(57)【要約】不純物が少ない緻密な単分子膜を迅速に形成できる有機金属薄膜形成溶液を提供するものである。（Ａ）下記式（Ｉ）で表される少なくとも１種の有機金属化合物（ただし、少なくとも１種の有機金属化合物は水酸基を有する）、及び、（Ｂ）下記式（ＩＩ）で表される少なくとも１種の有機金属化合物を含有し、４０≦［（Ａ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦１００（質量％）、及び０≦［（Ｂ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦６０（質量％）である有機薄膜形成用溶液、あるいは、式（Ｉ）で表される有機金属化合物のうち水酸基及び加水分解性基を夫々少なくとも１個有する有機金属化合物を含有する有機薄膜形成用溶液、あるいは、式（Ｉ）で表される有機金属化合物のうち２量体に対する３量体の質量比が０．５よりも大きい有機薄膜形成用溶液である。［化１］2009104424.tif 0000312009104424.tif 000032
2009104424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）式（Ｉ）
【化１】
2009104424.tif 000022
（式中、
Ｒ１及びＲ２は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、夫々独立して、Ｒ１、Ｒ２、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４のすべてが、Ｒ１又はＲ２ではない。
ｎ１が２以上の場合、Ｒ１同士及びＸ２同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｘ１とＸ４は、いっしょになって酸素原子となり、Ｍ１と酸素原子が交互に結合した環を形成していてもよい。
Ｍ１はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ１は１以上の整数を表す。）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物（ただし、少なくとも１種の有機金属化合物は水酸基を有する）、及び、
（Ｂ）式（ＩＩ）
【化２】
2009104424.tif 000023
（式中、
Ｒ３は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｍ２は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
Ｘ５は、水酸基又は加水分解性基を表す。
ｍは、１〜３の整数を表す）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物を含有し、
４０≦［（Ａ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦１００（質量％）、及び
０≦［（Ｂ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦６０（質量％）
であることを特徴とする有機薄膜形成用溶液。
【請求項２】
ｎ１が１〜４の整数であることを特徴とする請求項１記載の有機薄膜形成用溶液。
【請求項３】
式（Ｉ）で表される有機金属化合物中、ｎ１＝１の有機金属化合物に対するｎ１＝２の有機金属化合物の質量比が０．５よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液。
【請求項４】
式（ＩＩＩ）
【化３】
2009104424.tif 000024
（式中、
Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０は、それぞれ独立して、Ｒ４〜Ｒ６のいずれか、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０はすべて、Ｒ４〜Ｒ６のいずれかであることはなく、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０のうち、少なくとも１つは水酸基を表し、かつ、少なくとも１つは加水分解性基を表す。
ｎ２が２以上の場合、Ｒ５同士及びＸ８同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｍ３はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ２は０又は１以上の整数を表す）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物、及び、式（ＩＶ）
【化４】
2009104424.tif 000025
（式中、
Ｒ７は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ１１は、Ｒ７、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１１のすべてがＲ７であることはなく、Ｘ１１のうち、少なくとも１つは水酸基を表し、かつ、少なくとも１つは加水分解性基を表す。
Ｒ７同士及びＸ１１同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｍ４はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ３は２以上の整数を表す）
で表される少なくとも１種の環状有機金属化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の有機金属化合物を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液。
【請求項５】
式（ＩＩＩ）においてｎ２が０〜３の整数であり、式（ＩＶ）においてｎ３が２〜５の整数であることを特徴とする請求項４に記載の有機薄膜形成用溶液。
【請求項６】
式（Ｉ）で表される有機金属化合物中、式（ＩＩＩ）で表される有機金属化合物及び式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物の合計量が３０〜９５質量％であることを特徴とする請求項４又は５に記載の有機薄膜形成用溶液。
【請求項７】
式（ＩＩＩ）
【化５】
2009104424.tif 000026
（式中、
Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０は、それぞれ独立して、Ｒ４〜Ｒ６のいずれか、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０はすべて、Ｒ４〜Ｒ６のいずれかであることはなく、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０のうち、少なくとも１つは水酸基を表し、かつ、少なくとも１つは加水分解性基を表す。
ｎ２が２以上の場合、Ｒ５同士及びＸ８同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｍ３はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ２は０又は１以上の整数を表す。）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物、及び、式（ＩＶ）
【化６】
2009104424.tif 000027
（式中、
Ｒ７は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ１１は、Ｒ７、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１１のすべてがＲ７であることはなく、Ｘ１１のうち、少なくとも１つは水酸基を表し、かつ、少なくとも１つは加水分解性基を表す。
Ｒ７同士及びＸ１１同士は、それぞれ同一又は相異なっていてもよい。
Ｍ４はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ３は２以上の整数を表す）
で表される少なくとも１種の環状有機金属化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の有機金属化合物を含有することを特徴とする有機薄膜形成用溶液。
【請求項８】
式（ＩＩＩ）においてｎ２が０〜３の整数であり、式（ＩＶ）においてｎ３が２〜５の整数であることを特徴とする請求項７に記載の有機薄膜形成用溶液。
【請求項９】
式（Ｉ）
【化７】
2009104424.tif 000028
（式中、
Ｒ１及びＲ２は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、夫々独立して、Ｒ１、Ｒ２、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４のすべてが、Ｒ１又はＲ２ではない。
ｎ１が２以上の場合、Ｒ１同士及びＸ２同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｘ１とＸ４は、いっしょになって酸素原子となり、Ｍ１と酸素原子が交互に結合した環を形成していてもよい。
Ｍ１はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ１は１以上の整数を表す。）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物（ただし、少なくとも１種の有機金属化合物は水酸基を有する）中、式（ＩＩＩ）で表される有機金属化合物及び式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物の合計量が３０〜９５質量％であることを特徴とする請求項７又は８に記載の有機薄膜形成用溶液。
【請求項１０】
式（ＩＩＩ）で表される有機金属化合物及び式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物の混合物中、式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物が主成分であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液。
【請求項１１】
式（Ｉ）
【化８】
2009104424.tif 000029
（式中、
Ｒ１及びＲ２は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、夫々独立して、Ｒ１、Ｒ２、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４のすべてが、Ｒ１又はＲ２ではない。
Ｒ１同士及びＸ２同士は、それぞれ同一又は相異なっていてもよい。
Ｘ１とＸ４は、一緒になって酸素原子となり、Ｍ１と酸素原子が交互に結合した環を形成していてもよい。
Ｍ１はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ１は１以上の整数を表す。）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物（ただし、少なくとも１種の有機金属化合物は水酸基を有する）を含有し、式（Ｉ）で表される有機金属化合物中、ｎ１＝１の有機金属化合物に対するｎ１＝２の有機金属化合物の質量比が０．５よりも大きいことを特徴とする有機薄膜形成用溶液。
【請求項１２】
ｎ１が１〜４の整数であることを特徴とする請求項１１に記載の有機薄膜形成用溶液。
【請求項１３】
式（ＩＩ）
【化９】
2009104424.tif 000030
（式中、
Ｒ３は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｍ２は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
Ｘ５は、水酸基又は加水分解性基を表す。
ｍは、１〜３の整数を表す）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物を、脂肪族エーテル系溶媒又は脂肪族ケトン系溶媒中、水及び酸の存在下で加水分解及び縮合させる工程を有することを特徴とする有機薄膜形成用溶液の製造方法。
【請求項１４】
有機薄膜形成用溶液が請求項１〜１２のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液であることを特徴とする請求項１３記載の製造方法。
【請求項１５】
脂肪族エーテル系溶媒が、テトラヒドロフラン又はテトラヒドロピランであることを特徴とする請求項１３又は１４記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法。
【請求項１６】
酸のｐＫａ値が０以下であることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法。
【請求項１７】
酸が固体酸であることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法。
【請求項１８】
水の量が、式（ＩＩ）で表される有機金属化合物１モルに対して０．１〜２０モルであることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法。
【請求項１９】
加水分解及び縮合後、炭化水素系溶媒、フッ素系溶媒及びシリコン系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも１種の溶媒を混合する工程を有することを特徴とする請求項１３〜１８のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法。
【請求項２０】
式（ＩＩ）で表される有機金属化合物の加水分解縮合体の濃度が、０．０１〜２０質量％となるように溶媒を混合することを特徴とする請求項１９に記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法。
【請求項２１】
請求項１〜１２のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液を基材に接触させることにより得られる有機薄膜。
【請求項２２】
有機薄膜が単分子膜であることを特徴とする請求項２１に記載の有機薄膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜の製造に関する発明であり、特に有機薄膜の形成に適した有機薄膜形成用溶液の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガラス、金属、プラスチックス、セラミックス等からなる基板の表面を目的に応じて改質することが様々な分野で行われている。例えば、ガラスやプラスチックスの表面に撥水性・撥油性を付与するために、含フッ素シラン系カップリング剤をコーティングするものが挙げられる。
含フッ素シラン系カップリング剤などの有機金属化合物は、加水分解縮重合して膜を形成する。本発明ではこのような膜を有機金属薄膜という。【０００３】
基板表面を改質するための有機金属薄膜の形成方法としては、以下の方法がこれまで知られている。
（１）特許文献１〜３には、耐剥離性、透明性が高く基板表面の光沢や基板の透明性を損なわない化学吸着膜の製造方法が開示されている。ここでは、クロロシラン系の界面活性剤と基板表面の活性水素との脱塩酸反応で被膜を形成するため、膜製造時に有害な塩酸ガスが発生するという問題があった。【０００４】
（２）アルコキシシラン系の界面活性剤の脱アルコール反応により、化学吸着膜を形成する方法も知られている。しかしながら、この方法は、脱アルコール反応の反応速度が遅く膜形成を簡便に行えないという問題があった。
また、脱アルコール触媒を使用することにより脱アルコール反応を促進させる方法が提案されているが、単に脱アルコール触媒を添加するだけでは、空気中の水分により界面活性剤が自ら架橋してしまい、基板表面の固液界面での反応が阻害されて、単分子の化学吸着膜を効率よく形成することが困難であった。【０００５】
（３）これらの問題を解決するために、特許文献４には、少なくともアルコキシシラン系界面活性剤、活性水素を含まない非水系溶媒及びシラノール縮合触媒を含む混合溶液を前記基板表面に接触させて、シロキサン結合を介して共有結合した化学吸着膜を形成する方法が提案されている。そこでは、シラノール縮合触媒として、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル、及びチタン酸エステルキレート類から選ばれる少なくとも一つの物質が例示されている。【０００６】
（４）また、基板の表面に結晶性を有する化学吸着膜を形成する方法として、非特許文献１には、精製水を滴下したシリコンウェハー表面にシラン系界面活性剤の有機溶媒溶液を展開して結晶性単分子膜を形成する方法が知られている。【０００７】
（５）さらに、特許文献５、６には、酸触媒のもとに加水分解させたフルオロアルキル基含有シラン化合物の加水分解物の単量体又は重合体を用いて、単分子層からなる撥水性被膜を、シラノール基を経由して基板表面に固定する方法が知られている。      【０００８】
【特許文献１】特開平４−１３２６３７号公報
【特許文献２】特開平４−２２１６３０号公報
【特許文献３】特開平４−３６７７２１号公報
【特許文献４】特開平８−３３７６５４号公報
【特許文献５】特開平１１−２２８９４２号公報
【特許文献６】特開平１１−３２２３６８号公報
【非特許文献１】Bull.Chem.Soc.Jpn.,74,1397-1401(2001）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、不純物が少ない緻密な単分子膜又は有機薄膜を迅速に形成できる有機薄膜形成用溶液を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、酸触媒と特定の極性溶媒とを用いて有機金属化合物を加水分解縮合することにより、ＯＨ基を有すると共に、有機金属化合物に由来する加水分解性基が完全に分解することなく適度に残存し、低縮合度の縮合体を含有する縮合体を容易に作製することができることを見出し、しかも、そのようにして製造した縮合体を溶媒で希釈した有機薄膜形成用溶液を使用すると、基板上に不純物が少ない緻密な単分子膜又は有機薄膜を迅速に形成することができることを見出した。
また、本発明者らは、低縮合度の有機金属化合物を一定量以上含有させたり、あるいは、縮合度の異なる有機金属化合物の質量比を調整することによっても、上記と同様、基板上に不純物が少ない緻密な単分子膜又は有機薄膜を迅速に形成することができることを見出し、発明を完成するに至った。【００１１】
すなわち、本発明は、
（１）
（Ａ）式（Ｉ）
【化１】
2009104424.tif 000003
（式中、
Ｒ１及びＲ２は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、夫々独立して、Ｒ１、Ｒ２、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４のすべてが、Ｒ１又はＲ２ではない。
ｎ１が２以上の場合、Ｒ１同士及びＸ２同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｘ１とＸ４は、いっしょになって酸素原子となり、Ｍ１と酸素原子が交互に結合した環を形成していてもよい。
Ｍ１はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ１は１以上の整数を表す。）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物（ただし、少なくとも１種の有機金属化合物は水酸基を有する）、及び、
（Ｂ）式（ＩＩ）
【化２】
2009104424.tif 000004
（式中、
Ｒ３は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｍ２は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
Ｘ５は、水酸基又は加水分解性基を表す。
ｍは、１〜３の整数を表す）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物を含有し、
４０≦［（Ａ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦１００（質量％）、及び
０≦［（Ｂ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦６０（質量％）
であることを特徴とする有機薄膜形成用溶液、
（２）
ｎ１が１〜４の整数であることを特徴とする上記（１）記載の有機薄膜形成用溶液、
（３）
式（Ｉ）で表される有機金属化合物中、ｎ１＝１の有機金属化合物に対するｎ１＝２の有機金属化合物の質量比が０．５よりも大きいことを特徴とする上記（１）又は（２）のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液、
（４）
式（ＩＩＩ）
【化３】
2009104424.tif 000005
（式中、
Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０は、それぞれ独立して、Ｒ４〜Ｒ６のいずれか、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０はすべて、Ｒ４〜Ｒ６のいずれかであることはなく、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０のうち、少なくとも１つは水酸基を表し、かつ、少なくとも１つは加水分解性基を表す。
ｎ２が２以上の場合、Ｒ５同士及びＸ８同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｍ３はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ２は０又は１以上の整数を表す）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物、及び、式（ＩＶ）
【化４】
2009104424.tif 000006
（式中、
Ｒ７は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。Ｘ１１は、Ｒ７、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１１のすべてがＲ７であることはなく、Ｘ１１のうち、少なくとも１つは水酸基を表し、かつ、少なくとも１つは加水分解性基を表す。
Ｒ７同士及びＸ１１同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｍ４はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ３は２以上の整数を表す）
で表される少なくとも１種の環状有機金属化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の有機金属化合物を含有することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液、
（５）
式（ＩＩＩ）においてｎ２が０〜３の整数であり、式（ＩＶ）においてｎ３が２〜５の整数であることを特徴とする上記（４）に記載の有機薄膜形成用溶液、及び
（６）
式（Ｉ）で表される有機金属化合物中、式（ＩＩＩ）で表される有機金属化合物及び式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物の合計量が３０〜９５質量％であることを特徴とする上記（４）又は（５）に記載の有機薄膜形成用溶液に関する。【００１２】
また、本発明は、
（７）  
式（ＩＩＩ）
【化５】
2009104424.tif 000007
（式中、
Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０は、それぞれ独立して、Ｒ４〜Ｒ６のいずれか、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０はすべて、Ｒ４〜Ｒ６のいずれかであることはなく、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０のうち、少なくとも１つは水酸基を表し、かつ、少なくとも１つは加水分解性基を表す。
ｎ２が２以上の場合、Ｒ５同士及びＸ８同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｍ３はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ２は０又は１以上の整数を表す）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物、及び、式（ＩＶ）
【化６】
2009104424.tif 000008
（式中、
Ｒ７は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。Ｘ１１は、Ｒ７、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１１のすべてがＲ７であることはなく、Ｘ１１のうち、少なくとも１つは水酸基を表し、かつ、少なくとも１つは加水分解性基を表す。
Ｒ７同士及びＸ１１同士は、それぞれ同一又は相異なっていてもよい。
Ｍ４はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ３は２以上の整数を表す）
で表される少なくとも１種の環状有機金属化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の有機金属化合物を含有することを特徴とする有機薄膜形成用溶液、
（８）
式（ＩＩＩ）においてｎ２が０〜３の整数であり、式（ＩＶ）においてｎ３が２〜５の整数であることを特徴とする上記（７）に記載の有機薄膜形成用溶液、
（９）
式（Ｉ）
【化７】
2009104424.tif 000009
（式中、
Ｒ１及びＲ２は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、夫々独立して、Ｒ１、Ｒ２、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４のすべてが、Ｒ１又はＲ２ではない。
ｎ１が２以上の場合、Ｒ１同士及びＸ２同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｘ１とＸ４は、いっしょになって酸素原子となり、Ｍ１と酸素原子が交互に結合した環を形成していてもよい。
Ｍ１はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ１は１以上の整数を表す。）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物（ただし、少なくとも１種の有機金属化合物は水酸基を有する）中、式（ＩＩＩ）で表される有機金属化合物及び式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物の合計量が３０〜９５質量％であることを特徴とする上記（７）又は（８）に記載の有機薄膜形成用溶液、及び
（１０）
式（ＩＩＩ）で表される有機金属化合物及び式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物の混合物中、式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物が主成分であることを特徴とする上記（７）〜（９）のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液に関する。【００１３】
また、本発明は、
（１１）  
式（Ｉ）
【化８】
2009104424.tif 000010
（式中、
Ｒ１及びＲ２は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、夫々独立して、Ｒ１、Ｒ２、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４のすべてが、Ｒ１又はＲ２ではない。
Ｒ１同士及びＸ２同士は、それぞれ同一又は相異なっていてもよい。
Ｘ１とＸ４は、一緒になって酸素原子となり、Ｍ１と酸素原子が交互に結合した環を形成していてもよい。
Ｍ１はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ１は１以上の整数を表す。）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物（ただし、少なくとも１種の有機金属化合物は水酸基を有する）を含有し、式（Ｉ）で表される有機金属化合物中、ｎ１＝１の有機金属化合物に対するｎ１＝２の有機金属化合物の質量比が０．５よりも大きいことを特徴とする有機薄膜形成用溶液、及び
（１２）
ｎ１が１〜４の整数であることを特徴とする上記（１１）に記載の有機薄膜形成用溶液に関する。【００１４】
また、本発明は、
（１３）
式（ＩＩ）
【化９】
2009104424.tif 000011
（式中、
Ｒ３は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｍ２は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
Ｘ５は、水酸基又は加水分解性基を表す。
ｍは、１〜３の整数を表す）
で表される少なくとも１種の有機金属化合物を、脂肪族エーテル系溶媒又は脂肪族ケトン系溶媒中、水及び酸の存在下で加水分解及び縮合させる工程を有することを特徴とする有機薄膜形成用溶液の製造方法、
（１４）
有機薄膜形成用溶液が上記（１）〜（１２）のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液であることを特徴とする上記（１３）に記載の製造方法、
（１５）
脂肪族エーテル系溶媒が、テトラヒドロフラン又はテトラヒドロピランであることを特徴とする上記（１３）又は（１４）に記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法、
（１６）
酸のｐＫａ値が０以下であることを特徴とする上記（１３）〜（１５）のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法、
（１７）
酸が固体酸であることを特徴とする上記（１３）〜（１６）のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法、
（１８）
水の量が、式（ＩＩ）で表される有機金属化合物１モルに対して０．１〜２０モルであることを特徴とする上記（１３）〜（１７）のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法、
（１９）
加水分解及び縮合後、炭化水素系溶媒、フッ素系溶媒及びシリコン系溶媒からなる群より選ばれる少なくとも１種の溶媒を混合する工程を有することを特徴とする上記（１３）〜（１８）のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法、及び
（２０）
式（ＩＩ）で表される有機金属化合物の加水分解縮合体の濃度が、０．０１〜２０質量％となるように溶媒を混合することを特徴とする上記（１９）に記載の有機薄膜形成用溶液の製造方法に関する。【００１５】
さらに、本発明は、
（２１）
上記（１）〜（１２）のいずれかに記載の有機薄膜形成用溶液を基材に接触させて得られる有機薄膜、及び
（２２）
有機薄膜が単分子膜であることを特徴とする上記（２１）に記載の有機薄膜に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ＯＤＳのオリゴマー溶液のＧＰＣによる分析結果を示す図である。
【図２】ＯＤＳのオリゴマー溶液の逆相ＨＰＬＣによる分析結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（１）有機金属化合物
本発明において使用される有機金属化合物は、以下のものがある。
（１−１）式（Ｉ）で表される有機金属化合物
【化１０】
2009104424.tif 000012
式中、Ｒ１及びＲ２は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、夫々独立して、Ｒ１、Ｒ２、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４のすべてが、Ｒ１又はＲ２ではない。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、好ましくは、水酸基又は加水分解性基である。
Ｒ１同士及びＸ２同士は、それぞれ同一又は相異なっていてもよい。
Ｘ１とＸ４は、いっしょになって酸素原子となり、Ｍ１と酸素原子が交互に結合した環を形成していてもよい。
Ｍ１はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の４価の金属原子を表す。
ｎ１は１以上の整数、好ましくは１〜４の整数を表す。
本発明において、式（Ｉ）で表される有機金属化合物は、式（Ｉ）に包含される化合物の１種又は２種以上の混合物であり、少なくとも１種の有機金属化合物は水酸基を有する。即ち、式（Ｉ）で表される有機金属化合物には、各置換基の種類及びｎ１の数の異なる有機金属化合物が混在していてよく、また、水酸基を有しない有機金属化合物が含有されていてもよい。水酸基を有しない有機金属化合物は、好ましくは、５質量％以下である。
水酸基を有する有機金属化合物１分子中の水酸基の数は、１個以上、好ましくは２個以上である。
水酸基を有する有機金属化合物１分子中に水酸基を少なくとも１個有する必要がある理由は、基体との結合に必要だからである。しかしながら、水酸基は有機金属化合物同士が縮合することにも消費されるため、水酸基を有する有機金属化合物のすべてが水酸基を１個しか有していないと、水酸基が基体と結合することができなくなり、基体との密着性が悪くなる。そのため、水酸基が１個の有機金属化合物を含有する場合には、水酸基が２個以上のものとの混合物であることが好ましい。
式（Ｉ）で表される有機金属化合物は、式（ＩＩ）で表される有機金属化合物の加水分解縮合体であるのみならず、他の公知の方法により製造されたものであってもよい。
【００１８】
式（Ｉ）における置換基の定義は以下のとおりである。
Ｒ１及びＲ２における、「炭素数１〜３０の炭化水素基」としては、
メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔ−ペンチル基、ｎ−へキシル基、イソへキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−オクタデシル基等のアルキル基；
シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；
ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ｎ−デセニル基、ｎ−オクタデセニル基等のアルケニル基；
１−シクロブテニル基、２−シクロペンテニル基、３−シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基；
エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ｎ−デシニル基、ｎ−オクタデシニル基等のアルキニル基；
フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基等のアリール基；
ベンジル基、フェネチル基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基等のアリールアルキル基等が挙げられる。
【００１９】
Ｒ１及びＲ２における、「炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基」は、上記炭素数１〜３０の炭化水素基の水素原子がハロゲン原子で置換されたものを意味する。これらの中でも、炭素数１〜３０のアルキル基中の水素原子の２個以上がハロゲン原子に置換された基が好ましい。
ここで、ハロゲン原子は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを意味する。
【００２０】
「置換基を有していてもよい」における「置換基」としては、カルボキシル基;
水酸基；
アミノ基；
メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基等のアルキル置換アミノ基；
メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、エチルアミノカルボニル基等のアルキルアミノカルボニル基;
メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；
フェノキシ基、ナフトキシ基等のアリールオキシ基；
メチルカルボニル基、エチルカルボニル基等のアルキルカルボニル基；
メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基等のアルキルカルボニルオキシ基;
ベンゾイル基、ナフトイル基等のアリールカルボニル基；
フェニルカルボニルオキシ基、ナフチルカルボニルオキシ基等のアリールカルボニルオキシ基；
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基；
フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基等のアリールオキシカルボニル基；
メチルチオ基、エチルチオ基等のアルキルチオ基；
メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基等のアルキルスルフィニル基；メチルスルホニル基、エチルスルホニル基等のアルキルスルホニル基；
フェニルチオ基、ナフチルチオ基等のアリールチオ基；
フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基等のアリールスルフィニル基；
フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基等のアリールスルホニル基；
ピロールー２−イル基、イミダゾール−２−イル基、ピリミジン−２−イル基等のヘテロ環基；
トリメチルシリル基、トリエチルシリル基等のシリル基等が挙げられる。これらの置換基の数は０〜３であるのが好ましい。
【００２１】
Ｒ１及びＲ２の好ましい具体例としては、次のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
・炭化水素基
ＣＨ３（ＣＨ２）９−、ＣＨ３（ＣＨ２）１０−、ＣＨ３（ＣＨ２）１１−、ＣＨ３（ＣＨ２）１２−、ＣＨ３（ＣＨ２）１３−、ＣＨ３（ＣＨ２）１４−、ＣＨ３（ＣＨ２）１５−、ＣＨ３（ＣＨ２）１６−、ＣＨ３（ＣＨ２）１７−、ＣＨ３（ＣＨ２）１８−、ＣＨ３（ＣＨ２）１９−、ＣＨ３（ＣＨ２）２０−、ＣＨ３（ＣＨ２）２１−、ＣＨ３（ＣＨ２）２２−、ＣＨ３（ＣＨ２）２３−、ＣＨ３（ＣＨ２）２４−、ＣＨ３（ＣＨ２）２５−等。
・ハロゲン化炭化水素基  
ＣＦ３（ＣＨ２）２−、ＣＦ３（ＣＦ２）３（ＣＨ２）２−、ＣＦ３（ＣＦ２）５（ＣＨ２）２−、ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２−、ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２−等。
【００２３】
Ｍ１は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる１種の原子を表す。これらの中でも、原料の入手容易性、反応性等の観点から、ケイ素原子であるのが特に好ましい。
【００２４】
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、上記Ｒ１又はＲ２であるか、あるいは、水酸基又は加水分解性基を表す。加水分解性基としては、水と反応して分解する基であれば特に制約されない。例えば、置換基を有していてもよい炭素数１〜６のアルコキシ基；置換基を有していてもよいアシルオキシ基；Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等のハロゲン原子；イソシアネート基；シアノ基；アミノ基；又はアミド基等が挙げられる。
【００２５】
炭素数１〜６のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−へキシルオキシ基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、ｎ−ブチルカルボニルオキシ基等の炭素数１〜６のアルキルカルボニルオキシ基；フェニルカルボニルオキシ基、ナフチルカルボニルオキシ基等のアリールカルボニルオキシ基；ベンジルカルボニルオキシ基、フェネチルカルボニルオキシ基等のアリールアルキルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
これらの置換基としては、カルボキシル基、アミド基、イミド基、エステル基、水酸基等が挙げられる。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４としては、水酸基、炭素数１〜４のアルコキシ基、アシルオキシ基、ハロゲン原子、又はイソシアネート基が好ましく、炭素数１〜４のアルコキシ基又はアシルオキシ基がより好ましい。
【００２６】
式（Ｉ）で表わされる有機金属化合物としては、例えば、式（ＩＩ）で表される有機金属化合物が加水分解縮合した縮合体が挙げられ、Ｍ１がＳｉの場合には、２量体及び３量体として以下のものを例示することができる。
【００２７】
（２量体）
【化１１】
2009104424.tif 000013
（上記式中、ＲはＲ１又はＲ２、ＸはＸ１〜Ｘ４のいずれかを示す。また、Ｘは水酸基以外の基を示す）
【００２８】
（３量体）
【化１２】
2009104424.tif 000014
（上記式中、Ｒ及びＸは上記２量体における定義のとおり。本発明においては、鎖状の３量体をほとんど含まないため、鎖状の化合物は記載されていない。）
【００２９】
ここで、重合度の異なる有機金属化合物の存在とそれらの割合は、例えば、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）におけるピーク位置と面積の存在比から求めることができる。また、ＯＨ基の数の異なる有機金属化合物の存在とそれらの割合は、例えば、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）のピーク位置と存在比から求めることができる。
また、ＧＰＣによる縮合度とＮＭＲによる加水分解性基の残存率から加水分解度を求めることもできる。
【００３０】
式（Ｉ）で表される有機金属化合物は、ｎ１は１以上であるが、好ましくは、ｎ１が１〜４である。ｎ１が４より大きいものは、通常、ほとんど検出されない。
また、式（Ｉ）で表される有機金属化合物は、溶媒に適度に溶解することのできる縮合度と加水分解度の範囲のものである必要がある。したがって、縮合度と加水分解度の上限は有機金属化合物、溶媒などの違いにより異なる。
ここで、「適度に溶解する」とは、縮合度と加水分解度が大きくなると加水分解縮合体が希釈溶媒に不溶となり、有機薄膜形成用溶液として使用が困難となるため、有機薄膜形成用溶液として使用可能な程度に溶解していることを意味する。
【００３１】
（１−２）  式（ＩＩ）で表される有機金属化合物
【化１３】
2009104424.tif 000015
式中、Ｒ３は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｍ２は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
Ｘ５は、水酸基又は加水分解性基を表す。
ｍは、１〜３の整数を表す。
【００３２】
Ｒ３における、「炭素数１〜３０の炭化水素基」、「炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基」、及び「置換基」としては、上記Ｒ１、Ｒ２と同様のものを例示することができる。
Ｘ５における、「加水分解性基」は、上記Ｒ１、Ｒ２と同様のものを例示することができる。
【００３３】
ｍは、１から３のいずれかの整数を表す。高密度の有機薄膜を製造する上では、ｍは１であるのが好ましい。
ｍが２以上のとき、各Ｒ３は同一であっても相異なっていてもよく、（４−ｍ）が２以上のとき、各Ｘ５は同一であっても相異なっていてもよい。
【００３４】
式（ＩＩ）で示される有機金属化合物の具体例としては、下記に示すものが挙げられる。以下においてはＲ３が炭化水素基であって、Ｍ２がＳｉである化合物を代表例としているが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
ＣＨ３（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３（ＣＨ２）１１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３（ＣＨ２）１３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３（ＣＨ２）１７Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３（ＣＨ２）１９Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３（ＣＨ２）２１Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３（ＣＨ２）１７Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、ＣＨ３（ＣＨ２）１７ＳｉＣｌ３、ＣＨ３（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、ＣＨ３（ＣＨ２）９ＳｉＣｌ３、ＣＨ３（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ２ＣＨ３）２、ＣＨ３（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２、ＣＨ３ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３（ＣＨ２）６Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３ＣＯＯ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＨ３ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ＣＨ３（ＣＨ２）６Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ＣＨ３ＣＯＯ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、
【００３６】
ＣＨ３ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣＨ３）（ＯＨ）２、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣＨ３）（ＯＨ）２、ＣＨ３（ＣＨ２）６Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＣＨ３）（ＯＨ）２、ＣＨ３ＣＯＯ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣＨ３）（ＯＨ）２、ＣＨ３ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）（ＯＨ）２、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）（ＯＨ）２、ＣＨ３（ＣＨ２）６Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）（ＯＨ）２、ＣＨ３ＣＯＯ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）（ＯＨ）２、
【００３７】
ＣＨ３ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣＨ３）２（ＯＨ）、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣＨ３）２（ＯＨ）、ＣＨ３（ＣＨ２）６Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＣＨ３）２（ＯＨ）、ＣＨ３ＣＯＯ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣＨ３）２（ＯＨ）、ＣＨ３ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）２（ＯＨ）、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）２（ＯＨ）、ＣＨ３（ＣＨ２）６Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）２（ＯＨ）、ＣＨ３ＣＯＯ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）２（ＯＨ）、
【００３８】
ＣＨ３ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＨ）３、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＨ）３、ＣＨ３（ＣＨ２）６Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＨ）３、ＣＨ３ＣＯＯ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＨ）３、ＣＨ３ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＨ）３、ＣＨ３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＨ）３、ＣＨ３（ＣＨ２）６Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＯＨ）３、ＣＨ３ＣＯＯ（ＣＨ２）１５Ｓｉ（ＯＨ）３、ＣＨ３（ＣＨ２）９Ｓｉ（ＮＣＯ）３、ＣＨ３（ＣＨ２）１０Ｓｉ（ＮＣＯ）３、ＣＨ３（ＣＨ２）１１Ｓｉ（ＮＣＯ）３等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、これらの化合物は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３９】
（１−３）  式（ＩＩＩ）で表される有機金属化合物
式（ＩＩＩ）
【化１４】
2009104424.tif 000016
式中、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０は、それぞれ独立して、Ｒ４〜Ｒ６のいずれか、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０はすべて、Ｒ４〜Ｒ６のいずれかであることはなく、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０のうち、少なくとも１つは水酸基を表し、かつ、少なくとも１つは加水分解性基を表す。
Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０は、好ましくは、すべて、水酸基又は加水分解性基である。
ｎ２が２以上の場合、Ｒ５同士及びＸ８同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｍ２はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ２は０又は１以上の整数を表し、好ましくは０〜３の整数を表す。
【００４０】
式（ＩＩＩ）で表される有機金属化合物は、式（Ｉ）で表される有機金属化合物のうち、鎖状のものであって、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０のうち、少なくとも１つは水酸基であり、かつ、少なくとも１つは加水分解性基であるものである。即ち、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０がすべて水酸基であるもの、及びＸ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０がすべて加水分解性基であるものは含まれない。
Ｒ４、Ｒ５及びＲ６における、「炭素数１〜３０の炭化水素基」、「炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基」、及び「置換基」としては、上記Ｒ１、Ｒ２と同様のものを例示することができる。
Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９及びＸ１０における、「加水分解性基」は、上記Ｒ１、Ｒ２と同様のものを例示することができる。
式（ＩＩＩ）で表される有機化合物としては、例えば、Ｍ３がＳｉの場合、以下のものを例示することができる。
【化１５】
2009104424.tif 000017
（上記式中、ＲはＲ４〜Ｒ６のいずれか、ＸはＸ６〜Ｘ１０のいずれかを示す。また、Ｘは水酸基以外の基を示す）
【００４１】
（１−４）  式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物
【化１６】
2009104424.tif 000018
式中、Ｒ７は、置換基を有していてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基又は置換基を有していてもよい炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基を表す。
Ｘ１１は、Ｒ７、水酸基又は加水分解性基を表す。但し、Ｘ１１のすべてがＲ７であることはなく、Ｘ１１のうち、少なくとも１つは水酸基を表し、かつ、少なくとも１つは加水分解性基を表す。Ｘ１１は、好ましくは、すべて水酸基又は加水分解性基である。
Ｒ７同士及びＸ１１同士は、同一又は相異なっていてもよい。
Ｍ４はＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属原子を表す。
ｎ３は２以上の整数を表し、好ましくは２〜５の整数を表す。
【００４２】
式（ＩＶ）で表される有機金属化合物は、式（Ｉ）で表される有機金属化合物のうち、環状のものであって、Ｘ１１のうち少なくとも１つは水酸基を表し、かつ、少なくとも１つは加水分解性基であるものを表す。即ち、Ｘ１１がすべて水酸基であるもの、及びＸ１１がすべて加水分解性基であるものは含まれない。
Ｒ７における、「炭素数１〜３０の炭化水素基」、「炭素数１〜３０のハロゲン化炭化水素基」、及び「置換基」としては、上記Ｒ１、Ｒ２と同様のものを例示することができる。
Ｘ１１における、「加水分解性基」は、上記Ｒ１、Ｒ２と同様のものを例示することができる。
式（ＩＶ）で表される有機化合物としては、例えば、Ｍ４がＳｉの場合、以下のものを例示することができる。
【００４３】
【化１７】
2009104424.tif 000019
（上記式中、ＲはＲ７、ＸはＸ１１を示す。また、Ｘは水酸基以外の基を示す）
【００４４】
（２）式（Ｉ）、式（ＩＩＩ）又は式（ＩＶ）で表される有機金属化合物の製法
上記式（Ｉ）、式（ＩＩＩ）又は式（ＩＶ）で表される有機金属化合物は、公知の方法により製造することもできるが、好ましくは、以下の方法により製造される。
即ち、式（ＩＩ）で表される有機金属化合物を、溶媒中、水及び酸触媒の存在下に加水分解及び縮合する方法が挙げられる。
【００４５】
酸触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸、ヨウ化水素酸、臭化水素酸等の鉱酸、トリフルオロ酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の有機酸、好ましくは、ｐＫａ≦０の酸、のほか、パーフルオロスルホン酸／ＰＴＦＥ共重合体（Ｈ＋型）（例えば、デュポン社製ナフィオンＮＲ５０（登録商標））、ポリスチレンスルホン酸（例えば、ロームアンドハ−ス社製アンバーリスト１５（登録商標））など溶媒に溶解しない固体酸を例示することができる。特に、固体酸は溶媒から容易に濾過などにより取り除くことができるので好ましい。
鉱酸及び有機酸の使用量は、形成する有機金属薄膜の物性に影響を与えない量であれば特に制限されないが、有機金属化合物１モルに対して０．０１ミリモル〜１モル使用される。一方、固体酸の使用量は、形成する有機薄膜の物性に影響を与えない量であれば特に制限されないが、有機金属化合物に対して０．０５〜２０質量％使用される。
【００４６】
加水分解縮合の際に使用する溶媒は、本発明の縮合体を作製することができる限り制限はないが、特に、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、シクロペンチルメチルエーテル、１，２−ジエトキシエタン等の脂肪族エーテル又はメチルイソブチルケトン等の脂肪族ケトンが好ましい。中でも、脂環式エーテルが好ましく、特にテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）又はテトラヒドロピラン（ＴＨＰ）が好ましい。使用量は、特に制限はないが、通常、反応液全量中、１０〜９９質量％使用される。使用する溶媒は、縮合体が溶解しないで沈殿すると有機薄膜形成用溶液として使用することができないため、縮合体を適度に溶解している状態とすることのできる溶媒を選ぶ必要がある。
【００４７】
水の使用量は、式（ＩＩ）で表される有機金属化合物１モルに対して０．１モル〜２０モル、好ましくは０．５モル〜６モル、さらに好ましくは１〜４モル使用される。水の使用量が多すぎると、式（ＩＩ）で表される有機金属化合物の加水分解と縮合が進み、ゲル化して沈殿する。そのため、水はできるだけ少なく使用することが好ましい。
反応温度は、溶媒により異なり、０〜溶媒の沸点（ＴＨＦの場合は６５℃）、反応時間は、目的により異なり、１時間〜１００日である。反応時間が短いと、未反応有機金属の残存量が多く、２量体の方が３量体以上のものより多くなる。反応時間が長くなると、未反応有機金属化合物が消失し、３量体以上の縮合体が主成分となる。
本発明の縮合体を作製する方法としては、上記以外に、アルカリ触媒などを用いて未加水分解縮合体を製造後、酸触媒等により加水分解して製造することもできる。
【００４８】
得られた縮合体は、反応時間の経過と共に縮合度が増加する。即ち、反応初期は、未反応の有機金属化合物が残存すると共に、２量体が３量体より多い。その後、時間が経過するにつれて、未反応の有機金属化合物がほとんど消失すると共に、２量体が減少し、３量体以上の縮合体が増加する。本発明において、３量体以上の縮合体はほとんどが環状である。
【００４９】
（３）有機金属化合物を含有する有機薄膜形成用溶液
有機薄膜形成用溶液とは、基材に接触させることができるように調製された液のことであり、有機金属化合物が溶媒に含有されている液を意味する。
本発明における有機薄膜形成用溶液には、以下のｉ）〜ｉｉｉ）がある。
【００５０】
ｉ）式（Ｉ）で表される有機金属化合物を一定量以上含有する有機薄膜形成用溶液
通常、式（Ｉ）で表される有機金属化合物は、式（ＩＩ）で表される有機金属化合物から製造されるため、溶媒中に未反応の式（ＩＩ）で表される有機金属化合物などが存在する場合がある。しかしながら、好適な有機薄膜を作製するためには式（ＩＩ）で表される有機金属化合物はできるだけ減らすことが望ましい。
したがって、（Ａ）式（Ｉ）で表される有機金属化合物と（Ｂ）式（ＩＩ）で表される有機金属化合物の合計量に対して、４０質量％≦式（Ｉ）で表される有機金属化合物≦１００質量％（すなわち、４０≦［（Ａ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦１００（質量％））、０≦式（ＩＩ）で表される有機金属化合物≦６０質量％（すなわち、０≦［（Ｂ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦６０（質量％））、好ましくは、５０質量％≦式（Ｉ）で表される有機金属化合物≦１００質量％（すなわち、５０≦［（Ａ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦１００（質量％））、０≦式（ＩＩ）で表される有機金属化合物≦５０質量％（すなわち、０≦［（Ｂ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦５０（質量％））、さらに好ましくは、７０質量％≦式（Ｉ）で表される有機金属化合物≦１００質量％（すなわち、７０≦［（Ａ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦１００（質量％））、０≦式（ＩＩ）で表される有機金属化合物≦３０質量％（すなわち、０≦［（Ｂ）／｛（Ａ）＋（Ｂ）｝］×１００≦３０（質量％））となるように調製する。
本発明の有機薄膜形成用溶液は、式（Ｉ）で表される化合物が必須成分であり、式（Ｉ）で表される化合物が有機薄膜を形成する成分そのもの（膜形成の活性成分）である。式（Ｉ）の化合物が存在することによって、不純物が少ない緻密な単分子膜又は有機薄膜を迅速に形成することができる。
【００５１】
また、本発明の有機薄膜形成用溶液は、式（Ｉ）で表される有機金属化合物中、ｎ１＝１の有機金属化合物（即ち、２量体）に対するｎ１＝２の有機金属化合物（即ち、３量体）の質量比が０．５よりも大きいことが好ましい。当該質量比は、２量体がほとんどなく、３量体以上のみの場合でも好適な成膜が可能であるため、上限はない。
また、当該有機薄膜形成用溶液は、式（ＩＩＩ）で表される有機金属化合物、及び、式（ＩＶ）で表される有機金属化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有することが好ましい。その場合、全有機金属化合物中、式（ＩＩＩ）で表される有機金属化合物及び式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物の合計量は、５〜９８質量％、好ましくは３０〜９５質量％である。
【００５２】
ｉｉ）式（ＩＩＩ）又は式（ＩＶ）で表される有機金属化合物を含有する有機薄膜形成用溶液
式（ＩＩＩ）又は式（ＩＶ）で表される有機金属化合物、すなわち、化合物１分子中に水酸基及び加水分解性基を共に有する有機金属化合物を含有する有機薄膜形成用溶液を使用することによっても、上記ｉ）とは無関係に、好適な有機薄膜を作製することができる。
式（Ｉ）で表される有機金属化合物中、通常、式（ＩＩＩ）で表される有機金属化合物及び式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物の合計量は、５〜９８質量％であり、好ましくは、３０〜９５質量％である。
また、式（ＩＩＩ）及び式（ＩＶ）で表される有機金属化合物の合計量中、式（ＩＶ）で表される環状有機金属化合物が主成分であることが好ましい。
【００５３】
ｉｉｉ）式（Ｉ）で表される有機金属化合物中の、ｎ１＝１の有機金属化合物に対するｎ１＝２の有機金属化合物の質量比が０．５よりも大きい有機薄膜形成用溶液
式（Ｉ）で表される有機金属化合物を含有する場合、ｎ１＝１の有機金属化合物に対するｎ１＝２の有機金属化合物の質量比が０．５よりも大きくすることによっても、上記ｉ)とは無関係に、好適な有機薄膜を作製することができる。
【００５４】
（４）有機薄膜形成用溶液の調製
本発明の有機薄膜形成用溶液は、上記有機金属化合物を溶媒中に含有させることにより調製することができるが、本発明の有機金属化合物を、上記（２）に記載された方法により製造した場合には、上記有機金属化合物を含有する溶液を、さらに有機溶媒と攪拌混合して有機薄膜形成用溶液を作製する。
最終的に有機薄膜形成用溶液中に含まれる有機金属化合物の全量は、０．０１〜２０質量％、好ましくは、０．１〜５質量％である。
有機薄膜形成用溶液作製のために使用される有機溶媒としては、炭化水素系溶媒、フッ化炭素系溶媒、及びシリコーン系溶媒が挙げられ、炭化水素系溶媒が好ましく、沸点が１００〜２５０℃の炭化水素系溶媒が特に好ましい。
【００５５】
具体的には、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ソルベッソ１５０（エクソンモービル社製品）、石油ナフサ、ソルベントナフサ、石油エーテル、石油ベンジン、イソパラフィン、ノルマルパラフィン、デカリン、工業ガソリン、灯油、リグロイン等の炭化水素系溶媒；ＣＢｒ２ＣｌＣＦ３、ＣＣｌＦ２ＣＦ２ＣＣｌ３、ＣＣｌＦ２ＣＦ２ＣＨＦＣｌ、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨＣｌ２、ＣＦ３ＣＢｒＦＣＢｒＦ２、ＣＣｌＦ２ＣＣｌＦＣＦ２ＣＣｌ３、Ｃｌ（ＣＦ２ＣＦＣｌ）２Ｃｌ、Ｃｌ（ＣＦ２ＣＦＣｌ）２ＣＦ２ＣＣｌ３、Ｃｌ（ＣＦ２ＣＦＣｌ）３Ｃｌ等フロン系溶媒、フロリナート（３Ｍ社製品、登録商標）、アフルード（旭ガラス社製品）等のフッ化炭素系溶媒；ノベックＨＦＥ７２００、同７３００、同７６００（以上３Ｍ社製品、登録商標）等のフッ素系溶媒；ジメチルシリコーン、フェニルシリコーン、アルキル変性シリコーン、ポリエーテルシリコーン等のシリコーン系溶媒；が挙げられる。これらの溶媒は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５６】
混合物の撹拌温度は、通常−１００℃〜＋１００℃、好ましくは−２０℃〜＋５０℃である。撹拌時間は、通常、数分から数時間である。
また、この場合においては、均一な有機薄膜形成用溶液を得るために、超音波処理を施すことも好ましい。
【００５７】
調製した有機薄膜形成用溶液中に、金属酸化物等を含む析出物が生じる場合があるが、これらの析出物等の不純物は、不純物のない緻密な単分子の有機薄膜を得るためには、ここで除去しておくのが好ましい。析出物は、濾過、デカント等の操作で簡便に除去することができる。
【００５８】
本発明の有機薄膜形成用溶液は保存安定性に優れるものであり、４０〜６０日間、室温（２０〜３０℃）で密封保存した後においても、良好な有機薄膜を形成することができる。
【００５９】
（５）有機薄膜の作製
本発明の有機薄膜は、上記のようにして得られた有機薄膜形成用溶液を基板と接触させることにより、前記基板表面に作製することができる。
【００６０】
用いる基板としては、表面に活性水素を有する基板が好ましい。具体的にはアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス等の金属；シリコン；セラミックス；ガラス；プラスチック；紙；天然繊維又は合成繊維；皮革；その他親水性の物質等からなる基板が挙げられる。
【００６１】
表面に水酸基等をもたない材質からなる基板の場合には、予め基板の表面を、酸素を含むプラズマ雰囲気中で処理したり、コロナ処理して親水性基を導入したりすることができる。親水性基としては、水酸基（−ＯＨ）が好ましいが、活性水素を有する−ＣＯＯＨ、−ＣＨＯ、＝ＮＨ、−ＮＨ２等の官能基等でも良い。
【００６２】
また、表面に活性水素をもたない基板の場合、この基板の表面に、予めＳｉ(ＯＲ)４又はその加水分解縮合体を接触させた後、必要に応じて脱アルコール反応させるか、あるいは、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＨ２Ｃｌ２又はＣｌ−（ＳｉＣｌ２Ｏ）ｃ−ＳｉＣｌ３（式中、ｃは０又は自然数を表す。）を接触させた後、脱塩化水素反応させることにより、表面に活性水素を有するシリカ下地層を形成しておくこともできる。
【００６３】
本発明の有機薄膜形成用溶液を基板表面に接触する方法は特に制限されず、公知の方法を用いることができる。具体的には、ディップ法、スピンコート法、スプレー法、ローラコート法、メイヤバー法、スクリーン印刷法、刷毛塗り法等が挙げられ、これらの中でも、ディップ法が好ましい。
【００６４】
本発明の有機薄膜形成用溶液を基板表面に接触する温度は、本発明溶液が安定性を保てる温度範囲であれば、特に制限されない。通常、室温から溶液の調製に用いた溶媒の還流温度までの範囲で行うことができる。接触に好適な温度とするには、本発明の有機薄膜形成用溶液を加熱するか、基板そのものを加熱すればよい。
【００６５】
また、膜形成を促進するために超音波を用いることもできる。基板表面に接触する工程は、１度に長い時間行っても、短時間のコーティングを数回に分けて行ってもよい。
【００６６】
本発明の有機薄膜形成用溶液を基板表面に接触した後、膜表面に付着した余分な試剤、不純物等を除去するために、洗浄工程を設けることもできる。洗浄工程を設けることにより、より膜厚を制御することができる。洗浄方法は、表面の付着物を除去できる方法であれば、特に制限されない。具体的には、用いた有機金属化合物を溶解し得る溶媒中に基板を浸漬させる方法；真空中又は常圧下で大気中に放置して蒸発させる方法；乾燥窒素ガス等の不活性ガスを吹き付けて吹き飛ばす方法；等が挙げられる。
【００６７】
本発明の有機薄膜形成用溶液を基板上に接触又は洗浄した後は、基板表面上に形成された膜を安定化させるために、基板を加熱するのが好ましい。加熱する温度は、基板、形成された有機薄膜の安定性等によって適宜選択することができる。
【００６８】
（６）有機薄膜
本発明の有機薄膜形成用溶液を基板上に接触させると、前記有機薄膜形成用溶液中の有機金属化合物が基板表面に吸着され、薄膜が形成される。有機金属化合物が基板表面に吸着される機構としては、表面に活性水素を有する基板の場合には、有機金属化合物中のＯＨ基が基板表面の活性水素と反応して、基板と強固な化学結合を形成して薄膜が形成されるものと考えられる。この薄膜は、単分子膜となる。
【００６９】
本発明は、特に単分子膜の製造に好適に用いることができる。また、物理的な吸着により表面に膜を形成させる方法としても用いることができる。
【００７０】
本発明により形成される有機薄膜としては、特に制約されないが、結晶性の有機薄膜であるのが好ましい。本発明により形成される有機薄膜が結晶性であることは、このものを、薄膜Ｘ線回折装置を使用して測定することにより確認することができる。
【００７１】
本発明により形成される有機薄膜の膜厚は、単分子膜の場合には、式（Ｉ）のＲの鎖長にほぼ等しい厚さになる。
【００７２】
本発明により形成される有機薄膜は、化学吸着膜であるのが好ましく、前記基板が結晶性を有さず、かつ、化学吸着膜が結晶性を有することがより好ましい。この場合、結晶性とは、多結晶であっても単結晶であっても構わない。化学吸着膜としては、金属−酸素結合を介して共有結合した有機薄膜を例示することができる。
本発明により形成される有機薄膜は、自己集合膜であるのが好ましい。ここで自己集合膜とは、外部からの強制力なしに秩序だった構造を形成してなる膜を意味する。
【００７３】
以上述べたように、本発明の有機薄膜形成用溶液を使用することで、基板の種類に係わらず、従来のものより高速で、かつ、不純物の少ない緻密な有機薄膜を形成することができる。このような有機薄膜は、電気デバイス用等の設計パターンの形成用として、また、エレクトロニクス製品、特に電化製品、自動車、産業機器、鏡、眼鏡レンズ等の耐熱性、耐候性、耐摩耗性超薄膜コーティングを必要とする機器に極めて容易に適用できる。それ以外にも、金型などの離型剤としても有用である。
【実施例】
【００７４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。なお、実施例において、ＯＤＳはオクタデシルトリメトキシシランを、ＨＤＳはヘキサデシルトリメトキシシランを、ＦＡＳ−９はＣＦ３−Ｃ３Ｆ６−Ｃ２Ｈ４−Ｓｉ(ＯＭｅ)３を、ＦＡＳ−１３はＣＦ３−Ｃ５Ｆ１０−Ｃ２Ｈ４−Ｓi（ＯＭｅ）３を示す。また、ＴＨＦはテトラヒドロフランを、ＴＨＰはテトラヒドロピランを示す。また、オリゴマーとは、式（Ｉ）、（ＩＩＩ）又は（ＩＶ）で表される有機金属化合物をいう。【００７５】
Ｉ  有機薄膜形成用溶液の調製
Ａ  ＯＤＳを原料とした薄膜形成用溶液の例
Ａ−１  無機酸を触媒として使用する例
［実施例１］（反応時間２日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で２日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：６．９％、２量体：２７．６％、３量体：４３．１％、４量体以上：２２．４％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調製
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でトルエン９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ａを得た。【００７６】
［実施例２］（反応時間１８日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で１８日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：０％、２量体：９．５％、３量体：４６．６％、４量体以上：４３．９％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でトルエン：９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｂを得た。【００７７】
［実施例３］（実施例１の工程２）において溶媒をトルエンからソルベッソに変更した例）
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）９６０ｇを仕込み、実施例１の２）と同様にして調製したオリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｃを得た。【００７８】
［実施例４］（水を増量、反応時間２日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４０．８ｇを加えて希釈した。その溶液に純水０．９０ｇ（４９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で２日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：０．５％、２量体：１６．９％、３量体：５０．０％、４量体以上：３２．６％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でトルエン：９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｄを得た。【００７９】
［実施例５］ (反応溶媒としてＴＨＰを使用、反応時間３日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＰ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で３日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：２．２％、２量体：１４．６％、３量体：４２．４％、４量体以上：４０．８％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｅを得た。【００８０】
［実施例６］ (硫酸使用)
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水０．６３ｇ（３５ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ硫酸  ０．１０ｇ（硫酸０．０１ｍｍｏｌ、水５ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で３日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：０％、２量体：１０．９％、３量体：４６．９％、４量体以上：４２．２％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｆを得た。【００８１】
Ａ−２  有機酸を触媒として使用する例
[実施例７] (ｐ−トルエンスルホン酸使用)
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水０．６３ｇ（３５ｍｍｏｌ）と０．１Ｎｐ−トルエンスルホン酸  ０．１０ｇ（ｐ−トルエンスルホン酸  ０．０１ｍｍｏｌ、水５ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で３日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：０％、２量体：１１．５％、３量体：４８．９％、４量体以上：３９．７％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｇを得た。【００８２】
［実施例８］ (トリフロロ酢酸使用)
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水０．５３ｇ（３０ｍｍｏｌ）と０．１Ｎトリフロロ酢酸０．２０ｇ（トリフロロ酢酸０．０２ｍｍｏｌ、水１０ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で２７日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：１０．５％、２量体：６．１％、３量体：４２．０％、４量体以上：４１．５％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｈを得た。【００８３】
Ａ−３  固体酸を触媒として使用する例
［実施例９］  （反応時間４日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水０．７２ｇ（４０ｍｍｏｌ）とｎａｆｉｏｎ（登録商標、デュポン社製パーフルオロスルホン酸／ＰＴＦＥコポリマー（Ｈ＋型））：  ０．２０ｇを加え攪拌して、室温で４日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：０％、２量体：１８．２％、３量体：４８．７％、４量体以上：３３．１％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でトルエン：９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液から濾過によりｎａｆｉｏｎを除いた濾液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｉを得た。【００８４】
Ａ−４  オリゴマー濃度の異なる例
［実施例１０−１］  （反応時間５５日間、標準濃度）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．０５Ｎ塩酸０．２０ｇ（塩化水素０．０１ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で５５日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：０％、２量体：９．３％、３量体：４６．６％、４量体以上：４４．１％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）４８０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液２０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｊ−１を得た。【００８５】
［実施例１０−２］  （標準濃度×１／４）
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）４９５ｇを仕込み、実施例１０−１の工程１）で得たオリゴマー溶液５ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｊ−２を得た。【００８６】
［実施例１０−３］  （標準濃度×１／１０）
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）４９５ｇを仕込み、実施例１０−１の工程１）で得たオリゴマー溶液２ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｊ−３を得た。【００８７】
Ａ−５  長期保存した例
［実施例１１−１］  （標準、反応時間１８日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で１８日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：０％、２量体：９．５％、３量体：４６．６％、４量体以上：４３．９％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｋ−１を得た。【００８８】
［実施例１１−２］  （１ヶ月保管）
実施例１１−１で得た有機薄膜形成溶液Ｋ−１を、常温環境において高密度ポリエチレン容器で１ヶ月保管し、均一な有機薄膜形成溶液Ｋ−２とした。【００８９】
Ａ−６  反応溶媒を変更した例
[実施例１２]  （反応溶媒としてメチルイソブチルケトンを使用）  
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、メチルイソブチルケトン  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で１日間反応させた。
この反応液は、均一な溶液ではなく、溶解しない結晶を含むスラリー状であり、ＧＰＣ分析した結果、単量体：１０％、２量体：３３％、３量体：４２％、４量体以上：１６％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でトルエン：９６０ｇを仕込み、前記スラリー溶液４０ｇを加え撹拌し、有機薄膜形成溶液Ｌを調製したが、不溶解物を含む不均一溶液であった。【００９０】
［実施例１３］  （反応溶媒としてシクロペンチルメチルエーテルを使用）  
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、シクロペンチルメチルエーテル  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で１３日間反応させた。
この反応液は、均一な溶液ではなく、溶解しない結晶を含むスラリー状であり、ＧＰＣ分析した結果、単量体：２０％、２量体：３６％、３量体：２４％、４量体以上：２０％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でトルエン：９６０ｇを仕込み、前記スラリー溶液４０ｇを加え撹拌し、有機薄膜形成溶液Ｍを調製したが、不溶解物を含む不均一溶液であった。【００９１】
［実施例１４］  (反応溶媒としてジエトキシエタンを使用)
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、１，２−ジエトキシエタン  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で２日間反応させてオリゴマー溶液を得た。
この反応液は、均一な溶液ではなく、溶解しない結晶を含むスラリー状であり、ＧＰＣ分析した結果、単量体：３０％、２量体：３１％、３量体：２３％、４量体以上：１６％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でトルエン：９６０ｇを仕込み、前記スラリー溶液４０ｇを加え撹拌し、有機薄膜形成溶液Ｎを調製したが、不溶解物を含む不均一溶液であった。【００９２】
Ｂ  ＨＤＳを原料とした有機薄膜形成用溶液
［実施例１５］  （触媒として無機酸使用、反応時間４日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＨＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）７．３ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４２．０ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で４日間反応させてオリゴマー溶液を得た。【００９３】
Ｃ  ＦＡＳを原料とした有機薄膜形成用溶液
Ｃ−１  無機酸を触媒として使用する例
［実施例１６］（ＦＡＳ−９、反応時間２日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＦＡＳ−９（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２１ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．５４ｇ（３０ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２１ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１２ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で２日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：１４．３％、２量体：５１．６％、３量体：２８．１％、４量体以上：５．９％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＨＦＥ−７３００（住友スリーエム社製）：９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｏを得た。【００９４】
［実施例１７］  （ＦＡＳ−９、反応時間２０日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＦＡＳ−９（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２１ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．５４ｇ（３０ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２１ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１２ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で２０日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：０％、２量体：３１．８％、３量体：４１．９％、４量体以上：２６．３％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でパーフロロへキシルメチルエーテル（ＨＦＥ−７３００、住友スリーエム社製）：９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｐを得た。【００９５】
［実施例１８］  （ＦＡＳ−９、水を増量、反応時間８日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＦＡＳ−９（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２１ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４０．８ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．９２ｇ（５１ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２１ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１２ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で８日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：０．２％、２量体：２８．９％、３量体：４１．１％、４量体以上：２９．８％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＨＦＥ−７３００（住友スリーエム社製）：９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｑを得た。【００９６】
［実施例１９］  （ＦＡＳ−１３、反応時間４日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＦＡＳ−１３（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）７．３ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４２．０ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．５４ｇ（３０ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１２ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で４日間反応させてオリゴマー溶液を得た。【００９７】
Ｃ−２  固体酸を触媒として使用する例
［実施例２０］  （反応時間４日間）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＦＡＳ−９（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２１ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４０．８ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．７６ｇ（４２ｍｍｏｌ）とｎａｆｉｏｎ：  ０．２０ｇを加え攪拌して、室温で４日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：０％、２量体：１８．２％、３量体：４８．７％、４量体以上：３３．１％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＨＦＥ−７３００（住友スリーエム社製）：９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液から濾過によりｎａｆｉｏｎを除いた濾液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｒを得た。【００９８】
Ｄ  オリゴマーを原料とした薄膜形成用塗布液
［実施例２１］  （ＦＡＳ系オリゴマーを使用する例）
１）アルカリ触媒による未加水分解オリゴマー溶液の合成
５０ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＦＡＳ−９（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）３．２ｇ（８ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  １６．３ｇを加えて希釈した。その溶液に０．２Ｎ−ＮａＯＨ  ０．０２ｇ（０．００４ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で７日間反応させて未加水分解オリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：５４．５％、２量体：２８．４％、３量体：１１．７％、４量体以上：５．３％（相対面積比）であった。
２）酸触媒による未加水分解オリゴマーから加水分解オリゴマー溶液の合成
５０ｍｌの四つ口フラスコに、前記アルカリ縮合で合成した未加水分解オリゴマー溶液１０ｇに０．１Ｎ塩酸  ０．０６ｇ（０．００６ｍｍｏｌ）と純水  ０．１ｇ（５．６ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で８日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：２．３％、２量体：４６．５％、３量体：３６．６％、４量体以上：１４．６％（相対面積比）であった。
３）薄膜形成溶液の調整
３００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＨＦＥ−７３００（住友スリーエム社製）：２４０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液１０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｓを得た。【００９９】
［実施例２２］  （ＯＤＳ系オリゴマーを使用する例）
１）アルカリ触媒による未加水分解オリゴマー溶液の合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）１０．０ｇ（２５ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４０．０ｇを加えて希釈した。その溶液に０．２Ｎ−ＮａＯＨ  ０．２０ｇ（０．０４ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で３０日間反応させて未加水分解オリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：４９．６％、２量体：２６．８％、３量体：７．９％、４量体：２．５％、５量体以上：１３．２％（相対面積比）であった。
２）酸触媒による未加水分解オリゴマーから加水分解オリゴマー溶液の合成
５０ｍｌの四つ口フラスコに、前記アルカリ縮合で合成した未加水分解オリゴマー溶液８．１ｇとＴＨＦ１．８ｇを混合し、その溶液に０．１Ｎ塩酸  ０．１ｇ（塩化水素０．１ｍｍｏｌ、水６ｍｍｏｌ）と純水０．１ｇ（５．６ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で８日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：０．９％、２量体：２９．０％、３量体：３５．６％、４量体以上：２１．３％、５量体以上：１３．１％（相対面積比）であった。
３）薄膜形成溶液の調整
２０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でトルエン：９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、均一な有機薄膜形成溶液Ｔを得た。【０１００】
Ｅ  比較例
［比較例１］（ＯＨ基のない２量体の例）
１）オリゴマー溶液合成（アルカリ縮合）
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）１０．０ｇ（２５ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４０．０ｇを加えて希釈した。その溶液に０．２Ｎ−ＮａＯＨ  ０．２０ｇ（０．０４ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で３０日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：４９．６％、２量体：２６．８％、３量体：７．９％、４量体：２．５％、５量体以上：１３．２％（相対面積比）であった。
この反応液から成分を分離して、全加水分解性基がメトキシ基（ＯＨ基のない）の２量体及び３量体を得た。
２）薄膜形成溶液の調整
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）から合成したＯＤＳ−２量体（パーメトキシ体）１．０ｇ（１．３ｍｍｏｌ）を仕込み、トルエン  １９９ｇを加えて溶解し、有機薄膜形成溶液ａを得た。【０１０１】
［比較例２］（ＯＨ基のない３量体の例）
１００ｍｌの四つ口フラスコに、比較例１において得たＯＤＳ−３量体（パーメトキシ体）０．５ｇ（０．５ｍｍｏｌ）を仕込み、トルエン  ９９ｇを加えて溶解し、有機薄膜形成溶液ｂを得た。【０１０２】
［比較例３］（ＯＤＳを原料とし、アルカリを触媒として使用した例）
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）１０．０ｇ（２５ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４０．０ｇを加えて希釈した。その溶液に０．２Ｎ−ＮａＯＨ  ０．２０ｇ（０．０４ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で３０日間反応させてオリゴマー溶液を得た。このオリゴマー溶液をＧＰＣ分析した結果、単量体：４９．６％、２量体：２６．８％、３量体：７．９％、４量体：２．５％、５量体以上：１３．２％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
２０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でトルエン：９６０ｇを仕込み、前記オリゴマー溶液４０ｇを加え撹拌し、有機薄膜形成溶液ｃを得た。【０１０３】
［比較例４−１］  （触媒としてテトラブトキシチタンを使用、標準濃度）
１）有機薄膜形成用補助剤の調製
２００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）１６．５ｇ（４３．０ｍｍｏｌ）を仕込み、テトラブトキシチタン（日本曹達製）５．６５ｇ（１６．４ｍｍｏｌ）を加え、ソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）７６．１ｇを加えて希釈した。この溶液に２５℃で蒸留水１．７ｇを加え、室温で２４時間反応させて有機薄膜形成用補助剤を得た。
２）希釈前の有機薄膜形成溶液の調製
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８１．０ｇ（２００ｍｍｏｌ）を仕込み、前記有機薄膜形成用補助剤０．３１ｇを加え、ソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）４１５ｇを加えて希釈した。この溶液に蒸留水３．７ｇを加え、室温で１０日間反応させて希釈前の有機薄膜形成溶液を得た。
３）薄膜形成溶液の調製
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０（エクソンモービル社製）４８０ｇを仕込み、前記希釈前の有機薄膜形成溶液２０ｇを加え攪拌し、有機薄膜形成溶液ｄ−１を得た。【０１０４】
［比較例４−２］  （標準濃度×１／４）
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０(エクソンモービル社製)４９５ｇを仕込み、比較例４−１の工程２）で得た希釈前の有機薄膜形成溶液５ｇを加え攪拌し、有機薄膜形成溶液ｄ−２を得た。【０１０５】
［比較例４−３］  （標準濃度×１／１０）
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でソルベッソ１５０(エクソンモービル社製)４９８ｇを仕込み、比較例４−１の工程２）で得た希釈前の有機薄膜形成溶液２ｇを加え攪拌し、有機薄膜形成溶液ｄ−３を得た。【０１０６】
［比較例５］  (反応溶媒としてメタノールを使用)
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、メタノール  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で１日間反応させた。
この反応液は、均一な溶液ではなく、溶解しない結晶を含むスラリー状であり、ＧＰＣ分析した結果、単量体：８５％、２量体：１５％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でトルエン：９６０ｇを仕込み、前記スラリー溶液４０ｇを加え撹拌し、有機薄膜形成溶液ｅを調製したが、不溶解物を含む不均一溶液であった。【０１０７】
［比較例６］  (反応溶媒としてアニソールを使用)
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、アニソール  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温にて１３日間反応させた。
この反応液は、均一な溶液ではなく、溶解しない結晶を含むスラリー状であり、ＧＰＣ分析した結果、単量体：７５％、２量体：８％、３量体：３％、４量体以上：１４％（相対面積比）であった。
２）薄膜形成溶液の調整
１０００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でトルエン：９６０ｇを仕込み、前記スラリー溶液４０ｇを加え撹拌し、有機薄膜形成溶液ｆを調製したが、不溶解物を含む不均一溶液であった。【０１０８】
ＩＩ  有機薄膜形成
前洗浄として純水及びアルコールで超音波洗浄を行い、更にＵＶオゾン処理をした基板を前記有機薄膜形成溶液に所定の時間浸漬し、その後引き上げて有機溶媒で超音波洗浄を行い、６０℃で１０分間乾燥し、有機薄膜の形成を行った。【０１０９】
ＩＩＩ  有機薄膜の評価（接触角測定結果）
以下に示す方法にて有機金属薄膜を評価した。
各試料の表面にマイクロシリンジから水、又は、テトラデカン（以下、「ＴＤ」と略す。）を５μｌ滴下した後、６０秒後に、接触角測定器（３６０Ｓ型：エルマ社製）を用いて接触角を測定した。
その結果を表１（実施例）及び表２（比較例）に示す。【０１１０】
【表１】
2009104424.tif 000020
【０１１１】
【表２】
2009104424.tif 000021
略語の説明
ＯＡ−１０：    無アルカリガラス
Ｓｉ：          シリコンウエハ
ＳＵＳ３０４：  ステンレススティール
Ｎｉ：          ニッケル板
ＭＩＢＫ：      メチルイソブチルケトン
ＣＰＭＥ：      シクロペンチルメチルエーテル
１，２−ＤＥＥ：１，２−ジエトキシエタン
ｐ−ＴＳＡ：    ｐ−トルエンスルホン酸
ＦＡＳ−ＯＬ：  ＦＡＳ−９のオリゴマー加水分解物
ＯＤＳ−ＯＬ：  ＯＤＳのオリゴマー加水分解物【０１１２】
ＩＶ  ＧＰＣ及びＨＰＬＣによる組成分析
ＩＶ−１  ＴＨＦ使用の場合
１）オリゴマー溶液合成
１００ｍｌの四つ口フラスコに、室温でＯＤＳ（Ｇｅｌｅｓｔ社製：純度９５％）８．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）を仕込み、ＴＨＦ  ４１．２ｇを加えて希釈した。その溶液に純水  ０．５３ｇ（２９ｍｍｏｌ）と０．１Ｎ塩酸  ０．２０ｇ（塩化水素０．０２ｍｍｏｌ、水１１ｍｍｏｌ）を加え攪拌して、室温で４日間反応させてオリゴマー溶液を得た。
２）ＧＰＣ分析条件と分析結果
＜分析条件＞
カラム：昭和電工（株）製  Shodex KF-802  φ８ｍｍ×３００ｍｍ、排除限界分子量５０００、
オーブン：３５℃、検出器：ＲＩ、溶離液:ＴＨＦ、流速１．０ｍＬ／ｍｉｎ
＜分析結果＞
上記オリゴマー反応液をＴＨＦで２５倍希釈し、５．０μＬを分析に用いた。
結果、単量体：３．９％、２量体：２２．３％、３量体：４３．２％、４量体以上：３０．６％（相対面積比）であった。結果を図１に示す。【０１１３】
３）逆相ＨＰＬＣ分析条件と分析結果
＜分析条件＞
カラム：関東化学（株）製  Mightysil RP-18 150-4.6(5μm)、
オーブン：３０℃、検出器：ＲＩ、溶離液：ＣＨ３ＣＮ：ＴＨＦ＝５５：４５、流速１．１ｍＬ／ｍｉｎ
＜分析結果＞
上記オリゴマー反応液をＴＨＦで２５倍希釈し、１０.０μＬを分析に用いた。結果を図２に示す。（同じ重合度のものでも、加水分解度が高い成分ほど溶出時間が早い）
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明の有機薄膜形成用溶液を使用することにより、種々の材質からなる基板上に、不純物が少ない緻密な単分子膜又は有機薄膜を迅速（１分程度）に形成することができる。
また、本発明の有機薄膜形成用溶液は、室温で１ヶ月以上保存しても安定である。
さらに、本発明の有機薄膜形成用溶液は、チタンアルコキシドを触媒として加水分解縮合を行う従来法（比較例４）に比して、薄い濃度でも良好な有機薄膜を形成することができる。【０１１５】
本発明により作製した有機薄膜形成用溶液は、電化製品、自動車、産業機器、鏡、眼鏡レンズ等の耐熱性、耐候性、耐摩耗性超薄膜コーティングを必要とする機器や、電気デバイス用等の設計パターンの形成に好適に適用できる。その他、金型などの離型剤としても有用である。
【図１】
2009104424.tif 000033
【図２】
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【国際調査報告】
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