在するので（図２）、表面で脱塩酸反応が生じトリ
クロロシリル基を複数個含む物質のクロロシラン単分子
膜が形成される。
【００２１】例えば、トリクロロシリル基を複数個含む
物質としてＳｉＣｌ４ を用いれば、包丁１１表面には
少量の親水性のＯＨ基が露出されているので、表面で脱
塩酸反応が生じ、Ｓｉ（Ｃｌ）３ Ｏ− や −Ｏ
Ｓｉ（Ｃｌ）２ Ｏ−のように分子が−ＳｉＯ−結合を
介して表面に固定される。
物質としてＳｉＣｌ４ を用いれば、包丁１１表面には
少量の親水性のＯＨ基が露出されているので、表面で脱
塩酸反応が生じ、Ｓｉ（Ｃｌ）３ Ｏ− や −Ｏ
Ｓｉ（Ｃｌ）２ Ｏ−のように分子が−ＳｉＯ−結合を
介して表面に固定される。
【００２２】その後、非水系の溶媒例えばクロロホルム
で洗浄して、さらに水で洗浄すると、包丁と反応してい
ないＳｉＣｌ４ 分子は除去され、包丁表面にＳｉ（Ｏ
Ｈ）３ Ｏ− や −ＯＳｉ（ＯＨ）２ Ｏ−等の
シロキサン単分子膜１３が得られる（図３）。
で洗浄して、さらに水で洗浄すると、包丁と反応してい
ないＳｉＣｌ４ 分子は除去され、包丁表面にＳｉ（Ｏ
Ｈ）３ Ｏ− や −ＯＳｉ（ＯＨ）２ Ｏ−等の
シロキサン単分子膜１３が得られる（図３）。
【００２３】なお、このときできた単分子膜１３は包丁
とは−ＳｉＯ−の化学結合を介して完全に結合されてい
るので、分解反応などがない限り剥がれることが無い。 また、得られた単分子膜は表面にＳｉＯＨ結合を数多く
持つ。当初の水酸基のおよそ３倍程度の数が生成される
。
とは−ＳｉＯ−の化学結合を介して完全に結合されてい
るので、分解反応などがない限り剥がれることが無い。 また、得られた単分子膜は表面にＳｉＯＨ結合を数多く
持つ。当初の水酸基のおよそ３倍程度の数が生成される
。
【００２４】そこでさらに、フッ化炭素基及びクロロシ
ラン基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えば、ＣＦ
３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ ＳｉＣｌ３ を
用い、１％程度の濃度で溶かした８０％ｎ−ヘキサデカ
ン、１２％四塩化炭素、８％クロロホルム溶液を調整し
、前記表面にＳｉＯＨ結合を数多く持つ単分子膜の形成
された包丁を１時間程度浸漬すると、包丁表面にＣＦ３
（ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（Ｏ−）３
の結合が生成され、フッ素を含む単分子膜１４が下層の
シロキサン単分子膜と化学結合した状態で包丁全面に亘
りおよそ２０オングストロームの膜厚で形成できた（図
４）。なお、単分子膜は碁番目試験を行なっても全く剥
離することがなかった。
ラン基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えば、ＣＦ
３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ ＳｉＣｌ３ を
用い、１％程度の濃度で溶かした８０％ｎ−ヘキサデカ
ン、１２％四塩化炭素、８％クロロホルム溶液を調整し
、前記表面にＳｉＯＨ結合を数多く持つ単分子膜の形成
された包丁を１時間程度浸漬すると、包丁表面にＣＦ３
（ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（Ｏ−）３
の結合が生成され、フッ素を含む単分子膜１４が下層の
シロキサン単分子膜と化学結合した状態で包丁全面に亘
りおよそ２０オングストロームの膜厚で形成できた（図
４）。なお、単分子膜は碁番目試験を行なっても全く剥
離することがなかった。
【００２５】さらにまた、上記実施例では、フッ化炭素
系界面活性剤としてＣＦ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２
）２ ＳｉＣｌ３ を用いたが、アルキル鎖部分にエ
チレン基やアセチレン基を付加したり組み込んでおけば
、単分子膜形成後５メガラド程度の電子線照射で架橋で
きるのでさらに単分子膜の硬度を向上させることも可能
である。
系界面活性剤としてＣＦ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２
）２ ＳｉＣｌ３ を用いたが、アルキル鎖部分にエ
チレン基やアセチレン基を付加したり組み込んでおけば
、単分子膜形成後５メガラド程度の電子線照射で架橋で
きるのでさらに単分子膜の硬度を向上させることも可能
である。
【００２６】なお、フッ化炭素系界面活性剤として上記
のもの以外にもＣＦ３ ＣＨ２ Ｏ（ＣＨ２ ）１５Ｓ
ｉＣｌ３ 、ＣＦ３ （ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（ＣＨ３）
２ （ＣＨ２ ）１５ＳｉＣｌ３ 、Ｆ（ＣＦ２ ）８
（ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ （ＣＨ２ ）
９ ＳｉＣｌ３ 、ＣＦ３ ＣＯＯ（ＣＨ２ ）１５Ｓ
ｉＣｌ３ 等が利用できる。
のもの以外にもＣＦ３ ＣＨ２ Ｏ（ＣＨ２ ）１５Ｓ
ｉＣｌ３ 、ＣＦ３ （ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（ＣＨ３）
２ （ＣＨ２ ）１５ＳｉＣｌ３ 、Ｆ（ＣＦ２ ）８
（ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ （ＣＨ２ ）
９ ＳｉＣｌ３ 、ＣＦ３ ＣＯＯ（ＣＨ２ ）１５Ｓ
ｉＣｌ３ 等が利用できる。
【００２７】以上の実施例から明らかな通り、一般の刃
物は、通常金属やセラミクスでできているため、表面に
水酸基（−ＯＨ基）を含む。そこで、一端にクロルシラ
ン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１，２，または
３、Ｘは官能基）を有する直鎖状炭素鎖を含む分子、例
えばフッ化炭素基及びクロロシラン基を含むクロロシラ
ン系界面活性剤を混ぜた非水系溶媒に接触させて前記刃
物表面の水酸基と前記クロロシリル基を複数個含む物質
のクロロシリル基を反応させて前記物質よりなる単分子
膜を前記刃物表面に析出させる、あるいはクロロシリル
基を複数個含む物質を混ぜた非水系溶媒に接触させて前
記刃物表面の水酸基と前記クロロシリル基を複数個含む
物質のクロロシリル基を反応させて前記物質を前記刃物
表面に析出させる工程と、非水系有機溶媒を用い前記刃
物表面に残った余分なクロロシリル基を複数個含む物質
を洗浄除去し、前記刃物上にクロロシリル基を複数個含
む物質よりなるシロキサン系単分子膜を形成する工程と
、一端にクロルシラン基を有する直鎖状炭素鎖を含むシ
ラン系界面活性剤を刃物上に化学吸着し単分子吸着膜を
累積する工程とにより刃物表面にフッ化炭素系化学吸着
単分子累積膜を製造できる。
物は、通常金属やセラミクスでできているため、表面に
水酸基（−ＯＨ基）を含む。そこで、一端にクロルシラ
ン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１，２，または
３、Ｘは官能基）を有する直鎖状炭素鎖を含む分子、例
えばフッ化炭素基及びクロロシラン基を含むクロロシラ
ン系界面活性剤を混ぜた非水系溶媒に接触させて前記刃
物表面の水酸基と前記クロロシリル基を複数個含む物質
のクロロシリル基を反応させて前記物質よりなる単分子
膜を前記刃物表面に析出させる、あるいはクロロシリル
基を複数個含む物質を混ぜた非水系溶媒に接触させて前
記刃物表面の水酸基と前記クロロシリル基を複数個含む
物質のクロロシリル基を反応させて前記物質を前記刃物
表面に析出させる工程と、非水系有機溶媒を用い前記刃
物表面に残った余分なクロロシリル基を複数個含む物質
を洗浄除去し、前記刃物上にクロロシリル基を複数個含
む物質よりなるシロキサン系単分子膜を形成する工程と
、一端にクロルシラン基を有する直鎖状炭素鎖を含むシ
ラン系界面活性剤を刃物上に化学吸着し単分子吸着膜を
累積する工程とにより刃物表面にフッ化炭素系化学吸着
単分子累積膜を製造できる。
【００２８】実施例３
研磨の終了したスチール製の鍼術用の針、及び注射針を
用意し、有機溶媒で洗浄した後実施例１と同様に処理し
て単分子膜を形成した。単分子膜の厚さは約１５オング
ストロームであった。この針は表面の滑り性が優れてい
た。この針で鍼術師に鍼術試験をしてもらったところ、
刺し込み圧が低いという評価を得た。また注射針による
注射では、処理しないものに比べて大幅に痛みを和らげ
ることができた。また、これらの針を水につけ込んでお
いたが錆は生じなかった。さらに単分子膜は基材表面と
強固に化学結合しており、剥離などの問題は生じなかっ
た。同様にミシン針に本発明の単分子膜を形成したとこ
ろ、針の摩擦抵抗が減少し縫製性に優れたものとなった
。
用意し、有機溶媒で洗浄した後実施例１と同様に処理し
て単分子膜を形成した。単分子膜の厚さは約１５オング
ストロームであった。この針は表面の滑り性が優れてい
た。この針で鍼術師に鍼術試験をしてもらったところ、
刺し込み圧が低いという評価を得た。また注射針による
注射では、処理しないものに比べて大幅に痛みを和らげ
ることができた。また、これらの針を水につけ込んでお
いたが錆は生じなかった。さらに単分子膜は基材表面と
強固に化学結合しており、剥離などの問題は生じなかっ
た。同様にミシン針に本発明の単分子膜を形成したとこ
ろ、針の摩擦抵抗が減少し縫製性に優れたものとなった
。
【００２９】
【発明の効果】以上述べてきたように、きわめて薄いナ
ノメータレベルの膜厚のフッ化炭素系単分子膜を刃物表
面に全面形成するため、刃物本来の切れ味を損なうこと
なく、切り屑の付着を防止でき、またフッ化炭素系単分
子膜は撥水撥油性にも優れているため防錆効果もある。 従って、きわめて切れ味が鋭く、切り屑が付着しなく、
しかも防錆効果の高い単分子コーティング物体を提供で
きる。また針の場合も、表面の滑り性が向上して刺し込
み圧が低く痛みを和らげることができ、また錆の発生も
防止できる。
ノメータレベルの膜厚のフッ化炭素系単分子膜を刃物表
面に全面形成するため、刃物本来の切れ味を損なうこと
なく、切り屑の付着を防止でき、またフッ化炭素系単分
子膜は撥水撥油性にも優れているため防錆効果もある。 従って、きわめて切れ味が鋭く、切り屑が付着しなく、
しかも防錆効果の高い単分子コーティング物体を提供で
きる。また針の場合も、表面の滑り性が向上して刺し込
み圧が低く痛みを和らげることができ、また錆の発生も
防止できる。
【図１】本発明の単分子コーティング物体の代表的な例
である刃物としての包丁の表面を分子レベルまで拡大し
た断面概念図である。
である刃物としての包丁の表面を分子レベルまで拡大し
た断面概念図である。
【図２】本発明の刃物の第２実施例を説明するためのコ
ーティング処理前の刃物基材を分子レベルまで拡大した
表面断面概念図。
ーティング処理前の刃物基材を分子レベルまで拡大した
表面断面概念図。
【図３】本発明の刃物の第２の実施例を説明するための
包丁の基材表面を分子レベルまで拡大した断面の中間工
程概念図である。
包丁の基材表面を分子レベルまで拡大した断面の中間工
程概念図である。
【図４】本発明の刃物の第２の実施例を説明するための
コーティングの終了した包丁の基材表面を分子レベルま
で拡大した断面工程概念図である。
コーティングの終了した包丁の基材表面を分子レベルま
で拡大した断面工程概念図である。
１，１１…刃物基材、 ２，１４…単分子膜、 １
３…シロキサン単分子膜。
３…シロキサン単分子膜。
Claims (7)
- 【請求項１】刃物または針基材の表面にコーティング膜
が形成されてなる物体であって、前記基材が金属、セラ
ミックスまたはプラスチックからなり、その表面にフッ
素を含む化学吸着単分子膜が基材と化学結合によって形
成されていることを特徴とする単分子コーティング物体
。 - 【請求項２】フッ素を含む化学吸着単分子膜が、少なく
ともシロキサン系単分子膜を介して形成されている請求
項１記載の単分子コーティング物体。 - 【請求項３】基材が、包丁、鋏、ナイフ、カッター、彫
刻刀、剃刀、バリカン、鋸、カンナ、ノミ、錐、千枚通
し、バイト、ドリルの刃、ミキサーの刃、ジュ−サ−の
刃、製粉機の刃、芝刈り機の刃、パンチ、押切り、ホッ
チキスの刃、缶切りの刃、または手術用メスから選ばれ
る刃物、または鍼術用の針、縫い針、ミシン針、畳針、
注射針、手術用針、安全ピンから選ばれる針である請求
項１または２記載の単分子コーティング物体。 - 【請求項４】基材を洗浄した後、一端にクロルシラン基
（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ただしｎ＝１，２，３、
Ｘは官能基）を有し、他の一端にフッ化炭素基を有する
クロロシラン系界面活性剤を溶かした有機溶媒中に前記
基材を浸漬し、前記活性剤よりなる化学吸着単分子膜を
基材表面全体に亘り形成する工程を含む単分子コーティ
ング物体の製造方法。 - 【請求項５】 基材を洗浄した後、クロロシリル基を
複数個含む物質を混ぜた非水系溶媒に接触させて前記基
材表面の水酸基と前記クロロシリル基を複数個含む物質
のクロロシリル基とを反応させて前記物質を前記基材表
面に析出させる工程と、非水系有機溶媒を用い前記基材
上に残った余分なクロロシリル基を複数個含む物質を洗
浄除去した後、水と反応させて、前記基材上にシラノー
ル基を複数個含む物質よりなる単分子膜を形成する工程
と、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基
、ただしｎ＝１，２，３、Ｘは官能基）を有し他の一端
に直鎖状フッ化炭素基を含むクロロシラン系界面活性剤
を刃物上に化学吸着し単分子吸着膜を累積する工程とを
含む単分子コーティング物体の製造方法。 - 【請求項６】 クロロシリル基を複数個含む物質とし
てＳｉＣｌ４ 、またはＳｉＨＣｌ３ 、ＳｉＨ２ Ｃ
ｌ２ 、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３
（ただしｎは整数）を用いる請求項４または５記載の単
分子コーティング物体の製造方法。 - 【請求項７】 一端にクロルシラン基を有し他の一端
に直鎖状フッ化炭素基を含むクロロシラン系界面活性剤
としてＣＦ３ −（ＣＦ２ ）ｎ −Ｒ−ＳｉＸｐ Ｃ
ｌ３−ｐ （ただしｎは０または整数、Ｒはアルキル基
，エチレン基、アセチレン基，Ｓｉまたは酸素原子を含
む置換基を表わすがなくとも良い、ＸはＨまたはアルキ
ル基，シクロアルキル基，またはアリル基の置換基、ｐ
は０，１または２）を用いる請求項４または５記載の単
分子コーティング物体の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3024025A JP2501248B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 単分子コ―ティング物体及びその製造方法 |
| DE69122212T DE69122212T2 (de) | 1990-10-25 | 1991-10-23 | Durch chemische Adsorption laminierter monomolekularer Film und Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP19910118094 EP0484746B1 (en) | 1990-10-25 | 1991-10-23 | Chemically adsorbed monomolecular lamination film and method of manufacturing the same |
| CA 2054094 CA2054094C (en) | 1990-10-25 | 1991-10-23 | Chemically adsorbed monomolecular lamination film |
| KR1019910018799A KR950004153B1 (ko) | 1990-10-25 | 1991-10-25 | 화학흡착 단분자 누적막 및 그의 제조방법 |
| US08/037,727 US5380585A (en) | 1990-10-25 | 1993-03-26 | Chemically adsorbed monomolecular lamination film |
| US08/316,105 US5466486A (en) | 1990-10-25 | 1994-09-30 | Chemically adsorbed monomolecular lamination film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3024025A JP2501248B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 単分子コ―ティング物体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04239635A true JPH04239635A (ja) | 1992-08-27 |
| JP2501248B2 JP2501248B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=12126991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3024025A Expired - Fee Related JP2501248B2 (ja) | 1990-10-25 | 1991-01-23 | 単分子コ―ティング物体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2501248B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06327971A (ja) * | 1992-05-27 | 1994-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化学吸着膜の製造方法 |
| WO2002045601A1 (en) * | 1999-05-18 | 2002-06-13 | Acp Japan Co., Ltd. | Surgical knife |
| JP2007173518A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Kagawa Univ | 光センサとその製造方法 |
| JP2008258226A (ja) * | 2007-03-31 | 2008-10-23 | Kagawa Univ | 光センサーおよびその製造方法 |
| JP2008258223A (ja) * | 2007-03-31 | 2008-10-23 | Kagawa Univ | 太陽電池およびその製造方法 |
| JP2014019040A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Shin-Nihon Tech Inc | フッ素コーティング構造、そのコーティング物体およびそのコーティング方法 |
| JP2018199783A (ja) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | 株式会社フロロテクノロジー | コーティング剤 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2735791B2 (ja) | 1993-08-26 | 1998-04-02 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 直接アクセス記憶装置（ｄａｓｄ）内の回転式アクチュエータ弧補償訂正のための方法及び装置 |
| US5818659A (en) | 1995-05-02 | 1998-10-06 | International Business Machines Corporation | Quadrature servo pattern disk providing asynchronous digital PES |
| US6002540A (en) | 1995-05-18 | 1999-12-14 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for rotary actuator arc compensation correction in a direct access storage device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147483A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-02 | Asahi Glass Co Ltd | ガラス表面の撥水撥油剤 |
| JPS6040254A (ja) * | 1983-08-16 | 1985-03-02 | 旭硝子株式会社 | 撥水撥油性多層膜 |
| JPH02248480A (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-04 | Asahi Glass Co Ltd | 撥水性．防汚性を有する透明基材およびそれを装着した構造物 |
-
1991
- 1991-01-23 JP JP3024025A patent/JP2501248B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007173518A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Kagawa Univ | 光センサとその製造方法 |
| JP2008258226A (ja) * | 2007-03-31 | 2008-10-23 | Kagawa Univ | 光センサーおよびその製造方法 |
| JP2008258223A (ja) * | 2007-03-31 | 2008-10-23 | Kagawa Univ | 太陽電池およびその製造方法 |
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| JP2018199783A (ja) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | 株式会社フロロテクノロジー | コーティング剤 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2501248B2 (ja) | 1996-05-29 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |