Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ver- fahren zum Beschichten einer Metalloberfläche, Metalloxi- <BR> <BR> <BR> doberfläche, Metallsalzoberfläche, siliziumhaltigen Ober- fläche und hochmolekularen aquoxidhaltigen organischen Oberfläche gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es sind verschiedene Verfahren zum Beschich- ten von Oberflächen bekannt, wie beispielsweise Adsorpti- on oder Reaktion aus einer Lösung. Bei allen diesen Tech- niken werden dünne bzw. ultradünne Filme (inkl. Mono- schichten) erhalten. Bei dünnen und ultradünnen Filmen handelt es sich um Filme mit einer durchschnittlichen Dicke bis zu einigen Mikrometern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Beschichten von Oberflächen vorzuschla- gen, das die Herstellung von dünnen und/oder ultradünnen Schichten (inkl. Monoschichten) auf so unterschiedlichen Materialien wie Metallen, Metalloxiden, Metallsalzen, si- liziumhaltigen Materialien und hochmolekularen aquoxid- haltigen organischen Materialien erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung bilden den Gegenstand der Ansprüche 2 bis 10. -; Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass Reagenzien mit reaktiven C-H-Gruppen in Gegenwart eines Übergangsmetalles der 4., 5. oder 6. Periode in Form ei- ner Verbindung oder in metallischer Form als Aktivator Schichten auf metallischen Oberflächen, metalloxidischen Oberflächen, metallsalzigen Oberflächen, siliziumhaltigen Oberflächen und hochmolekularen aquoxidhaltigen organi- schen Oberflächen bilden. Die Reagenzien sind Feststoffe oder Flüssigkeiten, die als solche oder in einem Medium in flüssiger, pastoser oder fester Form appliziert wer-

den. Die Reagenzien können beispielsweise in Lösung, in Emulsion, in Suspension, in Schaum oder in Spray appli- ziert werden. Unter den Übergangsmetallen der 4., 5. oder 6. Periode des Periodensystems werden gemäss fachsprach- lichem Gebrauch die Elemente Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au und Hg verstanden. Bevor- zugt werden Übergangsmetallverbindungen, welche minde- stens einen schwach koordinierenden Liganden enthalten.

Schwach koordinierende Liganden sind solche, die bei den herrschenden Reaktionsbedingungen zur Dissoziation oder partiellen Dissoziation befähigt sind. Bevorzugt werden Platinmetalle, zu welchen gemäss fachsprachlichem Ge- brauch die Elemente Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt gehören.

Bevorzugt werden Platinmetallverbindungen, darunter sol- che, welche mindestens einen schwach koordinierenden Li- ganden enthalten. Insbesondere bevorzugt werden Platin- verbindungen, darunter solche, welche mindestens einen schwach koordinierenden Liganden enthalten. In metalli- scher Form liegen die Übergangsmetalle inklusive der Pla- tinmetalle vorzugsweise als Teilchen atomarer, kolloida- ler oder grösserer Dimension vor.

Platinverbindungen, welche schwach koordinie- rende Liganden enthalten, sind beispielsweise aus Caseri, W. R. ; Dissertation, ETH Zürich, 1988, bekannt. Beispiele <BR> <BR> <BR> für solche Platinverbindungen sind cis-Dichlorobis- » <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> (styrol) platin (II), trans-Dichlorobis (styrol) platin (II), Platin(0)- divinyltetramethyldisiloxan, Zeise-Salz, Dichloro-R2-dichlorobis(styrol)diplatin(II) oder Bis (cyclooctadien) platin (0).

Reaktive C-H-Gruppen sind beispielsweise aci- de C-H-Gruppen, die =C-H-Gruppe, die C=C-H-Gruppe, wie die Vinylgruppe, C-H-Gruppen mit benachbarten elektrone- gativen Substituenten, aromatische C-H-Gruppen, C-H- Gruppen in a-Position an aromatischen Ringen und aromati-

sche C-H-Gruppen in ortho Position zu Substituenten wie N, P, O, oder S, insbesondere zu einer Azo-Gruppe.

Aus der Organometallchemie kennt man Über- gangsmetallverbindungen, die beispielsweise reaktive C-H- Bindungen oxidativ addieren. Dabei unterscheidet man bei- spielsweise zwischen der intermolekularen und der intra- molekularen (beispielsweise Cyclometallierungen) Addition von reaktiven C-H-Bindungen (Collman, J. P. ; Hegedus, L. S. ; Norton, J. R. ; Finke, R. G. ;"Principles and Applications of Organotransition Metal Chemistry ", University Science Books, Mill Valley 1987 ; Elschenbroich, C. ; Salzer, A. ; "Organometallchemie", B. G. Teubner, Stuttgart 1993). Die- se Eigenschaft wird beispielsweise für die Hydrosilylie- rungsreaktion ausgenutzt.

Die obigen Literaturstellen beschreiben Reak- tionen an Übergangsmetallkomplexe. Gemäss der Erfindung wurde überraschenderweise gefunden, dass eine Reaktion zwischen der festen Phase des Materials der zu beschich- tenden Oberfläche und dem Reagenz stattfindet, wobei die gewünschte Beschichtung in Gegenwart des Aktivators er- zielt wird.

Aus früheren Experimenten kennt man Reagenzi- en mit Si-H-, Sn-H- und Ge-H-Gruppen, welche in Gegenwart eines Platinmetalles als Aktivator Schichten auf metalli- schen Oberflächen, metalloxidischen Oberflächen, metall- salzigen Oberflächen, siliziumhaltigen Oberflächen und hochmolekularen aquoxidhaltigen organischen Oberfldchen bilden (Hirayama, M. ; Caseri, W. R. ; Suter, U. W. ; WO 98/53921).

Die obige Literaturstelle beschreibt die Bil- dung von Schichten mit Si-H-, Sn-H- und Ge-H-Gruppen. Ge- mäss der Erfindung wurde überraschenderweise gefunden, dass mit reaktiven C-H-Gruppen in Gegenwart eines Aktiva- tors Schichten auf metallischen Oberflächen, metalloxidi- schen Oberflächen, metallsalzigen Oberflächen, silizium- haltigen Oberflächen und hochmolekularen aquoxidhaltigen organischen Oberflächen gebildet werden.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist es, dass eine Vielfalt von Substraten be- schichtet werden kann. Als zu beschichtende Oberflächen, d. h. Substrate, kommen Metalle, Metalloxide, Metallsalze, Legierungen, beispielsweise Stähle, Siliziumverbindungen (beispielsweise Siliziumwafer oder Silicatgläser), Kera- miken (beispielsweise Silicatkeramiken, Oxidkeramiken, Ziegel, Tone, Glaskeramiken, Cermets), Gesteine (bei- spielsweise Silicate, Quarze, Carbonate, Nitrate, Borate, Phosphate, Sulfate) und/oder künstliche Steine, bei- spielsweise Beton, in Frage. Beispiele für Metalle, Me- talloxide und Metallsalze sind Li, Na, Mg, Al, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, Rb, Y, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Cs, Ba, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Pb, La, Ce, Nd und U. Als zu beschichtende Ober- flächen kommen auch hochmolekulare aquoxidhaltige organi- sche Verbindungen, beispielsweise Holz, Karton, Papier, Polysaccharide (beispielsweise Cellulose oder Cellulose- derivate), Proteine (beispielsweise Seide, Wolle oder Kollagen) und/oder Polyalkohole in Frage. Substrate mit hochmolekularen aquoxidhaltigen organischen Verbindungen können beispielsweise auch durch Oberflächenbehandlungen erhalten werden. Beispiele sind Polyethylen oder Polypro- pylen, das durch Corona-, Plasma-, Flammen- oder Chrom- schwefelsäurebehandlung modifiziert worden ist, oder Po- lyethylenterephthalat oder Polyamid, das durch hydrolyti- sche Spaltung vorbehandelt worden ist. In Frage kommmende Substrate können auch in gemischter Form auftreten, bei- spielsweise können an der Oberfläche von Gesteinen ver- schiedene Siliziumoxide, Metalloxide und Metallsalze gleichzeitig enthalten sein. Ein weiterer Vorteil des er- findungsgemässen Verfahrens ist es, dass es oft das Auf- bringen einer Nutzschicht auf natürlich gebildeten Oxid- schichten erlaubt. Es können sowohl planare als auch nichtplanare Oberflächen beschichtet werden. Die Grosse oder Beschaffenheit der zu beschichtenden Oberfläche be- schränkt das erfindungsgemässe Verfahren nicht. Deshalb

können Folien, äussere und innere Oberflächen an porösen Materialien und Schichten (d. h. auch die Wände von Po- ren), Innen- und Aussenflächen, Partikel, Kolloide, und entsprechend vorbeschichtete Oberflächen von beispiels- weise Kunststoffen, Gläsern etc. erfindungsgemäss be- schichtet werden.

Die folgende Definition von Oxiden basiert auf Falbe,J.; Regitz,M.; "Römpp Chemie Lexikon ", Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1991. Oxide sind Verbindungen eines Elements mit Sauerstoff, sofern darin der Sauer- stoff der elektronegative Bestandteil ist. Die Anzahl der im Molekül vorhandenen Sauerstoffatome, kann im Verhält- nis zu den Elementatomen variieren. Oxide können eben- falls von mehreren verschiedenen Elementen (z. B. Oxome- tallate, Spinelle) und/oder von einem Element mit unter- schiedlichen Oxidationszahlen (z. B. Mennige) gebildet werden. Besondere Formen von Oxiden sind die Hyperoxide, Peroxide, Suboxide und Anhydride wie auch die Iso- und Heteropolysäuren. Zu den oxidischen Verbindungen muss man auch die Aquoxide (Hydroxide, Oxidhydrate, Oxonium-Salze und Oxidaquate) rechnen. Neben den stöchiometrisch zusam- mengesetzten Oxiden gibt es auch nichtstöchiometrische Verbindungen mit Sauerstoff, in denen Cluster-Bindungen vorliegen können.

Hochmolekulare aquoxidhaltige organische Ver- bindungen (Molekulargewichte über etwa l'000 g/mol) ent- halten Hydroxid-Gruppen, deprotonierte Hydroxid-Gruppen <-- und/oder Wasser (Hydroxide, Oxidhydrate, Oxonium-Salze und Oxidaquate). Dabei kann das Wasser als H20-Molekül und/oder in Form von H30+-Gruppen stochiometrisch oder un- stöchiometrisch an die organische Verbindung gebunden und/oder frei beweglich auf dieser adsorbiert sein.

Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt eine grosse Variation der erstellten Beschichtungen. Erfin- dungsgemäss können sowohl niedermolekulare Verbindungen, d. h. solche mit Molekulargewichten von bis zu etwa 1'000 g/mol, als auch hochmolekulare Verbindungen, d. h. solche

mit Molekulargewichten über etwa l'000 g/mol, eingesetzt werden. Durch den Einsatz von niedermolekularen Verbin- dungen, Polymeren oder Copolymeren, welche weitere funk- tionelle Gruppen enthalten können, können Beschichtungen für verschiedene Zwecke hergestellt werden.

Gute Resultate erhält man mit aciden C-H- Gruppen. Beispiele von Reagenzien, mit denen gute Resul- tate erzielt worden sind, sind Acetylene (Alkine), welche -C-H-Gruppen enthalten.

Gute Resultate erhält man auch mit C=C-H- Gruppen, wie beispielsweise Vinylgruppen.

Besonders gute Resultate erhält man mit aro- matischen C-H-Gruppen, welche in ortho Position zu Sub- stituenten wie beispielsweise N, (beispielsweise Azo- Verbindungen), P (beispielsweise Phosphine oder Phosphi- te), O oder S stehen. Beispiele von Reagenzien, mit denen gute Resultate erzielt worden sind, sind Azoverbindungen, welche aromatische C-H-Gruppen in ortho Position zu Stickstoff (Azo-Gruppe) enthalten.

Durch den Einsatz von Reagenzien mit weiteren reaktiven Gruppen können auf den erfindungsgemässen Be- schichtungen weitere Reaktionen zur Modifizierung der Oberfläche durchgeführt werden.

Konkrete Beispiele für Verbindungen, die re- aktive C-H-Gruppen enthalten, und die allgemein verwend- bar sind, können den Beispielen 1 bis 19 hinten entnommen werden.

Die erfindungsgemässen Beschichtungen können für verschiedene Zwecke zersetzt werden. Beispielsweise können durch thermische Zersetzung der erfindungsgemässen Beschichtungen Oxidschichten erzeugt werden. Ausserdem kann das erfindungsgemässe Verfahren zusammen mit anderen Oberflächenbehandlungen kombiniert werden, um verschiede- ne Zersetzungsprodukte zu erhalten.

Die erfindungsgemässen Beschichtungen können, je nach Wahl des Reagenzes, mit verschiedenen Eigenschaf- ten hergestellt werden. Entsprechend können sie in den

verschiedensten Bereichen der Technik Verwendung finden.

Die Beschichtungen können beispielsweise als Schutz- (UV, Korrosion, Diffusion, Mikroorganismen, etc.), Impräg- nier-, Deck-, Farb-, Lack-, Zier-, Haftvermittler-, Bio- kompatibilitäts-, Haft-, Klebe-, Schmier-, Gleit-, Anti- block-, Antihaft-, Antigraffiti-, Antibeschlag-, Trenn- und/oder Entformungsschicht angewendet werden. Ausserdem kann das erfindungsgemässe Verfahren zusammen mit anderen Oberflächenbehandlungen kombiniert werden, um die oben genannten Arten von Schichten zu erzielen.

Die erfindungsgemässen Beschichtungen eignen sich, wie oben erwähnt, beispielsweise für die Verbindung von Oberflächen. Beispielsweise können mit Hilfe der er- findungsgemässen Beschichtungen Oberflächen mit Reagenzi- en mit weiteren funktionellen Gruppen beschichtet werden.

Durch die Reaktion solcher weiterer funktioneller Gruppen mit anderen Substanzen können Oberflächen beispielsweise miteinander verbunden werden.

Die erfindungsgemässen Beschichtungen eignen sich beispielsweise für die thermische Verbindung mit Kunststoffen. Beispielsweise können die erfindungsgemä- ssen Beschichtungen direkt mit Kunststoffen hinterspritzt werden. Ausserdem kann das erfindungsgemässe Verfahren zusammen mit anderen Oberflächenbehandlungen kombiniert werden, um die oben genannten Arten von Wirkungen zu er- zielen.

Die erfindungsgemässen Beschichtungen eignen :. sich, wie oben erwähnt, beispielsweise für die Schmie- rung. Die erfindungsgemässen Beschichtungen können bei- spielsweise direkt als Schmierschicht und/oder als Schicht zur Herabsetzung der Entmischung zwischen Ober- fläche und Schmiermittel verwendet werden. Ausserdem kann das erfindungsgemässe Verfahren zusammen mit anderen Be- handlungen kombiniert werden, um die oben genannten Arten von Wirkungen zu erzielen.

Beispielsweise können, wie oben erwähnt, mit Hilfe der erfindungsgemässen Beschichtungen mechanische Systeme wie Uhrwerke geschmiert werden.

Die erfindungsgemässen Beschichtungen können als Stabilisator, Bindemittel, Festiger, Verstärker, Ver- dicker und/oder Weichmacher eingesetzt werden. Ausserdem kann das erfindungsgemässe Verfahren zusammen mit anderen Behandlungen kombiniert werden, um die oben genannten Ar- ten von Wirkungen zu erzielen.

Die erfindungsgemässen Beschichtungen können für die Herstellung von Oberflächen unterschiedlicher Grenzflächenenergie genutzt werden. Durch den Einsatz entsprechender Reagenzien können beispielsweise unter- schiedlich benetzbare hydrophile oder hydrophobe Be- schichtungen mit unterschiedlichen Kontaktwinkeln herge- stellt werden. Ausserdem kann das erfindungsgemässe Ver- fahren zusammen mit anderen Behandlungen kombiniert wer- den, um die oben genannten Arten von Wirkungen zu erzie- len.

Die erfindungsgemässen Beschichtungen können beispielsweise, wie oben erwähnt, zur Herstellung unter- schiedlich benetzbarer Beschichtungen auf Druckplatten oder -folien aufgebracht werden. Die Beschichtungen kön- nen anschliessend partiell entfernt oder verändert wer- den. Diese Methode eignet sich insbesondere zur Herstel- lung von Beschriftungen. Eine Beschriftung kann aber auch direkt durch das Aufbringen der Beschichtung beispiels- weise in der Druckerei vorgenommen werden. Bei der Ver- wendung von hydrophoben farbabstossenden Beschichtungsma- terialien wie beispielsweise Polysiloxanen ist damit bei- spielsweise ein wasserloser Flachdruck möglich. Bei der Verwendung von farbführenden wasserabstossenden Beschich- tungsmaterialien ist damit beispielsweise ein Naß-Offset- druck möglich. Es können auch Reagenzien zur Beschichtung verwendet werden, welche beispielsweise durch Licht und/ oder Temperatur ihre Eigenschaften reversibel von hydro- phil zu hydrophob und/oder umgekehrt verändern (Beschrif-

tung). Ausserdem kann das erfindungsgemässe Verfahren zu- sammen mit anderen Behandlungen kombiniert werden, um die oben genannten Arten von Wirkungen zu erzielen.

Die erfindungsgemässen Beschichtungen eignen sich unter anderem für verschiedene Bereiche der Elektro- technik, Elektronik, Mikrotechnik, Nanotechnik, Biotech- nik und/oder Medizin, beispielsweise für Isolatoren, für Sensoren, für Detektoren und/oder für das"Micro-Contact- Printing". Die erfindungsgemässen Beschichtungen können auch im Bereich der Umwelttechnik beispielsweise für Fil- ter Anwendung finden. Die erfindungsgemässen Beschichtun- gen können beispielsweise auch in den Bereichen Bauten-, Denkmal- und/oder Kunstschutz und/oder -sanierung verwen- det werden. Die erfindungsgemässen Beschichtungen eignen sich auch für verschiedene Bereiche der Automobilindu- strie, beispielsweise für die Oberflächenmodifizierung für Lacke. Ausserdem kann das erfindungsgemässe Verfahren zusammen mit anderen Behandlungen kombiniert werden, um in den oben genannten Bereichen eingesetzt zu werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich zur Herstellung von Farbstoffschichten, beispielsweise durch den Einsatz von Azofarbstoffen.

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann der Aktivator beispielsweise in Substanz, in Lösung, in Emulsion, in Suspension, in Schaum, in Spray oder in anderen Systemen, welche flüssige und/oder feste Phasen enthalten, eingesetzt werden. Bevorzugt wird' zuerst der Aktivator und dann das Reagenz auf eine zu be- schichtende Substratoberfläche aufgebracht oder Aktivator und Reagenz werden zuerst miteinander vermischt, und die erhaltene Mischung wird auf die Substratoberfläche aufge- bracht. Aktivator und/oder Reagenz können auch mit ande- ren Substanzen gemischt werden und dann auf die zu be- schichtende Substratoberfläche aufgebracht werden.

Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen einzelne Aspekte der Erfindung. Ein Teil der Beispiele wurde unter Argonatmosphäre ausgeführt. Dadurch soll der

Einfluss von Luftverunreinigungen auf die erfindungsgemä- sse Beschichtungsreaktion ausgeschlossen werden. Das er- findungsgemässe Verfahren lässt sich aber auch problemlos ohne Edelgasatmosphäre, d.h. an der Luft, durchführen.

Beispiele Herstellung von mit einer Nutzschicht zu ver- sehenden Oberflächen Die durch thermisches aufdampfen gebildeten Aluminium-, Eisen- und Kupferfilme wurden mit ihrer unter den gewählten Bedingungen entstehenden natürlichen Oxid- schichten verwendet. Bei Goldfilmen konnte unter den ge- wählten Bedingungen keine Oxidation nachgewiesen werden.

Eine genaue Beschreibung der Herstellung der Filme findet man in Hirayama, M. ; Dissertation, ETH Zürich, August 1997.

Als eine Siliziumplatte wurde die Oberfläche von einseitig polierten Si (100) -Einkristallscheiben (Philips Semiconductor AG, Zürich, Schweiz) (18x40x0. 38 mm) verwendet. Die Platten wurden durch Ein- stellen in Toluol UV von organischen Verunreinigungen ge- säubert.

Als eine Steinplatte wurde die Oberfläche von Rotsandstein (Steinbruch Dittenhahn, Miltenberger Indu- striewerke, Bürgstadt, Deutschland) verwendet. Die Plat- ten (ca. 5x5x1 cm) wurden durch Abspülen mit Wasser (dest. ) von Verunreinigungen gesäubert.

Als Holzstück (kleiner 3x3x0. 5 cm) wurde Pap- pel (Pastorini, Zürich, Schweiz) verwendet. Die Holzstük- ke wurden mit Wasser (dest. ) und Aceton gespült.

Als Seide wurde Seiden-Twill (19001, abge- kocht) (Bilco-Seide, Zürich, Schweiz) verwendet. Die Sei- de (Textilien etwa 3x3 cm) wurde mit Toluol p. a. gespült.

Als eine Kupferplatte wurde die Oberfläche von Cu-ETP/CuOF (DIN 1787) (Metall Service Menziken, Dü- bendorf, Schweiz) verwendet. Die Platten wurden zehn Mi-

nuten in Essigsäure eingestellt. Die Platten wurden dann mit Wasser (dest. ), Aceton und Toluol p. a. gespült.

Als eine Aluminiumplatte wurde die Oberfläche von AlSilMgMn (Alusuisse Allega, Niederglatt, Schweiz) verwendet. Die Platten wurden zwei Minuten in 10 w% NaOH eingestellt. Die Platten wurden dann mit Wasser (dest.), Aceton und Toluol p. a. gespült.

Verwendete Chemikalien und Analysegeräte Chemikalien : Toluol UV (99. 5%) und 1-Pentin (99%) wurden bei Fluka (Buchs, Schweiz) bezogen.

1-Dodecin (98%) und Azobenzol (99%) wurden bei Aldrich (Buchs, Schweiz) bezogen.

Vinylmethylsiloxan-Dimethylsiloxan Copolymer (VDT 731) wurde bei ABCR (Karlsruhe, Deutschland) bezo- gen.

Essigsäure (100%, reinst) und Toluol p. a.

(puriss p. a.) wurden bei Riedel-de Haen (Seelze, Deutsch- land) bezogen.

NaOH (Plätzchen PH. Eur. II) wurde bei Sieg- fried (Zofingen, Schweiz) bezogen.

Aceton (technisch) wurde bei Scheller (Zü- rich, Schweiz) bezogen. cis-Dichlorobis (styrol) platin (II) wurde wie in der Literatur beschrieben synthetisiert (Caseri, W. R. ; Dissertation, ETH Zürich, 1988). ;- Argon (99. 99%) wurde bei Pan Gas (Luzern, Schweiz) bezogen.

Analyseverfahren : Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektren bei streifendem Einfall (80°) (IR), Röntgenphotoelektronen- spektren mit MgKa-Strahlung (XPS), ellipsometrische Mes- sungen bei =632. 8 nm und/oder vorrückende Kontaktwinkel von Wasser (6a) wurden gemessen. Eine genauere Beschrei- bung der Messmethoden findet man in Steiner, U. B. ; Case-

ri, W. R. ; Suter. U. W. ; Rehahn. M. ; Schmitz, L. ; Langmuir 1993,9,3245.

Beispiele 1-19 (Tabelle 1) : Cis-Dichlorobis (styrol) platin (II) (Konzentra- tion 50 uM) wurde in Toluol unter der angegebenen Atmo- sphäre (atm. ) bei Raumtemperatur während ca. 10 Minuten gerührt. Die Substratplatte wurde dann in die erhaltene Lösung oder Suspension eingetaucht. Ein C-H-Reagenz wurde anschliessend zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde dann während l Stunde unter der angegebenen Atmosphäre bei Raumtemperatur leicht gerührt. Die Substratplatte wurde danach herausgenommen, mit 30 ml Toluol gespült und an der angegebenen Atmosphäre getrocknet. Die so erhaltenen Proben wurden bis zur Charakterisierung unter der angege- benen Atmosphäre aufbewahrt.

Beispiele unter Argonatmosphäre (Tabelle 1) : Toluol wurde vor der Zugabe des Aktivators während ca. 15 Minuten bei Raumtemperatur mit Argon ent- gast. Die gespülte Substratplatte wurde mit Argon trocken geblasen.

Tabelle 1 : Nr. ReagenzTotuo!Substratptatteatm. 110mM1-PentinUVGotdfitmAr 210mM1-PentinUVKupferfitmAr 310mM1-PentinUVSitiziumptatteAr 410mM1-PentinUVAiuminiumfitmAr 510mM1-DodecinJVAtuminiumfitmAr 610mM1-DodecinUV<upferfitmAr 710mM1-DodecinUVGotdfitmAr 810 mM Azobenzol UV Goldfilm Ar 910 mM Azobenzo!UVKupferfitmAr 10 10 mM Azobenzol UV Aluminiumfilm Ar Nr. Reagenz Toluol Substratplatte atm. 1110mMAzobenzo!UVEisenfi)mAr 1210mMAzobenzo!UVSitiziumptatteAr 1310mMAzobenzo!p.a.RotsandsteinLuft 14lOmMAzobenzo)p.a.Pappe! Luft 1510mMAzobenzotp.a.Seiden-Twi!) Luft 160.1mMVDT731pKupferfitmLuft 170.1mMVDT731pLGotdfi!mLuft 180.1mMVDT731p.a.Atuminiump)atteLuft 19 0.1 mM VDT 731 p.a. Kupferplatte Lufl

Alle Experimente, wie sie in den Beispielen 1-19 beschrieben sind, wurden auch ohne Aktivator durch- geführt. Die Gesamtheit der Ergebnisse zeigte, dass ohne Aktivator das entsprechende C-H-Reagenz nicht oder nur unwesentlich an die Oberfläche bindet. Blindversuche mit reinem Lösungsmittel oder mit einer Lösung oder Suspensi- on, welche nur den Aktivator enthält, zeigten ebenfalls keine Beschichtung, wie sie mit den entsprechenden C-H- Reagenzien erhalten wurde.

In Anwesenheit des Aktivators zeigten die Er- gebnisse für alle Experimente, wie sie in den Beispielen 1-19 beschrieben sind, die Bildung einer Beschichtung, die Kohlenstoff enthält.

Bewertung der Beispiele : Beispiele 1-2 führten zu ca. 0. 6-0. 7 nm dik- ken Schichten mit vorrückenden Kontaktwinkeln von Wasser von etwa 76° bis 79°. Die IR-Spektren im Bereich von 3000-2800 cm-1 zeigten CH3 und CH2 Streckschwingungen. Die =C-H Streckschwingung bei 3008 cm-1 sah man nicht mehr.

Die C=-C Streckschwingung bei 2119 cm-1 wurde zu 2046 cm~ (Beispiel 1) beziehungsweise 2080 cm-1 (Beispiel 2) ver-

schoben. Die XPS Messungen entsprachen denen für eine Mo- noschicht mit einer Kettenlänge von fünf Kohlenstoffato- men.

Beispiel 3 führte zu einem vorrückenden Kon- taktwinkel von Wasser von etwa 72°. Die XPS Messungen entsprachen denen für eine Monoschicht mit einer Ketten- länge von fünf Kohlenstoffatomen.

Beispiel 4 führte zu einem vorrückenden Kon- taktwinkel von Wasser von etwa 83°.

Beispiel 5 führte zu einem vorrückenden Kon- taktwinkel von Wasser von etwa 81°. Die IR-Spektren im Bereich von 3000-2800 cm-1 zeigten CH3 und CH2 Streck- schwingungen. Die _C-H Streckschwingung bei 3013 cm-1 sah man nicht mehr. Die C=-C Streckschwingung bei 2119 cm~ wurde zu 2090 cm-1 verschoben.

Beispiele 6-7 führten zu vorrückenden Kon- taktwinkeln von Wasser von etwa 85° bis 90°.

Beispiele 8-12 führten zu vorrückenden Kon- taktwinkel von Wasser von etwa 60° bis 63°. Die IR- Spektren im Bereich von 3100-3000 cm-1 zeigten aromatische CH Streckschwingungen. Die Schwingungen zwischen 1600 und 1450 cm~l änderten sich signifikant im Vergleich zu Azo- benzol in Substanz. Für Azobenzol in Substanz findet man Schwingungen bei 1451,1482 und 1581 cm-1. Nach der Be- schichtung findet man Schwingungen bei 1450-1452,1491- 1495,1561-1562 und 1596-1598 cl-1. Von Beispiel 12 konnte kein IR-Spektrum gemessen werden, da Siliziumoberflächen im IR-Spektrometer in Reflexion nicht routinemässig ge- messen werden können.

Beispiele 13-15 führten zu Schichten mit vor- rückenden Kontaktwinkeln von Wasser von etwa 80° bis 120°.

Beispiele 16-17 führten zu Schichten mit vor- rückenden Kontaktwinkeln von Wasser von etwa 85° bis 100°. Die IR-Spektren entsprachen denen für Polydimethyl- siloxan.

Beispiele 18-19 führten zu Schichten mit vor- rückenden Kontaktwinkeln von Wasser von etwa 90° bis 103°.

Alle erhaltenen Ergebnisse zeigten, dass so- wohl die Anwesenheit eines Reagenzes mit einer reaktiven C-H-Gruppe als auch die Anwesenheit eines Aktivators für die Beschichtung notwendig ist. Die genaue Zusammenset- zung der Beschichtung kann durch die Anwesenheit von zu- sätzlichen Substanzen beeinflusst werden.

Die Beispiele wurden in Toluol und bei Raum- temperatur durchgeführt. Dadurch sollten vergleichbare Bedingungen gewährleistet werden. Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich aber auch in anderen Lösungsmitteln, ohne Lösungsmittel in Substanz und/oder bei anderen Tem- peraturen durchführen.

Ein Teil der Beispiele wurde mit Lösungsmit- teln in W-Qualität durchgeführt, um bei der Charakteri- sierung der Beschichtungen Probleme durch Verunreinigun- gen aus dem Lösungsmittel zu vermeiden. Das erfindungsge- mässe Verfahren lässt sich aber auch in technischen Lö- sungsmitteln geringer Reinheit durchführen.

Ein Teil der Beispiele wurde auf Oberflächen durchgeführt, welche auf Scheiben mittels thermischer Be- dampfung erzeugt wurden, um eine einwandfreie Charakteri- sierung der Beschichtung zu gewährleisten. Jedoch kann das erfindungsgemässe Verfahren auch auf anderen Oberflä- chen durchgeführt werden.

Die gewählten Konzentrationen und Zeiten sollten vergleichbare Bedingungen gewährleisten. Das er- findungsgemässe Verfahren lässt sich aber auch mit ande- ren Konzentrationen und/oder anderen Zeiten durchführen.

Die Beschichtungen wurden durch Eintauchen hergestellt. Die Beschichtungen können aber auch auf an- dere Art und Weise erhalten werden, wie beispielsweise durch Aufpinseln oder Aufsprühen.